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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer Bedienvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Bedienen eines Haushaltsgerätes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
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Aus der
DE 10 2014 215 778 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgerätes bekannt, bei welchem eine haushaltsgeräteexterne Bedieneinheit relativ zum Haushaltsgerät bewegt wird. Abhängig von der Bewegung wird eine Betriebsbedingung des Haushaltsgerätes eingestellt. Dabei sind spezifischen Bewegungen der Bedieneinheit relativ zum Haushaltsgerät jeweils individuelle Einstellungen des Haushaltsgeräts in Hinblick auf dessen Betriebsweise zugeordnet. Nachteilig dabei ist, dass zur Durchführung einer Betriebsbedingungseinstellung zunächst eine Relativreferenzlage der Bedieneinheit zum Haushaltsgerät bestimmt werden muss. Weiterhin ist für das Verfahren eine stetige Erfassung einer Relativpositon zum Haushaltsgerät erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Stand der Technik zu verbessern, insbesondere in Hinblick auf eine preisgünstige Ausgestaltung und in Hinblick auf eine zuverlässige und funktionssichere Bewegungsauswertung.
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Diese Aufgabe wird durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Patentanspruchs 10 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen einzelnen oder in Kombination zu entnehmen.
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Mit den Angaben „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vertikal“, „horizontal“, etc. sind die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßen Anordnen des Haushaltsgerätes bzw. des Bedienelements und bei einem dann insbesondere vor dem Haushaltsgerät bzw. vor dem Bedienelement stehenden und in Richtung des Haushaltsgerätes bzw. des Bedienelements blickenden Beobachter gegebenen Positionen und Orientierungen angegeben.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erfasst das Bedienelement im auf die Oberfläche aufgesetzten Zustand eine Verschiebebewegung relativ zur Oberfläche und übermittelt diesbezügliche Daten mittels der Datenübertragungseinheit an die Steuereinheit des Haushaltsgerätes. Das haushaltsgeräteexterne Bedienelement ist von einem Benutzer des Haushaltsgerätes auf eine beliebige, feste Oberfläche aufsetzbar und auf dieser frei beweglich verschiebbar. Diese feste Oberfläche kann beispielsweise eine Küchenarbeitsplatte sein, wobei das Bedienelement schwerkraftbedingt in seiner Ruheposition gehalten wird. Weiterhin kann das Bedienelement ebenfalls an einer vertikalen Fläche, wie z.B. an einer Schranktür eines Küchenoberschrankes benutzt werden, jedoch ist dabei ein stetiges Festhalten durch den Benutzer erforderlich. Um dies zu vermeiden kann das Bedienelement zusätzlich noch mit einer auf Magnetkraft basierenden Haltevorrichtung ausgerüstet sein, die dann z.B. mit einer ferromagnetischen, vertikalen Fläche zusammenwirkt. Anders als im Stand der Technik ist dabei für die Bedienung des Haushaltsgerätes keine Lagebestimmung, bzw. Positionsbestimmung des Bedienelements relativ zum Haushaltsgerät erforderlich, wodurch eine besonders funktionssichere Betriebsweise gegeben ist.
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Eine Verschiebebewegung zur Einstellung einer Betriebsfunktion und/oder eines Betriebsparameters kann als gerade Linie, als gebogene Linie oder beispielsweise auch als geometrische Form ausgebildet sein. Eine geometrische Form kann sich aus mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Einzelbewegungen zusammensetzen, welche sich z.B. bezüglich ihrer Bewegungsrichtung unterscheiden. Das unmittelbare Aufeinanderfolgen kann durch eine vorgegebene, maximal erlaubte Pausenzeit zwischen den Einzelbewegungen festgelegt sein. Derartige geometrische Formen können beispielsweise ein Dreieck oder ein Rechteck sein. Aber auch Bewegungsformen ohne abrupten Richtungswechsel, wie z.B. eine Kreisbeweg oder eine Bewegung in Wellenlinienform können als geometrische Form erkannt werden. Zum Einstellen unterschiedlicher Betriebsfunktionen und/oder Betriebsparameter kann dementsprechend beispielsweise die Richtung einer geradlinigen Verschiebebewegung ausgewertet werden oder auch eine geometrische Form der Bewegung(en) bestimmt werden. Zur Bestimmung einer Verschieberichtung ist eine lagerichtige Verwendung des Bedienelements durch den Benutzer vorteilhaft. Das Bedienelement kann dafür eine spezielle Formgebung oder eine entsprechende Bedruckung aufweisen, die dem Benutzer die lagerichtige Verwendung nahelegt. Auch kann der Benutzer zum Ausführen einer Startgeste aufgefordert werden, mittels derer das Bedienelement seine aktuelle Ausrichtung feststellen kann.
