專利名稱：具有操作區(qū)及其下面的傳感器元件的電器操作裝置及操作這種操作裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
和現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種電器的操作裝置，尤其是家用器具的操作裝置，還涉及利用和操作這種操作裝置的方法。
由現(xiàn)有技術(shù)、例如DE-A-19645678或者DE-A-19811372中已知，電器或家用器具都帶有一操作面板，在該面板下面的某一位置處設(shè)置一壓敏壓電陶瓷部件，該位置構(gòu)成一個(gè)所謂的操作區(qū)。如果按壓例如由薄的特種鋼或鋁制成的覆蓋物，則可以通過(guò)壓電元件充分利用這種按壓評(píng)估為理想的操作方式。一種所配屬的充分利用或控制，都得出一個(gè)在電器上的信號(hào)。這種情況下的的缺點(diǎn)是，采用壓電元件帶來(lái)某些缺點(diǎn)，特別是由于該元件在局部上機(jī)械性能非常脆弱，所以不容易裝入一個(gè)設(shè)備中。此外，必須采用特殊的制造方法或特殊的壓電陶瓷構(gòu)件，這會(huì)進(jìn)一步在消耗(特別是成本和短期使用)方面產(chǎn)生負(fù)面影響。采用其它傳感器元件、例如電容或光學(xué)傳感器元件具有的缺點(diǎn)是，這些元件或者目前尚不能、或者只有耗費(fèi)很大才能裝在所述金屬操作面板的后面，或者對(duì)于一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不能實(shí)現(xiàn)透光性。
發(fā)明任務(wù)和內(nèi)容本發(fā)明的基本任務(wù)是，提供一種開(kāi)頭所述那種操作裝置以及一種開(kāi)頭所述的方法，通過(guò)這種裝置和方法可以避免現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺點(diǎn)，并且尤其可以提供并使用一種操作裝置，該操作裝置可以以較低的生產(chǎn)耗費(fèi)來(lái)制造，并且盡可能由標(biāo)準(zhǔn)件構(gòu)成。
這一任務(wù)通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的特征的操作裝置以及具有權(quán)利要求12的特征的對(duì)于這種操作裝置的充分使用的方法來(lái)完成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)選的實(shí)施方式為其它權(quán)利要求的主題，對(duì)此下面將會(huì)給予詳細(xì)的描述。權(quán)利要求書(shū)中的表述通過(guò)明確參考說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容來(lái)理解。
按照本發(fā)明，所述操作通過(guò)按壓來(lái)進(jìn)行，例如通過(guò)將一個(gè)手指以某種壓力放置在一個(gè)操作區(qū)上。該操作區(qū)是可變形或者說(shuō)彈性的，其可以向下變形并得到一種設(shè)定的操作路徑。在操作區(qū)下方設(shè)置一個(gè)壓敏傳感器元件，該元件獲知所述壓力或操作路徑，這在必要時(shí)評(píng)估為所述操作。按照本發(fā)明采用一種FSR傳感器作為傳感器元件，其中FSR指的是力傳感電阻(Force Sensing Resistor)，也就是尤其具有一個(gè)可變電阻。在此尤其有利的是，隨著壓力的增大FSR的電阻會(huì)減小。這在后面還要詳細(xì)地描述。
所以，由于操作人員施加的、作用在FSR傳感器上的壓力使得操作區(qū)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成由傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)、或者轉(zhuǎn)變成施加的信號(hào)的變化。然后這種信號(hào)又可以通過(guò)相應(yīng)的控制裝置或類似之物評(píng)估為操作。
