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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von Elektrogeräten, vorzugsweise
Elektrohausgeräten,
wie z.B. Trockner, Waschmaschinen, Geschirrspüler, Backofen, Kochfelder,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
herkömmlichen
Haushaltsgeräten
erfolgt die Datenkommunikation zwischen der zentralen Recheneinheit,
in der unterschiedliche Betriebsprogramme des Haushaltsgeräts gespeichert
sind, und den Bedienelementen, den Anzeigeelementen, den Sensoren,
die zum Beispiel der Leitwertmessung, der Erfassung der Drehzahl,
der Temperaturerfassung und dgl. dienen, sowie Regeleinrichtungen
zur Regelung elektrischer Komponenten der Haushaltsgeräte, beispielsweise
zur Regelung von Antrieben, Heizungen und dgl. mittels Datenleitungen
aus einem elektrisch leitfähigen
Material, insbesondere Kupfer. Dabei können auch Schnittstellen etwa
zur Gerätewand
oder zur Blende vorgesehen sein, die eine Datenkommunikation zwischen
der zentralen elektronischen Regeleinheit und externen Vorrichtungen,
beispielsweise zum Gerätesetup
oder für
Servicezwecke ermöglichen.
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Bei
einer Datenübertragung
auf elektrischem Wege können
nun Fehler und/oder Fehlfunktionen durch Störimpulse, die in die Datenleitung
eingestreut werden, auftreten, die im Extremfall zu einem Abbruch
des Programmablaufs führen
können.
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Ursachen
für solche
Störimpulse
können
sowohl Störquellen
außerhalb
des Haushaltsgeräts
als auch interne Störquellen
sein.
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Aufgrund
der Forderung zur Erhöhung
der Störfestigkeit
der Systeme müssen
neue Lösungen gefunden
werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Steuereinrichtungen
für Elektrogeräte dahingehend
weiterzubilden, daß solche
Störungen
weitestgehend vermieden werden, so daß die Elektrogeräte, insbesondere
Elektrohausgeräte,
wesentlich unempfindlicher gegenüber
diesen Störungen
sind und eine Datenübertragung
auf sicherem und einfachem Wege möglich ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch eine Einrichtung zur Steuerung von
Elektrogeräten
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Grundidee
der Erfindung ist es, statt einer elektrischen Datenübertragung
eine optische Datenübertragung
zwischen der zentralen elektrischen/elektronischen Regeleinrichtung
und den mit dieser kommunizierenden Komponenten vorzusehen, die
gegenüber
elektrischen Störungen,
die innerhalb und/oder außerhalb
des Haushaltsgeräts auftreten
können,
vollständig
unempfindlich ist.
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Eine
Kommunikation auf optischem Wege findet dabei mit praktisch allen
elektrischen Komponenten des Elektrogeräts statt, so beispielsweise
mit einer Bedieneinrichtung, einer Anzeigeeinrichtung, einer Sensoreinrichtung,
Leistungsmodulen, Regelmodulen, Schaltmodulen oder Schaltungen zur
Ver bindung des Elektrogeräts
mit anderen Elektrogeräten
und/oder mit dem Internet.
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Die
elektrische/elektronische Regeleinrichtung umfaßt vorteilhafterweise wenigstens
eine zentrale Recheneinrichtung und/oder wenigstens eine, vorzugsweise
mehrere dezentrale Recheneinrichtungen. Die dezentrale Recheneinrichtung
ist dabei bevorzugt den Bedieneinrichtungen und/oder den Anzeigeeinrichtungen
und/oder den Sensoreinrichtungen und/oder den Leistungsmodulen und/oder
den Regelmodulen und/oder den Schaltmodulen und/oder den Schaltungen
zur Verbindung des Elektrogeräts
mit anderen Elektrogeräten
und/oder mit dem Internet zugeordnet. Auf diese Weise werden diese
elektrischen Komponenten gewissermaßen mit einer "Intelligenz" ausgestattet, welche
die Datenkommunikation zwischen der zentralen Recheneinrichtung
und der dezentralen Recheneinrichtungen erheblich verbessert. So
können
die dezentralen Recheneinrichtungen und damit die elektrischen Komponenten
einzeln angesprochen werden, wobei die Datenübertragung zwischen den dezentralen
Recheneinrichtungen und der zentralen Recheneinrichtung digital
und daher gegenüber
einer analogen Datenübertragung
wesentlich störunempfindlicher
erfolgt.
