EP3782285A1 - Drucktasten-bedienvorrichtung - Google Patents

Drucktasten-bedienvorrichtung

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EP3782285A1
EP3782285A1 EP18722394.6A EP18722394A EP3782285A1 EP 3782285 A1 EP3782285 A1 EP 3782285A1 EP 18722394 A EP18722394 A EP 18722394A EP 3782285 A1 EP3782285 A1 EP 3782285A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
operating device
sensor
control panel
surface wave
sensor system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18722394.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph HEINLE
Joachim Krieger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl AKO Stiftung and Co KG filed Critical Diehl AKO Stiftung and Co KG
Publication of EP3782285A1 publication Critical patent/EP3782285A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/96003—Touch switches using acoustic waves, e.g. ultrasound

Definitions

  • the present invention relates to a push-button operating device, in particular a push-button operating device for electronic household appliances.
  • the invention has for its object to provide an improved operating device with push-button function.
  • the push-button operating device of the invention comprises a control panel; an actuator disposed on or in the control panel and movable and / or deformable by a user's action of force; a sensor for detecting a movement or deformation of the actuating element; and a control device for activating the sensor system and evaluating measuring signals of the sensor system.
  • the sensor system has at least one wirelessly interrogatable, passive surface wave sensor
  • the control device has a transceiver. ver for wireless communication with the at least one surface wave sensor.
  • the connection of the sensor with the control device can be done wirelessly and can be dispensed with an energy source for the sensor.
  • assembly and assembly of the operating device become easier, since no additional coupling elements between the sensor and the control device are required.
  • a high freedom and variability in the placement of the sensor and the associated actuator and in the design of the operating device are created.
  • surface acoustic wave sensors are robust, space-saving and cost-effective, so that the operating device can be implemented as a whole robust, space-saving and cost-effective.
  • the wirelessly interrogatable surface wave sensors can be activated and interrogated, in particular by radio. Accordingly, the T ransceiver the control device is designed in particular for communication by radio with the surface acoustic wave sensors.
  • the actuating element is movable and / or deformable, in particular elastically movable and / or deformable, by a force applied by a user, so that the actuating element automatically returns to its starting position or its initial state upon termination of the force action.
  • the control device has a transceiver.
  • the transceiver can be a component integrated into the control device or a separate component connected to the control device.
  • the control device can also be used as a common control device for a plurality of operating devices with surface wave sensors.
  • the actuating element is an at least partially elastically deformable portion of the control panel.
  • the control panel is preferably made in this embodiment of a plastic material.
  • the elastically deformable portions of the control panel are preferably marked on the user-facing user side of the control panel to identify them as actuators for the user.
  • the actuating element is an at least partially elastically deformable body, which is arranged in the control panel.
  • the control panel can basically be made of any material.
  • the elastically deformable body of flexible plastic e.g., elastomer or thermoplastic elastomer
  • the elastically deformable bodies may be integrated into a control panel made of a plastic material by two-component injection molding.
  • the elastically deformable bodies may be additionally marked on the side facing the user in order to better identify them as operating elements for the user.
  • the actuating element is a key body, which is arranged in the control panel relative to this movable.
  • the at least one surface wave sensor is encapsulated with the control panel. That Surface wave sensors can be integrated into the control panel during production of the control panel in a mounting injection molding process.
  • the control panel is preferably made of a plastic material.
  • the operating device may comprise a plurality (ie, two or more) actuating elements, each associated with a sensor with at least one surface wave sensor.
  • the sensors associated with an actuating element can have a plurality of (ie two or more) surface wave sensors.
  • these may preferably be mechanically connected to one another by connecting elements.
  • the connecting elements can be rigid or flexible.
  • the connecting elements are formed for example as foil or metal stamped parts.
  • the plurality of surface acoustic wave sensors can be easily and automatically inserted into the injection mold as a sensor array.
  • the operating device of the invention described above can be advantageously used in electronic household appliances such as washing machines, clothes dryers, dishwashers, hobs, stoves, microwave ovens, refrigerators and / or freezers and the like.
  • Fig. 1 is a sectional view of an operating device according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a sectional view of an operating device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of an operating device according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a sectional view of an operating device according to a fourth embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a perspective view of an exemplary surface acoustic wave sensor as may be used for the operating devices of the invention.
