(57)【要約】  本発明は、動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための方法及び装置に関する。機械的な構成要素を回避するために、少なくとも１つの発光ダイオード（１４）が動作素子（１３）として使用され、少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（Ｕ）がスイッチングオフ状態で測定され、スイッチング動作は測定された電圧（１５）が所定の期間（１９）にわたって所定の下のしきい値（１８）より低くなれば実行される。
2013527721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための方法において、
少なくとも１つの発光ダイオード（１４）が上記動作素子（１３）として使用され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）がスイッチングオフ状態で測定され、
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が所定の期間（１９）において所定の下のしきい値（１８）より低くなれば実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が、上記所定の下のしきい値（１８）より低くなった後さらに所定の上のしきい値（２０）より高くなれば実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が、さらなる所定の期間（２１）において上記所定の上のしきい値（２０）よりさらに高くなれば実行されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
上記上のしきい値（２０）は、周囲光の強度関数として変化することを特徴とする請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）は周期的にスイッチングオフされ、スイッチングオフされたときに、上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する上記電圧（１５）の測定がそれぞれ、上記スイッチングオフ状態において開始されることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための方法において、
少なくとも１つの発光ダイオード（１４）が上記動作素子（１３）として使用され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（Ｕ）はスイッチングオフ状態で測定され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）は、上記スイッチングオフ状態の間に少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）によって照射され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）は、上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）によって照射された上記スイッチングオフ状態で測定され、その後に上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）がスイッチングオフされ、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）は、上記スイッチングオフ状態で測定され、
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が所定の期間（３１）において所定の下のしきい値（２６）より低くなれば実行されることを特徴とする方法。
【請求項７】
上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）は、定義された期間の後にスイッチングオンされることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）は、上記測定された電圧（１５）の関数としてスイッチングオフされることを特徴とする請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が所定の評価範囲内（２５−２６）にあるときだけに実行されることを特徴とする請求項６から８のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
上記スイッチング動作の実行には信号が送られたことを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための装置において、
上記動作素子（１３）は、少なくとも１つの発光ダイオード（１４）によって形成され、
上記スイッチング動作を実行するための装置は、スイッチングオフ状態において上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）を測定するためのデバイスを備え、
上記デバイスは、もし上記測定された電圧（Ｕ）が所定の期間（１９、３１）において所定の下のしきい値（１８、２６）より低くなれば上記スイッチング動作を可能とするように提供されたことを特徴とする装置。
【請求項１２】
上記測定デバイスは、測定増幅器（１６）によって形成されたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
