DE69419735T2

DE69419735T2 - Radiofrequente Fingertasten Steuervorrichtung für Öfen, Kochmulden, Kocher, Waschmaschinen, Geschirrspüler, od.dgl.

Info

Publication number: DE69419735T2
Application number: DE69419735T
Authority: DE
Inventors: Luca Frasnetti
Original assignee: Whirlpool Europe BV
Current assignee: Whirlpool Europe BV
Priority date: 1994-06-09
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2014-06-10
Also published as: DE69419735D1; EP0688102A1; EP0688102B1

Description

Diese Erfindung betrifft generell eine Einrichtung zur Einstellung des Betriebs von einem oder mehreren Elementen von elektrischen Haushaltsgeräten. Insbesondere, aber nicht darauf begrenzt, kann diese Einrichtung zur Einstellung der Heizleistung von elektrischen Heizelementen verwendet werden, die im allgemeinen elektrische Widerstanselemente, Halogenlampen oder dergleichen sind und in der Speisenzubereitung dienenden Kochgeräten, wie Herden, Kochfeldern, Kochplatten und dergl., vorgesehen sind. Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist von der Art, bei der durch das einfache Anlegen eines Fingers des Benutzers an bestimmte Punkte der Betrieb der Elemente des Haushaltsgeräts eingestellt werden kann.
Es sind Einrichtungen zur Einstellung von Heizelementen elektrischer Haushaltsgeräte bekannt, die durch einfaches Anlegen eines Fingers an geeignete Punkte des Haushaltsgeräts gesteuert werden können. Diese Einrichtungen basieren auf kapazitiven, leitenden, optischen, Ultraschall-, Dehnungsmeß- und anderen Verfahren und haben Nachteile, die dem jeweilig verwendeten Verfahren anhaften.
Die US-A-3877029 offenbart eine strahlenempfindliche, elektronische Tastatur mit einzelnen, rechteckigen Flächen aus üblichem, leitendem Material, das auf einem isolierenden Träger aufgebracht ist.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mit Fingerberührung oder Fingeranlegen steuerbare Einstelleinrichtung zu schaffen, die auf einem neuen Anwendungsverfahren beruht, so daß sich damit niedrigere Herstellungskosten und eine erhöhte Zuverlässigkeit bei den Einstellergebnissen ergeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mit Fingerberührung oder Fingeranlegen steuerbare Einstelleinrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und niedrige Aufbaukosten hat.
Diese und weitere Aufgaben, die aus der folgenden, detaillierten Beschreibung näher hervorgehen, werden durch eine Einrichtung gemäß den beigefügten Ansprüchen gelöst.
Grundsätzlich wird bei der Erfindung das Ruhen des Fingers auf einem bestimmten Punkt durch den Einfluß festgestellt, den der Finger auf das Verhalten einer Antennenschaltung eines Empfängers ausübt, die aufgrund dieses Einflusses Steuersignale an eine Schaltung abgibt, die die gewünschten Funktionselemente, beispielsweise Widerstandselemente, des Haushaltsgeräts steuert.
Die Erfindung wird nun anhand von nicht begrenzenden Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Glaskeramik-Kochfelds von unten, wobei diese Ansicht ein Blockschaltbild einer ersten Ausführung der Einrichtung der Erfindung und die funktionellen Heizelemente zeigt, die durch diese Einrichtung gesteuert werden,
Fig. 1A einen Schaltungskomplex einer anderen Ausführung, die einen einzelnen Empfänger verwendet, aber mit einer Multiplexschaltung zur unabhängigen Steuerung von mehreren Funktionselementen verbunden ist,
Fig. 2 schematisch einen anderen Platz des Hochfrequenzsenders inbezug auf den Platz des Empfängers oder der Empfänger,
Fig. 3 ein mögliches elektrisches Schaltungsschema für den Empfänger,
Fig. 4 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Einzelheit, die sich auf eine Anordnung der Antennen (zum Empfangen und Senden) auf isolierenden Grundplatten bezieht,
Fig. 4A einen schematischen Längsteilschnitt durch die Anordnung der Fig. 4,
Fig. 5 und 6 perspektivische Ansichten zweier elektrischer Haushaltsgeräte, die mit der Einrichtung der Erfindung versehen sind.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführung der Erfindung und stellt schematisch ein übliches Kochfeld, d. h. eine Kochfeldplatte 1 aus Glaskeramik (und damit aus nichtleitendem Material) und einen nicht gezeigten Rahmen, der diese Platte trägt und der im wesentlichen zylindrische Blechgehäuse 2 stützt, in denen funktionelle Heizelemente 3, beispielsweise elektrische Widerstandselemente oder Halogenlampen, befestigt sind.
