CN101453204A - 用于电器的操作装置和操作装置的工作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电器的操作装置，具有设置在前挡板(17)上的与功率控制设备连接的操作旋钮(19)、用于在操纵时产生触觉反馈的执行装置(23)。另外，该操作旋钮(19)具有一个接近传感器(27)。所述操作装置的一种工作方法，其中若手(29)接近操作旋钮(19)以便进行操纵，则该接近传感器识别出这一点，并使得执行装置(23)从省电的待机模式转入正常工作的正常模式。若手(29)再次离开，则执行装置再次转入待机模式。

Description

用于电器的操作装置和操作装置的工作方法

技术领域

本发明涉及一种用于电器、例如电灶或烤炉形式的家用电器的操作装置以及一种用于使得这种操作装置工作的方法。

背景技术

已知在带有所谓主动触感器(aktiver Hapt ik)的计算机-游戏控制台上有操纵元件，例如旋钮或者也可以是操纵杆，这些操纵元件例如可以通过电机给操纵者一种触觉反馈，由此例如产生某种可能变化的运动。另外，这样还可以模仿击打或停歇(Rastung)。这时的问题是，产生触觉反馈的装置实际上始终被激活，因此消耗能量，即使该装置在大部分时间都不使用，至少在电器被接通的情况下。然而因为每次操纵时都希望得到触觉反馈，所以按时间控制的切断无法实现，或者很难实现。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种开头部分所述的操作装置及其操纵方法，籍此可以克服现有技术的缺点，特别是可以提供一种实用的、舒适的同时节能的操作装置。

所述目的通过一种具有权利要求1的特征的操作装置以及一种具有权利要求13、14、16或17的特征的方法得以实现。本发明的有利的以及优选的设计是其他权利要求的主题，并在下面作详细的说明。权利要求书的内容明确地引用说明书的内容。

规定该操作装置具有至少一个可运动的操纵元件。它可以是旋转调节器或者滑动调节器，同样可以是上述操纵杆或者类似的各式各样的可运动的操纵元件。通过操纵元件的相应的运动可以触发不同的功能，或者采用本已公知的方式进行操纵。操纵元件与执行装置力配合地连接，例如通过旋转轴或支撑轴连接，以便在操纵元件运动时产生触觉反馈，该触觉反馈或者可以始终被给出，例如不同的调整等级下的上述停歇，或者也可以有不同的机动程度()。作为替代方案，触觉反馈可以通过执行装置与这种特定的操纵相关联，例如也可以由主要的或者通过该操纵调节的电器工作状态触发。

按照本发明，操作装置具有接近传感器或接触传感器以及可以使操作装置或执行装置从正常模式转入到待机模式的控制电路。在该待机模式下，执行装置的能耗减少。其中控制电路如下设计，即它在发现操作者通常用手接近或接触操纵元件的第一种情况下识别出这种类似情况，并将执行装置从待机模式激活，特别是再次转入完全的工作状态，亦即正常模式。这时，该执行装置再次立即工作。在未接近或接触操纵元件的第二种情况下，或者当接近或接触传感器识别出手已被撤回时，控制电路使得执行装置从正常模式转入待机模式，或者使其保持待机模式。

因此可以这样说，在基本状态下执行装置处于能耗减少的待机模式。在这种情况下执行装置最好基本上或者完全被切断，因此也恰好不起任何作用。如果操作者通常用手接近操纵元件或者直接与之接触，控制电路便通过接近或接触传感器立即识别出这种情况，并激活执行装置，即使之转入完全工作就绪状态，有时还给出一定的阻力。这可以进行得非常迅速，以至于操作者几乎察觉不到或根本察觉不到操纵元件或它的执行装置刚刚才被激活。对于现在接下来的操纵来说，执行装置完全起作用。若操作者的手再次离开操纵元件，则控制电路通过接近或接触传感器重新识别出这种情况。视电器的类型或者要求的工作方式而定，现在可以或者使得执行装置立即再次从正常模式转入待机模式，或者至少部分地、特别是完全地将其切断。替代地，这里可以经过预先给定的时间之后，例如10秒、一分钟或者几分钟之后进行定时切断。以此可以考虑如下情况，即如果操纵元件已被操纵一次，则视电器的类型而定，下一次最可能或者不再进行另一次操纵，但也可以恰好又进行另一次操纵。

因此，采用本发明可以大大缩短执行装置实际被接通或激活的时间，或者对于有些电器来说缩短至一小部分时间，但同时随时使执行装置具有完全的工作功能，以便给操作者触觉反馈。