抵抗（３４）が上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）と並列接続され、
上記測定デバイスに接続された上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）の接続部は、キャパシタ（３７、３８）を介してグランドにそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項１１または１２記載の装置。
【請求項１４】
定義されたバックグラウンド照射を生成するための少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）が提供されたことを特徴とする請求項１１から１３のうちのいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
部分的に不透明なカバー（２４）が上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）と、選択的な上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）との周りに配列されたことを特徴とする請求項１１から１４のうちのいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作素子の支援によって、スイッチング動作を実行するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、スイッチング動作は、例えばプッシュボタンもしくはスイッチなどの機械的な動作素子を用いて実行される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そのような機械的な構成要素は、特定の衣類に影響を受けやすく、さらに、必ずしも利用できるとは限らない、それぞれの装置に対するいくらかのスペースを必要とする。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記課題を回避することができる、動作素子の支援によってスイッチング動作を実行するための、上述した方法及び上述した装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
方法の項目では、この目的は、少なくとも１つの発光ダイオードが上記動作素子として使用され、少なくとも１つの発光ダイオードに対する電圧がスイッチングオフ状態で測定され、もし測定された電圧が所定の期間において所定の下のしきい値より低くなればスイッチング動作が実行されるということにおいて達成される。従って、この方法によれば、例えば電化製品の動作状態を表示（ディスプレイ）するために提供された発光ダイオードは、動作素子として使用される。結果として、分離した動作素子はスイッチング動作を実行するために必要とされず、それ故にスペースとコストとの両方が節約される。さらに、機械的な動作素子とは対照的な発光ダイオードは、衣類に影響を受けにくく、それ故に機能不良を排除する。発光ダイオードはまた、ガルバニック分離を提供し、それ故に充電部に対する接続の発生の可能性を減少させる。さらに、スイッチング動作は、例えば汚染（コンタミネーション）、水蒸気、水しぶき（スプラッシュウォーター）などの環境の影響によってほとんど影響を受けないであろう。それ故に、例えばインバータ、溶接装置、カッター、バッテリー充電器、燃料電池などの装置が動作され、もしくはそれ故に、機械的な動作素子を有さない潜在的にすでに存在する発光ダイオードを介して、これらの装置に対する少なくとも特定のスイッチング動作が実行される。いくつかのスイッチング動作でさえもが、特定の動作をトリガーするようにもしくはそれぞれの装置に対する設定を実行するように連続的に実行される、ということは言うまでもないことである。電圧測定は、適切に選択されたサンプリング周波数によって連続的にもしくは周期的な間隔で行われる。
【０００６】
周囲光の条件が変化することによるスイッチングの故障を回避するために、スイッチング動作は、もし少なくとも１つの発光ダイオードに対して測定された電圧が所定の下のしきい値より低くなった後さらに所定の上のしきい値より高くなれば実行される。それ故に、スイッチング動作をトリガーするためには、新たな電圧上昇が電圧減少の後に再び測定されるように、ユーザが彼のもしくは彼女の指を少なくとも１つの発光ダイオードから積極的にふたたび離すことが絶対的に必要となる。
【０００７】
さらに、その条件には、スイッチング動作を実行するために測定された電圧が所定の上のしきい値を超える必要がある所定の時間がさらに加えられる。
【０００８】
もし少なくとも１つの発光ダイオードに対して測定された電圧の上のしきい値が周囲光の強度関数として変化するときに、感度調整が確立される。
【０００９】
少なくとも１つの発光ダイオードは、周期的にスイッチングオフされ、スイッチングオフのときに少なくとも１つの発光ダイオードに対する電圧の測定それぞれが、スイッチングオフの状態において開始される。それ故に、特定の信号伝達のために使用された発光ダイオードによって、周期的に繰り返し発生する短い間隔においてでもスイッチング動作を実行することが可能となった。これらの時間間隔は非常に短くなるように選択されるので目に見えない。
【００１０】
