DE102010037397A1 - Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine - Google Patents

Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine oder griffloses Kühlgerät, mit einer Tür (1), wobei ein Öffnungsantrieb vorgesehen ist, um die Tür (1) aus einer geschlossenen Position in eine zumindest teilweise geöffnete Position zu bewegen, wobei ein Türöffnungssensor (9) zum Erkennen eines akustisch geäußerten Türöffnungswunsches eines Nutzers vorgesehen ist, wobei der Türöffnungssensor (9) mit der Tür (1) gekoppelt ist. Damit ein Türöffnungswunsch eines Nutzers robuster detektiert wird, wird vorgeschlagen, dass der Türöffnungssensor (9) ein Drei-Achsen-Sensor ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine oder griffloses Kühlgerät, mit einer Tür, wobei ein Öffnungsantrieb vorgesehen ist, um die Tür aus einer geschlossenen Position in eine zumindest teilweise geöffnete Position zu bewegen, wobei ein Türöffnungssensor zum Erkennen eines akustisch geäußerten Türöffnungswunsches eines Nutzers vorgesehen ist, und wobei der Türöffnungssensor mit der Tür gekoppelt ist.
  • Derartige Haushaltgeräte sind aus dem Stand der Technik bekannt. Von Kunden werden in letzter Zeit vermehrt sogenannte vollintegrierte Haushaltgeräte nachgefragt. Ein vollintegriertes Haushaltgerät ist grifflos ausgebildet. Dies bedeutet, dass das Haushaltgerät insbesondere vollständig verkleidet sein kann. Das Öffnen einer Tür oder einer Schublade erfolgt bei einem solchen Haushaltgerät nicht mehr mechanisch durch Ziehen an einem Griff, sondern vielmehr mittels eines entsprechenden mechatronischen Systems. Dabei detektieren ein oder mehrere Sensoren einen Türöffnungswunsch eines Nutzers, und in der Folge kann ein Öffnungsantrieb ein Öffnen der Tür oder Schublade bewirken.
  • Aus der WO 2009/132813 A1 ist eine gattungsgemäße grifflose vollintegrierte Geschirrspülmaschine bekannt. Hierzu ist an der Tür eine Dekorplatte federnd gelagert. Weiterhin ist ein Sensor zur Erfassung einer relativen Bewegung zwischen Dekorplatte und Tür vorgesehen. Als Sensor kommt dabei insbesondere ein Kraftsensor, piezoelektrischer Sensor, Berührungs- oder Näherungssensor zum Einsatz. Für eine sichere Unterscheidung zwischen einem Nutzsignal und einem Störsignal ist bei dieser Vorrichtung eine entsprechend hohe Betätigungskraft erforderlich.
  • Andererseits ist aus der DE 20 2007 006 818 U1 ein Schubladenschrank bekannt, welcher zum Erkennen eines akustisch geäußerten Türöffnungswunsches eines Nutzers ausgebildet ist. Hierzu sind Schallsensoren vorgesehen, wobei vorgeschlagen wird, dass ein Schallsensor mittels eines federbelasteten Fühlers mit den Schubladen verbunden ist, und ein anderer Schallsensor im hinteren Bereich des Schubladenschranks angeordnet ist. Die Unterscheidung zwischen Nutzsignal und Störsignal, die sogenannte Signaldiskriminierung, erfolgt mittels Auswertung der Laufzeitunterschiede der Signale beider Sensoren. Für einen zufriedenstellenden Betrieb sind hierbei mehrere räumlich getrennte Sensoren notwendig, was mit einem entsprechenden Montage-, Kontaktierungs- und Verdrahtungsaufwand einhergeht.
  • Wenngleich sich die aus dem Stand der Technik bekannten Haushaltgeräte im alltäglichen Einsatz bewährt haben, so besteht Verbesserungsbedarf, insbesondere hinsichtlich der Verwendungstauglichkeit.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Haushaltgerät dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein Türöffnungswunsch eines Nutzers robuster detektiert wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein gattungsgemäßes Haushaltgerät vorgeschlagen, bei welchem der Türöffnungssensor ein Drei-Achsen-Sensor ist.
