DE102010039072A1

DE102010039072A1 - Betriebsgerät zum Betreiben mindestens eines Aufsatz-Haushaltsgeräts

Info

Publication number: DE102010039072A1
Application number: DE102010039072A
Authority: DE
Inventors: Ingo Bally; Alexander Dinkel; Wolfgang Fuchs; Claudia Leitmeyr; Angelika Namberger; Michael Reindl; Klemens Roch; Wolfgang Schnell; Matthias Sorg; Günter Zschau
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-02-09

Abstract

Betriebsgerät (206) zum Betreiben mindestens eines Aufsatz-Haushaltsgeräts (201), aufweisend eine Arbeitsplatte mit mindestens einer Energieübertragungszone zum Übertragen von Energie auf ein darauf aufgesetztes Aufsatz-Haushaltsgerät (201) und mit mindestens einer in die Arbeitsplatte integrierbaren Bedieneinheit (204), dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät (206) mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (234) zumindest zum Empfangen von Information von einem externen Kommunikationsmedium aufweist und das Betriebsgerät (206) dazu eingerichtet ist, von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information in der Bedieneinheit (204) darzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betriebsgerät zum Betreiben mindestens eines Aufsatz-Haushaltsgeräts, aufweisend eine Arbeitsplatte mit mindestens einer Energieübertragungszone zum Übertragen von Energie auf ein darauf aufgesetztes Aufsatz-Haushaltsgerät und mit mindestens einer in die Arbeitsplatte integrierbaren Bedieneinheit.
Beispielsweise aus DE 103 43 011 A1 , DE 10 2005 022 352 A1 und DE 10 2006 017 800 A1 ist eine Leistungsübertragung von einer Energieübertragungszone eines Betriebsgeräts auf ein Aufsatzgerät mittels einer transformatorischen Kopplung bekannt. Unter einer transformatorischen Kopplung wird dabei die Kopplung einer Spule des Betriebsgeräts und einer Spule des Aufsatzgeräts über ein magnetisches Wechselfeld verstanden, welches von der Spule des Betriebsgeräts erzeugt und von der Spule des Aufsatzgeräts abgegriffen wird. In der Spule des Aufsatzgeräts wird mittels des magnetischen Wechselfelds eine Induktionsspannung erzeugt, die zum Betrieb des Aufsatzgeräts verwendet werden kann. Die Spulen können auch als zwei Hälften eines trennbaren Transformators angesehen werden, weshalb diese Art von Kopplung und Leistungsübertragung auch ”transformatorische Kopplung” genannt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein komfortabler zu bedienendes Betriebsgerät bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Betriebsgerät zum Betreiben mindestens eines Aufsatz-Haushaltsgeräts, aufweisend eine Arbeitsplatte mit mindestens einer Energieübertragungszone zum Übertragen von Energie auf ein darauf aufgesetztes Aufsatz-Haushaltsgerät und mit mindestens einer in die Arbeitsplatte integrierbaren Bedieneinheit.
Das Betriebsgerät kann insbesondere eine Primärspule oder primärseitige Transformatorhälfte zum Übertragen von Leistung mittels transformatorischer Energieübertragung auf das Aufsatz-Haushaltsgerät aufweisen. Das Aufsatz-Haushaltsgerät ist dann zu seinem Betrieb insbesondere mit einer passenden Sekundärspule oder sekundärseitigen Transformatorhälfte ausgestattet. Die Verwendung der transformatorischen Kopplung weist den Vorteil auf, dass sich die mindestens eine Energieübertragungszone nicht oder kaum erwärmt, so dass die in die Arbeitsplatte integrierbare Bedieneinheit nicht besonders thermisch widerstandsfähig oder thermisch isoliert ausgestaltet zu sein braucht. Dadurch ist es auch möglich, eine besonders große Bedieneinheit zu verwenden, welche nahe an die mindestens eine Energieübertragungszone herangebracht werden kann.
Das Betriebsgerät weist ferner mindestens eine Kommunikationsschnittstelle zumindest zum Empfangen von Information von einem externen Kommunikationsmedium auf, und das Betriebsgerät ist dazu eingerichtet, von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information in der Bedieneinheit darzustellen.
Die mindestens eine Kommunikationsschnittstelle kann eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle sein. Eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise eine WLAN-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle oder eine ZigBee-Schnittstelle sein. Auch kann die drahtlose Kommunikationsschnittstelle eine optische Schnittstelle sein, z. B. eine Infrarot-Schnittstelle. Eine drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise als eine Aufnahme für eine Speicherkarte, als eine USB-Schnittstelle, als eine FireWire-Schnittstelle oder als eine Netzwerk-Schnittstelle, wie eine Ethernet-Schnittstelle, ausgebildet sein.
Das externe Kommunikationsmedium kann ein Speicher sein (z. B. ein Flash-Speicher, eine Festplatte, ein externer Server, ein Netzwerk (wie das Internet) usw.).
Die Kommunikationsschnittstelle kann insbesondere auch zum Senden von Information von dem Betriebsgerät verwendet werden, beispielsweise in das Internet.
