WO2017162255A1 - Operator control apparatus, in particular for an electronic domestic appliance - Google Patents

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WO2017162255A1
WO2017162255A1 PCT/EP2016/000491 EP2016000491W WO2017162255A1 WO 2017162255 A1 WO2017162255 A1 WO 2017162255A1 EP 2016000491 W EP2016000491 W EP 2016000491W WO 2017162255 A1 WO2017162255 A1 WO 2017162255A1
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WO
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control panel
cover plate
receiver
optical sensors
panel sections
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/000491
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Maigler
Bruno Fuhge
Joachim Lyszus
Ralph Stohr
Thomas Frommelt
Matthew Schwind
Original Assignee
Diehl Ako Stiftung & Co. Kg
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Publication date
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    • 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
    • H03K17/968—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using opto-electronic devices
    • H03K17/969—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using opto-electronic devices having a plurality of control members, e.g. keyboard
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    • 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
    • H03K17/9627—Optical touch switches
    • H03K17/9631—Optical touch switches using a light source as part of the switch
    • H03K17/9636—Optical touch switches using a light source as part of the switch using a pulsed light source
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    • 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
    • H03K2217/96066—Thumbwheel, potentiometer, scrollbar or slider simulation by touch switch

Definitions

  • the present invention relates to an operating device, in particular an operating device for an electronic household appliance.
  • Operating devices with touch-sensitive and / or proximity-sensitive operating elements generally have a rigid cover plate, which defines a control panel and which is at least partially permeable in this control panel for infrared or visible radiation.
  • An optical sensor includes at least one transmitter for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver for detecting the electromagnetic radiation emitted by the transmitter, passed through the control panel and reflected by a control element such as a user's finger placed on the user side of the cover plate.
  • Touch-sensitive and / or proximity-sensitive type operating devices configured as sliders or sliders conventionally have a cover plate with a user-facing user side, the cover plate having a control panel with a plurality of control panel sections arranged along a control line.
  • a plurality of optical sensors are arranged on a rear side of the cover plate remote from a user, wherein each of the plurality of control panel sections is assigned at least one transmitter of the plurality of optical sensors and at least one receiver of the plurality of optical sensors.
  • Control electronics evaluate the measurement signals generated by the at least one receiver of the plurality of optical sensors.
  • these conventional optical sliders only work with optically transparent cover plates.
  • an operating device with one or more, actuated by force individual pushbuttons whose operation can be detected by means of optical sensors.
  • This known operating device can also be used in optically impermeable cover plates despite their optical operation.
  • the invention has for its object to provide an improved operating device in the manner of a slider, in which also cover plates can be used, which have little or no permeability to the radiation emitted by the optical sensors radiation.
  • the operating device of the invention comprises: a cover plate having a user-facing user side, the cover plate having a control panel with a plurality of control panel sections arranged along a control line; a plurality of optical sensors, wherein each of the plurality of panel sections is associated with at least one transmitter of the plurality of optical sensors for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver of the plurality of optical sensors for detecting electromagnetic radiation; and control electronics for evaluating measurement signals generated by the at least one receiver of the plurality of optical sensors.
  • the plurality of control panel sections of the control panel of the cover plate are each configured such that they are at least partially elastically deformable and / or movable by a pressure force from the user side of the cover plate; the plurality of control panel sections of the control panel of the cover plate are each configured such that they at least partially reflect a radiation emitted by the associated transmitter; at least one receiver is arranged and / or configured such that it enables spatially resolved detection of the radiation reflected by the control panel section, to which the at least one receiver is assigned; and the control electronics detects, as a function of a detection location of the reflected radiation at the at least one receiver, an actuation of the control panel section to which the at least one receiver is assigned.
  • the operating device represents a slide controller with optical detection of its operation, wherein this optical detection can be reliably implemented independently of the light transmission of the cover plate.
  • inventive Operating device can also be used in particular metal cover plates.
  • each of the plurality of optical sensors includes a transmitter and a receiver, and each of these multiple optical sensors is associated with a panel section.
  • each of the plurality of optical sensors has a transmitter associated with a panel section, and a receiver is provided in common for a plurality of optical sensors;
  • each of the plurality of optical sensors has a receiver associated with a panel section, and a transmitter is provided in common to a plurality of optical sensors.
  • control panel sections In the operating device according to the invention, minimal deformations or movement strokes of the control panel sections are sufficient in order to be able to detect an actuation by the user, since very different deflections of the electromagnetic radiation are already effected at very small changes in the reflection location on the control panel section.
  • the operation of the control panel sections can therefore be detected very reliably by the control electronics.
  • the tolerances in the production and assembly of the components can be greater in comparison with conventional push-pull actuatable pushbuttons with capacitive, inductive or piezoelectric function. This is achieved by the very different detection location at the receivers already effected with minimal changes in the reflection location on the control panel section. This too can reduce the susceptibility to errors and thus increase the reliability of the operating device. Since it is sufficient for detecting an actuation of the control panel sections to detect a relative change in the detection location of the reflected radiation at the respective receiver (in contrast to detecting an absolute value), a calibration process can also be dispensed with in the control device according to the invention.
  • the cover plate can be made in this context of any material, with any dimensions and with any design.
  • the cover plate is preferably a control panel, for example, an electronic household appliance.
  • the control panel sections are preferably formed integrally with the cover plate, used as separate components in the cover plate or connected as separate components with the cover plate.
  • the control panel with the plurality of panel sections defines for the user the slider of the control device on which he / she can move an operating element, such as a finger, under pressure to operate.
  • the control panel is preferably identified for the user, preferably by a special shaping of his user side (haptic identification), an identification with colors and / or symbols, backlighting, a recognizable demarcation to the rest of the cover plate and the like.
  • the control panel sections are each at least partially elastically deformable and / or movable by a force from the user side of the cover plate forth.
  • the elastic deformability is preferably achieved by a special material selection and / or a special dimensioning of the control panel sections.
  • the elastic mobility can preferably be realized by a spring-mounted mounting of the control panel sections in openings in the cover plate.
  • the electromagnetic radiation emitted and detected by the optical sensors is preferably optical radiation, preferably in the visible or infrared wavelength range.
  • the at least one receiver is tuned with respect to the electromagnetic radiation detectable by it to the electromagnetic radiation emitted by the at least one transmitter, preferably the respective wavelength ranges substantially coincide or have a significant overlap region.
  • the transmitters of the optical sensors are preferably light-emitting diodes (LEDs), laser diodes, incandescent lamps, halogen lamps or the like.
  • the transmitters can also be realized by ambient light, which is represented by a corresponding
  • the opening in the device housing or in the cover plate can reach the rear side of the control panel sections.
  • the receivers of the optical sensors allow a spatially resolved detection of the reflected radiation.
  • the receivers are each exactly one receiver element with a spatially resolving mode of operation or in each case formed by a plurality of receiver elements, which are arranged substantially next to each other.
  • the receiver elements are preferably selected from CCD chips, active pixel sensors, photodiodes, phototransistors, ambient light sensors, and the like.
  • the control panel sections of the control panel are each designed so that they can at least partially reflect the radiation emitted by the respective transmitter.
  • This reflective property of the control panel sections is preferably achieved by a special material selection of the control panel sections, by a special surface structure of the back of the control panel sections, by a special surface treatment (preferably coating, etc.) of the back of the control panel sections or the like.
  • the operating device may have, in addition to the operable by a force and visually evaluable control panel, for example, further panels with other functions.
  • individual keys, other pushbuttons and touch-sensitive and / or proximity-sensitive keys can also be used.
  • the optical sensors are preferably mounted on a carrier plate.
  • This carrier plate is preferably arranged substantially parallel to the cover plate and formed, for example, as a printed circuit board.
  • the control panel or the control panel sections of the control panel for the radiation emitted by the at least one transmitter of the plurality of optical sensors is substantially impermeable.
  • the control panel and preferably also the cover plate are made of metal.
  • a support is provided on the rear side of the cover plate facing away from the user between the several control panel sections of the control panel, which prevent elastic deformation or movement of the cover plate between the plurality of control panel sections by a pressure force from the user side of the cover plate ,
  • the individual control panel sections of the control panel can be separated from each other, so that only exactly one control panel section elastically deformed or moved and accordingly also the operation of only one panel section is detected. This allows a reliable evaluation of the operation of the shift controller by the control electronics.
  • these posts provide the user with tactile feedback when switching from one panel section to the next panel section as it passes over the slider.
