DE102016226306B4

DE102016226306B4 - Operating system and method for calibrating a control panel as well as a heating or household appliance

Info

Publication number: DE102016226306B4
Application number: DE102016226306.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Zuegel; Arne Deseyve; Juergen Grossmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2026-02-12
Anticipated expiration: 2036-12-30
Also published as: DE102016226306A1

Abstract

Heiz- oder Hausgerät (48) mit einem Bediensystem (14) bestehend aus einer Bedieneinheit (10), aufweisend ein Bedienfeld (16) für Benutzereingaben, und bestehend aus einem kapazitiven Sensorelement (12), wobei eine Abdeckungsposition einer Abdeckung (18) durch das Sensorelement (12) ermittelbar ist und abhängig von der ermittelten Abdeckungsposition das Bedienfeld (16) kalibrierbar ist, wobei die Abdeckung (18) dazu vorgesehen ist, in wenigstens einer Abdeckungsposition das Bedienfeld (16) wenigstens teilweise abzudecken, wobei die Bedieneinheit (10) in einer Aufnahme (54) befestigt ist, wobei die Bedieneinheit (10) zur Fernsteuerung des Heiz- oder Hausgeräts (48) aus dem Heiz- oder Hausgerät (48) entnehmbar ausgebildet ist. Heating or household appliance (48) with an operating system (14) comprising an operating unit (10) having a control panel (16) for user inputs, and comprising a capacitive sensor element (12), wherein a cover position of a cover (18) can be determined by the sensor element (12) and the control panel (16) can be calibrated depending on the determined cover position, wherein the cover (18) is provided to at least partially cover the control panel (16) in at least one cover position, wherein the operating unit (10) is mounted in a receptacle (54), and wherein the operating unit (10) is designed to be removable from the heating or household appliance (48) for remote control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heiz- oder Hausgerät mit einem Bediensystem bestehend aus einer Bedieneinheit und einem kapazitiven Sensorelement. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kalibrieren eines Bedienfeldes.The invention relates to a heating or household appliance with an operating system consisting of a control unit and a capacitive sensor element. The invention also relates to a method for calibrating a control panel.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2013 204 286 A1 zeigt und beschreibt ein Heizgerät mit einer Bedieneinheit, welche einen Touchscreen aufweist. Die Bedieneinheit bzw. der Touchscreen befinden sich innerhalb einer Ummantelung, welche im Bereich des Touchscreens durchsichtig ist. Die Bedienbarkeit der Bedieneinheit wird durch zusätzliche Bedienelemente in der Ummantelung oder eine besonders ausgebildete Ummantelung erreicht, welche in der Lage ist, Berührungen an die Bedieneinheit zu übermitteln, beispielsweise durch Verformung oder durch elektrische bzw. optische Sensoren.The DE 10 2013 204 286 A1 This shows and describes a heating device with a control unit featuring a touchscreen. The control unit and the touchscreen are located within a casing that is transparent in the area of the touchscreen. The control unit can be operated by additional control elements within the casing or by a specially designed casing capable of transmitting touch signals to the control unit, for example, through deformation or via electrical or optical sensors.

Die US 2014/0205799 A1 beschreibt eine elektronische Baugruppe mit einem elektronischen Gerät, wie z. B. einem Smartphone, und einem Zubehör, wie z.B. einer Abdeckung, die über einen Sensor die Position der Abdeckung erkennt und die Berührungsempfindlichkeit des Displays anpasst.The US 2014/0205799 A1 describes an electronic assembly with an electronic device, such as a smartphone, and an accessory, such as a cover, which uses a sensor to detect the position of the cover and adjusts the touch sensitivity of the display.

Die US 2015/0323963 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Displays in einem tragbaren elektronischen Gerät basierend auf der Position von Vorsprüngen auf einer Abdeckung, die durch Berührungssensoren erkannt wird.The US 2015/0323963 A1 describes a method for controlling a display in a portable electronic device based on the position of protrusions on a cover, which is detected by touch sensors.

Die US 2008/0111714 A1 beschreibt einen Kapazitäts-zu-Digital-Wandler mit einem Sigma-Delta-Modulator zur Messung von Kapazitätsänderungen, beispielsweise für Touch-Sensoren.The US 2008/0111714 A1 describes a capacitance-to-digital converter with a sigma-delta modulator for measuring capacitance changes, for example for touch sensors.

Die US 2014/0268517 A1 offenbart ein portables elektronisches Gerät mit einer Schutzhülle, die ein Fenster aufweist, um einen Teil des Displays sichtbar zu machen, wobei die Schutzhülle über einen Verbinder am Gerät befestigt ist.The US 2014/0268517 A1 Disclosing a portable electronic device with a protective cover having a window to allow part of the display to be seen, the protective cover being attached to the device via a connector.

Die US 2014/0139477 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Benutzereingaben auf einem kapazitiven Touchpad, bei dem ein Schwellenwert angepasst wird, wenn eine Abdeckung das Touchpad überlagert.The US 2014/0139477 A1 describes a method and device for detecting user input on a capacitive touchpad, in which a threshold is adjusted when a cover is placed over the touchpad.

Die US 2014/0319232 A1 beschreibt Benutzeroberflächen für Touchscreen-Geräte zur Fernsteuerung eines Thermostats, insbesondere die Darstellung und Interaktion mit einem kreisförmigen Bedienelement.The US 2014/0319232 A1 describes user interfaces for touchscreen devices for remote control of a thermostat, in particular the display and interaction with a circular control element.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

VorteileAdvantages

Erfindungsgemäß wird ein Heiz- oder Hausgerät mit einem Bediensystem bestehend aus einer Bedieneinheit und aus einem kapazitiven Sensorelement offenbart. Die Bedieneinheit umfasst ein Bedienfeld für Benutzereingaben. Das Bediensystem kennzeichnet sich dadurch aus, dass eine Abdeckungsposition einer Abdeckung durch das Sensorelement ermittelbar ist und abhängig von der ermittelten Abdeckungsposition das Bedienfeld kalibierbar ist, wobei die Abdeckung dazu vorgesehen ist, in wenigstens einer Abdeckungsposition das Bedienfeld wenigstens teilweise abzudecken, wobei die Bedieneinheit in einer Aufnahme befestigt ist, wobei die Bedieneinheit zur Fernsteuerung des Heizgeräts aus dem Heizgerät entnehmbar ausgebildet ist.According to the invention, a heating or household appliance with an operating system comprising a control unit and a capacitive sensor element is disclosed. The control unit includes a control panel for user input. The operating system is characterized in that the sensor element can determine the cover position and the control panel can be calibrated depending on the determined cover position. The cover is designed to at least partially cover the control panel in at least one cover position. The control unit is mounted in a receptacle and is designed to be removable from the heating appliance for remote control.

Das Heiz- oder Hausgerät gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Bedienfelder bzw. Bedienelemente auf der Abdeckung oder eine speziell gestaltete Abdeckung zur Übermittlung von Eingaben an das Bedienfeld bzw. an die Bedieneinheit benötigt werden. Dadurch ist das Heiz- oder Hausgerät besonders zuverlässig bedienbar und preiswert in der Fertigung. Zusätzlich bietet das Bediensystem den Vorteil, dass die Bedieneinheit durch die Abdeckung vor äußeren Einflüssen besonders gut geschützt werden kann.The heating or household appliance according to the present invention has the advantage that no additional control panels or operating elements on the cover, or a specially designed cover for transmitting inputs to the control panel or operating unit, are required. This makes the heating or household appliance particularly reliable and inexpensive to manufacture. In addition, the operating system offers the advantage that the operating unit can be particularly well protected from external influences by the cover.

Unter einer „Bedieneinheit“ soll eine Vorrichtung verstanden werden, über die das Heiz- oder Hausgerät bedient werden kann. Eine Bedieneinheit ist dazu eingerichtet, Benutzereingaben aufzunehmen und unmittelbar oder mittelbar in Steuersignale umzusetzen. Steuersignale sind für eine Steuerung und/oder weitere Komponenten des Heiz- oder Hausgeräts entgegennehmbare Befehle. Die Steuerung kann Teil der Bedieneinrichtung sein.A "control unit" is understood to be a device used to operate a heating or household appliance. A control unit is designed to receive user input and convert it directly or indirectly into control signals. Control signals are commands that can be received by a controller and/or other components of the heating or household appliance. The controller may be part of the control unit.

Unter einem „Heiz- oder Hausgerät“ werden zum Beispiel Gas-Wasserheizer zur Erwärmung von Heiz- und/oder Brauchwasser oder andere im Haushalt verwendete Geräte verstanden, beispielsweise eine Waschmaschine, eine Dunstabzugshaube oder eine Klimaanlage.The term "heating or household appliance" refers, for example, to gas water heaters for heating domestic hot water and/or other appliances used in the household, such as a washing machine, a range hood or an air conditioner.

