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DE102013019648B4 - Input device for an electronic household appliance - Google Patents

Input device for an electronic household appliance Download PDF

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DE102013019648B4
DE102013019648B4 DE102013019648.5A DE102013019648A DE102013019648B4 DE 102013019648 B4 DE102013019648 B4 DE 102013019648B4 DE 102013019648 A DE102013019648 A DE 102013019648A DE 102013019648 B4 DE102013019648 B4 DE 102013019648B4
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measuring
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Abstract

Eingabevorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät, aufweisend:einen elektrisch nicht-leitfähigen Träger (12); undwenigstens eine erste Messelektrode (14, 14a, 14b) aus einem elektrisch leitfähigen Material und wenigstens eine zweite Messelektrode (16, 16a, 16b) aus einem elektrisch leitfähigen Material, die elektrisch voneinander isoliert (18, 18a, 18b, 18c) an dem Träger (12) angeordnet sind,wobei die wenigstens eine erste Messelektrode (14, 14a, 14b) und die wenigstens eine zweite Messelektrode (16, 16a, 16b) im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung unterschiedliche elektrische Potenziale aufweisen und durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung elektrisch leitend miteinander verbindbar sind,dadurch gekennzeichnet, dassdie wenigstens eine erste Messelektrode (14) und die wenigstens eine zweite Messelektrode (16a, 16b) dem Benutzer gegenüber elektrisch isoliert (26) sind;die wenigstens eine erste Messelektrode (14) bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung relativ zur wenigstens einen zweiten Messelektrode (16a, 16b) bewegbar ist; undeine Sensorschaltung (20) zum Erfassen einer Potenzialveränderung der wenigstens einen ersten Messelektrode (14, 14a, 14b) und/oder der wenigstens einen zweiten Messelektrode (16, 16a, 16b) vorgesehen ist.An input device for a home electronic appliance, comprising: an electrically non-conductive support (12); and at least one first sensing electrode (14, 14a, 14b) of electrically conductive material and at least one second sensing electrode (16, 16a, 16b) of electrically conductive material electrically isolated from each other (18, 18a, 18b, 18c) on the support (12), wherein the at least one first measuring electrode (14, 14a, 14b) and the at least one second measuring electrode (16, 16a, 16b) in the non-actuated output state of the input device have different electrical potentials and electrically by an operation of the input device characterized in that the at least one first measuring electrode (14) and the at least one second measuring electrode (16a, 16b) are electrically isolated (26) from the user; the at least one first measuring electrode (14) upon actuation of the input device is movable relative to the at least one second measuring electrode (16a, 16b); anda sensor circuit (20) for detecting a potential change of the at least one first measuring electrode (14, 14a, 14b) and / or the at least one second measuring electrode (16, 16a, 16b) is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät, sowie ein elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer solchen Eingabevorrichtung.The present invention relates to an input device for a household electronic appliance, as well as an electronic household appliance with at least one such input device.

In vielen elektrischen bzw. elektronischen Geräten, insbesondere auch in Haushaltsgeräten wie Herden, Kochfeldern, Mikrowellenöfen, Geschirrspülern, Waschmaschinen, Wäschetrocknern, Kühl- und/oder Gefrierschränken und dergleichen, werden häufig berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Eingabevorrichtungen bzw. Berührungs- oder Annäherungsschalter eingesetzt, die durch ein einfaches Berühren oder Annähern durch einen Benutzerfinger zum Beispiel einen bestimmten Vorgang auslösen und/oder eine Geräteeinstellung ändern („Touch Control“). Bei solchen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtungen werden häufig kapazitive Sensorelemente und Sensorschaltungen eingesetzt.In many electrical or electronic devices, especially in household appliances such as stoves, hobs, microwave ovens, dishwashers, washing machines, dryers, refrigerators and / or freezers and the like, contact-sensitive and / or proximity-sensitive input devices or proximity switches are frequently used which, for example, trigger a certain operation and / or change a device setting ("touch control") by a simple touch or approach by a user's finger. Such touch and / or proximity sensitive input devices often employ capacitive sensor elements and sensor circuits.

Eingabevorrichtungen in der Art eines Drehknopfes, die kapazitive Sensorelemente und Sensorschaltungen verwenden, sind zum Beispiel aus der US 2006/0158041 A1 und der US 2009/0009491 A1 bekannt.Rotary knob type input devices using capacitive sensor elements and sensor circuits are known in the art, for example US 2006/0158041 A1 and the US 2009/0009491 A1 known.

Die US 5,844,204 A zeigt ein Bügeleisen, in dessen Griff zwei elektrische Kontakte vorhanden sind, die elektrisch voneinander isoliert sind und die mit zwei unterschiedlichen Potenzialen einer elektronischen Detektorschaltung verbunden sind. Greift ein Benutzer das Bügeleisen mit seiner Hand an diesem Griff, werden die beiden Kontakte über die Hand kurzgeschlossen oder geerdet, wodurch von der Detektorschaltung ein elektrisches Signal erzeugt wird. Die Detektorschaltung kann so erfassen, ob das Bügeleisen von einem Benutzer gegriffen ist, und ggf. eine vorgegebene Funktion auslösen oder freischalten.The US 5,844,204 A shows an iron, in the grip of two electrical contacts are present, which are electrically isolated from each other and which are connected to two different potentials of an electronic detector circuit. When a user grips the iron with his hand on this handle, the two contacts are short-circuited or grounded by hand, whereby an electrical signal is generated by the detector circuit. The detector circuit may thus detect whether the iron is gripped by a user and, if necessary, trigger or unlock a predetermined function.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Eingabevorrichtung für elektronische Haushaltsgeräte mit elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) zu schaffen.It is the object of the invention to provide an improved input device for electronic household appliances with electromagnetic compatibility (EMC).

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Eingabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an input device having the features of claim 1. Particularly preferred embodiments and further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Eingabevorrichtung der Erfindung weist einen elektrisch nicht-leitfähigen Träger sowie wenigstens eine erste Messelektrode aus einem elektrisch leitfähigen Material und wenigstens eine zweite Messelektrode aus einem elektrisch leitfähigen Material, die elektrisch voneinander isoliert an dem Träger angeordnet sind und dem Benutzer gegenüber elektrisch isoliert sind, auf. Die wenigstens eine erste Messelektrode und die wenigstens eine zweite Messelektrode weisen im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung unterschiedliche elektrische Potenziale auf und sind durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung, bei der die wenigstens eine erste Messelektrode relativ zur wenigstens einen zweiten Messelektrode bewegbar ist, elektrisch leitend miteinander verbindbar. Eine Sensorschaltung ist vorgesehen, um eine Potenzialveränderung der wenigstens einen ersten Messelektrode und/oder der wenigstens einen zweiten Messelektrode zu erfassen.The input device of the invention comprises an electrically non-conductive support and at least one first measuring electrode made of an electrically conductive material and at least one second measuring electrode made of an electrically conductive material, which are arranged electrically isolated from one another on the support and electrically insulated from the user , The at least one first measuring electrode and the at least one second measuring electrode have different electrical potentials in the non-actuated output state of the input device and are electrically conductive to each other by an actuation of the input device, in which the at least one first measuring electrode is movable relative to the at least one second measuring electrode connectable. A sensor circuit is provided to detect a potential change of the at least one first measuring electrode and / or the at least one second measuring electrode.

