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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrischen
Gerätes, insbesondere zur Ansteuerung elektrisch oder elektronisch bedienbarer
Funktionsteile eines Bodenpflegegerätes oder eines ähnlichen Haushaltgerätes, das
derart ausgebildet ist, dass es entweder von einem Benutzer per Hand getragen oder im
wesentlichen im Bereich einer Arbeitseinheit geführt wird.
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Im Bereich der Boden-, Wand- und Polsterpflegegeräte, wie beispielsweise der
Schaumreiniger und der Bodenstaubsauger, besteht die Notwendigkeit, diverse
Funktionen an einem Gerät möglichst einfach bedienen zu können. Die Forderung umfaßt
einmal die bequeme Erreichbarkeit einer jeweiligen Vorrichtung, also eine Anordnung in
unmittelbarer Nähe vorzugsweise der Hände eines Benutzers. Es ist daher bekannt eine
derartige Vorrichtung zur Steuerung an einem Handgriff vorzusehen.
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Aus dem Stand der Technik sind ferner verschiedene Lösungen bekannt, um eine
Verbindung zwischen einer Vorrichtung zur Steuerung an einem Handgriff und
beispielsweise einem Staubsaugergehäuse zu schaffen:
Beispielsweise ist aus dem DE-Gbm 77 15 264 bekannt, daß eine Vorrichtung in Form
eines Schalters an dem Griff eines Staubsaugers angeordnet und über ein Kabel, das
sich von dem Griff über einen Saugschlauch hin zu dem Staubsaugergehäuse erstreckt,
zur Übertragung von Steuerungssignalen verbunden ist. Das Kabel ist hieran dem
Saugschlauch fixiert, wodurch sich ein in der Herstellung aufwendiger und im Gebrauch
vergleichsweise starrer und auch relativ schwerer Schlauch ergibt.
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Aus dem DE-Gbm 78 13 344 ist als weitere elektrische Lösung bekannt, eine Übertragung
von Steuersignalen von Stellelementen im Bereich eines Handgriffs über einen
Ultraschall-Sende hin zu einem Ultraschall-Empfänger an dem zugehörigen Gehäuseteil
zu nutzen. Wie jedoch von Fernbedienungen für Fernseher, Stereoanlagen etc. her
hinreichend bekannt ist, setzt diese Art der Datenübertragung auch bei kürzerer Distanz
entweder eine direkte Ausrichtung von Sendeeinheit und Empfänger aufeinander, oder
aber eine Übertragung im Wege ausreichend guter Reflexionen voraus. Im Fall von
Staubsaugern ist eine direkte Ausrichtung von Sendeeinheit und Empfänger aufeinander
nicht in jedem Fall möglich. Zudem sind gerade in größeren Räumen oder gar im Freien
so gut wie keine für die Datenübertragung nutzbaren Reflexionen vorhanden, so daß hier
ein Einsatz einer Datenübertragung durch Ultraschall-Signale nicht zuverlässig
funktioniert. Eine vergleichbare Situation ergibt sich auch im Fall der Verwendung von
Kombinationen aus einem Infrarot-Sender und einem Infrarot-Empfänger.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der vorstehend genannten
Art bei gesteigerter Zuverlässigkeit und hoher Bedienerfreundlichkeit weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Vorrichtung mit den Merkmalen von
Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
jeweiligen Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art sieht demnach vor,
dass an einem Handgriff eine Sendeeinheit angeordnet ist, der zur Aussendung eines
Steuerungssignals in Form elektromagnetischer Wellen einer solchen Frequenz und
Strahlungsleistung ausgebildet ist, dass das Steuerungssignal von einem
korrespondierenden Empfänger in einem Nahbereich empfangen wird. Ein Vorteil dieser
Lösung liegt darin, dass auch ohne direkte Ausrichtung von Sendeeinheit und Empfänger
aufeinander eine Übertragung von Steuerungssignalen oder Befehlen gewährleistet ist.
