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Die
Erfindung betrifft eine Elektronikmodulanordnung für ein Haushaltsgerät sowie
ein damit ausgerüstetes
Haushaltsgerät,
insbesondere Kochgerät.
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Aus
DE 299 12 917 U1 ist
ein Standherd mit einem eine Herdplatte aus Glaskeramik aufweisenden
Einbaukochfeld bekannt, mit wenigstens einer Kochzone auf der Herdplatte,
mit einer Steuerung und Bedienungselementen zur Bedienung der Kochzone,
wobei das Einbaukochfeld unmittelbar in den Standherd eingebaut
ist. Als Bedienelemente sind aus
DE 35 23 284 A1 oder aus
DE 101 33 135 B4 beispielsweise
Gleitstreifen bekannt.
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Üblicherweise
werden die Bedienelemente alle mit einem gemeinsamen Bedienmodul
gekoppelt, das die Stellwerte an eine zentrale Steuereinheit ausgibt,
welche die entsprechende Funktion(en) wiederum mittels der Stellwerte
steuert.
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Nachteilig
dabei ist, dass bei vielen Bedienelementen ein großes Modul
verwendet werden muss, das aufwendig herzustellen und anzubringen
ist. Auch muss bei einer funktionalen Änderung oder Erweiterung des
Haushaltsgeräts,
insbesondere bei einer Erweiterung eines Kochgeräts um zusätzliche Kochzonen, das Elektronikmodul
neu konstruiert werden. Beide Nachteile erhöhen die Entwurfs- und Herstellungskosten.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Möglichkeit
zur einfachen, kleinflächigen
und kostengünstigen
Ausgestaltung einer Elektronikmodulanordnung insbesondere von Bedienfeldern
bereitzustellen, die sich einfach erweitern lässt.
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Die
Aufgabe wird durch eine Elektronikmodulanordnung nach Anspruch 1
und ein Haushaltsgerät
nach Anspruch 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen einzeln
oder in Kombination.
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Die
Elektronikmodulanordnung für
ein Haushaltsgerät
weist ein erstes Elektronikmodul mit zumindest einem Bedienelement
für das
Haushaltsgerät
auf, wobei das erste Elektronikmodul als Master-Elektronikmodul
eingerichtet ist und zumindest einen Anschluss zur Verbindung mit
einem weiteren Elektronikmodul aufweist.
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Dadurch
eignet sich dieses Master-Elektronikmodul als eine kleinste Moduleinheit,
die nicht durch Neugestalten dieses Moduls sondern durch unaufwendiges
Anschließen
weiterer, insbesondere standardisierbarer und einfacher Elektronikmodule erweiterbar
ist. Eine Kommunikation mit anderen Geräteeinheiten, z. B. einer zentralen
Steuereinheit, braucht im wesentlichen nur einmal für das Master-Elektronikmodul
der Elektronikanordnung entworfen zu werden. Ferner besteht die
Möglichkeit,
das relativ kleine Master-Elektronikmodul platzsparend unterzubringen
und bei einer Hinzufügung
eines weiteren Elektronikmoduls dieses flexibel und weitgehend unabhängig vom
Master-Elektronikmodul zu positionieren.
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So
kann das erste Elektronikmodul eine z. B. für eine Produktionslinie minimale
Anzahl an Bedien- oder Bedien- und Anzeigenelementen umfassen, während weitere
Elektronikmodule zusätzliche
Bedien- bzw. Bedien- und Anzeigeelemente umfassen können. Angewandt
auf das Beispiel eines Kochgeräts,
d. h. einer eigenständigen
Kochplatte oder eines Herds, kann jedes Elektronikmodul zumindest
eine einer bestimmten Kochzone zugeordnete Gruppe von Bedien- und/oder
Anzeigeelementen umfassen. Bei Konstruktion z. B. eines Herds mit
vier Kochzonen kann ein erstes Master-Elektronikmodul für einen
Herd mit nur zwei Kochzonen um ein weiteres Slave-Elektronikmodul
für zwei
Kochzonen oder um zwei Slave-Elektronikmodule für jeweils eine Kochzone erweitert
werden, ohne dass das erste Master-Elektronikmodul oder seine Anbindung
an andere Geräteelemente
verändert
zu werden braucht. Dies reduziert den Konstruktionsaufwand und damit
die Herstellungskosten erheblich.