Bei einer derart ausgestalteten Eingabevorrichtung liegen die ersten und zweiten Messelektroden auf unterschiedlichen elektrischen Potenzialen und können durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung elektrisch leitend miteinander verbunden und damit kurzgeschlossen werden. Eine dabei erzeugte Potenzialveränderung der ersten und/oder zweiten Messelektroden kann von der Sensorschaltung erfasst werden, um daraus auf eine Betätigung der Eingabevorrichtung zu schließen. Die Veränderung elektrischer Potenziale oder Potenzialdifferenzen ist im Vergleich zu Kapazitätsänderungen bei herkömmlichen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Eingabevorrichtungen mit kapazitiven Sensorelementen wesentlich unempfindlicher gegenüber (inneren und äußeren) elektrischen und elektromagnetischen Einflüssen. Die Eingabevorrichtung der Erfindung besitzt somit eine deutlich verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), ohne dass hierzu besondere technische Maßnahmen (z.B. Abschirmungen, höherwertige Bauteile, etc.) erforderlich sind. Der Vorteil der verbesserten EMV kann mit einfachen Komponenten und einem einfachen Aufbau erzielt werden. Dennoch kann eine sehr zuverlässige Funktionsweise der Eingabevorrichtung erreicht werden.In an input device configured in this way, the first and second measuring electrodes are at different electrical potentials and can be electrically conductively connected to one another and thus short-circuited by an actuation of the input device. A potential change of the first and / or second measuring electrodes generated thereby can be detected by the sensor circuit in order to conclude from this an actuation of the input device. The variation of electrical potentials or potential differences is much less sensitive to (internal and external) electrical and electromagnetic influences compared to capacitance changes in conventional touch and / or proximity sensitive input devices with capacitive sensing elements. The input device of the invention thus has a significantly improved electromagnetic compatibility (EMC) without the need for special technical measures (for example shielding, higher-value components, etc.). The advantage of improved EMC can be achieved with simple components and a simple structure. Nevertheless, a very reliable operation of the input device can be achieved.

Der Träger soll in diesem Zusammenhang eine strukturelle Komponente bezeichnen, die geeignet ist, die ersten und zweiten Messelektroden an vorbestimmten Positionen anzuordnen. Größe und Form des Trägers bestimmen dabei vorzugsweise auch die Größe und die Form / das Design der Eingabevorrichtung oder zumindest ihres Bedienabschnitts. Je nach Ausgestaltung des Trägers enthält die Eingabevorrichtung vorzugsweise einen Bedienabschnitt in Form eines Drehknopfes, eines Türgriffes, eines Schiebereglers, einer Drucktastenanordnung oder dergleichen. Der Träger ist aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt oder mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen. Der Träger ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Der Träger kann ein- oder mehrteilig ausgestaltet sein. Die ersten und zweiten Messelektroden sind vorzugsweise an dem Träger befestigt (dauerhaft oder lösbar).The carrier in this context is intended to designate a structural component which is suitable for arranging the first and second measuring electrodes at predetermined positions. The size and shape of the carrier preferably also determine the size and shape / design of the input device or at least its operating section. Depending on the configuration of the carrier, the input device preferably contains an operating section in the form of a rotary knob, a door handle, a slide control, a push-button arrangement or the like. The carrier is made of an electrically insulating material or provided with an electrically insulating coating. The carrier is preferably made of a plastic material. The carrier may be configured in one or more parts. The first and second measuring electrodes are preferably fixed to the carrier (permanent or detachable).

Unter einer Messelektrode soll in diesem Zusammenhang eine strukturelle Komponente verstanden werden, die eine Messfläche oder Kontaktfläche (grundsätzlich beliebiger Gestalt und Größe) definiert. Die Messelektroden sind aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, vorzugsweise aus einem Metall oder einem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial. Die Messelektroden sind vorzugsweise plattenförmig ausgestaltet, wahlweise bzw. je nach Form des Trägers im Wesentlichen plan oder ein- oder mehrfach gekrümmt, oder blockartig ausgestaltet. In this context, a measuring electrode should be understood to mean a structural component which defines a measuring surface or contact surface (basically any shape and size). The measuring electrodes are made of an electrically conductive material, preferably of a metal or an electrically conductive plastic material. The measuring electrodes are preferably designed plate-shaped, optionally or depending on the shape of the carrier substantially planar or one or more times curved, or designed block-like.

Die ersten und zweiten Messelektroden liegen im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung auf unterschiedlichen elektrischen Potenzialen. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Messelektroden elektrisch voneinander getrennt und mit unterschiedlichen Polen einer Gleichspannungsquelle oder mit unterschiedlichen Gleichspannungsquellen verbunden. Die Potenzialdifferenz(en) liegt/liegen vorzugsweise im Bereich weniger Volt.The first and second measuring electrodes are at different electrical potentials in the non-actuated output state of the input device. Preferably, the first and second measuring electrodes are electrically separated from each other and connected to different poles of a DC voltage source or to different DC voltage sources. The potential difference (s) is / are preferably in the range of a few volts.

Durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung können die ersten und zweiten Messelektroden elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Durch ein solches Kurzschließen der Messelektroden gleichen sich deren Potenziale an, d.h. verändern sich die elektrischen Potenziale der Messelektroden und die elektrische Potenzialdifferenz zwischen den Messelektroden. Die Betätigung der Eingabevorrichtung erfolgt vorzugsweise durch ein Berühren der Eingabevorrichtung, durch Ausüben eines Drucks auf die Eingabevorrichtung, durch Bewegen eines Teils der Eingabevorrichtung relativ zu einem anderen Teil der Eingabevorrichtung oder eine Kombination solcher Vorgänge.By actuating the input device, the first and second measuring electrodes can be connected to one another in an electrically conductive manner. Such a short-circuiting of the measuring electrodes equalizes their potentials, i. the electrical potentials of the measuring electrodes and the electrical potential difference between the measuring electrodes change. The operation of the input device is preferably accomplished by touching the input device, applying pressure to the input device, moving a portion of the input device relative to another portion of the input device, or a combination of such operations.