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Die Oberfläche kann Teil des Haushaltsgerätes sein, wie z.B. die Glaskeramikplatte eines Kochfeldes, oder aber auch Teil der an das Kochfeld angrenzenden Küchenarbeitsplatte. Darüber hinaus kann die Oberfläche aber auch eine sonstige Auflagefläche, wie z.B. die Abdeckplatte einer Waschmaschine oder ein Tisch sein. Die Oberfläche, bzw. die Auflagefläche für das Bedienelement ist dabei bevorzugt im Wesentlichen eben und waagerecht ausgebildet, sodass das Bedienelement bei Nichtbenutzung in seiner Position verharrt. Für eine angenehme Haptik bezüglich der Verschiebebewegung weist eine Unterseite des Bedienelements bevorzugt Gleitpads auf, die als Einleger ausgebildet sind und weiter bevorzugt durch eine Klebeverbindung in entsprechenden Vertiefungen der Bedienknebelunterseite fixiert sind. Eine gewünschte Verschiebehaptik wird dann durch eine entsprechende Materialauswahl der Gleitpads erzielt.
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Zur Bedienung ist es erforderlich, dass das Bedienelement auf die Oberfläche aufgesetzt bzw. aufgelegt ist. Die Erkennung der Verschiebebewegung kann bevorzugt auch in geringem Abstand zur Oberfläche funktionieren, wodurch eine sichere Funktion insbesondere auch im Hinblick auf raue, bzw. unebene Oberflächen gegeben ist. Dieser geringe Abstand ist dabei bevorzugt kleiner als 5 mm, insbesondere kleiner als 3 mm. Die Bewegung wird ausgehend von einer Ruheposition bestimmt, wobei die Ruheposition diejenige Position ist, welche nach einer vorangegangenen Befehlseingabe eingenommen wurde. Alternativ ist die Ruheposition eine Aufsetzposition des Bedienelements auf die Oberfläche. Die Ruheposition kann auch über eine festgelegte, bzw. vorgegebene Zeitdauer definiert werden, in der das Bedienelement im unbewegten Zustand auf der Oberfläche verharrt.
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Die von dem Bedienelement aufgenommenen bzw. gegebenenfalls weiterverarbeiteten Daten bezüglich dessen Verschiebung relativ zur Oberfläche werden drahtlos an das Haushaltsgerät bzw. dessen Steuereinheit übermittelt. Das Bedienelement weist dazu zumindest eine Sendevorrichtung, bevorzugt eine als Sende- und Empfangseinrichtung ausgebildete Datenübertragungseinrichtung auf. Die drahtlose Übertragung kann dabei z.B. über Bluetooth erfolgen. Anhand der vom Bedienelement übertragenen Daten wählt die Steuereinheit eine spezielle Betriebsfunktion und/oder einen speziellen Betriebsparameter des Haushaltsgerätes aus. Dies kann z.B. im Falle eines Kochfeldes als Betriebsfunktion zunächst die Auswahl einer in ihrer Leistungsstufe zu verstellenden Kochzone sein. Beispielsweise kann so durch eine Bewegung des Bedienelements nach links hinten die linke hintere Kochzone ausgewählt werden. Eine anschließende Leistungsverstellung der ausgewählten Kochzone betrifft den Betriebsparameter und kann nachfolgend durch eine seitliche (links-rechts) Bewegung des Bedienelements erfolgen.
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Eine der Bewegung des Bedienelements zugeordnete Betriebsfunktion, bzw. ein der Bewegung zugeordneter Betriebsparameter des Haushaltsgerätes kann aber auch beispielsweise ein Wäschebehandlungsprogramm in Verbindung mit einer Temperaturvorwahl, ein Schleuderbetrieb in Verbindung mit einer Schleuderdrehzahl, die Lüftungsstufe eines Dunstabzugs als Betriebsparameter oder die Heizart eines Backofens als Betriebsfunktion sein. Auch kann die Betriebsfunktion ein Timer sein, wodurch eine als Betriebsparameter wählbare Betriebszeit des Haushaltsgerätes, bzw. einer Teilkomponente davon vorwählbar ist. Bevorzugt weist das Haushaltsgerät dabei eine Anzeigeeinheit zur Anzeige des eingestellten Betriebsparameters und ggf. auch der eingestellten Betriebsfunktion auf. Besonders bevorzugt weist das Bedienelement eine Anzeige z.B. im Form einer LED- oder LCD- Anzeige auf. Das Bedienelement kann auch eine interne Steuereinheit mit einem digitalen Signalprozessor aufweisen, welcher die erfassten Verschiebedaten in konkrete Steuerbefehle wandelt, welche dann an das Haushaltsgerät übertragen werden. Diese Steuerbefehle werden von der Steuereinheit des Haushaltsgerätes direkt und ohne weitere Umwandlung zur Ansteuerung entsprechender Leistungsschaltelemente verwendet.