  • Mit einem Drei-Achsen-Sensor ist dabei ein solcher Sensor gemeint, der in drei voneinander unabhängigen Raumrichtungen Signale misst. Es handelt sich also um einen dreidimensionalen messenden Sensor, wobei die drei Messrichtungen bevorzugter Weise orthogonal zueinander sind.
  • Der Kerngedanke der Erfindung ist es also, festzustellen, aus welcher Raumrichtung ein Signal auf das Haushaltgerät einwirkt. In vorteilhafter Weise ist es somit möglich, ein Nutzsignal, das heißt einen Türöffnungswunsch eines Nutzers, von Störsignalen zu unterscheiden. Wird beispielsweise ein Gegenstand oben auf das Haushaltgerät abgestellt, so wirkt ein Signal, insbesondere eine Schwingung, dominant von oben auf das Haushaltgerät ein. Erfindungsgemäß wird ein solches Signal allein schon aufgrund der Raumrichtung, aus der es auf das Haushaltgerät einwirkt, als Störsignal identifiziert. Weiterhin handelt es sich bei dem Drei-Achsen-Sensor um ein monolithisches Element, so dass mit der Erfindung in synergetischer Weise auch weniger Verkabelungs- und Montageaufwand anfällt, als dies bei der Verwendung von zwei oder mehr Sensoren aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Der Türöffnungssensor ist insbesondere ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor. Ein solcher Sensor misst Beschleunigungen, wobei eine Schwingung proportional zur Beschleunigung ist. Ein mögliches Messprinzip eines solchen Sensors ist jenes, wonach der Sensor kapazitiv die Auslenkungen einer Referenzmasse misst. Die Auslenkung der Referenzmasse ist dabei proportional zur Beschleunigung. Derartige Sensoren können als mikroelektromechanisches-System (MEMS) ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise lassen sich mit einem solchen Sensor Beschleunigungen präzise messen, bei gleichzeitig vollintegrierter Bauweise, geringen Kosten und kleinem Bauraum. Der Drei-Achsen-Sensor kann aber auch als Drei-Achsen-Schwingungssensor oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Haushaltgerät eine Dekorplatte auf. Diese ist dabei mit der Außenseite, das heißt der bei geschlossener Tür für den Nutzer zugänglichen Seite der Tür, verbunden. Die Dekorplatte stellt somit eine Schnittstelle zwischen Nutzer und Haushaltgerät bereit. In vorteilhafter Weise ist der Türöffnungssensor mechanisch von der Dekorplatte entkoppelt. Dies bedeutet, dass keine unmittelbare Wirkverbindung zwischen Dekorplatte und Türöffnungssensor besteht. Der Türöffnungssensor ist also gerade nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren, an der Dekorplatte befestigt, sondern vielmehr räumlich beabstandet von dieser. In vorteilhafter Weise werden somit auf die Dekorplatte einwirkende Signale, beispielsweise Körperschall, nicht unmittelbar auf den Türöffnungssensor übertragen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Dekorplatte mittels Befestigungsmitteln mit der Tür verbunden. Die Befestigungsmittel können dabei insbesondere als Haken, Stifte, Schrauben oder dergleichen ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise überträgt sich ein auf die Dekorplatte einwirkendes Signal, insbesondere ein Klopfsignal des Nutzers, über die Befestigungsmittel auf die Tür. Innerhalb der Tür ist der Türöffnungssensor angeordnet, ohne eine direkte Wirkverbindung zu anderen Komponenten der Tür. Der Türöffnungssensor kann dabei insbesondere von einer Elektronik getragen sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Dekorplatte aus Metall, insbesondere Edelstahl, gebildet. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Dekorplatte als Hohlkörper ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Türöffnungssensor-Anordnung erlaubt es nämlich auch diese Dekorplatten zu verwenden, da die Sensorsignale hierdurch nicht beeinträchtigt werden. Dies war jedoch bei aus dem Stand der Technik bekannten Sensoren, insbesondere kapazitiven Sensoren und/oder Körperschallsensoren der Fall. In vorteilhafter Weise können erfindungsgemäß also Dekorplatten aus Metall, insbesondere Edelstahl, eingesetzt werden, was auch vielfach von Kunden gewünscht wird.
