[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektromotorisch angetriebenen
Gerätes, insbesondere eines Haushaltsgerätes, wobei ein aktueller Handhabungszustand
des Gerätes anhand eines Status eines Handhabungsparameters ermittelt wird, wobei
ein Betriebszustand des Gerätes, insbesondere eine Drehzahl des das Gerät antreibenden
Motors, in Abhängigkeit von dem ermittelten Handhabungszustand eingestellt wird.
[0002] Elektromotorisch angetriebene Geräte im Sinne der Erfindung sind insbesondere Haushaltsgeräte
wie Akkusauger, Fensterreiniger oder ähnliche. Vorzugsweise können diese Geräte handgeführte
Geräte sein. Alternativ können diese Geräte jedoch auch selbsttätig verfahrbare Geräte,
wie beispielsweise Reinigungsroboter, sein. Zur Durchführung der jeweiligen Aufgabe
des Gerätes, beispielsweise einer Saug- oder Wischaufgabe, verfügen die Geräte über
einen elektromotorischen Antrieb. Dieser elektromotorische Antrieb weist einen Motor
auf, der beispielsweise die Fortbewegung des Gerätes oder auch die Bewegung von Reinigungseinrichtungen,
wie beispielsweise Reinigungsbürsten oder ähnliches, bewirken kann.
[0003] Es ist im Stand der Technik bekannt, diese elektromotorisch angetriebenen Geräte
für einen besonders komfortablen Betrieb so auszugestalten, dass ein aktueller Handhabungszustand
des Gerätes ermittelt wird und in Abhängigkeit von dem ermittelten Handhabungszustand
ein dazu korrespondierender Betriebszustand des Gerätes eingestellt wird. Ein Handhabungszustand
des Gerätes kann beispielsweise das Anheben des Gerätes durch einen Nutzer sein. Der
Handhabungszustand wird anhand eines Status eines gemessenen Handhabungsparameters
ermittelt. Ein solcher Handhabungsparameter kann beispielsweise Aufschluss über den
Kontakt oder Nicht-Kontakt einer Hand des Nutzers mit einem Griff des Gerätes geben.
Der Status des Handhabungsparameters ist folglich entweder "Griff wird angefasst"
oder "Griff wird nicht angefasst". Die Messung des Status erfolgt beispielsweise mittels
eines im Griffbereich des Gerätes angeordneten Kontaktsensors. In Abhängigkeit von
dem Messergebnis des Handhabungsparameters, beispielsweise "Griff wird angefasst"
wird darauf geschlossen, dass aktuell der Handhabungszustand "Anheben des Gerätes
durch Nutzer" vorliegt. In Abhängigkeit von diesem ermittelten Handhabungszustand
wird dann schließlich ein Betriebszustand des Gerätes eingestellt, beispielsweise
die Inbetriebnahme des elektromotorischen Antriebs zur Rotation von Reinigungsbürsten
oder ähnlichem.
[0004] Die Druckschrift
DE 2644697 A1 offenbart beispielsweise ein elektromotorisch angetriebenes Gerät, insbesondere einen
Haushalts- und/oder Gewerbestaubsauger, bei welchem zum Ein- beziehungsweise Ausschalten
des Gerätes ein durch Berührung seine Schaltstellung ändernder Sensorschalter vorgesehen
ist. Mittels des Sensorschalters lässt sich die Drehzahl des Antriebes, insbesondere
des Gebläsemotors, verändern. Eine Kontaktplatte des Sensorschalters ist an dem Gerät
so angebracht, dass der Nutzer beim Betrieb des Gerätes üblicherweise damit in Kontakt
gelangt. Zur Durchführung eines Schaltvorganges sowohl beim Ein- und Ausschalten als
auch für eine Drehzahlverstellung berührt der Nutzer die elektrisch leitende Kontaktplatte
des Sensors mit der Hand. Bei einem Berühren der Kontaktfläche schaltet sich der Motor
ein und bleibt so lange eingeschaltet bis der Nutzer den Sensorschalter beziehungsweise
dessen Kontaktfläche freigibt. Sobald der Nutzer beispielsweise den mit der Kontaktfläche
versehenen Saugschlauch aus der Hand legt, schaltet sich der Staubsauger selbsttätig
aus.
[0005] Nachteilig bei dem zuvor dargestellten Verfahren ist, dass nur der Status eines einzigen
Handhabungsparameters des Gerätes gemessen wird, nämlich nur der Kontakt bzw. Nicht-Kontakt
der Hand mit der Kontaktfläche des Gerätes. Es wird nicht unterschieden, ob der Nutzer
das Gerät tatsächlich auch benutzen möchte, oder ob er dieses lediglich - ggf. versehentlich
- kurzzeitig berührt.
[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines elektromotorisch
angetriebenen Gerätes zu schaffen, welches eine praxisgerechtere, differenziertere
Einstellung/Änderung des Betriebszustandes des Gerätes und somit auch eine komfortablere
Bedienung des Gerätes ermöglicht.
[0007] Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb
eines elektromotorisch angetriebenen Gerätes nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs
vor, bei welchem die Status mindestens zweier Handhabungsparameter gemessen werden,
wobei die Status zur Ermittlung des aktuellen Handhabungszustandes des Gerätes logisch
miteinander verknüpft werden.
[0008] Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Handhabungszustand - und somit auch der
Betriebszustand des Gerätes - als Ergebnis einer Mehrzahl von gemessenen Status der
Handhabungsparameter ermittelt. Dabei messen vorteilhaft mindestens zwei an dem Gerät
angeordnete Sensoren jeweils den Status eines Handhabungsparameters, wobei jeder Sensor
einen anderen Handhabungsparameter misst. Im Stand der Technik wird hingegen ausschließlich
der Status eines einzigen Handhabungsparameters, nämlich "Gerät wird angefasst" bzw.