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Das Haushaltsgerät ist insbesondere ein elektrisch betriebenes Haushaltsgerät im Sinn „Weißer Ware“. Das Haushaltsgerät kann beispielsweise ein Gargerät (z.B. ein Ofen, ein Kochfeld, ein Dampfgargerät, ein Mikrowellengerät oder eine beliebige Kombination davon), ein Wäschepflegegerät (z.B. eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner oder eine beliebige Kombination davon), ein Speisenlagerungsgerät (z.B. ein Kühlschrank, eine Gefriervorrichtung oder eine beliebige Kombination davon) oder ein Geschirrbehandlungsgerät (z.B. eine Spülmaschine, ein Sterilisator oder eine beliebige Kombination davon) sein. Das Haushaltsgerät kann auch ein elektrisch betriebenes Haushalts-Kleingerät sein, insbesondere ein Küchen-Kleingerät, z.B. eine Kaffeemaschine, ein Toaster usw.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Bedienelement zur Erfassung der Verschiebebewegung einen berührungslos arbeitenden Sensor auf. Dieser ist insbesondere als Kamera ausgebildet. Der Sensor ist dabei dazu ausgebildet, eine Oberflächenstruktur berührungslos abzutasten und verschiebebedingte Veränderungen der Oberflächenstruktur zu erfassen. Beispielsweise kann der Sensor auch dazu ausgelegt sein, entsprechende Unterschiede in einer Oberflächenfarbe zu erfassen. Insbesondere ist der Sensor als optischer Sensor mit pixelartigen Bildpunkten ausgebildet. Der Sensor ist dabei an einer Unterseite des Bedienelements angeordnet und vom Bedienelement wegweisend, nach unten auf eine mögliche Oberfläche ausgerichtet. Ein derartiger Sensor zur Bestimmung der Verschiebebewegung ist am Markt als Massenware erhältlich, wodurch eine preisgünstige Ausgestaltung des Bedienelements ermöglicht ist und sich dadurch entsprechende Vorteile gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik ergeben.
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Der Sensor kann dabei mittig im Bedienelement angeordnet sein, wobei bei einem rotationssymmetrischen Bedienelement dessen Rotationssachse und eine Mittelachse des Sensors deckungsgleich angeordnet sind. Durch die Verwendung einer Kamera als Sensor ist es zudem möglich, eine Drehbewegung des Bedienelements zu erkennen. Zur präzisen Erkennung einer Drehbewegung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kamera außermittig in einem äußeren Randbereich des Bedienelements angeordnet ist. Dadurch ergeben sich gegenüber einer mittig angeordneten Position größere/stärkere Änderungen in den erfassten Oberflächenstrukturen, wodurch eine genauere Auswertung der Drehbewegung ermöglicht ist. Ist der Sensor als Kamera ausgebildet, so ist vor dieser bevorzugt eine Sammellinse angeordnet.
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Um sicherzustellen, dass eine beabsichtigte Bedienung durch den Benutzer des Haushaltsgerätes vorliegt, kann bevorzugt ein weiterer Sensor am Bedienelement angeordnet sein, der nach oben in Richtung einer das Bedienelement anfassenden Hand eines Benutzers gerichtet ist und beispielsweise während der gesamten Verschiebebewegung eine Körpertemperatur erfasst. Somit sind eine Betriebsfunktion bzw. ein Betriebsparameter des Haushaltsgerätes nur dann verstellbar, wenn während der gesamten Verschiebebewegung die Anwesenheit einer bedienenden Benutzerhand durch den weiteren Sensor festgestellt wird. Dadurch wird eine Fehlbedienung, z. B. durch ein versehentliches Anstoßen an das Bedienelement, oder durch ein Herunterfallen von einer Oberfläche erkannt, und entsprechend ein Steuerbefehl zur Änderung von Betriebsparametern unterbunden.
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Bei sicherheitsrelevanten Haushaltsgeräten, deren Bedienung eine Überwachung durch den Benutzer erforderlich macht, wie z.B. bei dem vorgenannten Kochfeld, weist dieses bevorzugt noch eine Distanzüberwachungseinrichtung auf. Diese beschränkt eine Bedienung durch das geräteexterne Bedienelement auf einen festgelegten, maximalen Abstand des Bedienelements zum Haushaltsgerät. Eine derartige Distanzüberwachungseinrichtung kann beispielsweise durch Auswertung von Funkübertragungslaufzeiten zwischen Bedienelement und Haushaltsgerät, oder auch durch eingeschränkte Funkübertragungsreichweiten realisiert werden.