Unter einem „Bedienfeld“ ist ein Bereich der Bedieneinheit und/oder wenigstens ein Element der Bedieneinheit welcher bzw. welches zur Erfassung von Eingaben eines Benutzers eingerichtet ist. Bevorzugt sind dabei manuelle Eingaben eines Benutzers gemeint. Das Bedienfeld ist insbesondere als nichtmechanisch bzw. ohne bewegliche oder verformbare Elemente zur Erfassung der Eingabe vorgesehen und/oder so ausgebildet, dass eine berührungslose Bedienung möglich ist. Beispiele für ein Bedienfeld sind ein Touchscreen, kapazitive oder induktive Sensoren, Infrarotsensoren oder Photodetektoren.A "control panel" is an area of the control unit and/or at least one element of the control unit which is designed to capture user input. Preferably, this refers to manual user input. The control panel is specifically designed to be non-mechanical, i.e., without moving or deformable elements for input capture, and/or is designed to allow touchless operation. Examples of a The control panel consists of a touchscreen, capacitive or inductive sensors, infrared sensors or photodetectors.

Unter einem „kapazitiven Sensor“, „kapazitiven Sensorelement“ oder einem „kapazitiven Bedienelement“ ist mindestens ein Sensor zu verstehen, der die Veränderung der Kapazität von mindestens einem Kondensator misst. Die Veränderung der Kapazität wird infolge einer Veränderung der Dielektrizitätszahl (relative Permittivität) des Kondensators durch das Einbringen eines leitfähigen oder dielektrischen Elements, beispielsweise eines Fingers oder einer Referenzkapazität (Definition siehe unten), in einen Nahbereich des mindestens einen Kondensators erreicht. Das kapazitive Sensorelement kann damit durch Berühren und/oder berührungslos betätigt werden. Das kapazitive Sensorelement ist auch als Annährungssensor einsetzbar.A "capacitive sensor," "capacitive sensor element," or "capacitive control element" refers to at least one sensor that measures changes in the capacitance of at least one capacitor. This change in capacitance is achieved by altering the capacitor's dielectric constant (relative permittivity) through the insertion of a conductive or dielectric element, such as a finger or a reference capacitor (see definition below), into close proximity to the capacitor. The capacitive sensor element can therefore be activated by touch and/or without contact. It can also be used as a proximity sensor.

Unter einer „Abdeckung“ ist ein Bauelement zu verstehen, welches dazu vorgesehen ist, die Bedieneinheit oder das Bediensystems wenigstens teilweise abzudecken. Vorzugsweise schützt die Abdeckung die Bedieneinheit oder das Bediensystem vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor mechanischen und/oder thermischen Belastungen. Dabei ist die Abdeckung so ausgebildet, dass sie zumindest zwei verschiedene Abdeckungspositionen annehmen kann. Unter einer „Abdeckungsposition“ ist eine Information über eine räumliche Position und/oder Orientierung der Abdeckung zu verstehen. Beispiele für Abdeckungen sind eine Klappe und/oder eine Schiebescheibe und/oder eine abnehmbare Gehäusewand.A "cover" is a component designed to at least partially cover the control unit or operating system. Preferably, the cover protects the control unit or operating system from external influences, particularly mechanical and/or thermal stresses. The cover is designed to be capable of at least two different cover positions. A "cover position" refers to the spatial position and/or orientation of the cover. Examples of covers include a flap, a sliding panel, and/or a removable housing panel.

Unter einer „Kalibrierung“ des Bedienfelds ist ein Verfahren zu verstehen, bei dem eingestellt wird, wie durch eine Sensorik des Bedienfeldes erfasste Bediengesten eines Benutzers an das Bedienfeld ausgewertet werden. Ein Beispiel für eine Bediengeste ist eine Berührung eines Touchsensors mit einem Finger. Insbesondere wird bei einer Kalibrierung eingestellt, wie aus Sensordaten Steuersignale ermittelt werden. Beispielsweise können Betriebsparameter einer Auswerteelektronik, welche zur Umwandlung von Sensordaten in Steuersignale vorgesehen ist, aktualisiert werden. Weist beispielsweise das Bedienfeld eine Touchtaste auf, so wird der Abstand der Touchtaste zu einem sie berührenden Finger erhöht, wenn die Touchtaste durch die Abdeckung abgedeckt wird. Die Veränderung eines durch die Touchtaste erfassten elektrischen Feldes ist bei einer Benutzereingabe durch die Abdeckung kleiner als bei der Benutzereingabe ohne die Abdeckung. Um die Benutzereingabe unabhängig von der Abdeckungsposition stets gleich auszuwerten bzw. daraus stets das gleiche Steuersignal zu ermitteln, muss eine Empfindlichkeit der Touchtaste bzw. eine Auswertung eines durch die Touchtaste erfassten Messsignals in Abhängigkeit von der Abdeckungsposition angepasst werden.Control panel calibration refers to a process that configures how user gestures detected by the control panel's sensors are evaluated. An example of a user gesture is touching a sensor with a finger. Specifically, calibration determines how control signals are derived from sensor data. For instance, operating parameters of evaluation electronics, which convert sensor data into control signals, can be updated. If the control panel has a touch button, the distance between the button and a finger touching it increases when the button is covered. The change in the electric field detected by the touch button is smaller when the user inputs through the cover than when the user inputs without it. To ensure that the user input is always evaluated consistently, regardless of the cover's position, and that the same control signal is always derived, the sensitivity of the touch button or the evaluation of the measured signal detected by the touch button must be adjusted depending on the cover's position.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Heiz- oder Hausgeräts möglich. Weist die Abdeckung eine Referenzkapazität, insbesondere ein elektrisch leitfähiges oder dielektrisches Element, auf und ist die Referenzkapazität so ausgebildet, dass sie wenigstens in einer Abdeckungsposition der Abdeckung, in welcher das Bedienfeld wenigstens teilweise abgedeckt ist, durch das Sensorelement sensierbar ist, hat das den Vorteil, dass die Abdeckungsposition besonders zuverlässig ermittelbar ist. In besonders vorteilhaften Ausführungsformen ist die Referenzkapazität so auf der Abdeckung positioniert, dass sie sich in einer Abdeckungsposition der Abdeckung, in welcher das Bedienfeld wenigstens teilweise abgedeckt ist, in räumlicher Nähe zum Sensorelement befindet.The features listed in the dependent claims enable advantageous further developments of the heating or household appliance. If the cover has a reference capacitance, in particular an electrically conductive or dielectric element, and the reference capacitance is designed such that it can be detected by the sensor element at least in one cover position in which the control panel is at least partially covered, this has the advantage that the cover position can be determined with particular reliability. In particularly advantageous embodiments, the reference capacitance is positioned on the cover such that, in a cover position in which the control panel is at least partially covered, it is located in close proximity to the sensor element.

Unter einer „Referenzkapazität“ wird ein elektrisch leitfähiges oder dielektrisches Element verstanden. Eine Referenzkapazität ist dazu ausgebildet, durch das kapazitive Sensorelement erfassbar zu sein. Bevorzugt ist eine Referenzkapazität aus einem leitfähigen Material, besonders bevorzugt aus einem Metall gefertigt.A "reference capacitor" is an electrically conductive or dielectric element. A reference capacitor is designed to be detectable by the capacitive sensor element. Preferably, a reference capacitor is made of a conductive material, particularly preferably a metal.

Weist das Bedienfeld wenigstens ein berührungsempfindliches, insbesondere kapazitives Bedienelement auf, insbesondere einen Touchscreen und/oder eine Touchtaste, wird auf diese Weise eine besonders komfortable und zuverlässige Bedienbarkeit der Bedieneinheit ermöglicht. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass ein solches Bedienfeld besonders einfach mittels des kapazitiven Sensorelements kalibrierbar ist.If the control panel has at least one touch-sensitive, especially capacitive, control element, particularly a touchscreen and/or a touch button, this enables particularly convenient and reliable operation of the control unit. An additional advantage is that such a control panel can be calibrated very easily using the capacitive sensor element.

Eine besonders einfache, kompakte und kostengünstige Ausführungsform des Heiz- oder Hausgeräts ist eine, in der das Bedienfeld das Sensorelement aufweist. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein kapazitives Bedienelement des Bedienfelds als Sensorelement eingesetzt wird. Insbesondere ist es denkbar, dass ein Teilbereich eines kapazitiven Touchscreens des Bedienfelds auch als Sensorelement eingesetzt wird.A particularly simple, compact, and cost-effective embodiment of the heating or household appliance is one in which the control panel incorporates the sensor element. For example, it is conceivable that a capacitive control element of the panel could be used as the sensor element. In particular, it is conceivable that a portion of a capacitive touchscreen on the control panel could also be used as the sensor element.

Ist die Abdeckung weitestgehend elektrisch nichtleitend und/oder wenigstens teilweise durchsichtig ausgebildet, hat das den Vorteil, dass ein kapazitiv und/oder induktiv und/oder optisch funktionierendes Bedienfeld weitestgehend verwendbar ist, wenn es durch die Abdeckung abgedeckt ist. Zusätzlich sind Anzeigeelemente der Bedieneinheit, beispielsweise ein Display, Leuchtdioden oder ein Touchscreen, durch die Abdeckung sichtbar.If the cover is largely non-conductive and/or at least partially transparent, this has the advantage that a capacitively, inductively, and/or optically functioning control panel can be used to a large extent even when covered. Additionally, the control unit's display elements, such as a display, LEDs, or a touchscreen, remain visible through the cover.