"Gerät wird nicht angefasst", gemessen. Nunmehr werden nach der Erfindung mindestens
zwei Handhabungsparameter gemessen, hierzu gehören beispielsweise der Kontakt des
Gerätes mit einer Ladestation, das Anfassen des Gerätes durch den Nutzer und/ oder
der Kontakt des Gerätes mit einer Oberfläche. Je nach der logischen Verknüpfung der
Status dieser Handhabungsparameter kann nun auf einen differenzierteren Handhabungszustand,
beispielsweise "Anheben des Gerätes durch Nutzer ohne Anlage an Oberfläche" geschlossen
werden und ein dazu korrespondierender Betriebszustand, beispielsweise "Gerät aus"
eingestellt werden.
[0009] Mittels der logischen Verknüpfung kann der Betriebszustand des Gerätes nun differenzierter
eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Anschalten eines Antriebs nicht nur von
einem Ergreifen des Gerätes durch einen Nutzer abhängig gemacht werden, sondern -
beispielsweise aus Sicherheitsaspekten - zusätzlich auch von einer tatsächlichen Anlage
des Gerätes an einer zu bearbeitenden Oberfläche. Während des ausschließlichen Ergreifens
des Gerätes empfiehlt es sich, den Betriebszustand des Gerätes auf "Aus" zu lassen,
so dass elektromotorisch angetriebene Elemente, wie beispielsweise Reinigungsbürsten,
weiterhin stillstehen. Dadurch ergibt sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem
zuvor dargestellten Stand der Technik, da gemäß diesem lediglich das Ergreifen des
Gerätes erkannt wird, jedoch nicht weiter danach differenziert wird, ob der Nutzer
das Gerät auch tatsächlich an einer zu bearbeitenden Oberfläche anlegt. Mit der Erfindung
wird somit zum einen das Verletzungsrisiko deutlich reduziert und zum anderen auch
Strom gespart, was insbesondere bei akkubetriebenen Geräten von Interesse ist.
[0010] Gemäß der Erfindung kann der aktuelle Handhabungszustand aus mehr als zwei möglichen
Handhabungszuständen ermittelt werden. Beispielsweise können je nach der Anordnung
und Ausbildung der Sensoren grundsätzlich die Handhabungszustände "Gerät nicht angefasst
und nicht auf Oberfläche", "Gerät angefasst und nicht auf Oberfläche", "Gerät angefasst
und auf Oberfläche" und "Gerät nicht angefasst und Gerät auf Oberfläche" ermittelbar
sein.
[0011] Insgesamt kann das Gerät somit durch das Verknüpfen der Signale mehrerer Sensoren
den aktuellen Handhabungszustand mit großer Genauigkeit ermitteln, so dass sich eine
äußerst komfortable und sichere Bedienbarkeit des Gerätes ergibt. Insbesondere sind
für die Betätigung des Gerätes auch keine Schalter erforderlich.
[0012] Es ist vorgesehen, dass als ein Handhabungsparameter eine Anwesenheit einer Hand
eines Nutzers im Bereich einer Handhabe, insbesondere eines Handgriffs, des Gerätes
gemessen wird. Sofern die Anwesenheit einer Hand des Nutzers erkannt wird, kann beispielsweise
davon ausgegangen werden, dass der Nutzer beabsichtigt, das Gerät zu einer zu bearbeitenden
Fläche zu bewegen und dort eine Bearbeitung durchzuführen. Dieser Handhabungsparameter
charakterisiert somit eine Art Übergangssituation, in welcher das Gerät vorteilhaft
noch den Betriebszustand "Aus" aufweist, da es sowohl möglich ist, dass der Nutzer
das Gerät lediglich in eine Ladestation einbringen möchte, als auch dass er dieses
tatsächlich zur Reinigung einer Oberfläche benutzen möchte. Da der Handgriff des Gerätes
ein Element an dem Gerätegehäuse darstellt, welches regelmäßig ergriffen wird, um
das Gerät anzuheben oder zu benutzen, stellt dieser einen geeigneten Ort zur Messung
eines Handhabungsparameters dar.
[0013] Es empfiehlt sich insbesondere, dass die Anwesenheit der Hand zwischen der Handhabe
und einer weiteren Oberfläche des Gerätes mittels eines kapazitiven Sensors gemessen
wird. Gemäß dieser Ausgestaltung bildet sich zwischen der Handhabe, beispielsweise
einem Handgriff, und einer weiteren Oberfläche des Gerätes ein Bereich aus, in welchen
ein Nutzer seine Hand einführen kann. Die Handhabe und die weitere Oberfläche des
Gerätes bilden dabei korrespondierende Platten eines Kondensators, dessen Kapazität
durch das Einführen der Hand beeinflusst wird.
[0014] Alternativ zu der Detektierung der Anwesenheit der Hand mittels eines kapazitiven
Sensors sind auch alternative Messverfahren möglich. Beispielsweise kann die Anwesenheit
der Hand auch mittels an dem Gerät angeordneter Drucksensoren oder optischer Sensoren
detektiert werden, welche Sensoren in dem Fall, dass das Gerät in der Ladestation
angeordnet ist, einen auf den Drucksensor wirkenden Druck oder eine Reduzierung der
Lichtintensität detektieren. Voraussetzung ist dabei unabhängig von der Art des Sensors,
dass der Sensor erkennen kann, ob der Nutzer das Gerät an der Handhabe ergreift oder
nicht. Befindet sich das Gerät in Kontakt mit der Hand des Nutzers, so kann gemäß
einer Ausführungsform der Motor des Gerätes gestartet werden. Vorteilhaft empfiehlt
es sich jedoch, zur besseren Beurteilung des Handhabungszustandes des Gerätes einen
weiteren Handhabungsparameter zu messen, beispielsweise ob das Gerät zusätzlich auf
einer zu reinigenden Oberfläche aufgelegt ist. Umgekehrt kann es in Bezug auf die
Abschaltung des Motors vorteilhaft sein, den Motor stets dann abzuschalten, wenn die
Hand von der Handhabe des Gerätes entfernt wurde und somit der Kontakt zu dem Gerät
nicht mehr besteht. Dies dient bei handgeführten Geräten der Sicherheit des Nutzers.
