NO802664L - Styrepanel. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et styrepanel som består av en glassplate utstyrt med berøringskontakter plassert bak denne like overfor pregede områder som korresponderer til berøringsflaten på disse kontaktene.

Styrepaneler av denne type er kjent f.eks. fra tysk patent DE AS 27 55 678.

I angjeldende tilfelle, er detektorene i berør-ingskontaktene kondensatorer hvor metallplatene er fremstilt av plater som er ledende for elektrisitet, hvor den ene er plassert på den bakre overflate av glassplaten og den andre, som er gjennomsiktig, er plassert på fremsiden og som er knyttet til en styrekrets.

De gjennomsiktige plater som utgjør de følsomme berøringspunkter på kontaktene er plassert på den fremre overflate og som er utført i form av tynne belegg, er utsatt for risiko for nedbrytning under bruk.

På den annen side er de direkte utsatt for den om-givende atmosfære og spesielt hvis luften er meget fuktig eller hvis det på glassplaten danner seg et fuktig belegg, kan det frembringes variasjoner i kapasiteten som medfører

at bryteren virker i utide.

Oppfinnelsen har til formål å skape en styreplate av den forannevnte type hvor den fremre overflate er helt uten kontaktelementer som kan utsettes for å bli forandret ved bruk eller forstyrres av fuktighetsbelegg. Kontaktene skal videre være helt utfølsomme for atmosfæriske påvirkninger.

Ifølge oppfinnelsen er detektorene halvlederelementer som er følsomme overfor infrarødt lys; gjennomsiktige vinduer for denne bestråling er plassert foran disse detektorene inne i hvert berøringssted, og like overfor dette vinduet sender en infrarødkilde en stråle som treffer den foranliggende overflate som vender mot brukeren slik at denne strålen reflekteres eller diffunderes ved at kontakt-området berøres og detektoren påvirkes av lyset som sendes tilbake.

Man kan på denne måte som detektorer benytte foto- elektriske elementer som danner lysbarrierer ved refleksjon og som er totalt ufølsomme overfor fuktighet; styreplatene ifølge oppfinnelsen kan spesielt tilpasses til innretninger som arbeider i lokaler som er meget fuktige såsom kjøkken, vaskerier etc. eller som av andre grunner er i kontakt med et fuktig miljø.

Siden det hverken finnes åpninger gjennom glassplaten eller belegg på den fremre overflaten som spiller en rolle for kontakten, får man den best mulige beskyttelse mot nedbrytning og atmosfæriske angrep.

Man kan også i styreplaten ifølge oppfinnelsen plassere elektro-optiske indikator innretninger som heller ikke behøver å gå gjennom glassplatene; dette gjør det mulig å få et anvendelsesområde for styreplaten ifølge oppfinnelsen også i det tilfelle hvor slike innretninger er brukbare eller nødvendige.

Halvleder elementene som er følsomme overfor infra-rødt lys er fortrinnsvis fototransistorer. For å redusere deres følsomhet overfor tilfeldig lys, er vinduet som de er plassert bak ifølge en annen karakteristisk eqenskap ifølge oppfinnelsen utstyrt med et filter som er gjennomsiktig overfor infrarødt lys, men som stopper synlig stråling. Et slikt filter kan f.eks. fremstilles ved påtrykking av en sølv-sement.

Den infrarøde strålingen kan frembringes på forskjellige måter som er beskrevet detaljert nedenunder innen-for rammen av de forskjellige eksempler som kommer til anvendelse .

For ytterligere å øke sikkerheten overfor tilfeldig lys, kan det være nødvendig å modulere infrarødsenderen med korte impulser av en bestemt frekvens og å forene mot-tagerkretsen slik at denne bare påviser impulser som korresponderer med den utsendte frekvens.

De nødvendige inskripsjoner og tegn f.eks. for merking av de følsomme områder, er plassert på den fremre overflate av glassplaten. For å gjøre disse synlige i mørket, kan man belyse kanten av platen ved hjelp av synlig lys, noe som vil gjøre tegnene synlige for observatøren pga. lys-diffusjonen i glassets tykkelse.