Die Sensorschaltung kann vorzugsweise Veränderungen der elektrischen Potenziale der ersten Messelektroden, der zweiten Messelektroden, der ersten und zweiten Messelektroden oder der elektrischen Potenzialdifferenzen zwischen den ersten und zweiten Messelektroden erfassen. Diese Erfassung kann direkt oder indirekt erfolgen. So ist die Sensorschaltung vorzugsweise ausgestaltet, um wenigstens eine Messgröße zu erfassen, die ausgewählt ist aus einer Potenzialdifferenz, einem Widerstand, einem Stromfluss, einer zeitlichen Veränderung einer Potenzialdifferenz, einer zeitlichen Veränderung eines Widerstandes und einer zeitlichen Veränderung eines Stromflusses zwischen der wenigstens einen ersten Messelektrode und der wenigstens einen zweiten Messelektrode. Die Sensorschaltung ist vorzugsweise im oder am Träger angeordnet. Die Sensorschaltung bildet vorzugsweise mit dem Träger und den Messelektroden eine Baueinheit. Die Sensorschaltung ist drahtlos oder kabelgebunden mit einer Auswerteelektronik und/oder einer Steuerung zum Beispiel eines Haushaltsgerätes verbunden. Die Sensorschaltung selbst erfasst vorzugsweise nur die Messwerte der Potenzialveränderungen, für die weitere Auswertung ist vorzugsweise eine separate Auswerteelektronik vorgesehen, welche vorzugsweise mit einer Steuerung zum Beispiel des Haushaltsgerätes verbunden oder in eine solche integriert ist.The sensor circuit may preferably detect changes in the electrical potentials of the first measuring electrodes, the second measuring electrodes, the first and second measuring electrodes or the electrical potential differences between the first and second measuring electrodes. This registration can be direct or indirect. Thus, the sensor circuit is preferably designed to detect at least one measured variable which is selected from a potential difference, a resistance, a current flow, a temporal change of a potential difference, a temporal change of a resistance and a temporal change of a current flow between the at least one first measuring electrode and the at least one second measuring electrode. The sensor circuit is preferably arranged in or on the carrier. The sensor circuit preferably forms a structural unit with the carrier and the measuring electrodes. The sensor circuit is wireless or wired connected to a transmitter and / or a controller, for example, a household appliance. The sensor circuit itself preferably detects only the measured values of the potential changes, for the further evaluation preferably a separate evaluation electronics is provided, which is preferably connected to a controller, for example of the household appliance or integrated into such.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensorschaltung einen Spannungsteiler mit einer Serienschaltung aus einem festen Widerstand und einem variablen Widerstand auf, wobei der variable Widerstand einen durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung veränderbaren Widerstandswert hat. Im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung hat der variable Widerstand vorzugsweise einen Widerstandswert gegen Unendlich (elektrisch isoliert). Bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung kann der variable Widerstandswert vorzugsweise bis in einen Bereich von nur wenigen MΩ oder sogar nur wenigen kΩ absinken.In a preferred embodiment of the invention, the sensor circuit has a voltage divider with a series circuit of a fixed resistor and a variable resistor, wherein the variable resistor has a variable by an operation of the input device resistance value. In the non-actuated output state of the input device, the variable resistor preferably has a resistance value against infinity (electrically isolated). Upon actuation of the input device, the variable resistance value may preferably fall within a range of only a few MΩ or even only a few kΩ.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei erste Messelektroden und/oder wenigstens zwei zweite Messelektroden vorgesehen. Die ersten und die zweiten Messelektroden können dabei in gleichen oder in unterschiedlichen Anzahlen vorhanden sein. Die ersten Messelektroden sind dann sowohl untereinander als auch gegenüber den zweiten Messelektroden elektrisch isoliert, und die zweiten Messelektroden sind dann sowohl untereinander als auch gegenüber den ersten Messelektroden elektrisch isoliert. Im Fall von mehreren ersten Messelektroden können diese zueinander gleiche oder unterschiedliche Potenziale aufweisen; im Fall von mehreren zweiten Messelektroden können diese zueinander gleiche oder unterschiedliche Potenziale aufweisen. Insgesamt können die mehreren ersten und/oder zweiten Messelektroden somit zwei oder mehr unterschiedliche Potenziale aufweisen. Die Anzahlen der ersten und zweiten Messelektroden hängen insbesondere von der Form und der Größe des Trägers und der gewünschten Messgenauigkeit der Eingabevorrichtung ab.In a preferred embodiment of the invention, at least two first measuring electrodes and / or at least two second measuring electrodes are provided. The first and the second measuring electrodes can be present in the same or in different numbers. The first measuring electrodes are then electrically insulated both from one another and from the second measuring electrodes, and the second measuring electrodes are then electrically insulated both from each other and from the first measuring electrodes. In the case of a plurality of first measuring electrodes, these may have the same or different potentials to one another; In the case of a plurality of second measuring electrodes, these may have the same or different potentials. Overall, the plurality of first and / or second measuring electrodes can thus have two or more different potentials. The numbers of the first and second measuring electrodes depend in particular on the shape and the size of the carrier and the desired measuring accuracy of the input device.

Vorzugsweise ist die Sensorschaltung ausgestaltet, um Potenzialveränderungen an mehreren Paaren aus einer der ersten Messelektroden und einer der zweiten Messelektroden zeitlich nacheinander (zum Beispiel im Multiplexverfahren) oder parallel (zum Beispiel durch eine entsprechend große Anzahl von Sensorschaltungszweigen) zu erfassen.Preferably, the sensor circuit is designed to detect potential changes to a plurality of pairs of one of the first measuring electrodes and one of the second measuring electrodes in chronological succession (for example by multiplexing) or in parallel (for example by a correspondingly large number of sensor circuit branches).

Gemäß der Erfindung sind die wenigstens eine erste Messelektrode und die wenigstens eine zweite Messelektrode dem Benutzer gegenüber elektrisch isoliert und ist die wenigstens eine erste Messelektrode bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung relativ zur wenigstens einen zweiten Messelektrode bewegbar. Die Messelektroden, die im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung auf unterschiedlichen elektrischen Potenzialen liegen, können durch eine Relativbewegung der wenigstens einen ersten Messelektrode kurzgeschlossen werden. Der Widerstandswert des oben genannten variablen Widerstandes der Sensorschaltung wird in diesem Fall bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung durch die aufgrund der Relativbewegung der Messelektroden zueinander veränderten örtlichen Gegebenheiten bestimmt.According to the invention, the at least one first measuring electrode and the at least one second measuring electrode are electrically insulated from the user and the at least one first measuring electrode is movable relative to the at least one second measuring electrode when the input device is actuated. The measuring electrodes, the In the non-actuated initial state of the input device are at different electrical potentials, can be short-circuited by a relative movement of the at least one first measuring electrode. The resistance value of the above-mentioned variable resistor of the sensor circuit is determined in this case upon actuation of the input device by the local conditions which have changed due to the relative movement of the measuring electrodes relative to one another.

Vorzugsweise ist bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung ein Abstand zwischen der wenigstens einen ersten Messelektrode und der wenigstens einen zweiten Messelektrode veränderbar. Ein reduzierter Abstand hat üblicherweise einen reduzierten Widerstandswert zur Folge, der von der Sensorschaltung erfasst werden kann.Preferably, upon actuation of the input device, a distance between the at least one first measuring electrode and the at least one second measuring electrode is variable. A reduced distance usually results in a reduced resistance, which can be detected by the sensor circuit.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind wenigstens zwei zweite Messelektroden vorgesehen und ist die (genau) eine erste Messelektrode kreisringförmig ausgestaltet und die wenigstens zwei zweiten Messelektroden umschließend angeordnet. Dabei ist die eine erste Messelektrode vorzugsweise relativ zu den wenigstens zwei zweiten Messelektroden in ihrer Umfangsrichtung drehbar.In a preferred embodiment, at least two second measuring electrodes are provided and the (exactly) a first measuring electrode is configured in the shape of an annular ring and the at least two second measuring electrodes are arranged in a surrounding manner. In this case, the one first measuring electrode is preferably rotatable in its circumferential direction relative to the at least two second measuring electrodes.

In einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die wenigstens eine erste Messelektrode und/oder die wenigstens eine zweite Messelektrode entlang eines Kreises oder eines Kreisbogens hintereinander angeordnet. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die wenigstens eine erste Messelektrode und/oder die wenigstens eine zweite Messelektrode im Wesentlichen geradlinig hintereinander angeordnet.In yet another preferred embodiment of the invention, the at least one first measuring electrode and / or the at least one second measuring electrode along a circle or a circular arc are arranged one behind the other. In another preferred embodiment of the invention, the at least one first measuring electrode and / or the at least one second measuring electrode are arranged essentially in a straight line one behind the other.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer oben beschriebenen Eingabevorrichtung der Erfindung. Bei dem Haushaltsgerät handelt es sich vorzugsweise um ein Wäschebehandlungsgerät (z.B. Waschmaschine, Wäschetrockner, etc.), eine Geschirrspülmaschine, ein Kochgerät (z.B. Kochfeld, Herd, Mikrowellenofen, etc.), ein Kühl- und/oder Gefriergerät oder dergleichen. Im Fall von mehreren Eingabevorrichtungen der Erfindung können diese gleichartig oder unterschiedlich zueinander ausgestaltet sein.The invention also relates to an electronic household appliance with at least one input device of the invention described above. The household appliance is preferably a laundry treating appliance (e.g., washing machine, clothes dryer, etc.), a dishwasher, a cooking utensil (e.g., hob, stove, microwave oven, etc.), a refrigerator and / or freezer, or the like. In the case of multiple input devices of the invention, these may be the same or different from each other.

Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:

  • 1A eine Querschnittsansicht einer Eingabevorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät;
  • 1 B eine Schemadraufsicht der Eingabevorrichtung von 1A;
  • 2 eine Darstellung einer Sensorschaltung mit Einfeldauswertung für die Eingabevorrichtung von 1;
  • 3 eine Darstellung einer Sensorschaltung mit Mehrfeldauswertung für die Eingabevorrichtung von 1;
  • 4 eine Seitenansicht einer anderen Eingabevorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät; und
  • 5 eine Schemadraufsicht einer Eingabevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
The above and other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of preferred, non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings. In it show, mostly schematically:
  • 1A a cross-sectional view of an input device for a household electronic device;
  • 1 B a schematic top view of the input device of 1A ;
  • 2 a representation of a sensor circuit with single-field evaluation for the input device of 1 ;
  • 3 a representation of a sensor circuit with multi-field evaluation for the input device of 1 ;
  • 4 a side view of another input device for a household electronic device; and
  • 5 a schematic plan view of an input device according to an embodiment of the invention.

Anhand der 1 bis 3 wird nun das Grundprinzip der Sensorschaltung für eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung am Beispiel eines anderen berührungsempfindlichen Drehknopfes näher erläutert.Based on 1 to 3 The basic principle of the sensor circuit for an input device according to the invention will now be explained in more detail using the example of another touch-sensitive rotary knob.

Der Drehknopf ist zum Beispiel an einer Bedienblende 10 eines elektronischen Haushaltsgerätes angebracht. Der Drehknopf weist einen Träger 12 aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Kunststoffmaterial auf, der die Form und die Größe des Drehknopfes vorgibt (vgl. 1A). An der im Wesentlichen zylindrischen Außenumfangsfläche stellt der Drehknopf einen Bedienabschnitt bereit, in/an dem mehrere erste Messelektroden 14 und mehrere zweite Messelektroden 16 angeordnet und an dem Träger 12 befestigt sind.The knob is, for example, on a control panel 10 an electronic home appliance attached. The knob has a carrier 12 made of an electrically non-conductive plastic material, which dictates the shape and size of the knob (see. 1A) , On the substantially cylindrical outer circumferential surface, the rotary knob provides an operating section in / on which a plurality of first measuring electrodes 14 and a plurality of second measuring electrodes 16 arranged and on the carrier 12 are attached.

Wie in 1A veranschaulicht, sind in diesem Beispiel insgesamt fünf erste Messelektroden 14 und fünf zweite Messelektroden 16 abwechselnd hintereinander entlang eines Kreisringes angeordnet. Die Messelektroden 14, 16 sind jeweils aus einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. Metall, elektrisch leitfähiger Kunststoff) gefertigt und durch elektrische Isolierungen 18 voneinander getrennt. Die Messelektroden 14, 16 können beispielsweise in Taschen oder Ausnehmungen des Trägers 12 aufgenommen sein, sodass die Wände zwischen den Ausnehmungen die Isolierungen 18 bilden.As in 1A In this example, a total of five first measuring electrodes are illustrated 14 and five second measuring electrodes 16 arranged alternately one behind the other along a circular ring. The measuring electrodes 14 . 16 are each made of an electrically conductive material (eg metal, electrically conductive plastic) and by electrical insulation 18 separated from each other. The measuring electrodes 14 . 16 For example, in pockets or recesses of the wearer 12 be absorbed so that the walls between the recesses the insulation 18 form.

Die ersten Messelektroden 14 haben jeweils ein erstes elektrisches Potenzial, und die zweiten Messelektroden haben jeweils ein zweites elektrisches Potenzial, welches von dem ersten elektrischen Potenzial verschieden ist. Die Potenzialdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Potenzial und damit zwischen den ersten und den zweiten Messelektroden 14, 16 liegt beispielsweise in der Größenordnung von 1,5 V bis 5 V, sie beträgt zum Beispiel etwa 3,3 V. Die unterschiedlichen elektrischen Potenziale der ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 können somit zum Beispiel durch eine Gleichspannungsquelle 101 in Form einfacher Batterien bereitgestellt werden (vgl. 2).The first measuring electrodes 14 each have a first electrical potential, and the second measuring electrodes each have a second electrical potential that is different from the first electrical potential. The potential difference between the first and the second electrical potential and thus between the first and the second measuring electrodes 14 . 16 For example, it is on the order of 1.5V to 5V is for example about 3.3 V. The different electrical potentials of the first and second measuring electrodes 14 . 16 Thus, for example, by a DC voltage source 101 be provided in the form of simple batteries (see. 2 ).

Wie in 1B angedeutet, sind die ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 paarweise einander gegenüberliegend angeordnet, sodass sie von einem Benutzer mit zwei Fingern 22a, 22b einer Hand gleichzeitig kontaktiert werden können. Durch eine solche Betätigung der Eingabevorrichtung werden die ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 eines Messelektrodenpaares über die Hand des Benutzers kurzgeschlossen, was von einer Sensorschaltung 20 zwischen den ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 erfasst werden kann.As in 1B are indicated, the first and second measuring electrodes 14 . 16 arranged in pairs opposite each other so that they are picked up by a user with two fingers 22a . 22b one hand can be contacted at the same time. By such operation of the input device, the first and second measuring electrodes 14 . 16 a pair of measuring electrodes shorted over the user's hand, resulting from a sensor circuit 20 between the first and second measuring electrodes 14 . 16 can be detected.

Die ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 sind über eine Sensorschaltung 20 mit einer entsprechenden Anzahl von Schaltungszweigen paarweise miteinander verschaltet und auf die unterschiedlichen elektrischen Potenziale gelegt, wie in 1A und 1B angedeutet.The first and second measuring electrodes 14 . 16 are via a sensor circuit 20 connected in pairs with a corresponding number of circuit branches and placed on the different electrical potentials, as in 1A and 1B indicated.

Ein möglicher Aufbau einer solchen Sensorschaltung 20 für einen Schaltungszweig zwischen einer ersten Messelektrode 14 und einer zweiten Messelektrode 16 ist in 2 dargestellt.A possible construction of such a sensor circuit 20 for a circuit branch between a first measuring electrode 14 and a second measuring electrode 16 is in 2 shown.

Die Sensorschaltung 20 enthält eine Gleichspannungsquelle 201 (z.B. Batterie), welche einerseits mit der ersten Messelektrode 14 elektrisch leitend verbunden ist und andererseits über einen festen Widerstand 202 mit der zweiten Messelektrode 16 elektrisch leitend verbunden ist. Parallel zum festen Widerstand 202 ist ein Spannungsmessgerät (z.B. Voltmeter) 204 geschaltet, mit welchem der Spannungsabfall über dem festen Widerstand 202 erfasst werden kann.The sensor circuit 20 contains a DC voltage source 201 (eg battery), which on the one hand with the first measuring electrode 14 electrically connected and on the other hand via a fixed resistor 202 with the second measuring electrode 16 is electrically connected. Parallel to the fixed resistor 202 is a voltmeter (eg voltmeter) 204 switched, with which the voltage drop across the fixed resistor 202 can be detected.