Bei selbsttätig verfahrbaren Geräten, wie beispielsweise Reinigungsrobotern, empfiehlt
es sich dagegen, den Betrieb des Gerätes nicht von einem bestehenden Kontakt zwischen
Gerät und Hand des Nutzers abhängig zu machen.
[0015] Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass als ein Handhabungsparameter eine Anwesenheit
des Gerätes in einer Ladestation detektiert wird. Der Handhabungsparameter "Gerät
in Kontakt mit Ladestation" oder "Gerät wird geladen" gibt einen konkreten Hinweis
darauf, dass das Gerät derzeit nicht benutzt werden kann. Insofern sollte bei einem
entsprechenden Status dieser Handhabungsparameter stets der Motor des Gerätes ausgeschaltet
sein. In Kombination mit dem Handhabungsparameter "Gerät wird angefasst" ist stets
dem Handhabungsparameter "Gerät wird geladen" Vorrang einzuräumen, da der Motor des
Gerätes selbst dann nicht gestartet werden sollte, wenn der Nutzer das in der Ladestation
angeordnete Gerät anfasst.
[0016] Es wird vorgeschlagen, dass die Anwesenheit mittels an dem Gerät angeordneter Drucksensoren
oder optischer Sensoren detektiert wird, welche Sensoren in dem Falle, dass das Gerät
in der Ladestation angeordnet ist, einen auf den Drucksensor wirkenden Druck oder
eine Reduzierung der Lichtintensität detektieren. Es empfiehlt sich, sowohl die Drucksensoren
als auch die optischen Sensoren so an dem Gerät anzuordnen, dass diese ausschließlich
dann eine Veränderung detektieren, wenn das Gerät in Kontakt mit der Ladestation steht
und nicht etwas, wenn sich das Gerät einer zu reinigenden Oberfläche nähert. Daher
sollte sich die Position der Sensoren zur Erkennung der Anwesenheit des Gerätes in
einer Ladestation beispielsweise von der Position der Sensoren zur Erkennung der Anwesenheit
des Gerätes an einer zu bearbeitenden Oberfläche unterscheiden. Beispielsweise empfiehlt
es sich, die Ladestation so auszubilden, dass diese ein Aufnahmegehäuse für das Gerät
aufweist, welches Anlageflächen zwischen Ladestation und Gerät im Wesentlichen nicht
in einem Kontaktbereich von Gerät und zu bearbeitender Oberfläche vorsieht. Damit
ist sichergestellt, dass die Drucksensoren oder optischen Sensoren eine zu bearbeitende
Oberfläche nicht mit einem Gehäuse der Ladestation verwechseln oder umgekehrt. Beispielsweise
könnte das Aufnahmegehäuse der Ladestation ringförmig ausgebildet sein, so dass das
Gerät lediglich mit einem schmalen Randbereich auf der Ladestation aufliegt. Der überwiegende
Teilbereich der Anlagefläche des Gerätes wäre dagegen nicht von dem Gehäuse der Ladestation
bedeckt, so dass gemäß dem Verfahren eindeutig zwischen einer Anordnung des Gerätes
in der Ladestation und einer Anordnung des Gerätes auf einer zu bearbeitenden Oberfläche
unterschieden werden kann.
[0017] Alternativ oder zusätzlich kann die Anwesenheit des Gerätes in der Ladestation auch
mittels eines an dem Gerät angeordneten Ladezustandssensors detektiert werden. Sofern
der Ladezustandssensor misst, dass aktuell ein Ladevorgang des Gerätes stattfindet,
sollte der Betriebszustand des Gerätes stets "Aus" sein.
[0018] Es wird des Weiteren vorgeschlagen, dass als ein Handhabungsparameter eine Anwesenheit
des Gerätes an einer zu bearbeitenden Oberfläche, insbesondere ein Kontakt des Gerätes
mit einer zu bearbeitenden Oberfläche, detektiert wird. Sofern die Anwesenheit des
Gerätes an der Oberfläche festgestellt wird, sollte der Motor des Gerätes eingeschaltet
werden, um beispielsweise Reinigungseinrichtungen, wie Reinigungsbürsten, zu rotieren,
so dass die Oberfläche bearbeitet werden kann. Bei Detektion des Handhabungsparameters
"Kontakt des Gerätes mit zu bearbeitender Oberfläche" kann stets der Betriebszustand
"Ein" des Gerätes vorgesehen sein.
[0019] Es empfiehlt sich insbesondere, dass die Anwesenheit, insbesondere der Kontakt, an
der zu bearbeitenden Oberfläche mittels an dem Gerät angeordneter Drucksensoren oder
optischer Sensoren detektiert wird, wobei die Sensoren in dem Fall, dass das Gerät
an der zu bearbeitenden Oberfläche angeordnet ist, einen zu der Gewichtskraft des
Gerätes korrespondierenden Druck oder eine Reduzierung der Lichtintensität messen.