接近传感器最好如下设计和工作，即在接近到小于10cm，特别是最好甚至小于5cm时引起激活，以便使控制装置从待机模式转入正常模式。到实际的接触为止，这在时间上是足够的，而且同时可以避免不必要的激活。

如前所述，操纵元件最好可以是带有旋转轴线的旋钮。特别地，它是一个刚性的旋转轴或是一个在旋钮或手柄本身和调整设备例如功率控制设备之间的贯穿的旋转轴。作为这种刚性旋转轴的替代方案，还可以设置磁耦合机构，例如其由DE 10 2006054 764 A1已知。这时，执行装置最好作用到旋转轴线上，并为此与旋转轴连接，但至少与操纵元件力配合地连接。

一方面，接近或接触传感器可以为纯接触传感器，即只有当它已被接触时才做出响应或者记录操纵。这可以实现相对可靠地识别出接触，它可以非常不受干扰地工作。于是最好将这种接触传感器设置在操纵元件本身上，特别是设备在操纵时可以说自动地或在所有情况下都会接触到的位置上。旋钮上的这种接触传感器例如由上述DE 102006 054 764 A1可知。电容式接触传感器的优点在应用上已得到验证，以及还在于根本不需要机械运动部件。可以如在DE 20 2005 019 978 U1中所述那样将所述接触传感器安装到操纵元件或者旋钮中。作为替代方案，可以使用基于反射光栅的接触传感器，其例如在DE 197 00 836 C1中有所记载。

操纵元件上的接触传感器可以为裸露的、例如用诸如特种钢等金属制成的导电面。作为替代方案，接触传感器可以用绝缘覆层覆盖，或者处于操作旋钮上的盖板以下。在设计为电容式传感器时重要的恰恰是它可以电容式地识别出与手的接触，并将这种接触信息传递至控制装置。在灵敏度足够高的情况下，用这种电容式传感器还可以构造接近传感器，因为传感器和手之间的电容耦合经由空气跨越几cm的距离。

另一方面，可以使用下述的接近传感器，它并非只有直接接触时才激活执行装置，而是在操纵元件之前几厘米因此提前几毫秒、最好最多一秒或两秒就已经识别出所希望的或可能的操纵和接触。最好可以利用这段时间间隔，以便在接触该操纵元件的瞬间执行装置已经被激活。由此可以实现使得操作者根本察觉不到操纵元件以前的待机模式。这种接近传感器同样可以如前所述那样在电容的基础上构造。作为替代方案，它们可以按照DE 197 00 836 C1的反射光栅，这时当操作者用手接近操纵元件直到剩下10cm或更近时，立即被识别。

在使用接近传感器时恰好可以规定，对于识别出手离开操纵元件这种情况，执行装置立即转入待机模式，即没有通过定时切断的上述迟后时间。于是再次可以说预先识别出要重新操纵。另外，对于接近传感器而言，其基本上类似于接触传感器，控制电路被如下调节，即传感器或其分析机构趋向于经常把操纵者的存在的手识别为不存在，因此反应更快，从而在可疑的情况下，执行装置宁可经常地、有时不必要地被接通，也不很少被接通。即使因此而使能耗再次略为提高，但总体来说，通过转入待机模式，能耗还是显著降低。接近传感器不仅可以设置在操纵元件本身上，而且可以设置在电器本身或操作挡板上，在操作挡板上或其前面设有操纵元件。最好还可以针对多个操纵元件，特别是针对操作挡板或操作装置上的所有操纵元件都使用一个接近传感器。这对于接触传感器来说几乎是不可能的。

作为执行装置，原则上可以使用任何执行装置，最好使用已应用的执行装置，其例如或者带有电机、压电元件，或者带有磁作用、例如磁致伸缩机构。

这些特征和其他特征除了可从权利要求书得到外，还可从说明书和附图得到，其中各个特征可分别单独地或者多个特征以子组合的形式在本发明实施方式中和在其他领域中实现，且有利地以及可以产生本身可保护的实施方案，对于这些特征在这里都要求保护。将申请书分成各个段落以及其间的小标题并不限制在它们下面所作的说明。