Im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung liegen die beiden elektrisch voneinander isolierten Messelektroden 14, 16 auf unterschiedlichen elektrischen Potenzialen, welche durch die Gleichspannungsquelle 201 vorgegeben sind. Bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung in der in 1B veranschaulichten Weise werden die beiden Messelektroden 14, 16 über die den Drehknopf berührenden Finger 22a, 22b eines Benutzers kurzgeschlossen, sodass sich ein geschlossener Stromkreis bildet, über den sich die elektrischen Potenziale der beiden Messelektroden 14, 16 angleichen können.In the non-actuated initial state of the input device are the two electrically isolated from each other measuring electrodes 14 . 16 at different electrical potentials, which by the DC voltage source 201 are predetermined. Upon actuation of the input device in the in 1B illustrated manner, the two measuring electrodes 14 . 16 over the finger touching the knob 22a . 22b short circuited by a user, so that forms a closed circuit, over which the electrical potentials of the two measuring electrodes 14 . 16 can match.

Wie in 2 dargestellt, weist die Sensorschaltung 20 bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung einen Spannungsteiler auf, der aus dem genannten festen Widerstand 202 und einem weiteren, variablen Widerstand 203 gebildet ist. Der Widerstandswert des variablen Widerstandes 203 geht im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung, d.h. ohne Berührung durch die Finger 22a, 22b, gegen Unendlich. Bei einer Kontaktierung der Messelektroden 14, 16 wie in 1B reduziert sich der Widerstandswert des variablen Widerstandes 203 zum Beispiel auf etwa 200 kΩ bis etwa 1,5 MΩ (je nach Zustand der Hand des Benutzers).As in 2 shown, the sensor circuit 20 upon actuation of the input device, a voltage divider consisting of said fixed resistor 202 and another variable resistor 203 is formed. The resistance of the variable resistor 203 goes in the non-actuated output state of the input device, ie without touching the fingers 22a . 22b , against infinity. When contacting the measuring electrodes 14 . 16 as in 1B reduces the resistance of the variable resistor 203 for example, about 200 kΩ to about 1.5 MΩ (depending on the state of the user's hand).

Über dem festen Widerstand 202, der beispielsweise einen Widerstandswert von etwa 10 MΩ hat, fällt dann durch den im geschlossenen Stromkreis entstehenden Stromfluss I von etwa 0,5 - 0,6 µA eine Spannung im Bereich bis etwa 3,2 V ab, welche durch das Voltmeter 204 erfasst werden kann.Over the fixed resistor 202 , which has a resistance value of about 10 MΩ, for example, then drops a voltage in the range up to about 3.2 V through the current flowing in the closed circuit current I of about 0.5 - 0.6 uA, which by the voltmeter 204 can be detected.

In einer Ausführungsvariante kann die Sensorschaltung 20 fünf solcher Schaltungszweige enthalten, die jeweils ein Paar einander gegenüberliegender erster und zweiter Messelektroden 14, 16 miteinander verschalten. Die Sensorschaltung 20 kann auf diese Weise die möglichen Potenzialveränderungen an den verschiedenen Paaren erster und zweiter Messelektroden zeitlich parallel erfassen.In one embodiment, the sensor circuit 20 five such circuit branches, each comprising a pair of opposing first and second measuring electrodes 14 . 16 interconnect with each other. The sensor circuit 20 In this way, the potential changes in potential at the different pairs of first and second measuring electrodes can be recorded in parallel in time.

3 zeigt eine andere Ausführungsvariante der Sensorschaltung 20, mit welcher die möglichen Potenzialveränderungen an den verschiedenen Paaren erster und zweiter Messelektroden 14, 16 im Multiplexverfahren zeitlich nacheinander erfasst werden können. 3 shows another embodiment of the sensor circuit 20 with which the potential changes in potential at the different pairs of first and second measuring electrodes 14 . 16 can be detected in the multiplex process in chronological order.

Die Sensorschaltung von 3 weist wie die Sensorschaltung von 2 eine Gleichspannungsquelle 201, einen festen Widerstand 202 und ein Voltmeter 204 auf. Die mehreren Paare von ersten Messelektroden 14 und zweiten Messelektroden 16 sind parallel zueinander geschaltet, wobei ein erster Pol der Gleichspannungsquelle 201 jeweils über ein erstes Schaltelement 205 mit einer der ersten Messelektroden 14 verbindbar ist und ein zweiter Pol der Gleichspannungsquelle 202 jeweils über den festen Widerstand 202 und ein zweites Schaltelement 206 mit einer der zweiten Messelektroden 16 verbindbar ist. Durch Schließen der ersten und zweiten Schaltelemente 205, 206 können die variablen Widerstände 203 zwischen den ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 nacheinander erfasst werden.The sensor circuit of 3 points like the sensor circuit of 2 a DC voltage source 201 , a solid resistance 202 and a voltmeter 204 on. The multiple pairs of first measuring electrodes 14 and second measuring electrodes 16 are connected in parallel with each other, wherein a first pole of the DC voltage source 201 each via a first switching element 205 with one of the first measuring electrodes 14 is connectable and a second pole of the DC voltage source 202 each above the fixed resistance 202 and a second switching element 206 with one of the second measuring electrodes 16 is connectable. By closing the first and second switching elements 205 . 206 can the variable resistors 203 between the first and second measuring electrodes 14 . 16 be recorded one after the other.

In der Ausführungsvariante von 3 können dabei nicht nur die variablen Widerstände 203 zwischen einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 erfasst werden, sondern grundsätzlich alle möglichen Kombinationen zwischen einer der ersten Messelektroden 14 und einer der zweiten Messelektroden 16. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die ersten Schaltelemente 205 oder die zweiten Schaltelemente 206 wegzulassen, um nur die variablen Widerstände 203 zwischen einander gegenüberliegenden Paaren erster und zweiter Messelektroden zu erfassen.In the embodiment of 3 not only the variable resistances can do this 203 between opposing first and second measuring electrodes 14 . 16 but in principle all possible combinations between one of the first measuring electrodes 14 and one of the second measuring electrodes 16 , Alternatively, it is also possible, the first switching elements 205 or the second switching elements 206 to omit only the variable resistors 203 between opposite pairs of first and second measuring electrodes.

