DE102011050161A1

DE102011050161A1 - Switching device e.g. manual switch, for e.g. adjustable motor of electromotive furniture actuator in height-adjustable table, has capacitive sensor for arrangement at furniture part and comprising electrode formed like layered structure

Info

Publication number: DE102011050161A1
Application number: DE201110050161
Authority: DE
Inventors: Armin Hille
Original assignee: Dewert Antriebs und Systemtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Dewertokin Technology Group Co Ltd Jiaxing Cn
Priority date: 2010-05-08
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2011-11-10
Also published as: DE202010005412U1

Abstract

The device has a strip-like capacitive sensor (20) e.g. flexible printed circuit board, where an electric component is switchable by approximation to the sensor or by contacting the sensor. The sensor is adapted for arrangement at a furniture part, and has an electrode (22) e.g. metal sheet, conductive plastic film and wire mesh, formed like a layered structure. The sensor has a covering layer on a side of the sensor opposite to a furniture (1). A glue layer is provided for attaching the sensor on a surface area of the furniture.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für eine sich in einem Möbel befindliche elektrische Komponente, insbesondere einen elektromotorischen Möbelstellantrieb mit einem kapazitiven Sensor.The invention relates to a switching device for a located in a furniture electrical component, in particular an electromotive furniture actuator with a capacitive sensor.

In vielen Möbeln befinden sich integrierte elektrische oder elektronische Komponenten, z. B. Lampen, Heiz- und/oder Kühleinrichtungen oder Verstellmotoren, die über entsprechende Bedienelemente im Zusammenwirken mit einer Schalteinheit vom Benutzer geschaltet werden können.In many furniture are integrated electrical or electronic components, such. As lamps, heating and / or cooling devices or adjusting motors that can be switched via appropriate controls in cooperation with a switching unit by the user.

Verstellmotoren sind dabei häufig Teil eines Möbelstellantriebs zur Bewegung von Möbelteilen gegeneinander, beispielsweise zur Höhenverstellung von Tischen oder von Fuß- und Kopfteilen bei Betten oder Sesseln. Bei solchen Möbelstellantrieben ist es notwendig, den Verstellmotor sofort abzuschalten, wenn sich ein Körperteil im Bewegungsbereich des Möbelstellantriebs befindet und eine Einklemmgefahr besteht.Adjustment motors are often part of a furniture actuator for moving furniture parts against each other, for example, for height adjustment of tables or foot and headboards in beds or armchairs. In such Möbelstellantrieben it is necessary to switch off the adjustment motor immediately when a body part is in the range of movement of the furniture actuator and a risk of entrapment exists.

Aus der Druckschrift DE 93 00 438 U1 ist als Einklemmschutz vorgesehen, eine metallische Hubschere eines derart ausgestalteten Möbelstellantriebs als kapazitiven Sensor einzusetzen, über den im Zusammenwirken mit einer Auswerte- und Schalteinheit der Möbelstellantrieb abgeschaltet wird, wenn die Hubschere berührt wird oder sich ein Körperteil der Hubschere bedenklich annähert. Diese Lösung, bei der ein Teil des Möbelstellantriebs selbst als kapazitiver Sensor eingesetzt wird, kann jedoch nur im Zusammenhang mit bewegten metallischen Teilen eines Möbelstellantriebs Anwendung finden.From the publication DE 93 00 438 U1 is provided as anti-trap, to use a metallic scissors of such a designed furniture actuator as a capacitive sensor, is switched off in cooperation with an evaluation and switching unit of the furniture actuator when the scissors is touched or approaching a body part of the scissors questionably. This solution, in which a part of the furniture actuator itself is used as a capacitive sensor, but can only be used in connection with moving metallic parts of a furniture actuator application.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schalteinrichtung für eine sich in einem Möbel befindliche elektrische Komponente mit einem kapazitiven Sensor zu schaffen, die als Einklemmschutz zur Überwachung auch von nichtmetallischen bewegten Möbelteilen und darüber hinaus auch für manuelle Schaltvorgänge eingesetzt werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a switching device for a located in a furniture electrical component with a capacitive sensor that can be used as anti-trap for monitoring even non-metallic moving furniture parts and beyond for manual switching operations.

Diese Aufgabe wird durch Schalteinrichtung mit einem kapazitiven Sensor mit den im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by switching device with a capacitive sensor with the features specified in the protection claim 1.

Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung für eine sich in einem Möbel befindliche elektrische Komponente, insbesondere einen elektromotorischen Möbelstellantrieb, weist eine Schalteinheit und einen kapazitiven Sensor mit zumindest einer Elektrode auf, wobei die elektrische Komponente durch Annäherung an den Sensor oder durch Berührung des Sensors schaltbar ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass der Sensor zur Anordnung an oder in einem Möbelteil geeignet ist und bei dem die Elektrode des Sensors schichtförmig ausgeführt ist.The switching device according to the invention for a located in a furniture electrical component, in particular an electromotive furniture actuator, has a switching unit and a capacitive sensor with at least one electrode, wherein the electrical component is switched by approaching the sensor or by touching the sensor. It is characterized in that the sensor is suitable for arrangement on or in a furniture part and in which the electrode of the sensor is designed in layers.