Bei dieser Ausführung der Erfindung sind zwei Bereiche 1A, 1B erkennbar, von denen der Bereich 1A als Kochbereich bekannt ist, in dem die Heizelemente 3 mit ihren Gehäusen 2 angeordnet sind, und der Bereich 1B als Steuerbereich bekannt ist, in dem die im folgenden beschriebenen Mittel der Erfindung, zur Steuerung der Heizelemente 3 angeordnet sind.
Töpfe und dergleichen stehen auf der oberen Fläche des Kochbereichs 1A und werden durch die Heizelemente 3 erhitzt, die unter der Glaskeramik-Platte angeordnet sein können, wobei jedem Heizelement ein bestimmter Teil des Bereichs 1A zugeordnet ist.
Obwohl diese Ausführung sich auf die Anwendung der Erfindung auf ein Kochfeld mit einer Glaskeramik-Platte bezieht, geht aus der folgenden Beschreibung hervor, daß gegenüber dem Kochbereich, für den je nach den Erfordernissen ein beliebiges Material gewählt werden kann, das Material des Steuerbereichs elektrisch nichtleitend sein muß.
Eine Anzahl Paare von Empfangsantennen 4A, 4B, die der Anzahl der Heizelemente 3 entspricht, steht in Kontakt mit der unteren Fläche des Steuerbereichs 1B. Bei der dargestellten Ausführung sind vier Heizelemente 3 vorhanden, und demnach gibt es vier Paare von Empfangsantennen. Diese Empfangsantennen können aus Metalldrähten bestehen, die jeweils an ihren Enden in einer Spirale oder in einer Schraubenfeder (letztere ist in den Fig. 4, 4A gezeigt) auslaufen.
Diese Antennen gehen von einer isolierenden Leiterplatte mit gedruckter Schaltung aus und sind mit dieser fest verbunden, und zwar durch Verlötung mit einer Leiterbahn, die zu einem Hochfrequenzempfänger 5A, 5B führt, dessen Komponenten auf der Leiterplatte befestigt und miteinander durch geeignete Leiterbahnen verbunden sind. Die Leiterplatte wird von dem nicht gezeigten Rahmen getragen, der das Kochfeld und die Heizelemente trägt.
Im folgenden wird nur ein Paar von Antennen 4A, 4B betrachtet, wobei die eine zur Steuerung der Erhöhung und die andere zur Steuerung der Verminderung der Heizleistung eines einzelnen Elements 3 vorgesehen ist. Die anderen Heizelemente werden analog durch einfaches Wiederholen der einzelnen Steuerungsschritte gesteuert.
Jede Antenne der Empfangsantennen 4A, 4B des betrachteten Paars ist mit einem gesonderten Hochfrequenzempfänger 5A bzw. 5B verbunden. Diese Empfänger sind gleich aufgebaut. Ein möglicher, aber nicht ausschließlicher Empfänger ist in Fig. 3 gezeigt.
Der Hochfrequenzempfänger 5A bzw. 5B ist so ausgebildet, daß er eine Ausgangsspannung abgibt, die von der Amplitude des über die betreffende Antenne empfangenen Signals abhängig ist. Der nur als Beispiel in Fig. 3 gezeigte Hochfrequenzempfänger weist eine auf die Antenne 4A bzw. 4B abgestimmte Eingangsschaltung auf, die aus einer Induktanz L1 und einem dieser parallelliegenden Kondensator C1 besteht. Parallel zu diesen Gliedern ist ein hochohmiger Widerstand R1 geschaltet. Das Antennensignal wird der Steuerelektrode J1 eines n-Kanal-Feldeffekttransistors zugeführt, dessen Sourceelektrode über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand R2 und einem Kondensator C2 mit dem Erdanschluß und dessen Drainelektrode über einen Widerstand R3 mit einer Gleichspannungsquelle V1 verbunden ist. Ein Spannungsteiler aus Widerständen R4, R5 ist zwischen der Spannungsquelle V1 und dem Erdanschluß angeschlossen. Der Spannungsteilerabgriff ist mit der Basis eines Transistors Q1 und mit einem Koppelkondensator C5 verbunden, dessen spannungsteilerferner Anschluß mit der Drainelektrode des Feldeffekttransistors J1 verbunden ist.