  • the supports are preferably mounted on the carrier plate, which also carries the optical sensors.
  • the plurality of supports are preferably substantially impermeable to the radiation emitted by the at least one transmitter of the plurality of optical sensors.
  • the supports serve simultaneously as a sensor frame and prevent crosstalk between adjacent optical sensors.
  • a frame is provided on the rear side facing away from the user of the cover plate outside the control panel, which prevents elastic deformation or movement of the cover plate outside the control panel by a pressure force from the user side of the cover. With the help of this frame, the control panel can be separated from the rest of the cover plate, so that only one control panel portion of the control panel is elastically deformed or moved. This allows a reliable evaluation of the operation of the slider by the control electronics.
  • the frame is preferably mounted on the carrier plate, which also carries the optical sensors.
  • the frame is preferably substantially impermeable to the radiation emitted by the at least one transmitter of the plurality of optical sensors.
  • the frame may thus prevent, for example, crosstalk with optical sensors of adjacent further keys or the like.
  • a plurality of control panel sections are each assigned a receiver, and the receivers of these multiple control panel sections are operated in a clocked manner by the control electronics. This refinement is particularly advantageous when multiple control panel sections are assigned a common transmitter. In this way, if necessary, operations of different control panel sections can be differentiated from each other despite shared transmitters.
  • a plurality of control panel sections are each assigned a transmitter, and the transmitters of these multiple control panel sections are operated in a clocked manner by the control electronics.
  • This embodiment is particularly advantageous when a plurality of panel sections a common receiver is assigned. In this way, if necessary, actuations of different panel sections can be differentiated from one another despite shared receivers.
  • the invention also relates to an electronic household appliance with at least one operating device of the invention described above.
  • the electronic household appliance is preferably a laundry treatment device (washing machine, tumble dryer, etc.), a dishwasher, a refrigerator and / or freezer (refrigerator, freezer, etc.), a hob, a stove, a microwave oven, a fume hood or the like.
  • a laundry treatment device washing machine, tumble dryer, etc.
  • a dishwasher a refrigerator and / or freezer (refrigerator, freezer, etc.)
  • a hob a stove, a microwave oven, a fume hood or the like.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of an operating device of the invention.
  • the operating device has a cover plate 10, for example in the form of a control panel, for example, an electronic home appliance.
  • This cover plate 10 has a user facing user side 10a (top in Fig. 1), which corresponds to the outside of the control panel or the device, and a user facing away back 10b (bottom in Fig. 1), which the inside of the control panel or the device corresponds.
  • the cover plate 10 is made of plastic or metal, for example.
  • This cover plate 10 has a control panel 12, which defines for the user a sliding greed that the user can operate.
  • the control panel 12 includes a plurality of panel sections 12a to 12f arranged along a service line (e.g., straight, arcuate, circular, etc.).
  • the control panel sections 12a..f are integrated in the cover plate 10 or integrally formed therewith or inserted as a separate components in this and optionally connected to this.
  • the control panel sections 12a... F are each configured elastically deformable by a compressive force 28 from the user side 10a, for example with a finger 24 of the user. That After termination of the force 28, the control panel sections 12a..f return to their initial states, which are shown in the area of the other control panel sections 12b..f of FIG.
  • the control panel 12 is preferably labeled for the user to help him locate and identify his functionality.
  • the control panel 12 or its outer side 10 a itself may be marked or the cover plate 10 may be marked in the vicinity of the control panel 12.
  • the marking takes place, for example, optically by colors and / or symbols, haptically by surface structures, electrically by a backlighting or signal lamps, or the like.
  • the individual control panel sections 12a..f of the control panel can also be identified differently in order to clarify the functionality of the slider to the user.
  • a support plate 14 in the form of a printed circuit board is arranged substantially parallel to and at a distance therefrom.
  • an electronic control unit 30 may be provided, which is connected to a controller of the household appliance.
  • the control electronics 30 can optionally also be positioned separately from the carrier plate 14.
  • the individual control panel sections 12a..f of the control panel 12 are separated from one another by a plurality of supports 22 in the form of support webs on the rear side of the cover panel 10. parried. These supports 22 in each case prevent elastic deformation of the cover plate 10 in the area between the control panel sections 12a. F.
  • the control panel 12 on the rear side 10b of the cover plate 10 is surrounded by a frame 20, which prevents an elastic deformation of the cover plate 10 outside the control panel 12.
  • the frame 20 and the supports 22 are preferably opaque, so that they form a sensor frame for the optical sensors described below, which can also prevent crosstalk between adjacent sensors and with other optical buttons of the operating device.
  • the frame 20 and the supports 22 are fixed, for example, on the support plate 14.
  • the operating device of this embodiment has for each control panel section 12a..f an optical sensor with a transmitter 16a..f, for example in the form of an LED and a receiver 18a..f, for example in the form of a CCD chip.
  • the transmitters 16a..f emit electromagnetic radiation, preferably light in the visible or infrared wavelength range, and the receivers 18a..f can detect electromagnetic radiation of the same wavelength range.
  • the receivers 18a..f are each designed such that they detect radiation in a spatially resolved manner. This means that a single receiver element has such capability (e.g., CCD chip, sensor array, etc.) or multiple receiver elements (e.g., photodiodes, phototransistors, etc.) are juxtaposed and evaluated together.
  • Transmitter and receiver are arranged, for example, along the operating line of the control panel sections 12a..f one behind the other, as shown in FIG. Alternatively, transmitter and receiver may also be arranged side by side with respect to the operating line or offset from each
  • the optical sensors are each positioned between the supports 22.
  • the transmitters 16a..f and the receivers 18a..f are connected to the control electronics 30.
  • the control electronics 30 has, for example, a microcontroller or is formed from such.
  • the electronic control unit 30 controls the transmitters 16a..f, ie in the simplest case it only switches them on and off or operates them clocked, for example.
  • the control electronics 30 evaluates the measurement signals generated by the receivers 18a..f in order to be able to detect actuation of the control panel sections 12a..f by a user. In this case, the control electronics 30 and a temporal sequence of actuation evaluate the various panel sections 12a..f at a movement 26 of the finger 24.
  • the optical sensors work in particular as follows.
  • the radiation emitted by a transmitter 16a..f strikes a control panel section 12a..f or its rear side and is reflected there.
  • the radiation reflected at the control panel section 12a..f then impinges on the associated receiver 18a..f and is detected by the latter, which generates corresponding measurement signals which are evaluated by the control electronics 30.
  • the control panel sections 12b..f of Fig. 1 i. without actuation of the respective control panel section 12a..f by the user
  • the control panel section 12a..f In its undeformed initial state and reflects the radiation to the receiver 18a. f.
  • the operating state see control panel section 12a of Fig. 1), i.
  • the operating section 12a..f is deformed and reflects the radiation to the receiver 18a .. f.
  • the spatially resolving receiver 18a..f so that the control electronics 30 can detect an actuation of the respective control panel section 12a..f.
  • the acquisition of only the relative change also reduces the requirements on the dimensional and position accuracies of the individual components or increases the permitted tolerance ranges in the production and in the assembly of these components.
  • the actuation of the slide control by the user thus requires not only a movement 26 along the operating line predetermined by the control panel 12 but also a pressure actuation 28 on the cover plate 10, so that individual control panel sections 12a..f of the control panel are actuated one after the other.
  • a pressure actuation 28 on the cover plate 10 so that individual control panel sections 12a..f of the control panel are actuated one after the other.
  • optionally absolute inputs of the user at certain control panel sections 12a..f and / or relative inputs of the user over a plurality of control panel sections 12a..f can be detected.
  • the operation of the optical sensors of this slider basically corresponds to that of the operating device described in DE 10 2014 007 036 A1. With regard to the mode of operation and variants of the embodiment is therefore full content to this document reference. With the operating device described above with reference to FIG. 1, the concept known from DE 10 2014 007 036 A1 of a pushbutton actuatable by the action of force is expanded to a slide control.
