用于电子家用器具的操作员控制装置的制作方法

本发明涉及一种操作员控制装置，特别地，涉及一种用于电子家用器具的操作员控制装置，并且特别地，涉及一种具有呈旋转肘节形式的操作员控制元件的操作员控制装置。

背景技术：

在电子家用器具中，旋转肘节通常用在操作员控制装置中，利用该旋转肘节，用户可以通过旋转该旋转肘节来设定参数(例如烹饪设置、烹饪时间、洗涤程序等)的期望值。

de102004013947b3公开了一种用于玻璃陶瓷炉盘的操作员控制装置，其具有呈旋转肘节形式的操作员控制元件以及测量条，在所述操作员控制装置中，旋转肘节位于玻璃陶瓷炉盘的用户侧，并且测量条设置在圆形路径上并且具有沿圆形路径连续或递增地改变的物理特性，所述物理特性可以由设置在旋转肘节的下侧上并且位于玻璃陶瓷炉盘内侧的传感器感测到。如果测量条具有变化的反射率，则该反射率可以通过光学红外传感器来感测；如果由导电材料构成的测量条具有变化的厚度或者与下侧的距离变化，则所述厚度或距离可以通过电容传感器感测。在一种构造变型中，旋转肘节具有第一保持磁体，并且玻璃陶瓷炉盘具有第二保持磁体，使得旋转肘节可以可拆卸地紧固到玻璃陶瓷炉盘。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种改进的操作员控制装置，其具有呈旋转肘节形式的操作员控制元件。

根据本发明的操作员控制装置具有：控制面板，所述控制面板具有面向用户的用户侧和背离用户的内侧，其中，控制面板具有操作员控制元件区域；旋钮，所述旋钮位于控制面板的用户侧、在控制面板的操作员控制元件区域的区域中，并且可绕旋转轴旋转，其中，所述旋钮可拆卸地连接到控制面板并具有编码器块，所述编码器块具有圆形或圆环形的代码部分，代码部分距旋钮的面向控制面板的下端侧的距离沿圆周方向变化；和至少一个光学传感器，所述光学传感器布置在控制面板的内侧、在控制面板的操作员控制元件区域的区域中，并且被构造为通过电磁辐射感测所述光学传感器和编码器块的代码部分之间的距离。控制面板在操作员控制元件区域的区域中以闭合方式构造，并且被构造为相对于光学传感器使用的电磁辐射至少部分地透明；并且编码器块的代码部分被构造为相对于光学传感器使用的电磁辐射至少部分地反射。

根据本发明的操作员控制装置例如适用于电子家用器具的触摸控制操作员控制面板。根据本发明的操作员控制装置的特征在于简单设计和用户的简单操作员控制。以闭合方式构造的控制面板以及在控制面板的用户侧上的旋钮的可拆卸附接允许用户容易地清洁控制面板并保护控制面板内侧的电子器件。编码器块与代码部分(其距旋钮和控制面板内侧的光学距离传感器的下侧的距离沿圆周方向(连续或递增地)变化)的组合形成简单且紧凑的设计并允许精确且可靠地感测控制面板上的旋钮的旋转运动和/或旋转位置。

光学传感器使用电磁辐射(优选红外辐射)来进行距离测量。编码器块优选地由塑料材料制成。光学传感器优选地安装在承载板上(特别是电路板上)，该承载板设置在控制面板的内侧上。承载板优选地设置有评估单元或连接到评估单元，所述评估单元评估光学传感器的测量信号。通过优选使用两个或更多个光学传感器可以提高距离测量的精度和可靠性。

基于光学传感器产生的测量信号，能够可选地确定激活旋钮的以下参数中的一个或多个的大小和/或变化：绝对旋转位置、相对旋转位置、旋转方向、旋转速度。还能够确定可拆卸的旋钮是否位于控制面板的操作员控制元件区域中，或者旋钮是否已从操作员控制元件区域移除。