Die Haltung des Handgriffs relativ zu dem Staubsaugergehäuse nimmt damit
ebensowenig Einfluß auf eine funktionierende Datenübertragung, wie z. B. die Position
des Anwenders zwischen Sendeeinheit und Empfänger.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung zum Senden von
Steuerungssignalen durch eine Wand hindurch und/oder vorzugsweise auch Empfangen
von Steuerungssignalen und/oder Quittungen oder sonstiger Rücksendeinformation
ausgebildet. Es ist somit unabhängig von den normalen räumlichen Gegebenheiten in
jedem Fall ohne eine Unterbrechung der Übertragung von Steuerungssignalen möglich,
dass der Benutzer mit einer an dem Handgriff befestigten Düse bereits durch eine
Türöffnung hindurch und um eine Ecke abgebogen ist, während das Staubsaugergehäuse
noch in dem vorhergehenden Raum verbleiben ist. Insbesondere ist die Kombination aus
Sendeeinheit und Empfänger auf eine Distanz von mehreren Metern, insbesondere auf
einen Abstand von bis zu ca. 3 bis 5 m ausgelegt, also eine ungefähr übliche Länge von
Staubsaugerschläuchen. Auf diese Distanz sind auch höhere Frequenzen energiesparend
einsetzbar, wobei Überreichweiten des Senders mit unerwünschten Störungen recht
sicher ausgeschlossen werden können. Dabei werden Fehlfunktionen, beispielsweise ein
störendes Einstreuen in Sprach- und/oder Datenübertragungen von Mobiltelefonnetzen, in
Regelkreise von Herzschrittmachern, Computeranlagen etc. oder Störungen in
umgekehrter Richtung ausgeschlossen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfährt das Steuersignal in der
Sendeeinheit eine Codierung. Die Nutzung eines sehr engen Frequenzbereiches ist somit
für einen störungsfreien Betrieb auch einer Anzahl von gleichartigen Sender- und
Empfängereinheiten problemlos möglich. In einem Ausführungsbeispiel hat es sich als
ausreichend herausgestellt, 64 verschiedene Codes zur Verfügung zu stellen, um Störung
zwischen baugleichen Kombinationen aus einer Sendeeinheit und einem Empfänger im
Einsatz ausschließen zu können. Hierdurch wird bei vertretbarem Aufwand in der
Fertigung wiederum ein immer enger werdender Bereich von verfügbaren und noch nicht
anderweitig reservierten Frequenzbändern effektiv ausgenutzt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Empfänger zur
automatischen Abstimmung auf die Sendeeinheit ausgebildet. Insbesondere stellt sich der
Empfänger bei einer ersten Inbetriebnahme und/oder nach einem Batteriewechsel
automatisch auf die ihn mit einem Steuersignal versorgenden Sendeeinheit ein. Auf die
Besonderheiten und weitere Vorteile dieser Merkmale wird anhand eines
Ausführungsbeispiels nachfolgend noch unter Bezug auf Abbildungen der Zeichnung
eingegangen werden.
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In einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung ist die Sendeeinheit mit einem
elektrischen Ausgang eines länglich ausgebildeten Schiebeschalters, eines langgestreckt
ausgeführten Sensors und/oder eines sonstigen Schaltelementes an dem Handgriff des
Haushaltgerätes verbunden, wobei das Schaltelement derart ausgebildet und an dem
Handgriff angeordnet ist, dass eine Einstellung durch eine Hand und/oder einen Finger
eines Anwenders ermöglicht ist.
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Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor der Sendeeinheit eingegebene
Steuersignale nur außerhalb eines voreingestellten Toleranzbandes verarbeitet und an
die Sendeeinheit weitergibt. Dazu ist die Sendeeinheit beispielsweise mit einer Elektronik
versehen. Das Toleranzband ist dann insbesondere als Maß einer zeitlichen Änderung
derart definiert, dass nur geringfügige Änderungen eines Steuersignals in einer Zeiteinheit
unterdrückt werden. Alternativ wird ein Toleranzband indirekt durch mechanisch
miteinander gekoppelte Elemente oder Glieder eines Schaltelementes verwirklicht. In
jedem Fall wird damit in unterschiedlich genau arbeitender Weise ein Energieverbrauch
der Sendeeinheit und der sonstigen signalverarbeitenden Elektronik im Handgriff und in
dem Staubsaugergehäuse gesenkt. Zudem wird durch beständige Regeleingriffe
auftretender Verschleiß an einem Staubsaugermotor und sonstigen Zusatzeinrichtungen
vermindert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an dem Handgriff ein Taster zum
direkten Einschalten eines Bereitschaftsbetriebszustandes bzw. Stand-by Modus
vorgesehen. Eine jeweilige Stellung des Schiebereglers und sonstige Einstellungen
bleiben damit voll erhalten. Ferner wird durch den Taster die Anzahl der erforderlichen
Handgriffe gesenkt sowie die Sicherheit und Schnelligkeit der Bedienung erheblich
gesteigert.
