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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, mit einem Spülbehälter zur Aufnahme von Geschirr, Gläsern, Bestecken oder ähnlichem Spülgut, wobei dieser Spülbehälter über zumindest eine zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegliche Tür oder Klappe verschließbar ist und wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die zur Erfassung dient, ob die Tür oder Klappe geschlossen oder offen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Für den Betrieb einer Geschirrspülmaschine ist es wichtig, im sog. Standby-Modus einen möglichst geringen Energiebedarf sicherzustellen und dafür so viele Komponenten wie möglichst in einen ausgeschalteten oder stromsparenden Sleep-Modus zu versetzen. Insbesondere sollen auch zukünftige gesetzliche Energiesparauflagen bereits jetzt eingehalten werden können. Andererseits soll bei Kontakt der Kunden zur Geschirrspülmaschine ein möglichst schnelles Einschalten des Betriebszustands ermöglicht sein.
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Die
US 2011/0260553A1 zeigt die Möglichkeit, über ein Öffnen oder Schließen der Tür einen Schalter zu betätigen und dadurch die Netzversorgung einer Geschirrspülmaschine aus- bzw. einzuschalten. Damit ist im ausgeschalteten Zustand die Geschirrspülmaschine allerdings vollständig von der Netzspannung getrennt, so dass nach Wiedereinschalten ein Systemhochlauf relativ viel Zeit beansprucht. Zudem sind bei elektrischer Trennung auch mögliche Netz- oder Sicherheitsfunktionen nicht mehr in einem Bereitschaftszustand. Zudem ist nur eine direkte Schalterbetätigung durch die Tür möglich, irgendwelche Bewegungen der Tür bei bereits geöffnetem Schloss werden nicht erfasst.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.
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Die Erfindung löst das Problem durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung wird auf die Ansprüche 2 bis 15 verwiesen.
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In der Ausbildung nach Anspruch 1 ist dadurch, dass in einem Standby-Zustand der Geschirrspülmaschine die Einrichtung in einem Funktionszustand gehalten ist und bei einer Türöffnung und/oder -schließung und/oder bei einer Türbewegung oberhalb eines definierten Schwellwerts eine nachgeschaltete Elektronik in einen vollen Betriebsmodus versetzt, in dem die nachgeschaltete Elektronik unter Spannung steht und weitere Funktionen ausführt, auch in diesem „ausgeschalteten“ Zustand der Geschirrspülmaschine zumindest ein Türsensor weiter aktiv, so dass eine beabsichtigte Bedienung der Geschirrspülmaschine durch einen Nutzer über eine Tür jederzeit verzögerungsfrei detektierbar ist. Es ist auch nicht erforderlich, die Tür ins Schloss einrasten zu lassen, sondern auch über eine Türbewegung außerhalb des Schlosses kann ein Aufwecken der weiterführenden Elektronik(en) möglich sein.
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Die Einrichtung kann zumindest einen der beweglichen Tür oder Klappe zugeordneten Beschleunigungssensor umfassen, so dass die Türbewegung auch außerhalb einer Schlossbetätigung erfassbar ist.
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Wenn der Beschleunigungssensor in drei Achsen eine Relativausrichtung zum Vektor der Erdbeschleunigung g erfasst, kann eine deutliche Amplitudenänderung in zwei Achsen bei Aufschwenken der Tür detektiert werden. Der Beschleunigungssensor kann auch ein Gyroskop, auch Drehratensensor umfassen.
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Die Einrichtung kann auch einen Winkelgeber oder sonstigen mechanischen Sensor umfassen, der geeignet ist, die Position und / oder die Bewegung der Tür zu erfassen.
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Mit dem Aufwecken der weiteren Funktionen kann eine Abfrage des Türstatus' einhergehen, so dass dann von der Geschirrspülmaschine nachfolgend reagiert und gesteuert wird, ob zum Beispiel ein Emotion-Light eingeschaltet oder eine Bedienelektronik mit einem Touchpad eingeschaltet wird.
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Insbesondere liegt in einem Standby-Zustand der Geschirrspülmaschine der Leistungsbedarf der Einrichtung bei unter 300 mW, besonders günstig auch unter 1 mW, so dass trotz der auch in diesem Zustand noch erhaltenen Funktionen der Leistungsbedarf sehr gering bleibt.
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Dennoch kann schnell ein Aufwecken einer oder mehrerer nachgeschalteter Elektronik(en) umfassen. Darunter kann eine Leistungselektronik und/oder eine Steuerelektronik sein, wie etwa das genannte Touchpad, ein Emotion-light oder andere Elemente sein.