  • FIG. 1 a first embodiment of an operating device is shown with push-button function.
  • the operating device includes a control panel 10 made of a plastic material.
  • the control panel 10 has a user facing user side 10a (top of FIG. 1) and an inner side 10b facing away from the user (bottom of FIG. 1).
  • the operating device has three actuating elements in this embodiment. These are formed in this embodiment by elastically deformable portions 12 of the control panel 10. That the actuating elements are an integral part of the control panel 10, which is formed at least in the region of the actuating elements of a flexible plastic material and in a suitable layer thickness.
  • the elastically deformable portions 12 are preferably marked on the user side 10a of the control panel 10 (e.g., by imprinted symbols and / or color), so that they are identified as operating elements for the user.
  • On the inner side 10b of the control panel 10 a plurality of wirelessly interrogatable, passive surface wave sensors 14 are provided, each elastically deformable portion 12 of the control panel 10 is associated with at least one such surface wave sensor 14.
  • the surface acoustic wave sensors 14 each form a sensor for detecting a deformation of the respective section 12 by a force 16 by a user on the user side 10 a of the control panel in the region of the elastically deformable section 12.
  • the surface acoustic wave sensors 14 are integrated in the control panel 10. This can be done for example by means of assembly injection molding ("overmolding", “assembly molding”) in a process step in the manufacture of the control panel 10.
  • the control device further includes a control device 16 for actuating the surface wave sensors 14 and evaluating the measurement signals obtained from the surface wave sensors 14.
  • the control device 16 is equipped with a transceiver 18 which communicates wirelessly with the surface acoustic wave sensors 14 by radio.
  • the construction of a surface wave sensor 14, as it can be used for the described operating device, is shown by way of example in FIG.
  • the surface acoustic wave sensor 14 has a base body 30 having piezoelectric properties, for example, a piezoelectric single crystal.
  • a transducer 34 which serves as an input transducer and output transducer in this example, and a plurality of reflectors 36 are provided.
  • the transducer 34 is also connected to an antenna 32.
  • the transceiver 18 of the controller 16 transmits a polling pulse 38 received by the antenna 32 of the surface acoustic wave sensor 14.
  • the electromagnetic interrogation pulse 38 is converted by the transducer 34 due to the piezoelectric effect of the base body in mechanical waves / surface acoustic waves, which run over the base body 30 and reflected at the reflectors 36. Due to the piezoelectric effect of the base body, the transducer 34 converts the reflected waves back into a corresponding electromagnetic response signal 40, which is received by the transceiver 18 of the control device 16 as a measurement signal.
  • the response signal 40 is a pulse sequence that depends on the arrangement of the reflectors 36 and the propagation of the waves on the base body 30.
  • the section 12 When a force 26 acts on the section 12 of the control panel 10, the section 12 deforms. The deformation of the section 12 exerts a corresponding pressure on the base body 30 of the associated surface acoustic wave sensor 14. As a result, the propagation of the waves on the base body 30 changes, whereby ultimately the response signal 40 generated by the transducer 34 changes. For example, the pause times between the pulses of the response signal 40 are changed by changing the propagation speed of the waves on the base body 30. From the change of the response signal 40, the control device can then close to an actuation of the actuating element 12 of the operating device 10.
  • the surface wave sensors 14 differ in the arrangement and / or position and / or number of their reflectors 36, so that the control device 16 receives the signals received from the transceiver 18.
  • the control device 16 can differentiate responsive response signals 40 of the various surface acoustic wave sensors 14 and thus can distinguish which of the multiple actuators 12 has been actuated by the user.
  • the response signals 40 of the various surface wave sensors 14 differ in particular in the pulse sequences and the time intervals of the pulse sequences to the interrogation pulse.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of an operating device with push-button function.
  • the same or corresponding components are identified with the same reference numerals as in the first exemplary embodiment.
  • the operating device of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that the plurality of surface acoustic wave sensors 14 are mechanically connected by connecting elements 20 to a sensor array.
  • the connecting elements 20 are, for example, carrier foils or punched lattice girders.
  • the surface acoustic wave sensors 14 have to be individually inserted into an injection mold in order to integrate them into the control panel 10 by means of assembly injection molding.
