Touchpanel
Die Erfindung betrifft ein berührungssensitives Bedienfeld eines elektrischen Hausgerätes, insbesondere zur Auswahl eines vorgespeicherten Arbeitsablaufes (Programmwahl) oder einer von mehreren vorab definierten Leistungsstufen oder Betriebszeitdauern dieses Gerätes. Es ist insbesondere zum Einsatz in einem Glaskeramik-Kochfeld vorgesehen, das eine der bekannten Beheizungsarten (Infrarot- bzw. Halogen- oder Induktionsheizung) hat.
Die am weitesten verbreitete Art der Bediensteuerung elektrischer Hausgeräte ist nach wie vor der althergebrachte Dreh- bzw. Knebelsteller. Bei bestimmten Hausgeräten (Geschirrspülern, Waschmaschinen oder Mikrowellengeräte) reichen ein oder zwei derartige Drehsteller zur Einstellung von Arbeitsprogramm, Arbeitszeitdauer und gegebenenfalls Leistung des Gerätes aus. Zur Bedienung eines Elektroherdes mit mehreren Kochstellen, der zumeinst auch einen integrierten Backofen umfasst, werden dagegen in der Regel vier oder mehr derartige Drehsteller auf einem Bedienfeld eingesetzt.
Da außerdem die Bedienfelder von Elektroherden unter einem ungünstigen Winkel für den Bediener angeordnet sind, ist die Bedienung bekanntermaßen nicht optimal. Trotz ergonomischer Verbesserungen, wie etwa einer bestimmten Neigung des Bedienfeldes oder einer Betonung der Zuordnung zwischen Drehstellern und zugehörigen Kochzonen durch die räumliche Anordnung der Drehsteller oder Farbzuordnungen, sind Fehlbedienungen keineswegs ausgeschlossen. Zudem sind die bekannten Dreh- bzw. Knebelsteller in erheblichem Maße mechanische Komponenten und sind als solche relativ herstellungs- und kostenaufwendig.
Es hat daher verschiedentlich Ansätze zur praktischen Nutzung anderer Bedienkonzepte auch bei Hausgeräten gegeben. Hierzu gehört der Einsatz von - im Audio- und Videobereich eine Zeitlang weit verbreiteten - Schiebestellem ebenso wie der von Ziffern- Eingabetastaturen. Diese alternativen Bedienkonzepte haben sich aber am Markt nicht durchsetzten können. Teils litten Sie unter Kosten- und/oder Zuverlässigkeitsproblemen, teils wurden sie von den Kunden wegen der ungewöhnlichen Handhabung nicht angenommen.
Aus der DE 2723 325 C3 ist eine Sensorschalter-Einrichtung für Haushaltsgeräte bekannt, die die seinerzeit eingesetzten Drehknöpfe bzw. Kippschalter mit Sensorfeldern dahingehend verbessern soll, dass ein unbeabsichtigtes Löschen oder Verändern einer
gewollten Eingabe vermieden wird. Hierzu wird einem Sensorschalter oder Schalterfeld ein zusätzlicher Sensorschalter eng benachbart zugeordnet, bei dessen Betätigung vorherige Eingaben gesichert und weitere (als unbeabsichtigt unterstellte) Eingaben verhindert werden. Die programmierte Funktion des Gerätes wird letztlich durch Betätigung eines Start-Schalters aktiviert.
Aus der DE 196 45 678 C2 ist eine Bedieneinheit zum Schalten und Steuern von Haushaltsgeräten, beispielsweise Küchenherden, bekannt, welche eine Bedienfläche mit dahinter befindlichen Sensoren und einen Prozessor zur Verarbeitung der von Sensoren erzeugten elektrischen Signale aufweist. Die Bedienfläche besteht aus einer steifen, formstabilen Platte, an deren Rückseite einzelne Piezosensoren verteilt sind, die auf punktuellen Druck zur Auswahl einer Funktion durch Erzeugung von Signalen unterschiedlicher Intensität reagieren.