Der Kollektor des Transistors Q1 ist über einen Widerstand R7 mit der Spannungsquelle V1 verbunden, während der Emitter dieses Transistors über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand R6 und eines Kondensators C3 mit dem Erdanschluß verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q1 ist über eine Diode D1 mit dem Schaltungsausgang Vout verbunden. Zwischen dem Ausgang Vout und dem Erdanschluß ist eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C4 und einem Widerstand R8 angeschlossen.
Die Ausgangssignale der beiden Empfänger werden einem Mikroprozessor 6 zugeleitet, dessen Aufgabe es ist, die Änderungen der Ausgangsspannungen der Empfänger so zu interpretieren, daß die Leistung der Heizelemente 3 auf der Basis der Benutzerwünsche über eine übliche Anpassungsschaltung 7 geändert wird.
An der unteren Fläche des Steuerbereichs 1B der Platte 1 ist eine Sendeantenne 8 vorgesehen. Die in Fig. 1 gezeigte Antenne hat im wesentlichen die Form einer Schleife und kann im Siebdruckverfahren auf die untere Fläche des Steuerbereichs 1B der Platte aufgebracht werden. Die Form und die Lage dieser Antenne können jedoch unterschiedlich sein. Die Sendeantenne kann durch eine nicht ringförmige Leiterbahn gebildet sein, die auf einer Leiterplatte mit gedruckter Schaltung angeordnet ist, wobei diese Leiterplatte dieselbe sein kann, auf der die Empfänger 5A und 5B angeordnet und die Empfangsantennen 4A und 4B befestigt sind, oder die auf einer Basis angeordnet ist, die unterschiedlich zur Empfängerleiterplatte, jedoch dieser zugeordnet ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 soll angenommen werden, daß die Sendeantenne (durch das Siebdruckverfahren) auf den Steuerbereich 1B aufgebracht ist. Die Sendeantenne umgibt den Bereich, in dem alle Empfangsantennen 4A, 4B enden. Die Antenne 8 ist mit einem üblichen Hochfreuquenzsender 9 verbunden, der aus einem einfachen Oszillator bekannter Art (Colpitts-, astabiler, Quarz-Oszillator) besteht.
Unter Ruhebedingungen, d. h., wenn der Benutzer das Kochfeld nicht benutzt, der Empfänger und der Sender aber aktiv sind, wird die Ausgangsspannung der Empfänger 5A, 5B, die eine Funktion der Amplitude des empfangenen Signals ist, auf einem Wert VSTAB stabil gehalten.
Wenn der Finger des Benutzers (Fig. 1) an diejenige Fläche des Steuerbereichs 1B angelegt wird, der über einer der beiden Antennen 4A, 4B liegt, nämlich derjenigen Antenne, die zur Aktivierung des zugeordneten Widerstandelements 3 und zur Steuerung der Heizleistung dieses Widerstandselements benutzt wird und die angenommen die Antenne 4A ist und im folgendenden als "Zunahmeantenne" bezeichnet wird, dann wird das durch den Sender 9 erzeugte Feld so geändert, daß die Amplitude des am Empfänger 5A (zugeordnet zur Antenne 4A) ankommenden Signals abnimmt. Das Anlegen des Fingers des Benutzers kann so gesehen werden, daß eine Impedanz parallel zur Empfängerresonanzschaltung gelegt wird, wobei diese Impedanz dem Feld Energie entzieht und die Resonanzfrequenz der ursprünglichen Resonanzschaltung ändert. Durch geeignete Bemessung der Empfängerkomponenten kann eine Verminderung des Werts VSTAB durch eine Größe VDITO beim Anlegen des Fingers erreicht werden. Diese Verminderung ist eine Funktion des Abstands des Fingers von derjenigen Fläche, die unmittelbar über der Empfangsantenne liegt, und erreicht offensichtlich ein Maximum, wenn der Finger genau in der Mitte auf dieser Fläche aufliegt.
