Anzeige- und Bedieneinrichtung und Verfahren zur Ansteuerung einer Anzeige- und

Bedieneinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Anzeige- und Bedieneinrichtung und ein Verfahren zur Ansteuerung einer Anzeige- und Bedieneinrichtung.

Aus der WO 2007/107368 A1 ist eine Anzeige- und Bedieneinrichtung bekannt, umfassend eine Anzeigeeinheit und eine Annäherungssensorik, wobei mittels der Annäherungssensorik ein Eindringen eines Objekts in mindestens einen Überwachungsraum erfassbar ist, wobei mindestens eine Darstellung auf der Anzeigeeinheit in Abhängigkeit eines eindringenden Objekts verändert wird. Dabei ist offenbart, dass bei der Erfassung eines Objekts eine

Darstellung auf der Anzeigeeinheit umgeschaltet wird, sodass beispielsweise ein Bedienfeld vergrößert dargestellt wird, um eine nachfolgende Bedienung zu vereinfachen. Dabei kann die auslösende Bedingung für die Bedienfunktion je nach verwendeter Technologie unterschiedlich sein. So kann beispielsweise die Anzeigeeinheit als Touchscreen ausgebildet sein, sodass bei einer Berührung die Bedienfunktion ausgeführt wird. Alternativ kann die Bedienfunktion auch berührungslos ausgelöst werden, beispielsweise dass bei einer ersten Annäherung das Bedienfeld vergrößert wird und bei einer weiteren Annäherung ausgelöst wird.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Anzeige- und Bedieneinrichtung zu schaffen sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer solchen Anzeige- und Bedieneinrichtung zu schaffen, bei denen Fehlfunktionen reduziert werden.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den

Unteransprüchen.

Hierzu umfasst die Anzeige- und Bedieneinrichtung eine Anzeigeeinheit und mindestens eine Annäherungssensorik, wobei mittels der Annäherungssensorik ein Eindringen eines Objekts in mindestens einen Überwachungsraum erfassbar ist, wobei mindestens eine Darstellung auf der Anzeigeeinheit in Abhängigkeit eines eindringenden Objekts verändert wird, wobei die zeitliche Abfolge von Empfangssignalen der Annäherungssensorik von einer Einheit ausgewertet wird, wobei ein gleich bleibendes Empfangssignal innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls erfasst und gespeichert wird und für eine nachfolgende Ansteuerung der Anzeigeeinheit ignoriert wird, wobei eine Änderung der Darstellung nur durchgeführt wird, wenn ein

nachfolgendes Empfangssignai das statische Empfangssignal um einen vorgegebenen Wert überschreitet. Anschaulich wird ein statisches Objekt, wie beispielsweise eine abgestellte Kaffeetasse, ein Kratzer oder Schmutz auf der Annäherungssensorik erkannt und nach der vorgegebenen Zeit ignoriert. Somit wird verhindert, dass es permanent zu einer nicht gewünschten Darstellung auf der Anzeigeeinheit kommt, was die Nutzerakzeptanz reduzieren würde. Die vorgegebene Zeit kann dabei beispielsweise zwischen 10 und 120 Sekunden, vorzugsweise zwischen 40 bis 80 Sekunden, liegen. Die Erfindung lässt sich dabei mit verschiedensten Technologien für eine Annäherungssensorik realisieren wie beispielsweise Infrarot (IR), Ultraschall, HF oder auch optisch mittels einer Kamera. Die Auslösung einer Bedienung kann ebenfalls unterschiedlich gestaltet sein. So kann die Anzeigeeinheit als Touchscreen ausgebildet sein oder aber über die Annäherungssensorik oder eine weitere Annäherungssensorik erfolgen. Die Einheit zur Auswertung der Empfangssignale kann dabei eine separate der Annäherungssensorik zugeordnete Einheit sein oder aber in eine

Steuereinheit der Anzeigeeinheit integriert sein. Der vorgegebene Wert für die Vergrößerung kann ein absoluter oder relativer Wert (z.B. 5 %) im Vergleich zum statischen Empfangssignal sein.

In einer Ausführungsform wird bei einer Verkleinerung des Empfangssignals gegenüber einem zuvor erfassten statischen Empfangssignal um einen vorgegebenen Wert der zuvor erfasste statische Wert gelöscht. Wird beispielsweise eine zuvor abgestellte Kaffeetasse, die als statisches Objekt ignoriert wird, um ein vorgegebenes Maß von der Annäherungssensorik entfernt, sodass das Empfangssignal sich um den vorgegebenen Wert verkleinert, so wird die Kaffeetasse anschließend wieder als Objekt bzw. das von ihr resultierende Empfangssignal wieder berücksichtigt. Somit wird sichergestellt, dass die Ignorierung von Empfangssignalen zurückgesetzt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform überwacht die Annäherungssensorik genau einen