  • In vorteilhafter Weise ergibt sich ein vergleichsweise einfacher Aufbau des Gesamtsystems, da nur ein Türöffnungssensor eingesetzt wird, welcher gleichzeitig aufgrund der Mehrachsen-Messweise für eine verbesserte Diskriminierung von Nutzsignal und Störsignal dient. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass der Türöffnungssensor mit geringem Aufwand montierbar ist, da dieser direkt auf einer Steuerungselektronik positionierbar ist. Bei gleichzeitig kostengünstigerer Montage resultiert ein funktionssichereres System. In vorteilhafter Weise ist keine zusätzliche Verdrahtung in Form von Signalleitungen für den Türöffnungssensor notwendig. Für die Inbetriebnahme des Türöffnungssensors sind keine Modifikationen an Geschirrspüler und/oder an peripheren Komponenten notwendig. Mit der Erfindung ist somit ein montagefreundliches System geschaffen.
  • In vorteilhafter Weise lässt sich die Tür mittels Klopfens intuitiv öffnen, da es ein Nutzer üblicherweise gewöhnt ist, beispielsweise beim Eintreten in einen Raum ebenfalls an die Tür zu klopfen. Weiterhin ist ein hochwertiger optischer Eindruck des Haushaltgeräts gewährleistet, da ein Nutzer gegen das Haushaltgerät klopft, im Gegensatz zu einem Drücken, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, bei welchem beispielsweise Fingerabdrücke auf der Oberfläche des Haushaltgeräts entstehen.
  • Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wird verfahrensseitig ein Verfahren zum Betrieb eines Türöffnungsmechanismus für ein Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine oder griffloses Kühlgerät, vorgeschlagen, aufweisend die Verfahrensschritte: Messen eines ersten Signals mittels eines Türöffnungssensors; Messen eines zweiten Signals mittels des Türöffnungssensors; Messen eines dritten Signals mittels des Türöffnungssensors; und ermitteln einer Raumrichtung, aus welcher eine Signalquelle resultiert, durch Berechnen eines Gesamtsignals der drei Messsignale des Türöffnungssensors.
  • Erfindungsgemäß werden also Signale, insbesondere Beschleunigungen oder Schwingungen aus allen drei Raumrichtungen durch den Türöffnungssensor gemessen. Mittels datenverarbeitungstechnischer Mittel, insbesondere einem Steuerrechner, werden die drei Signale des Türöffnungssensors eingelesen und/oder bewertet. Dabei kann eine Raumrichtung ermittelt werden, aus der ein Signal auf den Sensor einwirkt. In vorteilhafter Weise lässt sich somit feststellen, ob ein Signal senkrecht auf die Türoberfläche einwirkt, und somit ein Nutzsignal vorliegt, oder ein Signal aus einer anderen Raumrichtung, beispielsweise durch das Abstellen eines Gegenstands auf das Haushaltgerät, vorliegt, und damit ein Störsignal vorliegt. Bei Vorliegen eines Nutzsignals, und damit eines akustisch geäußerten Türöffnungswunsches eines Nutzers, kann mittels einer Elektronik der Öffnungsantrieb ausgelöst werden, infolge dessen die Tür aus einer geschlossenen Position in eine zumindest teilweise geöffnete Position bewegt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Signale des Türöffnungssensors gefiltert, so dass nur ein begrenztes Frequenzband bereitgestellt wird. Es kann somit ein Frequenzband definiert werden, in welchem Nutzsignale, das heißt Öffnungswünsche eines Nutzers, erwartet werden. Signale, die außerhalb dieses Frequenzbands liegen, werden entsprechend weggefiltert, so dass ein Auslösen des Öffnungsantriebs bei diesen Frequenzen ausgeschlossen ist. Ein derartiges Filter kann insbesondere durch ein Bandpassfilter gebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Spektralanalyse der drei Signale des Türöffnungssensors berechnet und/oder ausgewertet werden. In vorteilhafter Weise lässt sich somit feststellen, ob bei einer bestimmten Signalfrequenz, insbesondere der erwarteten Frequenz eines Klopfsignals, eine entsprechende Signalamplitude vorliegt. Liegt eine solche vor, wird in der Folge eine Türöffnung ausgelöst. In vorteilhafter Weise bewirken somit nur Nutzsignale eine Türöffnung.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden Beschleunigungsintegrale der drei Signale des Türöffnungssensors berechnet und/oder ausgewertet. In vorteilhafter Weise werden dadurch die Beschleunigungssignale gefiltert und damit unerwünschte Frequenzbereiche abgeschnitten. Somit lassen sich Nutzsignale und Störsignale zuverlässiger diskriminieren und ein sicherer Betrieb des Haushaltgeräts gewährleisten.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
  • 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Geschirrspülmaschine mit Tür,
  • 2 eine Tür der Geschirrspülmaschine im Querschnitt mit verschiedenen Anordnungen des Türöffnungssensors (2a, 2b) und
  • 3 einen Signalverlauf des Türöffnungssensors.