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Es
ist daher vorteilhaft, wenn die Elektronikmodulanordnung bzw. das
Haushaltsgerät
zumindest ein weiteres Elektronikmodul aufweist, das zumindest ein
Bedienelement für
das Haushaltsgerät
aufweist und das ein Slave-Elektronikmodul bezüglich des ersten Elektronikmoduls
ist.
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Zur
weiteren Vereinfachung des Aufbaus und der Herstellung ist das erste
Bedienfeld-Elektronikmodul vorteilhafterweise ein Master-Elektronikmodul,
und jedes weitere Bedienfeld-Elektronikmodul
ist ein Slave-Elektronikmodul. Das zumindest eine weitere Elektronikmodul
kann dann z. B. ohne weiteren wesentlichen Entwurfsaufwand für die Elektronik
an das erste Elektronikmodul angeschlossen werden.
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Das
Master-Elektronikmodul ist günstigerweise
mit einer zentralen Steuereinheit verbunden, insbesondere integral
verbunden, d. h., dass die zentrale Steuereinheit integral auf dem
Masterelektronikmodul untergebracht sein kann.
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Die
Anbindung des zumindest einen Slave-Elektronikmoduls an das Master-Elektronikmodul kann über jedes
geeignete Daten übertragungsmittel geschehen,
z. B. drahtlos oder drahtgebunden, wobei ein LIN-Bus bevorzugt wird.
Dabei können
mehrere Slave-Elektronikmodule direkt mit dem Master-Elektronikmodul
verbunden sein und/oder seriell geschaltet sein.
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Es
wird als günstig
angesehen, falls zumindest ein Bedienelement ein Gleitstreifen ist,
insbesondere, falls mehrere Gleitstreifen auf einer Linie angeordnet
sind, was besonders raumausnutzend ist. Insbesondere für Gleitstreifen,
aber auch für
andere Bedienelemente, ist es günstig,
wenn ein Signalauswerteschaltung für das jeweilige Bedienelement
auf dem zugehörigen
Elektronikmodul vorhanden ist, da so eine ausreichende Signalstärke bzw. ein
günstiges
Signal/Rausch-Verhältnis an
den Datenleitungen erreicht werden kann.
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Insbesondere
vorteilhaft ist die Verwendung der Elektronikmodulanordnung für Kochgeräte, da diese
häufig
als Geräte
mit verschiedener Zahl von Kochzonen innerhalb einer Produktfamilie
erweitert werden, z. B. von 2 auf 3, 4, 5 oder mehr Kochzonen. Dann
ist es, wie bereits oben angesprochen, besonders günstig, wenn
jedes Elektronikmodul zumindest eine einer Kochzone zugeordnete
Gruppe von Bedien- und/oder Anzeigeelementen umfasst, z. B. zumindest
einen Gleitstreifen zum Einstellen einer Kochstufe und/oder einer
Timerfunktion der zugeordneten Kochzone.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit Hilfe einer Figur schematisch dargestellt. Dieses
Ausführungsführungsbeispiele
ist als die Erfindung nicht beschränkend zu verstehen; die Figur
ist nicht maßstabsgerecht.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf Elemente eines Kochfelds;
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1 zeigt
eine Draufsicht auf ein Kochfeld 1 eines Herds 2,
mit Darstellung der Positionen einiger zugeordneter funktionaler
Elemente, nämlich
der Positionen von vier getrennt ansteuerbaren Kochzonen 3,
die hier durch einen mittels Strahlungsheizkörpern (nicht dargestellt) beheizbaren
Bereich einer Glaskeramikplatte definiert werden, sowie die Position
eines Bedienfelds 4, das intern in drei Teilbedienfelder 4a, 4b, 4c unterteilt
ist. Die Kochzonen 3 können
zueinander unterschiedlich ausgelegt sein, z. B. funktional mit
einer zusätzlichen
Bräterzone
(oben links dargestellte Kochzone), mit unterschiedlichen Durchmessern
und/oder Heizleistungen.