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Die
Datenkommunikation kann ausschließlich auf optischem Weg erfolgen.
Möglich
ist aber auch, daß neben
dem optischen Gerätebus
weitere an sich bekannte elektrische Bussysteme in dem Elektrogerät vorgesehen
sind.
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Vorteilhafterweise
erfolgt die Daten-/Signalübertragung
durch Lichtwellenleiter.
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Die
Lichtwellenleiter können
gemeinsam mit Versorgungsleitungen der Komponenten, beispielsweise
Versorgungsleitungen der Heizung, der Pumpen oder des Antriebsmotors
verlegt werden. Die Leitungswege im Gerät können so auf einen zentralen Kabelbaum
reduziert werden, wodurch Befestigungseinrichtungen für separate
Leitungen entfallen können.
Das Haushaltsgerät ist
auf diese Weise einfacher montierbar und damit auch einfacher und
kostengünstiger
herstellbar.
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Die
Lichtwellenleiter bestehen vorzugsweise aus Glas, Quarz oder Kunststoff,
insbesondere Polymeren.
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Dabei
können
sowohl Mehrmodenfasern als auch Einmodenfasern mit sehr kleinem
Kerndurchmesser zum Einsatz kommen. Die Mehrmodenfasern können Stufenfasern
mit scharfer Grenze zwischen Kern und Mantel sein oder Gradientenfasern
mit parabolischem Brechzahlverlauf in der Kernzone.
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Im
Hinblick auf eine einfache Montage und einen einfachen Austausch
sieht eine vorteilhafte Ausführungsform
vor, die Lichtwellenleiter endseitig mit Steckverbindungen zu versehen,
wodurch der Montageaufwand erheblich reduziert wird.
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Zur
Konvertierung der elektrischen Signale in Lichtsignale sowie der
Lichtsignale in elektrische Signale ist ferner vorgesehen, daß an den
Enden der Lichtwellenleiter und/oder in den Steckverbindungen elektrooptische
bzw. optoelektronische Wandler angeordnet sind, welche die Sensorsignale
sowie die Steuersignale der Regeleinrichtung entsprechend konvertieren.
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Die
zentrale Recheneinheit weist vorzugsweise einen Mikroprozessor oder
Mikrocontroller auf, in dessen Programmspeicher Programmabläufe des Haushaltsgeräts gespeichert
sind.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung.
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In
der Figur ist schematisch ein von der Erfindung Gebrauch machendes
Elektrohausgerät
in Form eines Trockners dargestellt.
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Ein
Elektrohausgerät,
beispielsweise ein Haushaltstrockner, weist eine in einem Gehäuse 100 angeordnete
Trommel 110 auf, die mittels eines Motors 115 antreibbar
ist.
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Weiterhin
ist in dem Trockner eine Heizung 120 zur Erwärmung der
Luft für
Trocknungszwecke vorgesehen.
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Im
Bereich der Trommel 110 ist ferner eine Sensoreinrichtung 130 zur
Bestimmung des Leitwertes und damit des Feuchtigkeitsgehalts der
zu trocknenden Wäsche
angeordnet.
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Der
in der Figur dargestellte Kondensationstrockner arbeitet mit einem
Luftkreislauf, in dem die Luft ständig umgewälzt, erwärmt und nach Aufnahme von Feuchtigkeit
aus der zu trocknenden Wäsche
abgekühlt
und somit entfeuchtet wird. Die Luftkühlung erfolgt in einem (nicht
dargestellten) Kondensator, der seinerseits beispielsweise durch
Wasser oder Luft gekühlt
wird. Das anfallende Kondensat wird mit Hilfe einer Kondensatpumpe 135 in
einen (nicht dargestellten) Abfluß befördert.
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Das
Elektrohausgerät
umfaßt
des weiteren in einer Blende 200 eine Anzeigeeinrichtung 210 sowie
eine Bedieneinrichtung 220, durch welche Programmabläufe eingestellt
und angezeigt werden können.
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Ferner
ist eine elektrische/elektronische Regeleinrichtung vorgesehen,
die mit der Anzeigeeinrichtung 210, der Bedieneinrichtung 220 sowie
den weiteren elektrischen Komponenten, beispielsweise dem Motor 115 sowie
der Heizung 120 kommuniziert. Die elektronische Regeleinrichtung
umfaßt
eine zentrale Recheneinrichtung 230 sowie eine dezentrale Recheneinrichtung 231,
die einem Schaltmodul des Motors 115 zugeordnet ist, eine
dezentrale Recheneinrichtung, die einem Steuermodul der Kondensatpumpe 135 zugeordnet
ist, eine dezentrale Recheneinrichtung 233, die der Heizung 120 zugeordnet
ist sowie eine dezentrale Recheneinrichtung 234, die der
Sensoreinrichtung 130 zugeordnet ist.
