WO2008067998A2 - Bedienungseinrichtung für ein elektrogerät mit berührungsschaltern und verfahren zum zuschalten einer zusatz-heizeinrichtung - Google Patents

Bedienungseinrichtung für ein elektrogerät mit berührungsschaltern und verfahren zum zuschalten einer zusatz-heizeinrichtung Download PDF

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    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches

Definitions

  • the invention relates to an operating device for an electrical appliance with touch switches, which are arranged under a cover. It also relates to a method for connecting an additional heater to a heater.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned operating device and an aforementioned method, which are eliminated with the problems of the prior art can and in particular a better use of sensor elements with less effort and safe operation is possible.
  • At least two markings are provided or attached over each areal sensor element, namely different markings or markings for different conditioning functions or for at least two sensor element functions.
  • At least one marking is arranged outside the center of gravity of the sensor element surface. If one marking is arranged approximately above the center of gravity of the sensor element and the other outside thereof, the application of a finger to the markings produces signals of different strength or signal changes on the sensor element, which can be detected for evaluation the said sensor element function is.
  • the signal or signal change is relatively large.
  • the signal or the signal change is significantly smaller.
  • the electric field formed over the sensor element depends on the surface or is influenced by it. This electric field changes at least in the case of capacitive sensor elements by approaching or placing a finger.
  • two different operating functions or sensor element functions can be taken over, so to speak, with constant evaluation electronics and evaluation methods with only a single sensor element.
  • it may even be more. This corresponds approximately to the replica of a plurality of virtual sensor elements, which is achieved by the respective spatial arrangement of sensor element and marking each other.
  • a sensor element it is possible for a sensor element to have a substantially rectangular or circular shape, that is to say a surface which is as compact as possible, which is, so to speak, the opposite of elongated or branched.
  • a marking is arranged approximately in the middle region.
  • the other marking is rather arranged relatively close to the edge region of the sensor element surface. For example, it is positioned so close to the edge that the average touch surface resulting from contact with a finger extends beyond the edge of the sensor element when the contact is centered on the label. This average contact area may be about 8mm to 12mm.
  • the absolute proportions of the sensor element should be such that with these aforementioned average contact surfaces by an applied finger, the markings are positioned, in particular that outside the center of gravity of the sensor element surface, that the contact surface protrudes beyond the edge of the sensor element surface.
  • the sensor element has an elongated shape.
  • a marking is mounted approximately above or above the sensor element in such a way that a contact surface resulting from contact with a finger lies fully within the sensor surface.
  • Another label may be appropriate for a similar one Touching surface protrudes at least partially beyond the edge of the sensor element.
  • the sensor element surface may have differently sized partial surface areas. Different markings are arranged over differently sized sub-area areas, although this may well be either concentric or above the center. Due to the different sized sub-area areas different sized signals or signal changes are generated on the entire sensor element, which can be registered by a control or signal evaluation as each corresponding actuation.
  • the invention is very good if three or even only two different functions are provided or three or two different positions of labels are provided to a sensor element surface.
  • the sensor element may have a larger partial area, which is followed by at least one smaller partial area.
  • An identification can then be arranged above the centroid of each partial surface.
  • a taper or waisted shape can be provided between individual sub-areas of a sensor element. This is considerably narrower than the width of the small sub-areas, so that they can not predominantly contribute to the active area of the sensor element or the respective subarea.
  • This connection region then essentially represents the electrical connection of the individual partial surfaces or causes the sensor element to be electrically connected in total.
  • a smaller partial area may be provided for the sensor element, to which two larger partial areas are attached. shut down. These may be provided in particular at opposite ends of the smaller partial area. Again, the smaller part of the area can be considered as a kind of elongated waist or narrow connection area between the two larger faces. Alternatively, the smaller partial surface in turn may be connected by even narrower connections with the larger partial surfaces.
  • the operating device or operating functions implemented thereby that the operating functions provided by the different markings on one and the same sensor element are complementary to one another.
  • this is for example a kind of plus function for increasing a power or increasing a predetermined value and a minus function for reducing this power or this value.
  • the advantage of realizing just such complementary functions is that if you set too much or change in one direction only a small amount of finger movement is necessary to correct it.
  • sensor elements are then not made much larger than necessary, so that the different markings are not too far apart or approximately with a distance which is two to a maximum of five times the diameter with an aforementioned contact surface.
  • For connecting the sensor element or for electrical contacting it is sufficient to provide a single connection. This can be provided at any point depending on the design of the sensor element. It is advantageous, in particular in the case of sensor elements which are not optimally electrically conductive, from a region between two partial surfaces.
  • the individual markings can still be closer together than in the usual, since no signal to noise ratio between different sensor elements is necessary. It is also possible to provide lighting means for indicating the operating state of the operating device or of the electrical appliance in the vicinity of the sensor element.