  • the plurality of surface acoustic wave sensors 14 can be simplified and possibly automated as a common sensor array be inserted into the injection mold.
  • the operating device of Fig. 2 corresponds to that of the first embodiment described above.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of an operating device with push-button function.
  • the same or corresponding components are marked with the same reference numerals as in the first exemplary embodiment.
  • the operating device of the third embodiment differs from that of the first embodiment by the type of the actuating elements.
  • the actuators are formed by elastically deformable bodies 22 which are disposed in the control panel 10 to additionally provide the user with mechanical feedback of the button actuation.
  • the bodies 22 are integrated into the control panel 10, for example by means of 2K injection molding.
  • the surface acoustic wave sensors 14 are first encapsulated with a flexible plastic material (eg elastomer or thermoplastic elastomer), which forms the elastically deformable body 22. Subsequently, the encapsulation of this subassembly, for example, with a thermoplastic material, which forms the control panel 10.
  • the operating device of Fig. 3 corresponds to that of the first embodiment described above.
  • the second and third embodiments can also be combined. That In the operating device of FIG. 3, the surface acoustic wave sensors 14 can also be mechanically connected to connecting elements 20 to a sensor array.
  • FIG. 4 shows a fourth exemplary embodiment of an operating device with pushbutton function.
  • the same or corresponding components are identified by the same reference numbers as in the above exemplary embodiments.
  • the operating device of the fourth embodiment differs from that of the first embodiment by the type of the actuating elements.
  • the actuating elements are formed by rigid key body 24, which are movably arranged in recesses 25 in the control panel 10.
  • the operating device of Fig. 4 corresponds to that of the first embodiment described above.
  • the second and fourth embodiments can also be combined. That is, in the operating device of FIG. 4, the surface acoustic wave sensors 14 may also be mechanically connected to connecting elements 20 to a sensor array.

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  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Eine Drucktasten-Bedienvorrichtung zum Beispiel für elektronische Haushaltsgeräte weist ein Bedienpanel (10), ein Betätigungselement (12; 22; 24), das an oder in dem Bedienpanel (10) angeordnet ist und durch eine Krafteinwirkung (26) durch einen Benutzer bewegbar und/oder verformbar ist, eine Sensorik zum Erfassen einer Bewegung oder Verformung des Betätigungselements (12; 22; 24) sowie eine Steuereinrichtung (16) zum Ansteuern der Sensorik und Auswerten von Messsignalen der Sensorik auf. Die Sensorik weist wenigstens einen drahtlos abfragbaren, passiven Oberflächenwellensensor (14) auf, und die Steuereinrichtung (16) weist einen Transceiver (18) zur drahtlosen Kommunikation mit dem wenigstens einen Oberflächenwellensensor (14) auf.

Description

Drucktasten-Bedienvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drucktasten-Bedienvorrichtung, insbesondere eine Drucktasten-Bedienvorrichtung für elektronische Haushaltsgeräte.
Für elektrische bzw. elektronische Geräte, insbesondere auch für elektronische Haus- haltsgeräte wie Waschmaschinen, Wäschetrockner, Spülmaschinen, Kochfelder, Herde, Mikrowellenöfen, Kühl- und/oder Gefrierschränke und dergleichen, gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Betätigungselemente, die auf verschiedenen Funktionsprinzipien ba- sieren. In diesem Zusammenhang sind insbesondere Bedienvorrichtungen mit Drucktasten, Drehwahlschaltern, Schiebereglern und berührungsempfindlichen Tastschaltern bekannt. Problematisch ist dabei häufig die mechanische und/oder elektronische Kopp- lung der Betätigungselemente mit der elektronischen Baugruppe (Leiterplatte, Steuereinrichtung, etc.) der Bedienvorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bedienvorrichtung mit Drucktastenfunktion zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Drucktasten-Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Drucktasten-Bedienvorrichtung der Erfindung weist ein Bedienpanel; ein Betätigungselement, das an oder in dem Bedienpanel angeordnet ist und durch eine Krafteinwirkung durch einen Benutzer bewegbar und/oder verformbar ist; eine Sensorik zum Erfassen einer Bewegung oder Verformung des Betätigungselements; und eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der Sensorik und Auswerten von Messsignalen der Sensorik auf. Gemäß der Erfindung weist die Sensorik wenigstens einen drahtlos abfragbaren, passiven Oberflächenwellensensor auf und weist die Steuereinrichtung einen Transcei- ver zur drahtlosen Kommunikation mit dem wenigstens einen Oberflächenwellensensor auf.