Ein solcher Sensor, der auf einfache Weise auf eine Oberfläche eines Möbelteils angebracht werden kann oder in ein Möbelteil, z. B. ein Polster, integriert werden kann, erlaubt auf einfache und kostengünstige Weise die Realisierung eines Einklemmschutzes auch bei einem nichtmetallischen Möbelteil. Geeignet positioniert kann ein solcher Sensor im Zusammenwirken mit der Schalteinheit ebenso als Bedienelement für ein manuelles Schalten von elektrischen Komponenten, z. B. Lampen oder die Motore der Möbelstellantriebe, genutzt werden. Dabei kann das Polster oder der Polsterbezug ein Teil des schichtförmig ausgeführten Sensors sein. Dabei weist die Schalteinheit geeignete Schaltmittel auf, welche die hohen Ströme der Verbraucher, wie z. B. Lampen oder die Motore der Möbelstellantriebe schalten, wobei die Schalteinheit weiterhin mit wenigstens einem Sensor in Verbindung steht.Such a sensor that can be easily mounted on a surface of a furniture part or in a furniture part, eg. As a cushion can be integrated, allows in a simple and cost-effective way, the realization of a pinch protection even with a non-metallic furniture part. Properly positioned, such a sensor in cooperation with the switching unit as well as control element for a manual switching of electrical components, eg. As lamps or the motors of the furniture actuators used. In this case, the upholstery or the upholstery cover may be part of the layered sensor. In this case, the switching unit on suitable switching means which the high currents of the consumer, such. B. lamps or turn the motors of the furniture actuators, wherein the switching unit is still associated with at least one sensor.

Bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments and advantageous developments are specified in the dependent claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments with the aid of figures.

Die Figuren zeigen:The figures show:

1 eine Schalteinrichtung mit einem kapazitivem Sensor, eingesetzt als Einklemmschutz in einem höhenverstellbaren Tisch; 1 a switching device with a capacitive sensor, used as anti-trap in a height-adjustable table;

2 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines kapazitiven Sensors; 2 a sectional view of a first embodiment of a capacitive sensor;

3 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines kapazitiven Sensors; und 3 a sectional view of a second embodiment of a capacitive sensor; and

4 eine Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors. 4 a plan view of a third embodiment of a capacitive sensor.

1 zeigt schematisch als Beispiel eines Möbels 1 einen Tisch mit einer Tischplatte 2, die über einen elektromotorischen Möbelstellantrieb 3 höhenverstellbar ist. Der elektromotorische Möbelstellantrieb 3 wird über eine Stromversorgungseinheit 4 mit Netzanschluss 5 mit elektrischer Leistung versorgt. Die Stromversorgungseinheit 4 ist mit dem Möbelstellantrieb 3 über eine Schalteinheit 10 verbunden. An der Schalteinheit 10 ist eine Bedieneinheit 11 angeschlossen, im Beispiel ausgeführt als eine kabelgebundene Fernbedienung mit mehreren Bedienelementen. Über diese Bedieneinheit 11 kann der Möbelstellantrieb gesteuert und so die Tischplatte 2 gemäß den Wünschen des Benutzers in ihrer Höhe verstellt werden. 1 shows schematically as an example of a piece of furniture 1 a table with a table top 2 that have an electromotive furniture actuator 3 is height adjustable. The electromotive furniture actuator 3 is via a power supply unit 4 with mains connection 5 supplied with electrical power. The power supply unit 4 is with the furniture actuator 3 via a switching unit 10 connected. At the switching unit 10 is a control unit 11 connected, in the example executed as a wired remote control with multiple controls. About this control unit 11 the furniture actuator can be controlled and so the table top 2 be adjusted in height according to the wishes of the user.

Um zu verhindern, dass beim Herabsenken der Tischplatte 2 beispielsweise die sich unter dem Tisch befindenden Beine des Benutzers eingeklemmt werden, ist an der Unterseite der Tischplatte 2 ein kapazitiver Sensor 20, im Folgenden kurz auch Sensor 20 genannt, angeordnet. Bei Annäherung des Sensors 20 an ein Körperteil bei einer Bewegung der Tischplatte 2 nach unten tritt eine Kapazitätsänderung des Sensors 20 ein, die von einer in der Schalteinheit 10 integrierten Auswerteeinheit 12 detektiert wird, woraufhin als Einklemmschutz der Möbelstellantrieb 3 von der Schalteinheit 10 abgeschaltet oder kurzzeitig in Gegenrichtung betrieben und danach abgeschaltet wird. To prevent when lowering the table top 2 for example, the legs of the user located under the table are pinched, is at the bottom of the table top 2 a capacitive sensor 20 , in the following also briefly sensor 20 called, arranged. When approaching the sensor 20 to a body part during a movement of the table top 2 down comes a capacitance change of the sensor 20 one by one in the switching unit 10 integrated evaluation unit 12 is detected, whereupon as anti-trap the furniture actuator 3 from the switching unit 10 switched off or briefly operated in the opposite direction and then turned off.