代码部分的反射特性优选地通过选择编码器块的材料和/或代码部分的下侧的表面条件(例如涂层、粗糙度等)来实现。代码部分的反射能力优选为至少约50％、更优选为至少约75％。控制面板优选为例如由玻璃、玻璃陶瓷、或塑料制成的(半)透明面板。控制面板的透射度优选为至少约50％、更优选为至少约75％。操作员控制装置的功能特性所必需的光学特性必须存在于控制面板中，至少存在于控制面板的操作员控制元件区域的区域中；在操作员控制元件区域之外的区域中，控制面板可选地也可以具有不同的光学特性并且例如由不同的材料制成。

在本发明的一个改进方案中，控制面板具有轮廓部分，所述轮廓部分在用户侧的方向上向外突出和/或在内侧的方向上向内缩进。在该改进方案中，旋钮优选地具有与控制面板的轮廓部分接合的轮廓，以便将旋钮定位在控制面板的操作员控制元件区域中的预定位置。由于旋钮的轮廓和控制面板的轮廓部分的相互作用，旋钮可以容易且可靠地定位在控制面板上的预定位置。因此，可以容易地确保光学距离传感器的操作方法，因为代码部分和光学传感器总是相对于彼此正确定位。由于旋钮通过轮廓而定位和固定在平行于控制面板的平面的方向上，因此可以省去额外的附接措施。控制面板的轮廓部分优选地构造成相对于旋钮的旋转轴线基本上旋转对称。

在本发明的一个改进方案中，旋钮具有护套，所述护套在圆周方向上至少部分地围绕编码器块并形成旋钮的轮廓。由于编码器块和轮廓形成分离，可以将编码器块的实施例用于控制面板的不同轮廓部分。由于编码器块和轮廓形成的分离，轮廓可以以足够的稳定性独立于编码器块形成。护套基本上可由任何所需材料制成。护套优选地基本上构造为管或套管的形式。除了轮廓形成的功能之外，护套还可以用于形成触觉和/或旋钮的设计。护套优选地以旋转固定的方式连接到编码器块，例如通过粘合和/或以压配合夹紧。

在本发明的进一步的改进方案中，在控制面板的内侧、在控制面板的操作员控制元件区域的区域中布置至少一个发射可见波长范围内的光的光源。在该改进方案中，控制面板在操作员控制元件区域的区域中被构造为至少部分透明(优选地相对于光源发射的光至少部分透明)，并且旋钮的编码器块具有圆形或圆环形的发光部分，所述发光部分被构造为相对于光源发射的光至少部分透明。

在该改进方案中，可以借助于光源向用户显示例如与操作员控制装置或家用器具的状态有关的信息。为此所需的电子器件完全位于控制面板的内侧，并且旋钮也可以在该改进方案中以非常简单的方式构造。光源优选为发光二极管或发光二极管组。光源优选地安装在承载板上，承载板也承载光学传感器。控制面板的透射度优选为至少约50％、更优选为至少约75％。发光部分的透射度优选为至少约50％、更优选为至少约75％。

在根据本发明的操作员控制装置的该照明改进方案中，编码器块的代码部分和发光部分优选地在相对于旋钮的旋转轴线成横向的径向方向上具有不同的直径，以便在空间上分离光学距离测量的功能和发光的功能。指定的直径可以是相应部分的内径、外径、或中间直径。代码部分和发光部分优选地在径向方向上彼此不重叠；但是，不必完全排除重叠。

在根据本发明的操作员控制装置的照明改进方案中，优选地，在控制面板的用户侧和/或内侧上、在控制面板的操作员控制元件区域的区域中进一步设置相对于光源发射的光不透明的遮蔽物，以便限制光源发射的在旋钮的编码器块的方向上的光。如果存在多个光源，则由此发射的光可以通过遮蔽物分离，以便例如防止串扰。遮蔽物优选是在控制面板的操作员控制元件区域中的印刷箔或注塑成型的灯框。