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Die
Datenkommunikation zwischen der zentralen Recheneinrichtung 230 und
den dezentralen Recheneinrichtungen 231, 232, 233, 234 erfolgt durch
Bussignale auf einem optischen Gerätebus 240. Auf diese
Weise ist ein gezieltes Ansprechen einzelner elektrischer Komponenten
des Elektrogeräts
möglich.
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Diese
Datenübertragung
auf optischem Wege ist gegenüber
internen Störeinflüssen, das heißt Störeinflüssen, die
im Inneren des Haushaltsgeräts
entstehen, wie auch gegenüber
externen Störeinflüssen, welche
die Signalübertragung
von außerhalb
des Gehäuses 100 des
Haushaltsgeräts
negativ beeinflussen können,
unempfindlich. Auf diese Weise wird eine verbesserte Signalübertragung
erreicht, die insbesondere die Erfüllung der in Zukunft noch verschärften EMV-Richtlinien
ermöglicht.
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Der
optische Gerätebus 240 wird
durch eine Mehrzahl von Lichtwellenleitern gebildet.
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Als
Lichtwellenleiter kommen dabei sowohl Stufenfasern mit scharfer
Grenze zwischen Kern und Mantel als auch Gradientenfasern mit parabolischem Brechzahlverlauf
in der Kernzone zum Einsatz. Stufen- und Gradientenfasern sind Mehrmodenfasern,
in ihnen können
sich Lichtwellen auf verschiedenen, im allgemeinen schräg zur Faserachse
verlaufenden Bahnen ausbreiten. Rein prinzipiell können aber auch
Einmodenfasern zum Einsatz kommen.
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Die
Lichtwellenleiter können
aus Quarz-, Glas- oder Polymer-Fasern bestehen, wobei Polymer-Fasern
stets Stufenfasern sind.
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Die
Lichtwellenleiter können
sehr vorteilhaft gleichzeitig mit Versorgungsleitungen der Verbraucher,
beispielsweise Versorgungsleitungen des Motors 115, der
Heizung 120, der Sensoreinrichtung 130 oder der
Kondensatpumpe 135 bei der Montage des Haushaltsgeräts oder
zusammen mit Leitungen eines zusätzlich
zum optischen Gerätebus 240 vorgesehenen
konventionellen elektrischen Datenbusses (nicht dargestellt) verlegt
werden.
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Die
Modulation bzw. Demodulation der übertragenen Signale auf bzw.
von den Lichtwellenleitern erfolgt auf an sich bekannte Weise durch
elektrooptische bzw. optoelektronische Wandler. Dabei kommen unterschiedliche Übertragungsarten
elektromagnetischer Wellen im ultravioletten, sichtbaren und infraroten
Spektralbereich zum Einsatz. Die Signale können analoge Signale oder auch
digitale Signale sein, die in Lichtimpulse und wieder zurück umgewandelt
werden. Als Sender kommen Leuchtdioden oder auch Laserdioden zum
Einsatz, als Empfänger werden
vorzugsweise Photodioden verwendet, die die eintreffenden Lichtimpulse
wieder in elektrische Signale umwandeln.
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Die
Lichtwellenleiter weisen jeweils an ihrem Ende vorzugsweise (nicht
dargestellte) Steckverbindungen auf, so daß eine schnelle Verbindung
der zentralen Recheneinrichtung 230 mit den dezentralen
Recheneinrichtungen 231, 232, 233, 234 und
damit eine schnelle Montage realisierbar ist.
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Neben
der Datenkommunikation mit den dezentralen Recheneinrichtungen 231, 232, 233, 234, die
den elektrischen Komponenten zugeordnet sind, kann auch eine Datenkommunikation
mit Schaltungsanordnungen oder weiteren (nicht dargestellten) dezentralen
Recheneinrichtungen zur Verbindung des Elektrohausgeräts mit anderen
Elektrogeräten
und/oder mit dem Internet vorgesehen sein, die ebenfalls auf optischem
Wege erfolgt.