CN101714865A - 家用电器的操作员控制面板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及家用电器的操作员控制面板，其具有面板体，该面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面的背面。在所述面板体的背面安置了由导电材料制成的，并与所述面板体一起构成电容传感器区域的传感器元件，以及用于将在所述传感器区域产生的电容值转换为数字信号的转换电子系统，所述转换电子系统导电地连接到所述传感器元件，所述传感器元件和所述转换电子系统稳固地连接到所述面板体，是与所述家用电器的控制电子系统以机械方式分离的两个组件。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器的操作员控制面板，具体来说，涉及具有电容接触开关的操作员控制面板。
背景技术
接触开关常常用于电器中，特别是诸如炊具、炉架、微波炉、洗碗机、洗衣机等等之类的家用电器中。所述接触开关只需由用户或触摸它们的对象触发特定开关操作。在采用电容接触开关的情况下，电容传感器元件以及用户的手指，通过充当电介体的触摸板，形成电容。此电容是随着接触开关的操作而变化的，也就是说，与电容传感器元件关联的触摸板是否被触摸。通过电容传感器元件被触摸而产生的电容传感器元件的电容变化，对来自传感器电路的输出信号有影响，这相应地由连接的评估电路随着电容接触开关的操作而进行评估。例如，可以从DE 3245803Al知道电容接触开关。
为了获得这样的电容传感器或开关，直接在电器的控制电子系统上安置了，例如，弹簧功能元件。在此情况下，直接在接近开关之下安置了转换电容信号所需的电气组件。在此情况下位于这些功能元件上方的操作员控制面板形成一个支架，并由此固定控制电子系统和设计元件。操作员控制面板的形状直接与电器的控制电子系统关联。因此，操作员控制面板的形状的每一个变化，也就是说，在设计中，也需要控制电子系统改变或适应修改。例如，在DE 20119700U1中说明了传感器元件的这样的布局和传感器元件与控制电子系统的连接；在此情况下，电容传感器元件被印刷到面板体的背面。
发明内容
本发明的一个目的是提供具有接触开关的家用电器的操作员控制面板，该操作员控制面板允许相对于生产有较大的灵活性。
此目的是这样实现的：提供家用电器的操作员控制面板，具有面板体，该面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面的背面。在所述面板体的背面安置了由导电材料制成的，并与所述面板体一起构成电容传感器区域的传感器元件，以及用于将在所述传感器区域中产生的电容值转换为数字信号的转换电子系统，所述转换电子系统导电地连接到所述传感器元件。在此情况下，传感器元件和转换电子系统稳固地连接到面板体。此外，传感器元件和转换电子系统是与家用电器的控制电子系统以机械方式分离的两个组件。
根据本发明，传感器元件和转换电子系统稳固地连接到面板体的背面。连接到传感器元件的转换电子系统提供各种设计所需的所有输出信号，以便在家用电器行业的非常广泛的各种应用领域进行进一步的处理。由于电容传感器(包括转换电子系统)与电器的控制电子系统的(机械的)分离，可以迅速地转换和实现非常广泛的各种配置、设计和功能元件。然后，通过编程和使转换电子系统参数化，对当前设计进行相应的修改。
通过将设计和功能元件与电器的实际控制电子系统分离，可以以高度灵活的方式接纳各种用户要求。同时，这会导致控制电子器件的印刷电路板的尺寸缩小，以及就材料使用而言和就生产工程而言，成本降低。
在本发明的优选实施例中，传感器元件在其周边方向被稳固地连接到面板体的屏蔽元件包围。屏蔽元件包括，例如，连接到所述操作员控制面板并由导电材料制成的屏蔽层，以及由绝缘材料制成的并基本上完全包围所述屏蔽层的绝缘层。
在本发明的进一步实施例中，优选情况下，传感器元件和/或屏蔽元件被印刷到面板体的背面。优选情况下，通过使用常规的印刷技术，印刷导电或非导电清漆，将传感器元件和屏蔽元件(也就是说，屏蔽层和绝缘层)印刷到面板体的背面。作为示例，可以使用已知的压印方法，作为印刷技术。使用丝网印刷法也是可以的。
非导电清漆，所谓的绝缘漆，以及导电清漆在现有技术中是已知的，市场上可买到。
在本发明的一个实施例中，传感器元件和转换电子系统通过由导电材料制成的连接元件彼此连接。作为示例，连接元件由导电薄膜或箔和/或导电浆糊(例如，导电性胶粘剂层)构成。导电胶粘剂在已有技术中是已知的，在市场上可买到。
在本发明的再一个实施例中，还提供了用于使转换电子系统和传感器元件彼此靠压的固定装置。
不言而喻，可以在操作员控制面板上的面板体的背面安置多个传感器元件。
在本发明的进一步的实施例中，转换电子系统通过电缆连接(优选情况下由软电缆构成)电连接到家用电器的控制电子系统。
