DISPOSICION DE CIRCUITO PARA VARIOS CONMUTADORES TACTILES CAPACITIVOS.
Disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos,
con varios circuitos de sensor con respectivamente un elemento de sensor capacitivo (S), que al ser tocado varía su valor de capacidad (Ct); y con un circuito de valoración, al que son conducidas las señales de salida (Out1, Out2, Out3) de los varios circuitos de sensor a través de un conmutador (SW1) de forma alternativa, para determinar si los elementos de sensor capacitivos (S) son activados o no, en que cada uno de los varios circuitos de sensor tiene un circuito en paralelo compuesto por un elemento de capacidad (C1) y por el elemento de sensor capacitivo (S), y al circuito en paralelo está unido respectivamente un convertidor de capacidad/frecuencia (Cf), que genera en su salida una señal de frecuencia, cuya frecuencia depende de la capacidad total del respectivo circuito en paralelo del elemento de capacidad (C1) y del elemento de sensor capacitivo (S), caracterizada porque cada uno de los varios circuitos de sensor tiene un oscilador rectangular desconectable, que está constituido por el convertidor de capacidad/frecuencia (Cf) y por el elemento de capacidad (C1), y simultáneamente sólo está activado uno de los varios osciladores rectangulares
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05026785.
Solicitante: DIEHL AKO STIFTUNG & CO KG.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: PFANNERSTRASSE 75,88239 WANGEN.
Inventor/es: MULLER, ROLAND, KAPS,WERNER, MANGOLD,HARALD.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 8 de Diciembre de 2005.
Fecha Concesión Europea: 14 de Abril de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H03K17/96C1
Clasificación PCT:
- H03K17/96 ELECTRICIDAD. › H03 CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS. › H03K TECNICA DE IMPULSO (medida de las características de los impulsos G01R; modulación de oscilaciones sinusoidales por impulsos H03C; transmisión de información digital, H04L; circuitos discriminadores de detección de diferencia de fase entre dos señales de conteo o integración de ciclos de oscilación H03D 3/04; control automático, arranque, sincronización o estabilización de generadores de oscilaciones o de impulsos electrónicos donde el tipo de generador es irrelevante o esta sin especificar H03L; codificación, decodificación o conversión de código, en general H03M). › H03K 17/00 Conmutación o apertura de puerta electrónica, es decir, por otros medios distintos al cierre y apertura de contactos (amplificadores controlados H03F 3/72; disposiciones de conmutación para los sistemas de centrales que utilizan dispositivos estáticos H04Q 3/52). › Conmutadores de contacto (especialmente adaptados para su uso en relojes electrónicos sin partes móviles G04G 21/08).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos.
La presente invención se refiere a una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos.
En muchos aparatos eléctricos, en particular también en aparatos domésticos tales como cocinas, encimeras de cocción, hornos microondas, lavavajillas, lavadoras y similares, se emplean cada vez más frecuentemente conmutadores táctiles, que al ser sencillamente tocados por un usuario desencadenan un determinado proceso de conmutación. En el caso de un sensor o respectivamente conmutador táctil capacitivo, el circuito de sensor tiene por ejemplo un elemento superficial de condensador, que junto con el usuario forma una capacidad que varía correspondientemente a la activación del elemento de sensor capacitivo, es decir según sea tocado o no tocado el elemento superficial de condensador. La modificación de la capacidad del elemento de sensor capacitivo al ser tocado por el usuario afecta correspondientemente a una señal de salida del circuito de sensor, lo que es valorado correspondientemente por un circuito de valoración conectado como una activación del conmutador táctil capacitivo.
Una disposición de circuito de este tipo para un conmutador táctil capacitivo es conocida por ejemplo a partir de los documentos DE 32 45 803 A1, DE 103 03 480 A1 ó EP 0 859 468 B1.