Vorteilhaft sind diese Drucksensoren oder optischen Sensoren - im Gegensatz zu den
Sensoren, welche eine Anordnung des Gerätes in der Ladestation detektieren sollen
- an dem überwiegenden Teilbereich der Anlagefläche des Gerätes zu der Oberfläche
angeordnet. Vorteilhaft kann es sich beispielsweise um Fotodioden handeln, welche
in die Anlagefläche des Gerätes eingelassen sind, so dass diese automatisch bei der
Anlage des Gerätes an der zu bearbeitenden Oberfläche abgedunkelt werden. Die Reduzierung
der Lichtintensität kann dabei auf besonders einfache Art und Weise gemessen werden,
so dass zweifelsfrei die Anwesenheit einer zu bearbeitenden Oberfläche festgestellt
werden kann. In dem Falle der Verwendung von Drucksensoren empfiehlt es sich, dass
diese ebenfalls auf der zu der zu bearbeitenden Oberfläche gerichteten Anlagefläche
des Gerätes angeordnet sind. Die Drucksensoren können beispielsweise ebenfalls in
die Geräteoberfläche eingelassen sein, so dass diese vorteilhaft nicht über die Ebene
der Anlagefläche hervorstehen und bei der Verwendung des Gerätes stören oder beschädigt
werden.
[0020] Vorteilhaft sollte das elektromotorisch angetriebene Gerät stets so betrieben werden,
dass die Drehzahl des Motors auf Null gestellt wird oder Null bleibt, wenn eine Anwesenheit
des Gerätes in einer Ladestation detektiert wird. Der Handhabungsparameter "Kontakt
des Gerätes mit Ladestation" ist somit ein sicherheitsrelevanter Parameter, bei dessen
Status "ja" der Motor stets ausgeschaltet sein sollte. Sofern die Drehzahl des Motors
bereits Null ist, sollte diese weiterhin Null bleiben. Sofern sich der Motor bei Messung
des Handhabungsparameters noch dreht, sollte dieser unverzüglich ausgeschaltet werden.
[0021] Darüber hinaus sollte die Drehzahl des Motors auf einen Betrag größer null gestellt
werden oder einen Betrag größer null beibehalten, wenn eine Anwesenheit des Gerätes
auf einer zu bearbeitenden Oberfläche und/oder eine Anwesenheit einer Hand im Bereich
einer Handhabe des Gerätes gemessen wird. Bei der Anwesenheit des Gerätes auf einer
zu bearbeitenden Oberfläche kann regelmäßig von einem Bearbeitungswunsch des Nutzers
ausgegangen werden, so dass in diesem Fall regelmäßig ein Anschalten des Motors erfolgen
kann beziehungsweise der Betrieb des Motors beibehalten werden sollte. Anders sieht
dies aus, wenn lediglich eine Anwesenheit einer Hand im Bereich einer Handhabe des
Gerätes gemessen wird. In diesem Fall kann nicht einwandfrei festgestellt werden,
ob der Nutzer aktuell beabsichtigt, das Gerät zu einer Bearbeitung der Oberfläche
einzusetzen. Vielmehr ist durch die Anwesenheit der Hand im Bereich der Handhabe eine
Art Übergangssituation charakterisiert, in welcher der Nutzer das Gerät entweder tatsächlich
auf eine Oberfläche zuführen könnte, um die Oberfläche zu reinigen, oder demgegenüber
nur ein Anheben des Gerätes wünscht, beispielsweise zum Transport an einen anderen
Ort. In diesem Fall sollte aus sicherheitsrelevanten Gründen keine Anschaltung des
Motors erfolgen, so dass die Drehzahl noch nicht größer null ist. Wenngleich kann
zur Ausführung des Verfahrens jedoch auch vorgesehen sein, dass der Motor bereits
dann startet, sobald der Nutzer das Gerät im Bereich einer Handhabe ergreift. Für
den Fall, dass das Gerät von der zu bearbeitenden Oberfläche entfernt wird oder die
Hand aus dem Bereich der Handhabe entfernt wird, kann umgekehrt vorgesehen sein, dass
die Drehzahl des Motors sofort auf Null gestellt wird.
[0022] Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Betriebszustand des Motors, insbesondere
die Drehzahl des Motors, nach der Ermittlung des Handhabungszustandes zeitverzögert
und/oder kontinuierlich geändert wird. Die Funktion der Zeitverzögerung ermöglicht
besonders vorteilhaft, dass ein Anschalten des Motors unterbleibt, falls der Nutzer
das Gerät beispielsweise nur sehr kurz anfasst, um dieses wegzutragen. Sofern das
Gerät gemäß einer anderen Situation beispielsweise einen Reinigungsvorgang durchführt
und dabei von der Oberfläche abgehoben wird, kann die Drehzahl des Motors zunächst
kontinuierlich oder stufenweise runterregeln, bevor der Motor schließlich ganz ausgeschaltet
wird. Dadurch kann verhindert werden, dass der Motor bei einem kurzzeitigen Umsetzen
beziehungsweise Anheben des Gerätes komplett ausschaltet. Gemäß einer anderen Ausführungsform
kann es vorgesehen sein, dass die Drehzahl des Motors kontinuierlich erhöht wird,
beispielsweise wenn der Nutzer das Gerät im Bereich der Handhabe ergreift. Somit ist
es möglich, dass die Drehzahl des Motors von dem Zeitpunkt des Ergreifens des Gerätes
bis zu dem Zeitpunkt der Anlage des Gerätes auf der zu bearbeitenden Oberfläche auf
einen zur Bearbeitung geeigneten Betrag geändert wird.