這樣一種FSR傳感器的巨大優(yōu)點(diǎn)在于，可以避免費(fèi)事且局部機(jī)械敏感的壓電元件。另外FSR傳感器通常由塑料制成、尤其是制成薄膜的形式，所以它在機(jī)械方面敏感性較少，而且不易受到腐蝕。此外，這種FSR可以制作得非常薄，所以就結(jié)構(gòu)高度而言，操作裝置可較輕地且節(jié)省空間地實(shí)現(xiàn)。
一個(gè)FSR傳感器可以由兩個(gè)薄膜構(gòu)成支撐膜，其中在一個(gè)支撐膜上涂覆著導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有交錯(cuò)的金屬指。在另一支撐膜上涂覆有一個(gè)半導(dǎo)體聚合物或類似物。通過(guò)一種隔離層、一種隔離件或類似物將金屬指與聚合物層以精確限定的距離隔開(kāi)。所述薄膜層中至少可以具有一個(gè)輸入電導(dǎo)線，該薄膜在整個(gè)輸入導(dǎo)線裝置上延伸，或者說(shuō)在輸入導(dǎo)線的長(zhǎng)度上延伸。有利的是，這些輸入電導(dǎo)線在兩個(gè)薄膜之間被向外屏蔽，并電絕緣地進(jìn)行布置，其中這特別有利地是FSR傳感器的兩個(gè)薄膜。
也可以使操作區(qū)構(gòu)成一個(gè)覆蓋物或一個(gè)面板的一部分。該覆蓋物或面板也可以在電器的一個(gè)較大的區(qū)域、特別是非常大的一部分區(qū)域上延伸，例如可以是一個(gè)灶具的框架。在這種情況下有利的是，所述操作區(qū)、也就是說(shuō)覆蓋物或者面板是封閉的，或者說(shuō)沒(méi)有間斷部位。特別是其朝外是光滑的。通過(guò)這種封閉的構(gòu)造可以例如實(shí)現(xiàn)了一種合意的設(shè)計(jì)、以及一種例如防水性的性能。
有利的是，操作區(qū)或相應(yīng)的覆蓋物或面板在整個(gè)傳感器元件的區(qū)域內(nèi)都是彈性的，或者比其它部位薄。這使得例如在另外厚的覆蓋物或面板的情況下，在操作區(qū)的區(qū)域中或者在傳感器元件上能夠具有一定的按壓性。所述厚的覆蓋物或面板還應(yīng)該提供機(jī)械強(qiáng)度，從而恰恰應(yīng)該盡可能避免撓曲。較薄的實(shí)施方式例如可以通過(guò)凹槽或減薄部位來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的是，該減薄部位應(yīng)該設(shè)置在操作區(qū)內(nèi)側(cè)面上或其背面上。
一種能夠構(gòu)成操作區(qū)或面板或者覆蓋物的方案是，使其保持導(dǎo)電性，或者用薄金屬制成。這里也可以采用金屬箔。由于金屬箔對(duì)機(jī)械影響和污染的抵抗性，所以特別有利。優(yōu)選的材料例如為貴金屬或鋁。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，傳感器元件通過(guò)一耦聯(lián)元件與操作區(qū)相連接，或者說(shuō)耦聯(lián)在操作區(qū)上，所述耦聯(lián)元件優(yōu)選為彈性的。這里可以采用直接的形狀配合的耦聯(lián)，有利的是將該耦聯(lián)引導(dǎo)到操作區(qū)的下側(cè)面或背側(cè)面上。作為對(duì)傳感器元件或整個(gè)操作裝置的保護(hù)，所述彈性應(yīng)該使得在通常恰當(dāng)?shù)牟僮髁Φ那闆r下耦聯(lián)元件不或幾乎不受到擠壓，也就是說(shuō)基本上保持其形狀、并首先保持有效長(zhǎng)度。只有當(dāng)操作力強(qiáng)烈地增大到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通常的恰當(dāng)?shù)牧?、例如超?至4倍或更高時(shí)，耦聯(lián)元件才能被壓下或變短。因此可以避免傳感器元件受到過(guò)壓和損壞或破壞。原則上將提供很多彈性構(gòu)件作為耦聯(lián)元件。特別優(yōu)選采用一個(gè)彈性體。該彈性體可以直接與傳感器元件連接。