CN102770930A - 能电驱动的园艺设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有通过使用者能手动操纵的开关装置的能电驱动的园艺设备、尤其是灌溉计算机，对此提出一种开关装置，该开关装置具有传感器装置（SA）、尤其是基于电容的传感器装置。该传感器装置可以优选地通过封闭的壳体面（GF）无接触地进行操纵。

Description

能电驱动的园艺设备

技术领域

本发明涉及一种具有开关装置的能电驱动的园艺设备，其尤其用于户外运行。

背景技术

能电驱动的园艺设备由于在户外使用，因此要求特别的措施来防止污染，尤其是防潮。通过操纵者能操纵的开关装置尤其要求特别的密封措施，例如应用自身密封的开关，并且将开关密封地布置在壳体穿孔中，或者将开关布置在使壳体穿孔密封过压的柔性薄膜之后。这些布置一方面由于构件的数量多而容易出故障，并且制造昂贵，而另一方面在密封的接缝处，例如朝向壳体穿孔部位容易不密封。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种具有开关装置的能电驱动的园艺设备，该设备成本低廉并且可靠。

本发明在独立权利要求中进行了说明。从属权利要求包括了本发明有利的设计方案和改进设计。

将传感器元件设计用于通过传感器装置来识别设置在壳体面的外侧上的对应元件，可以以特别简单有利的实施方式应用传感器元件，这些传感器元件与传感器电子装置共同作用来触发转换过程。传感器元件设计远离那些用于触发转换过程的能彼此运动的机械构件，这就避免了这样构件的磨损，并且可以实现特别成本低廉的传感器元件。

传感器元件与对应元件的确定类型相匹配，并因此并非对于在壳体面的外侧上任意类型的对应元件有反应，由此可以很大程度上杜绝了这种危险，即无意地执行转换过程，为此由传感器元件导出的传感器信号可以经过例如在微处理器中的被验证的信号处理。对于无接触识别的传感器装置来说，自身已知了不同的实施方式，它们尤其也具有磁性装置或者波形信号的反射装置。对应元件例如可以是磁性的，并且例如作为软磁的对应元件与作为传感器元件的线圈共同作用，或者作为永磁的对应元件与霍尔传感器共同作用。在另一种有利的实施方式中，传感器装置可以设计用于评估优选地以串联电路的形式连接传感器元件和对应元件的电流回路中的电阻，为此尤其可以测量在这种电流回路中的电流和/或电压。在一种优选的实施方式中，传感器元件设计用于与对应元件以电容的形式耦合。对应元件因此可以设计成金属导电的。优选地根据与对应元件、优选地是与使用者的手指的电容式耦合来调整至少一个传感器元件，并且至少一个传感器元件为此有利地包括优选地平行于壳体面布置的电导体面。传感器装置在此充分利用了使用者手指的尽管较小的导电率。传感器电子装置-电路用于评估传感器元件的变化的电容，这些传感器电子装置-电路是已知的。

导体面、尤其是其与元件支撑体共同可以构成壳体面的外侧的一部分。导体面、尤其是用于电容式评估的导体面可以利用绝缘层和/或绝缘膜来覆盖。至少一个传感器元件优选地包括至少一个导体面，这个面优选地平行于上面布置有传感器元件的壳体面延伸。壳体面可以在至少一个传感器元件的区域中具有壳体穿孔，传感器元件布置在其中。传感器元件在此有利地布置在元件支撑体上，元件支撑体封闭壳体穿孔并且例如与其粘合。

传感器装置的至少一个导体面平行于壳体面延伸，传感器装置布置在该壳体面上。传感器装置优选地可以包括作为传感器元件的多个彼此电绝缘的导体面，其中多个分离的导体面配有一个并且同一个转换功能，并且也可以组合地评估这些导体面。

当使用者手指置于壳体面外侧上的作为传感器元件的至少一个导体面的区域中时，使得导体面的电容增加，这在传感器装置的传感器电子装置中被识别和评估，以便在开关装置中触发转换过程。

为了避免例如通过出现在壳体面上的水而引起的错误转换过程，可以提出对电容改变的时间变化曲线进行评估，并对传感器电子装置中和/或开关装置中多个相邻导体面的电容的几何分布进行评估。

将传感器元件装在闭合的壳体面之后进一步简化了设备的制造，并且实际上排除了由开关装置所决定的不密封性。在取消经过分配给使用者的壳体面的壳体穿孔时，在制造塑料注塑壳体的许多情况下简化了注塑工具，并且不考虑将开关元件和/或柔性薄膜***这样有密封问题的壳体穿孔中。