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Bevorzugt ist es, wenn der Sensor eine Kamera ist und das Bedienelement zusätzlich eine Lichtquelle insbesondere zur Beleuchtung eines durch die Kamera erfassten Oberflächenbereichs aufweist. Die Lichtquelle kann dabei als LED oder insbesondere als Laser ausgebildet sein. Durch eine als Laser ausgebildete Lichtquelle lässt sich eine bessere Auflösung und somit eine verbesserte Verschiebebewegungserkennung insbesondere auch auf glatten Oberflächen erzielen. Um das Licht der Lichtquelle auf den Erfassungsbereich der Kamera zu konzentrieren, ist insbesondere ein Lichtleiter zur Lichtführung vorgesehen. Bevorzugt ist der Lichtleiter aus Kunststoff ausgebildet und umfasst zudem noch eine Linse für die Kamera. Dabei sind Lichtleiter und Linse einstückig ausgestaltet, wodurch sich eine preisgünstige Konstruktion, sowie eine genaue Zuordnung von Kamera-Erfassungsbereich und Ausleuchtungsbereich der Lichtquelle ergeben. Zusätzlich kann ein weiterer Lichtleiter vorgesehen sein, der das Licht zu einer Oberseite des Bedienelements leitet, wo es für einen Benutzer eine Betriebsanzeige bildet. In diesem Zusammenhang kann auch ein gabelförmiger Lichtleiter verwendet werden, der einstückig ausgebildet ist.
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Durch die Wahl einer Kameraauflösung von weniger als 1000 Pixel, insbesondere von weniger als 300 Pixel, ist trotz hinreichender, bzw. zuverlässiger Erkennung einer Verschiebebewegung eine preisgünstige Ausgestaltung des Bedienelements ermöglicht.
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Um die Auswertung der Verschiebebewegung im Bedienelement zu ermöglichen, kann dieses einen digitalen Signalprozessor aufweisen. Wird die Verschiebebewegung mittels eines Sensors detektiert, so wandelt der digitale Signalprozessor die Rohdaten des Sensors in ein zur Kommunikation mit dem Haushaltsgerät kompatibles Format um. Die Rohdaten werden dabei insbesondere in ein vorbestimmtes Dateiformat, bzw. Protokollformat umgewandelt. Diese umgewandelten Rohdaten können dem Haushaltsgerät z.B. eine Verschiebungsrichtung und eine Verschiebungslänge mitteilen. Es ist aber auch möglich, dass der digitale Signalprozessor konkrete Anweisungen z. B. in Form von Einstellwerten für das Haushaltsgerät aus den Rohdaten, bzw. Bewegungsdaten ermittelt und diese über die Datenübertragungseinheit drahtlos an die Steuereinheit des Haushaltsgerätes überträgt. Bei einer mittig in einem Bedienelementboden, bzw. einer Bedienelementunterseite angeordneten Kamera kann der Signalprozessor dazu ausgelegt sein, eine Drehbewegung des Bedienelements zu erkennen und entsprechende Daten an die Steuereinheit des Haushaltsgerätes zu senden. Gleiches gilt für eine außermittig in einem Randabschnitt der Bedienelementunterseite angeordnete Kamera.
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Zur Energieversorgung der elektrischen, bzw. elektronischen Komponenten, wie z.B. der Kamera, des digitalen Signalprozessors, oder der Lichtquelle weist das Bedienelement bevorzugt einen Energiespeicher auf. Dieser kann z.B. als Akku ausgebildet sein, welcher über eine am Bedienelement angeordnete Steckbuchse aufgeladen werden kann. Alternativ stellt das Haushaltsgerät eine induktive Ladestation zur Verfügung derart, dass das Bedienelement beim Aufsetzen auf eine definierte Stelle des Haushaltsgerätes automatisch induktiv geladen wird. Als Energiequelle können aber auch beispielsweise eine Batterie oder eine Solarzelle mit Pufferspeicher dienen.
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Weist das Haushaltsgerät eine induktive Ladestation für das Bedienelement auf, so kann diese zugleich als Freigabestation für das Bedienelement zur Bedienung dieses Haushaltsgerätes dienen. Durch das Aufsetzen auf die Ladestation kommunizieren Bedienelement und Haushaltsgerät über eine Drahtlosverbindung welche z.B. als NFC-Verbindung, als Bluetooth-Verbindung oder aber auch als induktive Datenübertragungsstrecke ausgebildet ist, miteinander. Schließlich wird das Bedienelement zur Bedienung dieses einen Haushaltsgerätes freigegeben, wenn es dafür geeignet ist und wenn es nicht anderweitig genutzt wird. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mit dem einem Bedienelement die Bedienung unterschiedlicher Haushaltsgeräte vorgesehen ist. Somit ist sichergestellt, dass zeitgleich jeweils immer nur ein einzelnes Haushaltsgerät bedient werden kann.
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Indem das Bedienelement zylinderförmig, insbesondere scheibenförmig ausgebildet ist, bietet es eine angenehme Haptik, insbesondere in Verbindung mit einer Drehbewegungsauswertung. Die Formgebung kann auch puckförmig oder diskursförmig sein.