Die von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information kann grundsätzlich beliebig in der Bedieneinheit dargestellt werden. Die Bedieneinheit weist dazu mindestens eine Anzeigeeinheit auf. Die Anzeigeeinheit kann außer der Anzeigeeinheit auch ein oder mehrere separate Bedienelemente, wie Taster, Slider, Schalter usw. aufweisen, und/oder die Anzeigeeinheit kann einen Teil eines berührungsempfindlichen Bildschirms darstellen. Die Art der Information ist grundsätzlich nicht beschränkt und kann in der Bedieneinheit im Wesentlichen (einschließlich einer ggf. vorzunehmenden Formatkonvertierung) als solches dargestellt werden, beispielsweise Bilder, Videos oder Audioinformation. Alternativ kann die empfangene Information verarbeitet werden, beispielsweise so, dass sie sich in eine vorhandene Bedienstruktur einfügt, beispielsweise ein neues oder aktualisiertes Garprogramm.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information Bildinformation und/oder Toninformation umfasst.
Es ist eine Weiterbildung, dass die von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information ein oder mehrere Videos umfassen kann. Das mindestens eine Video kann beispielsweise ein Kochinformation, z. B. bezüglich einer Speisenzubereitung, aufweisen. Die Information kann jedoch auch Bildinformation und/oder Toninformation enthalten, welche unabhängig von einer Speise oder einem Garbetrieb ist, insbesondere ein Video. Eine solche Information kann beispielsweise einer Unterhaltung eines Nutzers dienen. Die Bedieneinheit kann folglich als ein Multimediagerät eingerichtet sein.
Für eine bequeme Ansicht der Bedieneinheit, insbesondere dessen Bildschirm, kann die Bedieneinheit bezüglich der Arbeitsplatte hochstellbar oder anwinkelbar ausgestaltet sein. So kann ein Nutzer in einer Küche oder Ähnlichem über die Bedieneinheit ein multimediales Erlebnis abrufen, auch wenn der Nutzer das Betriebsgerät gerade nicht bedient oder sich gerade nicht in unmittelbarer Nähe des Betriebsgeräts befindet. Insbesondere benutzerfreundlich kann z. B. ein Szenario sein, bei welchem auf der Bedieneinheit ein Kochkurs abläuft und der Nutzer diesen Kochkurs auch an anderer Stelle betrachten kann, beispielsweise während eines Zubereitens von Zutaten.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Kommunikationsschnittstelle ein Echtzeit-Kommunikationsmedium ist. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass ein Nutzer Echtzeitübertragungen betrachten kann, z. B. einen Kochkurs in einer Life-Übertragung oder ein aktuell laufendes Fußballspiel. Die Echtzeit-Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise eine Hochgeschwindigkeits-Datenleitung umfassen.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Kommunikationsschnittstelle eine bidirektionale Schnittstelle ist und das Betriebsgerät mit einer Kamera koppelbar ist, wobei ein von der Kamera aufgenommenes Video im Wesentlichen in Echtzeit über die Kommunikationsschnittstelle aussendbar ist. Dadurch kann ein Nutzer Beiträge, insbesondere in Echtzeit, anderen Teilnehmern zur Verfügung stellen, insbesondere im Rahmen einer Konferenzschaltung, z. B. für ein ”gemeinsamen Kochen” oder einen ”virtuellen Kochkurs”. Die Kamera kann in die Bedieneinheit integriert sein.
Insbesondere auch dazu ist es vorteilhaft, dass das Betriebsgerät mit einem Mikrofon koppelbar ist, beispielsweise zum Übertragen von Audioinformation zusätzlich zu einer von der Kamera aufgenommenen Bildinformation. Das Mikrofon kann aber auch für eine Sprachsteuerung, z. B. des Betriebsgeräts, verwendet werden. Das Mikrofon kann in die Bedieneinheit integriert sein.
Jedoch ist die Information nicht auf Videos beschränkt. So kann die Information auch ein oder mehrere Stillbilder mit einer hinterlegten Toninformation aufweisen, z. B. im Rahmen eines Kochbuchs. Auch kann die Information Textinformation (z. B. ein nur geschriebenes Rezept), Steuerbefehle, Programm- und/oder Inhaltsaktualisierungen usw. umfassen.
