EP2373842B1 - Hausgerät mit einer messeinheit und verfahren zum übertragen einer messgrösse - Google Patents

Hausgerät mit einer messeinheit und verfahren zum übertragen einer messgrösse Download PDF

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EP2373842B1
EP2373842B1 EP09752816A EP09752816A EP2373842B1 EP 2373842 B1 EP2373842 B1 EP 2373842B1 EP 09752816 A EP09752816 A EP 09752816A EP 09752816 A EP09752816 A EP 09752816A EP 2373842 B1 EP2373842 B1 EP 2373842B1
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EP
European Patent Office
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control unit
main control
signal
domestic appliance
measuring
Prior art date
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Active
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EP09752816A
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English (en)
French (fr)
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EP2373842A1 (de
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Guido Sattler
Piotr Gorny
Lothar Knopp
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Active legal-status Critical Current
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/18—Condition of the laundry, e.g. nature or weight
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/04—Signal transfer or data transmission arrangements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/02—Characteristics of laundry or load
    • D06F2103/08—Humidity
    • D06F2103/10—Humidity expressed as capacitance or resistance

Definitions

  • the invention relates to a domestic appliance having a main control unit and a measuring unit isolated from the main control unit, which has a measuring control unit which is coupled via a data transmission channel to the main control unit, via which a measured variable detectable by the measuring unit can be transmitted to the main control unit. Furthermore, the invention relates to a method for transmitting a measured variable which is detected by means of a measuring unit in a domestic appliance and is transmitted by a measuring control unit of the measuring unit via a data transmission channel to a main control unit of the domestic appliance which is isolated from the measuring unit.
  • the drum has a sensor device for determining a degree of moisture of laundry items.
  • the sensor device communicates via a contactless or wireless transmission channel with a control unit.
  • the transmission can be done for example by light signals or by radio.
  • the wireless transmission in particular the optocoupler
  • the requirements with regard to the galvanic separation is taken into account.
  • the known solutions in particular when using an optocoupler for data transmission, however, is to be considered as a disadvantage of the fact that such semiconductor devices are particularly susceptible to interference from interference pulses, as they occur for example by electrostatic discharges in household appliances.
  • a domestic appliance comprises a main control unit and a measuring unit isolated or galvanically isolated from the main control unit.
  • the measuring unit has a measuring control unit which is coupled to the main control unit via a data transmission channel. Via the data transmission channel, a measured variable that can be detected by the measuring unit, in particular by means of a sensor, can be transmitted to the main control unit.
  • the data transmission channel is formed by a line having a protective impedance.
  • a household appliance in which the data transmission between the measuring control unit and the main control unit is wired via a protective impedance.
  • the data transmission thus does not require an optocoupler and is therefore not susceptible to interference pulses, in particular to electrostatic discharges.
  • the protective impedance ensures a potential separation between the measuring unit and the main control unit, whereby the requirements for operational safety is taken into account.
  • the measuring unit can also be referred to as a "measuring island".
  • the protective impedance is not assigned to the actual measuring circuit, in particular is not inserted in this, but the transmission of the data, the As a result of the measurement associated with the serving line, any impairment of the measurement itself by or due to the protective impedance is excluded.
  • the protective impedance has a high-pass filter coupling the measuring control unit to the main control unit. Then, the protective impedance has a reactive resistance, and interference pulses or DC currents occurring in the transmission channel can be suppressed.
  • the use of a high-pass filter thus enables the transmission of a high-frequency data signal, such as a digital signal, and also ensures the galvanic isolation or potential barrier between the measuring unit and the main control unit.
  • the high-pass filter can have a cutoff frequency greater than 50 Hz, preferably greater than 70 Hz, more preferably greater than 100 Hz. It is thus ensured that the cutoff frequency of the high-pass filter is sufficiently greater than the frequency of the noise voltage, that is, for example, the mains voltage.
  • the protective impedance preferably has a capacitance, by which the high-pass filtering is ensured.
  • the high-pass filter is provided in particular for the high-pass filter to have a capacitor which couples the measuring control unit to the main control unit or a multiplicity of capacitors connected in series. By the capacitor or the plurality of capacitors then the high-pass filter is formed.
  • a capacitor can be created without much effort, a particularly reliable high-pass filter, which proves to be particularly particularly in view of the robust and störunanberichte data transmission as particularly advantageous.
  • the measuring unit is preferably designed to generate a data signal characterizing the measured variable, in particular a digital signal, as a function of a measuring signal.
  • the measuring signal can be provided, for example, with a sensor and transmitted to the measuring control unit, which then generates the data signal, in particular the digital signal, as a function of the measuring signal and transmits it via the high-pass filter to the main control unit.
  • the data signal generated by the measurement control unit may be a modulated or bit-coded digital signal. It can for example use a digital frequency modulation or a biphase encoding become.
  • the data signal preferably has a direct current component (DC component) equal to zero.
  • a decision unit in particular a trigger
  • the decision unit can be connected upstream of the main control unit or integrated in this.
  • the decision unit in particular the trigger
  • the received and distorted by the transmission via the high-pass filter and attenuated digital signal is converted into a processible digital signal, which is then evaluated by means of the main control unit in terms of the measured variable.
