具有功率控制的家用器具制造技術

手持家用器具包括手柄部分、從動件、用于驅動從動件的電機和用于控制電機的控制器。手柄部分包括用于檢測接觸表面積和可選地還有壓力的表面傳感器，并且控制器適于根據感測的接觸表面積和可選地還有壓力來控制提供給電機的功率。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有功率調整功能的手持家用器具。
技術介紹
許多家用器具具有功率調整功能，包括廚房器具以及個人修體器具。例如，廚房器具(例如混合器、手動攪拌器等)中的電動機通常由旋鈕和旋轉開關控制。這些控制不直觀，并且由于控制裝置將占用大的空間，它們將限制器具的設計自由度。因此，需要一種用于功率調整的控制輸入，其對于占用較少空間的手持家用器具的用戶來說更直觀。DE29719596公開了一種便攜式食品處理設備，諸如手動攪拌器，其中使用壓力墊來提供對電機速度的控制。不同的用戶將具有不同的手力量和手尺寸，使得壓力輸入設備可能不提供對所有用戶來說感覺直觀的接口。
技術實現思路
本專利技術由權利要求限定。根據本專利技術，提供了一種手持家用器具，其包括：手柄部分；從動件；用于驅動從動件的電機；以及用于控制電機的控制器，其中手柄部分包括用于檢測接觸表面積的表面傳感器，并且控制器適于根據感測的接觸表面積來控制提供給電機的功率。該器具具有直觀的功率控制，其依賴于表面感測而不是控制按鈕的物理移動。接觸面積感測可以例如用于確定多少根手指施加到表面傳感器，使得不同數量的手指對應于不同的期望設置。例如，使單個手指與傳感器部分接觸給出一個速度設置，并且使另一個手指接觸給出另一速度設置。在一個示例中，這意味著用戶不需要施加任何明顯的力來操作設備。通過考慮感測的接觸面積，還可能有效地阻止嬰兒和兒童對某些危險器具的使用。控制器可以適于將用戶定義的校準應用到感測的接觸表面積。這可以被用來設置閾值，低于該閾值，設備將不操作，和/或設置針對不同水平設置的閾值。表面傳感器附加地可以用于檢測壓力，并且控制器適于根據感測的壓力來控制供應到電機的功率。在這種情況下，表面傳感器用于提供面積和壓力信息兩者。功率控制作為壓力的函數而變化的方式然后可以取決于接觸面積。例如，對于小的接觸面積，對于給定的功率設置可能需要較小的壓力，使得較小的人不需要更費力地按壓該較小的面積，以實現特定功率設置所需的相同的總壓力水平。以這種方式，可以應用面積和壓力兩者的閾值的集合，這實現用戶的最直觀的感覺。這種感覺還可以針對不同手尺寸和力量的特定用戶來定制。壓力控制通常意味著通過更費力地按壓，可以增加電機功率(并因此增加速度)，而不需要移動手。這提供了更直觀的控制方法。它還可以用于基于壓力水平(以及或代之，基于面積)來提供安全解決方案，再次例如以阻止嬰兒和兒童使用某些危險器具。控制器可以適于將用戶定義的校準應用于感測的壓力。用戶定義的面積和/或壓力的校準意味著，可以根據個人應力和/或用戶的一個手指、多個手指、手掌或手的大小的校準，來個性化閾值或閾值集合。以這種方式，定制設備的功能以給出針對特定用戶的舒適和直觀的感覺變得可能。校準包括設置用戶施加的壓力和/或接觸表面積與提供給電機的功率(其表現為電機速度)之間的關系。表面傳感器通常具有比簡單的推動按鈕更大的面積。表面傳感器可具有外表面，對于對應于功率控制的全范圍的施加壓力的范圍，外表面壓下小于1mm。表面傳感器的層(其可以是或可以不是外層)可以包括響應于所施加的壓力而彈性形變的材料。備選地，層可以不形變，但可以響應于施加的壓力而移動，例如以改變空氣間隙或小氣袋。速度控制因此基本上依賴于施加的壓力，而不是移動和在其上施加該壓力的面積(即使傳感器的形變將給出一些移動)。傳感器可以具有甚至更小的壓縮，例如小于0.5mm或甚至小于0.2mm。優選地，厚度在例如幾微米到幾毫米范圍內的例如橡膠、塑料片或泡沫的蓋子可以用于覆蓋或包圍傳感器。表面傳感器可以包括兩個電極陣列，兩個電極陣列嵌入在可形變介電材料中，或者兩個電極陣列之間夾有介電材料層。電極對限定單獨的壓力/接觸傳感器，并且通過提供陣列，傳感器還可以檢測施加壓力的位置。這提供了可以檢測局部電容變化的簡單的傳感器結構。僅需要對兩個電極陣列的電極的電接觸，以使用可以以低成本實現的檢測電路進行測量。每個單獨的壓力傳感器可以使用堆疊配置中的多于兩個的電極以給出增加的電容。一種替代方案是填充有導電顆粒的層。當施加壓力時，顆粒之間的距離可以減小，從而給出電導/電阻的變化。表面傳感器可以具有在2cm2至30cm2的范圍內的面積。傳感器面積將取決于正在實施的控制的類型。為了檢測手指壓力，2cm2至5cm2的面積可以用于形成控制的一部分的每個手指。為了檢測手掌壓力/面積或總體握緊度，可以使用5cm2至30cm2的更大面積。為了實現大面積傳感器，可以使用在10cm2至30cm2范圍內的面積。大的傳感器面積還使得傳感器能夠響應于總接觸面積和可選地還響應于施加的壓力。表面傳感器可以包括在傳感器背面的觸點。