Ifølge et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen, kan man også benytte en sender som i tillegg til det syn-liqe lys sender ut tilstrekkelig infrarøde stråler til sam-tidig å tilveiebringe en tilstrekkelig infrarød bestråling som kan aktivisere detektoren og synlig lys som tjener til

å opplyse merkene.

I foretrukne eksempler på utførelser ifølge oppfinnelsen som er beskrevet nedenunder henviser til de ved-heftede teqninger.

Fig. 1 viser et tverrsnitt av et styrepanel i

det området hvor man har en kontakt hvor mottakeren og senderen for infrarødt lys henhenholdsvis består av en fototransistor og en senderdiode.

Fig. 2 viser en variant av fig. 1 hvor belysningen av infrarøde stråler frembringes ved hjelp av et knippe optiske fibre. Fig. 3 er en variant hvor infrarødbestrålingen kommer fra kanten av qlassplaten. Fig. 4 er et eksempel på anvendelse av oppfinnelsen på et instrumentpanel i en bil.

Styrepanelet består av en plate 1 av silikatglass som fortrinnsvis er herdet på termisk måte for å øke mot-standen mot sjokk og bøyingsevnen.

På den fremre overflaten som vender mot brukeren, er den utstyrt med merker 2 som i dette tilfelle er dammet av en ramme som omslutter det følsomme området innen hvilket man kan berøre glassplaten 1 for å påvirke den valgte kontakt. Merkene 2 består f.eks. av et belegg av hvit lakk som er brent. På den bakre overflaten er platen 1 utstyrt med et opakt belegg 3 som består av en matt, svart lakk som er brent for at man i størst mulig grad skal unngå eller i hvert fall redusere så mye som mulig generende refleksjon-er som kan frembringes på denne overflaten.

Belegget 3 avbrytes i det indre av platen som er merket av merker 2 slik at det dannes et vindu 4 hvorigjen-

nom infrarøde stråler kan passere.

I bunnen av dette vinduet er plassert et filtrerende belegg 5 som er opakt overfor synlig lys, men gjennomsiktig overfor infrarøde stråler. For å frembringe et slikt filtrerende belegg, kan man f.eks. benytte vanlig sølv-sement pga. dennes egenskaper overfor spesielle transmisjoner. Dkt filtrerende belegg 5 og likeledes det opake belegg 3

og merkene 2 kan påføres ved trykk ved hjelp av vanlige fremgangsmåter, f.eks. ved hjelp av silketrykk på den kalde glassplaten som etter tørking brennes.

Man velger fortrinnsvis emaljer som brennes ved temperaturer i størrelsesorden 600°C. For å frembringe merkene 2 kan man f.eks. benytte en hvit keramisk emalje, såsom emalje "19 710" fra Degussa. Når det dreier seg om det opake belegg 3, på baksiden av glassplaten, kan man benytte en sort mattemalje "39 307" fra Blythe Colours N.V.

For å frembringe det filtrerende belegg 5 kan man endelig f.eks. velge sølvsementen "73 008", som passer for trykk,

fra Degussa.

Man oppvarmer glassplaten like til utglødnings-temperaturen for å brenne lakken, hvoretter man umiddelbart foretar en termisk herdning ved hurtig avkjøling ved luft-blåsing eller ved hjelp av en annen avkjølingsmetode.

Under det filtrerende belegg 5 er side ved side plassert en fototransistor 8 som er følsom overfor infra-røde stråler og en infrarød senderdiode 9.

Transistoren 8 og dioden 9 er begge utstyrt med

en liten linse 10 som for senderdioden sikrer en riktig fokusering av strålene og for mottakertransistoren sørger for at bare de stråler som går loddrett blir mottatt.

Fokuseringen av de infrarøde stråler ved hjelp av senderdioden 9 gjennom linsen 10 skal sørge fora t brenn-punktet befinner seg stort sett i kontaktplanet i glassplaten 1, men helst litt over denne. Denne fokuseringen av infra-røde stråler har til formål å redusere så mye som mulig strålingstettheten utenfor de følsomme områder for å unngå enhver reaksjon i utide i mottaker transistoren skal frembringes hvis man tilfeldig nærmer seg det følsomme området.