  • an additional heating device to a heating device in an electrical appliance, which may be, for example, an oven or a hob and have a previously described operating device, in a new way.
  • the heater is started after selection or selection via a first actuation of a minus button for power reduction, so an operator to understand that no particularly high performance is desired. Thus, experience has shown that no additional heating device is required.
  • the auxiliary heater is deactivated. If, on the other hand, the heater is started via a first confirmation of a plus key to increase the power, obviously higher powers are desired. Accordingly, the auxiliary heater, which usually heats an even larger area than the already existing base heater, activated.
  • Fig. 5 shows a section through an operating device
  • Fig. 6 is a plan view of an operating device.
  • FIGS. 1 to 4 show different embodiments of sensor elements 20.
  • These sensor elements 20 are, as shown in FIG. 5, mounted from below on a cover 13.
  • the cover 13 may also, for example, a hob plate of glass ceramic or the like. be with a hob.
  • the sensor elements 20 are attached as an area from below to the cover 13 or provided thereon, which can be done in a very diverse manner. Are possible pressed surfaces such as flat, electrically conductive plates or plates, films or the like .. Similarly, spatially extended solid body of be applied to the bottom of the cover 13 below. Finally, there are still insoluble attachments such as printing or the like. possible.
  • the sensor elements 20 and on the surface of the cover 13 are printed 15 and 16 provided in accordance with the aforementioned markings. These prints represent various symbols, as will be explained in more detail below.
  • a finger 12 can be placed above the sensor element 20 on the cover 13 with a resulting contact area shown in dashed lines. The capacitive sensor element 20 registers this.
  • the slightly protruding imprints 15 and 16 it is also possible to provide markings, recesses or even projections embedded flush with the surface.
  • E- benso can be provided below the light-emitting covers arranged light indicators. For the imprints 15 and 16, it is only important that they represent an operating symbol and specify the location of an operation.
  • the shape roughly corresponds to an eight.
  • a large partial surface 22a is connected to a constriction or waist 24a a medium-sized partial surface 26a. It can be clearly seen that the large partial surface 22a is approximately three times as large as the medium-sized partial surface 26a.
  • a printing 15a in the manner of a plus symbol.
  • a printing 16a in the manner of a minus symbol.
  • a dashed average contact area of 8 mm to 12 mm is at the upper part surface 22a fully within the sensor element surface.
  • the average contact surface shown in dashed lines projects laterally beyond it, thus producing a smaller signal at the sensor element 20a. This would also apply to the part surface 24a.
  • both the small sub-area 24a and the medium-sized subarea 26a it is important for the size of both the small sub-area 24a and the medium-sized subarea 26a that they should be smaller than the typical contact area of a finger 12 on the cover 13. Thus, it can be ensured that the areal coverage of the sensor element is not the maximum Contact surface of the finger 12 is above which no larger coverage can be detected, but is limited by the size of the partial area.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a sensor element 20b.
  • Two large partial surfaces 22b are connected to one another via a small partial surface 24b in the manner of a constriction.
  • Above the large sub-areas 22b are printed 15b on the nature of plus symbols.
  • Above the small partial surface 24b is a print 16b as a minus symbol.
  • a sensor element 20b it is possible within the scope of a novel operating philosophy to actuate a plus symbol with the same operating function at two different locations.
  • Fig. 3 another variant of a sensor element 20c is shown, which differs slightly from the above. There is only a single large area 22c before. Centrally above this surface 22c is a print 15c as a plus symbol and below it near the edge region a print 16c as a minus symbol.
  • a finger 12 is placed above the imprint 15c, there is a surface overlap with the full dashed contact surface of the finger 12, which corresponds to a large signal. If the finger 12 is placed on the lower printing 16c, it covers the sensor element 20c only with a part of its contact surface. This results in a small signal or a signal which is smaller in all cases than when placed on the upper printing 15c.
  • FIG. 4 shows a sensor element 20d, the shape of which corresponds approximately to an upright narrow triangle with a broad and large upper partial surface 22d and a narrow and small lower partial surface 24d, which adjoins it.
  • a printing 15d in the manner of a plus symbol.
  • a printing 16d in the manner of a minus symbol.
  • a large signal on the sensor element 20 corresponding to the placement of a finger 12 on a large partial area or a large contact area is evaluated accordingly.
  • a medium signal is evaluated correspondingly to the placement of a finger 12 on a medium subarea.
  • a small signal is evaluated correspondingly to the placement of a finger 12 on a small subarea 24.
  • the intended or arising on landing contact surfaces are shown in dashed lines.
  • the sensor element 20 can only recognize different signal strengths, ie not directly a location-dependent application of a finger. It is assumed for the evaluation that an applied finger 12 represents a more or less always the same contact surface and thus a more or less always the same capacitive coupling to the sensor element 20. If the finger 12 are placed on the edge of a large partial surfaces 22, that he covered this only with an area corresponding to a small or a medium-sized partial area, so would be applied to the sensor element 20, a corresponding small or medium signal. This would then evaluate an evaluation for the sensor element 20 as a placement on a small or medium-sized partial area, which results in an incorrect evaluation.