Bei verschiedenen Herstellern von Haushaltsgeräten werden im übrigen die unter dem Namen "Touch Control" bekannten Bedienfelder der Firma E.G.O. eingesetzt. Diese umfassen eine Anzahl von Sensorfeldern bzw. Tasten, die bei einem Glaskeramik-Kochfeld unter der Glaskeramikplatte liegen und deren Lage durch eine Bedruckung der Platte für den Benutzer markiert ist. Mit einer Berührung eines der Sensorfelder mit dem Finger lässt sich durch Betätigung des zugeordneten Schalters eine von mehreren vorgegebenen Leistungsstufen einer Kochzone einstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bedienfeld der Gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welches kostengünstig herstellbar und langlebig ist und dessen Benutzung leicht zu verstehen und in einer Weise attraktiv ist, dass der Einsatz dieses Bedienfeldes dem Hersteller des Haushaltsgerätes eine hohe Kundenakzeptanz sichert.
Diese Aufgabe wird durch ein Bedienfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, ein mit einem Fingerzug "beschreibbares" Bedienfeld bereit zu stellen. Ein solches Bedienfeld nutzt die seit Jahren gewachsene Vertrautheit mit den sogenannten Touchscreens von Handheld-PCs Organizern und (neuerdings) auch Mobiltelefonen bei zunehmend bereiten Benutzerkreisen. Es assoziiert zudem ein ausgeprägt nutzerbezogenes Bedienkonzept und vermittelt dem Nutzer den Eindruck, ein Gerät mit einer technisch hochstehenden Steuerung zu bedienen.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird dem Anwender ein erheblicher Konkurrenzvorteil gegenüber Wettbewerbern durch die neuartige und attraktive Bedienmöglichkeit erschlossen. Zudem werden mit der durch die Erfindung möglichen Reduzierung der Anzahl von Bedienelementen bei Geräten, bei denen mehrere Komponenten separat zu steuern sind, wesentliche Kostenvorteile erbracht. So wird für ein komfortables Bedienelement vom "Touch Control"-Typ eine Reduzierung der Anzahl der Sensorelemente von 17 auf 10 - einschließlich Ein- Ausschalter, Timern, Kindersicherung und Warmehaltefunktion - angenommen.
Das vorgeschlagene Bedienfeld umfasst insbesondere eine Mehrzahl von flächig angeordneten Sensorfeldern, denen jeweils ein Erfassungselement zur Erfassung einer Berührung des jeweiligen Feldes zugeordnet ist, und eine Bediensteuerung (Controller) mit einer mit den Erfassungselementen verbundenen Erfassungseinrichtung, die zur Erkennung des Schriftzuges auf eine Abfolge der Berührung mehrerer Sensorfelder anspricht. In der Erfassungseinrichtung ist ein Algorithmus zur Auswertung einer Berührungsabfolge implementiert, der aus den menschlichen Schreibgewohnheiten abgeleitet ist. Diesem Algorithmus entspricht eine intuitiv leicht erlernbare Bedienvorschrift.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführung sind die Sensorfelder matrixförmig, und insbesondere in einer 3x3-Matrix, angeordnet. Die Erfindung ist jedoch hierauf keineswegs beschränkt, sondern es können auch vieleckige, kreisförmige oder andere Sensorfeld-Konfigurationen oder Matrizen mit einer anderen Anzahl von Zeilen und Spalten für bestimmte Einsatzzwecke zu bevorzugen sein.
Die Erfassungselemente als solche können in Abstimmung auf die konkrete Anwendungssituation nach dem Stand der Technik realisiert werden. Bedienfelder, die mit einer flexiblen
Oberfläche ausgeführt werden können, erlauben den Einsatz von bekannten resistiven oder Piezo-Druckaufnehmern, während beispielsweise für Glaskeramik-Kochfelder die aus dem erwähnten "Touch Control" bekannten Sensoren eingesetzt werden können.