Entspricht eine zweite Form einer bzw. der Referenzkapazität weitestgehend einer ersten Form des Sensorelements und ist die zweite Form insbesondere kreisförmig ausgebildet, erlaubt das eine besonders zuverlässige Ermittlung der Abdeckposition. Unter einer „ersten Form“ bzw. „zweiten Form“ wird eine Gestalt und/oder eine Information über eine Geometrie des Sensorelements bzw. der Referenzkapazität verstanden. Weist beispielsweise die Bedieneinheit eine weitestgehend ebene Oberfläche auf, welche durch die Abdeckung eben abdeckbar ist, kann die erste Form bzw. zweite Form die Gestalt der Projektion des Sensorelements bzw. der Referenzkapazität auf die ebene Oberfläche sein.If a second form of the sensor element or the reference capacitance largely corresponds to a first form of the sensor element, and if the second form is circular, this allows for a particularly reliable determination of the cover position. A "first form" or "second form" refers to a shape and/or information about the geometry of the sensor element or the reference capacitance. For example, if the control unit has a largely flat surface that can be covered by the cover, the first or second form can be the shape of the projection of the sensor element or the reference capacitance onto the flat surface.

Ist eine bzw. die Referenzkapazität als eine Metallfläche ausgebildet, ist das eine besonders zuverlässig funktionierende und kostengünstige Ausbildung der Referenzkapazität.If the reference capacitance is designed as a metal surface, this is a particularly reliable and cost-effective way to design the reference capacitance.

Ist die Abdeckung als eine Klappe ausgebildet, bewegt sich die Abdeckung und, falls vorhanden, die Referenzkapazität weitestgehend auf einer wohlbestimmten Bahn. Das erleichtert eine Auswertung von durch das Sensorelement erfassten Signalen. Auf diese Weise wird eine besonders schnelle und zuverlässige Kalibrierung des Bedienfelds ermöglicht. Unter einer „Klappe“ ist eine die Abdeckung aufweisende Vorrichtung zur Bewegung der Abdeckung, weitestgehend durch eine Rotation um eine Achse, zu verstehen. Beispielsweise kann die Abdeckung mit einem Scharnier an der Bedieneinheit angebracht sein.If the cover is designed as a flap, the cover and, if present, the reference capacitor move largely along a well-defined path. This facilitates the evaluation of signals detected by the sensor element. In this way, particularly fast and reliable calibration of the control panel is possible. A "flap" is understood to be a device comprising the cover for moving the cover, primarily by rotation around an axis. For example, the cover can be attached to the control unit by a hinge.

Weist die Bedieneinheit die Abdeckung und/oder das Sensorelement auf, bilden insbesondere die Bedieneinheit und die Abdeckung und/oder das Sensorelement eine Baugruppe, erlaubt das eine besonders kompakte Umsetzung des Bediensystems. Das Bediensystem ist auf diese Weise besonders schnell und zuverlässig montierbar. Unter einer „Baugruppe“ wird ein aus wenigstens zwei miteinander materiell verbundenen Teilen bestehender Gegenstand verstanden. Insbesondere können die Teile einer Baugruppe in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sein.If the operating unit includes the cover and/or the sensor element, and in particular the operating unit and the cover and/or the sensor element form an assembly, this allows for a particularly compact implementation of the operating system. The operating system can thus be installed especially quickly and reliably. An "assembly" is understood to be an object consisting of at least two materially connected parts. In particular, the parts of an assembly can be installed in a common housing.

Ein Heiz- oder Hausgerät mit einem Bediensystem gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass durch die gute Bedienbarkeit und den hohen Bedienkomfort Fehlbedienungen und/oder nicht optimale Einstellungen des Heiz- oder Hausgeräts unwahrscheinlicher sind. Das erhöht die Lebensdauer des Heiz- oder Hausgeräts, senkt seinen Energieverbrauch und gegebenenfalls Schadstoffemissionen.A heating or household appliance with an operating system according to the present invention has the advantage that, due to its ease of use and high user comfort, operating errors and/or suboptimal settings of the heating or household appliance are less likely. This increases the service life of the heating or household appliance, reduces its energy consumption and, where applicable, pollutant emissions.

Weist das Heiz- oder Hausgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Sensorelement und/oder die Abdeckung auf, weist insbesondere ein Gehäuse des Heiz- oder Hausgeräts das Sensorelement und/oder die Abdeckung auf, hat das den Vorteil, dass die Abdeckung und/oder das Sensorelement weiter verwendbar sind, wenn die Bedieneinheit ausgetauscht wird, etwa bei einer Wartung oder zur Erweiterung der Funktionalität. Zusätzlich ist es möglich, die gleiche Bedieneinheit in verschiedenen Heiz- oder Hausgeräten einzusetzen, welche jeweils auf ihre technischen und geometrischen Eigenschaften bzw. Anforderungen angepasste Sensorelemente und/oder Abdeckungen aufweisen.If, according to an embodiment of the present invention, the heating or household appliance has the sensor element and/or the cover, or in particular if the housing of the heating or household appliance has the sensor element and/or the cover, this has the advantage that the cover and/or the sensor element can still be used when the control unit is replaced, for example during maintenance or to expand functionality. Additionally, it is possible to use the same control unit in different heating or household appliances, each of which has sensor elements and/or covers adapted to its technical and geometric properties or requirements.

Ein Verfahren zum Kalibrieren eines Bedienfeldes, in einer Ausführungsform des Heiz- oder Hausgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend die Schritte:

• Erfassen eines kapazitiven Sensorsignals mittels eines kapazitiven Sensorelements;
• Kalibrieren des Bedienfeldes in Abhängigkeit vom kapazitiven Sensorsignal,

hat den Vorteil, dass das Bedienfeld in jeder Abdeckungsposition bedienbar ist, insbesondere wenn das Bedienfeld durch die Abdeckung abgedeckt ist. Die Bedieneinheit kann in jeder Abdeckungsposition auf die gleiche Weise bedient werden. Das erhöht den Bedienkomfort.A method for calibrating a control panel in an embodiment of the heating or household appliance according to the present invention, comprising the steps of:

• Capturing a capacitive sensor signal using a capacitive sensor element;
• Calibrating the control panel depending on the capacitive sensor signal,

This has the advantage that the control panel can be operated in any cover position, especially when the control panel is covered. The control unit can be operated in the same way in any cover position. This increases ease of use.

ZeichnungenDrawings

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Bediensystems gemäß der vorliegenden Erfindung, des Heiz- oder Hausgeräts mit einem Bediensystem gemäß der vorliegenden sowie des Verfahrens zum Kalibrieren eines Bedienfeldes dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 eine Aufsicht auf das Bediensystem gemäß der vorliegenden Erfindung in einem geöffneten Zustand,
2 einen Schnitt nach Linie II-II in 1 durch das Bediensystem im geschlossenen Zustand,
3 das Verfahren zum Kalibrieren des Bedienfeldes gemäß der vorliegenden Erfindung und
4 einen Schnitt durch ein Heizgerät mit einem Bediensystem gemäß der vorliegenden Erfindung.

The drawings illustrate exemplary embodiments of the operating system according to the present invention, the heating or household appliance with an operating system according to the present invention, and the method for calibrating a control panel, which are explained in more detail in the following description. They show

1 a view of the operating system according to the present invention in an open state,
2 a cut along line II-II in 1 through the operating system in the closed state,
3 the method for calibrating the control panel according to the present invention and
4 a cross-section through a heating device with an operating system according to the present invention.

BeschreibungDescription

In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen.In the different versions, identical parts receive the same reference numbers.

In 1 ist schematisch eine Vorderseite einer Bedieneinheit 10 dargestellt. Die Bedieneinheit 10 weist ein kapazitives Sensorelement 12 auf. Die Bedieneinheit 10 und das kapazitive Sensorelement 12 bilden ein Bediensystem 14. Im Ausführungsbeispiel weist das Sensorelement 12 eine Sensorelektrode auf, welche als weitestgehend kreisförmige Metallscheibe ausgebildet ist. Die Sensorelektrode ist an einer Innenwand eines Bedieneinheitsgehäuses der Bedieneinheit 10 angeordnet (siehe 2). Das Sensorelement 12 hat eine erste Form 30, welche der Form der Sensorelektrode entspricht und weitestgehend kreisförmig ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Sensorelektrode weitestgehend parallel zur Innenwand des Bedieneinheitsgehäuses bzw. zur Vorderseite der Bedieneinheit 10 ausgerichtet (siehe 2). Das Sensorelement 12 erfasst Änderungen eines elektrischen Feldes der Sensorelektrode, insbesondere in der Umgebung der Sensorelektrode. Im Ausführungsbeispiel misst das Sensorelement 12 die Kapazität zwischen der Sensorelektrode und einem elektrischen Erdpotenzial. Wird ein elektrisch leitfähiges oder dielektrisches Element, beispielsweise ein Finger, der Sensorelektrode angenähert, ändert sich die Kapazität. Die Änderung der Kapazität ist abhängig von der Änderung des elektrischen Feldes. Diese Änderung der Kapazität bzw. des elektrischen Feldes wird im Ausführungsbeispiel von einer Auswerteeinheit 26 (siehe unten und 2) ausgewertet.In 1 Figure 1 schematically shows the front face of an operating unit 10. The operating unit 10 has a capacitive sensor element 12. The operating unit 10 and the capacitive sensor element 12 form an operating system 14. In the exemplary embodiment, the sensor element 12 has a sensor electrode, which is designed as a largely circular metal disc. The sensor electrode is arranged on an inner wall of an operating unit housing of the operating unit 10 (see Figure 1). 2 The sensor element 12 has a first shape 30, which corresponds to the shape of the sensor electrode and is largely circular. In the exemplary embodiment, the sensor electrode is aligned largely parallel to the inner wall of the control unit housing or to the front of the control unit 10 (see 2 The sensor element 12 detects changes in the electric field of the sensor electrode, particularly in the vicinity of the sensor electrode. In the exemplary embodiment, the sensor element 12 measures the capacitance between the sensor electrode and an electrical ground potential. When an electrically conductive or dielectric element, for example a finger, is brought near the sensor electrode, the capacitance changes. The change in capacitance depends on the change in the electric field. In the exemplary embodiment, this change in capacitance or electric field is detected by an evaluation unit 26 (see below and 2 ) evaluated.

