CN102035524B - 用于电气设备的操作装置 - Google Patents

Abstract

用于电气设备的操作装置具有操作面板，其中，在所述操作面板下方布置了多个电容式传感元件用于电容式接触开关或接近开关，所述传感元件布置在连续的队列中以形成细长的滑块，从而通过放上手指并且在上面拉动来进行操作。所述传感元件全部相同地构成并且具有矩形形状，其中，所述传感元件分别以其第一边之一指向彼此而且以其所有的边分别相互平行地布置。由此所述传感元件关于所述连续的队列相同地定向；其中，所述第一边相对于所述传感元件沿着布置的队列扭转了15°和65°之间的角度。

Description

用于电气设备的操作装置

技术领域

本发明涉及一种用于电气设备的操作装置，其中，所述操作装置包括操作面板，所述操作面板具有电容式传感元件，用以构成电容式接触开关或接近开关。

背景技术

由DE102008033369A公开了一种操作装置，该操作装置利用压电传感元件进行工作，也就是当手指放在传感元件上方的操作面板上时，检测弯曲度。

此外，由WO2007/036247公开了如何将细长的操作装置构造为所谓的滑块，其中通过在滑块上放上手指并且以线的形式拉动进行操作。由此尤其可以在多个档次中或者说在特定的范围内很好地调节例如功率。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种开头所述的能够避免现有技术的问题的操作装置，并且尤其是提供一种能够简单构建这种操作装置并且为其配以可靠功能的可能性。

采用具有权利要求1所述特征的一种操作装置解决这一任务。其它权利要求的主题为本发明的有益的和优选的实施方式，以下将对其进行详细解释。以明确的引用的方式使得权利要求的条文成为说明书的内容。

在此规定，将电容式传感元件布置成连续的队列，并且由此形成一种细长的操作装置用于前面所述的操作，方法是将手指放在上面尤其放在操作面板上并且在上面拉动。在此有利的是彼此间以相等的间距布置所述传感元件。此外，所述传感元件全部构造相同或者一致，并且在此优选可以具有矩形的形状。按照本发明，如此布置所述传感元件，使其分别以其第一边之一指向彼此。尤其是由此使得指向彼此的边并且由此使得其它的边分别相互平行，或者说所述传感元件关于连续的队列相同地定向，或者说以相同的角度扭转。也就是所述第一边相对于所述队列或者说沿其延伸方向扭转了一个在15°和90°之间的角度。在一种有益的实施方式中，该角度可以在45°和80°之间，尤其适宜在46°和75°之间。尤其当所述传感元件呈矩形而且与正方形形状相差不远时，该角度应刚好略大于45°。在这种情况下，作为替代方案所述角度也可以小于45°，例如在15°和43°或44°之间。

通过这种将传感元件相互扭转或者说错开地布置，可以使其几乎重叠或者甚至重叠一段距离。这样就能实现求得放上的手指的位置时更好的线性度和精度。尤其是对于用于接触开关中的电容式传感元件的常见的分析方法，例如相应于EP859467A或EP859468A，当手指沿着传感元件队列正好位于两个传感元件之间的中间时，就会产生更大的信号强度。此外对于电容式传感元件还要注意，电容式传感元件相互间不应当过分靠近地并排布置，或者说相互间应有一定的间距，这样当手指从传感元件的中心点开始靠近传感元件之间的中间空隙时，即使信号强度下降，也能够充分准确地将其区别开来。传感元件在任何情况下均不允许接触。间距可以处于小于传感元件的最小延伸的数量级，通常略微小于细长的传感元件的宽度或短边。

在本发明的另一种有益实施方式中，所述传感元件不仅呈矩形，而且具有长边和短边，尤其是长度差至少为10％。如果传感元件以长边指向彼此，也就是横向于队列的纵向延伸方向，那么可以特别有利地实现其倾斜位置或者说可能的重叠。在此，可以适当确定传感元件的尺寸，使得其长度至多为宽度的两倍。

传感元件沿着队列布置，该队列最好呈一条直线。如前所述，在这种情况下所有传感元件相同定向，

相邻的传感元件甚至可以重叠。这可以如此实现，即使其在沿着队列的纵向延伸方向的方向分量中重叠这样一段距离。重叠应比较少，例如为传感元件长度的至少5％到20％。这种重叠也与传感元件相对于队列的纵向延伸方向的倾斜位置有关。在此同样证明有利的是，传感元件不要构造得太细长，例如长度大致为宽度的两倍，并且要适当设计倾斜位置的角度以及相互间的间距，从而刚好获得上述微小的重叠。

原则上可以任意设计或制造电容式传感元件，因为基本上重要的只是能导电而且可以紧贴在操作面板底面上的表面。适宜使用导电的并且弹性的材料构成的传感元件体，尤其可使用前述EP859467A所公开的合成材料。所述传感元件体适宜呈块状，而且以其顶面紧贴在操作面板的底面上。传感元件本身可以布置在电路板上并且电接触。这种传感元件体的高度适宜小于其长度和宽度，例如为宽度的四分之一到三分之一。

这些以及其它特征除了从权利要求获得外还从说明书和附图中获得，其中各个特征可以分别单独地或者以多个组合的形式在本发明的实施方式中以及在其它领域中实现且代表这里要求保护的有利的以及能够保护的实施方式。本申请划分为各个段落以及中间标题并不限制在此所作陈述的普遍适用性。