  • cover plate e.g. control panel
  • control element e.g. finger

Abstract

An operator control apparatus which is designed as a slide controller has: a covering plate (10) with a user side (10a) which faces a user, wherein the covering plate (10) has an operator control panel (12) with a plurality of operator control panel sections (12a..f) which are arranged along an operator control line; a plurality of optical sensors, wherein at least one transmitter (16a..f) of the plurality of optical sensors for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver (18a..f) of the plurality of optical sensors for detecting electromagnetic radiation are associated with each of the plurality of operator control panel sections (12a..f); and a control electronics system (30) for evaluating measurement signals which are generated by the at least one receiver (18a..f) of the plurality of optical sensors. The plurality of operator control panel sections (12a..f) of the operator control panel (12) of the covering plate (10) are in this case each configured in such a way that they can be at least partially elastically deformed and/or moved by a pressure force (28) from the user side (10a) of the covering plate (10), and in that they at least partially reflect radiation which is emitted by the transmitter (16a..f) which is associated with them. The at least one receiver (18a..f) is arranged and/or configured in such a way that it allows spatially resolved detection of the radiation which is reflected by the operator control panel section (12a..f) with which the at least one receiver is associated, and the control electronics system (30) detects operation of the operator control panel section (12a..f) with which the at least one receiver is associated, depending on a detection location of the reflected radiation on this receiver (18a.. f).

Description

Diehl AKO Stiftung & Co. KG, 88239 Wangen  Diehl AKO Foundation & Co. KG, 88239 Wangen
Bedienvorrichtung, insbesondere für ein elektronisches Haushaltsgerät Operating device, in particular for an electronic household appliance
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung, insbesondere eine Bedienvor- richtung für ein elektronisches Haushaltsgerät. The present invention relates to an operating device, in particular an operating device for an electronic household appliance.
Bedienvorrichtungen mit berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Bedienelementen weisen in der Regel eine starre Abdeckplatte auf, die ein Bedienfeld definiert und die in diesem Bedienfeld für Infrarot- oder sichtbare Strahlung zumindest teilweise durch- lässig ausgestaltet ist. Ein optischer Sensor enthält wenigstens einen Sender zum Emittieren von elektromagnetischer Strahlung und wenigstens einen Empfänger zum Erfassen der vom Sender emittierten, durch das Bedienfeld gelaufenen und von einem Bedienelement wie zum Beispiel einem auf die Benutzerseite der Abdeckplatte aufgelegten Finger eines Benutzers reflektierten elektromagnetischen Strahlung. Als Schieberegler oder Slider ausgestaltete Bedienvorrichtungen der berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Bauart weisen herkömmlicherweise eine Abdeckplatte mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite auf, wobei die Abdeckplatte ein Bedienfeld mit mehreren, entlang einer Bedienlinie angeordneten Bedienfeldabschnitten aufweist. Mehrere optische Sensoren sind auf einer einem Benutzer abgewandten Rückseite der Ab- deckplatte angeordnet, wobei jedem der mehreren Bedienfeldabschnitte wenigstens ein Sender der mehreren optischen Sensoren und wenigstens ein Empfänger der mehreren optischen Sensoren zugeordnet ist. Eine Steuerelektronik wertet die von dem wenigstens einen Empfänger der mehreren optischen Sensoren erzeugten Mess-signale aus. Diese herkömmlichen optischen Schieberegler funktionieren jedoch nur bei optisch durchlässigen Abdeckplatten. Operating devices with touch-sensitive and / or proximity-sensitive operating elements generally have a rigid cover plate, which defines a control panel and which is at least partially permeable in this control panel for infrared or visible radiation. An optical sensor includes at least one transmitter for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver for detecting the electromagnetic radiation emitted by the transmitter, passed through the control panel and reflected by a control element such as a user's finger placed on the user side of the cover plate. Touch-sensitive and / or proximity-sensitive type operating devices configured as sliders or sliders conventionally have a cover plate with a user-facing user side, the cover plate having a control panel with a plurality of control panel sections arranged along a control line. A plurality of optical sensors are arranged on a rear side of the cover plate remote from a user, wherein each of the plurality of control panel sections is assigned at least one transmitter of the plurality of optical sensors and at least one receiver of the plurality of optical sensors. Control electronics evaluate the measurement signals generated by the at least one receiver of the plurality of optical sensors. However, these conventional optical sliders only work with optically transparent cover plates.
Ferner ist zum Beispiel aus der DE 10 2014 007 036 A1 der Anmelderin eine Bedienvorrichtung mit einer oder mehreren, durch Krafteinwirkung betätigbaren einzelnen Drucktasten bekannt, deren Betätigung mittels optischer Sensoren erfasst werden kann. Diese bekannte Bedienvorrichtung kann trotz ihrer optischen Funktionsweise auch bei optisch undurchlässigen Abdeckplatten eingesetzt werden. Furthermore, for example from DE 10 2014 007 036 A1 of the Applicant an operating device with one or more, actuated by force individual pushbuttons whose operation can be detected by means of optical sensors. This known operating device can also be used in optically impermeable cover plates despite their optical operation.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bedienvorrichtung in der Art eines Schiebereglers zu schaffen, bei welcher auch Abdeckplatten zum Einsatz kommen können, die nur eine geringe oder gar keine Durchlässigkeit für die von den optischen Sensoren emittierte Strahlung besitzen. CONFIRMATION COPY The invention has for its object to provide an improved operating device in the manner of a slider, in which also cover plates can be used, which have little or no permeability to the radiation emitted by the optical sensors radiation.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by an operating device with the features of claim 1. Particularly preferred embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Bedienvorrichtung der Erfindung weist auf: eine Abdeckplatte mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite, wobei die Abdeckplatte ein Bedienfeld mit mehreren, entlang einer Bedienlinie angeordneten Bedienfeldabschnitten aufweist; mehrere optische Sensoren, wobei jedem der mehreren Bedienfeldabschnitte wenigstens ein Sender der mehreren optischen Sensoren zum Emittieren von elektromagnetischer Strahlung und wenigstens ein Empfänger der mehreren optischen Sensoren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung zugeordnet ist; und eine Steuerelektronik zum Auswerten von von dem wenigstens einen Empfänger der mehreren optischen Sensoren erzeugten Messsignalen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die mehreren Bedien- feldabschnitte des Bedienfeldes der Abdeckplatte jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie durch eine Druckkraft von der Benutzerseite der Abdeckplatte her zumindest teilweise elastisch verformbar und/oder bewegbar sind; die mehreren Bedienfeldabschnitte des Bedienfeldes der Abdeckplatte jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie eine von dem ihm zugeordneten Sender emittierte Strahlung zumindest teilweise reflektieren; der we- nigstens eine Empfänger derart angeordnet und/oder ausgestaltet ist, dass er eine ortsaufgelöste Erfassung der von dem Bedienfeldabschnitt, dem der wenigstens eine Empfänger zugeordnet ist, reflektierten Strahlung ermöglicht; und die Steuerelektronik in Abhängigkeit von einem Erfassungsort der reflektierten Strahlung an dem wenigstens einen Empfänger eine Betätigung des Bedienfeldabschnitts, dem der wenigstens eine Emp- fänger zugeordnet ist, detektiert. The operating device of the invention comprises: a cover plate having a user-facing user side, the cover plate having a control panel with a plurality of control panel sections arranged along a control line; a plurality of optical sensors, wherein each of the plurality of panel sections is associated with at least one transmitter of the plurality of optical sensors for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver of the plurality of optical sensors for detecting electromagnetic radiation; and control electronics for evaluating measurement signals generated by the at least one receiver of the plurality of optical sensors. According to the invention, the plurality of control panel sections of the control panel of the cover plate are each configured such that they are at least partially elastically deformable and / or movable by a pressure force from the user side of the cover plate; the plurality of control panel sections of the control panel of the cover plate are each configured such that they at least partially reflect a radiation emitted by the associated transmitter; at least one receiver is arranged and / or configured such that it enables spatially resolved detection of the radiation reflected by the control panel section, to which the at least one receiver is assigned; and the control electronics detects, as a function of a detection location of the reflected radiation at the at least one receiver, an actuation of the control panel section to which the at least one receiver is assigned.
Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung stellt einen Schieberegler mit optischer Detek- tion seiner Betätigung dar, wobei diese optische Detektion unabhängig von der Lichtdurchlässigkeit der Abdeckplatte zuverlässig realisierbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung können insbesondere auch Abdeckplatten aus Metall eingesetzt werden. The operating device according to the invention represents a slide controller with optical detection of its operation, wherein this optical detection can be reliably implemented independently of the light transmission of the cover plate. In the inventive Operating device can also be used in particular metal cover plates.
Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung sind jedem der mehreren Bedien- feldabschnitte des Bedienfeldes wenigstens ein optischer Sender und wenigstens ein optischer Empfänger zugeordnet. In einer Ausführungsform weist jeder der mehreren optischen Sensoren einen Sender und einen Empfänger auf und ist jeder dieser mehreren optischen Sensoren einem Bedienfeldabschnitt zugeordnet. In einer anderen Ausführungsform weist jeder der mehreren optischen Sensoren einen Sender auf, der einem Bedienfeldabschnitt zugeordnet ist, und ist ein Empfänger gemeinsam für mehrere optische Sensoren vorgesehen; in einer noch anderen Ausführungsform weist jeder der mehreren optischen Sensoren einen Empfänger auf, der einem Bedienfeldabschnitt zugeordnet ist, und ist ein Sender gemeinsam für mehrere optische Sensoren vorgesehen. Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung genügen minimale Verformungen bzw. Bewegungshübe der Bedienfeldabschnitte, um eine Betätigung durch den Benutzer erfassen zu können, da bereits bei sehr kleinen Veränderungen des Reflexionsortes am Bedienfeldabschnitt sehr unterschiedliche Ablenkungen der elektromagnetischen Strahlung bewirkt werden. Die Betätigung der Bedienfeldabschnitte kann daher durch die Steuerelektronik sehr zuverlässig erkannt werden. In the operating device according to the invention, at least one optical transmitter and at least one optical receiver are assigned to each of the plurality of control panel sections of the control panel. In one embodiment, each of the plurality of optical sensors includes a transmitter and a receiver, and each of these multiple optical sensors is associated with a panel section. In another embodiment, each of the plurality of optical sensors has a transmitter associated with a panel section, and a receiver is provided in common for a plurality of optical sensors; In yet another embodiment, each of the plurality of optical sensors has a receiver associated with a panel section, and a transmitter is provided in common to a plurality of optical sensors. In the operating device according to the invention, minimal deformations or movement strokes of the control panel sections are sufficient in order to be able to detect an actuation by the user, since very different deflections of the electromagnetic radiation are already effected at very small changes in the reflection location on the control panel section. The operation of the control panel sections can therefore be detected very reliably by the control electronics.
Zudem können bei einer derart konzipierten Bedienvorrichtung die Toleranzen bei der Fertigung und der Montage der Bauteile im Vergleich zu herkömmlichen, durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktasten mit kapazitiver, induktiver oder piezoelektrischer Funk- tionsweise größer sein. Dies wird durch den bereits bei minimalen Veränderungen des Reflexionsortes am Bedienfeldabschnitt bewirkten, stark unterschiedlichen Erfassungsort an den Empfängern erreicht. Auch dies kann die Fehleranfälligkeit reduzieren und so die Zuverlässigkeit der Bedienvorrichtung erhöhen. Da es für das Detektieren einer Betätigung der Bedienfeldabschnitte ausreicht, eine relative Veränderung des Erfassungsortes der reflektierten Strahlung am jeweiligen Empfänger zu erfassen (im Gegensatz zum Erfassen eines absoluten Wertes), kann bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung auch ein Kalibrierungsvorgang entfallen. Die Abdeckplatte kann in diesem Zusammenhang aus einem beliebigen Material, mit beliebigen Dimensionierungen und mit beliebigem Design gefertigt sein. Bei der Abdeckplatte handelt es sich vorzugsweise um eine Bedienblende zum Beispiel eines elektronischen Haushaltsgerätes. In addition, in a control device designed in this way, the tolerances in the production and assembly of the components can be greater in comparison with conventional push-pull actuatable pushbuttons with capacitive, inductive or piezoelectric function. This is achieved by the very different detection location at the receivers already effected with minimal changes in the reflection location on the control panel section. This too can reduce the susceptibility to errors and thus increase the reliability of the operating device. Since it is sufficient for detecting an actuation of the control panel sections to detect a relative change in the detection location of the reflected radiation at the respective receiver (in contrast to detecting an absolute value), a calibration process can also be dispensed with in the control device according to the invention. The cover plate can be made in this context of any material, with any dimensions and with any design. The cover plate is preferably a control panel, for example, an electronic household appliance.
Die Bedienfeldabschnitte sind vorzugsweise einstückig mit der Abdeckplatte ausgebildet, als separate Komponenten in die Abdeckplatte eingesetzt oder als separate Komponenten mit der Abdeckplatte verbunden. Das Bedienfeld mit den mehreren Bedienfeldabschnitten definiert für den Benutzer den Schieberegler der Bedienvorrichtung, auf dem er/sie zum Betätigen ein Bedienelement wie zum Beispiel einen Finger unter Druckeinwirkung entlang bewegen kann. Das Bedienfeld ist vorzugsweise für den Benutzer kenntlich gemacht, bevorzugt durch eine spezielle Formgebung seiner Benutzerseite (haptische Kennzeichnung), eine Kennzeichnung mit Farben und/oder Symbolen, eine Hinterleuchtung, eine erkennbare Abgrenzung zur übrigen Abdeckplatte und derglei- chen. The control panel sections are preferably formed integrally with the cover plate, used as separate components in the cover plate or connected as separate components with the cover plate. The control panel with the plurality of panel sections defines for the user the slider of the control device on which he / she can move an operating element, such as a finger, under pressure to operate. The control panel is preferably identified for the user, preferably by a special shaping of his user side (haptic identification), an identification with colors and / or symbols, backlighting, a recognizable demarcation to the rest of the cover plate and the like.
Die Bedienfeldabschnitte sind jeweils durch eine Krafteinwirkung von der Benutzerseite der Abdeckplatte her zumindest teilweise elastisch verformbar und/oder bewegbar. Die elastische Verformbarkeit wird vorzugsweise durch eine spezielle Materialauswahl und/oder eine spezielle Dimensionierung der Bedienfeldabschnitte erzielt. Die elastische Bewegbarkeit kann vorzugsweise durch eine gefederte Lagerung der Bedienfeldabschnitte in Durchbrechungen in der Abdeckplatte realisiert werden. The control panel sections are each at least partially elastically deformable and / or movable by a force from the user side of the cover plate forth. The elastic deformability is preferably achieved by a special material selection and / or a special dimensioning of the control panel sections. The elastic mobility can preferably be realized by a spring-mounted mounting of the control panel sections in openings in the cover plate.
Bei der elektromagnetischen Strahlung, die von den optischen Sensoren emittiert und erfasst wird, handelt es sich vorzugsweise um optische Strahlung, bevorzugt im sichtbaren oder Infrarot-Wellenlängenbereich. Der wenigstens eine Empfänger ist bezüglich der von ihm erfassbaren elektromagnetischen Strahlung auf die von dem wenigstens einen Sender emittierte elektromagnetische Strahlung abgestimmt, bevorzugt stimmen die jeweiligen Wellenlängenbereiche im Wesentlichen überein oder haben einen signifikanten Überlappungsbereich. The electromagnetic radiation emitted and detected by the optical sensors is preferably optical radiation, preferably in the visible or infrared wavelength range. The at least one receiver is tuned with respect to the electromagnetic radiation detectable by it to the electromagnetic radiation emitted by the at least one transmitter, preferably the respective wavelength ranges substantially coincide or have a significant overlap region.
Bei den Sendern der optischen Sensoren handelt es sich vorzugsweise um Leuchtdioden (LEDs), Laserdioden, Glühlampen, Halogenlampen oder dergleichen. Die Sender können aber auch durch Umgebungslicht realisiert werden, welches durch eine entspre- chende Öffnung zum Beispiel im Gerätegehäuse oder in der Abdeckplatte auf die Rückseite der Bedienfeldabschnitte gelangen kann. The transmitters of the optical sensors are preferably light-emitting diodes (LEDs), laser diodes, incandescent lamps, halogen lamps or the like. However, the transmitters can also be realized by ambient light, which is represented by a corresponding For example, the opening in the device housing or in the cover plate can reach the rear side of the control panel sections.
Die Empfänger der optischen Sensoren ermöglichen eine ortsaufgelöste Erfassung der reflektierten Strahlung. Vorzugsweise sind die Empfänger jeweils genau ein Empfängerelement mit einer ortsauflösenden Funktionsweise oder jeweils durch mehrere Empfängerelemente gebildet, die im Wesentlichen nebeneinander angeordnet sind. Die Empfängerelemente sind dementsprechend bevorzugt ausgewählt aus CCD-Chips, aktiven Pixelsensoren, Photodioden, Phototransistoren, Umgebungslichtsensoren und derglei- chen. The receivers of the optical sensors allow a spatially resolved detection of the reflected radiation. Preferably, the receivers are each exactly one receiver element with a spatially resolving mode of operation or in each case formed by a plurality of receiver elements, which are arranged substantially next to each other. Accordingly, the receiver elements are preferably selected from CCD chips, active pixel sensors, photodiodes, phototransistors, ambient light sensors, and the like.