方法の項目における本発明の目的はまた、少なくとも１つの発光ダイオードは上記動作素子として使用され、少なくとも１つの発光ダイオードに対する電圧はスイッチングオフ状態で測定され、少なくとも１つの発光ダイオードはスイッチングオフ状態の間は少なくとも１つの参照発光ダイオードによって照射され、少なくとも１つの発光ダイオードに対する電圧は、少なくとも１つの参照発光ダイオードによって照射されたスイッチングオフ状態において測定されてその後に参照発光ダイオードはスイッチングオフされ、少なくとも１つの発光ダイオードに対する電圧は、スイッチングオフ状態で測定され、もし測定された電圧が所定の期間において所定の下のしきい値よりも低くなればスイッチング動作が実行されるということにおいて達成される。本発明の第２の実施態様では、定義されたバックグラウンド照射が少なくとも１つの参照発光ダイオードによって提供され、それ故に特にほとんど周囲光なしで、もしくは周囲光から独立した安全なスイッチング動作が得られる。
【００１１】
少なくとも１つの参照発光ダイオードは、定義された期間の後にスイッチングオンされる。
【００１２】
少なくとも１つの参照発光ダイオードのスイッチングオフは、測定された電圧の関数として達成される。
【００１３】
第２の実施態様では、測定された電圧が所定の評価範囲内にあるという付加的な条件がスイッチング動作を実行するために導入される。これがスイッチングの間の高い安全性の獲得を可能とするであろう。
【００１４】
有利な方法では、スイッチング動作の実行には信号が送られる。ユーザに対するこのフィードバックは、例えば振動素子などによって音響的にもしくは機械的に、例えば発光ダイオードもしくは別の発光素子を動作させるなどによって、光学的に提供される。
【００１５】
本発明に係る目的はまた、上述した装置によって獲得され、ここで、動作素子は、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成され、スイッチングオフ状態における少なくとも１つの発光ダイオードに対する電圧を測定するためのデバイスは、もし測定された電圧が所定の期間において所定の下のしきい値より低くなればスイッチング動作が可能となるように提供される。そのようなデバイスは、比較的シンプルで、スペース節約の、費用効率が高い方法で製造される。上記動作素子として直列で接続されたいくつかの発光ダイオードを用いるならば、光電効果によって発生した電圧の振幅、すなわち電圧上昇が増加され、それ故に測定の分解能が改善される。
【００１６】
有利に、測定デバイスはそれ相応に感度がいい測定増幅器によって形成される。
【００１７】
もし抵抗が少なくとも１つの発光ダイオードと並列接続され、測定デバイスに接続された少なくとも１つの発光ダイオードの接続部がキャパシタを介してグランドにそれぞれが接続されれば、さらなる利点が結果として得られるであろう。
【００１８】
定義されたバックグラウンド照射を生成するためには、スイッチング動作を実行するために少なくとも１つの参照発光ダイオードが測定手順の間に少なくとも１つの発光ダイオードを適切に照射するように提供される。
【００１９】
所望されない外部からの光照射を回避するために、少なくとも１つの発光ダイオードと、選択的な少なくとも１つの参照発光ダイオードとの周りに部分的に不透明なカバーが配列される。
【００２０】
本発明がいま、添付された概略図によってより詳細に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】光起電力システムのインバータの概略図を図示する。
【図２】スイッチング動作を実行するための装置の第１の変形例の構造を例示する。
【図３】スイッチング動作の間の、第１の変形例の発光ダイオードに対する電圧曲線を図示する。
【図４】スイッチング動作を実行するための装置の第２の変形例の構造を例示する。
【図５】カバーの後ろの発光ダイオードと参照発光ダイオードとの配列の概略的な断面図を図示する。
【図６】図５に係る配列の概略的な上面図である。
【図７】スイッチング動作の間の、第２の変形例の発光ダイオードに対する電圧曲線を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
先ず、留意すべきことは、例示的な実施形態の同一部分には同じ参照番号が付与される、ということである。
【００２３】
図１は、光起電力システム（ＰＶシステム）の、周知のインバータ１、詳細にはＨＦインバータの構造を例示する。インバータ１の個々の構成要素もしくはアセンブリ、及び機能は従来技術からすでに知られているので、これらについては以下に詳細には説明しないであろう。
【００２４】
インバータ１は、少なくとも１つの入力ＤＣ／ＤＣコンバータ２、中間回路３、及び出力ＤＣ／ＡＣコンバータ４を備える。入力ＤＣ／ＤＣコンバータ２にはエネルギーソース５が接続され、当該エネルギーソース５は好ましくは、並列接続された及び／もしくは直列接続された１つもしくはいくつかのソーラーモジュール６によって形成される。インバータ１及び出力ＤＣ／ＡＣコンバータ４の出力それぞれには、例えばパブリックのもしくはプライベートのＡＣ電圧ネットワークまたは多相電力網などの電力供給システム７が接続され、並びに／または負荷を構成する少なくとも１つの電気消費装置８が接続される。消費装置８は、例えばモータ、冷蔵庫、無線機器などから構成される。消費装置８はまた、家庭の電力供給ユニットであってもよい。インバータ１の個々の構成要素は、データバス９を介して制御装置１０に接続される。
【００２５】
好ましい方法では、そのようなインバータ１は、いわゆるグリッド接続されたインバータ１としての役目を果たし、そのエネルギー管理は電力供給システム７に出来るだけ多くのエネルギーを供給することを目的として最適化される。従来技術から知られているように、消費装置８は、電力供給システム７を介して供給される。並列に接続されたいくつかのインバータ１がまた使用され、それ故に消費装置８を動作させるためにさらにいっそうのエネルギーが利用されることは言うまでもないことである。エネルギーは、ＤＣ電圧の形態でエネルギーソース５から供給され、２つの接続線１１、１２を介してインバータ１に供給される。