Durch die Verwendung von drahtlos abfragbaren, passiven Oberflächenwellensensoren für die Sensorik zum Erfassen einer Bewegung oder Verformung von Betätigungselementen kann die Verbindung der Sensorik mit der Steuereinrichtung drahtlos erfolgen und kann auf eine Energiequelle für die Sensorik verzichtet werden . Als Folge davon werden Zusammenbau und Montage der Bedienvorrichtung einfacher, da keine zusätzlichen Kopplungselemente zwischen Sensorik und Steuereinrichtung erforderlich sind. Außerdem werden eine hohe Freiheit und Variabilität bei der Platzierung der Sensorik und des zugeordneten Betätigungselements und im Design der Bedienvorrichtung geschaffen. Zudem sind Oberflächenwellensensoren robust, platzsparend und kostengünstig, sodass auch die Bedienvorrichtung insgesamt robust, platzsparend und kostengünstig realisiert werden kann.
Die drahtlos abfragbaren Oberflächenwellensensoren sind insbesondere per Funk aktivierbar und abfragbar. Dementsprechend ist der T ransceiver der Steuereinrichtung ins- besondere zur Kommunikation per Funk mit den Oberflächenwellensensoren ausgestaltet.
Das Betätigungselement ist durch eine Krafteinwirkung durch einen Benutzer bewegbar und/oder verformbar, insbesondere elastisch bewegbar und/oder verformbar, sodass das Betätigungselement bei Beenden der Krafteinwirkung selbsttätig wieder in seine Aus- gangsposition bzw. seinen Ausgangszustand zurückkehrt.
Die Steuereinrichtung weist einen Transceiver auf. Der Transceiver kann insbesondere eine in die Steuereinrichtung integrierte Komponente oder eine mit der Steuereinrichtung verbundene separate Komponente sein. Die Steuereinrichtung kann wahlweise auch als gemeinsame Steuereinrichtung für mehrere Bedienvorrichtungen mit Oberflächenwellensensoren benutzt werden.
Drahtlos abfragbare Oberflächenwellensensoren sind bereits seit einiger Zeit bekannt. Bezüglich Aufbau und Funktionsweise von Oberflächenwellensensoren wird beispielhaft auf die WO 03/078950 A1 und die DE 42 17 049 A1 verwiesen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungselement ein zumindest teilweise elastisch verformbarer Abschnitt des Bedienpanels. Das Bedienpanel ist bei dieser Ausgestaltung bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die elastisch verformbaren Abschnitte des Bedienpanels sind auf der dem Benutzer zugewandten Benutzerseite des Bedienpanels vorzugsweise markiert, um sie als Betätigungselemente für den Benutzer zu kennzeichnen.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungselement ein zumindest teilweise elastisch verformbarer Körper, der in dem Bedienpanel angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann das Bedienpanel grundsätzlich aus einem beliebi- gen Material hergestellt sein. Vorzugsweise kann der elastisch verformbare Körper aus einem flexiblen Kunststoff (z.B. Elastomer oder thermoplastischer Elastomer) mittels Zweikomponenten-Spritzguss in ein Bedienpanel aus einem Kunststoffmaterial integriert sein. Die elastisch verformbaren Körper können auf der dem Benutzer zugewandten Seite zusätzlich markiert sein, um sie als Betätigungselemente für den Benutzer besser zu kennzeichnen.
In einer noch anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungsele- ment ein Tastenkörper, der in dem Bedienpanel relativ zu diesem bewegbar angeordnet ist.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Oberflächenwellensensor mit dem Bedienpanel vergossen. D.h. die Oberflächenwellensensoren können bei der Fertigung des Bedien- panels in einem Montagespritzgießprozess in das Bedienpanel integriert werden. Das Bedienpanel wird dabei bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.