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Zudem kann an dem Handgriff ein Deckel zum Einsetzen einer Batterie in ein
geschlossenes Batteriefach vorgesehen sein. Vorzugsweise ist ein von Hand
aufklappbarer Deckel vorgesehen, so daß bei einer Auswechslung keine Werkzeuge
benötigt werden und zudem auch keine losen oder von dem Griff losgelösten Einzelteile
zu beachten sind.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht in einer Ausführungsform insgesamt eine
von einer räumlichen Umgebung unabhängige Übertragung von Befehlen von einem
Schaltelement an dem Handgriff zu dem Staubsaugergehäuse. Sie ist dabei flexibel an
heutige Erfordernisse insbesondere hinsichtlich einer Auswahl von Grund- und
Zusatzfunktionen an Staubsaugern anpaßbar.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer dreidimensionale Ansicht eines Handgriffs für
einen Staubsauger in einer ersten Ausführungsform mit einer darin
integrierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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Fig. 2 eine weitere Ansicht der Ausführungsform von Fig. 1 und
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Fig. 3 eine skizzierte Darstellung eines Signallaufes in einem Staubsauger unter
Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In der Abbildung von Fig. 1 ist ein senderseitiger Teil 1 einer erfindungsgemäßen
Gesamtvorrichtung in einer dreidimensionalen Schnittdarstellung als Teil eines Handgriffs
H gezeigt. Der Handgriff H ist als Schlauchhandgriff für einen nicht weiter dargestellten
Bodenstaubsauger ausgebildet und dementsprechend zwischen einem Ansatz für einen
Saugschlauch S und einem Koppelstück R für ein Rohr und/oder Vorsatzgeräte
angeordnet. Der Schlauchhandgriff ist als Kunststoffspritzgußteil hohl bzw. rohrförmig
ausgebildet. In an sich bekannter Weise ist der Schlauchhandgriff H um einen Container
C zur Aufnahme beispielsweise einer Polsterbürste etc. erweitert.
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Die Vorrichtung 1 umfaßt einen Schieberegler 2, der über ein in einer Führungsschiene 3
verschieblich gehaltenes Schiebe-Element 4 betätigt wird. Durch ein flexibles
Verbindungselement 5 wird ein mechanisch angekoppelter Mitnehmer 6 innerhalb eines
Gehäuses G zum Betätigen eines Stell-Elementes 8 in Form eines Potentiometers
bewegt. Durch diesen Aufbau wird unter der Verwendung aufeinander abgestimmter
Kunststoffe eine langlebige Vorrichtung 1 geschaffen, die in Richtung einer Längsachse M
des Handgriffs H über eine gesamte Länge und in jeder Griffposition einer Hand
bedienbar ist. Eine insbesondere zur Sicherung einer eingestellten Position des
Schiebereglers 2 gegen versehentliches Verrutschen erwünschte geringe Reibung ist
zwischen den relativ zueinander bewegten Teilen einstellbar.
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Durch Anordnung des Schiebe-Elements 4 über einen weiten Bereich an einer Oberseite
O des Handgriffs H ist vorteilhafterweise gewährleistet, dass in normaler Handhaltung
wenigstens ein Daumen oder Zeigefinger einer Bedienperson zum jederzeitigen
Eingreifen bereit in unmittelbarem Kontakt mit dem Schieberegler 2 steht. Eine teilweise
Ausgestaltung der Oberfläche mit einer haptisch angenehmen und rutschfesten
Noppenstruktur N unterstützt den Komfort-Aspekt. So wird in sehr bequemer Art und
Weise über den Schieberegler 2 eine Motorleistung eingestellt. Ein Taster T ist dabei
vorgesehen, um aus einer beliebigen Stellung des Schiebereglers 2 sofort in einen
Bereitschaftsmodus bei abgeschaltetem Motor zu gelangen, einen s. g. Stand-by-Modus.
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Die Abbildung von Fig. 2 zeigt eine weitere Ansicht der Ausführungsform des Handgriffs
H von Fig. 1 in einer Ausschnittsvergrößerung. In der Abbildung von Fig. 2 ist zu
erkennen, dass das Schiebe-Element 4, das Verbindungselement 5 und der Mitnehmer 6
als Kunststoffteil einstückig ausgeführt sind. Damit werden Herstellung und
Zusammenbau erheblich vereinfacht. Ferner wird die kompakte Bauform der in dem
Gehäuse G eingesetzten Elemente veranschaulicht, wobei ein Bereich um eine Klappe K
nun besonders gut zu sehen ist. Hier wird nach dem Öffnen der Klappe K von Hand ohne
Werkzeugeinsatz entlang des eingezeichneten Pfeils eine Batterie zur Stromversorgung
der nicht weiter sichtbaren Sendereinheit SE eingesetzt: Es handelt sich um eine Litium-
Zelle, die für ca. 100 000 Schaltbefehle dimensioniert ist. Die Zahl der Schaltbefehle wird
vorteilhafterweise durch eine Auswerte-Elektronik als Teil der Sendereinheit SE dadurch
noch energiesparend reduziert, dass eine Weiterverarbeitung und Übertragung von
Befehlen mit einer nur geringfügigen Änderung der Motorleistung in einer Zeiteinheit nicht
übertragen werden.
