CONMUTADOR CAPACITIVO DE APROXIMACION Y APARATO DOMESTICO CON UN CONMUTADOR DE ESTE TIPO.

Conmutador capacitivo de aproximación, con una superficie de sensor (7) eléctricamente conductora,

cubierta por una placa de cobertura (2) eléctricamente aislante, como parte de un condensador (17) con una capacidad que se puede modificar por aproximación, presentando la superficie de sensor (7) un apantallamiento activo, estando formado el apantallamiento activo por una superficie de apantallamiento (11), en la que se aplica, simultáneamente a la superficie de sensor (7), una señal de sincronización (28), de manera que no se produce ninguna diferencia de potencial entre la superficie de sensor (7) y la superficie de apantallamiento (11), caracterizado por que la superficie de apantallamiento (11) se puede unir con masa para la comprobación de funcionamiento del conmutador de aproximación (4) por un conmutador (31)

Conmutador capacitivo de aproximación y aparato doméstico con un conmutador de este tipo.

La invención se refiere a un conmutador capacitivo de aproximación, con una superficie de sensor eléctricamente conductora, cubierta por una placa de cobertura eléctricamente aislante, como parte de un condensador con una capacidad que se puede modificar por aproximación.

Ya se conocen numerosos dispositivos como, por ejemplo, a partir del documento WO 00/52657, con sensores o conmutadores capacitivos. La presente invención se refiere a un tipo de construcción especial de conmutadores que actúan de forma capacitiva, en el que se cubre una superficie de sensor eléctricamente conductora por una placa de cobertura eléctricamente aislante. Por tanto, un usuario no entra directamente en contacto con la superficie de sensor, sino, se aproxima solamente a la misma cuando entra en contacto con la placa de cobertura. La superficie de sensor forma una placa de un condensador abierto, cuya capacidad depende de la separación de una segunda placa (por ejemplo, tierra), que se modifica, a modo de ejemplo, a través de la aproximación de un dedo del usuario.

Ya se conoce un conmutador capacitivo de aproximación de este tipo a partir del documento DE 695 19 701 T2. En ese documento, se proporciona un conmutador semiconductor, cuya entrada de señal se abastece con una señal de entrada en forma de una serie de impulsos polarizados y que en estado de reposo, es decir, si el conmutador de aproximación no se acciona, está en un estado bloqueado, de manera que no se aplica ninguna señal de salida a la salida de señal del conmutador semiconductor. Sin embargo, un conmutador de aproximación de este tipo tiene la desventaja de que un accionamiento por el usuario no se puede diferenciar claramente de un manejo erróneo, a modo de ejemplo, por contaminaciones de la placa de cobertura.

Por consiguiente, la presente invención se basa en el objetivo de poner a disposición un conmutador capacitivo de aproximación económico mejorado.

El objetivo que se ha indicado anteriormente se resuelve en el caso de un conmutador capacitivo de aproximación del tipo que se ha mencionado al principio, de acuerdo con la invención, por que la superficie de sensor presenta un apantallamiento activo. El apantallamiento activo está formado por una superficie de apantallamiento, a la que se aplica, simultáneamente con la superficie de sensor, una señal de sincronización. En caso de que la superficie de sensor y la superficie de apantallamiento, situada de forma adyacente a la superficie de sensor, se abastezcan al mismo tiempo con una señal de sincronización lo más idéntica posible o la misma, esto conlleva la ventaja de que entre la superficie de sensor y la superficie de apantallamiento no se produce ninguna diferencia de potencial, por tanto, ningún desplazamiento de carga y, por lo tanto, ninguna influencia capacitiva en la superficie de sensor. Esto es particularmente importante en cuanto a capacidades del condensador formado con la superficie de sensor en el orden de magnitud de picofaradio, ya que en este intervalo incluso pequeñas capacidades de interferencia de, a modo de ejemplo, conductos, superficies de sensor adyacentes o cubiertas de metal influyen en una medición de la capacidad del condensador. A través de una minimización de la influencia de estas capacidades de interferencia en la superficie de sensor es posible, con ayuda del apantallamiento activo, disponer el conmutador de aproximación en la proximidad de partes metálicas de cubiertas, incluso si estas están puestas a tierra. Además de eso, en este caso ya no es necesario situar la superficie de sensor en proximidad directa a la electrónica de evaluación del conmutador de aproximación para minimizar capacidades de interferencia, sino, la superficie de sensor se puede disponer junto con la superficie de apantallamiento con una separación de la electrónica de evaluación. De este modo, se hace posible realizar la superficie de sensor y los conductos de unión en forma de una lámina económica de poliéster forrada de cobre, que presenta una conexión a la electrónica de evaluación.