Im Rahmen der Erfindung kann die Bedienvorrichtung mehrere (d.h. zwei oder mehr) Betätigungselemente aufweisen, denen jeweils eine Sensorik mit wenigstens einem Oberflächenwellensensor zugeordnet ist. Im Rahmen der Erfindung kann ferner die einem Betätigungselement zugeordnete Sensorik mehrere (d.h. zwei oder mehr) Oberflächenwellensensoren aufweisen. In Ausführungsformen der Bedienvorrichtung mit mehreren Oberflächenwellensensoren können diese vorzugsweise durch Verbindungselemente mechanisch miteinander ver- bunden sein. Die Verbindungselemente können starr oder flexibel sein. Die Verbindungselemente sind beispielsweise als Folien- oder Metallstanzteile ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung können die mehreren Oberflächenwellensensoren als ein Senso- rarray einfach und automatisiert in das Spritzgießwerkzeug eingelegt werden.
Die oben beschriebene Bedienvorrichtung der Erfindung kann in vorteilhafter Weise in elektronischen Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Wäschetrocknern, Spülmaschi- nen, Kochfeldern, Herden, Mikrowellenöfen, Kühl- und/oder Gefrierschränken und dergleichen eingesetzt werden.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele an- hand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und Fig. 5 eine Perspektivansicht eines beispielhaften Oberflächenwellensensors, wie er für die Bedienvorrichtungen der Erfindung benutzt werden kann.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung mit Drucktastenfunktion veranschaulicht. Die Bedienvorrichtung enthält ein Bedienpanel 10 aus einem Kunststoff material. Das Bedienpanel 10 hat eine dem Benutzer zugewandte Benutzerseite 10a (oben in Fig. 1) und eine dem Benutzer abgewandte Innenseite 10b (unten in Fig. 1).
Die Bedienvorrichtung weist in diesem Ausführungsbeispiel drei Betätigungselemente auf. Diese sind in diesem Ausführungsbeispiel durch elastisch verformbare Abschnitte 12 des Bedienpanels 10 gebildet. D.h. die Betätigungselemente sind integraler Bestandteil des Bedienpanels 10, das zumindest im Bereich der Betätigungselemente aus einem flexiblen Kunststoffmaterial und in geeigneter Schichtdicke ausgebildet ist. Die elastisch verformbaren Abschnitte 12 sind auf der Benutzerseite 10a des Bedienpanels 10 vorzugsweise markiert (z.B. durch aufgedruckte Symbole und/oder Farbe), sodass sie für den Benutzer als Betätigungselemente gekennzeichnet sind. An der Innenseite 10b des Bedienpanels 10 sind mehrere drahtlos abfragbare, passive Oberflächenwellensensoren 14 vorgesehen, wobei jedem elastisch verformbaren Ab- schnitt 12 des Bedienpanels 10 wenigstens ein solcher Oberflächenwellensensor 14 zugeordnet ist. Die Oberflächenwellensensoren 14 bilden jeweils eine Sensorik zum Erfassen einer Verformung des jeweiligen Abschnitts 12 durch eine Krafteinwirkung 16 durch einen Benutzer auf die Benutzerseite 10a des Bedienpanels im Bereich des elas- tisch verformbaren Abschnitts 12.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, sind die Oberflächenwellensensoren 14 in das Bedienpa- nel 10 integriert. Dies kann zum Beispiel mittels Montagespritzguss ("Overmoulding", "Assembly Moulding") in einem Prozessschritt bei der Fertigung des Bedienpanels 10 erfolgen.
Zur Bedienvorrichtung gehört ferner eine Steuereinrichtung 16 zum Ansteuern der Ober- flächenwellensensoren 14 und Auswerten der von den Oberflächenwellensensoren 14 erhaltenen Messsignale. Zu diesem Zweck ist die Steuereinrichtung 16 mit einem Transceiver 18 ausgestattet, der mit den Oberflächenwellensensoren 14 drahtlos per Funk kommuniziert. Der Aufbau eines Oberflächenwellensensors 14, wie er für die beschriebene Bedienvor- richtung benutzt werden kann, ist beispielhaft in Fig. 5 gezeigt.
Der Oberflächenwellensensor 14 hat einen Basiskörper 30 mit piezoelektrischen Eigen- schaften, zum Beispiel einen piezoelektrischen Einkristall. Auf dem Basiskörper 30 sind ein Transducer 34, der in diesem Beispiel als Eingangswandler und Ausgangswandler dient, und mehrere Reflektoren 36 vorgesehen. Der Transducer 34 ist zudem mit einer Antenne 32 verbunden.