Die Änderung der Ausgangsspannung des Empfängers 5A (der Zunahmeantenne 4A zugeordnet) wird von einem Mikroprozessor 6 derart verarbeitet, daß das zugehörige Heizelement 3 über eine geeignete, bekannte Anpassungsschaltung eingeschaltet und die Leistung dieses Heizelements geändert wird. Der Mikroprozessor weist beispielsweise statische oder elektromechanische Relais auf, die das Tastverhältnis der an das Heizelement angelegten Spannung oder die Verbindung zu Teilen des Heizelements, beispielsweise von einem Reihen- auf einen Parallel- oder einen Mischbetrieb, ändern können.
Das Ausgangssignal des Empfängers 5B, dem die Antenne 4B zugeordnet ist, die folgend als "Abnahmeantenne" bezeichnet wird, bleibt jedoch nahezu konstant.
Durch Analysieren der Änderung der Differenz zwischen den zwei Ausgangssignalen der Empfänger 5A, 5B kann der Mikroprozessor 6 feststellen, welche der beiden Antennen 4A, 4B mehr beeinflußt worden ist, d. h. feststellen, wo der Finger angelegt worden ist. Da der Mikroprozessor 6 nun weiß, wo der Finger angelegt worden ist, und die Bedeutung dieses Fingeranlegens kennt, ändert er die eingestellte Leistung durch Erhöhung einer dieser Leistung zugeordneten Variablen.
Die Leistungserhöhung kann entweder durch einzelne Berührungen der empfindlichen Fläche oder dadurch erreicht werden, daß der Finger für eine vorgegebene Zeit auf dieser Fläche gehalten wird. Diese Betriebsverfahren sind durch einfache, im Mikroprozessor eingegebene Steueralgorithmen leicht erreichbar, die mit der Anzahl der Berührungen oder mit der Zeit rechnen, in der der Finger auf der empfindlichen Fläche bleibt.
Die eingestellte Leistung kann leicht durch eine Reihe von LED-Dioden 10 oder übliche 7-Segment-Anzeigeeinheiten angezeigt werden, die im Steuerbereich 1B unter der Glaskeramikplatte (halbdurchsichtig) angeordnet sind und durch den Mikroprozessor 6 gesteuert werden. Die Anzahl der leuchtenden LED-Dioden oder die Zahl der 7- Segment-Anzeigeeinheit zeigt die eingeschaltete Leistung an. Wenn die gewünschte Leistung erreicht worden ist, nimmt der Benutzer seinen Finger von der empfindlichen Fläche weg, so daß die ursprüngliche Ausgangsspannung Vout wieder auftritt, doch ohne daß die eingestellte Leistung geändert wird, weil die Zählung der Anzahl der Berührungen oder die Zählung der Zeit, in der der Finger auf der Antenne bleibt, gespeichert bleibt, nachdem der Finger weggenommen worden ist, wobei diese Zählungen vom Mikroprozessor durchgeführt werden.
Wenn der Kochvorgang in gewünschter Weise durchgeführt worden ist, legt der Benutzer seinen Finger auf die der anderen Antenne, d. i. die Antenne 4B, zugeordneten, empfindliche Fläche, um die beschriebenen Schritte in umgekehrter Weise zu wiederholen, d. h., die eingestellte Leistung auf Null zu vermindern. Aus diesem Grund wird die Antenne 4B als "Abnahmeantenne" bezeichnet. Wenn es aber nötig ist, die Heizleistung nicht auf Null zu vermindern, wird der Finger mit der der Abnahmeantenne 4B zugeordneten Fläche in Berührung gebracht oder auf dieser Fläche gehalten, und zwar für die Anzahl der Berührungen oder für die erforderliche Zeit, bei der die Anzahl der leuchtenden LED-Dioden oder die Zahl auf der 7-Segmentanzeigeeinheit der gewünschten Leistung entspricht (im Fall der LED-Dioden wird eine unterschiedliche Anzahl oder werden unterschiedliche Zeichen jeder LED-Diode zugeordnet, um eine vorgegebene Leistung anzuzeigen). Das vom Mikroprozessor ausgeführte Programm ist beispielsweise und vorzugsweise das folgende: wenn der Finger des Benutzers auf die der Zunahmeantenne 4A zugeordnete Fläche gelegt wird (diese Antenne ist diejenige, die