Die Bedieneinheit 10 weist ein Bedienfeld 16 auf. Im Ausführungsbeispiel ist das Bedienfeld 16 als kapazitiver Touchscreen 17 ausgebildet. Der Touchscreen 17 umfasst ein Display für die Anzeige von Informationen. Der Touchscreen 17 weist ein kapazitives Sensorsystem zum Aufnehmen von Benutzereingaben auf. Insbesondere ist der Touchscreen 17 dazu eingerichtet, aufgrund von Berührungen bzw. Benutzereingaben an unterschiedlichen Stellen des Displays eine Zuordnung zu den auf dem Display dargestellten Inhalten vorzunehmen.The control unit 10 has a control panel 16. In the exemplary embodiment, the control panel 16 is designed as a capacitive touchscreen 17. The touchscreen 17 includes a display for showing information. The touchscreen 17 has a capacitive sensor system for receiving user input. In particular, the touchscreen 17 is configured to associate touches or user input at different locations on the display with the content shown on the display.

Im Ausführungsbeispiel weist die Bedieneinheit 10 eine Abdeckung 18 auf. Die Abdeckung 18 ist als Klappe 19 ausgebildet und über zwei Scharniere 20 an der Bedieneinheit 10 beweglich gelagert. Die Abdeckung 18 weist eine Referenzkapazität 22 auf. Die Referenzkapazität 22 ist eine Metallscheibe mit einer zweiten Form 32, welche weitestgehend der ersten Form 30 entspricht. Die Abdeckung 18 ist dazu eingerichtet, das Bedienfeld 16 abzudecken. In 1 ist die Abdeckung 18 in einem geöffneten Zustand dargestellt.In the exemplary embodiment, the control unit 10 has a cover 18. The cover 18 is designed as a flap 19 and is movably mounted on the control unit 10 by means of two hinges 20. The cover 18 has a reference capacitor 22. The reference capacitor 22 is a metal disc with a second shape 32, which largely corresponds to the first shape 30. The cover 18 is designed to cover the control panel 16. 1 Cover 18 is shown in an open state.

2 zeigt das Ausführungsbeispiel mit der Abdeckung 18 in einem geschlossenen Zustand. In 2 ist eine Seitenansicht auf einen Schnitt durch das Bediengerät 10 abgebildet (Schnitt entlang von Linie II-II in 1). Das Sensorelement 12 ist über eine Kommunikationsverbindung 28 mit der Auswerteeinheit 26 verbunden. Über die Kommunikationsverbindung 28 sind Informationen vom Sensorelement 12 an die Auswerteeinheit 26 übertragbar, aus welchen Veränderungen der durch das Sensorelement 12 erfassten Kapazität ermittelbar sind. Im Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationsverbindung 28 ein elektrisches Kabel. In alternativen Ausführungsformen ist die Kommunikationsverbindung 28 eine drahtlose Verbindung, insbesondere eine Funkverbindung, und/oder ein Bussystem. Weiterhin weist die Auswerteeinheit 26 eine Kommunikationsverbindung 28 zum Bedienfeld 16 auf. Die Auswerteeinheit 26 kann über die Kommunikationsverbindung 28 Informationen vom Bedienfeld 16 empfangen, aus welchen eine Benutzereingabe über das Bedienfeld 16 ermittelbar ist. Die Auswerteeinheit 26 kann über die Kommunikationsverbindung 28 Signale bzw. Informationen an das Bedienfeld 16 übermitteln, anhand welcher Inhalte auf dem Touchscreen 17 darstellbar sind, insbesondere einen Datenstrom zur Bildübertragung. 2 Figure 1 shows the embodiment with the cover 18 in a closed state. 2 A side view of a section through the operating device 10 is shown (section along line II-II in 1 The sensor element 12 is connected to the evaluation unit 26 via a communication link 28. Information can be transmitted from the sensor element 12 to the evaluation unit 26 via the communication link 28, from which changes in the capacitance detected by the sensor element 12 can be determined. In the exemplary embodiment, the communication link 28 is an electrical cable. In alternative embodiments, the communication link 28 is a wireless connection, in particular a radio connection, and/or a bus system. Furthermore, the evaluation unit 26 has a communication link 28 to the control panel 16. The evaluation unit 26 can receive information from the control panel 16 via the communication link 28, from which user input via the control panel 16 can be determined. The evaluation unit 26 can transmit signals or information to the control panel 16 via the communication link 28, based on which content can be displayed on the touchscreen 17, in particular a data stream for image transmission.

Die Auswerteeinheit 26 ist dazu eingerichtet, die vom Bedienfeld 16 empfangenen Informationen über eine Benutzereingabe zu verarbeiten und daraus Steuersignale für eine Steuereinheit 52 eines Heizgeräts 48 zu ermitteln (siehe unten und 4). Die Auswerteeinheit 26 weist einen Speicher, einen Mikroprozessor und Schnittstellen für das Empfangen und/oder Senden von Informationen von und/oder an das Sensorelement 12, das Bedienfeld 16 und eine Kommunikationsschnittstelle 34 auf. Die Kommunikationsschnittstelle 34 ist zur Kommunikation mit der Steuereinheit 52 des Heizgeräts 48 vorgesehen. Insbesondere sind über die Kommunikationsschnittstelle 34 Steuersignale versendbar. Im Ausführungsbeispiel kann die Auswerteeinheit 26 über die Kommunikationsschnittstelle 34 Informationen von der Steuereinheit 52 empfangen, insbesondere über Betriebsparameter und/oder einen Betriebszustand des Heizgeräts 48. Auf diese Weise können auf dem Touchscreen 17 des Bedienfelds 16 beispielsweise eine aktuelle Heiztemperatur und/oder eine angeforderte Heiztemperatur angezeigt werden.The evaluation unit 26 is designed to process the information received from the control panel 16 via user input and to derive control signals from it for a control unit 52 of a heating device 48 (see below and 4 The evaluation unit 26 has a memory, a microprocessor, and interfaces for receiving and/or sending information to and/or from the sensor element 12, the control panel 16, and a communication interface 34. The communication interface 34 is provided for communication with the control unit 52 of the heating device 48. In particular, control signals can be sent via the communication interface 34. In the exemplary embodiment, the evaluation unit 26 can receive information from the control unit 52 via the communication interface 34, in particular about operating parameters and/or an operating status of the heating device 48. In this way, for example, a current heating temperature and/or a requested heating temperature can be displayed on the touchscreen 17 of the control panel 16.

Durch das Bediengerät 10 bzw. das Bediensystem 14 wird ein in 3 dargestelltes Verfahren 36 zum Kalibrieren des Bedienfeldes 16 ausgeführt. Auf diese Weise kann bei der Auswertung von Benutzereingaben eine Abdeckungsposition der Abdeckung 18 explizit oder implizit berücksichtigt werden.The operating device 10 or the operating system 14 is used to control a 3 The illustrated procedure 36 for calibrating the control panel 16 was carried out. In this way, the cover position of the cover 18 can be taken into account explicitly or implicitly when evaluating user inputs.

In einem ersten Schritt 38 wird ein kapazitives Sensorsignal 40 erfasst. Im Ausführungsbeispiel wird dazu ein durch das Sensorelement 12 ermittelte Sensorsignal 40 an die Auswerteeinheit 26 übermittelt. Aus dem Sensorsignal 40 ist eine Information über eine Stärke einer Änderung der durch das Sensorelement 12 erfassten Kapazität ableitbar. Im Ausführungsbeispiel wird die Kapazität durch das Sensorelement 12 kontinuierlich erfasst. Das Sensorsignal 40 wird kontinuierlich an die Auswerteeinheit 26 übermittelt. Die Auswerteeinheit 26 speichert das Sensorsignal 40 zusammen mit einer Zeitinformation. Im Ausführungsbeispiel ist die Sensorelektrode Teil einer Oszillatorschaltung. Eine Veränderung der Kapazität bzw. des von der Sensorelektrode erfassten elektrischen Feldes beeinflusst eine Schwingungsamplitude der Oszillatorschaltung. Das Sensorsignal 40 entspricht der Schwingungsamplitude, welche als Gleitkommazahl gespeichert wird.In a first step 38, a capacitive sensor signal 40 is detected. In the exemplary embodiment, a sensor signal 40 determined by the sensor element 12 is transmitted to the evaluation unit 26. Information can be derived from the sensor signal 40. The magnitude of a change in the capacitance detected by the sensor element 12 can be derived. In the exemplary embodiment, the capacitance is continuously detected by the sensor element 12. The sensor signal 40 is continuously transmitted to the evaluation unit 26. The evaluation unit 26 stores the sensor signal 40 together with time information. In the exemplary embodiment, the sensor electrode is part of an oscillator circuit. A change in the capacitance or the electric field detected by the sensor electrode influences an oscillation amplitude of the oscillator circuit. The sensor signal 40 corresponds to the oscillation amplitude, which is stored as a floating-point number.