Es ist eine Weiterbildung, dass die von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information eine Information über mindestens eine Speisenzubereitung oder ein Rezept umfasst. Das Rezept kann insbesondere Information enthalten, welche in eine vorhandene Bedienerführung integrierbar ist. Beispielsweise mag das Betriebsgerät bereits eine Bedienerführung (Menüführung) aufweisen, welche einem Nutzer einerseits als Kochanleitung dienen kann, und außerdem dem Nutzer dazu im Rahmen einer Programmautomatik passende Garparameter (Gartemperatur, Garzeit usw.) vorgeben. Ein neues Rezept kann auf eine gleiche Art eingebunden werden. Zusätzlich mag das Rezept auch Bilder oder Videos umfassen, welche auf der Bedieneinheit abgespielt werden können und beispielsweise einem multimedialen Kochbuch entsprechen können.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Bedieneinheit zu ihrem Betrieb aus dem Betriebsgerät entnehmbar ist. Die Bedieneinheit und das übrige Betriebsgerät weisen dann jeweils eine Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation untereinander auf. Es ist eine Weiterbildung, dass die Kommunikationsschnittstelle der Bedieneinheit als ein Sender ausgestaltet ist und die Kommunikationseinheit des übrigen Betriebsgeräts (ohne die Bedieneinheit) als ein Empfänger ausgebildet ist. Es ist jedoch für eine flexible Steuerung des Betriebsgeräts vorteilhaft, wenn beide Kommunikationsschnittstellen bidirektionale Kommunikationsschnittstellen sind. Die entnehmbare oder portable Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass ein Nutzer zum Bedienen oder Überwachen des Betriebsgeräts nicht neben dem Betriebsgerät stehen muss. Insbesondere wird so auch eine Fernüberwachung eines Garvorgangs möglich.
Die Bedieneinheit weist dann einen Energiespeicher (mindestens einen Hochleistungskondensator, Batterie, Akkumulator usw.) für ihre Stromversorgung in dem entnommenen Zustand auf. In dem eingesetzten Zustand kann die Bedieneinheit von dem übrigen Betriebsgerät mit Energie versorgt werden, beispielsweise drahtlos über eine transformatorische Energieübertragung oder drahtgebunden über eine Steckverbindung.
Die entnehmbare oder portable Bedieneinheit kann als ein Unterhaltungsgerät ausgestaltet sein, insbesondere als ein Musikabspielgerät, z. B. als ein mp3-Player, als ein Fernsehempfänger und/oder als ein Radio ausgestaltet sein.
Die entnehmbare Bedieneinheit kann als ein Telekommunikationsgerät (z. B. ein Telefon und/oder ein Internet-Kommunikationsmedium) ausgestaltet sein.
Die portable Bedieneinheit kann als ein Dokumentenlesegerät ausgestaltet sein.
Die entnehmbare Bedieneinheit kann eine Kommunikationsschnittstelle zumindest zum Empfangen von Information von einem externen Kommunikationsmedium aufweisen, z. B. eine drahtgebundene Schnittstelle oder eine Funkschnittstelle (z. B. gemäß GSM, UMTS usw. oder WLAN usw.). Diese Kommunikationsschnittstelle kann der Kommunikationsschnittstelle des Betriebsgeräts entsprechen (bzw. dazu dienen) oder eine eigenständige Kommunikationsschnittstelle sein.
Die portable Bedieneinheit kann als eine Bedieneinheit zum Bedienen anderer Hausgeräte ausgestaltet oder eingerichtet sein. So kann die Bedieneinheit auch zur Steuerung anderer Küchengeräte wie zur Steuerung eines Herds, einer Mikrowelle, einer Friteuse usw. ausgestaltet sein. Die Bedieneinheit kann jedoch auch zur Bedienung von anderen in einem Haus vorhandenen Geräten oder Installationen eingerichtet sein, beispielsweise für eine Steuerung und/oder Überwachung einer Heizung, einer Überwachungsanlage, für eine Verschlusssteuerung für Fenster und/oder Türen oder zur Steuerung einer Alarmanlage usw.
Es ist eine spezielle Weiterbildung, dass auf der Bedieneinheit für jedes weitere zu bedienende (d. h. auch oder nur zu überwachende) Gerät (einschließlich einer Installation) oder Gruppe von Geräten eine entsprechende Applikation (”App”) installierbar ist. Beispielsweise kann ein Nutzer dann durch ein Aktivieren einer entsprechenden Applikation die Steuerung und/oder Überwachung des zugehörigen Geräts übernehmen. Jede Applikation kann beispielsweise mit einem eigenen Symbol in der Anzeige des Bediengeräts abgebildet werden.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Betriebsgerät mit einem Adapter ausrüstbar ist wodurch eine Verwendung eines weiteren, nicht-originalen Bedieneinheit ermöglicht wird. Insbesondere kann der Adapter in eine Aufnahme des Betriebsgeräts zum Aufnehmen einer entnehmbaren Bedieneinheit einsetzbar sein. Die nicht-originale Bedieneinheit kann somit mit dem übrigen Betriebsgerät gekoppelt werden, und, falls sie entsprechend eingerichtet ist, anstelle der originalen Bedieneinheit zum Bedienen und/oder Überwachen des Betriebsgeräts verwendet werden. Beispielsweise kann das Betriebsgerät so mittels eines iPads, iPods, iPhones oder eines anderen Smartphones bedient und/oder überwacht werden. Um eine solche nicht-originale Bedieneinheit zur Zusammenarbeit mit dem Betriebsgerät einzurichten, kann eine entsprechende Applikation auf das nicht-originale Betriebsgerät aufgespielt werden. Eine solche Applikation kann beispielsweise auf einer Webseite eines Herstellers des Betriebsgeräts abrufbar sein.