在根据本发明的操作员控制装置的照明改进方案中，替代地或另外地，可以在编码器块的面向用户的上侧提供被构造为相对于光源发射的光不透明的另外的遮蔽物。借助于该另外的遮蔽物，可以形成可以通过光源进行背光照明的符号等。利用所述符号，例如可以向用户显示相应旋钮的功能。

在本发明的另一改进方案中，旋钮的编码器块具有中央切口，在所述中央切口中布置有第一保持磁体，并且第二保持磁体布置在控制面板的内侧的与第一保持磁体相对的区域中。借助于这两个保持磁体，旋钮可以利用轮廓彼此接合的互补效应固定在控制面板的用户侧上，其中，该固定连接以可拆卸的方式构造。

本发明的主题还涉及一种具有至少一个根据本发明的操作员控制装置(如上所述)的电子家用器具。所述电子家用器具例如是炉盘、炊具、微波炉、洗碗机、洗涤处理装置等。

附图说明

基于附图(其中大部分为示意图的形式)，从以下优选的、非限制性的示例性实施例的描述中可以更好地理解上述特征和优点以及本发明的其它特征和优点，其中：

图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的操作员控制装置的剖视图；

图2示出了根据本发明的第二示例性实施例的操作员控制装置的剖视图；

图3示出了控制面板的轮廓部分的多个不同实施例变型的剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的操作员控制装置的第一示例性实施例。

操作员控制装置具有控制面板10，其例如呈玻璃板或玻璃陶瓷板的形式。替代地，控制面板10可以是透明或半透明塑料。控制面板10具有面向用户的用户侧10a(在图1中的顶部)和背离用户的内侧10b(在图1中的底部)。此外，控制面板10限定了操作员控制元件区域11，在该操作员控制元件区域中定位有呈旋钮的14形式的操作员控制元件。

在图1的示例性实施例中，控制面板10具有轮廓部分12，该轮廓部分12在内侧10b的方向上向内缩进。轮廓部分12构造成圆形并具有均匀的深度。在图1中向内缩进的该轮廓部分12也可以称为凹陷。

控制面板10在其操作员控制元件区域11中(并且可选地也在操作员控制元件区域11的外部)以闭合方式(也就是说它没有任何突破点)实施。

旋钮14以可拆卸的方式插入到轮廓部分12中并且因此定外在控制面板10的用户侧10a上的预定位置。旋钮14可以围绕相对于控制面板10的平面基本垂直延伸(即，平行于图1中的向上方向/向下方向)的旋转轴15旋转。在这种情况下，旋钮14具有轮廓40(图1中的示例性实施例中的外部轮廓)，其与控制面板10的轮廓部分12接合。旋钮14的轮廓40优选地具有外径，该外径的尺寸仅略小于控制面板10的轮廓部分12的内径，以便将旋钮14以精确定位的方式定位在控制面板10上。

旋钮14基本上由在平面图(从图1中的上方看)中是圆形的编码器块16组成，并且由塑料材料和管状护套22组成，管状护套22例如由塑料或金属制成，该护套沿圆周方向围绕该编码器块16。编码器块16通过压配合插入护套22中并且可选地另外粘合到护套22，使得护套22相对于编码器块16旋转固定。也就是说，当护套22被用户旋转中，编码器块16与护套22一起旋转。

在图1的示例性实施例中，编码器块16具有圆形的代码部分20。代码部分20通过从编码器块16的面向控制面板10的下侧铣出编码器块16而形成。这以如下方式完成：代码部分20距旋钮14的下端侧18的距离连续或递增地变化。此外，代码部分20的面向控制面板10的下侧被构造为ir反射，例如被施加了涂层。

在控制面板10的内侧10b上，例如呈电路板的形式的承载板24与控制面板10间隔开一定距离地布置。至少一个光学传感器26安装在该承载板24上。光学传感器26位于控制面板10的操作员控制元件区域11的区域中并且位于与旋钮的编码器块16的代码部分20相对的位置。两个或更多个光学传感器26也可以可选地沿着代码部分20的圆周方向设置在承载板24上。