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以為多個(gè)操作區(qū)或?yàn)橛刹僮鲄^(qū)構(gòu)成的操作元件設(shè)置多個(gè)FSR傳感器，其中這些傳感器最好結(jié)合在一起，或者說(shuō)構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元。為此特別有利的是，它們可以具有機(jī)械上連接但電氣上分離的輸入導(dǎo)線裝置。這些輸入導(dǎo)線裝置可以引導(dǎo)到一個(gè)共同的接頭區(qū)域，從該區(qū)域出來(lái)，可以經(jīng)插塞裝置或者其它接觸裝置實(shí)現(xiàn)電接觸。
特別有利的是，每個(gè)FSR傳感器上的兩個(gè)電接頭中的一個(gè)通過(guò)一根對(duì)于它分離的單獨(dú)輸入導(dǎo)線來(lái)實(shí)現(xiàn)。而另一個(gè)電接頭可以通過(guò)一個(gè)共同的反饋導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)，例如一種共用接地端子。在導(dǎo)電的操作區(qū)中也可以通過(guò)共用接地端子實(shí)現(xiàn)反饋導(dǎo)線。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是，每個(gè)FSR傳感器可以直接設(shè)置在上面，因此似乎自動(dòng)地提供了一種接觸。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，可以在操作區(qū)下方設(shè)置一個(gè)支撐體。FSR傳感器設(shè)置在該支撐體上，并且相對(duì)于操作區(qū)最好這樣支撐，即，雖然操作力作用在FSR傳感器上，但是支撐體并不彎曲。有利的是，所述支撐體為一印刷電路板。在支撐體上可以設(shè)置一電接觸轉(zhuǎn)置或者輸入導(dǎo)線，用于控制或評(píng)估。在支撐體或印刷電路板上還可以具有一個(gè)控制裝置或類似物，它用于FSR傳感器，例如也用于整個(gè)電器。
在本發(fā)明的有利的實(shí)施方式中，在所述操作裝置上不是僅僅設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的操作區(qū)，而是對(duì)于該電器的不同的功能或者說(shuō)單獨(dú)的功能單元設(shè)置多個(gè)操作區(qū)。這些操作區(qū)優(yōu)選成組地或者并列地設(shè)置在一個(gè)操作區(qū)域上，該區(qū)域采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)來(lái)引起特別的注意。
特別有利的是，設(shè)置一個(gè)整體的、連續(xù)的覆蓋物，在該覆蓋物上設(shè)置操作區(qū)，或者說(shuō)這些操作區(qū)尤其構(gòu)成操作區(qū)域。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于將耗費(fèi)保持得很低，最重要的是保證了所述覆蓋物可以防水等?？梢詷?gòu)成一種樹(shù)狀的FSR傳感器裝置，其中輸入電纜沿著樹(shù)枝或分支延伸到各個(gè)FSR傳感器。有利的是，這些傳感器都設(shè)置在這些分支的端部，可以單獨(dú)地設(shè)置，也可以設(shè)置在其中間。
此外有利的是，這樣的一個(gè)覆蓋物可以構(gòu)成與FSR傳感器分開(kāi)的并且很容易卸下的部件。這就是說(shuō)，一方面特別是在一個(gè)在前說(shuō)明過(guò)的支撐體上可以構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)FSR傳感器連同控制裝置及評(píng)估裝置。在這些傳感器上安裝覆蓋物。根據(jù)不同制造商的設(shè)計(jì)預(yù)定方案或使用目的，這種覆蓋物可以以多種變型進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)。這尤其在覆蓋物由金屬或類似物制成時(shí)是有利的。