Además, el documento EP 0 632 593 A1 da a conocer una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo, que tiene un circuito de sensor con un elemento de sensor capacitivo y un circuito de valoración unido a dicho circuito de sensor, en que el circuito de sensor tiene un elemento de capacidad que está conectado en paralelo al elemento de sensor capacitivo, y un convertidor de capacidad/frecuencia, que está unido al circuito en paralelo compuesto por el elemento de capacidad y el elemento de sensor capacitivo y que genera en su salida una señal de frecuencia, cuya frecuencia depende de la capacidad total del circuito en paralelo compuesto por el elemento de capacidad y el elemento de sensor capacitivo.
La presente invención tiene como base la tarea de crear una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos, que haga posible una valoración sencilla de las señales de salida de los circuitos de sensor.
Esta tarea es resuelta mediante una disposición de circuito con las características de la reivindicación 1. Estructuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
La disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos contiene varios circuitos de sensor con respectivamente un elemento de sensor capacitivo, que varía su valor de capacidad al ser tocado, y un circuito de valoración, al que deben ser conducidas de forma alternativa a través de un conmutador las señales de salida de los varios circuitos de sensor, para determinar si los elementos de sensor capacitivos son activados o no. Cada uno de los varios circuitos de sensor tiene un circuito en paralelo compuesto por un elemento de capacidad y por el elemento de sensor capacitivo, en que al circuito en paralelo está unido respectivamente un convertidor de capacidad/frecuencia, que genera una señal de frecuencia en su salida, cuya frecuencia depende de la capacidad total del respectivo circuito en paralelo del elemento de capacidad y del elemento de sensor capacitivo. Además, cada uno de los varios circuitos de sensor tiene un oscilador rectangular desconectable, que está constituido por el convertidor de capacidad/frecuencia y por el elemento de capacidad, en que simultáneamente sólo está activado uno de los varios osciladores rectangulares.
La capacidad total en la entrada del convertidor de capacidad/frecuencia es determinada por un lado por la capacidad fija y por otro lado por el valor de capacidad del elemento de sensor capacitivo del circuito de sensor seleccionado respectivamente a través del conmutador. La modificación del valor de capacidad del respectivo elemento de sensor capacitivo al ser tocado lleva a una variación correspondiente de la capacidad total del respectivo circuito de sensor, lo que lleva a su vez a una modificación de la frecuencia de la señal de salida del convertidor de capacidad/frecuencia. Como simultáneamente sólo está activado uno de los varios osciladores rectangulares desconectables, lo que excluye una influencia mutua negativa entre las señales de los circuitos de sensor, el circuito de valoración, para determinar si los conmutadores táctiles capacitivos son activados, sólo tiene que valorar una modificación de frecuencia de la señal de salida del convertidor de capacidad/frecuencia, lo que es posible con medios sencillos.
La entrada del convertidor de capacidad/frecuencia está conectada preferentemente en paralelo al circuito en paralelo del elemento de capacidad y del elemento de sensor capacitivo.
En una forma de realización de la invención, el convertidor de capacidad/frecuencia está formado respectivamente por un elemento lógico "Y" negador (NAND) con histéresis de entrada. A través de la segunda salida del elemento lógico "Y" negador es posible entonces desconectar, o respectivamente llevar a un estado estático, el oscilador rectangular así formado, cuya frecuencia de oscilación depende de la capacidad total de la disposición de circuito.
Además, el circuito de valoración contiene por ejemplo un contador de sucesos para contar los impulsos de la señal de salida de los varios circuitos de sensor.
Además es ventajoso que el circuito de valoración compare la frecuencia de una señal de salida de los varios circuitos de sensor con una frecuencia de base respectiva, en que la frecuencia de base respectiva es una frecuencia, promediada sobre un periodo de tiempo grande, de la señal de salida del respectivo circuito de sensor cuando no es tocado el respectivo elemento de sensor capacitivo, para compensar una deriva de los umbrales de conmutación y de los valores de componentes de la disposición de circuito.