  • an operating device 11 is shown. Under a cover 13, in addition to an on-switch 30, which may also be formed as a sensor element, four sensor elements 20 as shown in FIG. 1 are provided. The imprints 15 and 16 are provided on the upper side of the cover 13. The dashed lines of the sensor elements 20 in FIG. 6 make it clear that they are not visible to an operator since they lie below the cover 13. In the operating device 11 in Fig. 6, the dashed line of the sensor element is omitted below, so that it can be better illustrated how the operating device 11 with respect to the sensor elements 20 and the imprints 15 and 16 represents an operator.
  • the operation of, for example, a cooktop with the operating device 11 otherwise corresponds to the usual operating method.
  • the performance is increased or selected another function by operating with placing the finger 12 on one of the prints 15 or 16 at a corresponding hotplate.

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Um Aufbau und Auswertung von Sensorelementen (20a) bei einer Bedienungseinrichtung (11) zu vereinfachen, sind die Sensorelemente so ausgebildet, dass sie unterschiedlich große Teilflächen (22a, 24a, 26a) aufweisen. Durch Auflegen eines Fingers auf eine Abdeckung (13) über dem Sensorelement (20a) entsprechend einer dort vorgesehenen Bedruckung (15, 16) entsteht eine Berührungsfläche über dem Sensorelement (20a). Dadurch wird ein unterschiedlich großes Bedienungssignal ausgelöst, welches dann einer entsprechenden Bedienungs-Funktion zugeordnet werden kann.

Description

Beschreibung
Bedienungseinrichtung für ein Elektrogerät mit Berührunqsschaltern und Verfahren zum Zuschalten einer Zusatz-Heizeinrichtung
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Bedienungseinrichtung für ein Elektrogerät mit Berührungsschaltern, welche unter einer Abdeckung angeordnet sind. Ebenso betrifft sie ein Verfahren zum Zuschalten einer Zusatz-Heizeinrichtung zu einer Heizeinrichtung.
Es ist bei Haushaltsgeräten bekannt, insbesondere bei Kochfeldern, welche eine Kochfeldplatte beispielsweise aus Glaskeramik aufweisen können, unter dieser Kochfeldplatte sogenannte Berührungsschalter vorzusehen. Diese Berührungsschalter können kapazitive Sensorelemente aufweisen, wie beispielsweise aus der EP 859 467 A1 bekannt ist. Legt ein Bediener einen Finger an einer Stelle bzw. dem Bereich über dem Sensorelement auf, kann eine Signaländerung ausgelöst werden. Diese kann erfasst und als Betätigung gewertet werden. Da die Sensorelemente üblicherweise nicht durch die Abdeckung bzw. Kochfeldplatte hindurch sichtbar sind und damit ein Bediener weiß, auf welche Stelle genau der Finger zu legen ist zur Auslösung der Bedienungs-Funktion, sind an der Oberseite optische Kennzeichnungen wie Bedruckungen odgl. vorgesehen. Dabei ist üblicherweise für jede unterschiedliche Bedienungs-Funktion ein einziges Sensorelement vorgesehen, dessen Funktion eben durch die unterschiedlichen optischen Kennzeichnungen angezeigt und verdeutlicht ist.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Bedienungseinrichtung sowie ein eingangs genanntes Verfahren zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können und insbesondere eine bessere Nutzung von Sensorelementen bei geringerem Aufwand und sicherer Funktionsfähigkeit möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bedienungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass über jedem flächig ausgebildeten Sensorelement mindestens zwei Kennzeichnungen vorgesehen oder angebracht sind, und zwar unterschiedliche Kennzeichnungen bzw. Kennzeichnungen für unterschiedliche Bed/enungs-Funktionen bzw. für mindestens zwei Sensorelement-Funktionen. Mindestens eine Kennzeichnung ist dabei außerhalb des Schwerpunkts der Sensorelementfläche angeordnet. Wenn eine Kennzeichnung in etwa über dem Schwerpunkt bzw. Flächenmittelpunkt des Sensorelements angeordnet ist und die andere außerhalb davon, so erzeugt das Auflegen eines Fingers auf die Kennzeichnungen jeweils unterschiedlich starke Signale oder Signaländerungen an dem Sensorelement, die zur Auswertung er- fasst werden können, was die genannte Sensorelement-Funktion ist. Beim Auflegen des Fingers auf eine Kennzeichnung in etwa über dem Flächenschwerpunkt des Sensorelements ist das Signal bzw. die Signaländerung