Im Ausführungsbeispiel wird insbesondere ein Einfluss der Referenzkapazität 22 auf das Sensorelement 12 bzw. auf das Sensorsignal 40 erfasst. Die Referenzkapazität 22 weist eine hohe Leitfähigkeit auf und hat daher einen gut messbaren Einfluss auf das bzw. die durch das Sensorelement 12 erfasste elektrische Feld bzw. Kapazität. Die Stärke der Änderung der Kapazität ist ein Maß für einen Abstand der Referenzkapazität 22 vom Sensorelement 12. Im Ausführungsbeispiel kann aufgrund der Ausbildung der Abdeckung 18 als Klappe 19 aus dem Abstand der Referenzkapazität 22 vom Sensorelement 12 bzw. aus einem zeitlichen Verlauf dieses Abstandes weitestgehend ein Öffnungswinkel bestimmt werden. Aus dem Sensorsignal 40 ist weitestgehend die Abdeckungsposition der Abdeckung 18 ermittelbar.In this embodiment, the influence of the reference capacitance 22 on the sensor element 12 and/or on the sensor signal 40 is specifically measured. The reference capacitance 22 has a high conductivity and therefore a readily measurable influence on the electric field or capacitance detected by the sensor element 12. The magnitude of the change in capacitance is a measure of the distance of the reference capacitance 22 from the sensor element 12. In this embodiment, due to the design of the cover 18 as a flap 19, an opening angle can be largely determined from the distance of the reference capacitance 22 from the sensor element 12 or from a time-dependent variation of this distance. The cover position of the cover 18 can be largely determined from the sensor signal 40.

Aus der Abdeckungsposition der Abdeckung 18 kann ein Abstand der Abdeckung 18 zum Bedienfeld 16 ermittelt werden. Insbesondere kann abhängig vom Sensorsignal 40 ein Luftspalt 42 zwischen der Abdeckung 18 und dem Bedienfeld 16 ermittelt werden. Auf diese Weise kann ein Einfluss der Abdeckungsposition der Abdeckung 18 auf eine Benutzereingabe ermittelt werden. Es ist möglich, diesen Einfluss auf eine Benutzereingabe zu kompensieren um stets aus einer weitestgehend gleichen Benutzereingabe ein weitestgehend gleiches Steuersignal zu ermitteln.The distance between the cover 18 and the control panel 16 can be determined from the cover position. In particular, an air gap 42 between the cover 18 and the control panel 16 can be determined depending on the sensor signal 40. In this way, the influence of the cover position of the cover 18 on a user input can be determined. It is possible to compensate for this influence on a user input in order to always obtain a largely identical control signal from a largely identical user input.

Wird der Touchscreen 17 des Bedienfeld des 16 an einer gleichen Stelle einmal mit geöffneter Abdeckung 18 und einmal mit geschlossener Abdeckung 18 mit einem Finger berührt, so ist ein Abstand des Fingers zum Touchscreen 17 bei geschlossener Abdeckung 18 größer. Der Abstand des Fingers zum Touchscreen 17 bei geschlossener Abdeckung 18 ist um eine Dicke des Luftspalts 42 und um eine Dicke der Abdeckung 18 vergrößert. Eine Beeinflussung eines bzw. einer durch den Touchscreen 17 erfassten elektrischen Feldes bzw. Kapazität ist bei geschlossener Abdeckung 18 geringer. Zusätzlich wird das bzw. die durch den Touchscreen 17 erfasste elektrische Feld bzw. Kapazität durch Materialeigenschaften der Abdeckung 18 beeinflusst. Im Ausführungsbeispiel ist die Abdeckung 18 aus Glas gefertigt, welches als Dielektrikum die Kapazität verändert.If the touchscreen 17 of the control panel of the 16 is touched with a finger at the same location, once with the cover 18 open and once with the cover 18 closed, the distance between the finger and the touchscreen 17 is greater when the cover 18 is closed. This distance is increased by the thickness of the air gap 42 and by the thickness of the cover 18. The influence on the electric field or capacitance detected by the touchscreen 17 is reduced when the cover 18 is closed. Additionally, the electric field or capacitance detected by the touchscreen 17 is influenced by the material properties of the cover 18. In the exemplary embodiment, the cover 18 is made of glass, which, as a dielectric, alters the capacitance.

In einem dem Schritt 38 folgenden Schritt 44 wird das Bedienfeld 16 in Abhängigkeit vom Sensorsignal 40 kalibriert. Ein in der Auswerteeinheit 26 hinterlegtes Kennfeld 46 wird abhängig vom Sensorsignal 40 aktualisiert. Das Kennfeld 46 wird dazu eingesetzt, aus einem vom Bedienfeld 16 empfangenen Touchscreensignal ein Steuersignal für die Steuereinheit 52 des Heizgeräts 48 zu ermitteln. Das Touchscreensignal wird vom Bedienfeld 16 an die Auswerteeinheit 26 übermittelt und weist Informationen über eine am Touchscreen 17 vorgenommene Eingabe auf. Das Touchscreensignal weist eine Information über eine Berührposition und über eine Kapazitätsveränderung auf. Das Touchscreensignal wird von der Auswerteelektronik 26 gespeichert und ausgewertet. Zur Auswertung der Eingabe wird der auf dem Touchscreen 17 angezeigte Inhalt berücksichtigt, insbesondere ein mit der Berührposition korrespondierender Inhalt. Wird beispielsweise ein graphisches Element für eine Temperaturerhöhung auf dem Touchscreen 17 angezeigt und durch eine Benutzereingabe betätigt, wird infolge des erzeugten Touchscreensignals von der Auswerteeinheit 26 ein Steuersignal zur Erhöhung einer Temperatur ermittelt und versendet. In diesem Beispiel wird ein Steuersignal erzeugt, wenn die mit dem Touchscreensignal übermittelte Kapazitätsveränderung einen Schwellenwert erreicht hat. Der Schwellenwert ist abhängig von der Berührposition im Kennfeld 46 hinterlegt. Das Kennfeld 46 definiert, ob ein Touchscreensignal ein Steuersignal erzeugen kann. Das Kennfeld 46 bestimmt die Sensitivität bzw. Empfindlichkeit des Touchscreen 17.In step 44, following step 38, the control panel 16 is calibrated based on the sensor signal 40. A characteristic map 46 stored in the evaluation unit 26 is updated based on the sensor signal 40. The characteristic map 46 is used to derive a control signal for the control unit 52 of the heating device 48 from a touchscreen signal received by the control panel 16. The touchscreen signal is transmitted from the control panel 16 to the evaluation unit 26 and contains information about an input made on the touchscreen 17. The touchscreen signal contains information about the touch position and a change in capacitance. The touchscreen signal is stored and evaluated by the evaluation electronics 26. The content displayed on the touchscreen 17 is taken into account for the evaluation of the input, in particular content corresponding to the touch position. For example, if a graphical element indicating a temperature increase is displayed on the touchscreen 17 and activated by user input, the evaluation unit 26 determines and sends a control signal to increase the temperature as a result of the generated touchscreen signal. In this example, a control signal is generated when the change in capacitance transmitted with the touchscreen signal reaches a threshold value. This threshold value is defined in characteristic map 46 and depends on the touch position. Characteristic map 46 defines whether a touchscreen signal can generate a control signal. Characteristic map 46 determines the sensitivity of the touchscreen 17.