Die Erfindung kann insbesondere eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
Im Kochfeld bzw. in einer Arbeitsplatte des Betriebsgeräts ist eine Anzeigeeinheit eingebaut, insbesondere als ein Teil einer Bedieneinheit. Die Bedieneinheit kann auch autark, (portabel) sein; eine Stromversorgung kann dann z. B. per Energiespeicher erfolgen. Eine Steuerung bzw. Bedienung der Arbeitsplatte bzw. der Energieübertragungszonen oder Transformatorhälften erfolgt über die Bedieneinheit, z. B. mittels ”Touchcontrol” über Finger oder Stift und/oder über eine Spracheingabe. Es ist möglich, eine online-Verbindung ins Internet aufzunehmen. Die Informationen können über die bekannte Schnittstellen (”Memory-Stick”, USB, Funk, Bluetooth usw.) in das Bedienteil übertragen werden. Damit ist es möglich, Rezepte, Programme, Filme zum Zubereiten von Nahrungsmitteln usw. herunterzuladen und in der Steuerung zu verarbeiten. Ein ”Online-Cooking”, d. h. ein gemeinsames Kochen ”rund um den Globus” ist möglich, z. B. als ein Kochkurs oder als eine Unterweisung für einzelne Gerichte. Die Informationen können ”online” oder ”offline” verfügbar sein. Der Speicher kann sich in dem Betriebsgerät (einschließlich der Bedieneinheit) oder auch im Internet befinden. Die Integration einer Kamera (”Webcam”) ist möglich, um z. B. Prozessschritte der Zubereitung zu demonstrieren. Auch sind gemeinsame Kochaktionen, bei denen mehrere Personen einem ”Spezialisten” nachkochen möglich, als auch ein Austausch über entsprechende Internet- Foren. Es ist möglich, TV-, Radio-, Spiel-, Funktionen, Telefon- oder MP3- usw. Abspielfunktionen zu installieren und abzurufen. Eine Aktualisierung einer Programm-Software ist möglich. Auch ist eine Integration einer Haussteuerung, von Überwachungskameras usw. über die Bedieneinheit möglich. Eine Fernsteuerung, z. B. der Programmautomatik, ist möglich, z. B. weil eine Temperaturüberwachung durchgeführt wird. Es ist auch eine Steuerung von Garfunktionen oder Garprogrammen möglich. Es kann ein dauernder Zugriff auf aktuelle Daten/Rezepte/Programme usw. ermöglicht werden. Es wird eine totale globale virtuelle Kommunikation mit Spezialisten, Gleichgesinnten oder anderen Teilnehmern ermöglicht.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt ein System aus einem Betriebsgerät zum Betreiben eines Aufsatzgeräts mittels transformatorischer Energieübertragung und einem auf dem Betriebsgerät angeordneten Aufsatz-Haushaltskleingerät; und
2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur des Systems aus 1.
1 zeigt ein Aufsatz-Haushaltskleingerät in Form eines intelligenten Topfs 101, der einen elektrischen Verbraucher darstellt. Der Topf 101 weist einen Grundkörper 102 und eine Sekundärspule oder Leistungsempfangsspule 114 auf. Der Topf 101 ist zum Betrieb auf einer Oberfläche einer Arbeitsplatte 105 eines Betriebsgeräts 106 angeordnet. Unter der Arbeitsplatte 105 ist eine Basisstation 107 montiert. Diese weist ein Gehäuse 108 mit einer Primärspule oder Leistungsübertragungsspule 111 und einer Stromerzeugungseinheit 112 zur Versorgung der Leistungsübertragungsspule 111 mit einem Wechselstrom auf. Die Stromerzeugungseinheit 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wechselrichter ausgebildet. Die Leistungsübertragungsspule 111 ist in Form einer ebenen Spiralwicklung gewickelt. Beim Betrieb der Basisstation 107 und des Topfs 101 wird die Leistungsübertragungsspule 111 mit dem Wechselstrom gespeist und erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Mittels eines Feldflusses dieses Wechselfelds überträgt die Leistungsübertragungsspule 111 durch Induktion Energie auf die Leistungsempfangsspule 114, welche an einer auf der Oberfläche der Arbeitsplatte 105 gezeichneten Energieübertragungszone 113a angeordnet ist. An einer benachbarten Energieübertragungszone 113b ist kein Aufsatzgerät angeordnet. Die Energieübertragungszonen 113a und 113b sind mittels einer jeweiligen Linie 115a, 115b auf der Arbeitsplatte 105 eingezeichnet.
Die Leistungsempfangsspule 114 ist als eine ebene Spiralwicklung ausgebildet. In der Leistungsempfangsspule 114 wird durch den magnetischen Feldfluss eine Induktionsspannung induziert, die als Betriebsspannung für einen Betrieb des Topfs 101 genutzt wird. Der Topf 101 kann von der Energieübertragungszone 113 durch Abheben oder seitliches Verschieben entfernt werden, wodurch die Leistungsempfangsspule 114 von der Leistungsübertragungsspule 111 getrennt wird. An die Energieübertragungszone 113 können dann weitere Aufsatzgeräte gebracht werden, wie Haushaltskleingeräte, z. B. ein Wasserkocher, eine Kaffeemaschine, ein Mixer, eine Friteuse, ein Toaster, usw., die jeweils eine oder mehrere Leistungsempfangsspulen aufweisen und von einem drahtlosem Zusammenwirken der jeweiligen Leistungsempfangsspule mit der Leistungsübertragungsspule 111 (”transformatorische Kopplung”) eine Betriebsenergie beziehen.