附图说明

本发明的实施例示意地表示在附图中并在下面作详细的说明。在附图中示出：

图1为本发明的灶上的蒸煮区的斜视图，在蒸煮区板前的前挡板上带有多个操作旋钮；

图2为图1的蒸煮区的前挡板的剖视图，操作旋钮上方带有接近传感器机构；和

图3为图2的变型，直接在操作旋钮上带有接触传感器。

具体实施方式

图1为灶12上的蒸煮区11的斜视图。蒸煮区11具有例如由透光的玻璃陶瓷制成的蒸煮板14，该蒸煮板带有四个分散设置的蒸煮位置15a-d，此点如由现有技术已知。在灶12的前面，在蒸煮区11下方设有前挡板17，在前挡板的下面设有烤炉，对烤炉不作详细说明。该前挡板17的右侧设有四个操作旋钮19a-d。另外，在前挡板17的左侧设有烤炉功能用的两个操作旋钮20。操作旋钮19a配属于蒸煮区15a，用来对蒸煮区15a进行操纵或功率调整。其他蒸煮区和其他操作旋钮相应地也是如此。

正如由现有技术已知，因此可以用操作旋钮19a来操纵蒸煮区15a，即将其接通并调节其功率的大小。图1中所示的布置相应于通常的布置，从而这些操作旋钮从左到右配属于从左前方开始顺时针排列的各个蒸煮区。为了可以凭直觉地进行操纵，例如通过梯级式的或者越来越难操纵的功率调整，希望得到相应的触觉反馈。下面对此作详细的说明。

按照本发明的第一方面，图2为根据图1的前挡板17的示意性的剖视图。操作旋钮19位于旋转轴21上，该旋转轴通过在其它情况下封闭的前挡板17伸到本已通常的功率控制设备22。通过操作旋钮19的旋转，可以利用该功率控制设备22对所属的蒸煮位置15或其加热装置进行功率调整。现在为了获得希望的触觉反馈，在功率控制设备22的后面设置执行装置23，该执行装置与贯穿的旋转轴21连接。执行装置23本已公知，其例如带有电机或者电磁体。

在操作旋钮19的上方，在前挡板17上设有接近传感器机构27，在该前挡板17前面的区域中带有作用方向。这个接近传感器机构27还与控制装置25连接，正如这里所示出的，控制装置25又与功率控制设备22连接。另外，控制装置25与执行装置23连接，以便既考虑功率控制设备22的信号，又考虑其他外部因素，以便据此控制执行装置23。

接近传感器机构27本已由现有技术已知，例如可以为所谓的反射光栅。就此而言，正如已经说明的，它可以发出光，最好通过发射器在IR范围内发出光。若现在一只手29接近操作旋钮19，特别是以预定的间隔，例如小于10cm，或例如为5cm至10cm，则这只手反射光。接近传感器机构27又可以与控制装置25一起确定出所述反射的光。然后由控制装置将其分析为接近和有意要操纵，并激活一个显示机构，该显示机构配属于这个操作旋钮19所属的蒸煮位置。

在本发明的这种设计中重要的是在接近传感器机构27能够识别出手29时的离开操作旋钮19或前挡板17的距离。这时，还特别是必须立即识别出，手29是否真的接近操作旋钮。就此而言，为每个操作旋钮19都设置一个这样的接近传感器机构27。接近传感器机构当然也可以设置到前挡板17中或凹进去，或者设置在其后面，该前挡板带有一个透光的窗等。作为替代方案，例如可以在最左边的操作旋钮19a和最右边的操作旋钮19d的范围内总共设置两个类似的接近传感器机构。这两个接近传感器机构可以监测操作旋钮19前面的整个区域。这时，更确切地说，在识别出手29接近时，激活所有操作旋钮19的所有执行装置23。但如果由此无需为每个操作旋钮都安装接近传感器机构27，则对于未被操作的操作旋钮所增加的费用或提高的能耗还是值得的。

明显超过10cm的间隔对于识别出接近操作旋钮19之一而言实际上已毫无意义，因为离这么远还可能发生偶然地从旁边经过的运动，至少在所示的蒸煮区的情况下是如此。只有在可以识别出手29是否相当可能地接近操作旋钮19时，才应该激活操作旋钮19或其执行装置23。