Im Schritt 44 wird das Kennfeld 46 in Abhängigkeit vom Sensorsignal 40 aktualisiert. Im Ausführungsbeispiel ist das Kennfeld 46 ein Datenfeld, welches jeder Berührposition einen Schwellenwert zuordnet. In der Auswerteeinheit 26 ist im Speicher eine Kennfeldfunktion hinterlegt, welche einem Sensorsignal 40 ein Kennfeld 46 zuordnet. In der Kennfeldfunktion sind im Ausführungsbeispiel zwölf verschiedene Basiskennfelder gespeichert. Ein Parameterbereich des Sensorsignals 40 ist weitestgehend in zwölf Signalintervalle unterteilt. In der Kennfeldfunktion ist jedem der Signalintervalle jeweils genau eines der Basiskennfelder eindeutig zugeordnet, insbesondere wird jedem Basiskennfeld genau ein Signalintervall zugeordnet. Das in Schritt 38 erfasste Sensorsignal 40 wird durch die Auswerteeinheit 26 unter Verwendung der Kennfeldfunktion ausgewertet, wobei überprüft wird, in welchem Signalintervall sich das Sensorsignal 40 befindet und das entsprechende Basiskennfeld ausgewählt wird. Anschließend wird das ausgewählte Basiskennfeld als Kennfeld 46 zur Auswertung von Touchscreensignalen verwendet. Im Ausführungsbeispiel sind die Basiskennfelder und die Signalintervalle durch Laborversuche bestimmt. In einer einfachen Variante des Ausführungsbeispiels ist es denkbar, dass das Kennfeld 46 unabhängig von der Berührposition ist und nur einen Schwellenwert aufweist. Die Abhängigkeit des Kennfeldes 46 von der Berührposition im Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass eine variierende Dicke des Luftspalts 42 berücksichtigt werden kann, welche aufgrund von der Ausgestaltung der Abdeckung 18 als Klappe 19 möglich ist.In step 44, the characteristic map 46 is updated depending on the sensor signal 40. In the exemplary embodiment, the characteristic map 46 is a data field that assigns a threshold value to each contact position. A characteristic map function is stored in the memory of the evaluation unit 26, which assigns a characteristic map 46 to a sensor signal 40. In the exemplary embodiment, twelve different basic characteristic maps are stored in the characteristic map function. A parameter range of the sensor signal 40 is largely divided into twelve signal intervals. In the characteristic map function, exactly one of the basic characteristic maps is uniquely assigned to each of the signal intervals; in particular, exactly one signal interval is assigned to each basic characteristic map. The sensor signal 40 acquired in step 38 is evaluated by the evaluation unit 26 using the characteristic map function, whereby it is checked in which signal interval the sensor signal 40 is located and the corresponding basic characteristic map is selected. Subsequently, the selected basic characteristic map is The characteristic curve 46 is used for evaluating touchscreen signals. In the exemplary embodiment, the basic characteristic curves and the signal intervals are determined by laboratory tests. In a simpler version of the exemplary embodiment, it is conceivable that the characteristic curve 46 is independent of the touch position and has only one threshold value. The dependence of the characteristic curve 46 on the touch position in the exemplary embodiment has the advantage that a varying thickness of the air gap 42 can be taken into account, which is possible due to the design of the cover 18 as a flap 19.

In alternativen Ausführungsformen ist die Kennfeldfunktion eine analytische Funktion des Sensorsignals 40. Es ist auch denkbar, dass das Touchscreensensorsignal durch eine analytische Funktion ausgewertet wird. So kann beispielsweise der Schwellenwert eine analytische Funktion abhängig von der Berührposition sein. Beim Kalibrieren 44 des Bedienfelds 16 werden die Parameter bzw. Konstanten der analytischen Funktion in Abhängigkeit vom Sensorsignal 40 gewählt bzw. angepasst.In alternative embodiments, the characteristic map function is an analytical function of the sensor signal 40. It is also conceivable that the touchscreen sensor signal is evaluated by an analytical function. For example, the threshold value can be an analytical function dependent on the touch position. During the calibration 44 of the control panel 16, the parameters or constants of the analytical function are selected or adjusted depending on the sensor signal 40.

In Varianten ist es möglich, dass in Schritt 38 und/oder in einem Zwischenschritt die Abdeckungsposition der Abdeckung 18 ermittelt wird. Beispielsweise ist es denkbar, dass aus dem Sensorsignal 40 ein Öffnungswinkel einer als Klappe 19 ausgebildeten Abdeckung 18 ermittelt wird. In Schritt 44 kann das Bedienfeld in Abhängigkeit von der Abdeckungsposition kalibriert werden.In some variations, the cover position of cover 18 can be determined in step 38 and/or in an intermediate step. For example, it is conceivable that the opening angle of a cover 18 designed as a flap 19 is determined from the sensor signal 40. In step 44, the control panel can be calibrated depending on the cover position.

Im Ausführungsbeispiel weist das Bedienssystem 14 die Abdeckung 18 auf, welche über zwei Scharniere 20 an der Bedieneinheit 10 befestigt ist. In alternativen Ausführungsformen weist das Bedienssystem 14 keine Abdeckung 18 auf. Beispielsweise ist es möglich, dass das Bedienfeld 14 zur Verwendung mit unterschiedlichen Abdeckungen 18, insbesondere mobilen und von der Bedieneinheit 10 lösbaren Abdeckungen 18, eingerichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass Bediensystem 14 in Heiz oder Hausgeräten einzusetzen, welche eine Abdeckung 18 aufweisen (siehe unten und 4).In the exemplary embodiment, the operating system 14 has a cover 18 which is attached to the control unit 10 by two hinges 20. In alternative embodiments, the operating system 14 does not have a cover 18. For example, the control panel 14 may be designed for use with different covers 18, in particular removable covers 18 that can be detached from the control unit 10. In this way, it is possible to use the operating system 14 in heating or household appliances that have a cover 18 (see below and 4 ).

Im Ausführungsbeispiel weist die Abdeckung 18 die Referenzkapazität 22 auf. Es ist möglich, dass die Abdeckung 18 in alternativen Ausführungsformen keine dedizierte Referenzkapazität 22 aufweist. Ist beispielsweise die Abdeckung 18 vollständig aus Glas und/oder aus einem Kunststoff gefertigt, so ist die Abdeckung 18 durch das Sensorelement 12 sensierbar, da die Abdeckung 18 aus wenigstens einem Dielektrikum gefertigt ist. Es ist auch denkbar, dass die Abdeckung 18 zumindest teilweise aus einem leitenden Material gefertigt ist, beispielsweise dass die Abdeckung 18 eine dünne Metallbeschichtung aufweist.In the exemplary embodiment, the cover 18 has the reference capacitance 22. It is possible that in alternative embodiments the cover 18 does not have a dedicated reference capacitance 22. For example, if the cover 18 is made entirely of glass and/or plastic, the cover 18 can be sensed by the sensor element 12, since the cover 18 is made of at least one dielectric. It is also conceivable that the cover 18 is made at least partially of a conductive material, for example, that the cover 18 has a thin metal coating.

Im Ausführungsbeispiel ist die Referenzkapazität 22 so auf der Abdeckung 18 positioniert, dass sie im Zustand einer geschlossenen Abdeckung 18 weitestgehend am Sensorelement 12 anliegt (siehe 2). Das erlaubt eine besonders gute Sensierung der Referenzkapazität 22. In alternativen Ausführungen weist die Referenzkapazität 22 eine andere relative Position zum Sensorelement 12 auf, welche sich an den technischen und konstruktiven Anforderungen an das Bediensystem 14 und/oder die Abdeckung 18 richtet, beispielsweise an eine gleichmäßige Dichteverteilung der Abdeckung 18.In the exemplary embodiment, the reference capacitance 22 is positioned on the cover 18 such that, in the state of a closed cover 18, it is in contact with the sensor element 12 as much as possible (see 2 This allows for particularly good sensing of the reference capacitance 22. In alternative embodiments, the reference capacitance 22 has a different relative position to the sensor element 12, which is determined by the technical and design requirements of the operating system 14 and/or the cover 18, for example, a uniform density distribution of the cover 18.

In Varianten des Ausführungsbeispiels weist die Bedieneinheit zusätzliche kapazitive Sensorelemente 12 auf und/oder weist die Abdeckung 18 zusätzliche, insbesondere korrespondierende Referenzkapazitäten 22 auf. Das erlaubt eine präzisere Bestimmung der Abdeckungsposition. Auf diese Weise lassen sich auch Verformungen, insbesondere elastische Verformungen, der Abdeckung 18 berücksichtigen, welche beispielsweise zu einer unterschiedlichen Dicke des Luftspalts 42 abhängig von der Berührposition führen.In variants of the embodiment, the control unit has additional capacitive sensor elements 12 and/or the cover 18 has additional, in particular corresponding, reference capacitances 22. This allows for a more precise determination of the cover position. In this way, deformations, in particular elastic deformations, of the cover 18 can also be taken into account, which, for example, lead to a different thickness of the air gap 42 depending on the contact position.

Im Ausführungsbeispiel weist das Bedienfeld 16 einen Touchscreen 17 auf. In alternativen Ausführungsformen weist das Bedienfeld wenigstens eine Touchtaste auf. In weiteren Ausführungen weist das Bedienfeld einen Drucksensor und/oder eine Fotodiode und/oder einen Bildsensor, insbesondere einen CCD-Sensor, und/oder einen Temperatursensor und/oder einen induktiven Sensor auf. Bei den optischen Sensoren wird eine Erfassung von Bedieneingaben durch eine Transparenz der Abdeckung 18 beeinflusst. Der induktive Sensor wird durch eine Permeabilität der Abdeckung beeinflusst.In the exemplary embodiment, the control panel 16 has a touchscreen 17. In alternative embodiments, the control panel has at least one touch button. In further embodiments, the control panel has a pressure sensor and/or a photodiode and/or an image sensor, in particular a CCD sensor, and/or a temperature sensor and/or an inductive sensor. With the optical sensors, the detection of user input is affected by the transparency of the cover 18. The inductive sensor is affected by the permeability of the cover.

In Varianten des Ausführungsbeispiels ist es denkbar, dass das Bedienfeld 16 das Sensorelement 12 aufweist. So ist es möglich, dass eine kapazitive Touchtaste, welche für die Erfassung von Benutzereingaben vorgesehen ist, zur Ermittlung der Abdeckungsposition verwendbar ist, insbesondere in Verbindung mit der Referenzkapazität 22.In variations of the embodiment, it is conceivable that the control panel 16 includes the sensor element 12. This makes it possible for a capacitive touch button, intended for capturing user input, to be used to determine the cover position, particularly in conjunction with the reference capacitance 22.