[0023] Zusätzlich zu dem zuvor dargestellten Verfahren zum Betrieb eines elektromotorisch
angetriebenen Gerätes wird mit der Erfindung ebenfalls ein elektromotorisch angetriebenes
Gerät, insbesondere zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens, insbesondere ein
Haushaltsgerät, vorgeschlagen, welches gekennzeichnet ist durch einen oder mehrere
an dem Gerät angeordnete Sensoren, welche ausgebildet sind, die Status mindestens
zweier Handhabungsparameter zu messen, eine Auswerteeinrichtung, welche ausgebildet
ist, die gemessenen Status zur Ermittlung eines aktuellen Handhabungszustandes des
Gerätes logisch miteinander zu verknüpfen, und eine Einstelleinrichtung, welche ausgebildet
ist, einen Betriebszustand des Gerätes in Abhängigkeit von dem ermittelten aktuellen
Handhabungszustand einzustellen.
[0024] Durch die vorgeschlagenen Merkmale wird ein elektromotorisch angetriebenes Gerät
so ausgestattet, dass es zur Durchführung eines zuvor dargestellten Verfahrens geeignet
ist. Insbesondere gelten somit die in Bezug auf das Verfahren vorgestellten Vorteile
auch für das elektromotorisch angetriebene Gerät.
[0025] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- erfindungsgemäßes Gerät gemäß Handhabungsparameter "Kontakt des Gerätes mit Ladestation",
- Fig. 2
- erfindungsgemäßes Gerät gemäß Handhabungsparameter "Kontakt des Gerätes mit Hand",
- Fig. 3
- Seitenansicht des Gerätes gemäß Handhabungsparameter "Kontakt des Gerätes mit zu bearbeitender
Oberfläche",
- Fig. 4
- Seitenansicht des Gerätes in einem von der zu bearbeitenden Oberfläche getrennten
Zustand.
[0026] Die Figuren zeigen ein erfindungsgemäßes Gerät 1, welches beispielsweise ein handgeführtes
Fensterreinigungsgerät oder auch ein handgeführter Staubsauger sein kann. Das Gerät
1 verfügt über ein Gehäuse mit einer Oberfläche 6. Auf der Oberfläche 6 ist eine Handhabe
5 angeordnet, in welcher ein Nutzer seine Hand einführen kann, um das Gerät komfortabel
während des Gebrauchs zu führen. Die Hand kann dabei beispielsweise geöffnet auf der
Oberfläche 6 aufliegen, so dass der Handrücken mit der Handhabe 5 in Kontakt steht.
[0027] Das Gerät 1 weist eine Mehrzahl von Sensoren 2, 3, 4 zur Messung von Handhabungsparametern
auf. Ein erster Sensor 2 kann beispielsweise eine Anwesenheit einer Hand zwischen
der Handhabe 5 und der Oberfläche 6 des Gerätes, d.h. ein Ergreifen des Gerätes 1
durch einen Nutzer, messen. Ein zweiter Sensor 3 kann beispielsweise als Ladezustandssensor,
als Drucksensor oder auch als optischer Sensor ausgebildet sein. Mittels dieses Sensors
3 wird gemessen, ob der Akkumulator des Gerätes 1 aktuell geladen wird oder das Gerät
1 zumindest in Kontakt mit einer Ladestation 7 steht. Sofern der Sensor 3 misst, dass
der Akkumulator des Gerätes 1 aktuell geladen wird, kann davon ausgegangen werden,
dass das Gerät 1 aktuell in der Ladestation 7 angeordnet ist. Sofern aktuell kein
Ladevorgang stattfindet, ist das Gerät 1 entweder von der Ladestation 7 getrennt,
oder der Akkumulator des Gerätes 1 ist vollständig aufgeladen.
[0028] Das Gerät 1 kann zur Anzeige des Ladezustandes eine Ladezustandsanzeige 8 aufweisen,
welche vorteilhaft in dem Bereich der Handhabe 5 des Gerätes 1 angeordnet sein kann.
Diese Ladezustandsanzeige 8 kann nach der Art einer An-/Aus-Anzeige ausgebildet sein
oder auch als Lichtsignal, welches beispielsweise im Falle des Ladezustands "Akkumulator
wird geladen" rot erscheint und im Falle des Ladezustands "Akkumulator komplett geladen"
grün erscheint.
[0029] Ein weiterer Sensor 4 ist beispielhaft ausgebildet, den Status des Handhabungsparameters
"Kontakt des Gerätes 1 mit zu bearbeitender Oberfläche 6" zu messen. Dieser Sensor
4 kann beispielsweise als optischer Sensor, Drucksensor oder ähnliches ausgebildet
sein. Insbesondere eignen sich alle Arten von Sensoren, welche geeignet sind, den
Kontakt zwischen dem Gerät 1 und der zu bearbeitenden Oberfläche 9 zu messen. Vorteilhaft
ist der Sensor 4 bei einer Anordnung des Gerätes 1 auf einer zu bearbeitenden Oberfläche
9 zwischen dem Gerät 1 und der Oberfläche 9 angeordnet, so dass der Sensor 4 unmittelbar
einen zu der Gewichtskraft des Gerätes 1 korrespondierenden Druck misst, oder der
Sensor 4, beispielsweise ausgebildet als Fotodiode, durch die Anordnung des Gerätes
1 an der zu bearbeitenden Oberfläche 9 keine Lichtintensität mehr misst.
[0030] Jeder der Sensoren 2, 3, 4 detektiert vorteilhaft einen Status eines anderen Handhabungsparameters.
Beispielsweise misst der Sensor 2 den Status des Kontaktes des Gerätes 1 mit einer
Hand des Nutzers, der Sensor 3 den Status eines Ladezustandes des Akkumulators des
Gerätes 1 und der Sensor 4 den Status eines Kontaktes des Gerätes 1 auf einer zu bearbeitenden
Oberfläche 9.
[0031] Die Sensoren 2, 3, 4 stehen in Datenverbindung mit einer Auswerteeinrichtung (nicht
in den Figuren dargestellt), welche die Messsignale ausliest und logisch so miteinander
verknüpft, dass der aktuelle Handhabungszustand des Gerätes ermittelbar ist. Hierbei
werden logische Verknüpfungen zwischen den Messsignalen der Sensoren 2, 3, 4 hergestellt.