das Einschalten des Heizelements 3 und die Erhöhung der Heizleistung dieses Heizelements auf eine Größe bewirkt, die dieses Heizelement abgeben soll), ändert sich die Ausgangsspannung des zugeordneten Empfängers. Der Speicher des Mikroprozessors enthält den Durchschnitt der Ablesewerte, der innerhalb einer Zeit t gewonnen wird, die dem Anlegen des Fingers vorausgeht. Dieser Durchschnitt wird von einem Analogwert auf einen Digitalwert umgewandelt und bezieht sich jeweils sowohl auf die Zunahmeantenne 4A als auch auf die Abnahmeantenne 4B. Beim Anlegen des Fingers nahe der Zunahmeantenne 4A erfolgen neue auf diese Antenne bezogene Ablesungen durch den Mikroprozessor. Die neuen Ablesewerte werden digitalisiert, und daraus wird während einer Zeit t ein neuer Durchschnitt gebildet. Dieser neue Durchschnittswert N wird mit dem gespeicherten Durchschnittswert verglichen. Wenn der Vergleich ergibt, daß der neue Durchschnittswert sich vom gespeicherten Durchschnittswert genügend unter scheidet, wird er mit dem Durchschnittswert ND verglichen, der in der Zwischenzeit gespeichert und aus den Ablesewerten gewonnen worden ist, die über die Abnahmeantenne 4B während der Zeit t gewonnen worden sind.
Wenn dieser letztgenannte Vergleich ergibt, daß die Änderung des Durchschnittswerts N von der Änderung des Durchschnittswerts ND genügend verschieden ist (dies zeigt an, daß eine Anforderung einer Wärmeleistung erkannt worden ist), erhöht der Mikroprozessor 6 die Größe dieser Leistung auf den Wert, der vom Benutzer gewünscht ist, wobei dies durch die Anzahl der leuchtenden LED-Dioden oder durch die Zahl auf der 7-Segment-Anzeigeeinheit angezeigt wird, wobei diese Anzahl von der Anzahl der Berührungen durch den Finger oder diese Zahl von der Dauer abhängt, in der der Finger auf der der Zunahmeantenne 4A zugeordneten Fläche aufgelegt war. Wenn die maximal mögliche Leistung erreicht worden ist, erzeugt das weitere Halten des Fingers auf der empfindlichen Fläche selbstverständlich keine weitere Erhöhung der Wärmeleistung.
Das Anlegen des Fingers an der der Abnahmeantenne 4B zugeordneten Fläche zieht analoge Arbeitsschritte nach sich. Wenn dies erfolgt, vergleicht der Mikroprozessor zunächst den neuen Durchschnittswert mit dem vorher gespeicherten Durchschnittswert. Wenn dieser Vergleich einen genügenden Unterschied ergibt, prüft der Mikroprozessor, ob der auf die Zunahmeantenne 4A bezogene, gespeicherte Durchschnittswert sich von der auf die Abnahmeantenne 4B bezogene Ablesung genügend unterscheidet. Wenn dies der Fall ist, vermindert der Mikroprozessor 6 die vom Heizelement abgegebene Wärmeleistung.
Fig. 2 zeigt schematisch einen vom Kochfeld 1 verschiedenen Ort des Senders 9, wobei die Empfänger 5A, 5B usw. und die diesen zugehörigen Antennen wie in Fig. 1 an geordnet sind. Im einzelnen sind der Sender 9 und dessen Antenne 8 in einer Haube befestigt, die generell über dem das Kochfeld 1 aufweisenden Gerät 70 angeordnet ist. Wenn der Sender 9 in dieser Weise angeordnet ist und wenn der Benutzer U sich dem Kochfeld 1 (und damit der Haube 60) nähert und seinen Finger auf die der gewählten Empfangsantenne zugeordnete Fläche legt, wird ein "Wellenleitsignal" erzeugt, das die Größe des die Empfangsantenne erreichenden Signals erhöht. Damit dieses Wellenleitsignal wirksam werden kann, d. h., damit eine Änderung um eine gewisse Größe erzeugt werden kann, darf der Kopf T des Benutzers U nicht zu weit von der Hochfrequenzquelle (8, 9) entfernt sein. Das bedeutet, daß das System so bemessen werden kann, daß Personen unter einer gewissen Größe (beispielsweise Kinder) das Kochfeld nicht einschalten können.