Die Bedienfeldabschnitte des Bedienfeldes sind jeweils so ausgestaltet, dass sie die von dem jeweiligen Sender emittierte Strahlung zumindest teilweise reflektieren können. Diese Reflexionseigenschaft der Bedienfeldabschnitte wird vorzugsweise erreicht durch eine spezielle Materialauswahl der Bedienfeldabschnitte bzw. des Bedienfeldes, durch eine spezielle Oberflächenstruktur der Rückseite der Bedienfeldabschnitte, durch eine spezielle Oberflächenbehandlung (bevorzugt Beschichtung, etc.) der Rückseite der Bedienfeldabschnitte oder dergleichen. Die Bedienvorrichtung kann neben dem durch eine Krafteinwirkung betätigbaren und optisch auswertbaren Bedienfeld zum Beispiel weitere Bedienfelder mit anderen Funktionsweisen aufweisen. Dabei können insbesondere auch einzelne Tasten, andere Drucktasten und berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Tasten zum Einsatz kommen. The control panel sections of the control panel are each designed so that they can at least partially reflect the radiation emitted by the respective transmitter. This reflective property of the control panel sections is preferably achieved by a special material selection of the control panel sections, by a special surface structure of the back of the control panel sections, by a special surface treatment (preferably coating, etc.) of the back of the control panel sections or the like. The operating device may have, in addition to the operable by a force and visually evaluable control panel, for example, further panels with other functions. In particular, individual keys, other pushbuttons and touch-sensitive and / or proximity-sensitive keys can also be used.
Die optischen Sensoren sind vorzugsweise auf einer Trägerplatte montiert. Diese Trägerplatte ist bevorzugt im Wesentlichen parallel zur Abdeckplatte angeordnet und beispielsweise als Leiterplatte ausgebildet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bedienfeld bzw. sind die Bedienfeldabschnitte des Bedienfeldes für die von dem wenigstens einen Sender der mehreren optischen Sensoren emittierte Strahlung im Wesentlichen undurchlässig. Vorzugsweise sind das Bedienfeld und bevorzugt auch die Abdeckplatte aus Metall gefertigt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der einem Benutzer abgewandten Rückseite der Abdeckplatte zwischen den mehreren Bedienfeldabschnitten des Bedienfeldes jeweils eine Stütze vorgesehen, die eine elastische Verformung oder Bewegung der Abdeckplatte zwischen den mehreren Bedienfeldabschnitten durch eine Druck- kraft von der Benutzerseite der Abdeckplatte her verhindern. Mit Hilfe dieser Stützen können die einzelnen Bedienfeldabschnitte des Bedienfeldes voneinander separiert werden, so dass sich jeweils nur genau ein Bedienfeldabschnitt elastisch verformt oder bewegt und dementsprechend auch die Betätigung nur eines Bedienfeldabschnitts detek- tiert wird. Dies ermöglicht eine zuverlässige Auswertung der Betätigung des Schiebereg- lers durch die Steuerelektronik. Außerdem geben diese Stützen dem Benutzer ein hapti- sches Feedback beim Wechsel von einem Bedienfeldabschnitt zum nächsten Bedienfeldabschnitt, wenn er/sie mit Druck über den Schieberegler streicht. Die Stützen sind vorzugsweise auf der Trägerplatte montiert, die auch die optischen Sensoren trägt. Bei dieser Ausgestaltung sind die mehreren Stützen bevorzugt für die von dem wenigstens einen Sender der mehreren optischen Sensoren emittierte Strahlung im Wesentlichen undurchlässig. Die Stützen dienen so gleichzeitig als Sensorrahmen und verhindern ein Übersprechen zwischen benachbarten optischen Sensoren. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der einem Benutzer abgewandten Rückseite der Abdeckplatte außerhalb des Bedienfeldes ein Rahmen vorgesehen, der eine elastische Verformung oder Bewegung der Abdeckplatte außerhalb des Bedienfeldes durch eine Druckkraft von der Benutzerseite der Abdeckplatte her verhindert. Mit Hilfe dieses Rahmens kann das Bedienfeld von der übrigen Abdeckplatte separiert werden, so dass sich jeweils nur ein Bedienfeldabschnitt des Bedienfeldes elastisch verformt oder bewegt. Dies ermöglicht eine zuverlässige Auswertung der Betätigung des Schiebereglers durch die Steuerelektronik. Der Rahmen ist vorzugsweise auf der Trägerplatte montiert, die auch die optischen Sensoren trägt. The optical sensors are preferably mounted on a carrier plate. This carrier plate is preferably arranged substantially parallel to the cover plate and formed, for example, as a printed circuit board. In a preferred embodiment of the invention, the control panel or the control panel sections of the control panel for the radiation emitted by the at least one transmitter of the plurality of optical sensors is substantially impermeable. Preferably, the control panel and preferably also the cover plate are made of metal. In an advantageous embodiment of the invention, a support is provided on the rear side of the cover plate facing away from the user between the several control panel sections of the control panel, which prevent elastic deformation or movement of the cover plate between the plurality of control panel sections by a pressure force from the user side of the cover plate , With the help of these supports, the individual control panel sections of the control panel can be separated from each other, so that only exactly one control panel section elastically deformed or moved and accordingly also the operation of only one panel section is detected. This allows a reliable evaluation of the operation of the shift controller by the control electronics. In addition, these posts provide the user with tactile feedback when switching from one panel section to the next panel section as it passes over the slider. The supports are preferably mounted on the carrier plate, which also carries the optical sensors. In this embodiment, the plurality of supports are preferably substantially impermeable to the radiation emitted by the at least one transmitter of the plurality of optical sensors. The supports serve simultaneously as a sensor frame and prevent crosstalk between adjacent optical sensors. In a further advantageous embodiment of the invention, a frame is provided on the rear side facing away from the user of the cover plate outside the control panel, which prevents elastic deformation or movement of the cover plate outside the control panel by a pressure force from the user side of the cover. With the help of this frame, the control panel can be separated from the rest of the cover plate, so that only one control panel portion of the control panel is elastically deformed or moved. This allows a reliable evaluation of the operation of the slider by the control electronics. The frame is preferably mounted on the carrier plate, which also carries the optical sensors.
Bei dieser Ausgestaltung ist der Rahmen bevorzugt für die von dem wenigstens einen Sender der mehreren optischen Sensoren emittierte Strahlung im Wesentlichen undurchlässig. Der Rahmen kann so zum Beispiel ein Übersprechen mit optischen Sensoren benachbarter weiterer Tasten oder dergleichen verhindern. ln einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mehreren Bedienfeldabschnitten jeweils ein Empfänger zugeordnet und werden die Empfänger dieser mehreren Bedienfeldabschnitte von der Steuerelektronik getaktet betrieben. Diese Ausgestaltung ist ins- besondere von Vorteil, wenn mehreren Bedienfeldabschnitten ein gemeinsamer Sender zugeordnet ist. Auf diese Weise können ggf. Betätigungen von verschiedenen Bedienfeldabschnitten trotz gemeinsam genutzter Sender voneinander differenziert werden. In this embodiment, the frame is preferably substantially impermeable to the radiation emitted by the at least one transmitter of the plurality of optical sensors. The frame may thus prevent, for example, crosstalk with optical sensors of adjacent further keys or the like. In an advantageous embodiment of the invention, a plurality of control panel sections are each assigned a receiver, and the receivers of these multiple control panel sections are operated in a clocked manner by the control electronics. This refinement is particularly advantageous when multiple control panel sections are assigned a common transmitter. In this way, if necessary, operations of different control panel sections can be differentiated from each other despite shared transmitters.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mehreren Bedienfeldabschnitten jeweils ein Sender zugeordnet und werden die Sender dieser mehreren Bedienfeldabschnitte von der Steuerelektronik getaktet betrieben. Diese Ausgestaltung ist insbesondere von Vorteil, wenn mehreren Bedienfeldabschnitten ein gemeinsamer Empfänger zugeordnet ist. Auf diese Weise können ggf. Betätigungen von verschiedenen Bedienfeldabschnitten trotz gemeinsam genutzter Empfänger voneinander differenziert werden. In an advantageous embodiment of the invention, a plurality of control panel sections are each assigned a transmitter, and the transmitters of these multiple control panel sections are operated in a clocked manner by the control electronics. This embodiment is particularly advantageous when a plurality of panel sections a common receiver is assigned. In this way, if necessary, actuations of different panel sections can be differentiated from one another despite shared receivers.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer oben beschriebenen Bedienvorrichtung der Erfindung. The invention also relates to an electronic household appliance with at least one operating device of the invention described above.