Falls der Sensor 3 beispielsweise detektiert, dass der Akkumulator des Gerätes 1 aktuell
geladen wird, kann zweifelsfrei der Status "Gerät 1 in Kontakt mit Ladestation 7"
festgestellt werden.
[0032] Sofern der Sensor 3 jedoch keinen aktuellen Ladungsvorgang detektiert, ist der Status
des Handhabungsparameters "Kontakt des Gerätes 1 mit Ladestation" unklar, denn das
Gerät 1 könnte trotzdem in der Ladestation 7 angeordnet sein, jedoch einen vollständig
aufgeladenen Akkumulator aufweisen. Alternativ wäre es auch möglich, dass ein Nutzer
das Gerät 1 bereits ergriffen hat und dieses aktuell zu einer zu bearbeitenden Oberfläche
9 transportiert. Darüber hinaus wäre es auch möglich, dass sich das Gerät 1 bereits
an einer zu bearbeitenden Oberfläche 9 befindet. Je nach dem aktuellen Handhabungszustand
müsste ein anderer Betriebszustand des Gerätes 1, insbesondere des antreibenden Motors,
eingestellt werden. Sofern das Gerät 1 beispielsweise noch nicht auf einer zu bearbeitenden
Oberfläche 9 angeordnet ist, sollte der Motor des Gerätes 1 noch stillstehen, so dass
der Nutzer nicht durch eventuell rotierende Elemente verletzt wird. Sofern sich das
Gerät 1 jedoch auf einer zu bearbeitenden Oberfläche 9 befindet, sollte der Motor
im Betrieb sein, um die entsprechenden Bearbeitungsfunktionen durchführen zu können.
[0033] Der Start des Motors des Gerätes 1 kann von mehreren Voraussetzungen abhängig gemacht
werden, welche in logischen Verknüpfungen zueinander in Beziehung gesetzt werden.
Dabei müssen die Handhabungsparameter festgesetzte Status aufweisen, damit der Motor
des Gerätes 1 tatsächlich gestartet wird. Beispielsweise kann zum Start des Motors
der Status "Gerät 1 nicht in Kontakt mit Ladestation 7" zwingend sein, ebenso wie
der Status "Kontakt des Gerätes 1 mit Nutzer" und der Status "Kontakt des Gerätes
1 mit zu bearbeitender Oberfläche 9". Der Motor des Gerätes 1 wird somit weder dann
gestartet, wenn sich das Gerät 1 zwar auf einer zu bearbeitenden Oberfläche 9 befindet,
aber das Gerät 1 nicht in Kontakt mit einer Hand des Nutzers steht, noch dann, wenn
das Gerät 1 zwar in Kontakt mit der Hand des Nutzers steht, jedoch bisher kein Kontakt
des Gerätes 1 mit der zu bearbeitenden Oberfläche 9 besteht. Somit ergeben sich beispielsweise
insgesamt drei bestimmte Status der Handhabungsparameter als Voraussetzung für den
Start des Motors:
- Gerät 1 nicht in Ladestation 7,
- Gerät 1 in Kontakt mit Hand eines Nutzers,
- Gerät 1 in Kontakt mit zu bearbeitender Oberfläche 9.
[0034] Umgekehrt lassen sich auch für das Ausschalten des Motors entsprechende Status der
Handhabungsparameter festlegen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Motor
unverzüglich ausgeschaltet wird, wenn das Gerät 1 von der zu bearbeitenden Oberfläche
9 getrennt wird oder der Nutzer das Gerät 1 loslässt.
[0035] Alternativ zu einem unverzüglichen Ausschalten des Motors kann es auch vorgesehen
sein, dass die Drehzahl des Motors langsam runtergeregelt wird, falls das Gerät 1
von der zu bearbeitenden Oberfläche 9 getrennt wird. Eine Ausnahme kann aus Sicherheitsgründen
dann bestehen, wenn der Nutzer das Gerät 1, beispielsweise die Handhabe 5 des Gerätes
1, loslässt. Dann ist eine sofortige Abschaltung des Motors gerechtfertigt.
[0036] Darüber hinaus kann das Abschalten des Motors auch mit einer Zeitverzögerung erfolgen.
Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass der Motor abschaltet, obwohl der
Nutzer lediglich die mit der Handhabe 5 in Kontakt stehende Hand wechselt.
[0037] Der Betriebszustand des Gerätes 1, d.h. beispielsweise "Motor ein", "Motor aus" wird
mittels einer Einstelleinrichtung (nicht dargestellt) in Abhängigkeit von dem ermittelten
Handhabungszustand eingestellt.
[0038] Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel konkret anhand der in den Figuren 1 bis
4 dargestellten Verfahrensschritte näher erläutert:
Gemäß Figur 1 befindet sich das Gerät 1 innerhalb der Ladestation 7. Dort wird der
Akkumulator 1 für einen nachfolgenden Bearbeitungsvorgang des Gerätes 1 aufgeladen.
Der Sensor 3 (Ladezustandssensor) detektiert den aktiven Ladevorgang des Gerätes 1
und übermittelt das Messsignal an eine dem Gerät 1 zugeordnete Auswerteeinrichtung
(nicht dargestellt). Die Auswerteeinrichtung greift vorteilhaft auf eine Datei zurück,
in welcher die möglichen Status aller Handhabungsparameter hinterlegt sind und zur
Ermittlung des aktuellen Handhabungszustandes des Gerätes 1 logisch miteinander verknüpft
werden können. Dies geschieht mittels logischer und/ oder -Verknüpfungen.