Dem Bedienfeld ist bevorzugt mindestens ein Anzeigfeld zur Anzeige einer erfolgten Eingabe, insbesondere eines eingestellten Programms oder einer Leistungsstufe oder Zeitdauer, zugeordnet. Ohne dass das Bedienfeld selbst als Anzeigefeld wirken kann, ist so- mit für den Benutzer stets eine Kontrolle der vorgenommenen Einstellungen möglich.
In einer zweckmäßigen Ausführung weist das Anzeigefeld (oder bei Vorsehen mehrerer Anzeigefelder jedes) eine 7-Segment-Anzeige auf. Derartige Anzeigen sind besonders kostengünstig und von Ihrer Anzeigefunktion her für die Kombination mit einem Bedienfeld der vorgeschlagenen Art gut geeignet.
Das erfindungsgemäße Bedienfeld kann grundsätzlich bei verschiedenen Hausgeräten, speziell Haushaltsgroßgeräten wie Geschirrspülern, Waschmaschinen, Trocknern oder Kühlgeräten, aber beispielsweise auch Mikrowellengeräten, eingesetzt werden. Besonders geeignet ist es zur Integration in ein Glaskeramik-Kochfeld, wobei die Sensorfelder insbesondere durch eine Bedruckung der Glaskeramikplatte markiert und die Erfassungselemente unter der Glaskeramikplatte angeordnet sind. Eine besonders kostengünstige und ergonomisch vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn allen Kochzonen des Glaskeramik- Kochfeldes ein gemeinsames Bedienfeld zugeordnet und außerhalb dessen eine der Anzahl der Kochzonen entsprechende Anzahl von Anzeigefeldern angeordnet ist. Hierdurch wird nämlich die Anzahl der Bedienelemente für ein Kochfeld bzw. einen Elektroherd wesentlich reduziert, was die Übersichtlichkeit für den Benutzer verbessert und einen vergrößerten Gestaltungsspielraum schafft.
Auch bei diesem Einsatz können die Anzeigefelder bevorzugt eine 7-Segment-Anzeige und daneben ein Anzeigeelement zur Ein- Ausanzeige oder Restwärmeanzeige umfassen. Sie sind in einer der Anordnung der Kochzonen auf dem Glaskeramik-Kochfeld entsprechenden Anordnung dem Bedienfeld benachbart angeordnet sind. Für den Benutzer wird hierdurch schnell und sicher kontrollierbar, welche Kochzone er eingeschaltet hat und mit welcher Leistung diese betrieben wird.
In einer besonders vorteilhaften Fortbildung des Erfindungsgedankens sind mindestens einige Sensorfelder mit einer sekundären Eingabefunktion belegt derart, dass ihre Berührung außerhalb eines Schriftzuges eine vorbestimmte Steuerfunktion auslöst.
Speziell ist eine der Anzahl der Kochzonen entsprechende Anzahl von Sensorfeldern mit einer Kochzonen-Auswahlfunktion belegt und/oder es ist eines der Sensorfelder mit einer Eingabelöschfunktion belegt derart, dass dessen Berührung mindestens eine vorhergehende Eingabe löscht. In einer derartigen Ausgestaltung des Bedienfeldes für ein Glaskeramik-Kochfeld ist dann kein zusätzliches Bedienelement für die Auswahl der zu aktivie- renden Kochzone(n) bzw. zum Löschen etwaiger fehlerhafter Eingaben erforderlich. Es versteht sich, dass im zugehörigen Controller Mittel zur Realisierung einer Mehrschritt- Bedienung vorgesehen sind. Vorteilhaft ist hierbei auch eine derartige Ausführung zuge-
höriger Anzeigeelemente, dass dem Benutzer der aktuelle Eingabestatus des Bedienfeldes verdeutlicht wird.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteran- Sprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bedienfeldes in Art einer perspektivischen Explosi- onsdarstellung,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung des Bedienfeldes nach Fig. 1 im montierten und beschrifteten Zustand,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Bedienfeld der in Fig. 1 und Fig. 2 skizzierten
Art mit zugeordneten Anzeigeelementen,
Fig. 4A und 4B Darstellungen zur Verdeutlichung der Eingabevorgänge bei einem
Bedienfeld dieser Art, zusammen mit korrespondierenden Darstel- lungen auf einer 7-Segment-Anzeige, und
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Glaskeramik-Kochfeld mit einem Bedienfeld der in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Art.