Bei dem elektronischen Haushaltsgerät handelt es sich vorzugsweise um ein Wäsche- behandlungsgerät (Waschmaschine, Wäschetrockner, etc.), eine Spülmaschine, ein Kühl- und/oder Gefriergerät (Kühlschrank, Gefriertruhe, etc.), ein Kochfeld, einen Herd, einen Mikrowellenofen, einen Dunstabzug oder dergleichen. The electronic household appliance is preferably a laundry treatment device (washing machine, tumble dryer, etc.), a dishwasher, a refrigerator and / or freezer (refrigerator, freezer, etc.), a hob, a stove, a microwave oven, a fume hood or the like.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nach- folgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigt die einzige Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bedienvorrichtung der Erfindung. Die Bedienvorrichtung weist eine Abdeckplatte 10 zum Beispiel in Form einer Bedienblende zum Beispiel eines elektronischen Haushaltsgerätes auf. Diese Abdeckplatte 10 hat eine einem Benutzer zugewandte Benutzerseite 10a (oben in Fig. 1), welche der Außenseite der Bedienblende bzw. des Gerätes entspricht, und eine einem Benutzer abgewandte Rückseite 10b (unten in Fig. 1), welche der Innenseite der Bedienblende bzw. des Gerätes entspricht. Die Abdeckplatte 10 ist beispielsweise aus Kunststoff oder Metall gefertigt. The above and other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of a preferred, non-limiting embodiment thereof with reference to the accompanying drawings. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of an operating device of the invention. The operating device has a cover plate 10, for example in the form of a control panel, for example, an electronic home appliance. This cover plate 10 has a user facing user side 10a (top in Fig. 1), which corresponds to the outside of the control panel or the device, and a user facing away back 10b (bottom in Fig. 1), which the inside of the control panel or the device corresponds. The cover plate 10 is made of plastic or metal, for example.
Diese Abdeckplatte 10 weist ein Bedienfeld 12 auf, das für den Benutzer einen Schie- beregier definiert, den der Benutzer betätigen kann. Das Bedienfeld 12 enthält mehrere Bedienfeldabschnitte 12a bis 12f, die entlang einer Bedienlinie (z.B. geradlinig, bogenförmig, kreisförmig, etc.) angeordnet sind. Die Bedienfeldabschnitte 12a..f sind in die Abdeckplatte 10 integriert bzw. einteilig mit dieser ausgebildet oder jeweils als separate Komponenten in diese eingesetzt und wahlweise mit dieser verbunden. Wie im Bereich des ersten Bedienfeldabschnitts 12a in Fig. 1 angedeutet, sind die Bedienfeldabschnitte 12a.. f jeweils durch eine Druckkraft 28 von der Benutzerseite 10a her, zum Beispiel mit einem Finger 24 des Benutzers, elastisch verformbar ausgestaltet. D.h. nach Beendigung der Krafteinwirkung 28 kehren die Bedienfeldabschnitte 12a..f wieder in ihren Ausgangszustände zurück, die im Bereich der anderen Bedienfeldabschnitte 12b..f von Fig. 1 gezeigt sind. This cover plate 10 has a control panel 12, which defines for the user a sliding greed that the user can operate. The control panel 12 includes a plurality of panel sections 12a to 12f arranged along a service line (e.g., straight, arcuate, circular, etc.). The control panel sections 12a..f are integrated in the cover plate 10 or integrally formed therewith or inserted as a separate components in this and optionally connected to this. As indicated in the area of the first control panel section 12a in FIG. 1, the control panel sections 12a... F are each configured elastically deformable by a compressive force 28 from the user side 10a, for example with a finger 24 of the user. That After termination of the force 28, the control panel sections 12a..f return to their initial states, which are shown in the area of the other control panel sections 12b..f of FIG.
Das Bedienfeld 12 ist vorzugsweise für den Benutzer gekennzeichnet, damit dieser es leichter auffinden und seine Funktionalität identifizieren kann. Hierzu können das Bedienfeld 12 oder seine Außenseite 10a selbst gekennzeichnet sein oder kann die Abdeckplat- te 10 in der Nähe des Bedienfeldes 12 gekennzeichnet sein. Die Kennzeichnung erfolgt zum Beispiel optisch durch Farben und/oder Symbole, haptisch durch Oberflächenstrukturen, elektrisch durch eine Hinterleuchtung oder Signallampen, oder dergleichen. Auch können die einzelnen Bedienfeldabschnitte 12a..f des Bedienfeldes unterschiedlich gekennzeichnet sein, um die Funktionalität des Schiebereglers dem Benutzer zu verdeutli- chen. The control panel 12 is preferably labeled for the user to help him locate and identify his functionality. For this purpose, the control panel 12 or its outer side 10 a itself may be marked or the cover plate 10 may be marked in the vicinity of the control panel 12. The marking takes place, for example, optically by colors and / or symbols, haptically by surface structures, electrically by a backlighting or signal lamps, or the like. The individual control panel sections 12a..f of the control panel can also be identified differently in order to clarify the functionality of the slider to the user.
Hinter der Abdeckplatte 10 ist im Wesentlichen parallel und mit Abstand zu dieser eine Trägerplatte 14 in Form einer Leiterplatte angeordnet. Auf dieser Trägerplatte 14 kann eine Steuerelektronik 30 vorgesehen sein, die mit einer Steuerung des Haushaltsgeräts verbunden ist. Die Steuerelektronik 30 kann wahlweise auch separat von der Trägerplatte 14 positioniert sein. Behind the cover plate 10, a support plate 14 in the form of a printed circuit board is arranged substantially parallel to and at a distance therefrom. On this support plate 14, an electronic control unit 30 may be provided, which is connected to a controller of the household appliance. The control electronics 30 can optionally also be positioned separately from the carrier plate 14.
Die einzelnen Bedienfeldabschnitte 12a..f des Bedienfeldes 12 sind durch mehrere Stützen 22 in Form von Stützstegen auf der Rückseite der Abdeckplatte 10 voneinander se- pariert. Diese Stützen 22 verhindern jeweils eine elastische Verformung der Abdeckplat- te 10 im Bereich zwischen den Bedienfeldabschnitten 12a.. f. Außerdem ist das Bedienfeld 12 auf der Rückseite 10b der Abdeckplatte 10 von einem Rahmen 20 umgeben, der eine elastische Verformung der Abdeckplatte 10 außerhalb des Bedienfeldes 12 verhin- dert. Der Rahmen 20 und die Stützen 22 sind vorzugsweise lichtundurchlässig ausgestaltet, sodass sie einen Sensorrahmen für die nachfolgend beschriebenen optischen Sensoren bilden, der auch ein Übersprechen zwischen benachbarten Sensoren und mit weiteren optischen Tasten der Bedienvorrichtung verhindern kann. Der Rahmen 20 und die Stützen 22 sind beispielsweise auf der Trägerplatte 14 befestigt. The individual control panel sections 12a..f of the control panel 12 are separated from one another by a plurality of supports 22 in the form of support webs on the rear side of the cover panel 10. parried. These supports 22 in each case prevent elastic deformation of the cover plate 10 in the area between the control panel sections 12a. F. In addition, the control panel 12 on the rear side 10b of the cover plate 10 is surrounded by a frame 20, which prevents an elastic deformation of the cover plate 10 outside the control panel 12. The frame 20 and the supports 22 are preferably opaque, so that they form a sensor frame for the optical sensors described below, which can also prevent crosstalk between adjacent sensors and with other optical buttons of the operating device. The frame 20 and the supports 22 are fixed, for example, on the support plate 14.