[0039] Sofern der Sensor 3 detektiert, dass der Akkumulator des Gerätes 1 aktuell geladen
wird, empfiehlt es sich, dass der Betrieb des Motors des Gerätes 1 in jedem Fall unterbleibt.
Zusätzlich zu einer bloßen Messung des Ladezustandes kann der Ladezustand dem Nutzer
des Gerätes 1 auch mittels der Ladezustandsanzeige 8 angezeigt werden.
[0040] Alternativ oder zusätzlich zu dem Sensor 3 können weitere Sensoren 3 an dem Gerät
1 angeordnet sein, welche keine Ladezustandssensoren sind. Diese Sensoren 3 können
beispielsweise optische Sensoren oder auch Drucksensoren sein, welche zwischen dem
Gerät 1 und der Ladestation 7 angeordnet sind. Mittels dieser Sensoren 3 kann festgestellt
werden, ob sich das Gerät 1 aktuell in der Ladestation 7 befindet. Beispielsweise
sind diese Sensoren 3 optische Sensoren, welche so an dem Gerät 1 angeordnet sind,
dass diese lediglich bei einer Anordnung des Gerätes 1 an der Ladestation 7 eine signifikante
Änderung der Lichtintensität messen können und nicht, falls das Gerät 1 auf einer
zu bearbeitenden Oberfläche 9 angeordnet wird. Dies lässt sich dadurch erreichen,
dass der oder die Sensoren 3 nicht in Richtung einer zu bearbeitenden Oberfläche 9
zeigen, sondern vielmehr in eine dazu orthogonale Richtung. Dies kann beispielsweise
eine Anordnung der Sensoren 3 in eine Richtung parallel zu einer etwaigen zu bearbeitenden
Oberfläche 9 beinhalten. Die Ladestation 7 ist dabei vorteilhaft so ausgebildet, dass
diese beispielsweise einen Randbereich aufweist, welcher die Sensoren 3 bei einer
Anordnung des Gerätes 1 in der Ladestation 7 abdunkelt, was bei einer bloßen Anordnung
des Gerätes 1 an einer zu reinigenden Oberfläche 9 nicht der Fall wäre. Alternativ
zu optischen Sensoren könnten auch Drucksensoren zur Anwendung kommen, auf welche
ein in der Ladestation 7 angeordnetes Gerät 1 Druck ausübt.
[0041] Sofern ein Nutzer das Gerät 1 nun - wie in Figur 2 dargestellt - aus der Ladestation
7 heraushebt, registrieren die Sensoren 3 die Beendigung des Ladezustandes. Das Ergreifen
der Handhabe 5 durch den Nutzer wird dabei durch den Sensor 2 detektiert, welcher
zwischen der Handhabe 5 und der Oberfläche 6 des Gerätes 1 angeordnet ist. Dieser
Sensor 2 ist beispielsweise ein kapazitiver Sensor, welcher eine Änderung der Kapazität
durch die Anordnung der Hand zwischen Handhabe 5 und Oberfläche 6 detektieren kann.
Alternativ zu kapazitiven Sensoren sind auch andere Arten von Sensoren anwendbar,
beispielsweise optische Sensoren oder auch Drucksensoren. Der Sensor 2 misst nun den
Status des Handhabungsparameters "Kontakt des Gerätes 1 mit Hand" und übermittelt
den gemessenen Status an die Auswerteeinrichtung. Diese entscheidet aufgrund der in
der Datei hinterlegten Verknüpfungen, ob beispielsweise ein Starten des Motors erfolgt
oder nicht. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Betrieb des Motors noch
unterbleibt. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass der Motor mit einer
niedrigen Drehzahl gestartet wird und diese Drehzahl in Abhängigkeit von der Zeit
langsam erhöht wird.
[0042] Wie in Figur 3 dargestellt kann der Nutzer das Gerät 1 anschließend an einer zu bearbeitenden
Oberfläche 9, hier beispielsweise ein Fußboden, anlegen. Dabei detektieren die in
Richtung der Oberfläche 9 ausgerichteten Sensoren 4 den Status des Handhabungsparameters
"Kontakt des Gerätes 1 mit zu bearbeitender Oberfläche 9". Die verwendeten Sensoren
4 können beispielsweise Distanzsensoren, Drucksensoren, optische Sensoren oder ähnliches
sein. Grundsätzlich sind alle Sensoren 4 geeignet, welche die Anordnung des Gerätes
1 an der zu bearbeitenden Oberfläche 9 zuverlässig detektieren können. Sofern das
Gerät 1 nun an der zu bearbeitenden Oberfläche 9 angelegt wird, beispielsweise auf
diese gestellt wird, registrieren die Sensoren 4 den geänderten Status des Handhabungsparameters
und übermitteln diesen an die Auswerteeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung überprüft
nun, welcher Handhabungszustand zu den aktuell in Kombination gemessenen Status der
Handhabungsparameter korrespondiert und veranlasst die Einstelleinrichtung, in Abhängigkeit
von dem ermittelten Handhabungszustand den Betriebszustand des Gerätes 1 einzustellen.
In dem vorliegenden Fall, dass der Nutzer die Handhabe 5 weiterhin ergriffen hält
und das Gerät 1 in Kontakt mit einer zu bearbeitenden Oberfläche 9 steht, kann vorgesehen
sein, dass der Motor des Gerätes 1 gestartet wird.
[0043] Der Nutzer kann das Gerät 1 nun zur Bearbeitung der Oberfläche 9 verwenden.