Fig. 1 zeigt schematisch eine als MxN-Matrix aufgebaute Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Bedienfeldes 1 , bei der M=3 und N=3 ist. Das Bedienfeld umfasst neun in einer Trägerplatte 3 fixierte Erfassungselemente bzw. Sensortasten 5, die mit einer Abdeckscheibe 7 bedeckt sind. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Abdeckscheibe 7 entsprechend der regulären Anordnung der Erfassungselemente 5 durch Bedruckung mit einem regelmäßigen Raster in neun Sensorfelder 9 unterteilt, die jeweils mit einer Ziffer "1" bis "9" gekennzeichnet sind. Die Abdeckscheibe kann beispielsweise durch einen Abschnitt der Glaskeramikplatte eines Kochfeldes gebildet sein.
In Fig. 3 ist ein derartiges Bedienfeld 1 (bei dem die Beschriftung weggelassen ist) in Kombination mit vier 7-Segment-Anzeigeelementen 11 und vier Restwärme- Anzeigepunkte 13 zu einem Bedien- und Anzeigefeld 15 für vier zu steuernde Einrichtungen kombiniert. Wie Fig. 5 zeigt, ist das Bedien- und Anzeigefeld 15 beispielsweise in ein Glaskeramik-Kochfeld 17 integrierbar, welches in üblicher weise in eine Küchenarbeits-
platte 19 eingelassen ist und vier Kochzonen 21a - 21 d umfasst. Es ermöglicht in dieser Anordnung die Leistungssteuerung sämtlicher Kochzonen mit einem einzigen Bedienelement und - was in den Figuren nicht zu erkennen ist - außerdem die Auswahl einer zu aktivierenden Kochzone und das Löschen fehlerhafter Eingaben, gemäß den allgemeinen Ausführungen weiter oben. Eine Kochzone kann beispielsweise durch das Markieren einer entsprechenden Sensorfläche aktiviert werden, z.B. die Sensorfläche 3 (Fig. 2) für die Kochzone 21b (Fig. 5). Dann folgt die Eingabe der Kochstufe.
Fig.4A und 4B verdeutlichen die Handhabung des Bedienfeldes 1 anhand der Gegen- überstellung mit korrespondierenden Anzeigen auf der 7-Segment-Anzeige 11. Fig. 4a ist im wesentlichen selbsterklärend, so dass eine genauere Beschreibung nicht erforderlich ist.
Unter Bezugnahme auf Fig.4B ist die Abfolge der Sensorenflächenberührung "1 - 2 - 3" dem Segment "c" der 7-Segment-Anzeige zugeordnet, die Sensorflächen- Berührungsfolge "4 - 5 - 6" ist im Segment "g" zugeordnet, die Sensorflächen- Berührungsabfolge "7 - 8 - 9" ist dem Segment "f zugeordnet, die Sensorflächen- Berührungsabfolge "1 - 4" ist dem Segment "b" zugeordnet, die Berührungs-Abfolge "4 - 7" ist dem Segment "a" zugeordnet, die Berührungs-Abfolge "3 - 6" ist dem Segment "d" und die Berührungs-Abfolge der Felder 6 - 9" ist dem Segment "e" zugeordnet. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit von der konkreten Größe einer Sensormatrix oder gegebenenfalls auch einer von der Matrixform abweichenden Gestalt geeignete Berührungs- Abfolgen in Abstimmung auf vorgegebene Betätigungs- sowie Anzeige- Konstellationen möglich sind.
Auch im übrigen ist die Ausführung der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sonder ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.
O 03/081411
Bezugszeichenliste
Bedienfeld
Trägerplatte
Erfassungselement
Abdeckscheibe
Sensorfeld
7-Segment-Anzeigeelement
Restwärme-Anzeigepunkt
Bedien- und Anzeigefeld
Glaskeramik-Kochfeld
Küchenarbeitsplatte a-21d Kochzone