Der Sensor 20 ist dabei flächig, insbesondere streifenförmig ausgeführt. Er weist eine Breite von einigen Zentimetern bis einigen Dezimetern auf, mit der er sich in Richtung der Tiefe der Tischplatte 2 erstreckt. In seiner Länge deckt der Sensor 20 bevorzugt nahezu die gesamte Länge der Tischplatte 2 ab.The sensor 20 is flat, in particular strip-shaped. It has a width of a few centimeters to a few decimetres, with which it moves in the direction of the depth of the table top 2 extends. In its length, the sensor covers 20 prefers almost the entire length of the table top 2 from.

Der Sensor 20 ist mehrlagig aufgebaut, mit einer von der Tischplatte 2 wegweisenden leitenden Schicht als Elektrode 22 und einer zur Tischplatte 2 weisenden Polsterschicht 23. Als Elektrode 22 kann eine dünne durchgehende Metallfolie, z. B. eine Aluminium- oder Kupferfolie eingesetzt werden. Alternativ ist der Einsatz eines metallischen Drahtgeflechts oder einer Anzahl Drahtleitungen oder Litzenleitungen als Elektrode 22 möglich. Auch nichtmetallische aber elektrisch leitende Materialien, z. B. Graphit oder ein polymerisierter leitender Kunststoff können als Materialien für die Elektrode 22 Verwendung finden. Ferner kann der Sensor 20 als flexible Leiterplatte ausgestaltet sein. Als Polsterschicht 23 kann beispielsweise eine Schaumstoffschicht mit einer Dicke von einigen Millimetern vorgesehen sein. Die Polsterschicht 23 dient zum einen der elektrischen Isolation der Elektrode 22 von eventuell leitenden Bereichen der Tischplatte 2. Zum anderen verringert der durch die Polsterschicht 23 erreichte Abstand der Elektrode 22 von der Tischplatte 2 eine (parasitäre) kapazitive Kopplung zwischen der Tischplatte 2 und der Elektrode 22. Dadurch werden die Sensitivität und die Stabilität der Anordnung als Annäherungsschalter bzw. als Annäherungssensor zum Einklemmschutz erhöht. Im Fall des Einklemmens von Gegenständen oder Körperteilen, z. B. wenn der hier vorgestellte elektronische Einklemmschutz (noch) nicht greift, stellt die komprimierbare Polsterschicht 23 einen zusätzlichen mechanischen Einklemmschutz dar.The sensor 20 is multi-layered, with one of the tabletop 2 pioneering conductive layer as an electrode 22 and one to the table top 2 facing upholstery layer 23 , As an electrode 22 can a thin continuous metal foil, for. As an aluminum or copper foil can be used. Alternatively, the use of a metallic wire mesh or a number of wire lines or stranded wires as an electrode 22 possible. Also non-metallic but electrically conductive materials, eg. As graphite or a polymerized conductive plastic can as materials for the electrode 22 Find use. Furthermore, the sensor 20 be configured as a flexible circuit board. As a cushion layer 23 For example, a foam layer with a thickness of a few millimeters can be provided. The cushion layer 23 serves on the one hand the electrical insulation of the electrode 22 of possibly conductive areas of the tabletop 2 , On the other hand, the reduced by the cushion layer 23 reached distance of the electrode 22 from the table top 2 a (parasitic) capacitive coupling between the table top 2 and the electrode 22 , This increases the sensitivity and the stability of the arrangement as a proximity switch or as a proximity sensor for anti-trap protection. In the case of pinching objects or body parts, eg. For example, if the presented here electronic anti-trap (not), the compressible cushion layer provides 23 an additional mechanical anti-trap protection.