  • the decision unit in particular the trigger, thus preferably provides a bit stream for the main control unit whose bits are generated on the basis of a decision or evaluation of the received distorted digital signal.
  • the protective impedance has an effective resistance coupling the measuring control unit to the main control unit, via which a data signal characterizing the measured variable, in particular a digital signal, can be transmitted to the main control unit.
  • a parallel to the protective impedance extending reference line is provided, via which a reference signal parallel to the data signal, in particular to the digital signal, can be transmitted.
  • the protective impedance thus comprises one or more series-connected resistors which form the data transmission channel between the measuring control unit and the main control unit. In this way, a robust data transmission between the measuring unit and the main control unit with simultaneous isolation can be ensured without much effort.
  • the measuring unit is preferably designed to provide a DC voltage as a reference signal whose value is equal to the DC component of the data signal to be transmitted via the data transmission channel, in particular of the digital signal.
  • the data signal and the DC voltage which is equal to the DC component of the data signal available, which can be evaluated by means of the main control unit in terms of the measured variable. It has It is found to be particularly advantageous if a comparator is provided which is designed to generate an evaluation signal as a function of a difference between the data signal, in particular the digital signal, and the reference signal. Then, the main control unit is designed for evaluating the evaluation signal with regard to the measured variable.
  • the comparator can be connected upstream of the main control unit or integrated in this.
  • the comparator By using the comparator, by means of which the data signal transmitted via the data transmission channel and the reference signal are compared, it is possible to suppress disturbances in the mains voltage. Namely, the data signal transmitted via the transmission channel and the reference signal are attenuated by the protective impedance in such a way that the signal level generated by the interference voltage, such as the mains voltage, does not overdrive the comparator. Since the interference signal is always applied to both inputs of the comparator in the same polarity and only the difference between the signals is detected at the inputs of the comparator, the interference signal is suppressed. This suppression is also referred to as common-mode rejection.
  • the measuring unit can, for example, provide a serial digital signal or a bitstream, which is then transmitted via the data transmission channel as a data signal.
  • An advantage of this embodiment is that the transmission bandwidth ranges substantially from zero (DC) to the physical limits of the components, that is, the measurement control unit and the main control unit.
  • the domestic appliance can be designed as a domestic appliance for the care of laundry items, wherein the measuring unit is preferably designed for detecting a laundry-related size, in particular a conductance of items of laundry introduced into a drum of the domestic appliance.
  • the detected conductivity value is transmitted from the measuring unit to the main control unit of the household appliance in a protective insulated manner, and the main control unit can control the operation of the household appliance, for example a drying process, in dependence on the detected conductivity.
  • the main control unit can control the operation of the household appliance, for example a drying process, in dependence on the detected conductivity.
  • information can thus be obtained with regard to the instantaneous degree of moisture or degree of drying of items of laundry.
  • a measured variable is detected by means of a measuring unit in a domestic appliance and transmitted by a measuring control unit of the measuring unit via a data transmission channel to a main control unit of the domestic appliance which is isolated from the measuring unit.
  • the measured variable is transmitted to the main control unit via a line having a protective impedance.
  • a data signal characterizing the measured variable is generated by means of the measuring unit and transmitted via a high-pass filter of the data transmission channel to the main control unit.
  • a data signal characterizing the measured variable is generated by means of the measuring unit and transmitted via an effective resistance of the data transmission channel to the main control unit.
  • a reference signal is preferably transmitted in parallel to the data signal, in particular to the digital signal, via a reference line, and an evaluation signal is generated as a function of a difference between the data signal and the reference signal by means of a comparator.
  • the comparator is connected upstream of or integrated into the main control unit.
  • Fig. 1 shows a data transmission system 1 according to a first embodiment.
  • the data transmission system 1 is arranged in a domestic appliance, for example in a tumble dryer, and serves for detecting and transmitting a conductance of laundry items arranged in a drum of the domestic appliance.
  • the data transmission system 1 has a measuring unit or measuring island 2 and a circuit arrangement 3 for controlling the household appliance.
  • the measuring unit 2 is galvanically isolated from the circuit arrangement 3 or the measuring unit 2 and the circuit arrangement 3 have different reference potentials 4.
  • a potential barrier between the measuring unit 2 and the circuit 3 is shown in FIG Fig. 1 indicated by a dashed line 5.
  • the measuring unit 2 is a protective insulated part and the circuit 3 is a mains voltage part of the data transmission system 1.
  • the measuring unit 2 has a conductivity sensor 6, which is designed to detect the conductance of laundry items.
  • the conductivity sensor 6 generates a measurement signal 7, which characterizes the detected conductance.
  • the measuring signal 7 is transmitted from the conductivity sensor 6 to a measuring control unit 8 of the measuring unit 2.
  • the circuit arrangement 3 comprises a main control unit 9 which is designed to control and / or regulate processes of the domestic appliance.
  • the conductance of laundry items detected by the conductivity sensor 6 should be transmitted from the measuring unit 2 to the main control unit 9.
  • a data transmission channel 10 is provided, via which the conductance, more precisely a conductance-characterizing data signal 11, is transmitted.
  • the data signal 11 generated by means of the measuring control unit 8 as a function of the measuring signal 7.