Preferiblemente, la señal de sincronización se aplica a través de una resistencia de baja impedancia a la superficie de apantallamiento. De esta manera, la forma de señal de la señal de sincronización en la superficie de apantallamiento se puede adaptar a la forma de señal de la señal de sincronización en la superficie de sensor. La señal de sincronización que se emite, particularmente, de una salida analógica de un microprocesador, es ventajosamente una señal de sincronización periódica, particularmente, una señal rectangular, y presenta una frecuencia preferentemente en el intervalo de 10 a 100 kilohercios. De este modo, se garantiza una frecuencia suficiente de consulta de la capacidad del condensador formado con la superficie de sensor para la detección de un accionamiento del conmutador de aproximación. Además de eso, se puede prescindir de un generador de frecuencia separado caro para la generación de la señal de sincronización, por lo que se reduce el número de piezas de construcción necesarias.

De acuerdo con una realización preferida, la superficie de apantallamiento se puede unir con masa para la aplicación de potencial de masa por un conmutador. Entendiéndose en este caso por masa un potencial fijo como, a modo de ejemplo, un potencial de tierra o un potencial de referencia del conmutador de aproximación. Para una comprobación del funcionamiento del conmutador de aproximación, es decir, para la determinación de un valor de referencia de la señal de salida, la superficie de apantallamiento se puede unir con masa temporalmente a través del conmutador, por lo que el apantallamiento activo se suspende temporalmente y se simula un accionamiento del conmutador de aproximación. De esta manera, se puede comprobar si existe una desviación de señal suficiente de la señal de salida durante el accionamiento del conmutador de aproximación o si, eventualmente, existe un funcionamiento erróneo debido a contaminaciones o una humectación de la placa de cobertura o debido a procesos de envejecimiento del conmutador de aproximación. De esta manera, se pueden evitar manejos erróneos del conmutador de aproximación, por lo que se mejora la seguridad de funcionamiento del conmutador de aproximación. Particularmente, un aparato equipado con el conmutador de aproximación de acuerdo con la invención se puede desconectar automáticamente cuando ya no está garantizado un funcionamiento seguro del conmutador de aproximación. Eventualmente, la desviación de señal de la señal de salida se puede adaptar dinámicamente, a través de una modificación de la altura de la señal de sincronización, es decir, el conmutador de aproximación se puede calibrar automáticamente.

Ventajosamente, el conmutador presenta una entrada de señal de control que está unida con una salida de señal de control de un microprocesador. Particularmente el conmutador es un transistor como, por ejemplo, un transistor de unión bipolar PNP o NPN, cuya base está unida con la salida de señal de control del microprocesador. Por lo tanto, el conmutador o el transistor se pueden conmutar de modo sencillo por un programa de software a través del microprocesador, de manera que es posible una comprobación del funcionamiento del conmutador de aproximación en momentos predefinidos.

Dependiendo del caso de aplicación, la superficie de apantallamiento y la superficie de sensor se pueden disponer de diferentes maneras. A modo de ejemplo, la superficie de apantallamiento y la superficie de sensor se aplican sobre el lado trasero de la placa de cobertura, donde la superficie de apantallamiento rodea a la superficie de sensor. Particularmente, la superficie de apantallamiento y la superficie de sensor pueden estar aplicadas por metalización por evaporación, adhesión o impresión sobre la parte trasera de la placa de cobertura. De forma alternativa a esto, la superficie de apantallamiento y la superficie de sensor se disponen sobre el mismo lado de un soporte, donde la superficie de apantallamiento rodea asimismo a la superficie de sensor.