In der Ausführungsform, wobei die Elektrode 22 als Drahtleitung oder als Litzenleitung ausgebildet ist, ist eine elektrische Isolierschicht vorgesehen, welche den Draht oder die Leitung zumindest abschnittsweise umgibt. Gemäß dieser Ausführungsform einer Elektrode 22 könnte diese auch als eine sehr schmal ausgebildete Elektrode 22 bezeichnet werden, welche mit einem streifenförmig ausgebildeten Sensor 20 ausgebildet ist. Dazu bildet die als Draht oder als Leitung ausgebildete Elektrode 22 zusammen mit der zumindest abschnittweise umgebenden Isolierschicht einen schichtförmig ausgebildeten Sensor 20, wobei ein der Länge nach verlaufender Bereich der Isolierschicht mit einer Klebeschicht versehen sein oder mit ihr in Verbindung stehen kann. Gemäß dieser letztgenannten Ausführungsform eines schichtförmig ausgebildeten Sensors 20 steht die Klebeschicht 26 mit einem beweglichen oder einem festen Bauteil eines Möbels 1, beispielsweise mit einer Tischplatte 2, klebend in Verbindung, wobei als weitere Schicht eine Isolierschicht der Elektrode 22, welche als Draht oder als Leitung ausgebildet ist, vorgesehen ist. Die darauf folgende Schicht ist durch die Elektrode gebildet und als weitere oder als abschließende Schicht ist die Isolierschicht der Elektrode 22, welche als Draht oder als Leitung ausgebildet ist, vorgesehen. Gemäß dieser Ausführungsform eines Sensors 20 kann dieser in vorteilhafter Weise sehr leicht und einfach entlang eines als Gliederbeschlages ausgeführten Möbelbauteils, welcher beispielsweise in Form eines Sesselbeschlages oder eines Funktionsbeschlages für Sessel oder Betten ausgebildet ist.In the embodiment, wherein the electrode 22 is designed as a wire line or stranded wire, an electrical insulating layer is provided which surrounds the wire or the line at least in sections. According to this embodiment of an electrode 22 This could also be considered a very narrow electrode 22 be designated, which with a strip-shaped sensor 20 is trained. For this purpose, the formed as a wire or as a lead electrode forms 22 together with the at least partially surrounding insulating layer a layered sensor 20 wherein a longitudinally extending portion of the insulating layer may be provided with or be in communication with an adhesive layer. According to this last-mentioned embodiment of a layered sensor 20 stands the adhesive layer 26 with a movable or a fixed component of a piece of furniture 1 , for example with a table top 2 adhesive, wherein as further layer an insulating layer of the electrode 22 , which is designed as a wire or as a line, is provided. The subsequent layer is formed by the electrode and as a further or as a final layer is the insulating layer of the electrode 22 , which is designed as a wire or as a line provided. According to this embodiment of a sensor 20 this can advantageously very easily and simply along a designed as a link fitting furniture component, which is designed for example in the form of an armchair fitting or a function fitting for armchairs or beds.

Bei Annäherung der Elektrode 22 an ein Körperteil, z. B. an die Beine eines Benutzers des Möbels 1, ändert sich die Kapazität der Elektrode 22 gegenüber dem als Referenzelektrode wirkenden umgebenden Erd- oder Massepotential. Diese Kapazitätsänderung der Elektrode 22 wird von der Auswerteeinheit 12 erfasst und ausgewertet.When approaching the electrode 22 to a body part, z. B. to the legs of a user of the furniture 1 , the capacity of the electrode changes 22 opposite to the acting as a reference electrode surrounding ground or ground potential. This capacitance change of the electrode 22 is from the evaluation unit 12 recorded and evaluated.

Die flächige Ausführung des Sensors 20 bietet den Vorteil, dass auch großflächige bewegte Möbelteile, wie im gezeigten Beispiel die Tischplatte 2, abgesichert werden können. Der Sensor 20 kann dabei für bestimmte Möbelteile passend konfektioniert oder als Meterware hergestellt werden. Meterware kann dann auf die benötigte Größe zugeschnitten werden, was auch eine Nachrüstung von Möbeln 1 auf einfache Weise möglich macht. Auch ist denkbar, den Sensor 20 streifenförmig mit vorgegebener Breite und beliebiger Länge als Rollenmaterial bzw. Endlosstreifen herzustellen. Die Aufbringung des Sensors 10 auf eine Oberfläche des Möbels 1 geschieht vorteilhaft über eine Klebeverbindung. Dazu kann bevorzugt eine in der 1 nicht gezeigte Klebeschicht auf der Polsterschicht 23 aufgebracht sein, so dass der Sensor 20 selbstklebend ist. Als Alternative zu einem Sensor 20, der zumindest bezüglich seines Schichtaufbaus vorgefertigt ist, ist weiterhin denkbar, die einzelnen Schichten des Sensors 20 manuell nacheinander auf die Oberfläche des Möbels aufzubringen.The flat design of the sensor 20 offers the advantage that even large-scale moving furniture parts, as in the example shown, the table top 2 , can be hedged. The sensor 20 can be made to order for certain furniture parts or manufactured by the meter. Meterware can then be cut to the required size, which also includes retrofitting furniture 1 makes it possible in a simple way. Also conceivable is the sensor 20 produce strip-shaped with predetermined width and any length as a roll material or endless strip. The application of the sensor 10 on a surface of the furniture 1 happens advantageous via an adhesive connection. For this purpose, preferably in the 1 not shown adhesive layer on the cushion layer 23 be applied so that the sensor 20 is self-adhesive. As an alternative to a sensor 20 , which is prefabricated at least with respect to its layer structure is still conceivable, the individual layers of the sensor 20 to apply manually one after the other to the surface of the furniture.