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Zur übersichtlichen
Beschreibung des Bedienfelds 4 sind nur diejenigen Bedien-
und Anzeigeelemente mit Bezugszeichen versehen, auf die im folgenden
genauer eingegangen werden wird; dabei stellen runde Elemente Tasten
dar, und quadratische Elemente stellen Anzeigeleuchten dar. Ausser
den Tasten und Leuchten sind auch Gleitstreifen 6 (häufig "Slider" oder Stellstreifen
genannt) in Form von Lineargleitstreifen und alphanumerische Anzeigen 7 in Form
von 7-Segment-Anzeigen vorhanden.
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Die
Bedien- und Anzeigeelemente der Teilbedienfelder 4a, 4b, 4c sind
auf jeweiligen Elektronikmodulen bzw. Platinen 5a, 5b, 5c aufgebracht,
die geeignete elektrische Anschlüsse
(nicht dargestellt) zur Stromversorgung und/oder Signalübermittlung aufweisen.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist das mittlere, größte Teilbedienfeld 4b bzw.
Elektronikmodul 5b als Masterbedienfeld (Hauptbedienfeld)
bzw. Masterelektronikmodul 5b ausgestaltet, und die anderen
Teilbedienfelder 4a, 4c bzw. Elektronikmodule 5a, 5c als
Slavebedienfelder (anhängige
Bedienfelder) bzw. Slaveelektronikmodule 5a, 5c.
Die Slaveelektronikmodule 5a, 5c weisen jeweils
eine Auswerte elektronik (nicht dargestellt) zur Umsetzung der Messsignale
der ihnen zugeordneten Gleitstreifen 6 und Tasten in Datensignale
auf, da eine direkte Übertragung
der relativ schwachen Messignale zum Masterelektronikmodul 5b einen
Auswertefehler erhöhen würde. Genauer
gesagt weisen die Elektronikmodule 5a–c in dieser Ausführungsform
nur den einem berührungsempfindlichen
Bedienelement, z. B. dem Gleitstreifen 6, zugeordneten
Messaufnehmer auf, z. B. einen kapazitiven, resistiven oder piezoelektrischen
Messaufnehmer. Durch Andrücken
des Messaufnehmers wird eine mechanische Kopplung mit der Geräteoberfläche, hier:
einer Glaskeramik-Kochfeldplatte, bewirkt. Beim Berühren der
Glaskeramikplatte oberhalb des Messaufnehmers wird diese leicht
verformt, was die Messaufnehmer erfassen. Bei solchen berührungsempfindlichen
Bedienelementen wird ein Bedienelement eines Bedienfelds 4 somit
durch die Geräteoberfläche in Kombination
mit dem angedrückten
Elektronikmodul 5a–c
definiert.
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Nur
das Masterelektronikmodul 5b ist direkt mit der zentralen
Steuerschaltung 10 über
einen ersten Datenbus 11 bzw. einen ersten Teil 11 eines
gemeinsamen Datenbusses des Herds 2 verbunden. Die Teilelektronikmodule 5a, 5b, 5c sind
zur Datenübertragung über einen
zweiten Datenbus 12 bzw. einen zweiten Teil 12 des
gemeinsamen Datenbusses verbunden. Der Datenbus 11,12 ist
hier ein LIN ("Local
Interconnect Network")-Feldbus,
da dieser besonders kostengünstig
realisierbar ist. Das Master-Elektronikmodul 5b entspricht
dann dem LIN-Master, die anderen Elektronikmodule 5a, 5c jeweils
einem LIN-Slave.
