一种家电操作装置及家用电器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种家电操作装置及家用电器，其中，所述操作装置包括：面板，所述面板固定置于安装面上；旋钮，所述旋钮固定设置于所述面板上且相对于所述面板旋转设置；所述旋钮包括：不规则金属部件；电感装置，所述电感装置设置于面板中，用于在所述旋钮相对于面板旋转时，根据所述不规则金属部件旋转引起的磁场变化感应旋钮的旋转，以确定旋转角度。可以确定旋钮的旋转角度，并根据旋钮的旋转角度执行对应的操作。与传统的机械式编码旋钮相比，由于不存在机械部件的损耗，不存在长期使用导致的失效问题；同时，也方便用户进行量程较大的参数的调节操作，提升了用户的使用体验。
【专利说明】
一种家电操作装置及家用电器
技术领域
[0001]本发明涉及电控元件技术领域，尤其涉及一种家电操作装置及家用电器。
【背景技术】
[0002]目前，很多家电的操作装置可分为两种，一种为机械式旋钮，另一种为按键。用户可以通过旋钮和按键实现操纵和控制家电的目的。
[0003]但是，上述两种操作装置都存在着一些缺点，按键式操作装置要求每个功能都需要有对应的实体按键，由于家电的功能较多，按键式操作装置需要配置多个实体按键。且在调节量程较大的参数，例如温度时，用户需要多次按压实体按键才可实现调节，给用户的使用带来不便。
[0004]旋钮是用手控转的手动元件。根据功能要求可连续多次旋转，旋转角度可达到360°。可将其旋转或推进拉出，以此启动并操纵或控制电器设备。但目前旋钮都采用机械式编码方式，这种旋钮随着使用的磨损，通常会有一定的使用寿命，需要定期进行更换。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例提供一种家电操作装置及家用电器，以解决现有技术中家电操作装置操作不便和有寿命限制的技术问题。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种家电操作装置，包括:
[0007]面板，所述面板固定置于安装面上；
[0008]旋钮，所述旋钮固定设置于所述面板上且相对于所述面板旋转设置;所述旋钮包括:不规则金属部件；
[0009]电感装置，所述电感装置设置于面板中，用于在所述旋钮相对于面板旋转时，根据所述不规则金属部件旋转引起的磁场变化感应旋钮的旋转，以确定旋转角度。
[0010]进一步的，所述电感装置包括:
[0011 ] LC振荡电路，用于产生交变磁场，并在所述旋钮旋转时，与所述不规则金属部件互感；
[0012]角度生成单元，与所述LC振荡电路电连接，用于根据所述LC振荡电路与不规则金属部件的互感参数值生成所述旋钮的旋转角度。
[0013]进一步的，所述不规则金属部件包括:
[0014]起点和终点相同的两个不同心圆弧围成的金属部件；
[0015]相应的，所述电感装置包括:至少两个LC振荡电路，所述至少两个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置不同。
[0016]进一步的，所述电感装置包括:
[0017]四个LC振荡电路，所述四个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置沿周向均勾分布。
[0018]进一步的，所述角度生成单元包括:
[0019]LDC1314芯片，用于根据所述LC振荡电路与不规则金属部件的互感产生的频率变化生成所述旋钮的旋转角度。
[0020]进一步的，所述面板包括:位于所述旋钮贴合位置下方的中空部，以使得在按压所述旋钮时，所述面板发生形变。
[0021]进一步的，在所述中空部靠近旋钮的一侧设置有第一金属片，在所述中空部远离旋钮的一侧设置有第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片形成电容，并在按压所述旋钮时，所述电容的电容值发生变化;相应的，所述操作装置还包括:
[0022]按压检测单元，与所述第一金属片和第二金属片分别连接，用于根据所述电容的电容值检测所述旋钮是否处于按压状态。
[0023]进一步的，述旋钮通过磁吸方式固定于所述面板上，且可相对于所述面板旋转设置。
[0024]进一步的，所述操作装置包括:提示装置，所述提示装置与所述角度生成单元电连接，用于在所述旋钮旋转预设角度时，发出提示。