2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sensors 20. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in allen Figuren gleiche oder gleich wirkende Elemente. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel weist dieser Sensor 20 eine durch eine leitende Schicht gebildete Elektrode 22 und eine damit verbundene Polsterschicht 23 auf. Bezüglich der einsetzbaren Materialien und der Dimensionierung dieser Schichten wird auf das im Zusammenhang mit 1 beschriebene Ausführungsbeispiel verwiesen. 2 shows in a schematic sectional view of another embodiment of a sensor 20 , The same reference numerals designate the same or the same elements in all figures. As in the first embodiment, this sensor 20 an electrode formed by a conductive layer 22 and a padded layer associated therewith 23 on. Regarding the usable materials and the dimensioning of these layers is related to 1 referenced embodiment described.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Klebeschicht 26 auf die Polsterschicht 23 aufgebracht und die Elektrode 22 ist mit einer Isolierschicht 21 abgedeckt. Die Isolierschicht 21 dient neben der elektrischen Isolation auch als Schutzschicht, z. B. gegenüber der Aufnahme von Feuchtigkeit. Zudem kann die Isolierschicht 21 mit dekorativen Elementen versehen sein. Zur Verbindung der Schichten untereinander kann ebenfalls ein Klebeverfahren eingesetzt werden. Je nach Natur der Schicht ist auch ein Aufdampf- oder Aufsprühverfahren denkbar, z. B. im Fall einer Graphitschicht als Elektrode 22.In the embodiment shown is an adhesive layer 26 on the cushion layer 23 applied and the electrode 22 is with an insulating layer 21 covered. The insulating layer 21 used in addition to the electrical insulation as a protective layer, eg. B. against the absorption of moisture. In addition, the insulating layer 21 be provided with decorative elements. An adhesive method can also be used to join the layers together. Depending on the nature of the layer, a vapor deposition or Aufsprühverfahren is conceivable, for. B. in the case of a graphite layer as an electrode 22 ,

Zur Kontaktierung der Elektrode 22 ist beim Ausführungsbeispiel der 2 ein Hohlniet 31 vorgesehen, der durch den gesamten Schichtaufbau des Sensors 20 geführt ist. In einer weiteren jedoch nicht näher dargestellten Ausführung ist der Hohlniet 31 nur mit der Elektrode 2 verbunden. Der Hohlniet 31 umfasst eine Unterlegscheibe mit einem Kontaktelement, z. B. einer Lötfahne oder einem Kabelschuh, die im gezeigten Beispiel auf Seite der Klebeschicht 26 positioniert ist. Über das Kontaktelement wird der Anschluss zur Verbindung 30 vorgenommen, wobei die Elektrode 22 über den Hohlniet 31 kontaktiert wird. Alternativ ist es möglich, bei freigelegter Elektrode 22 die Verbindung 30 mechanisch und elektrisch über eine Lötung oder Klebung mit der Elektrode 22 zu verbinden. Darüber hinaus ist eine kapazitive Ankopplung der Verbindung 30 an die Elektrode 22 möglich. Zu diesem Zweck kann die Verbindung 30 auf Seiten des Sensors 20 ihrerseits zu einer kleinflächigen Elektrode vergrößert sein, die z. B. auf die Isolierschicht 21 aufgeklebt ist. Die Verbindung 30 koppelt dann kapazitiv mit der Elektrode 22.For contacting the electrode 22 is in the embodiment of 2 a hollow rivet 31 provided by the entire layer structure of the sensor 20 is guided. In another embodiment, however, not shown is the rivet 31 only with the electrode 2 connected. The rivet 31 includes a washer with a contact element, for. As a Lötfahne or a cable lug, in the example shown on the side of the adhesive layer 26 is positioned. About the contact element is the connection to the connection 30 made, the electrode 22 over the rivet 31 will be contacted. Alternatively, it is possible with the electrode exposed 22 the connection 30 mechanically and electrically via a soldering or bonding with the electrode 22 connect to. In addition, a capacitive coupling of the connection 30 to the electrode 22 possible. For this purpose, the connection 30 on the side of the sensor 20 in turn be enlarged to a small-area electrode, the z. B. on the insulating layer 21 is glued on. The connection 30 then capacitively couples with the electrode 22 ,