relativ groß. Beim Auflegen eines Fingers auf eine Kennzeichnung, welche außerhalb des Flächenschwerpunkts liegt, ist das Signal bzw. die Signaländerung deutlich kleiner. Dies liegt unter anderem daran, dass das über dem Sensorelement gebildete elektrische Feld von der Fläche abhängt bzw. dadurch beeinflusst wird. Dieses elektrische Feld verändert sich zumindest bei kapazitiv arbeitenden Sensorelementen durch Annähern oder Auflegen eines Fingers. Somit können bei gleichbleibender Auswerteelektronik und Auswerteverfahren mit nur einem einzigen Sensorelement sozusagen zwei unterschiedliche Bedienungs-Funktionen bzw. Sensorelement-Funktionen übernommen werden. Je nach Ausbildung der Fläche des Sensorelements können es sogar noch mehr sein. Dies entspricht in etwa der Nachbildung mehrerer virtueller Sensorelemente, die durch die jeweilige räumliche Anordnung von Sensorelement und Kennzeichnung zueinander erreicht wird.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist es möglich, dass ein Sensorelement eine im Wesentlichen rechteckige oder kreisartige Form aufweist, also eine möglichst kompakte Fläche, welche sozusagen das Gegenteil von langgezogen oder verästelt ist. Eine Kennzeichnung ist dabei in etwa im Mittelbereich angeordnet. Die andere Kennzeichnung ist eher relativ nahe am Randbereich der Sensorelementfläche angeordnet. Beispielsweise ist sie so nahe am Rand angeordnet, dass die durchschnittlich bei Berührung mit einem Finger entstehende Berührungsfläche über den Rand des Sensorelements hinausragt, wenn die Berührung mittig auf der Kennzeichnung stattfindet. Diese durchschnittliche Berührungsfläche kann etwa 8mm bis 12 mm betragen. Allgemein kann gesagt werden, dass die absoluten Größenverhältnisse des Sensorelementes so sein sollten, dass bei diesen vorgenannten durchschnittlichen Berührungsflächen durch einen aufgelegten Finger die Kennzeichnungen so positioniert sind, insbesondere diejenige außerhalb des Schwerpunkts der Sensorelementfläche, dass die Berührungsfläche über den Rand der Sensorelementfläche hinausragt.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorelement eine längliche Form auf. Hier kann entweder vorgesehen sein, dass eine Kennzeichnung in etwa so oberhalb oder über dem Sensorelement angebracht ist, dass eine durch Berühren mit einem Finger entstehende Berührungsfläche voll innerhalb der Sensorfläche liegt. Eine andere Kennzeichnung kann so angebracht sein, dass eine ebensolche Berührungsfläche zumindest teilweise über den Rand des Sensorelements hinausragt. Alternativ dazu kann die Sensorelementfläche unterschiedlich große Teil-Flächenbereiche aufweisen. Über unterschiedlich großen Teil-Flächenbereichen sind unterschiedliche Kennzeichnungen angeordnet, wobei dies durchaus auch jeweils konzentrisch bzw. über dem Mittelpunkt sein kann. Durch die unterschiedlich großen Teil- Flächenbereiche werden unterschiedlich große Signale oder Signaländerungen an dem gesamten Sensorelement erzeugt, was durch eine Ansteuerung oder Signalauswertung registriert werden kann als jeweils entsprechende Betätigung.
Grundsätzlich ist es möglich, mit einem einzigen Sensorelement eine Vielzahl von unterschiedlichen Kennzeichnungen bzw. Positionen für Kennzeichnungen zu kombinieren und somit eine entsprechend hohe Anzahl von unterschiedlichen Bedienungs-Funktionen bzw. Sensorelement-Funktionen zu realisieren. Praktisch durchführbar ist die Erfindung sehr gut, wenn drei oder sogar nur zwei unterschiedliche Funktionen vorgesehen sind bzw. drei oder zwei unterschiedliche Positionen von Kennzeichnungen zu einer Sensorelementfläche vorgesehen sind. Dabei kann das Sensorelement eine größere Teilfläche aufweisen, an welche mindestens eine kleinere Teilfläche anschließt. Über dem Flächenschwerpunkt jeder Teilfläche kann dann eine Kennzeichnung angeordnet sein. Zwischen einzelnen Teilflächen eines Sensorelementes kann eine Verjüngung oder taillierte Form vorgesehen sein. Diese ist erheblich schmaler als die Breite der kleinen Teilflächen, so dass sie überwiegend nicht zur aktiven Fläche des Sensorelementes bzw. der jeweiligen Teilfläche beitragen kann. Dieser Verbindungsbereich stellt dann im Wesentlichen die elektrische Verbindung der einzelnen Teilflächen dar bzw. bewirkt, dass das Sensorelement insgesamt elektrisch verbunden ist.