Überwachungsraum. Dies stellt eine sehr einfache und robuste Ausführungsform dar. Prinzipiell kann auch vorgesehen sein, dass die Annäherungssensorik mehrere voneinander getrennte Überwachungsräume hat. Insbesondere bei IR- oder UV-Annäherungssensoriken ist somit eine gewisse räumliche Erkennung eines eindringenden Objekts möglich. In einer weiteren Ausführungsform ist die Annaherungssensorik als IR-Annäherungssensorik ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Annaherungssensorik eine Sichtblende mit einer Optik, die auch als integrierte bauliche Einheit ausgebildet sein können.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Optik derart ausgebildet, dass emittierte IR-Strahlung in den Überwachungsraum gestreut und empfangene IR-Strahlung zu mindestens einer Empfangseinrichtung geleitet wird. Somit kann mit wenigen IR-Sendedioden ein großer Überwachungsraum abgetastet werden, deren Signale mit wenigen IR-Empfangsdioden (im Extremfall nur eine einzige) ausgewertet werden.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Annaherungssensorik eine Referenzdiode, mittels derer beispielsweise thermische Veränderungen der Emission der IR-Sendedioden ableitbar sind.

In einer weiteren Ausführungsform wird auf der Anzeigeeinheit in Abhängigkeit von einem eindringenden Objekt von einer Anzeigedarstellung auf eine Bediendarstellung gewechselt. Dabei wird auf der Bediendarstellung mindestens ein Bedienfeld gegenüber der

Anzeigedarstellung größer dargestellt oder gar erstmalig angezeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anzeige- und Bedieneinrichtung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Annäherungssensorik in einer ersten

Ausführungsform und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Annäherungssensorik in einer zweiten

Ausführungsform.

Die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 umfasst eine Anzeigeeinheit 2 und eine

Annäherungssensorik 3. Die Anzeigeeinheit 2 ist beispielsweise als Touchscreen ausgebildet. Des Weiteren umfasst die Anzeige- und Bedieneinrichtung 1 eine Einheit 4 und eine

Steuereinheit 5. Die Annäherungssensorik 3 ist derart ausgebildet, dass diese einen Überwachungsraum 14 (siehe Fig. 2) vor der Anzeigeeinheit 2 auf eindringende Objekte 15 (siehe Fig. 2), wie beispielsweise den Finger einer Bedienperson, überwacht. Hierzu emittiert die Annäherungssensorik 3 IR-Strahlung und empfängt von Objekten reflektierte IR-Strahlung. Die empfangene IR-Strahlung wird in der Einheit 4 ausgewertet und ein Auswertungsergebnis an die Steuereinheit 5 übermittelt. Die Steuereinheit 5 steuert dann die Anzeigeeinheit 2 an, wobei je nach Auswerteergebnis eine Darstellung auf der Anzeigeeinheit 2 geändert wird oder nicht.

Die Auswertung soll nun anhand der Fig. 2 erläutert werden. Die Annäherungssensorik 3 umfasst eine Sichtblende 6, eine Optik 7 und eine Leiterplatte 8, auf der IR-Sendedioden 9, eine IR-Empfangsdiode 10 und eine Referenzdiode 1 1 mit einer Abschirmung 12 angeordnet sind. Die Optik 7 ist dabei derart ausgebildet, dass von den IR-Sendedioden 9 emittierte IR- Strahlung gestreut wird. Andererseits hat die Optik 7 die Funktion eines Lichtwellenleiters, die über die Sichtblende 6 auf die Optik 7 auftreffende IR-Strahlung bevorzugt zur Empfangsdiode 10 zu leiten. Anschaulich integriert die IR-Empfangsdiode 10 sämtliche IR-Strahlung aus dem Überwachungsraum 14 auf, die aus dem Überwachungsraum 14 auf die Sichtblende 6 fällt.

Anhand von Fig. 4 soll der Ablauf exemplarisch erläutert werden, wobei ein Pegel P des Empfangssignals beispielsweise in Lux über der Zeit t dargestellt ist.

Sei nun angenommen, dass sich zunächst kein Objekt 15 im Überwachungsraum 14 aufhält, so empfängt die IR-Empfangsdiode 10 keine IR-Strahlung (bei Vernachlässigung von

Rückstreuung an der Optik 7 und der Sichtblende 6). Bewegt sich dann zum Zeitpunkt t1 ein Objekt 15 in den Überwachungsraum 14, so wird an diesem IR-Strahlung reflektiert und die empfangene IR-Strahlung an der IR-Empfangsdiode 10 steigt. War das Empfangssignal P an der IR-Empfangsdiode 10 beispielsweise ohne Objekt 15 PO, so steigt nun das Empfangssignal P auf einen Pegel P1. Überschreitet dann das Empfangssignal P einen Anstieg zum Pegel P1 einen vorgegebenen Wert Pg zum Zeitpunkt t.2, so erzeugt die Einheit 4 (siehe Fig. 1 ) ein Signal S für die Steuereinheit 5, dass ein sich annäherndes Objekt 15 erfasst wurde. Sinkt der Pegel des Empfangssignals P aufgrund des Objekts 15 (beispielsweise weil eine Hand als Objekt 15 zurückgezogen wird) zum Zeitpunkt t3 unter den vorgegebenen Wert Pg, so wird das