  • the data signal 11 is provided in the present example as a digital signal, for example as a bit-coded digital signal.
  • the data transmission channel 10 is formed by a protective impedance 13 having a line 12.
  • the data transmission channel 10 has a high-pass filter 13 which is formed by a capacitor 14 coupling the measuring control unit 8 and the main control unit 9 and by an ohmic resistor 15.
  • the ohmic resistor 15 is connected to reference potential 4 of the circuit 3, so that the high-pass filter 13 is provided as RC high-pass.
  • the capacitor 14 is dimensioned such that the cutoff frequency of the high pass filter 13 is greater than 50 Hz, in particular greater than 100 Hz, as the frequency of the mains voltage to which the domestic appliance is connected. In this way it is achieved that only the digital signal 11, which correspondingly has a frequency greater than 50 Hz, and not the mains voltage can be transmitted via the data transmission channel 10.
  • the digital signal 11 is modulated or coded by means of the measurement control unit 8 in such a way that its DC component is zero.
  • the digital signal 11 is then transmitted via the data transmission channel 10, more precisely via the high-pass filter 13 and thus transmitted to the main control unit 9.
  • the high-pass filter 13 provides at its output 16 a distorted digital signal 11, so that a corresponding conditioning of the digital signal 11 is required.
  • a decision unit 17 of the main control unit 9 is connected upstream, which is designed for conditioning of the received digital signal 11.
  • the decision unit 17 can be provided, for example, as a trigger or as a comparator, at whose inputs, on the one hand, the digital signal 11 and, on the other hand, the reference potential 4 are present.
  • the decision unit 17 provides an evaluation signal 18, which is transmitted directly to the main control unit 9.
  • the evaluation signal 18 essentially represents an ideal digital signal or an ideal bit stream.
  • the main control unit 9 now evaluates the evaluation signal 18 with regard to the conductance of items of laundry.
  • FIG Fig. 2 A data transmission system 1 according to a second embodiment is shown in FIG Fig. 2 played. Again, the measuring unit 2 is galvanically isolated from the circuit 3 including the main control unit 9, wherein a potential barrier is indicated by a dashed line 5.
  • the data transmission channel 10 is analogous to the first embodiment formed by a protective impedance 19, which, however, now has a resist 19. Via the effective resistance 19, a data signal 11, in particular a serial digital signal, is transmitted, which is generated by means of the measuring control unit 8 as a function of the measuring signal 7.
  • the measuring unit 2 further comprises a reference unit 20, which is designed to provide a reference signal 21.
  • the reference unit 20 is shown as a separate unit from the measurement control unit 8, but it may be integrated into the measurement control unit 8.
  • the reference signal 21 is here provided as a DC voltage whose value is equal to a DC component of the digital signal 11.
  • the reference signal 21 is transmitted via a reference line 22 to the circuit arrangement 3.
  • the reference line 22 has a resistor 23, which forms a voltage divider with a resistor 24 connected to reference potential 4.
  • the active resistor 19, an additional resistor 25 to the effect assigned functionally that a voltage divider with the resistors 19, 25 is formed.
  • the circuit arrangement 3 comprises a comparator 26, which is connected upstream of the main control unit 9 and which is designed to generate an evaluation signal 18 to the main control unit 9.
  • the comparator 26 at a first input 27, the digital signal 11 and a second input 28, the reference signal 21 is supplied.
  • the comparator 26 thus generates the evaluation signal 18 as a function of a difference between the digital signal 11 and the reference signal 21 or the evaluation signal 18 represents the difference between the digital signal 11 and the reference signal 21.
  • Both the digital signal 11 and the reference signal 21 are disturbed by an interference signal, such as the mains voltage. Since the interference signal at both inputs 27, 28 of the comparator 26 is applied in the same polarity, the interference signal is suppressed, and only the difference between the digital signal 11 and the reference signal 21 is detected by the comparator 26. Thus, the data transmission over the data transmission channel 10 is not affected by the mains voltage, and the measuring unit 2 remains galvanically isolated from the circuit arrangement 3.
  • an interference signal such as the mains voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hausgerät mit einer Hauptsteuereinheit und einer von der Hauptsteuereinheit isolierten Messeinheit, welche eine Messsteuereinheit aufweist, die über einen Datenübertragungskanal mit der Hauptsteuereinheit gekoppelt ist, über welchen eine von der Messeinheit erfassbare Messgröße an die Hauptsteuereinheit übertragbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übertragen einer Messgröße, welche mittels einer Messeinheit in einem Hausgerät erfasst und von einer Messsteuereinheit der Messeinheit über einen Datenübertragungskanal an eine von der Messeinheit isolierte Hauptsteuereinheit des Hausgeräts übertragen wird.