Die Bedienvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels weist für jeden Bedienfeldabschnitt 12a..f einen optischen Sensor mit einem Sender 16a..f zum Beispiel in Form einer LED und einem Empfänger 18a..f zum Beispiel in Form eines CCD-Chips auf. Die Sender 16a..f emittieren elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise Licht im sichtbaren oder Infrarot-Wellenlängenbereich, und die Empfänger 18a..f können elektromagnetische Strahlung desselben Wellenlängenbereichs erfassen. Dabei sind die Empfänger 18a..f jeweils so ausgestaltet, dass sie Strahlung ortsaufgelöst erfassen. Dies bedeutet, dass ein einzelnes Empfängerelement über eine solche Fähigkeit verfügt (z.B. CCD-Chip, SensorArray, etc.) oder mehrere Empfängerelemente (z.B. Photodioden, Phototransisto- ren, etc.) nebeneinander angeordnet sind und gemeinsam ausgewertet werden. Sender und Empfänger sind beispielsweise entlang der Bedienlinie der Bedienfeldabschnitte 12a..f hintereinander angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt. Alternativ können Sender und Empfänger auch in Bezug auf die Bedienlinie nebeneinander angeordnet sein oder zueinander versetzt sein. The operating device of this embodiment has for each control panel section 12a..f an optical sensor with a transmitter 16a..f, for example in the form of an LED and a receiver 18a..f, for example in the form of a CCD chip. The transmitters 16a..f emit electromagnetic radiation, preferably light in the visible or infrared wavelength range, and the receivers 18a..f can detect electromagnetic radiation of the same wavelength range. The receivers 18a..f are each designed such that they detect radiation in a spatially resolved manner. This means that a single receiver element has such capability (e.g., CCD chip, sensor array, etc.) or multiple receiver elements (e.g., photodiodes, phototransistors, etc.) are juxtaposed and evaluated together. Transmitter and receiver are arranged, for example, along the operating line of the control panel sections 12a..f one behind the other, as shown in FIG. Alternatively, transmitter and receiver may also be arranged side by side with respect to the operating line or offset from each other.
Die optischen Sensoren sind jeweils zwischen den Stützen 22 positioniert. Die Sender 16a..f und die Empfänger 18a..f sind mit der Steuerelektronik 30 verbunden. Die Steuerelektronik 30 weist zum Beispiel einen Mikrocontroller auf bzw. ist aus einem solchen gebildet. Die Steuerelektronik 30 steuert die Sender 16a..f an, d.h. schaltet diese im ein- fachsten Fall nur an und aus oder betreibt diese zum Beispiel getaktet. Außerdem wertet die Steuerelektronik 30 die von den Empfängern 18a..f erzeugten Messsignale aus, um eine Betätigung der Bedienfeldabschnitte 12a..f durch einen Benutzer detektieren zu können. Dabei kann die Steuerelektronik 30 auch eine zeitliche Abfolge der Betätigung der verschiedenen Bedienfeldabschnitte 12a..f bei einer Bewegung 26 des Fingers 24 auswerten. The optical sensors are each positioned between the supports 22. The transmitters 16a..f and the receivers 18a..f are connected to the control electronics 30. The control electronics 30 has, for example, a microcontroller or is formed from such. The electronic control unit 30 controls the transmitters 16a..f, ie in the simplest case it only switches them on and off or operates them clocked, for example. In addition, the control electronics 30 evaluates the measurement signals generated by the receivers 18a..f in order to be able to detect actuation of the control panel sections 12a..f by a user. In this case, the control electronics 30 and a temporal sequence of actuation evaluate the various panel sections 12a..f at a movement 26 of the finger 24.
Die optischen Sensoren funktionieren dabei insbesondere wie folgt. Die von einem Sen- der 16a..f emittierte Strahlung trifft auf einen Bedienfeldabschnitt 12a..f bzw. seine Rückseite und wird dort reflektiert. Die am Bedienfeldabschnitt 12a..f reflektierte Strahlung trifft dann auf den zugehörigen Empfänger 18a..f und wird von diesem erfasst, der entsprechende Messsignale erzeugt, die von der Steuerelektronik 30 ausgewertet werden. Im Ausgangszustand (vgl. Bedienfeldabschnitte 12b..f von Fig. 1), d.h. ohne Betätigung des jeweiligen Bedienfeldabschnitts 12a..f durch den Benutzer, befindet sich der Bedienfeldabschnitt 12a..f in seinem unverformten Ausgangszustand und reflektiert die Strahlung zum Empfänger 18a.. f. Im Betätigungszustand (vgl. Bedienfeldabschnitt 12a von Fig. 1), d.h. bei einer Krafteinwirkung 28 durch einen Finger 24 des Benutzers auf den Bedienfeldabschnitt 12a..f, ist der Bedienabschnitt 12a..f verformt und reflektiert die Strahlung zum Empfänger 18a.. f. Selbst bei einer relativ geringen Verformung des Bedienfeldabschnitts 12a..f erfolgt eine sehr deutliche Veränderung im Erfassungsort der reflektierten Strahlung. Diese relative Veränderung des Erfassungsortes wird vom ortsauflösenden Empfänger 18a..f erfasst, sodass die Steuerelektronik 30 eine Betätigung des jeweiligen Bedienfeldabschnitts 12a..f erfassen kann. Die Erfassung nur der relati- ven Veränderung vermindert auch die Anforderungen an die Maß- und Positionsgenauigkeiten der einzelnen Komponenten bzw. vergrößert die erlaubten Toleranzbereiche in der Fertigung und bei der Montage dieser Komponenten. . The optical sensors work in particular as follows. The radiation emitted by a transmitter 16a..f strikes a control panel section 12a..f or its rear side and is reflected there. The radiation reflected at the control panel section 12a..f then impinges on the associated receiver 18a..f and is detected by the latter, which generates corresponding measurement signals which are evaluated by the control electronics 30. In the initial state (see control panel sections 12b..f of Fig. 1), i. without actuation of the respective control panel section 12a..f by the user, the control panel section 12a..f is in its undeformed initial state and reflects the radiation to the receiver 18a. f. In the operating state (see control panel section 12a of Fig. 1), i. at a force 28 by a user's finger 24 on the control panel section 12a..f, the operating section 12a..f is deformed and reflects the radiation to the receiver 18a .. f. Even with a relatively small deformation of the panel section 12a..f, there is a very significant change in the detection location of the reflected radiation. This relative change of the detection location is detected by the spatially resolving receiver 18a..f, so that the control electronics 30 can detect an actuation of the respective control panel section 12a..f. The acquisition of only the relative change also reduces the requirements on the dimensional and position accuracies of the individual components or increases the permitted tolerance ranges in the production and in the assembly of these components. ,
Die Betätigung des Schiebereglers durch den Benutzer erfordert somit neben einer Be- wegung 26 entlang der durch das Bedienfeld 12 vorgegebenen Bedienlinie auch eine Druckbetätigung 28 auf die Abdeckplatte 10, sodass einzelne Bedienfeldabschnitte 12a..f des Bedienfeldes nacheinander betätigt werden. Dabei können - je nach Auswertealgorithmus der Steuerelektronik 30 - wahlweise absolute Eingaben des Benutzers an bestimmten Bedienfeldabschnitten 12a..f und/oder relative Eingaben des Benutzers über mehrere Bedienfeldabschnitte 12a..f hinweg erkannt werden. The actuation of the slide control by the user thus requires not only a movement 26 along the operating line predetermined by the control panel 12 but also a pressure actuation 28 on the cover plate 10, so that individual control panel sections 12a..f of the control panel are actuated one after the other. Depending on the evaluation algorithm of the control electronics 30, optionally absolute inputs of the user at certain control panel sections 12a..f and / or relative inputs of the user over a plurality of control panel sections 12a..f can be detected.
Die Funktionsweise der optischen Sensoren dieses Schiebereglers entspricht grundsätzlich jener der Bedienvorrichtung, die in der DE 10 2014 007 036 A1 beschrieben ist. Hinsichtlich der Funktionsweise und Varianten der Ausgestaltung wird deshalb vollinhaltlich auf diese Druckschrift Bezug genommen. Mit der oben anhand von Fig. 1 beschriebenen Bedienvorrichtung wird das aus der DE 10 2014 007 036 A1 bekannte Konzept einer durch Krafteinwirkung betätigbaren Drucktaste auf einen Schieberegler erweitert. The operation of the optical sensors of this slider basically corresponds to that of the operating device described in DE 10 2014 007 036 A1. With regard to the mode of operation and variants of the embodiment is therefore full content to this document reference. With the operating device described above with reference to FIG. 1, the concept known from DE 10 2014 007 036 A1 of a pushbutton actuatable by the action of force is expanded to a slide control.