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Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung weist das Bedienelement eine Dreherfassungseinrichtung zur Auswertung einer Drehbewegung des Bedienelements, insbesondere eines Teilbereichs des Bedienelements auf. Dadurch ist eine komfortable und intuitive Einstellung eines Betriebsparameters des Haushaltsgerätes ermöglicht, insbesondere dann, wenn dieser viele Einzelwerte umfasst. Eine Drehbewegung zum Einstellen von Betriebsparametern ist dem Benutzer des Haushaltsgerätes bereits von anderen technischen Geräten geläufig und dadurch intuitiv möglich. Zum Erfassen einer Drehbewegung kann das Bedienelement beispielsweise einteilig ausgebildet sein und eine mittig entlang der Rotationsachse angeordnete Kamera aufweisen, welche bereits zur Detektion der Verschiebebewegung genutzt wird. Ein zusätzlicher Auswertealgorithmus ist dazu ausgelegt, auch eine Drehbewegung zu erfassen. Wegen einer besseren Auswertbarkeit ist es jedoch bevorzugt, wenn das Bedienelement nahe seines Außenumfangs eine nach unten gerichtete Kamera aufweist, welche die Drehbewegung erfasst. Durch die größere relative Bewegung der Kamera gegenüber der Oberfläche bei einer Drehbewegung ist dadurch gegenüber einer mittigen Anordnung eine präzisere Auswertung ermöglicht. Die Kamera ist dabei radial möglichst weit, insbesondere weiter als zwei Drittel einer radialen Gesamterstreckung des Bedienelements von dessen Mittelachse, bzw. Drehachse entfernt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bedienelement zweiteilig ausgebildet, und umfasst zwei gegeneinander drehbeweglich gelagerte Komponenten. Dies kann beispielsweise ein Drehring an einem Außenumfang des Bedienelements sein, welcher sich gegenüber einem zentralen Basisteil verdrehen lässt. Dabei muss die Haftreibung des Basisteils an der Oberfläche groß genug sein, um ein Mitdrehen bei einer Bedienung des Drehringes zu verhindern. Dies kann durch entsprechende Materialien an einer Unterseite bzw. einer Auflagefläche des Basisteils unter Berücksichtigung eines Gesamtgewichts des Bedienelements realisiert sein. Die Haftreibung darf dabei aber nur so groß sein, dass eine Verschiebebewegung gegenüber der Oberfläche weiterhin ohne großen Kraftaufwand möglich ist. Die Erfassung der Drehbewegung des Drehringes gegenüber dem Basisteil kann über zusätzliche Sensoren, wie z.B. Hallsensoren, optische Sensoren, o. ä. erfolgen.
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Durch Schaltelemente, welche an einer Oberseite des Bedienelements angeordnet sind, ergibt sich für einen Benutzer eine schnelle und komfortable Einstellung von Zusatzfunktionen, wie z.B. bei einem als Kochfeld ausgebildeten Haushaltsgerät das Aktivieren eines Timers oder das Aktivieren eines Bratsensors. Die Schaltelemente können Sensor-Schaltelemente sein, welche kapazitiv oder optisch arbeiten. Die Schaltelemente können aber auch als mechanische Schaltelemente ausgebildet sein welche z.B. mittels Piezo- Sensoren oder Mikroschaltern funktionieren. Die Schaltelemente sind bevorzugt durch eine entsprechende Bedruckung auf der Oberseite des Bedienelements, insbesondere in Form von Piktogrammen, gekennzeichnet. Ein Schaltelement kann beispielsweise auch als elektromechanisches Drehrad ausgebildet sein, welches ein schnelles durchscrollen von Betriebsparametereinstellungen ermöglicht. Das Drehrad kann zudem noch mit einer mechanischen Tastfunktion, insbesondere zum Bestätigen einer vorab getätigten Betriebsparametereinstellung, versehen sein. Weiterhin ist es möglich, dass das die Oberseite des Bedienelements mit einem Touch-Bildschirm ausgerüstet ist, welcher situationsabhängig Schaltelemente in Form von virtuellen, visuell angezeigbaren Tasten bereitstellt. Das Bedienelement weist weiter bevorzugt einen mechanischen Hauptschalter auf, der z.B. versenkt an einer Unterseite des Bedienelements angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, bei Nichtgebrauch den Energieverbrauch des Bedienelements auf null zu setzen, wodurch Batterie- oder Akkuleistung eingespart wird.