[0044] Sofern der Nutzer das Gerät 1 anschließend von der Oberfläche 9 trennt und das Gerät
1 somit nicht mehr in Kontakt mit der Oberfläche 9 steht (siehe Figur 4), detektieren
die Sensoren 4 den geänderten Status des Handhabungsparameters "Kontakt des Gerätes
1 mit zu bearbeitender Oberfläche 9". Diese Änderung des Status wird von dem Sensor
4 an die Auswerteeinrichtung übermittelt, woraufhin eine neue Ermittlung des Handhabungszustandes
des Gerätes 1 durchgeführt wird. Sobald festgestellt wird, dass sich der Handhabungszustand
geändert hat, wird entsprechend des nun identifizierten Handhabungszustandes ein anderer
Betriebszustand des Gerätes 1 mittels der Einstelleinrichtung eingestellt. Dabei kann
es sich beispielsweise um den Betriebszustand "Motor aus" handeln. Alternativ kann
auch vorgesehen sein, dass der Motor weiterhin in Betrieb bleibt, jedoch die Drehzahl
reduziert wird, zumindest so lange, wie der Nutzer die Handhabe 5 des Gerätes 1 noch
ergriffen hält, d.h., solange der Sensor 2 noch den unveränderten Status des Handhabungsparameters
"Kontakt des Gerätes 1 mit Hand" detektiert. Sofern der Nutzer zusätzlich seine Hand
von der Handhabe 5 löst, sollte aus Sicherheitsgründen stets der Betriebszustand "Motor
aus" vorgesehen sein. Entsprechendes gilt auch, wenn der Nutzer das Gerät 1 in der
Ladestation 7 anordnet, um eine Aufladung des Akkumulators durchzuführen.
[0045] Obwohl die Erfindung am Beispiel eines handgeführten Gerätes dargestellt wurde, lässt
sich die Erfindung ebenso auch auf ein selbsttätig verfahrbares Gerät, bspw. einen
Reinigungsroboter übertragen. Dabei können abweichende Status der Handhabungsparameter
Voraussetzung für den Start des Motors sein. Beispielsweise kann es bei selbsttätig
verfahrbaren Geräten empfehlenswert sein, den Motor nicht zu starten, solange eine
Hand des Nutzers noch in Kontakt mit dem Gerät steht.
Bezugszeichenliste:
[0046]
- 1
- Gerät
- 2
- Sensor
- 3
- Sensor
- 4
- Sensor
- 5
- Handhabe
- 6
- Oberfläche
- 7
- Ladestation
- 8
- Ladezustandsanzeige
- 9
- Oberfläche
1. Verfahren zum Betrieb eines elektromotorisch angetriebenen Gerätes (1), insbesondere
eines Haushaltsgerätes, wobei ein aktueller Handhabungszustand des Gerätes (1) anhand
eines Status eines Handhabungsparameters ermittelt wird, wobei ein Betriebszustand
des Gerätes (1), insbesondere eine Drehzahl des das Gerät (1) antreibenden Motors,
in Abhängigkeit von dem ermittelten Handhabungszustand eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Status mindestens zweier Handhabungsparameter gemessen werden, wobei die Status
zur Ermittlung des aktuellen Handhabungszustandes des Gerätes (1) logisch miteinander
verknüpft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Handhabungsparameter eine Anwesenheit einer Hand eines Nutzers im Bereich
einer Handhabe (5), insbesondere eines Handgriffs, des Gerätes (1) gemessen wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Handhabungsparameter eine Anwesenheit des Gerätes (1) in einer Ladestation
(7) gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwesenheit mittels an dem Gerät (1) angeordneter Drucksensoren (3) oder optischer
Sensoren (3) gemessen wird, welche Sensoren in dem Fall, dass das Gerät (1) in der
Ladestation (7) angeordnet ist, einen auf den Drucksensor (3) wirkenden Druck oder
eine Reduzierung der Lichtintensität messen.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwesenheit mittels eines an dem Gerät (1) angeordneten Ladezustandssensors gemessen
wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Handhabungsparameter eine Anwesenheit des Gerätes (1) an einer zu bearbeitenden
Oberfläche (9), insbesondere ein Kontakt des Gerätes (1) mit einer zu bearbeitenden
Oberfläche (9), gemessen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwesenheit, insbesondere der Kontakt, mittels an dem Gerät (1) angeordneter
Drucksensoren (4) oder optischer Sensoren (4) gemessen wird, wobei die Sensoren (4)
in dem Fall, dass das Gerät (1) an der zu bearbeitenden Oberfläche (9) angeordnet
ist, einen zu der Gewichtskraft des Gerätes (1) korrespondierenden Druck oder eine
Reduzierung der Lichtintensität messen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Motors auf null gestellt wird oder null bleibt, wenn eine Anwesenheit
des Gerätes (1) in einer Ladestation (7) gemessen wird, und/ oder die Drehzahl des
Motors auf einen Betrag größer als null gestellt wird oder einen Betrag größer null
behält, wenn eine Anwesenheit des Gerätes (1) auf einer zu bearbeitenden Oberfläche
(9) und/oder eine Anwesenheit einer Hand im Bereich einer Handhabe (5) des Gerätes
(1) gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Motors, insbesondere die Drehzahl des Motors, nach der Ermittlung
des Handhabungszustandes zeitverzögert und/oder kontinuierlich geändert wird.
10. Elektromotorisch angetriebenes Gerät (1), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere Haushaltsgerät,
gekennzeichnet durch
- einen oder mehrere an dem Gerät (1) angeordnete Sensoren (2, 3, 4), welche ausgebildet
sind, die Status mindestens zweier Handhabungsparameter zu messen,
- eine Auswerteeinrichtung, welche ausgebildet ist, die gemessenen Status zur Ermittlung
eines aktuellen Handhabungszustandes des Gerätes logisch miteinander zu verknüpfen,
und
- eine Einstelleinrichtung, welche ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Gerätes
(1) in Abhängigkeit von dem ermittelten aktuellen Handhabungszustand einzustellen.