Des Weiteren ist es möglich, dass eine kleinere Teilfläche für das Sensorelement vorgesehen ist, an welche zwei größere Teilflächen an- schließen. Diese können insbesondere an gegenüberliegenden Enden der kleineren Teilfläche vorgesehen sein. Auch hier kann die kleinere Teilfläche als eine Art langgezogener Taillierung oder schmaler Verbindungsbereich zwischen den beiden größeren Teilflächen angesehen werden. Alternativ kann die kleinere Teilfläche ihrerseits wiederum durch noch schmalere Verbindungen mit den größeren Teilflächen verbunden sein.
Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung der Erfindung mit unterschiedlich großen Teilflächen bzw. vor allem in den relativ schmalen Verbindungsbereichen zwischen kleinen und großen Teilflächen besteht darin, dass diese schmalen Verbindungen selber die aktive Fläche eines Sensorelements nicht bzw. nur unwesentlich erhöhen. Das Auflegen des Fingers eines Bedieners muss also nicht ganz so exakt an einer dafür vorgesehenen Stelle bzw. Kennzeichnung erfolgen wie bei der eingangs ersten Ausgestaltung mit einem runden oder quadratischen Sensorelement.
Des Weiteren kann für die Bedienungseinrichtung bzw. dadurch realisierte Bedienungs-Funktionen vorgesehen sein, dass die durch die unterschiedlichen Kennzeichnungen an ein und demselben Sensorelement vorgesehenen Bedienungs-Funktionen komplementär zueinander sind. Insbesondere ist dies beispielsweise eine Art Plus-Funktion zum Erhöhen einer Leistung oder Erhöhen eines vorgegebenen Wertes und eine Minus-Funktion zum Herabsetzen dieser Leistung oder dieses Wertes. Der Vorteil der Realisierung gerade solcher komplementärer Funktionen liegt darin, dass bei einem zu starken Stellen oder Ändern in eine Richtung nur eine geringe Fingerbewegung notwendig ist, um dies zu korrigieren. Üblicherweise werden derartige Sensorelemente dann nämlich nicht viel größer als notwendig gefertigt, so dass die unterschiedlichen Kennzeichnungen nicht allzu weit auseinander liegen bzw. ungefähr mit einer Distanz, die dem zwei- bis maximal fünffachen des Durchmessers mit einer vorgenannten Berührungsfläche beträgt. Zum Anschluss des Sensorelements bzw. zur elektrischen Kontaktie- rung reicht es, einen einzigen Anschluss vorzusehen. Dieser kann je nach Ausbildung des Sensorelements an beliebiger Stelle vorgesehen sein. Vorteilhaft geht er, insbesondere bei nicht optimal elektrisch leitfähigen Sensorelementen, von einem Bereich zwischen zwei Teilflächen ab.
Bei einer derartigen Bedienungseinrichtung können die einzelnen Kennzeichnungen immer noch näher beieinander liegen als bei bisher üblichen, da kein Störabstand zwischen unterschiedlichen Sensorelementen notwendig ist. Es können auch Leuchtmittel zur Anzeige des Betriebszustandes der Bedienungseinrichtung oder des Elektrogerätes in der Nähe des Sensorelementes vorgesehen werden.
Mit vorgenannten Sensorelementen ist es beispielsweise möglich, eine Zusatz-Heizeinrichtung zu einer Heizeinrichtung bei einem Elektrogerät, welches beispielsweise ein Backofen oder ein Kochfeld sein kann und eine vorbeschriebene Bedienungseinrichtung aufweisen kann, auf neue Art und Weise zuzuschalten. Wird die Heizeinrichtung nach Selektion oder Auswahl über ein erstes Betätigen einer Minus-Taste zur Leistungsreduktion gestartet, so gibt ein Bediener damit zu verstehen, dass keine besonders hohe Leistung gewünscht ist. Somit wird erfahrungsgemäß auch keine Zusatz-Heizeinrichtung benötigt. In diesem Fall wird die Zusatz-Heizeinrichtung deaktiviert. Wird die Heizeinrichtung dagegen über ein erstes Bestätigen einer Plus-Taste zur Leistungserhöhung gestartet, so sind offensichtlich höhere Leistungen gewünscht. Dementsprechend wird die Zusatz-Heizeinrichtung, welche üblicherweise eine noch größere Fläche als die ohnehin vorhandene Grund-Heizeinrichtung beheizt, aktiviert. Ebenso ergeben sich noch weitere Möglichkeiten, welche anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben werden. Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischenüberschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 bis 4 verschiedene Ausbildungen von Sensorelementen, die sich hinsichtlich ihrer flächigen Ausbildung unterscheiden, Fig. 5 einen Schnitt durch eine Bedienungseinrichtung und
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Bedienungseinrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Fig. 1 bis 4 sind unterschiedliche Ausbildungen von Sensorelementen 20 dargestellt. Diese Sensorelemente 20 werden, wie dies Fig. 5 zeigt, von unten an einer Abdeckung 13 angebracht. Die Abdeckung 13 kann auch beispielsweise eine Kochfeldplatte aus Glaskeramik odgl. bei einem Kochfeld sein. Die Sensorelemente 20 sind als Fläche von unten an die Abdeckung 13 angebracht oder daran vorgesehen, wobei dies auf sehr vielfältige Art und Weise erfolgen kann. Möglich sind angedrückte Flächen wie flache, elektrisch leitfähige Platten oder Plättchen, Folien odgl.. Ebenso können räumlich ausgedehnte Volumenkörper von unten an die Unterseite der Abdeckung 13 angelegt werden. Schließlich sind noch unlösbare Anbringungen wie Bedrucken odgl. möglich.