Die Erfindung kann auch dann angewandt werden, wenn es nur darum geht, das Funktionselement (beispielsweise das Widerstandselement) des Geräts ein- und auszuschalten, ohne die Betriebsleistung zu steuern. Ein derartige Anordnung kann auch mit der vorbeschriebenen Anordnung kombiniert werden. Bei dieser Kombination hat eine Antenne die Aufgabe des Ein- und Ausschaltens, während die anderen beiden Antennen für das Erhöhen und das Vermindern benutzt werden. Im Fall des einfachen Ein- und Ausschaltens erzeugt das Anlegen des Fingers eine Signaländerung am Empfängerausgang. Diese Signaländerung kann mit einem Bezugssignal verglichen werden, wodurch mögliche Hochfrequenzstörungen in der Umgebung berücksichtigt werden. Um Hochfrequenzstörungen zu berücksichtigen (ein Problem, das im vorbeschriebenen Fall der zwei als Paar arbeitenden Empfänger nicht auftritt), sind auch bereits bekannte Verfahren möglich, beispielsweise die Verwendung eines zweiten Empfängers, dessen einzige Aufgabe es ist, den Mikroprozessor mit Information über den Störpegel zu versorgen, wobei diese Information als Basis für den Vergleich mit dem momentan vorhandenen Signal (begründet durch das Fingeranlegen) verwendet wird.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen der Erfindung ist eine entsprechende Empfängerschaltung jeder Antenne zugeordnet, wodurch im Fall der vier Heizelemente der Fig. 1 acht gleiche Empfängerschaltungen vorhanden sein müssen oder sogar zwölf, wenn eine gesonderte Empfängerschaltung für das Ein- und Ausschalten nötig ist.
Durch Verwendung der Multiplextechnik kann die Anzahl der Empfangsschaltungen auf eine Schaltung vermindert werden, wie schematisch in Fig. 1A gezeigt ist, in der die Empfangsantennen durch die Bezugszeichen 4 bezeichnet sind (diese Antennen können Zunahme-, Abnahme- oder einfache An- und Abschalte-Antennen sein). Jede Antenne ist mit einem zugeordneten Eingang einer üblichen Multiplexschaltung 40 verbunden, die über einen Bus 6B vom Mikroprozessor gesteuert wird. Der Ausgang der Multiplexschaltung 40 ist mit einem einzelnen Empfänger 5 verbunden, dessen Ausgang an den Mikroprozessor 6 angeschlossen ist, der über einen Steuerbus 6A auf eine die Leistung steuernde Anpassungsschaltung 7 einwirkt. Elementar ausgedrückt, kommt die Funktionsweise auf der Basis der Steuerung des Mikroprozessors zustande. Die Antennen 4A sind mit dem Empfänger 5 aufeinanderfolgend verbunden, wobei jeder "Verbindung" ein Signal längs einer zugehörigen Leitung des Bus 6A entspricht. Wenn keine Benutzung oder Fingerberührung der der Antenne zugeordneten Fläche vorliegt und diese Antenne zu einer vorgegebenen Zeit verbunden wird, dann gelangt kein Befehl zur Anpassungsschaltung 7. Wenn jedoch eine Empfangsantenne durch den Finger beeinflußt wird, dann führt die entsprechende Leitung des Bus 6A ein Steuersignal, das sich auf das An- oder Abschalten oder auf die Erhöhung oder die Verminderung der Heizleistung beziehen kann.