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Sehr günstig wird die nachgeschaltete Elektronik durch das Aufwecken in ihren normalen Betriebszustand versetzt.
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Weiter ist es günstig, wenn die nachgeschaltete Elektronik in ihrem aufgeweckten Zustand eine zeitgesteuerte Abschaltautomatik umfasst. Damit kann beispielsweise nach einer versehentlichen Türbewegung, zum Beispiel durch ein Haustier, ohne dass eine weitere Betätigung erfolgt, der energiesparende Zustand der Geschirrspülmaschine automatisch und schnell wieder eingestellt werden.
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Für eine möglichst einfache und kostensparende Konstruktion kann die Geschirrspülmaschine ohne einen elektrischen Hauptschalter ausgebildet sein, da das Ein- und Ausschalten allein durch die erfindungsgemäße Einrichtung mit Erkennung einer Türbewegung oder einer Beschleunigungsdetektierung im Schloss möglich ist.
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Weiter können die Einrichtung und die nachgeschaltete(n) Elektronik(en) zuverlässig über einen Datenbus miteinander verbunden sein, der in der Geschirrspülmaschine auch große Längen überbrücken werden können.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische perspektivische Ansicht von schräg vorne einer Ausführungsform eines Haushaltsgeräts, hier beispielhaft einer Geschirrspülmaschine, mit einer hier vorderseitigen Tür,
- 2 eine schematische Seitenansicht der Geschirrspülmaschine nach 1 mit einer sich öffnenden Tür, wobei verschiedene mögliche Sensorpositionen eingezeichnet sind,
- 3 einen Signalverlauf der Winkelbeschleunigung in Richtung der x-Achse und der vertikalen z-Achse der Tür, aufgetragen über die Zeit, bei Öffnung und anschließendem Schließen der Tür,
- 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit Erfassungssensor und weiterführender Elektronik sowie davon zu schaltender weiterer Komponenten,
- 5 einen schematischen Ablaufplan des Aufweckens über einen Sensor.
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Die in 1 schematisch dargestellte Geschirrspülmaschine 1 ist eine Haushaltsgeschirrspülmaschine. Diese weist als Bestandteil eines teilweise nach außen offenen oder geschlossenen Gerätekörpers 5 einen Spülbehälter 2 zur Aufnahme von zu bearbeitendem Spülgut wie Geschirr, Töpfen, Bestecken, Gläsern, Kochutensilien u. ä. auf. Das Spülgut kann dabei zum Beispiel in Geschirrkörben 11 und/oder einer Besteckschublade 10 halterbar und dabei von sog. Spülflotte beaufschlagbar sein. Als Spülflotte wird dabei frisches oder insbesondere im Betrieb umlaufendes Wasser mit oder ohne Reinigungsmittel und/oder Klarspülmittel und/oder Trocknungsmittel verstanden. Der Spülbehälter 2 kann einen zumindest im wesentlichen rechteckigen Grundriß mit einer in Betriebsstellung einem Benutzer zugewandten Vorderseite V aufweisen. Diese Vorderseite V kann dabei einen Teil einer Küchenfront aus nebeneinander stehenden Küchenmöbeln bilden oder bei einem allein stehenden Gerät auch ohne Bezug zu weiteren Möbeln sein.
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Der Spülbehälter 2 ist insbesondere an dieser Vorderseite V von einer Tür oder Klappe 3 verschließbar. Diese Tür 3 ist in 1 in teilweise geöffneter und dann schräg zur Vertikalen stehenden Stellung gezeigt. In ihrer Schließstellung steht sie hingegen aufrecht und ist gemäß der Zeichnung zu ihrer Öffnung um eine untere Horizontalachse nach vorne und unten in Richtung des Pfeils 4 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω aufschwenkbar, so daß sie in vollständig geöffneter Stellung zumindest nahezu horizontal liegt.
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An ihrer in Schließstellung vertikalen, dem Benutzer zugewandten Außen- und Vorderseite V kann die Tür 3 mit einer Dekorplatte 6 versehen sein, um damit eine optische und/oder haptische Aufwertung und/oder eine Anpassung an umliegende Küchenmöbel zu erfahren.
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Das Haushaltsgerät 1 ist hier als allein stehendes oder als sog. teilintegriertes oder auch als voll integriertes Gerät ausgebildet. Im letztgenannten Fall kann der Gerätekörper 5 auch im wesentlichen mit den Außenwandungen des Spülbehälters 2 abschließen. Ein diesen außen umgebendes Gehäuse kann dann entbehrlich sein. Im unteren Bereich der Geschirrspülmaschine kann sich ein Sockel 12 zur Aufnahme von insbesondere Funktionselementen befinden.