一種可替換的方案可以是，將一個(gè)FSR傳感器自身固定在覆蓋物上，或者由此構(gòu)成一種結(jié)構(gòu)單元。操作壓力作用在其上的那個(gè)側(cè)面也可以設(shè)置在由覆蓋物遠(yuǎn)離指向的一側(cè)。因此，F(xiàn)SR傳感器本身在操作時(shí)頂著支撐體或類似物受到擠壓。但是，安裝在覆蓋物上意味著對(duì)于FSR傳感器通常提高了的連接耗費(fèi)。只有當(dāng)控制裝置或評(píng)估裝置設(shè)置在覆蓋物上時(shí)，才能夠?qū)崿F(xiàn)在控制裝置或評(píng)估裝置上帶有制好的接頭的預(yù)成型部件。
作為示例性的及優(yōu)選的尺寸設(shè)計(jì)可以如此設(shè)計(jì)操作區(qū)只壓入一個(gè)小的用于通過(guò)FSR進(jìn)行操作或進(jìn)行識(shí)別的構(gòu)件。最大的彎曲可以為100μm，有利的是1μm至10μm。這樣在FSR傳感器上引起的信號(hào)可以視為一種信號(hào)值或者閾值。只有當(dāng)達(dá)到或超過(guò)該信號(hào)時(shí)，所希望的并且恰當(dāng)?shù)牟僮鞑庞行?，該操作于是?dǎo)致相應(yīng)的觸發(fā)作為操作過(guò)程。這樣一種信號(hào)對(duì)于一個(gè)操作者來(lái)說(shuō)幾乎不能掌握，然而這是絕對(duì)希望的，因?yàn)檫@樣就得到了例如光學(xué)的或電容性的接觸開(kāi)關(guān)的操作性能，而不必承擔(dān)開(kāi)頭所述的缺點(diǎn)。作為恰當(dāng)?shù)幕蝾A(yù)定的操作力，例如可以為少許幾個(gè)牛頓，這在相應(yīng)設(shè)計(jì)的覆蓋物或操作區(qū)的情況下可以導(dǎo)致前述彎曲。
在按照本發(fā)明的用于評(píng)估所述操作裝置的方法中可以如此設(shè)置首先通過(guò)按壓操作區(qū)域而對(duì)FSR傳感器施加壓力。在松開(kāi)之后該傳感器彈回。這一過(guò)程總是觸發(fā)信號(hào)，或者說(shuō)形成了一種表征著基本的特性曲線的信號(hào)特性曲線。只有當(dāng)所述信號(hào)或者信號(hào)特性曲線在預(yù)定的邊界內(nèi)時(shí)其才被視為操作。特別是可以以一種簡(jiǎn)單的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)，即，在經(jīng)過(guò)一定的按壓時(shí)間、例如大于半秒或一秒，達(dá)到所需的最大信號(hào)之后，此信號(hào)就已作為操作而進(jìn)行評(píng)估。
在另一實(shí)施方式中可以等待復(fù)位信號(hào)，這種實(shí)施方式特別應(yīng)該得到另一種操作性能或者說(shuō)得到一種較安全的操作。在按壓信號(hào)與復(fù)位信號(hào)之間必須有一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔。該時(shí)間間隔應(yīng)該小于5秒，優(yōu)選小于2秒。這意味著，如果操作者為所希望的操作而按壓操作區(qū)，并且本能地或者練習(xí)性地同時(shí)或很快又放開(kāi)，則這被評(píng)價(jià)為操作過(guò)程。然而，如果他偶爾將一個(gè)較重的物品、例如作為電器的灶具中的灶具頭放置在操作區(qū)域上，并且該物品在該操作區(qū)域上保留較長(zhǎng)的時(shí)間，則這被識(shí)別，而且也沒(méi)有操作被評(píng)估出來(lái)。
對(duì)于按照本發(fā)明的方法，也就是說(shuō)，F(xiàn)SR傳感器不是被用作有源的傳感器，而是被用作無(wú)源的傳感器。由于所述操作，其電阻發(fā)生改變，這通過(guò)一電阻測(cè)量裝置求出，原則上講，這種電阻測(cè)量裝置可以是任意的。特別優(yōu)選的是，F(xiàn)SR傳感器這樣構(gòu)成，即，其在上述范圍內(nèi)的一個(gè)操作路徑上、尤其是在大約10μm時(shí)所述電阻改變至少10倍。