3 zeigt in gleicher Weise wie 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors 20. In Unterschied zu den vorangehend gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Sensor 20 der 3 eine weitere Elektrode 24 auf, die von der Elektrode 22 durch die Polsterschicht 23 beabstandet angeordnet ist. Die weitere Elektrode 24 wird ebenfalls mit der Auswerteeinheit 12 verbunden und dient als Referenzelektrode. Eine detektierbare Kapazitätsänderung ergibt sich einerseits wie zuvor durch Annäherung an die erste Elektrode 22. Andererseits erfolgt eine Kapazitätsänderung wenn sich der Abstand der beiden Elektroden 22, 24 zumindest an einer Stelle zueinander bei Verformung der komprimierbaren Polsterschicht 23 ändert. Damit können auch Gegenstände im Einklemmbereich erfasst werden, was bei einem Sensor 20 mit nur einer Elektrode 22 nicht möglich ist. 3 shows in the same way as 2 another embodiment of a capacitive sensor 20 , In contrast to the embodiments shown above, the sensor 20 of the 3 another electrode 24 on top of that from the electrode 22 through the padding layer 23 spaced apart. The further electrode 24 is also connected to the evaluation unit 12 connected and serves as a reference electrode. A detectable capacitance change results on the one hand, as before, by approaching the first electrode 22 , On the other hand, a change in capacitance occurs when the distance between the two electrodes 22 . 24 at least at one point to each other in deformation of the compressible cushion layer 23 changes. This can also objects in Einklemmbereich be detected, which is a sensor 20 with only one electrode 22 not possible.

Zudem ist eine weitere Isolierschicht 25 vorgesehen, die analog zur Polsterschicht 23 in den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 der Isolation und Beabstandung der Elektrode, hier der weiteren Elektrode 24, zur Oberfläche des Möbels 1 dient. Ein weiterer Unterschied zu den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen betrifft die Polsterschicht 23, die hier durchbrochen ausgeführt ist, z. B. um die Komprimierbarkeit zu beeinflussen. Neben den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Schichtaufbauten sind weitere Kombinationen der verschiedenen Schichten je nach Einsatzzweck denkbar. Im einfachsten Fall kann der kapazitive Sensor beispielsweise durch eine Kombination aus einer Metallfolie als Elektrode 22 und einer Klebeschicht 26 gebildet sein. Auch ein auf die Möbeloberfläche aufgebrachtes rundum von einer Isolierschicht ummanteltes einadriges Kabel stellt in diesem Sinne einen streifenförmigen kapazitiven Sensor 20 dar.In addition, another insulating layer 25 provided, which is analogous to the padding layer 23 in the embodiments of the 1 and 2 the insulation and spacing of the electrode, here the other electrode 24 , to the surface of the furniture 1 serves. Another difference to the embodiments shown above concerns the cushion layer 23 , which is executed here broken, z. B. to influence the compressibility. In addition to the layer structures shown in the exemplary embodiments, further combinations of the various layers are conceivable, depending on the intended use. In the simplest case, the capacitive sensor, for example, by a combination of a metal foil as an electrode 22 and an adhesive layer 26 be formed. A single-core cable encased in an insulating layer on the furniture surface also provides a strip-shaped capacitive sensor in this sense 20 represents.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines kapazitiven Sensors 20 in einer Aufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Isolierschicht 21 in ihren lateralen Abmessungen größer ausgeführt als die Elektrode 22 und als weitere, unter der Elektrode liegende und in dieser Figur nicht sichtbare Schichten. Die Isolierschicht 21 ist dabei vorteilhaft als selbstklebende Folie ausgeführt, so dass über den Überstand zum einen der gesamte Sensor 20 an der Möbeloberfläche befestigt werden kann und zum anderen eine hermetische Abdichtung des Schichtaufbaus des Sensors 20 erfolgt. Auf diese Weise wird insbesondere die Polsterschicht 23 vor einer Wasseraufnahme geschützt, die sich negativ auf die elektrischen Eigenschaften des Sensors 20 auswirken kann. Dies gilt insbesondere für Sensoren mit zwei Elektroden, wie beispielsweise in 3 im Querschnitt gezeigt. 4 shows a further embodiment of a capacitive sensor 20 in a supervision. In this embodiment, the insulating layer is 21 made larger in size than the electrode in their lateral dimensions 22 and as further, underlying the electrode and not visible in this figure layers. The insulating layer 21 is advantageously carried out as a self-adhesive film, so that on the supernatant on the one hand, the entire sensor 20 can be attached to the furniture surface and on the other hand, a hermetic seal of the layer structure of the sensor 20 he follows. In this way, in particular the cushion layer 23 protected from water absorption, which adversely affects the electrical properties of the sensor 20 can affect. This is especially true for sensors with two electrodes, such as in 3 shown in cross section.