  • Die 1 zeigt einen grifflosen, vollintegrierten Geschirrspüler 10, aufweisend einen Spülraum 107 und eine Tür 1. Die Tür 1 umfasst ein Türinnenblech 2, ein Türaußenblech 3, und eine Blende 17. Innerhalb der Blende 17 ist eine Gerätesteuerung 6 angeordnet. Die Gerätesteuerung 6 umfasst eine Steuerplatine 14, wobei die Steuerplatine 14 einen Türöffnungssensor 9 trägt. Die Tür 1 umfasst ferner eine Dekorplatte 4, welche mittels Befestigungsmitteln 12 mit der Tür 1 verbunden ist. Der Türöffnungssensor 9 ist also innerhalb der Tür 1 angeordnet, ohne direkte Wirkverbindung zu den anderen Komponenten der Tür 1. Insbesondere besteht keine direkte Wirkverbindung zwischen Dekorplatte 4 und Türöffnungssensor 9. Die Dekorplatte 4 verkleidet die Tür 1 vollständig.
  • Sofern die Tür 1 geschlossen ist, das heißt die Tür 1 den Spülraum 107 der Geschirrspülmaschine 10 fluiddicht verschließt, geht eine Türöffnung wie folgt von statten:
    Ein Nutzer (nicht dargestellt) äußert einen Türöffnungswunsch mittels Klopfens S gegen die Dekorplatte 4. Das Klopfen S ist dabei in der 1 in Richtung 18 angedeutet, trifft also im Wesentlichen senkrecht auf die Türoberfläche. Ein Türöffnungswunsch eines Nutzers ist somit insbesondere ein akustisch geäußerter Türöffnungswunsch des Nutzers. Das Klopfsignal S wird von der Dekorplatte 4 über die Befestigungsmittel 12 auf die Tür übertragen. Die Tür umfasst dabei die bereits beschriebenen Komponenten, wobei Türaußenblech 3, Türinnenblech 2 und Blende 17 jeweils miteinander verbunden sein können. Das Klopfsignal S wird somit auch auf die Blende 17, und damit auch auf die Gerätesteuerung 6, die Steuerplatine 14 und den Türöffnungssensor 9 übertragen. Der Türöffnungssensor 9 ist dabei ein Drei-Achsen-Sensor, insbesondere ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor. Dieser misst Signale in den in der 1 dargestellten drei orthogonalen Raumrichtungen X, Y, Z.
  • Innerhalb der Gerätesteuerung 6 werden die drei Signale des Türöffnungssensors 9 mittels eines Steuerrechners (nicht dargestellt) eingelesen und ausgewertet. Bei Vorliegen eines Klopfsignals 18 ist ein beispielhafter Signalverlauf der drei Achsen des Türöffnungssensors 9 in 3 dargestellt. Dabei misst jeweils eine Achse ein Signal in einer der Raumrichtungen X, Y, Z. Der jeweilige Signalpegel ist über die Zeit aufgetragen. Ein gestrichen dargestellter Wert L bildet einen Schwellwert, dessen Übertreten durch die Gerätesteuerung 6 ausgewertet wird. Im vorliegenden Beispiel wird in der Raumrichtung X der Schwellwert L übertreten. In diesem Fall stellt die Raumrichtung X diejenige Raumrichtung 18 dar, aus welcher das Klopfsignal S, das heißt das Nutzsignal, erwartet wird. Durch das Überschreiten des Schwellwertes L in Raumrichtung X ist somit ein Nutzsignal gegeben, welches einen Türöffnungswunsch eines Nutzers darstellt. In der Folge löst die Gerätesteuerung 6 den Öffnungsantrieb (nicht dargestellt) der Geschirrspülmaschine 10 aus, und die Tür 1 wird motorisch geöffnet.