這使得能夠例如通過粘合簡單地應用到器具的表面。傳感器可以被設計為通過單個手指、多個手指、手掌或通過手的整體抓握而操作。這些不同的可能性將產生在一般范圍內的不同的優選尺寸。用于檢測整個手的大面積可以產生安全益處，例如防止小孩操作。控制器可以包括：與由表面傳感器限定的電容器串聯的電阻器；用于將電容器放電的放電開關；以及定時電路，用于對從放電狀態到參考電壓的電容器充電進行計時，并且用于控制開關以實現電容器放電。這提供了用于測量電容(通過經由已知電阻器來測量充電時間)的簡單電路。不需要得到實際電容，因為計時測量提供取決于電容的控制信號。定時電路優選地周期性地執行放電和計時操作。因此，當導通時，電路可以周期性地監控所施加的壓力。該周期例如在1ms至100ms的范圍內。該周期足夠小，使得在操作期間可以調整速度，并且該周期足夠高，以使所需的信號處理保持簡單。定時電路可以包括以比放電和計時操作的頻率更快的頻率運行的計數器。相同的計數器可以以這種方式控制周期性放電的定時、以及用于對電容器充電的持續時間的測量。控制器可以是低成本標準微控制器。控制器可以適于根據表面傳感器輸出來應用電機速度集合中的一個電機速度。可以基于器具的類型和適合于該器具的不同速度設置的數量，來選擇電機速度集合。電機速度集合可以包括零速度、全速度和至少一個中間速度。優選地，器具在使用期間連續不斷地被保持，并且在使用期間功率可調。針對這種設備，表面傳感器的易用性是特別值得關注的。在一組示例中，器具可以包括廚房器具，其中從動件包括食品處理件，并且器具包括以下之一：棒式攪拌器；混合器；切碎機；食品處理器；研磨機；榨汁機。在另一組示例中，器具可以包括以下之一：口腔護理設備，諸如牙刷；修體器具，諸如剃刀。因此本專利技術可以應用于大范圍的家用器具，以給出增加的用戶舒適度和直觀的控制。本專利技術還提供了一種控制手持家用器具的方法，該手持家用器具包括手柄部分、從動件和用于驅動從動件的電機，其中該器具包括設置在該器具的手柄部分處的用于感測接觸表面積的表面傳感器，其中該方法包括：使用表面傳感器來檢測接觸表面積；以及根據感測的接觸表面積來控制提供給電機的功率。附圖說明現在將參照附圖詳細描述本專利技術的示例，其中：圖1示出了棒式攪拌器形式的器具的示例；圖2示出了在圖1的器具中使用的控制系統；圖3示出了用于圖1的器具中的表面傳感器的一個示例；圖4用于示出如何可以測量傳感器電容；圖5是說明圖1的器具的操作的時序圖；圖6是說明在圖1的器具中使用的控制器的操作的第一流程圖；圖7是說明在圖1的器具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種手持家用器具，包括：手柄部分(12)；從動件；用于驅動所述從動件的電機(22)；以及用于控制所述電機的控制器(20)，其中所述手柄部分(12)包括用于檢測接觸表面積的表面傳感器(14)，并且所述控制器適于根據感測的所述接觸表面積來控制提供給所述電機(22)的功率。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.06.27 EP 14174658.61.一種手持家用器具，包括：手柄部分(12)；從動件；用于驅動所述從動件的電機(22)；以及用于控制所述電機的控制器(20)，其中所述手柄部分(12)包括用于檢測接觸表面積的表面傳感器(14)，并且所述控制器適于根據感測的所述接觸表面積來控制提供給所述電機(22)的功率。2.根據權利要求1所述的器具，其中所述控制器(20)適于將用戶定義的校準應用到感測的所述接觸表面積。3.根據權利要求1所述的器具，其中所述表面傳感器附加地用于檢測壓力，并且所述控制器適于根據感測的所述壓力來控制提供給所述電機(22)的功率。4.根據權利要求3所述的器具，其中所述控制器(20)適于將用戶定義的校準應用到感測的所述壓力。5.根據權利要求1所述的器具，其中所述表面傳感器(14)具有外表面，針對對應于功率控制的全范圍的施加的壓力的范圍，所述外表面壓下小于1mm。6.根據權利要求1所述的器具，其中所述表面傳感器(14)包括之間具有可形變的介電材料(24)的至少兩個電極陣列。7.根據權利要求1所述的器具，其中所述表面傳感器(14)具有在2cm2至30cm2的范圍內、例如在10cm2至30cm2的范圍內的面積。8.根據權利要求1所述的器具，其中所述表面傳感器(14)包括在所述傳感器的背面的觸點。9.根據權利要求1所述的器具，其中所述表面傳感器包括電容壓力傳感器，其中所述控制器包括：與由所述電容壓力傳感器限定的電容器(C)串聯的電阻器(R)；用于將所述電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E·海杰曼，F·J·沃森，R·A·范德莫倫格加夫，A·茲維尼格，T·斯特魯茲曼，T·L·西格特，
申請(專利權)人：皇家飛利浦有限公司，
類型：發明
國別省市：荷蘭;NL