有利的是，操作裝置和方法用于諸如灶具、烤爐或所謂白色陶瓷工業(yè)(Weiβ-waren)的設(shè)備等的電家用器具。此外，還包括洗衣機(jī)、干燥器或沖洗機(jī)以及微波爐等等。
本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案的這些和其它的特征不僅可以從權(quán)利要求書(shū)中得到，也可以從說(shuō)明書(shū)和附圖中得到，其中單個(gè)特征分別不但對(duì)于單獨(dú)的再組合形式而且對(duì)于多個(gè)再組合的形式來(lái)說(shuō)在本發(fā)明的實(shí)施方式的情況下以及在不同的領(lǐng)域中都能實(shí)現(xiàn)，并且也可以代表優(yōu)選的以及獨(dú)立可受保護(hù)的實(shí)施方式，對(duì)于該實(shí)施方式在此要求受到保護(hù)。將本申請(qǐng)劃分為各部分以及其間的小標(biāo)題都不會(huì)限制據(jù)此所作陳述的總體有效性。


附圖中示意性地示出了本發(fā)明的實(shí)施例，下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。附圖示出圖1為帶有FSR傳感器的根據(jù)本發(fā)明的操作裝置的一個(gè)橫載面圖；圖2至4為根據(jù)圖1的FSR傳感器的層狀結(jié)構(gòu)；圖5為裝配起來(lái)的FSR傳感器的剖視圖，示出了各個(gè)層；圖6為傳感器裝置的另一種實(shí)施方式，在這種實(shí)施方式中帶有許多FSR傳感器，它們呈樹(shù)狀延伸；圖7示出了一灶具的透視圖，在該灶具的框架中集成了類似于圖1的操作裝置。
具體實(shí)施例方式
圖1中示出了一個(gè)按照本發(fā)明的操作裝置11的剖視圖。該操作裝置具有一操作區(qū)13，該操作區(qū)在一覆蓋物15上形成，并且是一個(gè)表面，一手指26在操作時(shí)可以放置在該表面上。覆蓋物15在操作區(qū)之下具有一凹槽17，該凹槽通過(guò)材料減薄部位形成。這樣就保證了，至少在操作區(qū)13的區(qū)域內(nèi)由于操作過(guò)程的一個(gè)通常的壓力、或者說(shuō)將手指26放置在其上就形成所需程度的向下的彎曲。
在覆蓋物17的下方有一個(gè)與其平行的支撐體19。在該支撐體上設(shè)置一FSR傳感器21。借助于一彈性體板24，所述FSR傳感器21在覆蓋物15的下側(cè)面處設(shè)置在操作區(qū)13的區(qū)域內(nèi)、或設(shè)置在凹槽17內(nèi)。
彈性體板24一方面用于在操作區(qū)13的下側(cè)面與FSR傳感器21之間形成機(jī)械連接；另一方面，當(dāng)彎曲太強(qiáng)烈時(shí)用作一種對(duì)FSR的過(guò)壓保護(hù)裝置。然而，通常這種傳感器對(duì)于太強(qiáng)烈的壓力并不特別敏感。在一種替換實(shí)施方式中可以省去彈性體板24或類似物，將FSR傳感器21在覆蓋物15下側(cè)面處直接放置在操作區(qū)13的區(qū)域內(nèi)。
支撐體19可以是任意的支撐體，其中FSR傳感器21的電接頭23穿過(guò)該支撐體，或者沿著支撐體設(shè)置。一種替換方案是，支撐體19是一種導(dǎo)體板，其上帶有印制電路，如同通常的電部件那樣，接頭23固定焊接在該印制電路上，或者以其它方式接通。
圖2至4示出了FSR傳感器的層狀結(jié)構(gòu)，在圖5中示出了其裝配結(jié)構(gòu)。一個(gè)層由一個(gè)支撐膜30制成，其在一個(gè)區(qū)域內(nèi)具有一聚合物層32，該區(qū)域例如為加寬的或倒圓的區(qū)域。該聚合物層32為所謂的FSR層，優(yōu)選為半導(dǎo)體的。
在圖3中示出了一個(gè)粘結(jié)層34，其外輪廓與支撐膜30或FSR傳感器21的外輪廓相對(duì)應(yīng)。在所述加寬的區(qū)域內(nèi)，其具有一個(gè)形狀為凹槽的接觸空間35。粘結(jié)層34例如可以是一個(gè)雙面粘結(jié)膜。最有意義的是，其厚度不變或者精確地限定，因?yàn)橛纱说玫絻蓚€(gè)不同層的間隔。