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Der beweglichen Tür 3 ist im Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung in ihrem oberen Bereich eine in Querrichtung Q der Geschirrspülmaschine erstreckte Bedienblende 8 zugeordnet, die eine von der Vorderseite V zugängliche Eingriffsöffnung 7 zum manuellen Öffnen und/oder Schließen der Tür 3 umfassen kann. In Querrichtung Q hat die Geschirrspülmaschine häufig eine Erstreckung von 45, 50 oder 60 Zentimetern. In Tiefenrichtung von der Vorderseite V nach hinten liegt die Erstreckung häufig ebenfalls bei etwa 60 Zentimetern. Die Werte sind nicht zwingend.
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Der Spülbehälter 2 ist umlaufend von insgesamt bei geschlossener Tür oder Klappe 3 drei festen vertikalen Wandungen 13 sowie zwei horizontalen Wandungen 13 begrenzt, von denen eine eine Decke (oben) und eine weitere einen Boden (unten) des Spülbehälters 2 bildet. Die zur Vorderseite, zum Benutzer hin angeordnete und hier bewegliche Wandung 14 bildet dabei einen Bestandteil der beweglichen Tür oder Klappe 3 aus.
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Zur Erfassung des Türstatus' ist eine Einrichtung 15 vorgesehen, die über einen oder mehrere Sensor(en) ermittelt, ob die Tür oder Klappe 3 geschlossen oder offen bzw. in der Phase der Schließ- oder Öffnungsbewegung ist.
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Diese Einrichtung 15 kann einen oder mehrere Sensor(en), insbesondere Beschleunigungssensor(en) 18 umfassen, über die die Relativausrichtung der Tür oder Klappe 3 ermittelt werden kann. Insbesondere handelt es sich dabei um Neigungs-/Beschleunigungssensoren. Damit kann ermittelt werden, ob die Tür 3 offen oder geschlossen ist. Ebenso kann ihre Bewegungslage ermittelt werden - sowie auch eine Bewegung der Tür. Vorteilhaft und gleichzeitig preisgünstig kann der Beschleunigungssensor 18 in drei Achsen eine Relativausrichtung zum Vektor der Erdbeschleunigung erfassen. Auch eine Detektierung zusätzlich der Änderung der Winkelgeschwindigkeit in drei Achsen (Gyroskop) ist möglich.
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Da erfindungsgemäß von der Erfassung der Einrichtung 15 weitere Funktionen abhängen, bleibt auch in einem weitestgehend ausgeschaltetem Zustand der Geschirrspülmaschine 1, nämlich einem Standby-Zustand der Geschirrspülmaschine 1, die Einrichtung 15 in einem Funktionszustand gehalten, d.h., sie ist jederzeit auch bei „ausgeschalteter“ Geschirrspülmaschine 1, in der Lage, den Türstatus zu erfassen.
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Dabei kann jedoch mindestens eine nachgeschaltete Elektronik 16, 17 durch die Einrichtung 15 bei einer von dieser detektierten Türöffnung und/oder -schließung und/oder bei einer Türbewegung oberhalb eines definierten Schwellwerts in einen aufgewachten Zustand versetzt werden, in dem die nachgeschaltete Elektronik(en) unter Spannung steht oder stehen und weitere Funktionen ausführen kann. Das heißt, im „ausgeschalteten“ Zustand müssen diese nachgeschalteten Elektroniken 16, 17 selbst keinen Bedarf an elektrischer Energie haben, so daß dieser Zustand sehr energiesparend ist. Dieser Zustand wird auch als Deep-Sleep-Zustand bezeichnet. Insbesondere bei nicht vernetzten Maschinen 1 kann es in diesem Zustand hinreichen sein, wenn nur die Einrichtung 15 mit dem Beschleunigungssensor 18 über ein Netzteil bestromt ist. Das Netzteil muss dann keine weiteren Elektroniken 16, 17 mit Spannung versorgen, sondern diese können komplett spannungsfrei geschaltet sein.
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Dabei kann die Einrichtung 15 zumindest einen der beweglichen Tür oder Klappe 3 zugeordneten Beschleunigungssensor 18 umfassen. Dieser kann an der Tür 3 selbst zum Beispiel oben angeordnet sein, wie in 2 zu sehen ist. Alternativ kann auch eine Anordnung direkt auf einer Platine 19 der Bedienelektronik vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ ist auch eine Anordnung am Korpus 5 möglich, mit der das Schloss in seinem Öffnungs- oder Schließzustand erfasst wird.