附图说明

附图示意性示出了本发明的实施例，以下将对所述实施例进行详细解释。附图示出：

图1是本发明所述操作装置的俯视图，该操作装置包括电路板，在所述电路板上布置了直线排列的传感元件，

图2和3是两个类似于图1所示以不同斜度相互错开布置的传感元件的两幅放大示意图，以及

图4是本发明所述操作装置的示意侧面剖视图，所述操作装置包括位于不同构造的传感元件上方的操作面板。

具体实施方式

图1所示为本发明所述操作装置11的一种示例。该操作装置具有电路板13，在该电路板上布置了大量电容式传感元件15，更确切地说分成两组，所有传感元件沿着虚线示出的延伸线E。在此，传感元件15比较近地并列布置，而且可以清楚地看出倾斜地彼此错开或者说相对于所述线E扭转，更确切地说在这里各自以大约30°的角度逆时针扭转。这意味着传感元件的前面提到的第一边相对于所述线E具有大致为60°的角度，所述传感元件以所述第一边指向彼此。在此可以看出，所述传感元件15沿着所述线E的方向尚未重叠，尽管所述传感元件的相应的角分别比较近地并排。但即使没有这种重叠，也已经能够实现本发明所述的改善可分析性的优点。

矩形的传感元件15在朝向右侧斜上方的方向略微长于朝向左上方的另外的延伸方向，更确切地说长出大约10％。

在电路板13上还设置了另外的元件，更确切地说不仅设置了LED16a或者说七段显示器，还设置了其它电气的或电子的元件16b。

图2所示为构造略微不同的或者说更窄且更长的传感元件115的放大示意图，这些传感元件又相对于延伸线EL逆时针扭转了一个角度α，更确切地说在这里仅仅扭转了15°。此外还绘出了传感元件115的宽度B以及间隙宽度S，该间隙宽度表示传感元件115的指向彼此的第一边之间的距离。用L表示传感元件115的长度，并且用B表示传感元件115的宽度。用表示右侧的传感元件115的左上角通过垂线超出所述传感元件115的第一长边与所述线E之间的交点的超出距离。用A表示传感元件的中心点相互间的距离，或者相应于所述传感元件115沿所述线E相互间的距离。

差值D是将距离A减去传感元件的宽度B和两倍的超出距离之后得出的尺寸，因此D相当于传感元件115的两个最近的点沿着所述线E的方向的距离。

图3所示为在距离A相等且角度α大致为40°时，右侧的传感元件115与左侧的传感元件115实际上重叠，更确切地说重叠了尺寸D，与图2的尺寸相比，该尺寸D通过计算是负的。

可根据以下公式确定S的值：

S＝(A-B-(B/2)×sin(α)×tan(α))×cos(α)

超出距离根据以下公式计算：

$\stackrel{\·\·}{U}=(L/2)\×\sin \left(\mathrm{\α}\right)$

因此可根据以下公式确定角度α

$\mathrm{\α}=\arcsin (2\stackrel{\·\·}{U}/L)$

以下表格示出了对于宽度为B＝8mm的传感元件，角度α、间隙宽度S和尺寸D随超出距离的值的增大如何变化，当然这也与距离A的值有关。在图2中，传感元件115尚未相互重叠，而在图3中则已经可以看出情况相反了。

图4所示为本发明所述操作装置11的另一个示意剖面图。在操作装置11的操作面板12下方是略微具有距离而且平行的电路板13。这里示出了在电路板13上有两个传感元件15和15′，右侧的传感元件15基本上呈块状，也就是实心的直角平行六面体，并且用弹性材料尤其是导电的合成材料制成。传感元件15的压紧在操作面板12的底面上的顶面在操作面板12顶面的相应区域上构成了本领域的技术人员公知的电容式接触开关18。图3左侧所示的传感元件15′的另一种实施方式具有空腔，并且由此相应于DE102007008178A1构造成空腔段。在这里，传感元件15′的处于操作面板12底面上的顶面在其顶面上也构成了电容式接触开关18′。

Claims (11)

1.用于电气设备的操作装置，具有操作面板，其中，在所述操作面板下方布置了多个电容式传感元件用于电容式接触开关或接近开关，所述传感元件布置在细长的连续的队列中从而通过放上手指并且在上面拉动来进行操作；其中，所述传感元件全部相同地构成并且具有矩形形状，其特征在于，所述传感元件分别以其第一边之一指向彼此地布置而且以其所有的边分别相互平行地布置并且由此关于所述连续的队列相同地定向；其中，所述第一边相对于所述传感元件沿着布置的队列扭转了15°和90°之间的角度，其中，所述传感元件彼此分离，其中，所述传感元件具有长边和短边，其中，所述传感元件由紧贴在操作面板底面上的导电弹性的传感元件体构成。

2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件扭转了15°和44°之间的角度。

3.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件扭转了45°和80°之间的角度。

4.根据权利要求3所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件扭转了46°和75°之间的角度。

5.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述长边至少比所述短边长出10％。

6.根据权利要求5所述的操作装置，其特征在于，所述长边的长度是直至所述短边的两倍的。

7.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件以其长边指向彼此。

8.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件沿着布置的队列是直线。

9.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，相邻的传感元件沿着所述队列的纵向延伸方向的方向分量至少重叠一段距离。

10.根据权利要求9所述的操作装置，其特征在于，相邻的传感元件沿着所述队列的纵向延伸方向的方向分量相互重叠所述传感元件长度的5％至20％。

11.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述传感元件体的高度小于所述传感元件体的宽度和长度。