En una realización adicional se dispone la superficie de sensor sobre el lado delantero del soporte y la superficie de apantallamiento, sobre el lado trasero del soporte, al menos en la zona de la superficie de sensor. De esta manera, la superficie de sensor se puede apantallar con respecto a la electrónica de potencia dispuesta en la parte posterior, particularmente en el caso de un aparato doméstico como, a modo de ejemplo, una lavadora, una secadora, un lavavajillas, un aparato...

1. Conmutador capacitivo de aproximación, con una superficie de sensor (7) eléctricamente conductora, cubierta por una placa de cobertura (2) eléctricamente aislante, como parte de un condensador (17) con una capacidad que se puede modificar por aproximación, presentando la superficie de sensor (7) un apantallamiento activo, estando formado el apantallamiento activo por una superficie de apantallamiento (11), en la que se aplica, simultáneamente a la superficie de sensor (7), una señal de sincronización (28), de manera que no se produce ninguna diferencia de potencial entre la superficie de sensor (7) y la superficie de apantallamiento (11), caracterizado por que la superficie de apantallamiento (11) se puede unir con masa para la comprobación de funcionamiento del conmutador de aproximación (4) por un conmutador (31).

2. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la señal de sincronización (28) se aplica a la superficie de apantallamiento (11) por una resistencia (30) de baja impedancia.

3. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el conmutador (31) presenta una entrada de señal de control (32), que está unida con una salida de señal de control (33) de un microprocesador (26).

4. Conmutador de aproximación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el conmutador (31) es un transistor.

5. Conmutador de aproximación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la superficie de apantallamiento (11) y la superficie de sensor (7) están aplicadas sobre el lado trasero (6) de la placa de cobertura (2), y por que la superficie de apantallamiento (11) rodea a la superficie de sensor (7).

6. Conmutador de aproximación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la superficie de apantallamiento (11) y la superficie de sensor (7) se disponen sobre el mismo lado de un soporte (5), y por que la superficie de apantallamiento (11) rodea a la superficie de sensor (7).

7. Conmutador de aproximación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la superficie de sensor (7) se dispone sobre el lado delantero de un soporte (5) y la superficie de apantallamiento (11), sobre el lado trasero del soporte (5) al menos en la zona de la superficie de sensor (7).

8. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por que el soporte (5) se dispone con una separación de la placa de cobertura (2), y por que entre la placa de cobertura (2) y el soporte (5) se dispone un cuerpo eléctricamente conductivo (8), que salva la separación y que está unido de forma eléctricamente conductora con la superficie de sensor (7) y/o que forma al menos una parte de la superficie de sensor (7) con al menos una parte de su superficie.

9. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por que el soporte (5) es una placa de conexionado impreso flexible o una lámina de plástico forrada de cobre.

10. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que sobre el soporte (5) se dispone al menos un elemento de construcción electrónico (18, 20, 23, 35) de manera que sobresale en una cavidad que está rodeada por el cuerpo eléctricamente conductivo (8).

11. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el elemento de construcción electrónico es el conmutador semiconductor (18, 20, 23) y/o un elemento luminoso (35).

12. Conmutador de aproximación de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizado por que el cuerpo eléctricamente conductivo (8) es un resorte de compresión enroscado a partir de un cuerpo alargado.

13. Campo de entrada para un aparato doméstico con al menos un conmutador de aproximación (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Campo de entrada de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que varias superficies de sensor (711, 712, 713, 721, 722, 723, 731, 732, 733) están conectadas en una forma de matriz para el accionamiento en un método de multiplexación.

15. Campo de entrada de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, caracterizado por que al menos dos superficies de sensor (71, 72) se disponen de forma adyacente y conjuntamente forman un sensor de posición.

16. Aparato doméstico con un campo de entrada de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15.