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Für eine erweiterte Funktionalität in dem Fall, dass das Bedienelement eine Kamera in Verbindung mit einem Signalprozessor aufweist, ist dieser zusätzlich dazu ausgelegt, von einer Verschiebebewegung unabhängige Daten zu generieren. So kann der Signalprozessor beispielsweise biometrische Daten eines Benutzers wie z.B. einen Fingerabdruck auswerten und dadurch personalisierte Geräteeinstellungen bzw. eine Bedienfreigabe für den Benutzer ermöglichen. Der Signalprozessor kann zudem dazu vorgesehen sein, das überstreichen eines Barcodes mit dem Bedienelement zu erkennen und entsprechend auszuwerten. Ebenso kann das Scannen von kurzen Textstücken vorgesehen sein. Weiterhin kann der Signalprozessor dazu ausgelegt sein, einen Freigabecode, der in einem Display des Haushaltsgeräts angezeigt wird, mittels der Kamera zu erfassen und bei Erkennen eines haushaltsgerätespezifischen Codes das Bedienelement zur Bedienung für das Haushaltsgerät frei zu schalten, bzw. eine Antwort auf den Freigabecode an das Haushaltsgerät zu übertragen, wodurch dieses das Bedienelement zur Einstellung von Betriebsfunktionen und/oder Betriebsparametern des Haushaltsgerätes freigibt. Der Freigabecode könnte z.B. eine Abfolge von Ziffern, Zahlen oder Mustern sein, die durch die Kamera des Bedienelements im auf einen Displaybereich des Haushaltsgerätes aufgelegten Zustand erkannt werden.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 10, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- - Auflegen des Bedienelements auf eine Oberfläche;
- - Verschieben des Bedienelements gegenüber der Oberfläche;
- - Sensorisches Erfassen der Verschiebebewegung des Bedienelements gegenüber der Oberfläche;
- - Erstellen von bewegungsabhängigen Daten durch einen im Bedienelement angeordneten digitalen Signalprozessor;
- - Senden der bewegungsabhängigen Daten mittels einer Datenübertragungseinheit an die Steuereinheit des Haushaltsgerätes;
- - Einstellung, Änderung oder Auswahl einer Betriebsfunktion und/oder eines Betriebsparameters des Haushaltsgerätes durch die Steuereinheit in Abhängigkeit von den übertragenen Daten.
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Das geräteexterne Bedienelement ist dabei gegenüber dem Haushaltsgerät frei beweglich und insbesondere tragbar ausgestaltet. Die sensorische Erfassung ist bevorzugt eine Erfassung durch eine Kamera.
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Besonders vorteilhaft werden bewegungsabhängige Daten erstellt, welche die Unterscheidung zwischen einer linearen Bewegung und einer gekrümmten Bewegung ermöglichen. So kann einer linearen Bewegung beispielsweise eine Auswahlfunktion wie z.B. die Auswahl einer Kochzone zugeordnet werden und einer kreisförmigen Bewegung eine Parametereinstellung wie z.B. eine Leistungseinstellung der entsprechenden Kochzone.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Figuren. Es zeigen:
- 1 ein Haushaltsgerät in Form eines Kochfeldes mit einem beabstandet dazu auf einer Küchenarbeitsplatte aufgesetzten Bedienelement in einer Draufsicht;
- 2 das Bedienelement in einer räumlichen Darstellung;
- 3 das Bedienelement in einer Draufsicht und
- 4 das Bedienelement in einer Ansicht von unten.
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1 zeigt ein Kochfeld 2 mit einer Glaskeramikplatte 4 im in eine Küchenarbeitsplatte 16 eingebauten Zustand. Das Kochfeld weist vier Kochzonen 6a, 6b, 6c und 6d auf, welchen entsprechende Anzeigeeinheiten 8a, 8b, 8c und 8d zugeordnet sind. Die Kochzonen 6a-d, welche jeweils durch eine Bedruckung auf der Glaskeramikplatte 4 gekennzeichnet sind, weisen jeweils ein oder mehrkreisige Heizelemente (nicht gezeigt) auf, die entsprechend den Bedruckungen an einer Unterseite der Glaskeramikplatte 4 angebracht sind. Die Heizelemente sind als Strahlungsheizkörper oder als Induktionsheizelemente ausgebildet. Die Anzeigeeinheiten 8a-d sind jeweils als Siebensegment-LED-Anzeigen ausgebildet, welche unterhalb der Glaskeramikplatte 4 angeordnet sind und durch diese hindurch leuchten. Vor den Anzeigeeinheiten 8a-d ist ein Tastenfeld 10 angeordnet, welches durch Berührschalter gebildet wird, dessen elektrische Komponenten ebenfalls unterhalb der Glaskeramikplatte 4 angeordnet sind. Die Berührschalter sind als kapazitive Touch-Tasten ausgebildet und auf einer Oberseite der Glaskeramikplatte 4 durch eine entsprechende Bedruckung gekennzeichnet. Die Tasten des Tastenfeldes 10 sind bezüglich ihrer Funktion z.B. zum Zuschalten eines Kochzonen-Teilbereichs zur Kochzone 6a vorgesehen, wodurch sich eine kreisförmige Kochzone durch Zuschaltung eines Heizelements in eine längliche Bräter-Kochzone verwandelt. Weiterhin kann die Kochzone 6c durch Zuschalten eines ringförmigen Heizelements in ihrem Wirkdurchmesser vergrößert werden. Weitere Schaltmöglichkeiten betreffen einen Hauptschalter, einen Wischschutz und eine Kindersicherung. Im Kochfeld 2 sind unter der Glaskeramikplatte 4 zudem noch eine Steuereinheit 12, sowie eine Datenübertragungseinheit 14a angeordnet. Das Kochfeld 2 ist in einen Ausschnitt der Küchenarbeitsplatte 16 eingebaut. Die Küchenarbeitsplatte 16 endet an einer Wand 18, welche den Küchenraum begrenzt.