所述至少一个光学传感器26构造成使得其通过红外辐射感测传感器26与代码部分20的与传感器26相对的下侧之间的距离。为此目的，控制面板10被构造成在其操作员控制元件区域11的区域中至少部分地是ir透射的。距离的感测例如基于辐射的改变的强度和/或改变的感测位置和/或改变的感测时间来执行，所述辐射在代码部分20处反射并由光学传感器26感测。

通过围绕旋钮的旋转轴线15来旋转旋钮14，编码器块16的代码部分20被旋转，使得代码部分20与光学传感器26在光学传感器26所在的角度区域上的距离变化。通过借助于光学传感器26感测该距离的变化，可以确定旋钮14的旋转运动(旋转方向、旋转速度)和/或旋钮14的(绝对或相对)旋转位置。这例如通过评估单元来完成，该评估单元连接到光学传感器以接收光学传感器的测量信号，并且将评估结果传递给器具控制器。

图2示出了根据本发明的操作员控制装置的第二示例性实施例，其中实现了第一示例性实施例的多个变型。图2中所示的变型可以单独提供或以多个变型的组合提供。

作为第一变型，旋钮14的编码器块16的代码部分20被构造为圆环形状(在从上方看的平面图中)。代码部分20优选地设置在编码器块16的外径区域中，使得旋钮14的旋转角度导致代码部分20的最大可能的拉伸运动，由此可以增加光学传感器26的测量精度。所述至少一个光学传感器26相应地还在操作员控制元件区域11的区域中进一步朝向外侧布置，以便与代码部分20相对。

作为第二变型，编码器块16在其下侧具有中央切口28。在该切口28中，容纳第一保持磁体30。第二保持磁体32基本上居中地布置在控制面板10的操作员控制元件区域11的区域中并且位于控制面板10的内侧10b上。旋钮14也通过在控制面板10的用户侧10a上的这两个保持磁体30、32之间的在与旋转轴15平行的方向上的磁吸引力可拆卸地保持。

作为第三变型，图2中的操作员控制装置具有多个光源36(例如，发光二极管或发光二极管组)，其布置在控制面板10的内侧10b上并且位于控制面板的操作员控制元件区域11的区域中。这些光源36也可以可选地安装在承载所述至少一个光学传感器26的承载板24上。光源36在相对于旋钮14的旋转轴线15垂直的径向方向上定位在距旋转轴线15不同的距离处。光源26在控制面板10和旋钮14的方向上发射处于(人眼)可见的波长范围内的光。因此，控制面板10被构造为在控制面板的操作员控制元件区域11的区域中至少部分半透明或透明，使得光源36发射的光可以穿过控制面板10。

在该第三变型中，除了代码部分20之外，旋钮14的编码器块16还具有圆环形(在从上方看的平面图中)的发光部分34。编码器块16构造成在该发光部分34中至少部分半透明，使得由光源36发射的光也可以穿过编码器块16。发光部分34在相对于旋转轴线15垂直的径向方向上设置在第一保持磁体30的(可选的)切口28和代码部分20之间(即，具有与这些部件不同的半径/直径)。这些光源36可用于照亮旋钮14，以使旋钮14更易于用户识别或向用户显示例如状态信息。为此，光源36可以例如发射各种颜色的光、发射连续光或闪光、并发射具有可变频率的闪光、等。

在第三变型的一个改进方案中，发光部分34也可以在径向方向上设置在代码部分20的外部。然后，光源36和光学传感器26以相对于这些部分20、34相应改变的方式定位。

另外，在第三变型中，可选地设置非半透明或不透明的遮蔽物38。该遮蔽物38在控制面板10的用户侧10a和/或内侧10b上(在图2的示例中仅在内侧10b上)设置在光源36的区域中，例如作为印刷膜。该遮蔽物38旨在在径向方向上限制由光源36发射的光并且防止来自各种光源36的光之间的串扰。

在第三变型中，能够可选地提供另外的遮蔽物42。该遮蔽物位于旋钮14的面向用户的上侧，在编码器块16中或上。利用该另外的遮蔽物42，可以使用光源36产生例如被照亮的符号。