【００２６】
インバータ１の制御装置１０は、例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラもしくはコンピュータなどによって形成される。例えば入力ＤＣ／ＤＣコンバータ２もしくは出力ＤＣ／ＡＣコンバータ４、及び特にそこに配置されたスイッチング素子などの、インバータ１の個々の構成要素の適切な制御もしくはレギュレーションは、制御装置１０を介して達成される。この目的を達成するために、個々の制御シーケンスは、適切なソフトウェアプログラム及び／またはデータ曲線もしくは特性曲線によって制御装置１０に格納される。
【００２７】
さらに、動作素子１３は、例えばユーザが例えば発光ダイオード、設定動作状態もしくは設定動作パラメータなどによってインバータ１を設定することが可能となるように、並びに／または表示（ディスプレイ）することができるように制御装置１０に接続される。動作素子１３は、例えばデータバス９を介してもしくは直接的に制御装置１０に接続される。そのような動作素子１３は、例えば、外部からの動作を可能とするようにインバータ１の前段（フロント）に配置される。動作素子１３は、インバータ１内でアセンブリ上及び／またはモジュール上に直接的に配置される。
【００２８】
本発明によれば、動作素子１３のそれぞれが少なくとも１つの発光ダイオード１４によって形成されることがいま提供される。動作素子１３を動作させるために、スイッチングオフされた発光ダイオード１４に対する電圧Ｕが測定される。上記電圧Ｕは、周囲輝度に依存し、その結果、光電効果によって発生する、発光ダイオード１４に対する電圧が測定される。従って、電圧Ｕはまた、周囲輝度の変化において変化するであろう。スイッチング動作は、電圧Ｕの定義された曲線においてトリガーされるであろう。
【００２９】
周囲輝度は好ましくは、例えば前方をカバーするなどによって、指によって発光ダイオード１４をシェーディングするオペレータによって変更される。原理上、これがスイッチング素子の動作及び／またはボタンの押下に対応し、ここで、スイッチング動作は、入射する周囲光の輝度の変化を原因とする、少なくとも１つの発光ダイオード１４に対する電圧Ｕにおける変化によってトリガーされる。この目的を達成するために、電圧変化は、意図的に発生されたスイッチング動作だけがトリガーされるように、所定の時間曲線と比較されるであろう。
【００３０】
例の目的で、この原理は、２つの異なる変形例に基づいて以下詳細に説明されるであろう。
【００３１】
図２及び図３に係る第１の変形例では、光起電力システムのインバータ１のデータ通信モジュールの発光ダイオード１４は、動作状態を表示（ディスプレイ）するための役目を果たす。発光ダイオード１４は、インバータ１のケーシングのフロント側に配置されるかもしくはインバータ１の動作フロントの一部に配置される。発光ダイオード１４は、通常動作の間は発光し、故障の場合には消灯（オフ）する。データ通信モジュールは、例えば、集積過電流リミッターによってスイッチングオフされる。従って、インバータ１の少なくとも１つの制御装置１０は、発光ダイオード１４の状態を識別するであろう。故障がオペレータによって調べられ、及び／またはオペレータによって明らかとなった後に、後者（オペレータ）は再びデータ通信モジュールを動作させる必要がある。これが動作素子１３として役目を果たす発光ダイオード１４によって、本発明に係る原理に基づいて達成される。この目的を達成するために、例えば日光もしくは適切な照明などによって提供された特定の周囲輝度が予め想定され、そのことは故障の場合において存在するユーザによって自動的に起こるであろう。
【００３２】
さらに、スイッチングオフされた発光ダイオード１４に対する電圧１５は、例えばミリ秒範囲で、連続的にもしくは周期的な時間間隔におけるいずれかにおいて測定される。これが好ましくは、例えば差動入力のマイクロコントローラなどの測定増幅器１６を介して実行され、それによって電圧Ｕはそれ相応に増幅される。測定増幅器１６は好ましくは、制御装置１０に集積化される。もしデータ通信モジュールが再びスイッチングオンされるべきならば、オペレータは発光ダイオード１４の全体を覆うように彼の指を置くことによって発光ダイオード１４をシェーディングし、それ故に発光ダイオード１４をカバーするであろう。周囲輝度は減少し、すなわち発光ダイオード１４はもはや任意の周囲輝度によって照射されないので、測定された電圧１５はそれ相応に減少するであろう。図３によれば、時間１７でシェーディングされる。しかしながら、最初に電圧１５における変化のさらなる挙動が評価されるので、スイッチング動作はまだトリガーされない。スイッチング動作をトリガーするために、電圧１５は、予め定義された下のしきい値１８まで減少する必要がある。上記しきい値１８は、少なくとも定義された期間１９にわたって、及び／または定義された時間窓１９内ではアンダーシュートされる必要がある。それ故に、発光ダイオード１４は、少なくとも上記定義された期間１９ではシェーディングされる必要がある。例えば４００ｍｓなどの定義された期間１９が超過され、指が発光ダイオード１４から離されるとすぐに、電圧１５はシェーディングする前の値に再び上昇するであろう。この値が上のしきい値２０と称される。もしこの上のしきい値２０が例えばまた４００ｍｓなどの定義された期間２１で同様に超過されれば、時間２２においてスイッチング動作が実行される。しきい値１８及びしきい値２０並びに継続期間１９及び継続期間２１は、インバータ１のメモリに格納され、測定された値は格納された値と比較される。それ故に、測定された電圧１５の曲線は、スイッチング動作が実行されるためには上昇と減少とを含む必要がある。それ故に、例えば指によってカバーするなどによって発光ダイオード１４を意図的にシェーディングした後にスイッチング手順だけが実行されるであろうことを保証する。例えば、首尾よく実行されたスイッチング動作は、測定のために使用された発光ダイオード１４に対する再度のスイッチングによってユーザに対して信号が送られる。そのような目に見える信号伝達（シグナリング）に加えて、音響的な信号伝達、振動による機械的な信号伝達、及び／または同様のものが実行されてもよい。