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Ein Bedienelement 20 liegt auf einer Oberfläche 17 der Küchenarbeitsplatte 16 auf und ist schwerkraftbedingt in einer Ruheposition dort gelagert. Das Bedienelement 20 kann von einem Benutzer mit geringem Kraftaufwand relativ zur Küchenarbeitsplatte 16 in beliebige Richtungen verschoben werden. Während einer Verschiebebewegung V des Bedienelements 20 liegt dieses weiterhin auf der Küchenarbeitsplatte 16 auf. Zum Einstellen von Betriebsfunktionen und/oder Betriebsparametern des Kochfeldes 2 werden verschiedene Relativbewegungen des Bedienelements 20 gegenüber der Küchenarbeitsplatte 16 von einem Sensor 22 erfasst und mittels einer im Bedienelement 20 angeordneten Datenübertragungseinheit 14b an die Datenübertragungseinheit 14a des Kochfeldes 2 und von dort weiter an die Steuereinheit 12 des Kochfeldes 2 übertragen. Durch lineare Verschiebebewegungen Va-d des Bedienelements 20 in eine Richtung, welche im übertragenen Sinn ausgehend von einer Kochfeldmitte einer Richtung zu einer bestimmten Kochzone 6a-6d entspricht, kann diese Kochzone 6a-d ausgewählt werden. Eine lineare Verschiebebewegung Vb nach rechts hinten aktiviert beispielsweise die rechte hintere Kochzone 6b, wodurch dieser dann anschließend eine entsprechende Leistungsstufe zugewiesen werden kann. Die Zuweisung einer Leistungsstufe erfolgt durch eine Drehbewegung D eines am Bedienelement 20 angeordneten Drehrings 30. Dabei kann die Leistungsstufe beispielsweise unmittelbar nach Auswahl der Kochzone 6a-d mit einer mittleren Leistungsstufe z.B. der Stufe vier vorbelegt sein und eine Drehbewegung D des Drehrings 30 nach rechts eine entsprechende Erhöhung der Leistungsstufe bzw. eine Drehbewegung D nach links eine entsprechende Erniedrigung der Leistungsstufe bewirken. Erfolgt nach der Drehbewegung D keine unmittelbare weitere Aktion, so wird die eingestellte und in der Anzeigeeinheit 8b angezeigte Leistungsstufe übernommen und das Heizelement der Kochzone 6b von der Steuereinheit 12 entsprechend angesteuert.
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2 zeigt das Bedienelement 20 in einer räumlichen Darstellung mit einer glatten Oberseite 27, auf der Schaltelemente 32a, 32b und 32c angeordnet sind. Die Schaltelemente 32a-c sind als kapazitive Berührsensoren ausgebildet. Diese sind lediglich durch eine Bedruckung oder alternativ als Leuchtanzeige auf der glatten Oberseite 27 markiert. Der äußere Rand des Bedienelements 20 ist als Drehring 30 ausgebildet welcher für die Betriebsparametereinstellungen des Kochfeldes 2, insbesondere der Leistungsstufen-Einstellung oder einer Zeit-Einstellung vorgesehen ist. Der Drehring 30 ist an einem Basisteil 31 drehbar gelagert. Das Basisteil 31 weist einen Hohlraum (nicht gezeigt) zur Aufnahme elektronischer Komponenten, der Sensoren und eines Energiespeichers auf. Das Basisteil 31 ist frei verschiebbar auf der Oberfläche 17 gelagert. Die Schaltelemente 32a-c können beispielsweise zum Einstellen einer ZeitFunktion z.B. in Ausbildung eines Abschalttimers vorgesehen sein, mit welchem einer jeweils angewählten Kochzone 6a-d eine Laufzeit, bzw. Betriebsdauer zugewiesen werden kann. Weitere mögliche Funktionen der Schaltelemente 32a-c sind z.B. die Zuweisung einer Bratsensorfunktion, eines Ankochstoßes oder die Ausbildung als Universaltaste, die nach Auswahl einer Kochzone 6a-d deren ggf. vorhandene Sonderfunktion, wie z.B. eine Zonenzuschaltung ermöglicht.
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3 zeigt das Bedienelement in einer Draufsicht mit den Schaltelementen 32a-c, deren Funktionen einem Benutzer jeweils durch Bedruckung mit einem entsprechenden Piktogramm kenntlich gemacht sind. Die Schaltelemente 32a-c beanspruchen dabei unterschiedlich große Flächenanteile an der Oberseite 27 des Bedienelements 20, welche entsprechend ihrer Relevanz bzw. ihrer vermuteten Häufigkeit einer Benutzung gewählt sind. So ist beispielsweise dem Timer-Schaltelement 32c ein wesentlich größerer Flächenbereich zugewiesen als dem Bratsensor-Schaltelement 32b.