  • Ein derartiges Hausgerät und ein solches Verfahren sind bereits aus dem Stand der Technik wie zum Beispiel aus US 7,345,491 B2 oder EP 1,816,253 A2 bekannt. Die Druckschrift DE 198 08 839 C1 offenbart einen Wäschetrockner mit einer Hauptsteuereinheit und einer von der Hauptsteuereinheit galvanisch getrennten Messeinheit. Diese stellt einen Leitwertsensor dar, mittels welchem der Leitwert von in einer Wäschetrommel aufgenommenen Wäschestücken erfassbar ist. Der vom Leitwertsensor erfasste Leitwert wird dabei über einen drahtlosen Übertragungskanal an die Hauptsteuereinheit übertragen. Wesentlich ist, dass der Übertragungskanal durch einen Optokoppler gebildet ist, durch welchen die drahtlose Datenübertragung zwischen dem Leitwertsensor und der Hauptsteuereinheit gewährleistet ist.
  • Aus der Druckschrift DE 102 42 144 A1 ist ein Wäschetrockner bekannt, dessen Trommel eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung eines Feuchtigkeitsgrades von Wäschestücken aufweist. Dabei kommuniziert die Sensoreinrichtung über einen kontaktlosen bzw. drahtlosen Übertragungskanal mit einer Steuereinheit. Die Übertragung kann beispielsweise durch Lichtsignale oder mittels Funk erfolgen.
  • Durch Einsatz der drahtlosen Übertragung, wie insbesondere des Optokopplers, wird den Anforderungen im Hinblick auf die galvanische Trennung Rechnung getragen. An den bekannten Lösungen, insbesondere beim Einsatz eines Optokopplers zur Datenübertragung, ist jedoch als nachteilig der Umstand anzusehen, dass solche Halbleiterbauelemente besonders störanfällig gegenüber Störimpulsen sind, wie sie beispielsweise durch elektrostatische Entladungen in Hausgeräten auftreten.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hausgerät sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen eine besonders robuste Datenübertragung zwischen der Messsteuereinheit und der Hauptsteuereinheit gewährleistet wird, wobei den Anforderungen im Hinblick auf die galvanische Potentialtrennung genügt werden soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hausgerät sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben, wobei bevorzugten Ausgestaltungen des Hausgeräts bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechend und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht explizit hingewiesen ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Hausgerät umfasst eine Hauptsteuereinheit und eine von der Hauptsteuereinheit isolierte bzw. galvanisch getrennte Messeinheit. Die Messeinheit weist eine Messsteuereinheit auf, die über einen Datenübertragungskanal mit der Hauptsteuereinheit gekoppelt ist. Über den Datenübertragungskanal ist eine von der Messeinheit, insbesondere mittels eines Sensors, erfassbare Messgröße an die Hauptsteuereinheit übertragbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Datenübertragungskanal durch eine eine Schutzimpedanz aufweisende Leitung gebildet ist.
  • Es wird somit erfindungsgemäß ein Hausgerät bereitgestellt, bei welchem die Datenübertragung zwischen der Messsteuereinheit und der Hauptsteuereinheit drahtgebunden über eine Schutzimpedanz erfolgt. Die Datenübertragung kommt somit ohne einen Optokoppler aus und ist somit gegenüber Störimpulsen, insbesondere gegenüber elektrostatischen Entladungen, unanfällig. Des Weiteren gewährleistet die Schutzimpedanz eine Potentialtrennung zwischen der Messeinheit und der Hauptsteuereinheit, wodurch den Anforderungen an Betriebssicherheit Rechnung getragen wird. Somit kann die Messeinheit auch als "Messinsel" bezeichnet werden.
  • Dadurch, dass die Schutzimpedanz nicht der eigentlichen Messschaltung zugeordnet, insbesondere nicht in diese eingefügt ist, sondern der der Übertragung der Daten, die das Ergebnis der Messung darstellen, dienenden Leitung zugeordnet ist, ist auch jedwede Beeinträchtigung der Messung selbst durch die oder aufgrund der Schutzimpedanz ausgeschlossen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schutzimpedanz einen die Messsteuereinheit mit der Hauptsteuereinheit koppelnden Hochpassfilter aufweist. Dann weist die Schutzimpedanz einen Blindwiderstand auf, und es können Störimpulse bzw. im Übertragungskanal auftretende Gleichströme unterdrückt werden. Der Einsatz eines Hochpassfilters ermöglicht somit die Übertragung eines hochfrequenten Datensignals, wie beispielsweise eines Digitalsignals, und sorgt ferner für die galvanische Trennung bzw. Potentialbarriere zwischen der Messeinheit und der Hauptsteuereinheit.
  • Der Hochpassfilter kann dabei eine Grenzfrequenz größer als 50 Hz, bevorzugt größer als 70 Hz, noch bevorzugter größer als 100 Hz, aufweisen. Es wird somit gewährleistet, dass die Grenzfrequenz des Hochpassfilters hinreichend größer als die Frequenz der Störspannung, also beispielsweise der Netzspannung ist.
  • Die Schutzimpedanz weist bevorzugt eine Kapazität auf, durch welche die Hochpassfilterung gewährleistet ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Hochpassfilter einen die Messsteuereinheit mit der Hauptsteuereinheit koppelnden Kondensator oder eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Kondensatoren aufweist. Durch den Kondensator oder die Mehrzahl von Kondensatoren ist dann der Hochpassfilter gebildet. Durch Einsatz eines Kondensators kann dabei ohne viel Aufwand ein besonders zuverlässiger Hochpassfilter geschaffen werden, was sich insbesondere im Hinblick auf die robuste und störunanfällige Datenübertragung als besonders vorteilhaft erweist.