为了激活开关装置的转换过程，使用者将对应元件、优选为手指放在为其分派的壳体面外侧上，并且在壳体面之后背离使用者布置的传感器装置无接触地穿过封闭的壳体面，识别出对应元件的施加情况，并且产生相应的传感器信号，该传感器信号触发了在开关装置中所希望的转换过程。无接触应理解为，对应元件并不直接接触传感器装置的传感器元件。

以有利的方式在传感器元件的、或者说对应元件的接触面的区域中刚性地设计壳体壁，并且例如并不随使用者的手指压力而减小。在另外一种实施方式中，在传感器元件区域中的壳体面也可以设计成随手指压力而弹性减小，例如通过减小壁厚和/或通过按键面的特别实施方式或者类似物来实现。壳体面在有利的实施方式中由不导的电材料、尤其是塑料制成。

在对普遍性无限制的情况下，除了不明确的不明显的其它实施方式，以下认为，电容式测量的传感器装置具有根据作为对应元件的使用者手指来调整的传感器元件，并且传感器元件布置在封闭绝缘的壳体面之后。

至少一个导体面例如可以设计成金属的或者金属化的弹簧触尖（Federzunge），其在此可以有利地在弹性夹紧力的作用下紧贴在壳体面的内壁上。尤其是应用在多个、彼此电绝缘布置的导体面作为传感器元件位于平坦的壳体面之后时，导体面可以布置在共同的支撑体上、尤其是具有其他电子元件的电路板上，并且优选地采用印刷电路技术来实施。

开关装置中的开关转换过程原则上可以理解为每个电子的状态转换，除了接通-和断开过程之外，尤其也可以是指显示过程、存储器内容的变化和类似过程。为了形成壳体面的区域相对于一个或者多个开关转换过程的、对于使用者来说明确的平面对应关系，将分派给使用者的壳体面的外侧面构造为、特别是印制为平面状。壳体面也可以设计成透明的，从而使使用者可以穿过壳体面识别例如一个或者多个传感器元件的平面结构。

壳体面可以有利地设计成基本为平坦的。壳体面在一种有利的实施方式中可以具有***的和/或凹陷的结构，例如类似于按键区，用于使使用者手指准确的定位，和/或作为能触及（tastbare）的定位辅助件。

在一种有利的实施方式中，传感器装置可以设计用于识别紧贴于壳体面的外侧上的使用者手指沿着壳体面的运动，并用于对这样的运动进行评估，以推导出转换过程。用于识别和评估这种运动的电子装置例如由触敏的屏幕、或者由所谓的触摸垫（Touch-Pads）自身得知。传感器元件为此可以有利地具有多个在所要识别的运动方向的方向上彼此紧随地布置的传感器子元件，其中多个子元件优选地彼此紧随地布置在延伸的传感器元件的纵向方向上。

在具有多个能可变调整的运行参数的设备的有利的实施方式中，可以设有至少两个传感器元件。在特别有利的实施方式中，第一传感器元件可以设计用于选择一个运行参数或者也可以选择一组运行参数，而第二传感器元件可以用于改变对于所选择的运行参数的调整。多个运行参数可变的调整对于根据照灌溉用计算机类型的设备是尤其是有利的，这种计算机用于调整一个或者多个灌溉设备的控制装置的灌溉时间、灌溉起始时间、重复时间和其它本身已知的可变数据。

当存在至少两个带有分离的传感器元件的传感器装置时，传感器元件在一种有利的实施方式中可以布置在显示面的不同侧上，优选的是矩形显示面彼此正交的两侧上。二维的多个显示元件可以有利地平地面分散布置在显示面上，其中在特别有利的实施方式中提出将显示元件布置成多个平行列，其中显示器分离的侧面优选地对应于不同的运行参数。在此以有利的方式，利用在显示面的第一侧上的第一传感器装置可以相应于多个运行参数中的一个选择出多列中的一列，并利用在显示面的第二侧上的第二传感器装置可以对选择出的运行参数的能可变存储的值进行调整。