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Der Beschleunigungssensor kann in drei Achsen eine Relativausrichtung zum Vektor der Erdbeschleunigung g erfassen und damit gleichzeitig die Orientierung der mit dem Sensor versehenen Baueinheit, hier der Tür 3, angeben. So ist bei der Türöffnung zunächst eine Vertikalachse parallel zum Vektor der Erdbeschleunigung, während am Ende die Tür 3 horizontal liegt und daher die um 90° versetzte Achse parallel zur Erdbeschleunigung g liegt, um eine maximale Signaländerung zu erhalten. In 3 sind die Peaks (Transienten) P1 bei Öffnung des Schlosses und P2 bei Schließen des Schlosses sichtbar. Bei der Türöffnung gibt es einen Ausschlag P1 nach oben, beim Türschließen einen Ausschlag P2 nach oben und unten, weil dort die Schloßfalle in eine Fangfunktion für die Tür umgeschwenkt werden muss, in der die Schlossfalle die Tür aktiv zuziehen kann. Bei geschlossener Tür 3 befindet sich der Beschleunigungssensor 18 in einer Ruhelage, der integrale Neigungssensor meldet einen 90°-Winkel. Wird die Tür 3 vom Nutzer geöffnet, entsteht bei der Öffnung durch das bewegungshemmende Element ein Ruck (Beschleunigungsänderung).
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Mit dieser Anordnung eines Beschleunigungssensors 18 ist es nicht nur möglich, das Öffnen oder Schließen der Tür als auslösendes Event und Trigger für weitere Funktionen zu erfassen. Es ist aber ebenso möglich, schon eine Türbewegung von nur wenigen Grad bereits als auslösenden Trigger zu detektieren. Beispielsweise kann die Tür 3 angelehnt sein mit einem Öffnungswinkel von zum Beispiel 10°, um eine Belüftung des Spülbehälters 2 zu ermöglichen. Wenn ein Nutzer dann die Tür 3 ein wenig weiter öffnet, zum Beispiel um mehr als 3°, kann dies bereits von der Einrichtung 15 detektiert werden, die damit die weiterführende(n) Elektronik(en) 16, 17 in einen aufgeweckten Betriebszustand versetzt.
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Um Fehlzustände mit einem zu hohen Energiebedarf zu vermeiden, umfasst die nachgeschaltete Elektronik 16, 17 in ihrem aufgeweckten Zustand eine zeitgesteuerte Abschaltautomatik. Wenn nach dem Aufwecken keine weitere Handlung erfolgt, zum Beispiel der Start eines Spülprogramms, wird oder werden die nachgeschaltete(n) Elektronik(en) 16, 17 nach einer voreingestellten Zeit, zum Beispiel eine Minute, wieder abgeschaltet, so dass der ursprüngliche energieoptimierte Ruhezustand dann wieder hergestellt ist. Dies ist in 5 im linken Teil dargestellt: Nachdem durch die Winkeländerung der Tür 3 das Aufwachen sichergestellt ist, kann entweder der Kunde ein Programm starten, oder nach einem „Timeout“ von zum Beispiel einer Minute geht das Gerät wieder den genannten Sleep-Modus über.
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Dabei kann im genannten Ruhezustand (Standby-Zustand) der Geschirrspülmaschine 1 der Leistungsbedarf der Einrichtung 15 und der von dieser aufzuweckenden und noch im Ruhezustand befindlichen nachgeschalteten Elektronik 16, 17 bei unter 300 mW liegen. Insbesondere liegt dieser Leistungsbedarf sogar bei unter 1 mW - anstatt der bisher üblichen 300 bis 500 mW.
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Damit ist es auch möglich, dass die Geschirrspülmaschine 1 ohne einen elektrischen Hauptschalter ausgebildet ist, sondern das Ein- und Ausschalten allein über die Tür 3 geschieht.
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Die Einrichtung 15 und die nachgeschaltete(n) Elektronik(en) 16, 17 können über einen Datenbus miteinander verbunden sein, so dass sie auch räumlich voneinander entfernt sein können.
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Eine von der Einrichtung 15 bei Türbewegung aufweckbare Elektronik 16 kann eine Leistungselektronik 16, für die zum Beispiel beim Aufwecken ein Betriebssystem geladen wird. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Steuerelektronik 17 aufgeweckt werden, die zum Beispiel ein Touchpad oder weitere Bedienelemente einschaltet.
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Die nachgeschaltete Elektronik 16, 17 ist dabei durch das Aufwecken in ihren normalen Betriebszustand versetzt.