Mottaker transistoren 8 og senderdioden 9 har hen-holdsvis sine mottaker- og senderetninger rettet loddrett

på glassplaten 1 oq er tilstrekkelig langt fra hverandre

for at enhver kobling ikke frembringes på grunn av refleksjon fra det filtrerende belegg 5 eller fra overflatene i glassplaten 1. Begge er omgitt av små rør 1 av et materi-ale som er ugjennomsiktig overfor stråler som hindrer en direkte sidebelysning. Disse forskjellige forholdsregler gjør at tilfeldige signaler slimineres i størst mulig grad slik at kontaktene arbeider med en høy grad av sikkerhet.

For ennå mer å unngå påvirkninger som kan frembringes av diffusjon av stråfene som utsendes av de infra-røde dioder fra merkene 2, er rammen som dannes av de sist-nevnte plassert utenfor virkefeltet for dioden og transistoren. Dette vises ved at den indre konturen er utenfor konturen på vinduet 4 i det opake belegg 3.

Berøringskontakten som er vist på fig. 2 har en plate som stort sett tilsvarer den som er beskrevet i fig. 1. Mottakeren består på ny av en transistor 8 som er følsom overfor infrarødt lys og som er utstyrt med en linse 10 i det indre av et beskyttelsesrør 11. For å frembringe lys for de infrarøde stråler, benytter man imidlertid i stedet for en senderdiode et knippe optiske fibre 14 som er knyttet til en sentral infrarød strålekilde.

Variantene som er vist på fig. 3 er likeledes utstyrt med en sentral infrarød kilde. Men i dette tilfelle er ikke den infrarøde belysningen rettet vertikalt på glassplaten stort sett gjennom vinduet 4, men sendes inn i glassplaten 1 ved hjelp av en sender 18 utstyrt med en re-flektor 19 og plassert på siden av kanten 20. Senderen 18 er en kilde med et bredt lysspektrum som ved siden av det nødvendige infrarøde lys som trenges for å påvirke mottaker-transistorene 8 ved diffusjon når man plasserer en finger på den følsomme plate, også frembringer synlig lys. Dette lyset frembringer en opplysning av merkene 2, som ved diffu sjon, gjør dem synlige for observatøren, noe som gjør at man kan la være å ta med ytre belysning for styrepanelet.

Infrarødsenderne som alt etter sin form sender

på en qitt frekvens frembragt ved meget korte impulser i størrelsen mikrosekunder, gir derfor lys med relativt stor styrke. Deteksjonskretsen som styres av mottaker transis-torene er fremstilt på en slik måte at bare de impulser som korresponderer med utsendingsfrekbensen forsterkes, noe som ytterligere øker anvendelsessikkerheten.

I det indre av merkerammen kan i tillegg være

en elektrisk eller elektronisk indikator innretning på den bakre overflate av glassplaten på berøringskontakten, even-tuelt utstyrt med sin infrarøde sender. Denne innretning gir en spesielt enkel og effektiv kontroll over tilstanden

i de forskjellige styrekretsene.

Fig. 4 viser som et eksempel en foretrukket anvendelse av et .styrepanel ifølge oppfinnelsen og instrumentpanelet i en bil.

Dette panelet er utstyrt med en serie følsomme berøringsbrytere 24 utstyrt med kontakter av den type som er beskrevet ovenfor for de forskjellige elektriske innretninger såsom lys, ventilasjon, oppvarming, defroster, radio etc. anqitt av de trykkede rammene 2.

På hver kontakt 24 danner vinduet i det opake belegg på baksiden av glassplaten et rektangulært område 25 hvorbak befinner seg mottaker transistoren og den infrarøde sender.

I det tilfelle hvor det benyttes en optisk kontroll for de følsomme berør ing sområder er der i tillegg overfor et rundt vindu som er meget mindre 26 bak hvilket er plassert den lysende, elektriske eller elektroniske indikator som når den lyser viser kretsens tilstand.