【００３３】
発光ダイオード１４の周期的なオンとオフのスイッチングはまた、例えば特定の設定などのために、いくつかのスイッチング動作の連続的な実行を可能とする。この場合において、その周期は、発光ダイオード１４がユーザに対して絶えずオンであると思われるように選択される。従って、本発明に係る方法が実行された、短期間のシェーディングの段階がそれ故に設けられる。
【００３４】
しきい値１８としきい値２０との間の電圧変化は、周囲輝度に依存する。結果的に、しきい値１８としきい値２０との間の差が減少するので、評価は低い周囲輝度ではより高感度である。従って、スイッチングオフされた発光ダイオード１４に供給された電圧１５は、周囲輝度に依存する。それ故に、上のしきい値２０は有力な周囲輝度とともに連続的に変化し、その結果、上のしきい値２０は周期的に元に戻されるべきである。
【００３５】
周囲輝度から上のしきい値２０の独立を獲得するために、発光ダイオード１４は、参照発光ダイオード２３によって照射される。これは、図４から図７によって、本発明の２つの変形例に基づいて以下に説明されるであろう。この態様では、留意すべきことは、第１の変形例の説明からの部分がまた第２の変形例においても援用できるように、第１の変形例に対する差だけが説明されるであろう、ということである。
【００３６】
この変形例では、参照発光ダイオード２３の光線は発光ダイオード１４の方向に反射され、及び／もしくは屈折されてスイッチング動作を検出する。この目的を達成するために、図５から明らかなように、発光ダイオード１４及び参照発光ダイオード２３の両方は、例えば、透明なカバー２４の下方に定義された距離において実質的に相互が隣接するように位置決めされる。カバー２４は、インバータ１の動作フロントから構成されてもよい。（図示されないが、）別の実施形態では、参照発光ダイオード２３は、例えば、非常に平らなスイッチング素子構成を可能とするように、集積化された反射層によって基板を照射する。結果として、発光ダイオード１４と反射発光ダイオード２３とを隣接して配列する必要はないであろう。
【００３７】
図６から明らかなように、発光ダイオード１４と参照発光ダイオード２３との周りのカバー２４の領域は光から保護され、それ故に、周囲光が横方向から侵入することを回避する。それ故に、指によるシェーディングの間は周囲光が発光ダイオード１４に到着しないであろう一方で、スイッチング素子及び／もしくは動作素子１３はユーザに対して認識されるであろうことが保証されるであろう。それ故に、動作素子１３は、半透明となるように構成された領域の結果である。
【００３８】
第１の変形の実施形態と同様、発光ダイオード１４の電圧１５は、第２の実施形態と同様にシェーディングされた状態で測定される。第１の変形例とは対照的に、しかしながら、このケースでは一定の輝度が参照発光ダイオード２３によって発生され、参照発光ダイオード２３の光線が発光ダイオード１４の方向に反射され、及び／もしくは屈折されるとすぐにそれぞれの電圧１５が測定される。屈折がカバー２４上のユーザの指によって発生される。それ故に、参照発光ダイオード２３の輝度がシェーディングの間に測定されるであろう。もしシェーディングが起こらなければ、周囲輝度は測定されないであろう。
【００３９】
しかしながら、スイッチング動作が参照発光ダイオード２３に係る輝度に対応する周囲輝度において実行されることを回避するために、測定された電圧１５の上のしきい値２５及び下のしきい値２６、並びに上記しきい値２５としきい値２６との間の適切な評価範囲が定義される。もちろん、スイッチング動作の実行に対する感度がそれぞれのアプリケーションに対して最適に調整されるように、評価範囲は外部からの環境条件に動的に適合されるであろう。
【００４０】
しきい値２５及びしきい値２６はそれぞれ、参照発光ダイオード２３によって定義された輝度レベルよりも上と下とにある。測定された輝度が評価範囲内にあれば、電圧の評価はスイッチング動作が実行される前に行われる。もし評価範囲を超えた輝度が測定されれば、さらなるステップは行われないであろう。それ故に、スイッチング動作は評価範囲内にある測定された電圧Ｕによって排他的に実行されるであろう。上記評価について以下詳細に説明するであろう。
【００４１】
基本的に、スイッチング動作はいつでも実行可能なように、参照発光ダイオード２３は絶えず発光する。スイッチング動作をトリガーするために、発光ダイオード１４と参照発光ダイオード２３とは適切に指によってシェーディングされ、その結果、参照発光ダイオード２３の光線は発光ダイオード１４に対して反射され、周囲輝度は発光ダイオード１４に到着しないであろう。それ故に、評価範囲内にある、発光ダイオード１４の電圧値２７が、図７の時間２８からの第１のステップで、輝度のために測定されるであろう。例示されたように、電圧は、例えば、シェーディングの後に減少して、一定の電圧値２７が参照発光ダイオード２３の輝度に従って測定されるであろう。それ故に、スイッチング動作を実行しようとするための基本的な必要条件が満たされる。この基本的な必要条件のもとで、時間２９において、参照発光ダイオード２３はスイッチングオフされ、発光ダイオード１４に対する電圧は第２のステップにおいて新たに測定される。従って、指によるシェーディングは、光が発光ダイオード１４に到着することを実質的に回避し、その結果、下のしきい値２６よりも低い電圧値３０が測定されるであろう。もし上記電圧値３０が定義された期間３１にわたって測定され、及び／もしくは上記の値が定義された時間窓３１内にあれば、時間３２においてスイッチング動作は実行されるであろう。