In der Arbeitsplatte 105 ist ferner eine Bedieneinheit 104 in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms eingelassen. Mittels der Bedieneinheit 104 kann ein Nutzer Werte mindestens eines Funktionsparameters bzw. eines Funktionsparametersatzes zur Steuerung eines auf einer der Energieübertragungszonen 113a, 113b abgestellten Aufsatzgeräts, z. B. des Topfs 101, eingeben oder einstellen. Auf dieser Grundlage dieser Werte kann eine Steuereinheit 110 des Betriebsgeräts 106 den Topf 101 betreiben, beispielsweise durch eine entsprechende Einstellung eines Stroms (Stromhöhe, Bestromungsdauer usw.) durch die Leistungsübertragungsspule 111.
Der Topf 101 ist mit einer Datenverarbeitungseinheit in Form einer integrierten Schaltung 116 zur Verarbeitung von Daten und zur Ausgabe von Daten an einen Sender ausgerüstet. An einen Eingang der Datenverarbeitungseinheit 116 ist ein Temperatursensor 127 zur Bestimmung einer Temperatur am Topf 101 angeschlossen. Die Datenverarbeitungseinheit 116 fühlt den Temperatursensor 127 zyklisch ab, verarbeitet die abgefühlten Temperatursignale in eine vorbestimmte Daten- und Protokollstruktur und übermittelt die so verarbeiteten Temperaturdaten an einen Sender. Der Sender verfügt über einen Modulator und eine nachgeschaltete Datenübertragungsspule (nicht eingezeichnet). Als Datenübertragungsspule dient hier eine von der Leistungsempfangsspule 114 separate Signalwicklung. Die von der Datenübertragungsspule ausgestrahlten Datensignale werden von einer Datenempfangsspule des Betriebsgeräts 106 aufgenommen (nicht gezeigt), in einem nicht eingezeichneten Demodulator des Betriebsgeräts 106 demoduliert und an die Steuereinheit 110 des Betriebsgeräts 106 weitergeleitet. Unter anderem mittels der Temperaturdaten steuert oder regelt die Steuereinheit (”Herdelektronik”) 110, die hier einen Mikrocontroller umfasst, die Stromerzeugungseinheit 112.
Zwar sind an dem Betriebsgerät nur zwei Energieübertragungszonen 113a, 113b gezeigt, jedoch sind auch mehr Energieübertragungszonen realisierbar, insbesondere vier oder fünf Energieübertragungszonen (siehe auch 4). Der Abstand zweier Basisstationen 107 und damit zweier Energieübertragungszonen 113a, 113b beträgt beispielhaft mindestens 40 cm. Der Abstand wird als seitliche Entfernung von Zentrum zu Zentrum der Basisstationen 107 gemessen. Der Topf 101 ist hier seitlich zentriert auf der Energieübertragungszone 113a bzw. Basisstation 107 abgesetzt gezeigt, also ohne einen seitlichen Versatz.
2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur eines Systems aus einem intelligenten Topf 201 und einem Betriebsgerät 206.
Der intelligente Topf 201 weist einen Grundkörper 202 auf, der durch einen Boden 220 nach unten abgeschlossen wird und in den Gargut 221 eingefüllt werden kann. An einer Unterseite des Bodens 220 verläuft eine Heizbahn 222 in Form einer verschlungenen Widerstandsdickschicht-Bahn, welche bei einer Bestromung aufgeheizt wird und so den Boden 220 zur Erwärmung des Garguts 221 aufwärmt. Zu ihrer Stromversorgung ist die Heizbahn 222 mit einer Leistungsempfangsspule 214 in Form einer spiralförmig ausgebildeten Sekundärwindung verbunden und stellt deren Last dar. Von der Leistungsempfangsspule 214 wird auch eine elektrische Leistung zur Versorgung einer Elektronik 223 abgezweigt. Dazu weist die Elektronik 223 einen Schaltregler 224 auf, welcher die von der Leistungsempfangsspule 214 ausgegebene Leistungswechselspannung in eine Niedervoltgleichspannung umwandelt. Mittels der Niedervoltgleichspannung werden die übrigen Teile der Elektronik 223 betrieben, von denen hier eine analoge Messelektronik 225, eine Datenverarbeitungseinheit in Form einer integrierten Schaltung 216 und ein Modulator 226 eingezeichnet sind. Mittels der analogen Messelektronik 225 werden Messsignale eines an der Unterseite des Bodens angebrachten Temperatursensors 227 abgefühlt.