圖4示出了另一個(gè)支撐膜36，它從輪廓開(kāi)始與其它兩個(gè)層相應(yīng)。該支撐膜支撐著兩個(gè)電極38a和38b，這兩個(gè)電極在加寬的區(qū)域內(nèi)都轉(zhuǎn)入指(Finger)39。指39相互交錯(cuò)或相互交叉，但卻不直接接觸。該指可以由例如銀導(dǎo)體膏(silberleitpaste)或類似的盡可能好的導(dǎo)電材料制成。重要的是，指39分別從兩個(gè)側(cè)面并且相互朝向地覆蓋著加寬區(qū)域的平面。其相互距離優(yōu)選相同。電極38a和b向下匯合在接頭區(qū)中，電接頭23例如可以通過(guò)任何接觸方式連接在該接頭區(qū)上。
在圖5的截面圖中示出了一個(gè)安裝好的由圖2至4中示出的層構(gòu)成的FSR傳感器元件21。正如在接觸空間35中那樣，指39與聚合物層32相對(duì)置。它們通過(guò)接觸空間35分開(kāi)，所以，在指39之間沒(méi)有任何連接。FSR傳感器21以及操作裝置11的功能如下當(dāng)以通常的操作力(例如在2N的范圍中)將指26按壓在操作區(qū)13上時(shí)，操作區(qū)13彎曲，這是由于其所使用的材料或凹槽17的緣故。在所述區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生幾個(gè)μm的彎曲，例如10至20μm。這一彎曲或者直接地、或者經(jīng)過(guò)一個(gè)位于中間的彈性體板24傳遞到FSR傳感器21上。因此該傳感器就可以被穿透擠壓，這在圖5中通過(guò)以虛線表示的上支撐膜30的向下凸起的曲線示出。在此，聚合物層32與指39的一部分相接觸，更確切地說(shuō)首先位于接觸空間35的中部區(qū)域中，或者說(shuō)位于壓力中心或彎曲中心。通過(guò)與聚合物層32的接觸，在指39之間、從而在電極38a和b之間形成所謂電阻橋。所施加的壓力越高，彎曲就越大，聚合物層32的表面面積越大，該聚合物層放置在指39上，并且因此所形成的電阻橋也越大。這樣，F(xiàn)SR傳感器21的電阻就很小。雖然通常壓力或彎曲與電阻的變化之間沒(méi)有線性的或固定的關(guān)系，但是可以在預(yù)定壓力與所形成的電阻之間提供相當(dāng)精確的配置。特性曲線通常大致呈指數(shù)地延伸。
FSR傳感器21的空載電阻通常大于2M歐姆。在最大壓力下，可以在幾千歐姆的范圍內(nèi)。這當(dāng)然取決于結(jié)構(gòu)形式和所應(yīng)用的導(dǎo)電材料。
在圖6中示出了一種樹(shù)狀傳感器裝置120，它是整體的，并具有多個(gè)FSR傳感器121。所以，采用一個(gè)這樣的傳感器裝置120可以構(gòu)成具有相應(yīng)數(shù)量的操作區(qū)13的操作裝置。
這些FSR傳感器121設(shè)置在輸入導(dǎo)線122的端部處，其中該導(dǎo)線與根據(jù)圖2至4中所示的層的狹窄縱長(zhǎng)的部分大致相應(yīng)。在通向一個(gè)接頭區(qū)123的導(dǎo)線122上設(shè)置電極138，其中這些電極在此區(qū)域中構(gòu)成了所謂的電連接導(dǎo)線。圖中以輸入導(dǎo)線122上的虛線表示電極138。在接頭區(qū)123上，它們與根據(jù)圖1或圖4的電接頭23相應(yīng)，并構(gòu)成一種接觸區(qū)，其上的接觸可以通過(guò)相應(yīng)的裝置實(shí)現(xiàn)，例如平放的接觸連接器等。
根據(jù)圖6的傳感器裝置120的優(yōu)點(diǎn)在于，該傳感器裝置是整體的，這大大簡(jiǎn)化了操作和安裝，同樣簡(jiǎn)化了其上的連頭。替代這種樹(shù)狀分支的結(jié)構(gòu)，也可以將它們附加地裝在另一個(gè)平面的支撐層上，該支撐層例如可以是矩形的。作為一種替換方案，可以使與根據(jù)圖2和4的支撐膜30和36相應(yīng)的支撐膜中的一個(gè)或者兩個(gè)都具有相應(yīng)的平面延伸部位。