Las anteriores características y ventajas de la invención, así como otras adicionales, se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos, no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos. En ellos muestran:
la figura 1 un diagrama de bloques para la explicación del principio básico de la disposición de circuito conforme a la presente invención;
la figura 2 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo conforme a un primer ejemplo;
la figura 3 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos conforme a un segundo ejemplo;
la figura 4 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos conforme a un tercer ejemplo;
la figura 5 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo conforme a un cuarto ejemplo; y
la figura 6 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos conforme a un primer ejemplo de realización de la presente invención.
La figura 1 muestra la estructura básica de una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo que puede emplearse en aparatos eléctricos, en particular en aparatos domésticos tales como cocinas, encimeras de cocción, hornos microondas, lavavajillas, lavadoras y similares. Con ayuda de la figura 1 se explicará primeramente el principio básico de la presente invención; a continuación se describen con referencia a las figuras 2 hasta 5 diferentes ejemplos comparativos así como con referencia a la figura 6 un ejemplo de realización de una disposición de circuito conforme a la invención.
La disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo comprende un circuito de sensor y un circuito de valoración, en que en las figuras sólo está representado respectivamente el circuito de sensor, cuya señal de salida es conducida al circuito de valoración. El circuito de sensor contiene en particular un elemento de sensor capacitivo S, por ejemplo en forma de un elemento superficial de condensador, que junto con un usuario forma, a través de un dieléctrico D como parte de un panel de control del aparato doméstico, una capacidad Ct. Esta capacidad Ct del elemento de sensor S es variable correspondientemente a la activación del conmutador táctil capacitivo, es decir a que sea tocado o no sea...
Reivindicaciones:
1. Disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos, con varios circuitos de sensor con respectivamente un elemento de sensor capacitivo (S), que al ser tocado varía su valor de capacidad (Ct); y con un circuito de valoración, al que son conducidas las señales de salida (Out1, Out2, Out3) de los varios circuitos de sensor a través de un conmutador (SW1) de forma alternativa, para determinar si los elementos de sensor capacitivos (S) son activados o no, en que cada uno de los varios circuitos de sensor tiene un circuito en paralelo compuesto por un elemento de capacidad (C1) y por el elemento de sensor capacitivo (S), y al circuito en paralelo está unido respectivamente un convertidor de capacidad/frecuencia (Cf), que genera en su salida una señal de frecuencia, cuya frecuencia depende de la capacidad total del respectivo circuito en paralelo del elemento de capacidad (C1) y del elemento de sensor capacitivo (S), caracterizada porque cada uno de los varios circuitos de sensor tiene un oscilador rectangular desconectable, que está constituido por el convertidor de capacidad/frecuencia (Cf) y por el elemento de capacidad (C1), y simultáneamente sólo está activado uno de los varios osciladores rectangulares.
2. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque la entrada del convertidor de capacidad/frecuencia (Cf) está conectada respectivamente en paralelo al circuito en paralelo del elemento de capacidad (C1) y del elemento de sensor capacitivo (S).
3. Disposición de circuito según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el convertidor de capacidad/frecuencia (Cf) está formado respectivamente por un elemento lógico "Y" negador (IC2), cuya entrada, unida al circuito en paralelo del elemento de capacidad (C1) y del elemento de sensor capacitivo (S), tiene una histéresis.
4. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque el convertidor de capacidad/frecuencia (Cf) tiene respectivamente un elemento lógico "Y" negador con histéresis de entrada (IC2), cuya señal de salida (Out1, Out2, Out3) es conducida al conmutador (SW1).
5. Disposición de circuito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el circuito de valoración contiene un contador de sucesos para contar los impulsos de una señal de salida (Out1, Out2, Out3) de los circuitos de sensor.
6. Disposición de circuito según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el circuito de valoración compara la frecuencia de una señal de salida (Out1, Out2, Out3) de los circuitos de sensor con una frecuencia de base respectiva, en que la frecuencia de base respectiva es una frecuencia, promediada sobre un periodo de tiempo grande, de la señal de salida (Out1, Out2, Out3) del respectivo circuito de sensor cuando no se toca el respectivo elemento de sensor capacitivo (S).
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