Die analoge Messelektronik 225 ist ausgangsseitig mit einer Eingangsseite der Datenverarbeitungseinheit 216 verbunden, so dass Temperaturdaten von der analogen Messelektronik 225 an die Datenverarbeitungseinheit 216 zur folgenden Verarbeitung weitergeleitet werden. Zur Verarbeitung der von der Messelektronik 225 analog übermittelten Temperaturdaten weist die Datenverarbeitungseinheit 216 einen A/D-Wandler (o. Abb.) auf. In der Datenverarbeitungseinheit 216 werden die von der analogen Messelektronik 225 gelieferten digitalen ”Rohdaten” in ein zur Kommunikation mit dem Betriebsgerät 206 kompatibles Format umformatiert. Insbesondere werden Rohdaten in ein vorbestimmtes Datenformat und Protokollformat umgewandelt. Die formatierten Messdaten werden von der Datenverarbeitungseinheit 216 dann zyklisch, z. B. alle 10 ms, an den Modulator 226 weitergeleitet, wo sie auf ein Trägersignal aufmoduliert werden, um danach vom Modulator 226 über eine Datenübertragungsspule 228 an das Betriebsgerät 206 übermittelt zu werden. Das Trägersignal weist hier eine Trägerfrequenz von nicht mehr als 40 MHz auf.
Die Datenübertragungsspule 228 ist als eine parallel zum Boden 220 verlaufende Signalwindung ausgestaltet. Es können aber auch andere Messdaten von der Datenverarbeitungseinheit 216 verarbeitet und an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie ein Messsignal einer sekundärseitigen Leistungsspannung. Es können auch noch andere Daten von der Datenverarbeitungseinheit 216 gespeichert, verarbeitet und/oder an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie Identifikationsdaten (Identcode usw.) und Betriebsdaten (aktuelle Sensordaten usw.), und zwar zyklisch oder – bei einer bidirektionalen Kommunikation – auf Abfrage.
Das Betriebsgerät 206 weist eine Datenempfangsspule 229 auf, die ebenfalls als Signalwindung ausgestaltet ist, welche im Wesentlichen der Signalwindung der Datenübertragungsspule 228 des Topfs 201 gegenüberliegt. Die Datenempfangsspule 229 empfängt das von der Datenübertragungsspule 228 ausgestrahlte modulierte Trägersignal und leitet es an einen Demodulator 230 weiter, in welchem die auf das Trägersignal aufmodulierten Daten extrahiert und wieder als lesbare digitale Daten ausgegeben werden. Somit liegen nun sowohl die von der analogen Messelektronik 225 abgefühlten Daten als auch von der Datenverarbeitungseinheit 216 mitgelieferte Identifikationsdaten und Betriebsdaten im Betriebsgerät 206 vor. Diese Daten werden in einer Steuereinheit (”Herdelektronik”) 210 weiterverarbeitet und zum Betrieb des Topfs 201 ausgewertet.
Aufgrund der spulenartigen Ausgestaltung und gegenüberliegenden Anordnung von Datenübertragungsspule 228 und Datenempfangsspule 229 wird eine Nahfeld-Datenübertragung erreicht, welche nicht signifikant seitlich abstrahlt und somit von anderen Empfängern an anderen Energieübertragungszonen nicht aufgenommen wird. Dadurch wird ein Übersprechen verhindert und eine eindeutige Zuordnung von Topf 201 und Betriebsgerät 206 nur aufgrund der Datenübermittlung als solches und ohne andere Mittel erreicht. Zur Einhaltung der eindeutigen Zuordnung ist die (seitliche) Reichweite der Datenübermittlung auf maximal einen halben kleinsten Abstand zwischen den Basisstationen begrenzt.
Die Steuereinheit 210 erhält auch Eingaben von einer Bedieneinheit 204, beispielsweise über eine Soll-Garguttemperatur für eine Temperaturregelung. Die Bedieneinheit 204 kann allgemein zur Eingabe von Nutzereinstellungen und/oder zur Überwachung des Betriebsgeräts 206 verwendet werden.
Die Bedieneinheit 204 weist dazu einen berührempfindlichen Bildschirm auf (”Touchscreen”). Die Bedieneinheit 204 kann an ihr vorgenommene Nutzereingaben auf die Steuereinheit 210 übertragen, so dass die Steuereinheit 210 den Topf 201 auf der Grundlage der Nutzereingaben ansteuern kann. In umgekehrter Richtung kann die Steuereinheit 210 Daten auf die Bedieneinheit 204 übertragen, z. B. aktuelle Betriebsparameter zur Anzeige und/oder in einem Speicher 210a abgespeicherte Daten für eine Bedienerführung, Bilddaten (Videodaten, einschließlich von Bildern, Videos usw.) und/oder Tondaten (Audiodaten). Alternativ kann sich der Speicher 210a auch in dem Bediengerät 204 befinden.