【００４２】
もし発光ダイオード１４が指によってさらにシェーディングされれば、結果的にまた、スイッチング動作が実行されるであろう。この態様において、第２のステップで測定された電圧の値は、第１のステップで測定された電圧の値よりも低いということが本質的である。スイッチング動作によって、参照発光ダイオード２３は再びスイッチングオンされ、それ故に、さらなるスイッチング動作が引き続いて実行される。時間３３において、周囲輝度が再び測定されるように、指が再び離される。この場合において、周囲輝度は、参照発光ダイオード２３の輝度よりも高い。
【００４３】
第２のステップに係る測定には、スイッチング動作が指によるシェーディングなしに実行されることが除外されるであろう。このことは、たとえ第１のステップにおいて評価窓内の値が周囲輝度に起因する電圧に対して測定されたとしても、上記値は、第２のステップにおける測定の間は変化しないという理由からくる。それ故に、スイッチング動作はいずれにおいても実行されない。
【００４４】
参照発光ダイオード２３の制御可能なスイッチングは、スイッチング動作が実行される時間間隔の調整を可能とする。結果的に、いくつかの設定オプションを有していたとしても急速な動作を可能とするように、スイッチング動作が交互に非常に速く実行される。
【００４５】
２つの変形の実施形態において、スイッチング動作の実行についてそれぞれ説明した。スイッチング動作が完了した後にさらなるスイッチング動作が実行されることは言うまでもないことである。図２及び図４で図示された本発明に係る原理のために、マイクロコントローラに接続された発光ダイオード１４の配線が好ましくは、並列抵抗３４、２つの直列の抵抗３５、３６及び２つのキャパシタ３７、３８を用いて実現される。マイクロコントローラは好ましくは、スイッチングオフされた発光ダイオード１４の測定された電圧を上のしきい値２０まで増幅するための内部増幅器を備える。測定された電圧Ｕが干渉によって影響されることを回避するために、グランドに接続されたキャパシタ３７、３８はそれぞれ、少なくとも１つの発光ダイオード１４の２つの逆極性接続部に接続される。キャパシタ３７、３８の寸法は、最小の干渉効果と評価スピードとの間の妥協点を構成する。両方を得るために、抵抗３４は発光ダイオード１４と並列接続される。
【００４６】
もちろん、インバータ２に関して説明された本発明に係る原理は、他の電化製品に援用することが可能である。従って、動作素子は、例えば、溶接装置、バッテリー充電器、燃料電池もしくは同様のものにおいて機械的なスイッチなしに使用される。
【図１】
2013527721.tif 000003
【図２】
2013527721.tif 000004
【図３】
2013527721.tif 000005
【図４】
2013527721.tif 000006
【図５】
2013527721.tif 000007
【図６】
2013527721.tif 000008
【図７】
2013527721.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月14日(2012.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための方法において、
スイッチングオフ状態においてディスプレイとして提供された少なくとも１つの発光ダイオード（１４）と、上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）を測定するためのデバイスとが上記動作素子（１３）として使用され、
周囲光によって発生された上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）がスイッチングオフ状態で測定され、
上記周囲光の減少による上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）のシェーディングのために、上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が所定の期間（１９）において所定の下のしきい値（１８）より低くなれば実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が、上記所定の下のしきい値（１８）より低くなった後さらに所定の上のしきい値（２０）より高くなれば実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が、さらなる所定の期間（２１）において上記所定の上のしきい値（２０）よりさらに高くなれば実行されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
上記上のしきい値（２０）は、周囲光の強度関数として変化することを特徴とする請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）は周期的にスイッチングオフされ、スイッチングオフされたときに、上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する上記電圧（１５）の測定がそれぞれ、上記スイッチングオフ状態において開始されることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための方法において、