Die Fig. 4, 4A zeigen eine mögliche, praktische Ausführung der Einrichtung gemäß der Erfindung, wobei ein elektrisch leitendes Rohr 50 verwendet wird, das jede Empfangsantenne 4 umgibt. Das Rohr kann aus Kunststoff (und damit aus Isoliermaterial) mit einer metallisierten Außenfläche bestehen oder aus einer inneren, isolierenden Schicht und einer äußeren, leitenden Schicht gebildet sein. Das Rohr kann auch ganz aus leitendem Material bestehen; in diesem Fall ist mindestens das freie Ende der Antenne 4, die aus leitendem Material besteht und von diesem Rohr umgeben ist, mit einer Schicht aus isolierendem Material beschichtet. Diese Mittel verhindern, daß die Antenne wegen der Flexibilität der Metalldrahtantenne in elektrischen Kontakt, Metall gegen Metall, mit dem Rohr gerät. Die Verwendung des genannten Rohrs hat sich als besonders nützlich erwiesen, da es eine Fokussierwirkung auf die vom Sender abgegebene Energie hat, wobei diese Fokussierwirkung eine Begrenzung der Größe der Fläche, in der das Fingeranlegen eine Steuerwirkung hat, und eine größere Änderung des empfangenen Signals ergibt, wenn der Finger richtig angelegt wird. Mit anderen Worten, wenn das Rohr nicht vorhanden ist, kann jedes unabsichtliche Anlegen des Fingers der Hand außerhalb der Fläche X in Fig. 4A zu einem falschen Befehl führen, während wegen der überraschenden Fokussierwirkung die Steuerwirkung nur durch Anlegen des Fingers an diese Fläche X erreicht wird.
Die freien Enden der Antennen sind jeweils mit einem elastisch verformbaren Teil 51 versehen, der einer konischen Feder gleicht, so daß diese Teile sich an der unteren Fläche der Isolierplatte (oder Glaskeramik-Platte 1B) federnd abstützen können. Das untere Ende 4D der Antennen ist an eine isolierende, eine gedruckte Schaltung aufweisende Leiterplatte 52 angeschlossen und steht in elektrisch leitendem Kontakt mit einer Leiterbahn 53, die zum Empfänger führt, dessen Komponenten auf der Leiterplatte 52 befestigt sind. Die Rohre 50 ruhen mit ihren unteren Enden auf dieser Leiterplatte und sind in Löcher 54 eingefügt, die in einer weiteren, ähnlichen Leiterplatte 55 vorgesehen sind, die mittels Säulen 56 von der ersten Leiterplatte 52 auf Abstand gehalten wird. Diese Säulen sind hinter der unteren Leiterplatte 52 durch Führungslöcher 57 geführt, die in dem die Glaskeramik-Platte 1B stützenden Rahmen 58 vorgesehen sind. Zwischen der Leiterplatte 52 und dem Rahmen 58 verlaufen Druckfedern 59, die einen nach oben gerichteten Druck auf die Anordnung ausüben, wobei der Druck durch Köpfe 57A begrenzt wird, die als Anschläge arbeiten, unter dem Rahmen angeordnet sind und gegen den Rahmen wirken.
Die obere Leiterplatte 55 trägt die Sendeantenne 80 in Form einer gedruckten Leiterbahn, die mit dem Sender verbunden ist, dessen Komponenten auf der oberen Leiterplatte 55 befestigt sein können. Bevor die Anordnung (Fig. 4, 4A) befestigt wird, muß der Kopf 51 um eine gewisse Länge über die obere Kante der Rohre 50 hinausragen, so daß nach Beendigung der Befestigung die Köpfe 51 mit einer gewissen Kraft gegen die Platte 1B drücken. Das Konzept auf der Basis der Erfindung kann in anderen elektrischen Haushaltsgeräten nützlich angewendet werden. Beispielsweise kann das Steuerfeld 30 bei einer Waschmaschine oder einem Wäschetrockner (s. Fig. 5 und 6) mit einer Platte 31 aus elektrisch nichtleitendem Material versehen werden. Auf der Rückseite trägt diese Platte die erforderliche Anzahl von Paaren der Hochfrequenzempfangsantennen zur Steuerung des Geräts. Bei diesem Beispiel sind zwei Paare von Empfangsantennen 4A, 4B und zwei Reihen 10A, 10B aus LED-Dioden vorgesehen. Jede dieser Reihen ist einem Antennenpaar zugeordnet. Ein Antennenpaar dient beispielsweise zur Steuerung der Drehungen U/min auf der Basis der Art der Wäschestücke, während das andere Antennenpaar beispielsweise zur Steuerung der Heizleistung des üblichen Widerstanselements dient, mit dem diese Geräteart ausgestattet ist. Das Gerät weist einen Hochfrequenzsender, dessen Antenne mit 80 bezeichnet ist, und Empfänger auf, mit denen die Antennen 4A, 4B verbunden sind. Das Gerät ist auch mit einem Mikroprozessor und den nötigen Anpassungsschaltungen versehen. Wenn eine Multiplexschaltung, wie sie in Verbindung mit Fig. 1A beschrieben wurde, verwendet wird, reicht ein einzelner Empfänger aus.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, kann die Erfindung bei einem Kühl- oder Gefrierschrank angewendet werden. In diesem Fall trägt die Tür 100 eine Isolierplatte mit einer Reihe von LED-Dioden oder mit einer anderen Anzeigeeinrichtung und nur zwei Empfangsantennen 102, die beispielsweise zur Einstellung der Betriebstemperatur des Kühlgeräts nach oben und unten verwendet werden. Das Gerät nimmt den Sender und den Empfänger oder die Empfänger auf. Wie aus dem Vorstehenen hervorgeht, kann die Erfindung in Verbindung mit einem Widerstandsheizelement und/oder einem Mikrowellenherd und Kochgeräten angewendet werden. In diesem Fall kann sowohl die Kochzeit als auch die Kochtemperatur gesteuert werden.