Der Transceiver 18 der Steuereinrichtung 16 sendet einen Abfrage-Impuls 38, der von der Antenne 32 des Oberflächenwellensensors 14 empfangen wird. Der elektromagneti- sche Abfrage-Impuls 38 wird von dem Transducer 34 aufgrund des piezoelektrischen Effekts des Basiskörpers in mechanische Wellen / akustische Oberflächenwellen umgesetzt, die über den Basiskörper 30 laufen und an den Reflektoren 36 reflektiert werden. Der Transducer 34 setzt die reflektierten Wellen aufgrund des piezoelektrischen Effekts des Basiskörpers wieder in ein entsprechendes elektromagnetisches Antwortsignal 40 um, das vom Transceiver 18 der Steuereinrichtung 16 als Messsignal empfangen wird. Das Antwortsignal 40 ist eine Pulsfolge, die von der Anordnung der Reflektoren 36 und der Fortpflanzung der Wellen auf dem Basiskörper 30 abhängt.
Bei einer Krafteinwirkung 26 auf den Abschnitt 12 des Bedienpanels 10 verformt sich der Abschnitt 12. Die Verformung des Abschnitts 12 übt einen entsprechenden Druck auf den Basiskörper 30 des zugeordneten Oberflächenwellensensors 14 aus. Hierdurch verändert sich die Fortpflanzung der Wellen auf dem Basiskörper 30, wodurch sich letztlich das vom Transducer 34 erzeugte Antwortsignal 40 verändert. Beispielsweise werden die Pausenzeiten zwischen den Impulsen des Antwortsignals 40 durch eine Veränderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen auf dem Basiskörper 30 verändert. Aus der Veränderung des Antwortsignals 40 kann die Steuereinrichtung dann auf eine Betätigung des Betätigungselements 12 der Bedienvorrichtung 10 schließen.
Falls wie in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Betätigungselemente 12 und dement- sprechend mehrere Oberflächenwellensensoren 14 vorhanden sind, unterscheiden sich die Oberflächenwellensensoren 14 in Anordnung und/oder Position und/oder Anzahl ihrer Reflektoren 36, sodass die Steuereinrichtung 16 die vom Transceiver 18 empfan- genen Antwortsignale 40 der verschiedenen Oberflächenwellensensoren 14 differenzie- ren kann und somit unterscheiden kann, welches der mehreren Betätigungselemente 12 vom Benutzer betätigt worden ist. Die Antwortsignale 40 der verschiedenen Oberflä- chenwellensensoren 14 unterscheiden sich dabei insbesondere in den Pulsfolgen und den Zeitabständen der Pulsfolgen zum Abfrage-Impuls.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung mit Drucktasten- funktion. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Be- zugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet.
Die Bedienvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von jener des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass die mehreren Oberflächenwellensenso- ren 14 durch Verbindungselemente 20 mechanisch zu einem Sensorarray verbunden sind. Die Verbindungselemente 20 sind zum Beispiel Trägerfolien oder Stanzgitterträger. Während im obigen ersten Ausführungsbeispiel die Oberflächenwellensensoren 14 ein- zeln in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt werden müssen, um sie mittels Montagespritz- guss in das Bedienpanel 10 zu integrieren, können die mehreren Oberflächenwellen- sensoren 14 im zweiten Ausführungsbeispiel vereinfacht und ggf. automatisiert als ein gemeinsames Sensorarray in das Spritzgießwerkzeug eingelegt werden.
Im Übrigen entspricht die Bedienvorrichtung von Fig. 2 jener des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung mit Drucktastenfunktion. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszif- fern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet.
Die Bedienvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von jener des ersten Ausführungsbeispiels durch die Art der Betätigungselemente. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 sind die Betätigungselemente durch elastisch verformbare Körper 22 gebildet, die in dem Bedienpanel 10 angeordnet sind, um zusätzlich für den Benutzer ein mechanisches Feedback der Tastenbetätigung bereitzustellen. Die Körper 22 werden beispielsweise mittels 2K-Spritzgießverfahren in das Bedienpanel 10 integriert. Hierzu werden die Oberflächenwellensensoren 14 zunächst mit einem flexiblen Kunststoffmaterial (z.B. Elastomer oder thermoplastisches Elastomer) umspritzt, das den elastisch verformbaren Körper 22 bildet. Anschließend erfolgt das Umspritzen dieser Unterbaugruppe beispielsweise mit einem thermoplastischen Kunststoff, der das Bedienpanel 10 bildet.