Steuersignal S zurückgesetzt. Dabei sei angemerkt, dass bei dieser Ausbildung die IR- Empfangsdiode 10 nicht unterscheiden kann, wo und wie viele Objekte 15 in dem

Überwachungsraum 14 sind. Gelangt nun beispielsweise zum Zeitpunkt t4 ein Schmutzpartikel 16 auf die Sichtblende 6, so erhöht sich an diesem die Reflexion und der Pegel des

Empfangssignals P an der IR-Empfangsdiode 10 steigt, d.h. der Schmutzpartikel 16 hat die gleiche Wirkung wie ein in den Überwachungsraum 14 eindringendes Objekt. Dabei sei angenommen, dass der durch das Schmutzpartikel 16 hervorgerufene Pegel Ps sei. Ist Ps > Pg, würde dies dazu führen, dass permanent ein entsprechendes Signal S an die Steuereinheit 5 übertragen wird. Um dies nun zu verhindern, wertet die Einheit 4 die zeitliche Abfolge der Empfangssignale P aus. Erfasst nun die Einheit 4 innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls tg von beispielsweise 60 Sekunden einen konstanten Pegel Ps, so wird dieser konstante Pegel Ps als von einem "statischen Objekt" herrührend aufgefasst. Nach der vorgegebenen Zeit ignoriert dann die Einheit 4 diesen konstanten Pegel Ps und das Steuersignal S wird zurückgesetzt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass dieser konstante Pegel Ps auf den vorgegebenen Wert Pg aufaddiert wird, sodass nachfolgend von der Einheit 4 nur noch ein Steuersignal für die Steuereinheit 5 erzeugt wird, wenn ein eindringendes Objekt 15 an der IR- Empfangsdiode 10 einen Pegel P2 > Pg + Ps erzeugt. Das Übersteigen des Pegels Pg + Ps zum Zeitpunkt t.5 und das Absinken unter Pg + Ps zum Zeitpunkt t6 ist dabei beispielhaft dargestellt. Wird der Schutzpartikel 16 zum Zeitpunkt t7 entfernt, so erfasst die Einheit 4 dies und setzt den vorgegebenen Wert wieder auf Pg zurück. Entsprechend wird der vorgegebene Wert wieder auf Pg zurückgesetzt, wenn sich das zuvor erfasste Empfangssignal Ps des statischen Objekts reduziert bzw. verkleinert. Auch in diesem Fall wertet dies die Einheit 4 als Entfernung des "statischen Objekts" und setzt den vorgegebenen Wert auf Pg zurück. Daher wird zum Zeitpunkt t8 bei Überschreitung von Pg wieder ein Signal S erzeugt. Bei der

Verkleinerung wird dabei vorzugsweise ein Wert vorgegeben (absolut oder relativ), um den sich der Pegel reduzieren muss, um Ps wieder zu löschen, damit nicht jede Variation im

Empfangssignal zur Löschung führt.

Die Emission der IR-Sendedioden 9 ist beispielsweise auch abhängig von der

Umgebungstemperatur. Entsprechend ist auch die Größe des Empfangssignals der IR- Empfangsdiode 10 temperaturabhängig. Um die unterschiedliche Sendecharakteristik der IR- Sendedioden 9 zu berücksichtigen, ist die Referenzdiode 1 1 vorgesehen. Diese ist gleich aufgebaut wie die IR-Sendedioden 9, sodass die Sendecharakteristik ebenfalls gleich ist.

Werden dann beispielsweise die IR-Sendedioden 9 mit PWM-Signalen angesteuert, so wird die Referenzdiode 1 1 in den Pulspausen angesteuert, in denen auch keine reflektierte Strahlung von Objekten mehr erwartet wird. Aus den Empfangssignalen an der IR-Empfangsdiode 10 aufgrund der Emission der Referenzdiode 1 1 kann dann auf die Emissionscharakteristik der IR- Sendedioden 9 zurückgeschlossen werden und beispielsweise der vorgegebene Wert Pg angepasst werden. Die Abschirmung 12 verhindert dabei, dass IR-Strahlung von der

Referenzdiode 1 1 nach außen abgestrahlt wird. In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt. Dabei werden gleiche Elemente wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied zur Fig. 2 ist, dass die Annäherungssensorik 3 zwei IR-Empfangsdioden 10 mit jeweiliger Referenzdiode 1 1 aufweist, sodass zwei Überwachungsbereiche 14.1 , 14.2 existieren. In diesem Fall kann das zuvor beschriebene Verfahren getrennt für jeden Überwachungsbereich 14.1 , 14.2 durchgeführt werden, sodass beispielsweise ein "statisches Objekt" im ersten Überwachungsbereich 14.1 keinen Einfluss auf eine Objekterfassung im zweiten Überwachungsbereich 14.2 hat.