Weiterhin ist beim Ausführungsbeispiel der 4 die Auswerteeinheit 12 integriert am Sensor 20 angeordnet und nicht, wie im Beispiel der 1 gezeigt, in der Schalteinheit 10 integriert. Als Ausgang der Auswerteschaltung 12 kann beispielsweise ein Digitalsignal abgegeben werden, das mit seinem Pegel angibt, ob eine Berührung oder Annäherung an den Sensor 20 oder ob gemäß der 3 eine Verformung des Sensors 20 vorliegt oder nicht. Die Übertragung eines Digitalsignals in der Verbindung 30 ist dabei weit weniger störanfällig, als die Übertragung eines analogen Signals zwischen dem Sensor 20 und der Auswerteschaltung 12 über die Verbindung 30. Zur Stromversorgung der Auswerteeinheit 12 sind entsprechende Stromversorgungsleitungen in die Verbindung 30 integriert. Als weitere Alternative kann vorgesehen sein, die Auswerteeinheit 12 extern von der Schalteinheit 10 und extern von dem Sensor 20 in einem eigenen Gehäuse anzuordnen. Vorteilhaft ist dieses Gehäuse dann sensornah positioniert.Furthermore, in the embodiment of the 4 the evaluation unit 12 integrated on the sensor 20 arranged and not, as in the example of 1 shown in the switching unit 10 integrated. As output of the evaluation circuit 12 For example, a digital signal indicative of its level, whether touching or approaching the sensor, can be delivered 20 or according to the 3 a deformation of the sensor 20 present or not. The transmission of a digital signal in the connection 30 is far less susceptible to interference than the transmission of an analog signal between the sensor 20 and the evaluation circuit 12 about the connection 30 , To power the evaluation unit 12 are appropriate power supply lines in the connection 30 integrated. As another Alternative may be provided, the evaluation unit 12 externally from the switching unit 10 and externally from the sensor 20 to arrange in a separate housing. Advantageously, this housing is then positioned close to the sensor.

In einer weiteren Ausführung kann die Aktivierung der Schalteinheit 10 oder der Auswerteeinheit 12 sinngemäß automatisiert bzw. selbsttätig erfolgen. Diese Ausführung kann so gestaltet sein, dass die Aktivierung zeitgesteuert oder als ereignisgesteuert ausgeführt ist. Dabei wird die Aktivierung nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt, nach einem vorbestimmten Betriebszeitabschnitt oder nach einer vorgegebenen Einschaltanzahl des Elektromotors eingeleitet. Die Aktivierung kann gemäß weiteren Ausführungsformen der Auswerteeinheit 12 bzw. der Schalteinheit 10 während des Betriebes des Möbelverstellantriebes oder in dessen Ruhephasen eingeleitet werden.In a further embodiment, the activation of the switching unit 10 or the evaluation unit 12 mutatis mutandis automated or done automatically. This design can be designed so that the activation is time-controlled or event-driven. In this case, the activation is initiated after a predetermined period of time, after a predetermined period of operation or after a predetermined turn-on number of the electric motor. The activation can according to further embodiments of the evaluation unit 12 or the switching unit 10 be initiated during operation of the Möbelverstellantriebes or in its resting phases.

Insbesondere bei kapazitiven Sensoren 20, die nur eine Elektrode 22 aufweisen, ist eine Schaltpunkt-Justage, auch Nullpunkt-Abgleich genannt, bei der Auswerteschaltung 12 notwendig. Um Umgebungseinflüsse und/oder sich im Laufe der Zeit verändernde Materialeigenschaften kompensieren zu können, wird der Nullpunkt-Abgleich vorzugsweise von der Auswerteeinheit 12 automatisch vorgenommen. Er kann beispielsweise automatisch jeweils durchgeführt werden, wenn die Schalteinheit 10 bzw. die Auswerteeinheit 12 nach Wiedereinschalten des Systems neu bestromt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, einen Abgleich bei jeder Bedienung eines Möbelstellantriebs 3 voranzunehmen. Ein solcher Abgleich nimmt nur Bruchteile von Sekunden in Anspruch und verzögert den Anlauf des Möbelstellantriebs 3 damit nur unwesentlich. Weiterhin kann ein derartiger Abgleich auch nach Art einer automatischen Kalibrierung gestaltet sein, wobei der Kalibriervorgang nach einer vorgegebenen Zeitspanne während des Betriebes des Möbelstellantriebes 3 in Gang gesetzt wird und innerhalb einer weiteren vorgegebenen Zeitspanne abgeschlossen ist. Ferner kann der automatische Kalibriervorgang bei jeder Inbetriebnahme oder nach einer festen und/oder zufälligen Anzahl von Inbetriebnahmen des Möbelstellantriebs 3 gestartet werden, wobei die Kalibrierung durch die Schalteinheit 10, durch die Auswerteeinheit 12 oder durch die Bedieneinheit 11 in Gang gesetzt werden kann.Especially with capacitive sensors 20 that only one electrode 22 have a switching point adjustment, also called zero point adjustment, in the evaluation circuit 12 necessary. In order to be able to compensate for environmental influences and / or changing material properties over time, the zero point adjustment is preferably carried out by the evaluation unit 12 automatically made. For example, it can be performed automatically each time the switching unit 10 or the evaluation unit 12 is energized again after restarting the system. Alternatively or additionally, it is possible to balance with each operation of a furniture actuator 3 progress increase. Such adjustment takes only fractions of seconds and delays the start of the furniture actuator 3 so that only insignificant. Furthermore, such a calibration can also be designed in the manner of an automatic calibration, wherein the calibration process after a predetermined period of time during operation of the furniture actuator 3 is initiated and completed within another predetermined period of time. Furthermore, the automatic calibration process can be performed at each start-up or after a fixed and / or random number of start-ups of the furniture actuator 3 be started, with the calibration by the switching unit 10 , through the evaluation unit 12 or through the control unit 11 can be set in motion.