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4 zeigt eine im Wesentlichen eben ausgebildete Unterseite 29 des Bedienelements 20. Die Unterseite 29 ist dabei mit einer speziellen, bedingt rutschhemmenden Beschichtung (nicht gezeigt) versehen, welche einerseits ein haptisch angenehmes Verschieben des Bedienelements 20 ermöglicht, jedoch in Verbindung mit einem Eigengewicht des Bedienelements 20 dieses bei einer Verdrehung des leichtgängigen Drehrings 30 auf der Oberfläche 17 der Küchenarbeitsplatte 16 still ruhen lässt. Ein Hauptschalter 28 ist derart vertieft in der Unterseite 29 ausgebildet, dass er bei Aufliegen des Bedienelements 20 auf der Oberfläche 17 diese nicht berührt. Der Hauptschalter 28 ist als mechanischer Schiebeschalter ausgebildet. Dadurch lässt sich ein Standby-Stromverbrauch bei Nichtbenutzung des Bedienelements 20 vollständig unterbinden.
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Weiterhin ist an der Unterseite 29 eine Steckbuchse 26 angeordnet, womit das Bedienelement 20 über ein Ladekabel mit einer Spannungsversorgung koppelbar ist. Die Steckbuchse 26 ist als USB-Steckbuchse ausgebildet. Durch die Steckbuchse 26 kann ein im Bedienelement 20 intern verbauter Akkumulator (nicht gezeigt) bei Bedarf aufgeladen werden. Der Akkumulator versorgt eine Steuereinheit 25 des Bedienelements 20 welche u.a. mit der Datenübertragungseinheit 14b und einem digitalen Signalprozessor 23 elektrisch verbunden ist. Der Digitale Signalprozessor 23 wandelt die Rohdaten des Sensors 22, welcher als Kamera ausgebildet ist, in ein vorbestimmtes Datei-, bzw. Protokollformat um, welches vom Haushaltsgerät in entsprechende Steuerbefehle übersetzt werden kann. Die ausgewerteten bzw. umgewandelten Kamera-Daten des Signalprozessors 23 werden mittels der Steuereinheit 25 über die Datenübertragungseinheit 14b an die Datenübertragungseinheit 14a des Kochfeldes 2 übertragen. Die Steuereinheit 25 ist zudem für die Drehauswertung des Drehrings 30 bzw. der die Drehbewegung D erfassenden Sensoren (nicht gezeigt) zuständig. Des Weiteren übernimmt sie noch die Ansteuerung und Auswertung der Schaltelemente 32a-c. Die Schaltzustände der Schaltelemente 32a-c werden ebenso wie die Daten der Drehbewegung D des Drehrings 30 über die Datenübertragungseinheit 14b an das Kochfeld 2 übermittelt.
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Der als Kamera ausgebildete Sensor 22 ist mittig an der Unterseite 29 des Bedienelements 20 angeordnet und entlang einer Mittelachse des Bedienelements orientiert. Unmittelbar neben der Kamera ist noch eine Lichtquelle 24 angeordnet, welche als LED ausgebildet ist. Um den Abtastbereich der Kamera ideal auszuleuchten, ist vor der Lichtquelle 24 noch ein Lichtleiter (nicht gezeigt) angeordnet, welcher das von der Lichtquelle 24 abgestrahlte Licht auf einen von der Kamera abtastbaren Bereich der Oberfläche 17 richtet. Der Lichtleiter ist aus transparentem Kunststoff ausgebildet und weist zudem noch eine einstückig angeformte Linse auf, welche die unmittelbar vor der Kamera sitzt und deren Erfassungsbereich in Verbindung mit der Ausleuchtung durch die Lichtquelle 24 eindeutig festgelegt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kochfeld/Haushaltsgerät
- 4
- Glaskeramikplatte
- 6a-d
- Kochzone
- 8a-d
- Anzeigeeinheit
- 10
- Tastenfeld
- 12
- Steuereinheit
- 14a,14b
- Datenübertragungseinheit
- 16
- Küchenarbeitsplatte
- 17
- Oberfläche
- 18
- Wand
- 20
- Bedienelement
- 22
- Sensor
- 23
- Digitaler Signalprozessor
- 24
- Lichtquelle
- 25
- Steuereinheit
- 26
- Steckbuchse
- 27
- Oberseite
- 28
- Hauptschalter
- 29
- Unterseite
- 30
- Drehring
- 31
- Basisteil
- 32a-c
- Schalterelemente
- V; Va-d
- Verschiebebewegung; Verschieberichtung
- D
- Drehbewegung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014215778 A1 [0002]