Die Bedieneinheit 204 ist entnehmbar oder portabel und kann in einem in das Betriebsgerät 206 eingesetzten Zustand in einer passenden Aufnahme 204a eingesetzt sein. In einem entnommenen Zustand kann die Bedieneinheit 204 drahtlos mit dem Betriebsgerät 206 kommunizieren, insbesondere mit der Steuereinheit 210. Dazu weist die Bedieneinheit 204 einen drahtlose Schnittstelle 204b (z. B. gemäß Bluetooth oder ZigBee) auf, und die Aufnahme 204a weist eine passende Schnittstelle 204c auf. In dem entnommenen Zustand kommuniziert die Bedieneinheit 204 somit über die Aufnahme 204a mit der Steuereinheit 210. In dem eingesetzten Zustand können die Bedieneinheit 204 und die Aufnahme 204a beispielsweise drahtgebunden über eine Steckverbindung miteinander gekoppelt sein.
Die Steuereinheit 210 ist ferner mit einer Kommunikationsschnittstelle 234 zum Empfangen von Information von einem externen Kommunikationsmedium (o. Abb.) gekoppelt. Die Kommunikationsschnittstelle 234 kann z. B. einen Ethernet-Anschluss, einen USB-Anschluss, einen WLAN-Anschluss usw. umfassen. Die Bedieneinheit 204 kann über die Steuereinheit 210 mit der Kommunikationsschnittstelle 234 gekoppelt sein. Mittels der Kommunikationsschnittstelle 234 kann jede Art von Information auf das Betriebsgerät 206 übertragen werden, z. B. Steueranweisungen, Text, Toninformation und/oder Bildinformation.
Die Steuereinheit 210 ist zudem mit einer Kamera 232 gekoppelt, welche Bildinformation erzeugen kann, die in dem Speicher 210a abspeicherbar ist, auf der Bedieneinheit 204 anzeigbar ist und/oder über die Kommunikationsschnittstelle 234 versendbar ist, insbesondere in Echtzeit.
Die Steuereinheit 210 ist auch mit einem Mikrofon 233 gekoppelt, welches Toninformation erzeugen kann, die in dem Speicher 210a abspeicherbar ist, auf der Bedieneinheit 204 anzeigbar ist und/oder über die Kommunikationsschnittstelle 234 versendbar ist, insbesondere in Echtzeit. Von der Kamera 232 erzeugte Bildinformation und von dem Mikrofon 233 erzeugte Toniformation können auch zusammengelegt werden, z. B. in Form eines Videos, wobei das Video dann in dem Speicher 210a abspeicherbar ist, auf der Bedieneinheit 204 anzeigbar ist und/oder über die Kommunikationsschnittstelle 234 versendbar ist. Das Mikrofon 233 kann auch zur sprachgesteuerten Bedienung des Betriebsgeräts 206 verwendet werden.
Über die Steuereinheit 210 kann auch die Bedieneinheit 204 mit der Kamera 232 und dem Mikrofon 233 gekoppelt sein.
In der Steuereinheit 210 kann im Fall einer Temperaturregelung eine Regelabweichung zwischen Soll-Garguttemperatur und Ist-Garguttemperatur bestimmt werden, als auch eine Stellgröße des Regelkreises, woraus wiederum eine Steuerspannung zur Steuerung einer Stromerzeugungseinheit 212 in Form einer Leistungselektronik berechnet und an die Stromerzeugungseinheit 212 ausgegeben. Dazu ist zwischen der Steuereinheit 210 und der Stromerzeugungseinheit 212 ein Digital/Analog-Wandler 231 eingefügt. Mittels der Stromerzeugungseinheit 212 wird eine Leistungsübertragungsspule 211 in Form einer spiralförmig ausgeführten Leistungswindung betrieben, wie schon bezüglich 1 ausgeführt worden ist. Die Stromerzeugungseinheit 212 erzeugt eine an der Leistungsübertragungsspule 211 anliegende Leistungswechselspannung, hier beispielsweise zwischen 10 VAC und 230 VAC bei einer Frequenz zwischen 100 KHz und 400 KHz. Die Leistungsübertragungsspule 211 erzeugt als Wechselfeld ein magnetisches Wechselfeld, welches wiederum von der Leistungsempfangsspule 214 aufgenommen wird. In anderen Worten ergibt sich zwischen der Leistungsübertragungsspule 211 und der Leistungsempfangsspule 214 ein auf Induktion beruhender Energieübertrag (”transformatorische Kopplung”).
Ist der Topf 201 auf dem Betriebsgerät 206 aufgesetzt, beispielsweise auf die in 1 dargestellte Energieübertragungszone 113a der Arbeitsplatte 105, kann Energie vom Betriebsgerät 206 auf den Topf 201 auf das Betriebsgerät 206 übertragen werden. Aufgrund der transformatorischen oder induktiven Kopplung zwischen Leistungsübertragungsspule 211 und Leistungsempfangsspule 214 ist die Energieübertragung jedoch nur in einem Nahfeld der Leistungsübertragungsspule 211 zum Betrieb des Topfs 201 möglich. Typische maximale senkrechte Abstände (entlang der z-Erstreckung) zwischen Betriebsgerät 206 und Topf 201 betragen hier zwischen 0,3 mm und 3 mm.