For de kontakter hvor man ikke har behov for optisk kontroll f.eks. for regulering av frekvens og volum på radio, forutsetter man følsomme områder 28 som utelukkende er utstyrt med berøringsområde. På den annen side er det på den fremre overflate av glassplaten en serie merkepunkter 30 i det indre av hvilken det er på den bakenforliggende over flate sirkulære åpninger med meget mindre dimensjon 31 som bare er utstyrt med kontrollamper plassert i det opake belegg. Disse lamper er uten følsomme områder og tjener som kontroll for parametre over forskjellige funksjoner i bilen.

Claims (18)

1. Styrepanel som består av en qlassplate utstyrt med berørinqskontakter plassert bak denne like overfor pregede områder som tilsvarer berøringspunktene på disse kontaktene, karakterisert ved at de nevnte kontakter omfatter detektorer (8) som består av halvlederelementer som er følsomme overfor infrarøde stråler og som er plassert bak vinduer (4) som er gjennomsiktige overfor disse stråler plassert inne i hvert berøringsområde (24) like overfor en infrarødsender (9, 14, 18) som sender ut stråler som treffer den foranliggende overflate.

2. Styrepanel ifølge krav 1, karakterisert ved at den bakre overflate av glassplaten (1) er utstyrt med et opakt belegq (3) og spesielt et matt beleqg og ved at det qjennomsiktiqe vinduet (4) korresponderer med en åpning som er utspart i dette belegget.

3. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at et filtrerende belegg (5) som er opakt overfor synlig lys, men gjennomsiktig overfor infrarøde stråler, er plassert i vinduet.

4. Styrepanel ifølge krav 3, karakterisert ved at det filtrerende belegg (5) består av en påtrykt, brent farge og spesielt en sølvsement.

5. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at inskripsjoner og merkingssymboler (2) er plassert på den fremre overflate spesielt ved påtrykking.

6. Styrepanel ifølge krav 5, karakterisert ved at inskripsjonene og symbolene (2) består av en hvit emalje.

7. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at glassplaten (1) er en plate av termisk herdet silikatglass på overflaten av hvilken merkene (2), det opake belegg (3) og det filtrerende belegg (5) er påført ved brenning under den termiske behandling som skal herde glasset.

8. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at detektorene (8) er fototransistorer som er følsomme overfor infrarødt lys.

9. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at de infrarøde sendere består av dioder (9) som er forbundet med mottakere og plassert hver på siden av hverandre og like overfor vinduet.

10. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at et system av flere detektorer er forbundet med en sentral infrarødsender hvor den infrarøde bestråling føres mot vinduet (4) ved hjelp av et knippe optiske fibre (14).

11. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 9 og 10, karakterisert ved at infrarød-sendere er utstyrt med en linse (10) som fokuserer strålene nær den indre overflate av glassplaten eller noen millimeter over denne.

12. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at et system av flere detektorer er forbundet med en sentral infrarødsender (18) plassert ved siden av kanten (20) av glassplaten i det indre av hvilken strålekilden sender infrarøde stråler.

13. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 - 12, karakterisert ved at de infrarøde stråler sendes ut ved en frekvens som giis av meget korte impulser i størrelsesorden mikrosekunder og med relativt stor styrke og ved at deteksjonskretsen styres av detektorer som er forenlige med denne frekvensen.

14. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 - 13, karakterisert ved at en sender for synlig lys (18) er plassert på siden av glassplaten for å lyse opp merkene (2) ved diffusjon for å gjøre dem synlige for en observatør.

15. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-14, karakterisert ved at det opake belegg (3) plassert på baksiden av glassplaten frembringer r> vinduer (26, 31) for lysende indikatorer.

16. Styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1 - 15, karakterisert ved at vinduene (26) er plassert i det indre av området som er følsomt overfor berøring (24) som omgis av merkene (2).

17. Anvendelse av styrepanelet ifølge et hvilket som helst av kravene 1-16 for et instrumentpanel for en bil,

18. Anvendelse av et styrepanel ifølge et hvilket som helst av kravene 1-16 for apparater som er utsatt for fuktighet.