Im Ausführungsbeispiel ist die Abdeckung 18 aus einem Glas gefertigt und damit weitestgehend elektrisch nichtleitend und durchsichtig ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Abdeckung 18 in Varianten wenigstens teilweise schwach elektrisch leitfähig ausgebildet ist, beispielsweise durch eine dünne Metallbedampfung. Es ist auch denkbar dass die Abdeckung 18 teilweise undurchsichtig ausgebildet ist. Auf diese Weise können bestimmte Bereiche des Bediensystems 14, insbesondere Anzeigeelemente, verdeckt werden. Es ist auch denkbar, dass die Abdeckung 18 vollständig undurchsichtig ausgebildet ist. Das ist von Vorteil, wenn die Bedieneinheit 10, insbesondere das Bedienfeld 16, keine veränderbaren Anzeigeelemente aufweist. Statische Anzeigeelemente der Bedieneinheit 10 bzw. des Bedienfeld 16 können, falls notwendig, auf der Außenseite der Abdeckung an einer passenden Position abgebildet sein.In the exemplary embodiment, the cover 18 is made of glass and is therefore largely electrically non-conductive and transparent. It is conceivable that in variants the cover 18 could be at least partially weakly electrically conductive, for example, by means of a thin metal coating. It is also conceivable that the cover 18 could be partially opaque. In this way, certain areas of the operating system 14, in particular display elements, could be concealed. It is also conceivable that the cover 18 could be completely opaque. This is advantageous if the operating unit 10, in particular the control panel 16, does not have any changeable display elements. Static display elements of the control unit 10 or the control panel 16 may, if necessary, be depicted on the outside of the cover in a suitable position.

Die zweite Form 32 der Referenzkapazität 22 entspricht im Ausführungsbeispiel weitestgehend der ersten Form 30 des Sensorelements 12. In Varianten kann die zweite Form 32 eine andere Gestalt als die erste Form 30 aufweisen. Es ist von Vorteil, wenn die erste Form 30 und die zweite Form 32 eine ähnliche Symmetrie aufweisen. Die Symmetrie der ersten Form 30 bestimmt eine Symmetrie des vom Sensorelement 12 erfassten elektrischen Feldes. Die Referenzkapazität 22 ist besonders gut detektierbar, wenn die Symmetrie der zweiten Form 32 der Symmetrie des elektrischen Feldes hinreichend ähnlich ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Referenzkapazität 22 und das Sensorelement 12 bzw. die Sensorelektrode eine ähnliche Größe bzw. Ausdehnung aufweisen.In the exemplary embodiment, the second shape 32 of the reference capacitance 22 largely corresponds to the first shape 30 of the sensor element 12. In variants, the second shape 32 can have a different shape than the first shape 30. It is advantageous if the first shape 30 and the second shape 32 have a similar symmetry. The symmetry of the first shape 30 determines a symmetry of the electric field detected by the sensor element 12. The reference capacitance 22 is particularly easy to detect if the symmetry of the second shape 32 is sufficiently similar to the symmetry of the electric field. Furthermore, it is advantageous if the reference capacitance 22 and the sensor element 12 or the sensor electrode have a similar size or extent.

Im Ausführungsbeispiel ist die Referenzkapazität 22 als eine Metallscheibe ausgebildet. Bevorzugt ist die Referenzkapazität 22 aus einem Metall gefertigt. Es ist denkbar, dass die Referenzkapazität 22 aus einem dielektrischen Material gefertigt ist. In Varianten ist die Referenzkapazität 22 als eine Platte und/oder Folie und/oder Kugel und/oder Zylinder und/oder Quader ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Referenzkapazität 22 aus mehreren Elementen zusammengesetzt ist, beispielsweise aus kleinen Kugeln und/oder Metallsplittern. Die Referenzkapazität 22 kann auch eine Feder und/oder Schraube und/oder Niete und/oder Klammer sein, welche beispielsweise auch ein konstruktives Element der Abdeckung sein können. Die Referenzkapazität 22 kann Teil eines Logos und/oder einer Verzierung sein, das bzw. die beispielsweise aus einem Metall, insbesondere Chrom, gefertigt ist bzw. sind. Weiterhin ist es möglich, dass die Referenzkapazität 22 durch ein komplexeres Bauelement der Abdeckung 18 gebildet wird, beispielsweise eine Anzeige oder eine Bedienleiste.In the exemplary embodiment, the reference capacitance 22 is designed as a metal disc. Preferably, the reference capacitance 22 is made of a metal. It is conceivable that the reference capacitance 22 is made of a dielectric material. In variants, the reference capacitance 22 is designed as a plate and/or foil and/or sphere and/or cylinder and/or cuboid. It is also conceivable that the reference capacitance 22 is composed of several elements, for example, small spheres and/or metal fragments. The reference capacitance 22 can also be a spring and/or screw and/or rivet and/or clip, which can, for example, also be a structural element of the cover. The reference capacitance 22 can be part of a logo and/or decoration, which is/are made, for example, of a metal, in particular chrome. Furthermore, it is possible that the reference capacitance 22 is formed by a more complex component of the cover 18, for example, a display or a control panel.

Die Abdeckung 18 ist im Ausführungsbeispiel als eine Klappe 19 ausgebildet. In weiteren Ausführungsformen ist die Abdeckung über einen Schiebemechanismus mit dem Bediensystem 14 verbunden. Es ist denkbar, dass die Abdeckung wenigstens teilweise flexibel ausgeführt ist und/oder beispielsweise ausrollbar ist. In weiteren Varianten ist die Abdeckung 18 von der Bedieneinheit 10 vollständig lösbar und anbringbar gestaltet. Die Abdeckung 18 kann beispielsweise durch Schraubelemente und/oder Clipverbindungen und/oder Steckelemente und/oder magnetische Elemente mit dem Bediensystem 14, insbesondere der Bedieneinheit 10, verbindbar bei sein.In the exemplary embodiment, the cover 18 is designed as a flap 19. In further embodiments, the cover is connected to the operating system 14 via a sliding mechanism. It is conceivable that the cover is at least partially flexible and/or, for example, rollable. In further variants, the cover 18 is designed to be completely detachable from and attachable to the operating unit 10. The cover 18 can be connected to the operating system 14, in particular the operating unit 10, for example, by screw elements and/or clip connections and/or plug-in elements and/or magnetic elements.

Im Ausführungsbeispiel bilden die Bedieneinheit 10 und das Sensorelement 12 eine Baugruppe in einem gemeinsamen Bedieneinheitsgehäuse. In alternativen Ausführungsformen ist das Sensorelement 12 räumlich von der Bedieneinheit 10 getrennt. Die Kommunikationsverbindung 28 zwischen dem Sensorelement 12 und der Bedieneinheit 10 bzw. ihrer Auswerteeinheit 26 kann beispielsweise als eine Funkverbindung ausgebildet sein. In diesen Ausführungsformen kann das Sensorelement 12 Teil einer Baugruppe sein, welche die Bedieneinheit 10 aufnimmt.In the exemplary embodiment, the control unit 10 and the sensor element 12 form an assembly within a common control unit housing. In alternative embodiments, the sensor element 12 is spatially separated from the control unit 10. The communication link 28 between the sensor element 12 and the control unit 10 or its evaluation unit 26 can, for example, be a radio link. In these embodiments, the sensor element 12 can be part of an assembly that houses the control unit 10.

Beispielsweise kann das Sensorelement 12 in einem Gehäuse 56 des Heizgeräts 48 angebracht sein. 4 zeigt das Heizgerät 48. Das Heizgerät 48 weist eine Brennereinheit 50, die Steuereinheit 52 und die Bedieneinheit 10 auf. Die Bedieneinheit 10 ist in einer Aufnahme 54 befestigt. Die Aufnahme 54 ist mit dem Gehäuse 56 verbunden und weist einen Anschluss für die Kommunikationsschnittstelle 34 der Bedieneinheit 10 auf. Das Gehäuse 56 weist eine Abdeckung 18 auf. Die Abdeckung 18 ist als eine Klappe 19 ausgebildet und mit einem Scharnier 20 am Gehäuse befestigt. Die Abdeckung 18 ist weitestgehend aus Glas gefertigt. Das Gehäuse 56 weist an einer dem Scharnier 20 gegenüberliegenden Seite einer Öffnung für die Abdeckung 18 das kapazitive Sensorelement 12 auf. Die Abdeckung 18 weist eine Referenzkapazität 22 auf. Die Referenzkapazität 22 ist als eine Metallplatte ausgebildet. In einem geschlossenen Zustand deckt die Abdeckung 18 das Bedienfeld 16 der Bedieneinheit 10 vollständig ab. Das Bedienfeld 16 ist als Touchscreen 17 ausgebildet.For example, the sensor element 12 can be installed in a housing 56 of the heating device 48. 4 Figure 48 shows the heating unit. The heating unit 48 comprises a burner unit 50, a control unit 52, and an operating unit 10. The operating unit 10 is mounted in a receptacle 54. The receptacle 54 is connected to the housing 56 and has a connection for the communication interface 34 of the operating unit 10. The housing 56 has a cover 18. The cover 18 is designed as a flap 19 and is attached to the housing by a hinge 20. The cover 18 is made largely of glass. The housing 56 has a capacitive sensor element 12 on an opening for the cover 18 on the side opposite the hinge 20. The cover 18 has a reference capacitance 22. The reference capacitance 22 is designed as a metal plate. In a closed state, the cover 18 completely covers the control panel 16 of the operating unit 10. The control panel 16 is designed as a touchscreen 17.