Neben einem Einsatz als Einklemmschutz kann die anmeldungsgemäße Schalteinrichtung mit kapazitivem Sensor auch als manuell zu betätigender Handschalter oder als Sitzpolsterschalter Verwendung finden, um in ein Möbel integrierte elektrische Geräte wie Lampen oder Sitzheizungen zu schalten. Bei einer Verwendung als Sitzpolsterschalter kann ein Sensor 20 gemäß der 3 in die Matratze eines Bettes eingebracht sein oder mit ihr in Verbindung stehen, wobei das Vorhandensein einer im Möbel ruhenden Person überwacht werden kann. Wird eine im Möbel ruhende Person nicht mehr erkannt, so können bestimmte elektrische Verstellbewegungen des Möbels gesperrt werden oder es kann eine Alarmfunktion ausgegeben werden.In addition to use as anti-trap, the switching device according to the application with capacitive sensor can also be used as a manually operated hand switch or as a seat cushion switch to switch integrated into a furniture electrical appliances such as lamps or seat heaters. When used as a seat cushion switch, a sensor 20 according to the 3 be incorporated into the mattress of a bed or communicate with it, whereby the presence of a person resting in the furniture person can be monitored. If a person resting in the furniture is no longer recognized, certain electrical adjustment movements of the furniture can be blocked or an alarm function can be issued.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 9300438 U1 [0004]

Claims

Switching device for yourself in a piece of furniture ( 1 ) located electrical component, in particular an electromotive furniture actuator ( 3 ), comprising a switching unit ( 10 ) and a capacitive sensor ( 20 ) with at least one electrode ( 22 ), wherein the electrical component is approached by the sensor ( 20 ) or by touching the sensor ( 20 ), characterized in that the sensor ( 20 ) suitable for arrangement on a furniture part and in which the electrode ( 22 ) of the sensor ( 20 ) is layered.

Switching device according to Claim 1, in which the sensor ( 20 ) is strip-shaped.

Switching device according to Claim 2, in which the electrode ( 22 ) is a metal foil, a conductive plastic film or a wire mesh.

Switching device according to one of Claims 1 to 3, in which the sensor has a multilayer structure and is next to the electrode ( 22 ) has at least one of the following additional layers: a cover layer ( 21 ) on the furniture ( 1 ) facing away from the sensor ( 20 ); - a cushion layer ( 23 ), adjacent to the furniture ( 1 ) facing side of the electrode ( 22 ); An insulating layer ( 25 ); An adhesive layer ( 26 ) for applying the sensor ( 20 ) on a surface of the furniture ( 1 ).

Switching device according to Claim 4, in which the sensor ( 20 ) another electrode ( 24 ), which is likewise designed in layer form and from the electrode ( 22 ) through the cushion layer ( 23 ) is disconnected.

Switching device according to Claim 4 or 5, in which the cover layer ( 21 ) laterally across the electrode ( 22 ) and optionally over further layers of the sensor ( 20 protrudes, wherein at least the protruding portion of the cover layer ( 21 ) is provided with an adhesive layer.

Switching device according to one of claims 1 to 6, comprising an evaluation unit ( 12 ) for evaluating a signal of the sensor ( 20 ) and for providing a switching signal for controlling the switching unit ( 10 ).

Switching device according to Claim 7, in which the switching signal of the evaluation unit ( 12 ) is a digital signal.

Switching device according to Claim 7 or 8, in which the evaluation unit ( 12 ) in the switching unit ( 10 ) is integrated.

Switching device according to Claim 7 or 8, in which the evaluation unit ( 12 ) in the sensor ( 20 ) is integrated.

Switching device according to one of claims 1 to 10, wherein the evaluation unit ( 12 ) makes a comparison with an automatically determined reference value for providing the switching signal.

Switching device according to claim 12, which is adapted to determine the reference value at each start-up.

Switching device according to one of claims 1 to 12, comprising an operating unit for manual actuation of the switching device.

Switching device according to claim 11 and 13, which is adapted to determine the reference value in each manual operation of the switching device.

Switching device according to one or more of the preceding claims, in which the electrode ( 22 ) of the sensor ( 20 ) consists of a metal foil, wire or stranded wires or a non-metallic, but electrically conductive material.

Switching device according to one or more of the preceding claims, in which the sensor ( 20 ) is designed as a flexible printed circuit board.