[0025]更进一步的，所述操作装置包括:显示装置，所述显示装置用于显示旋钮操作参数和操作状态。
[0026]第二方面，本发明实施例还提供了一种家用电器，包括上述实施例提供的家电操作装置。
[0027]更进一步的，所述家用电器为空调，所述家电操作装置为空调的档位调整旋钮、功能选择按钮旋钮或操作微调旋钮。
[0028]本发明实施例提供的家电操作装置和家用电器，通过旋钮上的金属片与电感装置所产生的磁场产生的互感作用，可以确定旋钮的旋转角度，并根据旋钮的旋转角度执行对应的操作。与传统的机械式编码旋钮相比，由于不存在机械部件的损耗，不存在长期使用导致的失效问题；同时，也方便用户进行量程较大的参数的调节操作，提升了用户的使用体验。
【附图说明】
[0029]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0030]图1是本发明实施例一提供的家电操作装置的结构示意图；
[0031]图2是本发明实施例一提供的家电操作装置中电感装置的电路组成示意图；
[0032]图3是本发明实施例二提供的家电操作装置中电感装置的组成示意图；
[0033]图4是本发明实施例二提供的家电操作装置中按压检测单元的组成示意图。
[0034]图中的附图标记所分别指代的技术特征为:
[0035]1、旋钮;2、面板;3、安装面;4、磁铁;5、中空部；
[0036]6、不规则金属部件;7、LC振荡电路;8、第一金属片;9、第二金属片。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0038]实施例一
[0039]图1是本发明实施例一提供的旋钮组件的结构示意图，参见图1，所述旋钮组件，包括:面板，所述面板固定置于安装面上;旋钮，所述旋钮固定设置于所述面板上且相对于所述面板旋转设置;所述旋钮包括:不规则金属部件；电感装置(图中未示出)，所述电感装置设置于面板中，用于在所述旋钮相对于面板旋转时，根据所述不规则金属部件旋转引起的磁场变化感应旋钮的旋转，以确定旋转角度。
[0040]其中，面板可以根据需要设计为多层结构，并固定在安装面上。对于一些电器，例如电视、收音机等，面板可以嵌入电器的外表面上;对于空调等设备，面板可嵌入在墙面上。旋钮可设置在面板上，并可相对于面板旋转。所述旋钮为绝缘体，例如，橡胶或塑料凳材质。所述旋钮包括:不规则金属部件可以贴合于靠近面板一侧的旋钮表面上，或者嵌入旋钮中。在本实施例中，不规则金属部件贴合于靠近面板一侧的旋钮表面上，以更好的与电感装置进行感应。示例性的，不规则金属部件可以采用铜材质，以获得更好的互感效果。并且不规则金属部件可以为薄片状，便于贴合在旋钮表面上。
[0041]图2是本发明实施例一提供的家电操作装置中电感装置的电路组成示意图。在本实施例中，电感装置包括:LC振荡电路，用于产生交变磁场，并在所述旋钮旋转时，与所述不规则金属部件互感;角度生成单元，与所述LC振荡电路电连接，用于根据所述LC振荡电路与不规则金属部件的互感参数值生成所述旋钮的旋转角度。通过LC振荡电路产生交变磁场，不规则金属部件在交变磁场中，产生循环电流(涡流)，这些涡流所产生的磁场，与原来的磁场线圈相反。从而引起LC振荡电路中的电感值产生变化。电感值的变化取决于不规则金属部件的形状和不规则金属部件与LC振荡电路之间的距离。在不规则金属部件与LC振荡电路之间的距离不变的情况下，不规则金属部件的形状会使LC振荡电路电感值成规律性变化。
[0042]在本实施例中，所述不规则金属部件在随旋钮旋转时，其旋转角度对应的表面积随旋转方向变化。其产生的涡电流也随之变化，LC振荡电路中的电感值也随之相应变化。
[0043]在本实施例中，角度生成单元包括:LDC1314芯片，用于根据所述LC振荡电路与不规则金属部件的互感产生的频率变化生成所述旋钮的旋转角度。具体的，LC振荡电路中的电容两端分别连接LDCl 314芯片的两个输入引脚，可以检测LC振荡电路频率值，并将频率值转换为数字值。根据数字值可确定旋钮的旋转角度。
[0044]此外，旋钮可以通过磁吸方式固定于所述面板上，且可相对于所述面板旋转设置。示例性的，在旋钮的内部或者边缘设置磁铁或者磁钢，在面板上内部或者边缘也相应设有磁铁或者磁钢，通过磁铁或者磁钢的吸合，旋钮可固定于面板上，且可相对于所述面板旋转设置。在不需要使用旋钮时，可以将旋钮取下，防止无关人员进行操作。在本实施例中，由于面板内部空间的限制，可以将磁铁或者磁钢设置在面板远离旋钮一侧的外表面上。