上文所提及的目的同样可以这样来实现：提供家用电器的操作员控制面板，具有面板体，所述面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面的背面，所述操作员控制面板还具有位于面板体的背面并稳固地连接到所述面板体并且由导电材料制成的传感器元件，所述传感器元件与所述面板体一起构成电容传感器区域。此外，在面板体的背面还安置了用于将在传感器区域中产生的电容值转换为数字信号的转换电子系统，所述转换电子系统同样稳固地连接到面板体并导电地连接到所述传感器元件，同时转换电子系统通过软电缆连接电连接到家用电器的控制电子系统。
此外，上文所提及的目的还可以这样来实现：提供家用电器的操作员控制面板，具有面板体，所述面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面板的背面，所述操作员控制面板还具有印刷到面板体的背面并由导电材料制成的多个传感器元件，所述传感器元件在每一种情况下都与所述面板体一起构成电容传感器区域。此外，在面板体的背面还安置了用于将在传感器区域中产生的电容值转换为数字信号的转换电子系统，所述转换电子系统稳固地连接到面板体并导电地连接到所述传感器元件，同时所述传感器元件和所述至少一个转换电子系统是与所述家用电器的控制电子系统以机械方式分离的组件。
附图说明
在下面参考附图对优选的，非限制性的示范性实施例的描述中，比较清楚地说明了本发明的上面的以及进一步的特点和优点，其中，图1显示了根据本发明的操作员控制面板的部分的剖视图。
具体实施方式
家用电器的操作员控制面板构成了具有电容接触式传感器区域和关联的转换电子系统的功能组。此功能组位于操作员控制面板的面板体的背面，并稳固地(也就是说，永久地)连接到所述操作员控制面板。安装在操作员控制面板上的电子组件(传感器元件、转换电子元件)以机械方式与家用电器的(中心)控制电子系统分离，因此，控制电子系统可以基本上独立于操作员控制面板的设计来设计，并可以存储在仓库中，以便进行生产。
如图1所示，操作员控制面板具有面板体13，其中具有面向用户的操作员控制面13a(在图1的顶部)和避开用户脸部的背面13b(在图1的底部)。面板体13可以可选地稍微弯曲，如图1所示，或者基本上平坦。
操作员控制面板设计为具有多个电容接触开关，每一个电容接触开关都具有传感器区域，图1作为示例只显示了一个这样的传感器区域。传感器区域由位于面板体13的背面13b的传感器元件10构成，由导电材料制成，并稳固地(也就是说，永久地)连接到面板体13。优选情况下，传感器元件10由输电线电阻尽可能低的导电材料制成。
传感器元件10以及由此的传感器区域可以根据所需的功能呈现遵循操作员控制面板的设计的任何所希望的几何形状。在此情况下，位于面板体13的背面13b的传感器元件10只反映设计元件的物理布局；然而，它仍是纯粹的电容功能区域。如此，可以彼此独立地产生传感器区域，这些传感器区域通过以电容方式连接到，例如，一个或多个手指14或一个或多个其他对象，而生成一个或多个电容值。
为了将，例如，通过手指14从面板体13的正面13a施加的电容17，只集中到发挥作用所需的区域，面板体13的背面13b的传感器元件10被屏蔽元件沿着其周边包围，屏蔽元件同样稳固地连接到面板体13。此屏蔽元件由屏蔽层11(由导电材料制成并连接到面板体13的背面13b)，以及绝缘层12(由绝缘材料制成，基本上完全包围屏蔽层11)构成。
如图1所示，传感器元件10延伸到操作员控制面板的实际传感器区域以外，远到屏蔽元件11、12以外。在那里，传感器元件10通过连接元件15(由导电材料制成，例如，导电薄膜或箔和/或浆糊的形式的导电胶粘剂，至少在其厚度方向(在图1中从顶部到底部的方向)导电)连接到转换电子系统16。
转换电子系统16将传感器元件10中产生的电容值转换为数字信号，并，例如通过(一般是软的)电缆连接19，将这些数字信号传输到相应的家用电器的中央控制装置或控制电子系统20。
转换电子系统16例如安装在印刷电路板上，并基本上与模块(例如，CD转换器)装配，该模块是将当触摸面板的上表面13a时由面板下表面13b上的传感器元件10产生的电容值转换为数字信号所需的。此外，还在转换电子系统16的印刷电路板上提供了电路所需的进一步的组件，没有这些组件，CD转换器不能操作。与控制电子系统20的电连接(用于向控制电子系统20进行数据传输，并用于向转换电子系统16提供电源)通过电缆连接19来进行。
家用电器的控制电子系统20接受由转换电子系统16传输的数字信号，并进一步对这些数字信号进行处理。因此，控制电子系统20控制家用电器(例如，洗衣机)所需的各种功能(例如，洗涤程序、旋转速度、放电泵浦功能等等)。因此，控制电子系统16构成了与家用电器的所谓的硬件组件的连接。此外，控制电子系统还通过集成在所述控制电子系统中的软件包含功能所需的选项。