Ein maximaler Versatz in r-Erstreckung aus einer zentrierten Position heraus beträgt hier bis zu 3 cm. Wird der Topf 201 weiter von der Leistungsübertragungsspule 211 entfernt, reicht die übertragene Leistung nicht mehr zum Betrieb des Topfs 201 aus, welche sodann ihren Betrieb einstellt und insbesondere keine Signale bzw. Daten mehr an das Betriebsgerät 206 sendet. Eine Unterbrechung der Datenübertragung wird als Entfernen des Topfs 201 vom Betriebsgerät 206 gedeutet. Die auf den Topf 201 zur Datenübertragung, einschließlich zum Betrieb der Elektronik 223, benötigte Leistung beträgt weniger als 5 Watt, vorteilhafterweise nicht mehr als 3 Watt. Bei einer Annäherung des Topfs 201 an ein Betriebsgerät 206 tritt dieses wieder in das Nahfeld der Leistungsübertragungsspule 211 ein und wird wieder mit Energie versorgt. Sodann sendet der Topf 201 über die Elektronik 223 wieder Signale bzw. Daten über den Sender 226, 228 aus, welche vom Betriebsgerät 206 erkannt werden. Eine erfolgreiche Datenübertragung wird als ein Aufsetzen des Topfs 201 auf dem Betriebsgerät 206 gedeutet.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Bezugszeichenliste

101: Intelligenter Topf
102: Grundkörper
104: Bedieneinheit
105: Arbeitsplatte
106: Betriebsgerät
107: Basisstation
108: Gehäuse
110: Steuereinheit
111: Leistungsübertragungsspule
112: Stromerzeugungseinheit
113: Energieübertragungszone
113a: Energieübertragungszone
113b: Energieübertragungszone
114: Leistungsempfangsspule
115a: Linie
115b: Linie
116: Datenverarbeitungseinheit
127: Temperatursensor
201: Intelligenter Topf
202: Grundkörper
204: Bedieneinheit
204a: Aufnahme
204b: drahtlose Schnittstelle
294c: drahtlose Schnittstelle
206: Betriebsgerät
207: Basisstation
210: Steuereinheit
210a: Speicher
211: Leistungsübertragungsspule
212: Stromerzeugungseinheit
214: Leistungsempfangsspule
216: Datenverarbeitungseinheit
218: Energiespeicher
220: Boden
221: Gargut
222: Heizbahn
223: Elektronik
224: Schaltregler
225: analoge Messelektronik
226: Modulator
227: Temperatursensor
228: Datenübertragungsspule
229: Datenempfangsspule
230: Demodulator
231: D/A-Wandler
232: Kamera
233: Mikrofon
234: Kommunikationsschnittstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10343011 A1 [0002]
DE 102005022352 A1 [0002]
DE 102006017800 A1 [0002]

Claims

Betriebsgerät (106; 206) zum Betreiben mindestens eines Aufsatz-Haushaltsgeräts (101; 201), aufweisend eine Arbeitsplatte (105) mit mindestens einer Energieübertragungszone (113, 113a, 113b) zum Übertragen von Energie auf ein darauf aufgesetztes Aufsatz-Haushaltsgerät (101; 201) und mit mindestens einer in die Arbeitsplatte (105) integrierbaren Bedieneinheit (204), dadurch gekennzeichnet, dass – das Betriebsgerät (106; 206) mindestens eine Kommunikationsschnittstelle (234) zumindest zum Empfangen von Information von einem externen Kommunikationsmedium aufweist und – das Betriebsgerät (106; 206) dazu eingerichtet ist, von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information in der Bedieneinheit (204) darzustellen.
Betriebsgerät (106; 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem externen Kommunikationsmedium empfangene Information Bildinformation und/oder Toninformation umfasst.
Betriebsgerät (106; 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (234) eine Echtzeit-Kommunikationsschnittstelle ist.
Betriebsgerät (106; 206) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (234) eine bidirektionale Schnittstelle ist und das Betriebsgerät (206) mit einer Kamera (232) koppelbar ist, wobei ein von der Kamera (232) aufgenommenes Video im Wesentlichen in Echtzeit über die Kommunikationsschnittstelle (234) aussendbar ist.
Betriebsgerät (106; 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (204) zu ihrem Betrieb aus dem Betriebsgerät (106; 206) entnehmbar ist, wobei die Bedieneinheit (204) und das Betriebsgerät jeweils eine Kommunikationsschnittstelle (204b, 204c) zur Kommunikation untereinander aufweisen.
Betriebsgerät (106; 206) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebgerät (106; 206) mit einem Adapter für eine nicht-originale Bedieneinheit ausrüstbar ist.
Betriebsgerät (106; 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (204) als ein Unterhaltungsgerät und/oder als ein Telekommunikationsgerät ausgestaltet ist.
Betriebsgerät (106; 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (204) zum Bedienen anderer Hausgeräte und/oder Hausinstallationen einrichtbar ist.
Betriebsgerät (106; 206) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Bedieneinheit (204) für jedes weitere zu bedienende Gerät oder Gruppe von Geräten eine entsprechende Applikation installierbar ist.
Betriebsgerät (106; 206) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (204) bezüglich der Arbeitsplatte (105) anwinkelbar ist.