Oberhalb der Sensorelemente 20 bzw. auf der Oberfläche der Abdeckung 13 sind Bedruckungen 15 und 16 entsprechend der vorgenannten Kennzeichnungen vorgesehen. Diese Bedruckungen stellen verschiedene Symbole dar, wie nachfolgend noch genauer erläutert wird. Ein Finger 12 kann oberhalb des Sensorelements 20 auf die Abdeckung 13 gelegt werden mit einer dabei entstehenden und gestrichelt dargestellten Berührungsfläche. Das kapazitiv arbeitende Sensorelement 20 registriert dies. Je nach Stelle des Auflegens des Fingers 12 auf eine der beiden Bedruckungen 15 oder 16 bzw. der Berührungsfläche ergibt sich ein unterschiedliches Signal am Sensorelement 20, was nachfolgend auch noch genauer ausgeführt wird. Anstelle der leicht überstehenden Bedruckungen 15 und 16 können auch obenflächenbündig eingelassene Markierungen, Vertiefungen oder sogar Projektionen vorgesehen sein. E- benso können bei lichtdurchlässigen Abdeckungen darunter angeordnete Leuchtanzeigen vorgesehen sein. Für die Bedruckungen 15 und 16 ist es lediglich wichtig, dass sie ein Bedienungssymbol darstellen sowie den Ort einer Bedienung vorgeben.
Bei der Ausbildung des Sensorelements 20a gemäß Fig. 1 entspricht die Form ansatzweise einer Acht. An eine große Teilfläche 22a schließt sich mit einer Einschnürung bzw. Taillierung 24a eine mittelgroße Teilfläche 26a an. Es ist eindeutig zu erkennen, dass die große Teilfläche 22a in etwa dreimal so groß ist wie die mittelgroße Teilfläche 26a.
Oberhalb der großen Teilfläche 22a befindet sich eine Bedruckung 15a nach Art eines Plus-Symbols. Oberhalb der mittelgroßen Teilfläche 26a befindet sich eine Bedruckung 16a nach Art eines Minus-Symbols.
Da die Teilflächen 22a und 26a, aufgrund derer gemäß der Bedruckungen 15a und 16a ein Finger 12 mit der gestrichelt dargestellten Beruh- rungsfläche relativ punktgenau aufgesetzt werden sollte, unterschiedlich groß sind, ergeben sich jeweils unterschiedlich starke Signale am Sensorelement 20a.
Bei dem Sensorelement 20a könnte auch über der kleinen Teilfläche 24a ein weiteres Symbol vorgesehen sein. Dessen Bedienung könnte durch Auflegen eines Fingers 12 darauf mit entsprechend resultierender Signalstärke entsprechend ausgewertet werden.
Eine gestrichelt dargestellte durchschnittliche Berührungsfläche von 8 mm bis 12 mm liegt bei der oberen Teilfläche 22a voll innerhalb der Sensorelementfläche. Bei der mittelgroßen Teilfläche 26a ragt die gestrichelt dargestellte durchschnittliche Berührungsfläche dagegen seitlich darüber hinaus, erzeugt also ein kleineres Signal am Sensorelement 20a. Dies würde auch für die Teilfläche 24a gelten.
Für die Größe sowohl der kleinen Teilfläche 24a als auch der mittelgroßen Teilfläche 26a ist es von Bedeutung, dass sie kleiner sein sollten als die typische Berührungsfläche eines Fingers 12 auf der Abdeckung 13. So kann gewährleistet werden, dass die flächige Überdeckung des Sensorelementes nicht die maximale Berührungsfläche des Fingers 12 ist, oberhalb derer keine größere Überdeckung mehr erkannt werden kann, sondern durch die Größe der Teilfläche begrenzt wird.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung eines Sensorelementes 20b dargestellt. Zwei große Teilflächen 22b sind über eine kleine Teilfläche 24b nach Art einer Einschnürung miteinander verbunden. Oberhalb der großen Teilflächen 22b befinden sich Bedruckungen 15b nach Art von Plus- Symbolen. Über der kleinen Teilfläche 24b befindet sich eine Bedruckung 16b als Minus-Symbol. Mit diesem Sensorelement 20b ist es im Rahmen einer neuartigen Bedienphilosophie möglich, an zwei verschiedenen Stellen ein Plus-Symbol mit gleicher Bedienungs-Funktion zu betätigen. In Fig. 3 ist eine weitere Variante eines Sensorelementes 20c dargestellt, die etwas von den vorbeschriebenen abweicht. Dabei liegt lediglich eine einzige große Fläche 22c vor. Mittig über dieser Fläche 22c befindet sich eine Bedruckung 15c als Plus-Symbol und darunter nahe am Randbereich eine Bedruckung 16c als Minus-Symbol.