  • Die Messeinheit ist bevorzugt zum Erzeugen eines die Messgröße charakterisierenden Datensignals, insbesondere eines Digitalsignals, in Abhängigkeit von einem Messsignal ausgebildet. Das Messsignal kann beispielsweise mit einem Sensor bereitgestellt und an die Messsteuereinheit übertragen werden, die dann das Datensignal, insbesondere das Digitalsignal, in Abhängigkeit von dem Messsignal erzeugt und über den Hochpassfilter an die Hauptsteuereinheit übermittelt. Das Datensignal, welches durch die Messsteuereinheit erzeugt wird, kann ein moduliertes bzw. bitcodiertes Digitalsignal sein. Es kann beispielsweise eine digitale Frequenzmodulation oder eine Biphasenkodierung verwendet werden. Ferner weist das Datensignal bevorzugt einen Gleichstromanteil (DC-Anteil) gleich Null auf.
  • Empfangsseitig kann eine Entscheidungseinheit, insbesondere ein Trigger, zur Aufbereitung des empfangenen Digitalsignals bereitgestellt werden. Die Entscheidungseinheit kann dabei der Hauptsteuereinheit vorgeschaltet oder in diese integriert sein. Mit der Entscheidungseinheit, insbesondere dem Trigger, wird das empfangene und durch die Übertragung über den Hochpassfilter verzerrte und gedämpfte Digitalsignal in ein verarbeitbares digitales Signal umgewandelt, das dann mittels der Hauptsteuereinheit im Hinblick auf die Messgröße ausgewertet wird. Die Entscheidungseinheit, insbesondere der Trigger, stellt somit vorzugsweise einen Bitstrom für die Hauptsteuereinheit bereit, dessen Bits aufgrund einer Entscheidung bzw. Auswertung des empfangenen verzerrten digitalen Signals erzeugt werden. Durch die Entscheidungseinheit, insbesondere den Trigger, wird somit die Genauigkeit bei der Auswertung des Digitalsignals und somit bei der Erfassung der Messgröße durch die Hauptsteuereinheit erhöht.
  • Gemäß einer zum Hochpassfilter alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schutzimpedanz einen die Messsteuereinheit mit der Hauptsteuereinheit koppelnden Wirkwiderstand aufweist, über welchen ein die Messgröße charakterisierendes Datensignal, insbesondere ein Digitalsignal, an die Hauptsteuereinheit übertragbar ist. Dabei ist eine parallel zur Schutzimpedanz verlaufende Referenzleitung vorgesehen, über welche ein Referenzsignal parallel zum Datensignal, insbesondere zum Digitalsignal, übertragbar ist. Bei dieser Ausführungsform weist die Schutzimpedanz somit einen oder mehrere in Reihe geschaltete Widerstände auf, die den Datenübertragungskanal zwischen der Messsteuereinheit und der Hauptsteuereinheit bilden. Auf diese Art und Weise kann ohne viel Aufwand eine robuste Datenübertragung zwischen der Messeinheit und der Hauptsteuereinheit bei gleichzeitiger Potentialtrennung gewährleistet werden.
  • Die Messeinheit ist bevorzugt zum Bereitstellen einer Gleichspannung als Referenzsignal ausgebildet, deren Wert gleich dem Gleichstromanteil des über den Datenübertragungskanal zu übertragenden Datensignals, insbesondere des Digitalsignals, ist. Somit stehen empfangsseitig das Datensignal sowie die Gleichspannung, die gleich dem Gleichstromanteil des Datensignals ist, zur Verfügung, die mittels der Hauptsteuereinheit im Hinblick auf die Messgröße ausgewertet werden können. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Komparator vorgesehen ist, welcher zum Erzeugen eines Auswertesignals in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Datensignal, insbesondere dem Digitalsignal, und dem Referenzsignal ausgebildet ist. Dann ist die Hauptsteuereinheit zum Auswerten des Auswertesignals im Hinblick auf die Messgröße ausgebildet. Der Komparator kann dabei der Hauptsteuereinheit vorgeschaltet oder in diese integriert sein. Durch Einsatz des Komparators, mittels welchem das über den Datenübertragungskanal übertragene Datensignal und das Referenzsignal verglichen werden, gelingt es, Störungen der Netzspannung zu unterdrücken. Das über den Übertragungskanal übertragene Datensignal sowie das Referenzsignal werden nämlich durch die Schutzimpedanz so gedämpft, dass der durch die Störspannung, wie beispielsweise die Netzspannung, erzeugte Signalpegel den Komparator nicht übersteuert. Da das Störsignal immer an beiden Eingängen des Komparators in gleicher Polarität anliegt und nur die Differenz zwischen den Signalen an den Eingängen des Komparators erfasst wird, wird das Störsignal unterdrückt. Diese Unterdrückung wird auch als Gleichtaktunterdrückung bezeichnet.
  • Bei dieser Ausführungsform, bei welcher die Schutzimpedanz bzw. der Datenübertragungskanal durch einen Wirkwiderstand gebildet ist, kann die Messeinheit beispielsweise ein serielles Digitalsignal bzw. einen Bitstrom bereitstellen, welches bzw. welcher dann über den Datenübertragungskanal als Datensignal übertragen wird. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Übertragungsbandbreite im Wesentlichen von Null (DC) bis zu den physikalischen Grenzen der Komponenten, also der Messsteuereinheit und der Hauptsteuereinheit, reicht.