圖7示出了一個(gè)灶具131、特別是一種所謂的玻璃陶瓷灶具。其具有一個(gè)通常類型的環(huán)形灶具框架115，該框架的左下側(cè)構(gòu)成為朝向操作者的前側(cè)面。框架115具有不同的操作區(qū)113，也就是最左邊是開(kāi)/關(guān)形式的開(kāi)關(guān)器，中間區(qū)域是各灶頭的功率調(diào)節(jié)器，該灶頭在圖中以圓形示意性地示出。通過(guò)作用在操作區(qū)113上的壓力可以觸發(fā)各項(xiàng)配屬的功能?；谶@種結(jié)構(gòu)，在灶具框架115的下方有一個(gè)類似于圖1所示的操作裝置。在此，灶具框架115的表面和其本身整體地由一金屬層或金屬板或金屬箔構(gòu)成，其與圖1中的覆蓋物15相應(yīng)。由于如圖1所示，F(xiàn)SR傳感器21只是位于操作區(qū)113的下方，所以可以說(shuō)，在灶具框架115的其它區(qū)域可以緊湊地安裝金屬。
作為一種替代方案，灶具框架可以由一種厚的扁平材料制成，必要時(shí)可以為幾個(gè)毫米厚，該材料可以是金屬的，也可以是其它材料。該材料例如在操作區(qū)113或?qū)儆谠摬僮鲄^(qū)的操作裝置的區(qū)域內(nèi)從下面開(kāi)始如此減薄，使得將FSR傳感器21按照?qǐng)D1那樣安置在該減薄的區(qū)域內(nèi)。作為一種從下方使較厚的金屬層減薄的替換方式，也可以從上方減薄。在這種情況下，這樣形成的凹坑被用作用于精確地放置手指或類似物的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.用于一種電器(131)、最好是家用器具的操作裝置(11)，其中所述操作通過(guò)按壓一可變形或彈性的操作區(qū)(13、113)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在該操作區(qū)的下方設(shè)有一壓敏傳感器元件，其特征在于，所述傳感器元件具有一FSR傳感器(21)，操作區(qū)(13、113)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成對(duì)FSR傳感器(21、121)的壓力，并從而轉(zhuǎn)變成一種由FSR傳感器(21，121)所產(chǎn)生的電信號(hào)，該電信號(hào)可作為操作進(jìn)行評(píng)估。
2.如權(quán)利要求1所述的操作裝置，其特征在于，F(xiàn)SR傳感器(21、121)是可變電阻并可以進(jìn)行控制，其中隨著壓力的增大，F(xiàn)SR傳感器的電阻減小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的操作裝置，其特征在于，操作區(qū)(13、113)、尤其是作為覆蓋物(15、115)或面板的一部分是封閉的，或者是不斷開(kāi)的，其中最好將所述操作區(qū)、或者覆蓋物、或者面板在FSR傳感器(21、121)上方的區(qū)域內(nèi)是彈性的，或者該區(qū)域比其它區(qū)域薄。
4.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的操作裝置，其特征在于，多個(gè)操作區(qū)(13、113)設(shè)置在一個(gè)操作區(qū)域中，或者相鄰地設(shè)置，其中各操作區(qū)或操作區(qū)域由一塊整體的且貫通的覆蓋物(15、115)構(gòu)成。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的操作裝置，其特征在于，多個(gè)FSR傳感器(121)結(jié)合在一起，最好用電分離的已連接的輸入導(dǎo)線裝置(122)進(jìn)行結(jié)合，并具有一共同的接頭區(qū)(123)，其中尤其是在各FSR傳感器上的兩個(gè)電接頭(138)中的一個(gè)通過(guò)單獨(dú)的輸入導(dǎo)線(138)實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)電接頭通過(guò)一個(gè)共同的反饋導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求5所述的操作裝置，其特征在于，至少一個(gè)帶有至少一根電導(dǎo)線(138)的薄膜層、優(yōu)選兩個(gè)在其間帶有至少一根電導(dǎo)線的薄膜層在整個(gè)輸入導(dǎo)線裝置(122)上延伸。