Die Bedeutung des Ausdrucks "Finger" soll in weitem Sinne so verstanden werden, daß die Steuerwirkung auch mit anderen Teilen des Körpers des Benutzers ausgeübt werden kann; damit wird der hier benutzte Ausdruck "Finger" auch mit anderen e Teilen des Körpers des Benutzers gleichgesetzt.

Claims

1. Eine durch Fingerberühren oder -anlegen steuerbare Steuereinrichtung für elektrische Haushaltsgeräte, beispielsweise Herde, Kochfelder, Kochgeräte, Kühlgeräte, Gefriergeräte, Geschirrspüler, Waschmaschinen, Wäschetrockner und dergleichen, zur Steuerung mindestens eines Funktionselements dieser Geräte mit einem Sender (9) und zugehörigen Antenne (8, 80), mindestens einem Empfänger (5A, 5B) und einer mit dem Empfänger (5A, 5B) verbundenen Steuerschaltung (6, 7) zur Änderung des Betriebszustands des Funktionselements des Geräts, wobei der Empfänger (5A, 5B) eine Antenne (4A, 4B) aufweist, die gegen eine Fläche eines elektrisch isolierenden Körpers (1, 31) stößt, an dessen andere Fläche der Finger eines Benutzers angelegt werden kann, um die Stärke des durch den Empfänger (5A, 5B) empfangenen Signals zu ändern,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Sender (9) ein Hochfrequenzempfänger ist und daß die Empfangsantenne (4A, 4B) mindestens teilweise elastisch zusammenziehbar ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß sie mindestens zwei Empfänger (5A, 5B) aufweist, deren Antennen (4A, 4B) an unterschiedliche Punkte des elektrisch isolierenden Körpers (1, 31) angelegt sind, und

daß der eine Empfänger (5A) für die Erhöhung des Betriebszustands des Funktionselements (3) und der andere (5B) für die Verminderung dieses Betriebszustands vorgesehen ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Sender (9) inbezug auf die Empfänger (5A, 5B) auf der entgegengesetzten Seite des elektrisch isolierenden Körpers mit einem Abstand von diesem Körper derart angeordnet ist, und

daß bei der Annäherung des Benutzers (U) an das Gerät (1) und beim Anlegen des Fingers des Benutzers an die der gewählten Empfangsantenne zugeordnete Fläche eine Art Wellenleitsignal erzeugt wird, das die Größe des die Empfangsantenne erreichenden Signals erhöht.

4. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

a) eine Multiplexschaltung (40), die mit mindestens zwei Empfangsantennen (4) verbunden ist und durch einen Mikroprozessor oder eine Mikrosteuerschaltung gesteuert wird, und

b) einen Empfänger, der zwischen dem Ausgang der Multiplexschaltung (40) und dem Eingang des Mikroprozessors (6) oder der Mikrosteuerschaltung angeordnet ist.

5. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (4) mit Abstand von einem Glied (50) umgeben ist, das mindestens auf seiner Außenseite leitfähig ist.

6. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung bei elektrischen Haushaltsgeräten, die im Oberbegriff des Anspruch 1 genannt sind.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzempfänger (9) eine einzelne Antenne (8, 80) und mehr als einen Empfänger (5A, 5B) hat.