スイッチングオフ状態においてディスプレイとして提供された少なくとも１つの発光ダイオード（１４）と、上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）を測定するためのデバイスとが上記動作素子（１３）として使用され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（Ｕ）はスイッチングオフ状態で測定され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）は、上記スイッチングオフ状態の間に少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）によって照射され、
上記参照発光ダイオード（２３）の光によって発生された上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）は、上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）によって照射された上記スイッチングオフ状態で測定され、その後に上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）がスイッチングオフされ、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）は、上記スイッチングオフ状態で測定され、
上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）のシェーディングのために、上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が所定の期間（３１）において所定の下のしきい値（２６）より低くなれば実行されることを特徴とする方法。
【請求項７】
上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）は、定義された期間の後にスイッチングオンされることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）は、上記測定された電圧（１５）の関数としてスイッチングオフされることを特徴とする請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
上記スイッチング動作は、もし上記測定された電圧（１５）が上のしきい値（２５）と下のしきい値（２６）との間の所定の評価範囲内（２５−２６）にあるときだけに実行されることを特徴とする請求項６から８のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
上記スイッチング動作の実行には光学的に、音響的にもしくは機械的に信号が送られたことを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
動作素子（１３）の支援によってスイッチング動作を実行するための装置において、
上記動作素子（１３）は、ディスプレイとして提供された少なくとも１つの発光ダイオード（１４）によって形成され、
上記スイッチング動作を実行するための装置は、スイッチングオフ状態において、周囲光によって発生された上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）に対する電圧（１５）を測定するためのデバイスを備え、
上記周囲光の減少による上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）のシェーディングのために、上記デバイスは、もし上記測定された電圧（１５）が所定の期間（１９、３１）において所定の下のしきい値（１８、２６）より低くなれば上記スイッチング動作を可能とするように提供されたことを特徴とする装置。
【請求項１２】
上記電圧（１５）を測定するためのデバイスは、測定増幅器（１６）によって形成されたことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
抵抗（３４）が上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）と並列接続され、
上記電圧（１５）を測定するためのデバイスに接続された上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）の接続部は、キャパシタ（３７、３８）を介してグランドにそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項１１または１２記載の装置。
【請求項１４】
定義された周囲光を生成するための少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）が提供されたことを特徴とする請求項１１から１３のうちのいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
部分的に不透明なカバー（２４）が上記少なくとも１つの発光ダイオード（１４）と、選択的な上記少なくとも１つの参照発光ダイオード（２３）との周りに配列されたことを特徴とする請求項１１から１４のうちのいずれか１つに記載の装置。
【国際調査報告】
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