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的操作裝置，其特征在于，操作區(qū)(13、113)、特別是一操作區(qū)域是貫穿導(dǎo)電的，或者由薄金屬制成，例如金屬箔或類似物，優(yōu)選由優(yōu)質(zhì)鋼制成，其中特別是FSR傳感器(21、121)與操作區(qū)(13、113)或操作區(qū)域絕緣。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的操作裝置，其特征在于，F(xiàn)SR傳感器(21、121)通過(guò)一彈性耦聯(lián)元件(24)與操作區(qū)(13、113)連接，特別是作為在該操作區(qū)底側(cè)面上的直接形狀配合連接的耦聯(lián)，其中所述彈性最好使得在一種通常的、恰當(dāng)?shù)牟僮髁Φ那闆r下所述耦聯(lián)元件不或幾乎不受到壓縮，并且只有在一種遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出通常的恰當(dāng)?shù)牟僮髁Φ牟僮髁r(shí)才會(huì)使其壓縮。
9.如權(quán)利要求8所述的操作裝置，其特征在于，所述耦聯(lián)元件是一彈性體(24)，其直接與FRS傳感器(21、121)連接。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的操作裝置，其特征在于，在操作區(qū)(13、113)下方設(shè)有一支撐體(19)、優(yōu)選為一印刷電路板，F(xiàn)SR傳感器(21、121)設(shè)置在該支撐體上，其中特別是支撐體具有電接頭(23)和/或一個(gè)用于FSR傳感器的控制裝置或評(píng)估裝置、或者操作裝置(11)。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的操作裝置，其特征在于，在操作區(qū)(13、113)或FSR傳感器彎曲變形1-100μm時(shí)、優(yōu)選1-10μm時(shí)，F(xiàn)SR傳感器(21、121)的一個(gè)電信號(hào)是一種操作。
12.使用如前述任一權(quán)利要求所述的操作裝置的方法，其特征在于，在FSR傳感器(21、121)上獲知所進(jìn)行的按壓以及接下來(lái)FSR傳感器的復(fù)位，其中當(dāng)復(fù)位信號(hào)在所述按壓的信號(hào)之后立刻或者只經(jīng)過(guò)很小的時(shí)間間隔之后發(fā)生時(shí)，該所獲得的信號(hào)才被視為操作。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述時(shí)間間隔小于五秒，優(yōu)選小于兩秒。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述FSR傳感器(21、121)用作可變電阻，并且利用一電阻測(cè)量裝置進(jìn)行評(píng)估，其中該電阻最好如此設(shè)置，使得在操作路徑為10μm的情況下變化至少10倍。
全文摘要
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，制成用于一個(gè)爐灶區(qū)(131)的操作裝置(11)，其中在覆蓋物(15，115)上設(shè)置操作區(qū)(13，113)。在該操作區(qū)之下設(shè)置FSR傳感器(21)。如果通過(guò)一種操作過(guò)程擠壓操作區(qū)(13)，那么FSR傳感器(121)探測(cè)該操作，并且一個(gè)信號(hào)可以作為操作過(guò)程解釋為電阻變化的結(jié)果。
文檔編號(hào)H03K17/96GK1981162SQ200580003836
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者M·拜爾 申請(qǐng)人:E.G.O.電氣設(shè)備制造股份有限公司