附图说明

以下根据优选的实施例参照附图对本发明进行更详细的说明。在此示出：

图1在壳体壁之后具有传感器元件的一种实施形式；

图2具有***壳体开口中用于传感器元件的支撑体的布置；

图3在电路板上作为传感器元件的导体面样品。

具体实施方式

图1以剖视图示出了设备壳体GE的一个部段。设备壳体的假定为平坦的壳体面GF具有位于外部的侧面GA和位于内部的侧面GE。

在设备壳体GE的背离于使用者的内部，在壳体面GF之后布置了具有多个传感器元件SE的传感器装置SA。传感器元件SE布置在基本上平行于壳体面GF内侧延伸的的元件面中，并且有利地以小间距、或者直接紧贴在壳体面GF的内侧GI上。传感器元件也可以夹紧壳体面GF的内侧。传感器元件SE可以有利地布置在电路板SP上，并且形成独立、平坦的、固定在电路板SP上的元件装置，或者设计成直接在电路板SP上的导体面。在电路板上可以附带地设有例如发光二极管形式的显示元件AZ，其中在这种布置中壳体面GF设计为透明的。

壳体面GF有利地由非导体材料、尤其是塑料制成。

传感器电子装置也属于传感器装置SA，传感器电子装置用于测定和评估通过传感器元件得出的传感器信号。传感器电子装置可以布置在电路板SP上，或者与之分离地布置，并且通过导线与传感器元件连接。

传感器元件SE有利地设计成导电面，而传感器装置有利地按照测量导体面电容变化的原理来设计。如果使用者将手指FI放在壳体面GF相对于传感器元件的外侧GA上，那就例如产生了用作传感器元件的导体面的电容的变化。这里可测量地提高了被手指所覆盖的传感器元件的电容，从而可以在传感器电子装置里探测到使用者手指放在壳体面GF的外侧GA上。

利用将传感器元件SE布置在壳体面GF背离使用者的一侧上，并且通过传感器装置来无接触地检测使用者手指是否放在壳体面GF的外侧GA上，利用上述布置可以有利地通过无中断地连续的壳体面GF对设备的开关装置中的转换过程产生影响。传感器装置因而绝对不需要穿过壳体的开口，这些开口可能是出现不密封的原因。

为了实现和评估电容式工作的传感器装置，一般已知而且可用的是传感器-电子电路，它们设计成电容电极用于与导体面共同作用，因此在这里就不再详细说明了。对电容变化的评估尤其可以包括手指似乎静态地放在壳体面的一个或多个相对于传感器元件的一个确定位置上，还包括将紧贴在壳体面上的手指在壳体面上暂时轻按或者有意地运动，这早经被所谓的触摸垫自身所公开。

在图2中以类似于图1的截面图示出了一种实施方式，在该实施方式中在朝向使用者的壳体面中设有凹进处GO，其中装入了具有多个传感器元件SE的支撑体TR。支撑体TR尤其可以在开孔的边缘处和壳体面粘合在共同。可以有利地防水密封地进行粘合。传感器元件有利的金属导体面优选地被电绝缘层覆盖，用于电容式工作的传感器装置，其中这样的绝缘层固定连接在支撑体TR上和传感器元件上，和/或可以由遮盖在壳体面的外侧GA上的传感器装置的薄膜DF构成。在图2的实例中，传感器电子装置EL至少部分地与元件支撑体TR连接，而且传感器信号可以通过开关装置的信号线SL和/或在一定条件下传感器电子装置的其它部件进行传输。

本发明对于那些与园林灌溉有关联的设备，并且在这些设备中因此必须强化考虑到壳体面受到水的载荷作用时是特别有利的。这尤其适合用于按时间控制的灌溉，在灌溉时可以对多个参数进行调整。以下按照附图3还说明了一个用于这种灌溉控制设备（一般也称为灌溉计算机）的传感器装置的实例。

图3示出了电路板的一个部段，在该电路板上布置了多个导体面形式的传感器元件BA，BS，S1，S2，S3，以及以多个并排的队列组形式的显示元件AZ、尤其是发光二极管。二极管队列被标记用于进行说明。在实际情况下，只要通过壳体面可以见到，那就可以将该标记设置在电路板上，或者从外侧印在壳体面上。

传感器元件通过第一元件带BA和第二个元件带BS以及三个单个的、在实例中为圆形的传感器元件S，S2，S3得出，第一元件带具有多个在元件带BA的纵向方向x上彼此紧随的子传感器元件，第二元件带具有在第二元件带的纵向方向y上彼此紧随的子面作为子传感器元件。在元件带BA和BS中，单个的子元件彼此紧挨着布置，但是彼此电分离的。对单个的子面的子传感器信号共同进行的评估允许的是，以自身已知的方式在壳体面GF的外侧GA上对沿着元件带在一个或者另一个方向上运动的手指的运动方向进行评估。