转换电子系统16同样稳固地(也就是说，永久地)连接到操作员控制面板的面板体13。为了确保传感器元件10和转换电子系统16之间的可靠的电接触，使用对应的固定设备18，以施加永久的接触压力18a，该压力将转换电子系统16靠压连接元件15和传感器元件10。这确保系统不会由于热的或者机械的影响和负载而导致在电的方面不能操作。
如果在操作员控制面板13上提供多个传感器元件10，则优选情况下，所述传感器元件连接到共同的转换电子系统16。然而，可选地，还可以在每种情况下将传感器元件10的单个组或单个传感器元件10连接到一个或多个转换电子系统16。
为了产生上文所描述的功能组，优选情况下，在面板体13的背面13b上一个接一个地印刷屏蔽元件11、12和传感器元件10。优选情况下，以整个系统的第一层的形式的屏蔽元件11充分覆盖不是随后发挥作用直接所需的所有导电区域。因此，所述屏蔽元件与分别使用的传感器区域的设计匹配。
后面跟着第二压缩处理，其中印刷绝缘层12。因此，绝缘层12必须如此形成，以便传感器表面的随后发挥作用所需的一个或多个区域仍是自由的，但是，预先施加的屏蔽层11尽可能地被完全覆盖。这确保了屏蔽层11和实际传感器区域之间没有电连接。
作为结束压缩步骤，在面板体13的背面13b上印刷根据设计的传感器元件10，以便构成电容传感器区域。由于印刷，传感器元件10“挨靠”着面板体13。优点是，形成了与面板体的连接，而没有气隙。这最小化了操作员控制过程中的干扰，因为立即由传感器元件10登记从正面13a触摸操作员控制面板的情况。
随后，安装连接元件15和转换电子系统16。在与传感器元件10进行接触的区域中通过通常的设备施加连接元件(薄膜或箔，浆糊，胶粘剂)15。
参考编号列表
10传感器元件
11屏蔽层
12绝缘层
13面板体
13a操作员控制面
13b背面
14手指
15连接元件
16转换电子系统
17电容
18固定设备
18a接触压力
19电缆连接
20控制电子系统。
Claims (11)
1.家用电器的操作员控制面板，具有面板体，所述面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面的背面，所述操作员控制面板还具有位于面板体的背面并稳固地连接到所述面板体并且由导电材料制成的传感器元件，所述传感器元件与所述面板体一起构成电容传感器区域，
在所述面板体的背面安置了用于将在所述传感器区域中产生的电容值转换为数字信号的转换电子系统，所述转换电子系统稳固地连接到所述面板体并导电地连接到所述传感器元件，同时所述传感器元件和所述转换电子系统是与所述家用电器的控制电子系统以机械方式分离的两个组件。
2.根据权利要求1所述的操作员控制面板，其中，所述传感器元件在其周边方向被稳固地连接到所述面板体的屏蔽元件包围。
3.根据权利要求2所述的操作员控制面板，其中，所述屏蔽元件包括连接到所述操作员控制面板并由导电材料制成的屏蔽层，以及由电绝缘材料制成并基本上完全包围所述屏蔽层的绝缘层。
4.根据权利要求1所述的操作员控制面板，其中，所述传感器元件被印刷到所述面板体的背面。
5.根据权利要求2所述的操作员控制面板，其中，所述屏蔽元件被印刷到所述面板体的背面。
6.根据权利要求1所述的操作员控制面板，其中，所述传感器元件和所述转换电子系统通过由导电材料制成的连接元件彼此连接。
7.根据权利要求1所述的操作员控制面板，其中，提供了用于使所述转换电子系统和所述传感器元件彼此靠压的固定设备。
8.根据权利要求1所述的操作员控制面板，其中，在所述面板体的背面安置了多个传感器元件。
9.根据权利要求1所述的操作员控制面板，其中，所述转换电子系统通过电缆连接电连接到所述家用电器的所述控制电子系统。
10.家用电器的操作员控制面板，具有面板体，所述面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面的背面，所述操作员控制面板还具有位于面板体的背面并稳固地连接到所述面板体并且由导电材料制成的传感器元件，以及所述传感器元件与所述面板体一起构成电容传感器区域，
在所述面板体的背面安置了用于将在所述传感器区域中产生的电容值转换为数字信号的转换电子系统，所述转换电子系统稳固地连接到所述面板体并导电地连接到所述传感器元件，同时所述转换电子系统通过软电缆连接电连接到所述家用电器的控制电子系统。
11.家用电器的操作员控制面板，具有面板体，所述面板体具有面向用户的操作员控制面和避开所述操作员控制面板的背面，所述操作员控制面板还具有印刷到面板体的背面并由导电材料制成的多个传感器元件，所述传感器元件在每一种情况下都与所述面板体一起构成电容传感器区域，
在所述面板体的背面安置了用于将在所述传感器区域中产生的电容值转换为数字信号的至少一个转换电子系统，所述转换电子系统稳固地连接到所述面板体并导电地连接到所述传感器元件，同时所述传感器元件和所述至少一个转换电子系统是与所述家用电器的控制电子系统以机械方式分离的组件。
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