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Im
besonderen ist das Bedienfelds 4 mit den zugehörigen Bedien-
und Anzeigeelementen so ausgestaltet, dass jede Kochzone 3 durch
eine jeweilige Gruppe von Bedien- und Anzeigeelementen steuerbar
ist. Jede solche Gruppe umfasst hier zumin dest einen Gleitstreifen 6,
eine alphanumerische Anzeige 7, ein Timer-Bedienelement 8 und
eine Temperaturanzeigeleuchte 9. Der Gleitstreifen 6 dient
zur Einstellung von Betriebsparametern der zugeordneten Kochzone 3,
wie beispielsweise einer Kochstufe oder einer Zeiteinstellung ("Timer-Einstellung"). Die alphanumerische
Anzeige 7 zeigt den Wert des gerade aktiven Betriebsparameters
an. Durch Betätigung
des Timer-Bedienelements 8 kann eine Zeiteinstellungsbetriebsart
aktiviert werden, z. B. eine Kochzeit bei angeschalteter Kochzone 3 und
eine Weckerzeit bei ausgeschalteter Kochzone 3. Die Temperaturanzeigeleuchte 9 leuchtet
zur Benutzerwarnung, wenn die zugeordnete Kochzone 3 eine
voreingestellte Temperatur überschreitet.
Somit kann eine bestimmte Kochzone 3 nur durch die ihre
zugeordnete Gruppe gesteuert werden; die Steuerung der verschiedenen Kochzonen 3 kann
parallel und unabhängig
erfolgen.
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Andere
Bedien- und Anzeigeelemente können
beispielsweise einen Hauptschalter, eine Verriegelungstaste zum
Wischschutz, eine Bräterzonenzuschalttaste,
eine Hauptmenutaste, ein Menuanzeigefeld usw. umfassen.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die räumliche
Anordnung der Gleitstreifen 6 so, dass sie entlang einer
Linie am Rand des Kochfelds 2 ausgerichtet sind, nicht
entsprechend der Anordnung der Kochzonen 3, was für die Kochzonen 3 Platz
schafft.
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Die
gezeigten Ausführungsbeispiele
sind nicht dazu gedacht, die Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken. So
können
die einzelnen Elektronikmodule andere Zahlen von Bedienelementegruppen
oder Bedienelementen aufweisen. Beispielsweise kann für einen
Herd mit 5 Kochzonen ein viertes Slaveelektro nikmodul mit einer
Gruppe von Bedien- und/oder Anzeigeelementen für die fünfte Kochzone entweder mit
dem Masterelektronikmodul oder mit einem der Slaveelektronikmodule
verbunden sein. Falls das vierte Slaveelektronikmodul mit einem
der in der Figur gezeigten Slaveelektronikmodule verbunden ist,
befinden sich zwei Slaveelektronikmodul in Reihe geschaltet, und
der LIN-Bus wird durch das mit dem Masterelektronikmodul direkt
verbundenen Slaveelektronikmodul durchgeschleift. Bei der Bedienung
von Kochzonen ist die Zahl der Gleitstreifen an die Zahl der Kochzonen
anpassbar (z. B. 2, 3 oder 5), kann aber auch davon abweichen, z.
B., bei Verwendung eines gemeinsamen Gleitstreifens für alle Kochzonen,
wobei die Steuerung dann durch eine Kochzonenauswahlumschaltung
vorgenommen werden kann. Auch sind Gleitstreifen zur Einstellung anderer
Parameter möglich.
Zudem ist die Art des Gleitstreifens nicht beschränkt und
kann z. B. kapazitive, piezoelektrische, mechanische, induktive,
optische usw. Sensorarten umfassen, falls gewünscht auch in Kombination,
oder Linear- und/oder Zirkulargleitstreifen. Die Datenübertragung
kann statt mit einem LIN-Bus beispielsweise auch über andere
Feldbusse, einen IEEE-1394-Bus, einen USB-Bus, Ethernetverbindungen,
diverse andere serielle oder parallele Busse, über Bluetooth-Verbindungen, Infrarot-Verbindungen
oder GSM-, EDGE-, UMTS- oder WLAN-Verbindungen
usw. erfolgen.
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- 1
- Kochfeld
- 2
- Herd
- 3
- Kochzone
- 4
- Bedienfeld
- 4a
- Slavebedienfeld
- 4b
- Masterbedienfeld
- 4c
- Slavebedienfeld
- 5a
- Slaveelektronikmodul
- 5b
- Masterelektronikmodul
- 5c
- Slaveelektronikmodul
- 6
- Gleitstreifen
- 7
- alphanumerische
Anzeige
- 8
- Timer-Bedienelement
- 9
- Temperaturanzeigeleuchte
- 10
- zentrale
Steuerschaltung
- 11
- Datenbus
- 12
- Datenbus