  • Würde bei den in 3 dargestellten Messsignalen beispielsweise der Schwellwert L in Raumrichtung Z überschritten, so würde dies von der Gerätesteuerung 6 als Störsignal bewertet. Ein Signalausschlag in Raumrichtung Z kann beispielsweise aus dem Abstellen eines Gegenstands auf die Geschirrspülmaschine 10 resultieren. In vorteilhafter Weise ist es durch den Einsatz des Drei-Achsen-Sensors 9 möglich, je nach Stärke des Signals in den drei Raumrichtungen X, Y, Z ein Nutzsignal von einem Störsignal robust zu unterscheiden.
  • Die 2a und 2b zeigen zwei verschiedene Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Tür 1 der Geschirrspülmaschine 10. In 2a ist der vorstehend bereits beschriebene Fall zu sehen, bei dem der Türöffnungssensor 9 von der Steuerplatine 14 getragen wird, welche innerhalb der Gerätesteuerung 6 in einer Blende 17 angeordnet ist. Weiter dargestellt sind Anzeige- und Bedienelemente 8, mittels welcher der Nutzer beispielsweise ein Spülprogramm auswählen kann. Die Anzeige- und Bedienelemente 8 sind mit einer Anzeige- und Bediensteuerung 13 verbunden. 2b zeigt nun eine alternative Anordnung des Türöffnungssensors 9. Der Türöffnungssensor 9 wird von einer Anzeige- und Bedienplatine 15 getragen, welche innerhalb der Anzeige- und Bediensteuerung 13 angeordnet ist. Andere Anordnungen des Türöffnungssensors 9 sind ebenfalls denkbar. Hierbei ist zu beachten, dass der Türöffnungssensor 9 je nach Anordnung innerhalb der Tür 1 in einer unterschiedlichen Messachse die Nutzsignale misst. Es ist also je nach Anordnung des Türöffnungssensors 9 eine Kalibrierung durchzuführen, wodurch die Messachse des Nutzsignals bestimmt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2009/132813 A1 [0003]
    • DE 202007006818 U1 [0004]

Claims (10)

  1. Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine oder griffloses Kühlgerät, mit einer Tür (1), wobei ein Öffnungsantrieb vorgesehen ist, um die Tür (1) aus einer geschlossenen Position in eine zumindest teilweise geöffnete Position zu bewegen, wobei ein Türöffnungssensor (9) zum Erkennen eines akustisch geäußerten Türöffnungswunsches eines Nutzers vorgesehen ist, wobei der Türöffnungssensor (9) mit der Tür (1) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Türöffnungssensor (9) ein Drei-Achsen-Sensor ist.
  2. Haushaltgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dekorplatte (4), wobei der Türöffnungssensor (9) mechanisch von der Dekorplatte (4) entkoppelt ist.
  3. Haushaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorplatte (4) mittels Befestigungsmitteln (12) mit der Tür verbunden ist.
  4. Haushaltgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorplatte (4) aus Metall gebildet ist.
  5. Haushaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türöffnungssensor (9) ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor ist.
  6. Haushaltgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türöffnungssensor (9) ein Drei-Achsen-Schwingungssensor ist.
  7. Verfahren zum Betrieb eines Türöffnungsmechanismus für ein Haushaltgerät, insbesondere grifflose Geschirrspülmaschine oder griffloses Kühlgerät, aufweisend die Verfahrensschritte: – Messen eines ersten Signals mittels eines Türöffnungssensors (9); – Messen eines zweiten Signals mittels des Türöffnungssensors (9); – Messen eines dritten Signals mittels des Türöffnungssensors (9); und – Ermitteln einer Raumrichtung, aus welcher eine Signalquelle resultiert, durch Berechnen eines Gesamtsignals der drei Messsignale des Türöffnungssensors (9).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt: – Filtern der Signale des Türöffnungssensors (9), so dass nur ein begrenztes Frequenzband bereitgestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt: – Berechnen und/oder Auswerten einer Spektralanalyse der drei Signale des Türöffnungssensors (9).
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt: – Berechnen und/oder Auswerten der Beschleunigungsintegrale der drei Signale des Türöffnungssensors (9).
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