  • Sowohl bei der ersten als auch der zweiten Alternative kann das Hausgerät als Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet sein, wobei die Messeinheit bevorzugt zum Erfassen einer wäschebezogenen Größe, insbesondere eines Leitwerts von in einer Trommel des Hausgeräts eingebrachten Wäschestücken, ausgebildet ist. Somit wird der erfasste Leitwert von der Messeinheit schutzisoliert an die Hauptsteuereinheit des Hausgeräts übertragen, und die Hauptsteuereinheit kann den Betrieb des Hausgeräts, beispielsweise einen Trocknungsprozess, in Abhängigkeit von dem erfassten Leitwert ansteuern. Insbesondere bei einem Wäschetrockner können somit Informationen im Hinblick auf den momentanen Feuchtigkeitsgrad bzw. Trocknungsgrad von Wäschestücken gewonnen werden.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Messgröße mittels einer Messeinheit in einem Hausgerät erfasst und von einer Messsteuereinheit der Messeinheit über einen Datenübertragungskanal an eine von der Messeinheit isolierte Hauptsteuereinheit des Hausgeräts übertragen. Dabei wird die Messgröße über eine eine Schutzimpedanz aufweisende Leitung an die Hauptsteuereinheit übertragen.
  • Bei dem Verfahren wird ein die Messgröße charakterisierendes Datensignal, insbesondere ein Digitalsignal, mittels der Messeinheit erzeugt und über einen Hochpassfilter des Datenübertragungskanals an die Hauptsteuereinheit übertragen.
  • Alternativ wird ein die Messgröße charakterisierendes Datensignal, insbesondere ein Digitalsignal, mittels der Messeinheit erzeugt und über einen Wirkwiderstand des Datenübertragungskanals an die Hauptsteuereinheit übertragen. Dabei wird bevorzugt ein Referenzsignal parallel zum Datensignal, insbesondere zum Digitalsignal, über eine Referenzleitung übertragen, und ein Auswertesignal wird in Abhängigkeit von einer Differenz aus dem Datensignal und dem Referenzsignal mittels eines Komparators erzeugt. Der Komparator wird der Hauptsteuereinheit vorgeschaltet oder in diese integriert.
  • Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Hausgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Darstellung ein Datenübertragungssystem eines Hausgeräts nach einer ersten Ausführungsform; und
    Fig. 2
    in schematischer Darstellung ein Datenübertragungssystem eines Hausgeräts nach einer zweiten Ausführungsform.
  • In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Fig. 1 zeigt ein Datenübertragungssystem 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Datenübertragungssystem 1 ist in einem Hausgerät, beispielsweise in einem Wäschetrockner, angeordnet und dient zum Erfassen und Übertragen eines Leitwerts von in einer Trommel des Hausgeräts angeordneten Wäschestücken.
  • Das Datenübertragungssystem 1 weist eine Messeinheit bzw. Messinsel 2 sowie eine Schaltungsanordnung 3 zur Steuerung des Hausgeräts auf. Dabei ist die Messeinheit 2 von der Schaltungsanordnung 3 galvanisch getrennt bzw. die Messeinheit 2 und die Schaltungsanordnung 3 weisen unterschiedliche Bezugspotentiale 4 auf. Eine Potentialbarriere zwischen der Messeinheit 2 und der Schaltungsanordnung 3 ist in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie 5 angedeutet. Dabei sei erwähnt, dass die Messeinheit 2 einen schutzisolierten Teil und die Schaltungsanordnung 3 einen netzspannungsbehafteten Teil des Datenübertragungssystems 1 darstellt.
  • Die Messeinheit 2 weist einen Leitwertsensor 6 auf, welcher zum Erfassen des Leitwerts von Wäschestücken ausgebildet ist. Der Leitwertsensor 6 erzeugt ein Messsignal 7, welches den erfassten Leitwert charakterisiert. Das Messsignal 7 wird vom Leitwertsensor 6 an eine Messsteuereinheit 8 der Messeinheit 2 übertragen.
  • Die Schaltungsanordnung 3 umfasst eine Hauptsteuereinheit 9, die zur Steuerung und/oder Regelung von Prozessen des Hausgeräts ausgebildet ist. Nun soll der mittels des Leitwertsensors 6 erfasste Leitwert von Wäschestücken von der Messeinheit 2 an die Hauptsteuereinheit 9 übermittelt werden. Hierzu ist ein Datenübertragungskanal 10 bereitgestellt, über welchen der Leitwert, genauer gesagt ein den Leitwert charakterisierendes Datensignal 11, übertragen wird. Dabei wird das Datensignal 11 mittels der Messsteuereinheit 8 in Abhängigkeit von dem Messsignal 7 erzeugt. Das Datensignal 11 wird im vorliegenden Beispiel als Digitalsignal, beispielsweise als bitcodiertes Digitalsignal, bereitgestellt.