元件带BA例如作为传感器元件可以用于，选择出多个二极管队列中的一列用于继续输入灌溉计算机中，并在选择一列之后，可以利用另一个元件带BS改变各个运行参数的在各自行列显示元件中示出的值。

在简图所示的实例中在第一元件列中设有第一组二极管P11，以便显示出灌溉装置的用分钟显示的喷水持续时间，这灌溉装置可以通过由灌溉计算机控制的电磁阀来加水。如果借助于第一元件带BA选择出第一列显示元件，以便调整喷水持续时间，那么可以用第二元件带BS改变调整过的用分钟显示的值。

在第二列中，例如可以选择是否每天或者隔几天要喷水，这对应于一组显示元件P21。在同一列中的第二组显示元件P22如显示元件P21那样，例如可以设计用于将一周中的一天规定为起动日。作为双列显示元件的一个组P31例如用于调整灌溉起动的时钟时间。可以配合于其它队列的其它参数由灌溉计算机本身已知。作为显示元件也可以例如以LCD（液晶显示）-技术设置设计用于可变地表示不同标记、如字符标志AN。

通过传感器元件S1，S2，S3例如可以触发指令用于存入调整过的参数值，用于去掉参数值，用于对所有的输入进行复位重置，用于接通/断开灌溉计算机等等。

通过传感器带BA和BS以其各自的纵向方向在指示区的正交边上的布置，直观简单地设计通过传感器面进行操作。

以上和在权利要求书中所给出的，以及可以由附图获得的特征既可以单一地也可以按不同的组合有利地实现。本发明并不局限于所述的实施例，而是可以在本领域技术人员的能力范围内以各种方式进行变换。

Claims (25)

1.一种具有通过使用者能手动操纵的开关装置的能电驱动的园艺设备，其特征在于，所述开关装置包括传感器装置，所述传感器装置包括至少一个布置在壳体面上的传感器元件，其中所述传感器元件设计用于识别设置在所述壳体面的外侧上相对于所述传感器元件对面的对应元件，所述传感器元件与所述对应元件相匹配，并且通过将所述对应元件放置在所述壳体面的外侧上可以触发开关装置中的转换过程，和/或所述传感器元件远离用于触发转换过程的能运动的机械构件。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感器元件与导电的或者磁性的所述对应元件相匹配。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，根据作为所述对应元件的所述使用者的手指和所述手指的导电率来调整所述传感器元件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器装置包括至少一个基本平坦的平面的导体面作为所述传感器元件。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述传感器装置包括设计用于对所述导体面的电容进行评估的传感器电子装置。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，传感器装置包括一个设计用于对传感器元件的电阻进行评估的传感器电子装置。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于，多个所述导体面作为传感器元件并排布置，并且所述传感器电子装置对相邻导体面的传感器信号共同进行评估。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，相邻导体面的彼此间隔小于所述导体面的横向尺寸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，至少一个传感器元件布置在电路板上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，至少一个传感器元件布置在朝向所述使用者的封闭的壳体面之后。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述壳体面由绝缘材料制成。

12.根据权利要求10或者11所述的设备，其特征在于，至少一个传感器元件压紧在所述壳体面的内侧上。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器元件布置在壳体穿孔的区域中。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述传感器元件是所述壳体面的一部分。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器装置设计用于对所述传感器信号的时间变化曲线进行评估。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器装置设计用于对多个传感器元件的传感器信号共同进行评估。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器装置设计用于对紧贴在所述壳体面的外侧上的所述传感器元件沿着所述壳体面的运动进行识别和评估。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的设备，其特征在于，利用所述传感器装置能可变地调整所述设备的多个运行参数。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器元件被分成多个子元件。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述传感器元件具有平行于所述壳体面延伸的形状，而且所述这些子元件彼此紧随地布置在所述传感器元件的纵向方向上。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的设备，其特征在于，存在至少两个分离的传感器元件。

22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，第一传感器元件设计用于选择多个运行参数中的一个，而第二传感器元件设计用于改变所选择的运行参数的调整情况。

23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一和第二传感器元件分别具有延长的形状。

24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一和第二传感器元件布置在显示面的不同侧上，所述显示面具有多个平面分布的显示元件。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的设备，其特征在于，涉及一种控制设备，尤其是一种灌溉计算机。

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