Die Steuereinheit 52 ist dazu vorgesehen, das Heizgerät 48 zu betreiben, insbesondere Komponenten des Heizgeräts 48, beispielsweise die Brennereinheit 50, anzusteuern. Die Steuereinheit 52 weist einen Speicher, einen Mikroprozessor und Schnittstellen für das Empfangen und Senden von Informationen über Kommunikationsverbindungen 28 auf. Die Steuereinheit 52 weist eine Kommunikationsverbindung 28 zur Brennereinheit 50 auf, welche als Kabelverbindung ausgebildet ist.The control unit 52 is designed to operate the heating appliance 48, in particular to control components of the heating appliance 48, for example the burner unit 50. The control unit 52 has a memory, a microprocessor, and interfaces for receiving and sending information via communication links 28. The control unit 52 has a communication link 28 to the burner unit 50, which is designed as a cable connection.

Die Steuereinheit 52 ist dazu eingerichtet, Benutzereingaben zu empfangen und zu verarbeiten sowie Informationen an den Nutzer zu senden. Die Steuereinheit 52 weist Kommunikationsverbindungen 28 zur Aufnahme 54 zur Kommunikation mit der Bedieneinheit 10 über die Kommunikationssschnittstelle 34 und zum Sensorelement 12 auf. Die Steuereinheit 52 kann Touchscreensignale empfangen und auswerten sowie Inhalte zur Darstellung auf dem Touchscreen 17 senden. Die Auswerteeinheit 26 ist Teil der Steuereinheit 52, welche dazu eingerichtet ist, mithilfe des Sensorsignals das Bedienfeld 16 zu kalibrieren.The control unit 52 is configured to receive and process user input and to send information to the user. The control unit 52 has communication connections 28 to the input 54 for communication with the operating unit 10 via the communication interface 34 and to the sensor element 12. The control unit 52 can receive and evaluate touchscreen signals and send content for display on the touchscreen 17. The evaluation unit Unit 26 is part of the control unit 52, which is designed to calibrate the control panel 16 using the sensor signal.

In alternativen Ausführungsformen ist es möglich, dass die Steuereinheit 52 eine Kommunikationsverbindung 28 zum Sensorelement 12 aufweist, falls notwendig über die Aufnahme 54. In diesen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 52 dafür vorgesehen, das Bedienfeld 16 zu kalibrieren, beispielsweise mithilfe der Auswerteeinheit 26. Die Steuereinheit 52 ist dazu eingerichtet, Steuersignale von der Bedieneinheit 10 zu empfangen.In alternative embodiments, the control unit 52 may have a communication link 28 to the sensor element 12, if necessary via the receptacle 54. In these embodiments, the control unit 52 is designed to calibrate the control panel 16, for example using the evaluation unit 26. The control unit 52 is configured to receive control signals from the operating unit 10.

In der in 4 gezeigten Ausführung ist die Bedieneinheit 10 aus dem Heizgerät 48 entnehmbar ausgebildet. Das erlaubt eine Fernsteuerung des Heizgeräts 48. Die Kommunikationsschnittstelle 34 weist ein WLAN-Modul auf, welches eine Kommunikation mit dem Heizgerät 48 ermöglicht. Das Heizgerät 48 weist einen WLAN-Sender und -Empfänger 58 auf. In alternativen Ausführungsformen kommunizieren die mobile Bedieneinheit 10 und das Heizgerät 48 über eine RF-Verbindung und/oder Bluetooth und/oder Z-wave und/oder ZigBee.In the 4 In the illustrated embodiment, the control unit 10 is designed to be removable from the heating device 48. This allows remote control of the heating device 48. The communication interface 34 includes a WLAN module, which enables communication with the heating device 48. The heating device 48 has a WLAN transmitter and receiver 58. In alternative embodiments, the mobile control unit 10 and the heating device 48 communicate via an RF connection and/or Bluetooth and/or Z-wave and/or ZigBee.

In Varianten weist die Bedieneinheit 10 das Sensorelement 12 auf, insbesondere kann das Bedienfeld 16 das Sensorelement 12 aufweisen. In alternativen Ausführungsformen kann die Bedieneinheit 10 die Steuereinheit 52 aufweisen, insbesondere können die Bedieneinheit 10 und die Steuereinheit 52 eine Baugruppe bilden, insbesondere kann sich die Steuereinheit 52 im Bedieneinheitsgehäuse befinden.In some variants, the operating unit 10 includes the sensor element 12; in particular, the control panel 16 can include the sensor element 12. In alternative embodiments, the operating unit 10 can include the control unit 52; in particular, the operating unit 10 and the control unit 52 can form an assembly; in particular, the control unit 52 can be located in the operating unit housing.

In einer besonderen Ausführung bildet die Abdeckung 18 eine Gehäusewand des Gehäuses 56. Insbesondere kann die Abdeckung 18 eine Gehäusefront des Gehäuses 56 bilden. In Varianten ist die Abdeckung 18 über einen Schiebemechanismus und/oder Klappmechanismus am Gehäuse 56 befestigt. In weiteren Varianten ist die Abdeckung 18 vollständig vom Gehäuse 56 lösbar und/oder an das Gehäuse 56 anbringbar. Beispielsweise kann die Abdeckung 18 Schraubelemente und/oder Clipverbindungen und/oder Steckelemente und/oder magnetische Elemente am Gehäuse 56 anbringt gestaltet sein.In one particular embodiment, the cover 18 forms a housing wall of the housing 56. Specifically, the cover 18 can form a housing front of the housing 56. In some versions, the cover 18 is attached to the housing 56 via a sliding and/or hinged mechanism. In other versions, the cover 18 is completely detachable from the housing 56 and/or attachable to the housing 56. For example, the cover 18 can be designed to attach screw elements and/or clip connections and/or plug-in elements and/or magnetic elements to the housing 56.

Es ist denkbar, dass das Bediensystem 14 oder die Bedieneinheit 10 sich wenigstens zeitweise stationär außerhalb des Heiz- oder Hausgeräts befindet. Beispielsweise kann die Bedieneinheit 10 als ein Raumregler für das Heizgerät 48 ausgeführt. Ein Raumregler ist zur Fernsteuerung des Heizgeräts 48 vorgesehen und kann an einer Gebäudewand befestigbar gestaltet sein.It is conceivable that the operating system 14 or the control unit 10 is located at least temporarily in a stationary position outside the heating or household appliance. For example, the control unit 10 can be designed as a room thermostat for the heating appliance 48. A room thermostat is intended for remote control of the heating appliance 48 and can be designed to be mounted on a building wall.

Claims

Heating or household appliance (48) with an operating system (14) comprising an operating unit (10) having a control panel (16) for user inputs, and comprising a capacitive sensor element (12), wherein a cover position of a cover (18) can be determined by the sensor element (12) and the control panel (16) can be calibrated depending on the determined cover position, wherein the cover (18) is provided to at least partially cover the control panel (16) in at least one cover position, wherein the operating unit (10) is mounted in a receptacle (54), and wherein the operating unit (10) is designed to be removable from the heating or household appliance (48) for remote control.

Heating or household appliance (48) with cover (18) according to Claim 1 , wherein the cover has a reference capacitance (22) and the reference capacitance (22) is designed such that it can be detected by the sensor element (12) at least in one cover position of the cover (18) in which the control panel (16) is at least partially covered.

Heating or household appliance (48) according to one of the preceding claims, wherein the control panel (16) has at least one touch-sensitive control element (17).

Heating or household appliance (48) according to one of the preceding claims, wherein the control panel (16) comprises the sensor element (12).

Heating or household appliance (48) with cover (18) according to one of the preceding claims, wherein the cover (18) is electrically non-conductive and/or at least partially transparent.

Heating or household appliance (48) with cover (18) according to one of the preceding claims, wherein a second form (32) of a reference capacitance (22) largely corresponds to a first form (30) of the sensor element (12).

Heating or household appliance (48) with cover (18) according to one of the preceding claims, wherein a reference capacitance (22) is designed as a metal surface.

Heating or household appliance (48) with cover (18) according to one of the preceding claims, wherein the cover (18) is designed as a flap (19).

Heating or household appliance (48) according to one of the preceding claims, wherein the operating heit (10) the cover (18) and/or the sensor element (12) has.

Heating or household appliance (48) according to one of the preceding claims, wherein a housing (56) of the heating or household appliance (48) comprises the sensor element (12) and/or the cover (18).

Method (36) for calibrating a control panel (16) in a heating or household appliance (48) according to one of the Claims 1 until 10 , comprising the steps: • Capturing a capacitive sensor signal (40) using the capacitive sensor element (12); • Calibrating the control panel (16) depending on the capacitive sensor signal (40).