上述在手接近操作旋钮时的一定的不确定性的问题，可以通过按照本发明的根据图3的一个替代实施方案的设置来避免。这里在前挡板117上的操作旋钮119的结构在很大程度上是类似的情况下，直接在操作旋钮119上设置接触传感器127。该接触传感器127最好由例如特种钢等金属制成，或者是导电的，并构成操作旋钮119的至少一个通常会触摸到的前面部分，或者甚至构成操作旋钮119的整个顶面。这种操作旋钮例如以类似的形式由DE 20 2005 019 978 U1已知。通过一个在操作旋钮上延伸的用虚线表示的电连接机构128，产生与位于旋转轴121上的接触环139的接触。这里滑动触头131连同电连接机构作用至控制装置125，从而该控制装置125可以识别出何时手129已接触操作旋钮119或接触传感器127。接触传感器127连同控制装置125的工作原理可以是在DE 20 2005 019 978 U1中所述的电容式传感器。该接触传感器还可以用绝缘的覆层覆盖，或者位于操作旋钮上的盖板下面。在设计为电容式传感器时重要的恰恰是它可以电容式地识别出与手的接触，并将该接触信息传递至控制装置。在灵敏度足够高的情况下，用这种电容式传感器还可以构造接近传感器，因为传感器和手之间的电容耦合可以经由空气跨越几cm的距离。

根据图3在操作旋钮119上设置接触传感器127的优点首先在于，识别出实际发生的操作旋钮119与手129的接触，或通过控制装置125激活执行装置123。这时操作者必须真正接触到操作旋钮，由此执行装置123做出反应。但是，这会进行得如此迅速，以至于感觉不到或几乎感觉不到。特别是这时可以实现可靠地识别出接触。

Claims (17)

1.一种操作装置，用于电器、如最好是家用电器，其中所述操作装置具有至少一个可运动的操纵元件，用以通过操纵元件的运动进行操纵，其中所述操纵元件与执行装置力配合地连接，用以在操纵元件运动时根据操纵或运动产生触觉反馈，其特征在于，所述操作装置具有接近或接触传感器和控制电路，以便使得所述执行装置从正常模式转入省电的待机模式，其中所述控制电路被设计用于，在识别出接近或者接触所述操纵元件的第一种情况下，使得所述执行装置从所述省电的待机模式转入所述正常模式，并在当前未接近或者未接触所述操纵元件的第二种情况下，使得所述执行装置从所述正常模式转入所述省电的待机模式或保持待机模式。

2.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，在所述待机模式下所述执行装置与供电机构断开。

3.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，所述操纵元件是带有旋转轴线的旋钮，其中所述执行装置与旋转轴连接，用以作用到所述旋转轴上。

4.按照权利要求3的操作装置，其特征在于，该操纵元件是带有旋转轴线的旋钮，所述旋钮安装在刚性的旋转轴上。

5.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，所述接近或接触传感器设置在操作挡板上或其背后，在所述操作挡板上设置有所述操纵元件，其中它是纯接近传感器。

6.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，在操作挡板上设置有多个操纵元件，其中为多个操纵元件设置一个唯一的接近传感器。

7.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，所述接近或接触传感器设置在所述操纵元件本身上。

8.按照权利要求7的操作装置，其特征在于，所述接近或接触传感器是纯接触传感器。

9.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，所述接近或接触传感器是带有反射光栅的作为接近传感器的光学传感器。

10.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，所述接近或接触传感器是电容式传感器。

11.按照权利要求10的操作装置，其特征在于，所述接近或接触传感器是电容式传感器，其带有电触头和作为传感器元件的导电的传感器面，其中所述传感器面裸露以便接触，且所述传感器是纯接触传感器。

12.按照权利要求1的操作装置，其特征在于，所述执行装置具有电机。

13.一种用于使得按照权利要求1的操作装置工作的方法，其特征在于，在借助于接近或者接触传感器识别出手离开操作装置或操纵元件的情况下，所述执行装置立刻从正常模式转入待机模式。

14.按照权利要求13的方法，其特征在于，对于借助于所述接近或者接触传感器识别出手离开所述操作装置或操纵元件的情况，所述执行装置还要在正常模式下以激活的执行装置保持一定的时间间隔。

15.按照权利要求14的方法，其特征在于，所述执行装置在正常模式下以激活的执行装置再保持半分钟。

16.一种用于使得按照权利要求1的操作装置工作的方法，其特征在于，对于借助于接近或者接触传感器识别出接近或者接触操纵元件的情况，所述执行装置使得所有操纵元件从待机模式转入正常模式或将其激活。

17.一种用于使得按照权利要求1的操作装置工作的方法，其特征在于，借助于接近或者接触传感器在未明确地识别出手接近或者接触操纵元件的情况下，总是假定出现了这种接近或者接触的情况，而且所述执行装置使得所述操纵元件从待机模式转入正常模式或将其激活。