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Zur Übertragung einer Stellgröße von dem Stell-Element 8 und gegebenenfalls auch
eines Stand-by-Modus Befehls zu dem nicht weiter dargestellten Staubsaugergehäuse ist
erfindungsgemäß eine Funkübertragungsstrecke F zwischen einer Kombination aus einer
Sendeeinheit SE und einer Empfängereinheit E vorgesehen. Die Kombination aus
Sendeeinheit SE und Empfängereinheit E ist für eine Datenübertragung über eine Distanz
von mehreren Metern, insbesondere über einen Abstand bis zu ca. 3 bis 5 m ausgelegt.
Die Sendeeinheit SE ist zur Ausgabe von 64 codierten Signalen in einem relativ hohen
Frequenzbereich ausgebildet, der für den Menschen auch von der Strahlungsleistung
unbedenklich ist und zudem aktuell noch nicht von anderen Geräten benutzt wird. Hohe
Frequenzen haben den Vorteil, dass sie durch Hindernisse hindurchtreten können und
dennoch keine sehr große Reichweite haben. Damit wird eine sichere
Funkübertragungsstrecke F geschaffen, die Störungen anderer Geräte durch die Wahl
des Frequenzbereiches der Sendeeinheit SE und der Empfängereinheit E weitestgehend
ausschließt, da Überreichweiten derartiger Signale extrem unwahrscheinlich sind.
Störungen gleichartiger Geräte werden durch die Codierungswahl ausgeschlossen. Eine
Einstellung der Empfängereinheit E auf eine Sendeeinheit SE wird vorteilhafterweise
automatisch vorgenommen. Sie ist in der Empfängereinheit E fest vorprogrammiert, so
dass bei und einer Erstinbetriebnahme und dem Einsetzen einer Batterie in die
Sendeeinheit SE an dem Handgriff H bereits nach dem Empfang von 10 Sendesignalen
eine jeweilige Codierung automatisch erkannt und für den weiteren Betrieb in der
Empfängereinheit E zur Decodierung abgespeichert wird.
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Die Abbildung von Fig. 3 zeigt schließlich eine skizzierte Darstellung eines Signallaufes
in einem Staubsauger unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Gesamtvorrichtung
mit einem Sendereinheit SE und einem über eine monodirektionale Funkverbindung bzw.
Funkstrecke F angeschlossene Empfangseinheit E. Zum Einstellen der Empfangseinheit
E auf eine neue Sendereinheit SE mit Einrichtung des korrekten Codes ist ein versteckter
Service-Taster ST vorgesehen. Falls die Empfangseinheit E kein Signal seiner
Sendereinheit SE mehr empfängt, so wird eine Warnanzeige A1 in Form einer blinkenden
Leuchtdiode am Staubsaugergehäuse angeschaltet. Diese Warnanzeige A1 macht auf
eine Störung aufmerksam, die in der Regel beispielsweise durch Austausch der Batterie
in dem Handgriff H behoben werden kann.
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Ohne Fehlerfall werden die decodierten Steuersignale CS von der Empfangseinheit E an
eine zentrale Steuerungseinheit ZSE zur Auswertung und Umsetzung in die jeweiligen
Steuergrößen SG insbesondere zur Ansteuerung eines Motors M etc. übersandt. Der
Motor M seinerseits in mit Sensoren versehen, von denen hier nur auf einen
Unterdrucksensor US eingegangen werden soll. Der Unterdrucksensor US überwacht die
Saugleistung des Motors M und stellt als Schwellwertschalter fest, ob und wann ein zu
hoher Unterdruck erreicht wird. In diesem Fall liegt sehr wahrscheinliche eine Störung in
Form einer Verstopfung in einer Saugleistung etc. vor oder aber ein Saugfilter ist übervoll.
Durch ein Rücksendesignal des Unterdrucksensors US veranlaßt schaltet die zentrale
Steuerungseinheit ZSE wiederum eine Warnanzeige ein, nämlich nun eine Leuchtdiode
A2. Hierdurch soll ein Weiterbetrieb des Motors M verhindert werden, um einer
Beschädigung des Motors M durch Überhitzung vorzubeugen. Ferner zeigt ein
Staubsauger auch bei höchster Motorleistung im Fall eines zu vollen Staubfilters oder
Staubauffangbeutels eine nur unzufriedenstellende Säuberungsleistung. Auch hierauf gilt
es einen Anwender zuverlässig hinzuweisen.
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In einer nicht weiter dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Funkstrecke F
zwischen der Sendereinheit SE und der zugehörigen Empfangseinheit E bidirektional
ausgebildet. Die Sendereinheit SE und die Empfangseinheit E sind dann jeweils als
Sende- und Empfangseinheiten ausgebildet. Damit besteht vorteilhafterweise die
Möglichkeit der Rücksendung von Quittungssignalen oder Fehlermeldungen von dem
Staubsaugerkörper hin zum Handgriff H. Hier können derartige Signale optisch, taktil oder
akustisch für einen Anwender aufbereitet und ausgegeben werden, um eine
Kenntnisnahme sicherzustellen.