在所有示例性实施例和变型中，电子部件位于控制面板10的内侧10b上，并且旋钮14以非常简单和紧凑的方式构造。

图3示出了控制面板10的轮廓部分12和与其接合的旋钮14的轮廓40的变型实施例。

局部图3a示出了对应于图1和2中的示例性实施例的变型。也就是说，轮廓40是旋钮14的外部轮廓，其由旋钮14的护套22形成，轮廓部分12是控制面板的向内突出的圆形凹陷，其中凹陷的内径略大于旋钮14的护套22的外径。

局部图3b示出了一种变型，其中，轮廓40也是旋钮14的外部轮廓，该轮廓40由旋钮14的护套22形成，并且轮廓部分12也是控制面板10的向内突出的圆环形凹陷，其中，凹陷的内径略大于旋钮14的护套22的外径。与局部图3a中的实施例变型不同，凹陷12构造在控制面板10内，使得控制面板10的整个内侧10b是平面的。

局部图3c示出了一个实施例变型，其中，轮廓部分12是向内突出的圆环形凹陷，并且旋钮14的轮廓40由其护套22形成，该护套22沿控制面板10的方向在旋钮14的编码器块16上方突出。护套22的厚度的尺寸略小于圆环形轮廓部分12的径向宽度，并且轮廓部分12的外径的尺寸略大于旋钮14的护套22的外径。

局部图3d示出了一个实施例变型，其中，轮廓部分12是向外突出的圆形凸起部分，并且旋钮14的轮廓40由其护套22形成，该护套22沿控制面板10的方向在旋钮14的编码器块16上方突出。轮廓部分12的外径的尺寸略小于旋钮14的护套22的内径。

局部图3e示出了一个实施例变型，其中，轮廓部分12是向外突出的圆环形凸起部分，并且轮廓40是旋钮14的外部轮廓，该轮廓由其护套22形成。轮廓部分12的内径的尺寸略大于旋钮14的护套22的外径。

局部图3f示出了一个实施例变型，其中，轮廓部分12是向外突出的圆环形凸起部分，并且旋钮14的轮廓40由其护套22形成，该护套22沿控制面板10的方向突出超过旋钮14的编码器块16。轮廓部分12的外径的尺寸略小于旋钮14的护套22的内径。

局部图3g示出了一个实施例变型，其构成了局部图3c和3d中的两个实施例变型的组合。也就是说，轮廓部分12由向内突出的圆环形凹陷12和向外突出的圆形凸起部分形成，其中，凸起部分的外径部分地对应于凹陷的内径。旋钮14的轮廓40由其护套22形成，护套22沿控制面板10的方向突出超过旋钮14的编码器块16。轮廓部分12的凸起部分的外径的尺寸略小于旋钮14的护套22的内径，并且护套22的厚度的尺寸略小于轮廓部分12的圆环形凹陷的径向宽度。

局部图3h示出了一个实施例变型，其中，旋钮14在其下侧具有中央切口28。第一保持磁体30容纳在该切口28中。第二保持磁体32布置在控制面板10的内侧10b上、基本上居中地位于控制面板的操作员控制元件区域11的区域中。通过两个保持磁体30、32之间的磁引力，旋钮14也可以沿平行于旋转轴线15的方向可拆卸地保持在控制面板10的用户侧10a上。控制面板10是平坦的。它没有轮廓部分12。

除了局部图3a-h中所示的实施例变型之外，本领域技术人员还可以认识到本发明中的其他变型。

此外，图3中的所有实施例变型可以应用于图1和2的所有示例性实施例及其变型。

附图标记列表

10控制面板

10a用户侧

10b内侧

11操作员控制元件区域

12轮廓部分

14旋钮

15旋转轴线

16编码器块

18旋钮14的下端侧

20编码器块16的代码部分1

22护套

24承载板、特别是电路板

26光学传感器

28切口

30第一保持磁体

32第二保持磁体

34发光部分

36光源

38遮蔽物

40旋钮的轮廓

42其它遮蔽物