Mit Hilfe der beschriebenen Anordnung von ersten und zweiten Messelektroden 14, 16 und der beschriebenen Sensorschaltung 20 kann an dem Drehknopf die Position der Berührung durch die Finger 22a, 22b des Benutzers erkannt werden und zum Beispiel ein entsprechendes Wasch- oder Kochprogramm ausgewählt werden. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, eine Drehbewegung der Finger 22a, 22b um den Drehknopf herum zu erkennen (z.B. durch eine zeitliche Abfolge von Potenzialveränderungen an verschiedenen Messelektrodenpaaren), um zum Beispiel eine Veränderung eines eingestellten Parameters eines Wasch- oder Kochprogramms vorzunehmen. Dabei können grundsätzlich sowohl absolute Drehstellungen der Finger als auch relative Drehbewegungen erkannt werden. Je mehr erste und zweite Messelektroden 14, 16 an dem Drehknopf vorgesehen sind, umso größer können die Genauigkeit und die Vielfältigkeit der Eingabebetätigungen an dem Drehknopf werden. With the aid of the described arrangement of first and second measuring electrodes 14 . 16 and the described sensor circuit 20 can be at the knob the position of the touch by the fingers 22a . 22b be recognized by the user and, for example, a corresponding washing or cooking program can be selected. In addition, there is also the possibility of a rotational movement of the fingers 22a . 22b to recognize around the knob (eg by a temporal sequence of potential changes to different pairs of measuring electrodes), for example, to make a change in a set parameter of a washing or cooking program. In principle, both absolute rotational positions of the fingers and relative rotational movements can be detected. The more first and second measuring electrodes 14 . 16 are provided on the rotary knob, the greater the accuracy and variety of input operations can be on the knob.

In dem Beispiel von 1 und 3 liegen alle ersten Messelektroden 14 auf dem gleichen ersten elektrischen Potenzial und liegen alle zweiten Messelektroden 16 auf dem gleichen zweiten elektrischen Potenzial. Es ist allerdings auch möglich, die mehreren ersten Messelektroden 14 auf unterschiedliche elektrische Potenziale zu setzen und/oder die mehreren zweiten Messelektroden 16 auf unterschiedliche elektrische Potenziale zu setzen. In einer solchen Ausführungsvariante sind ggf. mehrere Gleichspannungsquellen vorgesehen, um die mehr als zwei unterschiedlichen Potenziale bereitzustellen.In the example of 1 and 3 lie all first measuring electrodes 14 at the same first electrical potential and are all second measuring electrodes 16 at the same second electrical potential. However, it is also possible to use the several first measuring electrodes 14 to set to different electrical potentials and / or the multiple second measuring electrodes 16 to set different electrical potentials. In such an embodiment, if necessary, a plurality of DC voltage sources are provided to provide the more than two different potentials.

In dem Beispiel von 1 und 3 enthält die Sensorschaltung 20 ein Voltmeter 204 zur Spannungserfassung. Alternativ kann die Sensorschaltung auch mehrere Voltmeter zur Spannungserfassung, ein oder mehrere Amperemeter zur Stromerfassung, ein oder mehrere Messgeräte zur Widerstandsmessung oder Kombinationen der genannten Möglichkeiten aufweisen. Insbesondere können die Veränderungen der Potenziale oder Potenzialdifferenzen entweder direkt über Spannungsmessungen oder indirekt über die Messungen anderer elektrischer Größen erfasst werden.In the example of 1 and 3 contains the sensor circuit 20 a voltmeter 204 for voltage detection. Alternatively, the sensor circuit may also comprise a plurality of voltmeters for voltage detection, one or more ammeter for current detection, one or more measuring devices for resistance measurement or combinations of said options. In particular, the changes in the potentials or potential differences can be detected either directly via voltage measurements or indirectly via the measurements of other electrical variables.

Bezug nehmend auf 4 wird nun ein anderes Beispiel einer Eingabevorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät näher beschrieben.Referring to 4 Now, another example of an input device for a home electronic appliance will be described in more detail.

In diesem Beispiel ist die Eingabevorrichtung in der Art eines Türgriffes ausgestaltet. Der elektrisch nicht-leitfähige Träger 12 ist entsprechend geformt und dimensioniert.In this example, the input device is configured in the manner of a door handle. The electrically non-conductive carrier 12 is shaped and dimensioned accordingly.

An einer der Tür 24 abgewandten Außenseite des Trägers 12 sind mehrere (hier: drei) erste Messelektroden 14a, 14b angeordnet. An einer der Tür zugewandten Innenseite des Trägers 12 sind mehrere (hier: drei) zweite Messelektroden 16a, 16b) angeordnet. Wie im ersten Beispiel liegen die ersten und zweiten Messelektroden 14a, 14b, 16a, 16b für den Benutzer frei, sodass sie vom Benutzer, wenn er/sie den Türgriff mit seiner/ihrer Hand umgreift, direkt kontaktiert werden können.At one of the door 24 facing away from the outside of the carrier 12 are several (here: three) first measuring electrodes 14a . 14b arranged. At one of the door facing the inside of the carrier 12 are several (here: three) second measuring electrodes 16a . 16b ) arranged. As in the first example, the first and second measuring electrodes are located 14a . 14b . 16a . 16b free for the user so that they can be directly contacted by the user when he / she grasps the door handle with his / her hand.

Die ersten Messelektroden 14a, 14b sind im Wesentlichen geradlinig hintereinander angeordnet, und die zweiten Messelektroden 16a, 16b sind im Wesentlichen geradlinig hintereinander angeordnet. Außerdem liegen die ersten und zweiten Messelektroden 14a-16a, 14b-16b einander paarweise gegenüber. Die ersten Messelektroden 14a, 14b sind durch Isolierungen 18a voneinander elektrisch isoliert, die zweiten Messelektroden 16a, 16b sind durch Isolierungen 18b voneinander elektrisch isoliert, und die ersten Messelektroden 14a, 14b sind von den zweiten Messelektroden 16a, 16b durch Isolierungen 18c elektrisch isoliert. Die verschiedenen Isolierungen 18a, 18b, 18c können zum Beispiel durch Rippen aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein, die an dem Träger 12 angebracht oder integral mit diesem ausgebildet sind.The first measuring electrodes 14a . 14b are arranged substantially straight behind one another, and the second measuring electrodes 16a . 16b are essentially arranged in a straight line one behind the other. In addition, the first and second measuring electrodes are located 14a - 16a . 14b - 16b in pairs opposite each other. The first measuring electrodes 14a . 14b are through insulation 18a electrically isolated from each other, the second measuring electrodes 16a . 16b are through insulation 18b electrically isolated from each other, and the first measuring electrodes 14a . 14b are from the second measuring electrodes 16a . 16b through insulation 18c electrically isolated. The different insulations 18a . 18b . 18c For example, ribs may be formed from an electrically conductive material attached to the carrier 12 attached or formed integrally therewith.

Wie durch die Bezugsziffern in 4 angedeutet, liegen die mehreren ersten Messelektroden 14a, 14b auf unterschiedlichen Potenzialen und liegen die mehreren zweiten Messelektroden 16a, 16b auf unterschiedlichen Potenzialen. Außerdem liegen die ersten und zweiten Messelektroden eines einander gegenüberliegenden Paares auf unterschiedlichen Potenzialen. Im speziellen Beispiel von 4 liegen die zwei äußeren ersten Messelektroden 14a und die eine innere zweite Messelektrode 16b auf einem ersten elektrischen Potenzial und liegen die eine innere erste Messelektrode 14b und die zwei äußeren zweiten Messelektroden 16a auf einem zweiten elektrischen Potenzial. In diesem Fall können die elektrischen Potenziale aller ersten und zweiten Messelektroden durch eine einzige Gleichspannungsquelle 201 in der Sensorschaltung 20 bereitgestellt werden.As indicated by the reference numbers in 4 indicated, lie the plurality of first measuring electrodes 14a . 14b at different potentials and are the several second measuring electrodes 16a . 16b on different potentials. In addition, the first and second measuring electrodes of a pair lying opposite to each other at different potentials. In the specific example of 4 lie the two outer first measuring electrodes 14a and the one inner second measuring electrode 16b at a first electrical potential and are the one inner first measuring electrode 14b and the two outer second measuring electrodes 16a at a second electrical potential. In this case, the electrical potentials of all the first and second measuring electrodes by a single DC voltage source 201 in the sensor circuit 20 to be provided.