[0045]在本实施例的一个优选实施方式中，所述面板包括:位于所述旋钮贴合位置下方的中空部，以使得在按压所述旋钮时，所述面板发生形变。由于面板发生形变，旋钮与电感装置距离减小。电感装置可以根据磁场变化检测到旋钮与电感装置之间的距离变化。使电感装置能够感应到电感参数的变化，进而可以识别旋钮被按下。根据用户的按压动作设置不同的操作选项，用户可以通过按压旋钮，选取不同的操作选项。丰富了旋钮的操纵功能。
[0046]本实施例提供的家电操作装置，通过旋钮上的金属片与电感装置所产生的磁场产生的互感作用，可以确定旋钮的旋转角度，并根据旋钮的旋转角度执行对应的操作。与传统的机械式编码旋钮相比，由于不存在机械部件的损耗，不存在长期使用导致的失效问题；同时，也方便用户进行量程较大的参数的调节操作，提升了用户的使用体验。
[0047]此外，操作装置还可包括:提示装置，所述提示装置与所述角度生成单元电连接，用于在所述旋钮旋转预设角度时，发出提示。示例性的，提示装置可以采用蜂鸣器，通过蜂鸣器发出声音作为操作反馈对用户进行提示。
[0048]操作装置还可包括:显示装置，所述显示装置用于显示旋钮操作参数和操作状态。
[0049]实施例二
[0050]图3是本发明实施例二提供的家电操作装置中电感装置的组成示意图。本实施例以上述实施例为基础。将不规则金属部件具体优化为:起点和终点相同的两个不同心圆弧围成的金属部件;相应的，所述电感装置包括:至少两个LC振荡电路，所述至少两个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置不同。
[0051]参见图3，在电感装置只包括一个LC振荡电路时，虽然也可通过根据所述不规则金属部件旋转引起的磁场变化感应旋钮的旋转，确定旋转角度。但其确定的旋转角度的精度较低。在本实施例中，不规则金属部件为:起点和终点相同的两个不同心圆弧围成的金属部件。即在圆金属部件的内部镂空一个半径小于其半径且不同心的圆。在旋钮旋转时，不规则金属部件中在两个LC振荡电路所产生的磁场中的面积处于变化中。由于起点和终点相同的两个不同心圆弧围成的金属部件成左右对称，因此，电感装置需要至少两个LC振荡电路，且至少两个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置不同。通过两个LC振荡电路不仅可以确定不规则金属部件的旋转角度，而且也可以确定规则金属部件的旋转方向。作为一种优选实施方案，所述两个LC振荡电路可相对于所述两个不同心圆弧围成的金属部件左右对称设置。
[0052]作为本实施例的一种优选方式，电感装置可以包括:四个LC振荡电路，所述四个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置沿周向均匀分布。通过均匀分布的四个LC振荡电路可以有效提高旋钮旋转角度的测量精度。
[0053]在本实施例中，由于面板内部空间有限，可以将按照设计布置的多个LC振荡电路集成于同一块印刷电路板PCB上，其中，LC振荡电路中的线圈在所述金属部件表面的投影位置不变。可以实现节约空间，实现家电操作装置的小型化。由于在用户旋转旋钮时，也会使面板产生轻微的形变，电感装置容易误识别旋钮被按压的操作。为避免误识别按压操作，在本实施例中，
[0054]在所述中空部靠近旋钮的一侧设置有第一金属片，在所述中空部远离旋钮的一侧设置有第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片形成电容，并在按压所述旋钮时，所述电容的电容值发生变化；；相应的，操作装置还包括:按压检测单元，按压检测单元，与所述第一金属片和第二金属片分别连接，用于根据所述电容的电容值检测所述旋钮是否处于按压状态。示例性的，所述金属片可以为圆形铜盘，。在按压所述旋钮时，所述面板发生形变。位于中空部两侧的第一金属片与第二金属片之间的间距发生变化，使得形成的电容的电容值也产生相应的变化。通过与第一金属片和第二金属片分别连接的按压检测单元根据电容的电容值检测所述旋钮是否处于按压状态。优选的，所述第二金属片可位于上述的PCB正对的区域。图4是本发明实施例二提供的家电操作装置中按压检测单元的组成示意图，由图4可以看出，按压检查单元可以采用FR2633芯片，能够将电容值转换为相应的距离值，进而判断旋钮是否被按压和按压的力度。可以准确地判断旋钮是否被按压，避免了误识别按压操作，并可根据按压旋钮的不同力度设置更多的操作选项。进一步丰富了旋钮的操作功會K。