Wird ein Finger 12 oberhalb der Bedruckung 15c aufgelegt, so liegt eine flächige Überdeckung mit der vollen gestrichelt dargestellten Berührungsfläche des Fingers 12 vor, was einem großen Signal entspricht. Wird der Finger 12 auf die untere Bedruckung 16c aufgelegt, so überdeckt er nur mit einem Teil seiner Berührungsfläche das Sensorelement 20c. Dies ergibt ein kleines Signal bzw. ein Signal, das auf alle Fälle kleiner ist als bei Auflegen auf die obere Bedruckung 15c.
Somit können also auch mit einem solchen Sensorelement 20c, das nicht in Teilflächen unterteilt ist, verschieden plazierte Betätigungen bzw. Berührungsflächen als unterschiedlich erkannt werden. Hier ist es auch möglich, durch verschieden nahe am Rand angebrachte Bedruckungen bzw. Kennzeichnungen unterschiedliche Aufsetzorte sowie unterschiedliche flächige Überdeckungen und somit unterschiedliche Signalstärken hervorzurufen. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass eine Unterscheidung auch bei nicht ganz exakt erfolgter Betätigung noch möglich ist. Vorteilhaft sind bei einer solchen runden oder kompakt flächigen, beispielsweise quadratischen, Ausbildung des Sensorelements 20 eben lediglich zwei verschieden Aufsetzorte für zwei unterschiedliche Betätigungen vorgesehen.
In Fig. 4 ist ein Sensorelement 2Od dargestellt, dessen Form in etwa einem hochkant stehenden schmalen Dreieck entspricht mit einer breiten und großen oberen Teilfläche 22d und einer schmalen und kleinen unteren Teilfläche 24d, die daran anschließt. Oberhalb der großen Teilfläche 22d befindet sich eine Bedruckung 15d nach Art eines Plus-Symbols. Oberhalb der kleinen Teilfläche 24d befindet sich eine weitere Bedruckung 16d nach Art eines Minus-Symbols.
Funktion
Es wird, einfach ausgedrückt, ein großes Signal an dem Sensorelement 20 dem Auflegen eines Fingers 12 auf eine große Teilfläche bzw. einer großen Berührungsfläche entsprechend ausgewertet. Ein mittelgroßes Signal wird dem Auflegen eines Fingers 12 auf eine mittelgroße Teilfläche entsprechend ausgewertet. Ein kleines Signal wiederum wird dem Auflegen eines Fingers 12 auf eine kleine Teilfläche 24 entsprechend ausgewertet. Die vorgesehenen bzw. bei Auflegen entstehenden Berührungsflächen sind gestrichelt dargestellt.
Es ist zu beachten, dass das Sensorelement 20 nur verschiedene Signalstärken erkennen kann, also nicht direkt ein ortsabhängiges Auflegen eines Fingers. Es wird für die Auswertung davon ausgegangen, dass ein aufgelegter Finger 12 eine mehr oder weniger immer gleiche Berührungsfläche darstellt und somit eine mehr oder weniger immer gleiche kapazitive Ankopplung an das Sensorelement 20. Würde der Finger 12 so am Rand einer großen Teilflächen 22 aufgelegt werden, dass er diese nur mit einer Fläche überdeckt, welche einer kleinen oder einen mittelgroßen Teilfläche entspricht, so würde an dem Sensorelement 20 ein entsprechendes kleines oder mittelgroßes Signal anliegen. Dieses würde eine Auswertung für das Sensorelement 20 dann als Auflegen auf einer kleinen oder mittelgroßen Teilfläche auswerten, was insgesamt eine falsche Auswertung ergibt.
Dem ist vorzubeugen, indem in einer Bedienungsanleitung für einen Bediener explizit darauf hingewiesen wird, dass ein Auflegen eines Fingers relativ genau auf eine der Bedruckungen bzw. Symbole erfolgen muss. Nur so ist eine Zuordnung zwischen richtigem Auflegen und richtig abgeleitetem Bedienungssignal möglich. Darstellung der Bedienungseinrichtung
In Fig. 5 und 6 ist eine Bedienungseinrichtung 11 dargestellt. Unter einer Abdeckung 13 sind neben einem Ein-Schalter 30, der auch als Sensorelement ausgebildet sein kann, vier Sensorelemente 20 entsprechend Fig. 1 vorgesehen. Dabei sind die Bedruckungen 15 und 16 auf der O- berseite der Abdeckung 13 vorgesehen. Durch die Strichlierung der Sensorelemente 20 in Fig. 6 wird verdeutlicht, dass sie für einen Bediener nicht sichtbar sind, da sie unterhalb der Abdeckung 13 liegen. In der Bedienungseinrichtung 11 in Fig. 6 ist unten jeweils die Strichlierung des Sensorelements weggelassen, damit besser veranschaulicht werden kann, wie sich die Bedienungseinrichtung 11 bezüglich der Sensorelemente 20 sowie der Bedruckungen 15 und 16 für einen Bediener darstellt.