Im Übrigen entspricht die Bedienvorrichtung von Fig. 3 jener des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
Als weitere Ausführungsform der Erfindung können auch das zweite und dritte Ausführungsbeispiel kombiniert werden. D.h. in der Bedienvorrichtung von Fig. 3 können die Oberflächenwellensensoren 14 zudem mit Verbindungselementen 20 mechanisch zu einem Sensorarray verbunden sein.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung mit Drucktastenfunk- tion. Dabei sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszif- fern wie in den obigen Ausführungsbeispielen gekennzeichnet.
Die Bedienvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von jener des ersten Ausführungsbeispiels durch die Art der Betätigungselemente. Im Ausführungsbei- spiel von Fig. 4 sind die Betätigungselemente durch starre Tastenkörper 24 gebildet, die bewegbar in Aussparungen 25 im Bedienpanel 10 angeordnet sind.
Im Übrigen entspricht die Bedienvorrichtung von Fig. 4 jener des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
Als weitere Ausführungsform der Erfindung können auch das zweite und vierte Ausfüh- rungsbeispiel kombiniert werden. D.h. in der Bedienvorrichtung von Fig. 4 können die Oberflächenwellensensoren 14 zudem mit Verbindungselementen 20 mechanisch zu einem Sensorarray verbunden sein. BEZUGSZIFFERNLISTE
10 Bedienpanel
10a Benutzerseite
10b Innenseite
12 elastisch verformbarer Abschnitt des Bedienpanels
14 Oberflächenwellensensor
16 Steuereinrichtung
18 Transceiver
20 Verbindungselement
22 elastisch verformbarer Körper
24 Tastenkörper
25 Aussparung
26 Krafteinwirkung symbolisierender Pfeil
30 Basiskörper mit piezoelektrischen Eigenschaften
32 Antenne
34 Transducer
36 Reflektoren
38 Abfrage-Impuls
40 Antwortsignal

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Drucktasten-Bedienvorrichtung, aufweisend:
ein Bedienpanel (10);
ein Betätigungselement (12; 22; 24), das an oder in dem Bedienpanel (10) ange- ordnet ist und durch eine Krafteinwirkung (26) durch einen Benutzer bewegbar und/oder verformbar ist;
eine Sensorik zum Erfassen einer Bewegung oder Verformung des Betätigungs- elements (12; 22; 24); und
eine Steuereinrichtung (16) zum Ansteuern der Sensorik und Auswerten von Messsignalen der Sensorik,
dadurch gekennzeichnet, das
die Sensorik wenigstens einen drahtlos abfragbaren, passiven Oberflächenwellensensor (14) aufweist und die Steuereinrichtung (16) einen Transceiver (18) zur drahtlosen Kommunikation mit dem wenigstens einen Oberflächenwellensensor (14) aufweist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher
das Betätigungselement ein zumindest teilweise elastisch verformbarer Abschnitt (12) des Bedienpanels (10) ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher
das Betätigungselement ein zumindest teilweise elastisch verformbarer Körper (22) ist, der in dem Bedienpanel (10) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher
das Betätigungselement ein Tastenkörper (24) ist, der in dem Bedienpanel (10) relativ zu diesem bewegbar angeordnet ist.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der wenigstens eine Oberflächenwellensensor (14) mit dem Bedienpanel (10) ver- gossen ist.
6. Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mehrere Betätigungselemente (12; 22; 24) vorgesehen sind, denen jeweils eine Sensorik mit wenigstens einem Oberflächenwellensensor (14) zugeordnet ist.
7. Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die einem Betätigungselement (12; 22; 24) zugeordnete Sensorik mehrere Ober- flächenwellensensoren (14) aufweist.
8. Bedienvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher
die mehreren Oberflächenwellensensoren (14) durch Verbindungselemente (20) mechanisch miteinander verbunden sind.
9. Verwendung einer Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein elektronisches Haushaltsgerät.
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