[0055]本实施例通过对电感装置的优化，可以有效提高钮旋转角度的测量精度。此外，通过增加按压检测单元，能够准确的测量出按压旋钮的力度，并可根据按压旋钮的不同力度设置更多的操作选项，进一步丰富了旋钮的操作功能。
[0056]实施例三
[0057]本发明实施例还提供了一种家用电器，该家用电器包括上述任一实施例所描述的家电操作装置，具有上述实施例相同的功能。示例性的，所述家用电器包括:冰箱、电视机、洗衣机、空调和音响设备等。其中，所述的家用电器可以为空调，所述家电操作装置可以为空调的档位调整旋钮、功能选择旋钮或操作微调旋钮。可以根据具体的使用环境通过上述旋钮组件实现对应的功能。
[0058]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种家电操作装置，其特征在于，包括: 面板，所述面板固定置于安装面上； 旋钮，所述旋钮固定设置于所述面板上且相对于所述面板旋转设置;所述旋钮包括:不规则金属部件； 电感装置，所述电感装置设置于面板中，用于在所述旋钮相对于面板旋转时，根据所述不规则金属部件旋转引起的磁场变化感应旋钮的旋转，以确定旋转角度。2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述电感装置包括: LC振荡电路，用于产生交变磁场，并在所述旋钮旋转时，与所述不规则金属部件互感； 角度生成单元，与所述LC振荡电路电连接，用于根据所述LC振荡电路与不规则金属部件的互感参数值生成所述旋钮的旋转角度。3.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，所述不规则金属部件包括: 起点和终点相同的两个不同心圆弧围成的金属部件； 相应的，所述电感装置包括:至少两个LC振荡电路，所述至少两个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置不同。4.根据权利要求3所述的操作装置，其特征在于，所述电感装置包括: 四个LC振荡电路，所述四个LC振荡电路在所述金属部件表面的投影位置沿周向均匀分布。5.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，所述角度生成单元包括: LDC1314芯片，用于根据所述LC振荡电路与不规则金属部件的互感产生的频率变化生成所述旋钮的旋转角度。6.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，所述面板包括:位于所述旋钮贴合位置下方的中空部，以使得在按压所述旋钮时，所述面板发生形变。7.根据权利要求6所述的操作装置，其特征在于，在所述中空部靠近旋钮的一侧设置有第一金属片，在所述中空部远离旋钮的一侧设置第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片形成电容，并在按压所述旋钮时，所述电容的电容值发生变化； 相应的，所述操作装置还包括: 按压检测单元，与所述第一金属片和第二金属片分别连接，用于根据所述电容的电容值检测所述旋钮是否处于按压状态。8.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，所述旋钮通过磁吸方式固定于所述面板上，且可相对于所述面板旋转设置。9.根据权利要求1-8任一所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置包括:提示装置，所述提示装置与所述角度生成单元电连接，用于在所述旋钮旋转预设角度时，发出提示。10.根据权利要求1-8任一所述的操作装置，其特征在于，所述操作装置包括:显示装置，所述显示装置用于显示旋钮操作参数和操作状态。11.一种家用电器，其特征在于，包括权利要求1-10任一所述的家电操作装置。12.根据权利要求11所述的家用电器，其特征在于: 所述家用电器为空调，所述家电操作装置为空调的档位调整旋钮、功能选择旋钮或操作微调旋钮。
【文档编号】G05D3/20GK106020253SQ201610591669
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月25日
【发明人】苏玉海, 赖东锋, 唐杰, 贺小林, 叶铁英, 刘泉洲, 姚果
【申请人】珠海格力电器股份有限公司