BEZUGSZIFFERNLISTE REFERENCE NUMBER LIST
10 Abdeckplatte, z.B. Bedienblende10 cover plate, e.g. control panel
10a Benutzerseite von 10 10a user page of 10
10b Rückseite von 10  10b backside of 10
12 Bedienfeld  12 control panel
12a..f Bedienfeldabschnitte  12a..f control panel sections
14 Trägerplatte, z.B. Leiterplatte 14 support plate, e.g. circuit board
16a..f Sender 16a..f transmitter
18a..f Empfänger  18a..f receiver
20 Rahmen  20 frames
22 Stützen, z.B. Stützstege 22 supports, e.g. supporting webs
24 Bedienelement, z.B. Finger24 control element, e.g. finger
26 Slide-Bewegung 26 slide movement
28 Druckkraft  28 pressure force
30 Steuerelektronik  30 control electronics

Claims

PATENTANSPRUCHE PATENT CLAIMS
Bedienvorrichtung, insbesondere für ein elektronisches Haushaltsgerät, aufweisend: Operating device, in particular for an electronic household appliance, comprising:
eine Abdeckplatte (10) mit einer einem Benutzer zugewandten Benutzerseite (10a), wobei die Abdeckplatte (10) ein Bedienfeld (12) mit mehreren, entlang einer Bedienlinie angeordneten Bedienfeldabschnitten (12a..f) aufweist; a cover plate (10) having a user-facing user side (10a), the cover plate (10) having a control panel (12) with a plurality of control panel sections (12a..f) arranged along a control line;
mehrere optische Sensoren, wobei jedem der mehreren Bedienfeldabschnitte (12a..f) wenigstens ein Sender (16a..f) der mehreren optischen Sensoren zum Emittieren von elektromagnetischer Strahlung und wenigstens ein Empfänger (18a..f) der mehreren optischen Sensoren zum Erfassen von elektromagnetischer Strahlung zugeordnet ist; und a plurality of optical sensors, each of the plurality of panel sections (12a..f) comprising at least one transmitter (16a..f) of the plurality of optical sensors for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver (18a..f) of the plurality of optical sensors for detecting associated with electromagnetic radiation; and
eine Steuerelektronik (30) zum Auswerten von von dem wenigstens einen Empfänger (18a..f) der mehreren optischen Sensoren erzeugten esssignalen, dadurch gekennzeichnet, dass an electronic control unit (30) for evaluating measuring signals generated by the at least one receiver (18a..f) of the plurality of optical sensors, characterized in that
die mehreren Bedienfeldabschnitte (12..f) des Bedienfeldes (12) der Abdeckplatte (10) jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie durch eine Druckkraft (28) von der Benutzerseite (10a) der Abdeckplatte (10) her zumindest teilweise elastisch verformbar und/oder bewegbar sind; the plurality of control panel sections (12..f) of the control panel (12) of the cover plate (10) are each configured such that they are at least partially elastically deformable by a pressure force (28) from the user side (10a) of the cover plate (10) and / or are movable;
die mehreren Bedienfeldabschnitte (12..f) des Bedienfeldes (12) der Abdeckplatte (10) jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie eine von dem ihm zugeordneten Sender (16a..f) emittierte Strahlung zumindest teilweise reflektieren; the plurality of control panel sections (12..f) of the control panel (12) of the cover plate (10) are each configured such that they at least partially reflect a radiation emitted by the transmitter (16a..f) associated therewith;
der wenigstens eine Empfänger (18a..f) derart angeordnet und/oder ausgestaltet ist, dass er eine ortsaufgelöste Erfassung der von dem Bedienfeldabschnitt (12a..f), dem der wenigstens eine Empfänger zugeordnet ist, reflektierten Strahlung ermöglicht; und the at least one receiver (18a..f) is arranged and / or configured such that it enables spatially resolved detection of the radiation reflected by the control panel section (12a..f) to which the at least one receiver is associated; and
die Steuerelektronik (30) in Abhängigkeit von einem Erfassungsort der reflektierten Strahlung an dem wenigstens einen Empfänger (18a..f) eine Betätigung des Bedienfeldabschnitts (12a..f), dem der wenigstens eine Empfänger zugeordnet ist, de- tektiert. Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 , bei welchem the control electronics (30) detect an actuation of the control panel section (12a..f) to which the at least one receiver is assigned as a function of a detection location of the reflected radiation at the at least one receiver (18a..f). Operating device according to claim 1, in which
das Bedienfeld (12) bzw. die Bedienfeldabschnitte (12a..f) des Bedienfeldes (12) für die von dem wenigstens einen Sender (16a..f) der mehreren optischen Sensoren emittierte Strahlung im Wesentlichen undurchlässig ist. the control panel (12) or the control panel sections (12a..f) of the control panel (12) is substantially impermeable to the radiation emitted by the at least one transmitter (16a..f) of the plurality of optical sensors.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher auf der einem Benutzer abgewandten Rückseite (10b) der Abdeckplatte (10) zwischen den mehreren Bedienfeldabschnitten (12a..f) des Bedienfeldes (12) jeweils eine Stütze (22) vorgesehen ist, die eine elastische Verformung oder Bewegung der Abdeckplatte (10) zwischen den mehreren Bedienfeldabschnitten (12a..f) durch eine Druckkraft (28) von der Benutzerseite (10a) der Abdeckplatte (10) her verhindert. Operating device according to one of the preceding claims, wherein on the rear side facing away from a user (10b) of the cover plate (10) between the plurality of control panel sections (12a..f) of the control panel (12) each have a support (22) is provided, which is an elastic Deformation or movement of the cover plate (10) between the plurality of panel sections (12a..f) prevented by a pressing force (28) from the user side (10a) of the cover plate (10) ago.
Bedienvorrichtung nach Anspruch 3, bei welchem Operating device according to claim 3, in which
die mehreren Stützen (22) für die von dem wenigstens einen Sender (16a..f) der mehreren optischen Sensoren emittierte Strahlung im Wesentlichen undurchlässig sind. the plurality of pillars (22) are substantially opaque to the radiation emitted by the at least one transmitter (16a..f) of the plurality of optical sensors.
Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher auf der einem Benutzer abgewandten Rückseite (10b) der Abdeckplatte (10) außerhalb des Bedienfeldes (12) ein Rahmen (20) vorgesehen ist, der eine elastische Verformung oder Bewegung der Abdeckplatte (10) außerhalb des Bedienfeldes (12) durch eine Druckkraft (28) von der Benutzerseite (10a) der Abdeckplatte (10) her verhindert. Operating device according to one of the preceding claims, in which a frame (20) is provided on the rear side (10b) of the cover plate (10) facing away from the user, outside the control panel (12), which causes an elastic deformation or movement of the cover plate (10) outside the control panel Control panel (12) by a pressing force (28) from the user side (10a) of the cover plate (10) ago prevented.
6. Bedienvorrichtung nach Anspruch 5, bei welchem 6. Operating device according to claim 5, wherein
der Rahmen (20) für die von dem wenigstens einen Sender (16a..f) der mehreren optischen Sensoren emittierte Strahlung im Wesentlichen undurchlässig ist.  the frame (20) is substantially opaque to the radiation emitted by the at least one transmitter (16a..f) of the plurality of optical sensors.
7. Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher 7. Operating device according to one of the preceding claims, wherein
mehreren Bedienfeldabschnitten (12a..f) jeweils ein Empfänger (18a..f) zugeordnet ist und die Empfänger (18a..f) dieser mehreren Bedienfeldabschnitte (12a..f) von der Steuerelektronik (30) getaktet betrieben werden.  a plurality of control panel sections (12a..f) are each assigned a receiver (18a..f) and the receivers (18a..f) of these multiple control panel sections (12a..f) are operated in a clocked manner by the control electronics (30).
8. Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher 8. Operating device according to one of the preceding claims, in which
mehreren Bedienfeldabschnitten (12a..f) jeweils ein Sender (16a..f) zugeordnet ist und die Sender (16a..f) dieser mehreren Bedienfeldabschnitte (12a..f) von der Steuerelektronik (30) getaktet betrieben werden.  a plurality of control panel sections (12a..f) are each assigned a transmitter (16a..f) and the transmitters (16a..f) of these multiple control panel sections (12a..f) are operated in a clocked manner by the control electronics (30).
9. Elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer Bedienvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. Electronic household appliance with at least one operating device according to one of the preceding claims.
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