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Weiter kann die nachgeschaltete Elektronik 16, 17 u. a. nach ihrem Aufwecken eine Abfrage des Türstatus' vornehmen, um dann zum Beispiel entscheiden zu können, ob ein Programmstart unmittelbar erfolgen kann und/oder dass bei Erfassung einer geöffneten Tür 3 das Einschalten einer Beleuchtung unter den weiteren Funktionen ist. Dies kann eine Außenbeleuchtung 22 sein. Auch eine Innenbeleuchtung des Spülbehälters 2 , etwa nach Art eines Emotion-lights kann so als Folge des Erwachens von einer Elektronik 16,17 aktiviert werden.
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Insgesamt dient daher die Tür 3 als erstes Kettenglied in der Interaktion mit dem Benutzer. Der genannte Sensor, vorzugsweise ein Beschleunigungssensor 18, bleibt auch im Ruhezustand der Geschirrspülmaschine 1 in einem Aktivmodus und überwacht auf diese Weise die Tür 3 auf Lageänderung bzw. auf Beschleunigungstransienten P1, P2. Die Lageänderung bzw. Beschleunigung kann durch eine Schwenkbewegung der Tür 3 verursacht werden wie die Beschleunigungstransiente durch das Türschloss, das beim Öffnen und Schließen der Tür 3 jeweils ein „Umschnappen“ verursacht. Der Sensor 18 wertet die Daten selbständig aus und setzt bei einem Event 20 einen Trigger durch eine serielle Datenübertragung oder Interrupt 21. Die Verbindung kann onboard oder auf räumlich getrennten Elektroniken sein. Ein Event kann ein absoluter Schwellwert (positiver und/oder negativer Wert) in Verbindung mit einer Zeit oder ein Gradient bzw. die erste Ableitung (Beschleunigung) sein. Durch diesen Trigger ist es dann möglich, die anderen Komponenten (hier als Elektroniken 16, 17 bezeichnet), die sich in einem optimierten Sandby-Verbrauch befinden, aufzuwecken und in ihren Bereitschaftsmodus bzw. Betriebsmodus zu gehen. Die bevorzugte Position des Sensors ist der Türverbund im speziellen auf dem Bedienmodul oder in der Türmulde, wo der Schließhaken eingreift (heutige Position eines Hallsensors). Eine weitere mögliche Position wäre auch das Türschloss oben am Behälterrahmen, um den Transienten P1, P2 (umschnappendes Türschloss) besser auswerten zu können. Dann ist aber das Detektieren einer Schwenkbewegung nicht mehr möglich.
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Mögliche Anwendungen sind
- das Aufwecken des Systemmasters bzw. Leistungsmoduls 16, die dann in ihren Betriebsmodus gehen, wie zum Beispiel den Türschalter prüfen und ggf. dann die Lichtkomponenten einschalten wie zum Beispiel ein Emotionlight 22, eine Rückwandbeleuchtung oder das Display;
- das Einschalten des Bedienmoduls 17 (Entfall des Hauptschalters bei vollintegrierten Geräten).
- Bei einer Türbewegung (zum Beispiel bei einer Winkeländerung von mehr als 3° schaltet sich das Gerät ein und nach einer definierten Zeit wieder aus, bis eine erneute Winkeländerung stattfindet.
- Simultan kann auch mit Emotionlight 22 verfahren werden.
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In jedem Fall ist der Energiebedarf des Geräts im Standby-Zustand minimiert. Es ergibt sich zudem eine sofortige Bereitschaft der Elektronik bei Türbewegung. Es ergeben sich Einsparungen bei Entfall des Hauptschalters.
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Die ein oder mehreren Sensor(en) 18 kann oder können unterschiedlich ausgebildet sein. Auch beispielsweise ein Hall-Sensor ist möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltsgerät,
- 2
- Spülbehälter,
- 3
- Tür,
- 4
- Öffnungsrichtung,
- 5
- Gerätekörper,
- 6
- Dekorplatte,
- 7
- Griffmulde,
- 8
- Bedienblende,
- 10
- Besteckschublade,
- 11
- Geschirrkorb,
- 12
- Sockel,
- 13
- Wandung,
- 14
- bewegliche Wandung,
- 15
- Einrichtung zur Erfassung,
- 16
- nachgeschaltete Elektronik,
- 17
- nachgeschaltete Elektronik,
- 18
- Beschleunigungssensor,
- 19
- Platine der Bedienelektronik,
- 20
- Event,
- 21
- serielle Übertragung oder Interrupt,
- 22
- Emotion-Light,
- Q
- Querrichtung,
- V
- Vorderseite der Geschirrspülmaschine,
- g
- Erdbeschleunigung,
- P1
- erster Peak (Transiente),
- P2
- zweiter Peak (Transiente)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2011/0260553 A1 [0003]