  • Der Datenübertragungskanal 10 ist durch eine eine Schutzimpedanz 13 aufweisende Leitung 12 gebildet. Im vorliegenden Beispiel weist der Datenübertragungskanal 10 einen Hochpassfilter 13 auf, welcher durch einen die Messsteuereinheit 8 und die Hauptsteuereinheit 9 koppelnden Kondensator 14 sowie durch einen Ohmschen Widerstand 15 gebildet ist. Der Ohmsche Widerstand 15 ist dabei gegen Bezugspotential 4 der Schaltungsanordnung 3 geschaltet, so dass der Hochpassfilter 13 als RC-Hochpass bereitgestellt ist.
  • Der Kondensator 14 ist dergestalt dimensioniert, dass die Grenzfrequenz des Hochpassfilters 13 größer als 50 Hz, insbesondere größer als 100 Hz, als die Frequenz der Netzspannung ist, an welche das Hausgerät angeschlossen ist. Auf diese Art und Weise wird erreicht, dass nur das Digitalsignal 11, welches entsprechend eine Frequenz größer als 50 Hz aufweist, und nicht die Netzspannung über den Datenübertragungskanal 10 übertragen werden kann.
  • Das Digitalsignal 11 wird mittels der Messsteuereinheit 8 derart moduliert bzw. kodiert, dass sein Gleichstromanteil Null beträgt. Das Digitalsignal 11 wird dann über den Datenübertragungskanal 10, genauer gesagt über den Hochpassfilter 13 übertragen und somit an die Hauptsteuereinheit 9 übermittelt. Der Hochpassfilter 13 stellt jedoch an seinem Ausgang 16 ein verzerrtes Digitalsignal 11, so dass eine entsprechende Konditionierung des Digitalsignals 11 erforderlich ist. Dazu ist eine Entscheidungseinheit 17 der Hauptsteuereinheit 9 vorgeschaltet, welche zur Aufbereitung des empfangenen Digitalsignals 11 ausgebildet ist. Die Entscheidungseinheit 17 kann beispielsweise als Trigger bzw. als Komparator bereitgestellt werden, an dessen Eingängen einerseits das Digitalsignal 11 und andererseits das Bezugspotential 4 anliegen. Die Entscheidungseinheit 17 stellt ein Auswertesignal 18 bereit, welches unmittelbar an die Hauptsteuereinheit 9 übermittelt wird. Das Auswertesignal 18 stellt dabei im Wesentlichen ein ideales Digitalsignal bzw. einen idealen Bitstrom dar. Die Hauptsteuereinheit 9 wertet nun das Auswertesignal 18 im Hinblick auf den Leitwert von Wäschestücken aus.
  • Ein Datenübertragungssystem 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 wiedergegeben. Auch hier ist die Messeinheit 2 von der Schaltungsanordnung 3 einschließlich der Hauptsteuereinheit 9 galvanisch getrennt, wobei eine Potentialbarriere durch eine gestrichelte Linie 5 angedeutet ist. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist der Datenübertragungskanal 10 analog zum ersten Ausführungsbeispiel durch eine Schutzimpedanz 19 gebildet, die nun jedoch einen Wirkwiderstand 19 aufweist. Über den Wirkwiderstand 19 wird ein Datensignal 11, insbesondere ein serielles Digitalsignal, übertragen, welches mittels der Messsteuereinheit 8 in Abhängigkeit von dem Messsignal 7 erzeugt wird.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel weist die Messeinheit 2 ferner eine Referenzeinheit 20 auf, welche zum Bereitstellen eines Referenzsignals 21 ausgebildet ist. Zwar ist im vorliegenden Beispiel die Referenzeinheit 20 als eine von der Messsteuereinheit 8 separate Einheit dargestellt, sie kann jedoch in die Messsteuereinheit 8 integriert sein. Das Referenzsignal 21 ist hier als eine Gleichspannung bereitgestellt, deren Wert gleich einem Gleichstromanteil des Digitalsignals 11 ist. Das Referenzsignal 21 wird dabei über eine Referenzleitung 22 an die Schaltungsanordnung 3 übermittelt. Die Referenzleitung 22 weist einen Widerstand 23 auf, welcher mit einem gegen Bezugspotential 4 geschalteten Widerstand 24 einen Spannungsteiler bildet. Analog ist dem Wirkwiderstand 19 ein zusätzlicher Widerstand 25 dahingehend funktionell zugeordnet, dass ein Spannungsteiler mit den Widerständen 19, 25 gebildet ist.
  • Die Schaltungsanordnung 3 umfasst im zweiten Ausführungsbeispiel einen Komparator 26, welcher der Hauptsteuereinheit 9 vorgeschaltet ist und welcher zum Erzeugen eines Auswertesignals 18 an die Hauptsteuereinheit 9 ausgebildet ist. Dabei wird dem Komparator 26 an einem ersten Eingang 27 das Digitalsignal 11 und einem zweiten Eingang 28 das Referenzsignal 21 zugeführt. Der Komparator 26 erzeugt somit das Auswertesignal 18 in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Digitalsignal 11 und dem Referenzsignal 21 bzw. das Auswertesignal 18 stellt die Differenz zwischen dem Digitalsignal 11 und dem Referenzsignal 21 dar.