An sich entspricht ansonsten die Bedienung beispielsweise eines Kochfeldes mit der Bedienungseinrichtung 11 üblichen Bedienverfahren. Nach dem Einschalten über den Ein-Schalter 30 wird durch Bedienen mit Auflegen des Fingers 12 auf eine der Bedruckungen 15 oder 16 bei einer entsprechenden Kochstelle die Leistung erhöht oder eine sonstige Funktion ausgewählt. Zwischen Anordnung der Kochstelle an dem Kochfeld und Anordnung der Bedruckungen kann ein örtlicher Zusammenhang bestehen.

Claims

Patentansprüche
1. Bedienungseinrichtung (11 ) für ein Elektrogerät mit Berührungsschaltern und einer Abdeckung (13) darüber, wobei die Berührungsschalter kapazitive Sensorelemente (20) aufweisen und wobei über den Sensorelementen optisch sichtbare Kennzeichnungen (15, 16) auf der Abdeckung (13) vorgesehen sind für einen Bediener zur Kennzeichnung einer vorgesehenen Berührungsposition zur Auslösung der durch die Kennzeichnung symbolisierten Bedienungs-Funktion, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorelement (20) flächig ausgebildet ist und über jedem Sensorelement mindestens zwei Kennzeichnungen (15, 16) angeordnet sind für mindestens zwei Sensorelement-Funktionen, wobei mindestens eine Kennzeichnung (15, 16) außerhalb des Schwerpunkts der Fläche des Sensorelementes (20) angeordnet ist.
2. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorelement (20c) als kapazitives Sensorelement eine im Wesentlichen rechteckige oder kreisartige Form aufweist und eine Kennzeichnung (15) in etwa im Mittelbereich und eine andere Kennzeichnung (16) nahe am Randbereich der Fläche des Sensorelementes angeordnet ist.
3. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorelement (20a, 20b, 2Od) als kapazitives Sensorelement eine längliche Form mit unterschiedlich großen Teil- Flächenbereichen (22, 24, 26) aufweist und jeweils unterschiedliche Kennzeichnungen (15, 16) über unterschiedlich großen Teil- Flächenbereichen des Sensorelementes angeordnet sind zur Erzeugung unterschiedlich großer Signale des Sensorelementes bei Berührung einer Kennzeichnung mit einem Finger (12) als jeweils eine Sensorelement-Funktion.
4. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorelement (20a, 20b, 2Od) eines Berührungsschalters für genau zwei unterschiedliche Sensorelement-Funktionen ausgebildet ist und zwei Arten von Kennzeichnungen (15, 16) aufweist, wobei das Sensorelement eine größere Teilfläche (22) aufweist, an die mindestens eine kleinere Teilfläche (24, 26) anschließt und in etwa über dem Flächenschwerpunkt jeder Teilfläche eine Kennzeichnung (15, 16) angeordnet ist.
5. Bedienungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Verengung oder Taillierung (24a, 24b) zwischen den einzelnen Teilflächen (22, 26) eines Sensorelementes (20a, 20b), die vorzugsweise erheblich dünner ist als die größte Breite der kleinsten Teilfläche.
6. Bedienungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an eine kleinere Teilfläche (24b) eines Sensorelementes (20b) zwei größere Teilflächen (22b) anschließen, insbesondere an gegenüberliegenden Enden, wobei vorzugsweise die kleinere Teilfläche als eine Art Taillierung der Sensorelementfläche zwischen den größeren Teilflächen ausgebildet ist.
7. Bedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienungs-Funktionen der unterschiedlichen Kennzeichnungen (15, 16) an einem Sensorelement (20) komplementär zueinander sind, insbesondere eine Plus-Funktion (15) zum Erhöhen einer Leistung und eine Minus-Funktion (16) zum Herabsetzen dieser Leistung.
8. Verfahren zum Zuschalten einer Zusatz-Heizeinrichtung zu einer Heizeinrichtung bei einem Elektrogerät wie einem Backofen und Kochfeld mit einer Bedienungseinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatz-Heizeinrichtung deaktiviert wird, wenn die Heizeinrichtung über ein erstes Betätigen einer Minus-Taste (16) zur Leistungsreduzierung gestartet wird und aktiviert wird, wenn die Heizeinrichtung über eine Berührung einer Plus-Taste (15) zur Leistungserhöhung gestartet wird.
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