Bezug nehmend auf 5 wird nun ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung näher beschrieben.Referring to 5 Now, an embodiment of an input device according to the invention will be described in more detail.

Der (nicht dargestellte) Träger ist in diesem Fall zur Ausgestaltung eines Drehknopfes ausgebildet. Es ist eine kreisringförmige erste Messelektrode 14 vorgesehen, welche auf ihrer dem Benutzer zugewandten Außenseite mit einer elektrischen Isolierung 26 zum Beispiel aus einem Elastomer versehen ist.The (not shown) carrier is designed in this case to design a rotary knob. It is an annular first measuring electrode 14 provided, which on its side facing the user with an electrical insulation 26 For example, is provided of an elastomer.

Konzentrisch zu dieser ersten Messelektrode 14 ist eine Anordnung von in diesem Fall vier zweiten Messelektroden 16a, 16b vorgesehen. Die zweiten Messelektroden 16a, 16b sind jeweils kreissegmentförmig ausgebildet und bilden gemeinsam eine kreisförmige Messelektrodenanordnung. Die erste Messelektrode 14 schließt diese Messelektrodenanordnung 16a, 16b ein.Concentric to this first measuring electrode 14 is an arrangement of four second measuring electrodes in this case 16a . 16b intended. The second measuring electrodes 16a . 16b are each formed in a circular segment and together form a circular measuring electrode arrangement. The first measuring electrode 14 closes this measuring electrode arrangement 16a . 16b one.

Die zweiten Messelektroden 16a, 16b sind von der ersten Messelektrode 14 durch eine Isolierung 18c beabstandet, welche beispielsweise als einfacher Luftspalt oder aus einem flexiblen Elastomer ausgestaltet sein kann. Außerdem sind die vier zweiten Messelektroden 16a, 16b zueinander durch eine weitere Isolierung 18b elektrisch voneinander getrennt.The second measuring electrodes 16a . 16b are from the first measuring electrode 14 through insulation 18c spaced, which may be configured for example as a simple air gap or of a flexible elastomer. In addition, the four second measuring electrodes 16a . 16b to each other by further insulation 18b electrically isolated from each other.

Im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung liegt die erste Messelektrode 14 auf einem ersten elektrischen Potenzial, liegen die zwei zweiten Messelektroden 16a auf einem zweiten elektrischen Potenzial, und liegen die zwei zweiten Messelektroden 16b auf einem dritten elektrischen Potenzial. Die zweiten Messelektroden 16a, 16b mit unterschiedlichen Potenzialen sind dabei abwechselnd zueinander angeordnet.In the non-actuated initial state of the input device is the first measuring electrode 14 at a first electrical potential, lie the two second measuring electrodes 16a at a second electrical potential, and are the two second measuring electrodes 16b on a third electric potential. The second measuring electrodes 16a . 16b with different potentials are arranged alternately to each other.

Drückt ein Benutzer an einer Stelle von außen auf den Drehknopf (im Wesentlichen radiale Druckbelastung), so werden die äußere Isolierung 26 und die erste Messelektrode 14 in diesem Bereich radial nach innen gedrückt. Hierdurch verringert sich der Abstand zwischen der ersten Messelektrode 14 und der jeweiligen gegenüberliegenden zweiten Messelektrode 16a, 16b, sodass sich der variable Widerstand 203 zwischen diesen Messelektroden entsprechend reduziert. Ein dadurch bewirkter Potenzialausgleich zwischen diesen Messelektroden wird durch die Sensorschaltung 20 erkannt.When a user presses the knob from outside (essentially radial pressure load), the outer insulation becomes 26 and the first measuring electrode 14 pressed radially inward in this area. This reduces the distance between the first measuring electrode 14 and the respective opposite second measuring electrode 16a . 16b so that the variable resistance 203 correspondingly reduced between these measuring electrodes. An induced potential equalization between these measuring electrodes is caused by the sensor circuit 20 recognized.

Je mehr zweite Messelektroden 16a, 16b vorgesehen sind, umso genauer wird die Winkelerkennung bei der Betätigung des Drehknopfes.The more second measuring electrodes 16a . 16b are provided, the more accurate the angle detection in the operation of the knob.

Soll neben einer solchen Winkelerkennung auch eine Rotationsbetätigung des Drehknopfes erfassbar sein, so können beispielsweise die zweiten Messelektroden 16a, 16b ortsfest am Träger 12 angebracht werden, während die erste Messelektrode 14 mit der Isolierung 26 um die zweite Messelektrodenanordnung herum drehbar ist. Wird bei einer Betätigung des Drehknopfes von außen eine Druckkraft aufgebracht, so verringert sich der Abstand zwischen ersten und zweiten Messelektroden 14, 16a, 16b in einem Bereich. Beim Drehen des Drehknopfes und damit der ersten Messelektrode 14 verändert sich die Position dieses geringeren Abstandes zwischen ersten und zweiten Messelektroden 14, 16a, 16b, was durch die Sensorschaltung 20 erkannt werden kann. Der Luftspalt 18c dient in diesem Fall als eine Art Lager oder Reibschicht zwischen den Messelektroden.If, in addition to such an angle detection, a rotational actuation of the rotary knob can also be detected, for example the second measuring electrodes can be detected 16a . 16b stationary on the carrier 12 be attached while the first measuring electrode 14 with the insulation 26 is rotatable about the second measuring electrode assembly around. If a pressing force is applied from the outside when the rotary knob is actuated, the distance between the first and second measuring electrodes is reduced 14 . 16a . 16b in one area. When turning the knob and thus the first measuring electrode 14 the position of this smaller distance between the first and second measuring electrodes changes 14 . 16a . 16b what caused by the sensor circuit 20 can be recognized. The air gap 18c in this case serves as a kind of bearing or friction layer between the measuring electrodes.

Im Übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel den obigen Beispielen der 1 bis 4.Incidentally, this embodiment corresponds to the above examples of 1 to 4 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Bedienblendecontrol panel
1212
Trägercarrier
1414
erste Messelektrode(n)first measuring electrode (s)
14a14a
erste Messelektrode(n)first measuring electrode (s)
14b14b
erste Messelektrode(n)first measuring electrode (s)
1616
zweite Messelektrode(n)second measuring electrode (s)
16a16a
zweite Messelektrode(n)second measuring electrode (s)
16b16b
zweite Messelektrode(n)second measuring electrode (s)
1818
Isolierunginsulation
18a18a
Isolierunginsulation
18b18b
Isolierunginsulation
18c18c
Isolierunginsulation
2020
Auswerteschaltungevaluation
22a22a
erster Fingerfirst finger
22b22b
zweiter Fingersecond finger
2424
Türdoor
2626
Isolatorinsulator
201201
GleichspannungsquelleDC voltage source
202202
fester Widerstandsolid resistance
203203
variabler Widerstandvariable resistance
204204
Spannungsmessgerät, VoltmeterVoltage meter, voltmeter
205205
erste Schaltelementefirst switching elements
206206
zweite Schaltelementesecond switching elements

Claims (10)

Eingabevorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät, aufweisend: einen elektrisch nicht-leitfähigen Träger (12); und wenigstens eine erste Messelektrode (14, 14a, 14b) aus einem elektrisch leitfähigen Material und wenigstens eine zweite Messelektrode (16, 16a, 16b) aus einem elektrisch leitfähigen Material, die elektrisch voneinander isoliert (18, 18a, 18b, 18c) an dem Träger (12) angeordnet sind, wobei die wenigstens eine erste Messelektrode (14, 14a, 14b) und die wenigstens eine zweite Messelektrode (16, 16a, 16b) im nicht-betätigten Ausgangszustand der Eingabevorrichtung unterschiedliche elektrische Potenziale aufweisen und durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung elektrisch leitend miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Messelektrode (14) und die wenigstens eine zweite Messelektrode (16a, 16b) dem Benutzer gegenüber elektrisch isoliert (26) sind; die wenigstens eine erste Messelektrode (14) bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung relativ zur wenigstens einen zweiten Messelektrode (16a, 16b) bewegbar ist; und eine Sensorschaltung (20) zum Erfassen einer Potenzialveränderung der wenigstens einen ersten Messelektrode (14, 14a, 14b) und/oder der wenigstens einen zweiten Messelektrode (16, 16a, 16b) vorgesehen ist.An input device for a home electronic appliance, comprising: an electrically non-conductive support (12); and at least one first measuring electrode (14, 14a, 14b) of an electrically conductive material and at least one second measuring electrode (16, 16a, 16b) of an electrically conductive material, electrically isolated from each other (18, 18a, 18b, 18c) on the Carrier (12) are arranged, wherein the at least one first measuring electrode (14, 14a, 14b) and the at least one second measuring electrode (16, 16a, 16b) in the non-actuated initial state of the input device have different electrical potentials and by an operation of the input device electrically conductively connected to each other, characterized in that the at least one first measuring electrode (14) and the at least one second measuring electrode (16a, 16b) being electrically isolated from the user (26); the at least one first measuring electrode (14) is movable relative to the at least one second measuring electrode (16a, 16b) upon actuation of the input device; and a sensor circuit (20) for detecting a change in potential of the at least one first measuring electrode (14, 14a, 14b) and / or the at least one second measuring electrode (16, 16a, 16b) is provided. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorschaltung (20) einen Spannungsteiler mit einer Serienschaltung aus einem festen Widerstand (202) und einem variablen Widerstand (203) aufweist, wobei der variable Widerstand (203) einen durch eine Betätigung der Eingabevorrichtung veränderbaren Widerstandswert hat.Input device after Claim 1 characterized in that the sensor circuit (20) comprises a voltage divider having a series connection of a fixed resistor (202) and a variable resistor (203), the variable resistor (203) having a resistance value variable by an operation of the input device. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei erste Messelektroden (14, 14a, 14b) und/oder wenigstens zwei zweite Messelektroden (16, 16a, 16b) vorgesehen sind.Input device after Claim 1 or 2 , characterized in that at least two first measuring electrodes (14, 14a, 14b) and / or at least two second measuring electrodes (16, 16a, 16b) are provided. Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorschaltung (20) ausgestaltet ist, um Potenzialveränderungen an mehreren Paaren aus einer der ersten Messelektroden (14, 14a, 14b) und einer der zweiten Messelektroden (16, 16a, 16b) zeitlich nacheinander oder parallel zu erfassen.Input device after Claim 3 , characterized in that the sensor circuit (20) is designed to detect potential changes to a plurality of pairs of one of the first measuring electrodes (14, 14a, 14b) and one of the second measuring electrodes (16, 16a, 16b) in succession or in parallel. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung der Eingabevorrichtung ein Abstand zwischen der wenigstens einen ersten Messelektrode (14) und der wenigstens einen zweiten Messelektrode (16a, 16b) veränderbar ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that upon actuation of the input device, a distance between the at least one first measuring electrode (14) and the at least one second measuring electrode (16a, 16b) is variable. Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei zweite Messelektroden (16a, 16b) vorgesehen sind; und eine erste Messelektrode (14) kreisringförmig ausgestaltet und die wenigstens zwei zweiten Messelektroden (16a, 16b) umschließend angeordnet ist.Input device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two second measuring electrodes (16a, 16b) are provided; and a first measuring electrode (14) designed annular and the at least two second measuring electrodes (16a, 16b) is arranged to encircle. Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine erste Messelektrode (14) relativ zu den wenigstens zwei zweiten Messelektroden (16a, 16b) in Umfangsrichtung drehbar ist.Input device after Claim 6 , characterized in that the one first measuring electrode (14) is rotatable relative to the at least two second measuring electrodes (16a, 16b) in the circumferential direction. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Messelektrode (14) und/oder die wenigstens eine zweite Messelektrode (16) entlang eines Kreises oder eines Kreisbogens hintereinander angeordnet sind.Input device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the at least one first measuring electrode (14) and / or the at least one second measuring electrode (16) are arranged one behind the other along a circle or a circular arc. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Messelektrode (14a, 14b) und/oder die wenigstens eine zweite Messelektrode (16a, 16b) im Wesentlichen geradlinig hintereinander angeordnet sind.Input device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the at least one first measuring electrode (14a, 14b) and / or the at least one second measuring electrode (16a, 16b) are arranged substantially in a straight line one behind the other. Elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer Eingabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electronic household appliance with at least one input device according to one of the preceding claims.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1965159A1 (en) * 1968-12-31 1970-07-16 Anvar Device for the transmission of graphic representations
GB1278338A (en) * 1969-12-12 1972-06-21 Plessey Co Ltd Improvements relating to touch-wire detection systems
US5844204A (en) 1993-09-24 1998-12-01 Seb S.A. Device for detection of electric current by micro-leakage
US20060158433A1 (en) * 2002-11-25 2006-07-20 Iee International Electronics & Engineering S.A. Data input device
US20060158041A1 (en) 1999-01-19 2006-07-20 Caldwell David W Touch switches and practical applications therefor
US20080195169A1 (en) * 2005-03-02 2008-08-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Low Power Standby Mode Monitor
US20090009491A1 (en) 2007-07-04 2009-01-08 Grivna Edward L Capacitive sensing control knob
EP2110065A1 (en) * 2007-09-21 2009-10-21 Lg Electronics Inc. Home appliance and controlling method of the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1965159A1 (en) * 1968-12-31 1970-07-16 Anvar Device for the transmission of graphic representations
GB1278338A (en) * 1969-12-12 1972-06-21 Plessey Co Ltd Improvements relating to touch-wire detection systems
US5844204A (en) 1993-09-24 1998-12-01 Seb S.A. Device for detection of electric current by micro-leakage
US20060158041A1 (en) 1999-01-19 2006-07-20 Caldwell David W Touch switches and practical applications therefor
US20060158433A1 (en) * 2002-11-25 2006-07-20 Iee International Electronics & Engineering S.A. Data input device
US20080195169A1 (en) * 2005-03-02 2008-08-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Low Power Standby Mode Monitor
US20090009491A1 (en) 2007-07-04 2009-01-08 Grivna Edward L Capacitive sensing control knob
EP2110065A1 (en) * 2007-09-21 2009-10-21 Lg Electronics Inc. Home appliance and controlling method of the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAINKA, Burkhard: Lernpaket Elektronik - verstehen und anwenden. Anleitung zu Lernpaket Conrad Components Basic Elektronik 3964 ab 14 Jahre, Nr. 19 22 96, Conrad Electronic SE, 92240 Hirschau. ISBN 978-3-7723-10031-1. Poing: Franzis Verlag, 2010. *
WALKER, Geoff: A review of technologies for sensing contact location on the surface of a display. Journal of the SID 20/8, 2012, pp. 413-440. *

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