  • Sowohl das Digitalsignal 11 als auch Referenzsignal 21 werden durch ein Störsignal, wie beispielsweise durch die Netzspannung, gestört. Da das Störsignal an beiden Eingängen 27, 28 des Komparators 26 in gleicher Polarität anliegt, wird das Störsignal unterdrückt, und nur die Differenz zwischen dem Digitalsignal 11 und dem Referenzsignal 21 wird mittels des Komparators 26 erfasst. Somit wird die Datenübertragung über den Datenübertragungskanal 10 durch die Netzspannung nicht beeinträchtigt, und die Messeinheit 2 bleibt von der Schaltungsanordnung 3 galvanisch getrennt.

Claims (14)

  1. Hausgerät mit einer Hauptsteuereinheit (9) und einer von der Hauptsteuereinheit (9) isolierten Messeinheit (2), welche eine Messsteuereinheit (8) aufweist, die über einen Datenübertragungskanal (10) mit der Hauptsteuereinheit (9) gekoppelt ist, über welchen eine von der Messeinheit (2) erfassbare Messgröße an die Hauptsteuereinheit (9) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenübertragungskanal (10) durch eine eine Schutzimpedanz (13, 19) aufweisende Leitung (12) gebildet ist.
  2. Hausgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzimpedanz (13, 19) einen die Messsteuereinheit (8) mit der Hauptsteuereinheit (9) koppelnden Hochpassfilter (13) aufweist.
  3. Hausgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochpassfilter (13) eine Grenzfrequenz größer als 50 Hz, bevorzugt größer als 70 Hz, aufweist.
  4. Hausgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochpassfilter (13) einen die Messsteuereinheit (8) mit der Hauptsteuereinheit (9) koppelnden Kondensator (14) aufweist.
  5. Hausgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (2) zum Erzeugen eines die Messgröße charakterisierenden Datensignals (11), insbesondere eines Digitalsignals, in Abhängigkeit von einem Messsignal (7) eines Sensors (6) ausgebildet ist, wobei das Datensignals (11), insbesondere das Digitalsignal, über den Hochpassfilter (13) übertragbar ist.
  6. Hausgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (2) zum Erzeugen des Datensignals (11), insbesondere des Digitalsignals, mit einem Gleichstromanteil gleich Null ausgebildet ist.
  7. Hausgerät nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Entscheidungseinheit (17), insbesondere einen Trigger, zur Aufbereitung des empfangenen Datensignals (11), insbesondere des Digitalsignals.
  8. Hausgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzimpedanz (13, 19) einen die Messsteuereinheit (8) mit der Hauptsteuereinheit (9) koppelnden Wirkwiderstand (19) aufweist, über welchen ein die Messgröße charakterisierendes Datensignal (11), insbesondere ein Digitalsignal, an die Hauptsteuereinheit (9) übertragbar ist, wobei eine parallel zur Schutzimpedanz verlaufende Referenzleitung (22) vorgesehen ist, über welche ein Referenzsignal (21) parallel zum Datensignal (11) übertragbar ist.
  9. Hausgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (2) zum Bereitstellen einer Gleichspannung als Referenzsignal (21) ausgebildet ist, deren Wert gleich dem Gleichstromanteil des Datensignals (11) ist.
  10. Hausgerät nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen Komparator (26), der zum Erzeugen eines Auswertesignals (18) in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Datensignal (11) und dem Referenzsignal (21) ausgebildet ist, wobei die Hauptsteuereinheit (9) zum Auswerten des Auswertesignals (18) im Hinblick auf die Messgröße ausgebildet ist.
  11. Hausgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches als Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet ist, wobei die Messeinheit (2) zum Erfassen einer wäschebezogenen Messgröße, insbesondere eines Leitwerts von in einer Trommel des Hausgeräts eingebrachten Wäschestücken, ausgebildet ist.
  12. Verfahren zum Übertragen einer Messgröße, welche mittels einer Messeinheit (2) in einem Hausgerät erfasst und von einer Messsteuereinheit (8) der Messeinheit (2) über einen Datenübertragungsanal an eine von der Messeinheit (2) isolierte Hauptsteuereinheit (9) des Hausgeräts übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße über eine eine Schutzimpedanz (13, 19) aufweisende Leitung (12) an die Hauptsteuereinheit (9) übertragen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Messgröße charakterisierendes Datensignal (11), insbesondere Digitalsignal, mittels der Messeinheit (2) erzeugt wird, welches über einen Hochpassfilter (13) des Datenübertragungskanals (10) an die Hauptsteuereinheit (9) übertragen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Messgröße charakterisierendes Datensignal (11), insbesondere Digitalsignal, mittels der Messeinheit (2) erzeugt wird, welches über einen Wirkwiderstand (19) des Datenübertragungskanals (10) an die Hauptsteuereinheit (9) übertragen wird, wobei ein Referenzsignal (21) parallel zum Digitalsignal über eine Referenzleitung (22) übertragen wird, und ein Auswertesignal (18) in Abhängigkeit von einer Differenz aus dem Datensignal (11) und dem Referenzsignal (21) mittels eines der Hauptsteuereinheit (9) zugeordneten Komparators (26) erzeugt wird.
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