Eingabevorrichtung und Verfahren zur Eingabe einer Information in eine Steuereinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung zur Eingabe einer Information in eine Steuereinheit, insbesondere eine Vorrichtung zur Eingabe einer Einstellung und/oder einer Steuerungsinformation in eine zentrale Steuereinheit eines Haushaltgerätes. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Haushaltgerät, ein Verfahren zur Eingabe von Informationen und zur Erstellung einer Eingabevorrichtung und ein Computerprogrammprodukt.
Es sind Vorrichtungen und dementsprechende Verfahren bekannt, bei denen eine Eingabevorrichtung in Form einer Bedienungsoberfläche mit einem Schalter, Taster, Drehregler etc. und einer entsprechenden Beschriftung ausgeführt ist. Der Zugang eines Anwenders zu einem Haushaltgerät bzw. eine Anwendung einer Funktionen eines jeweiligen Haushaltgerätes ist für jedes Modell neu festgelegt. In starr vorgegebener Weise ist eine Steuerungsinformation über eine jeweilige Eingabevorrichtung einzugeben. Hierdurch werden die Entwicklung derartiger Haushaltgeräte, wie auch deren Einsatz, Anwendung und Bedienung durch einen Anwender erschwert. An dieser Situation schafft auch ein Einsatz von Benutzeroberflächen mit einem Anzeigefeld bzw. Display in Form von Flüssigkristallanzeigen und zugeordneten Eingabeelementen keine wesentliche Verbesserung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hinsichtlich ihrer Einrichtung und Ausgestaltung verbesserte Vorrichtung, ein entsprechend ausgerüstetes Haushaltgerät und ein dementsprechendes Verfahren zu schaffen, wobei ein erfindungsgemäßes Verfahren auch als Computerprogrammprodukt dargestellt und auf einem Rechner eingesetzt werden können soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 , ein Haushaltgerät mit den Merkmalen von Anspruch 8 und ein Verfahren und mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Ferner ist auch ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 14 eine Lösung der vorstehenden Aufgabe. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Eingabevorrichtung zur Eingabe von Informationen in eine Steuereinheit, insbesondere als Vorrichtung zur Eingabe von Steuerungsinformationen und/oder Einstellungen in eine zentrale Steuereinheit eines Haushaltgerätes, wobei die Vorrichtung eine Benutzeroberfläche aufweist, die ein Display und Eingabeelemente umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung eine Einrichtung umfaßt, die zur externen Eingabe und/oder Ausgabe von Signalen und/oder inneren Zuständen der Steuereinheit ausgebildet ist. Es kann somit von außen in jedem Zustand in laufende Prozesse eines Haushaltgerätes eingegriffen werden, wobei die Signale dann auch vorzugsweise außerhalb des Haushaltgerätes in frei wählbarer Art und Weise weiterverarbeitet werden können. Verschiedene Arten der Auf- und Nachbereitung werden nachfolgend noch konkretisiert anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben. Durch einen erfindungsgemäßen Aufbau werden so insbesondere unter Verwendung eines Displays bzw. Anzeigefeldes und eines zugeordneten Eingabeelementes nun ganz neue Möglichkeiten in der Entwicklung, während einer Testphase und auch im Betrieb vor Ort beim Endanwender geschaffen.
In einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung ist die Einrichtung als genormte Schnittstelle ausgeführt. Unter dem Begriff einer Schnittstelle wird sowohl ein körperlicher Gegenstand, als auch als eine Art von Abgriff für Signale oder Programmstrukturen verstanden. Es wird folglich ein Anschließen einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung auch nur im Bedarfsfall notwendig, d.h. eine erfindungsgemäße Eingabevorrichtung kann zur Senkung der Kosten des Haushaltgerätes in angepaßter Form separat ausgeführt werden. Dabei ist die zur Kommunikation genutzte Einrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform als serielle Schnittstelle ausgebildet. Eine serielle Schnittstelle ist eine in der Computer- und Meßtechnik relativ gebräuchliche Schnittstelle, durch die eine ausreichend hohe Datentransferrate bei angemessen hoher Datensicherheit auch in einem elektro-magnetisch belastetem Umfeld, wie insbesondere in einer Fertigung oder einem Prüfstand, gewährleistet werden kann. Nebenbei ist aber auch weiterhin eine Betätigung oder Eingabe über das Bedienfeld möglich. Diese Form der Dateneingabe ist aber in hinsichtlich ihres Umfangs und ihren Möglichkeiten beschränkt.
Vorzugsweise ist die Eingabevorrichtung für eine erweiterte Programmierung über die Einrichtung zur Eingabe und/oder Ausgabe von Signalen der Steuereinheit mit einem externen Service-Rechner verbunden. Die Leistungsfähigkeit moderner Rechner mit ihrer inzwischen weitgehend ausgereiften Möglichkeit zur Darstellung graphisch aufbereiteter Benutzeroberflächen ist für einen erfindungsgemäßen Zweck ausreichend. Dementsprechend ist ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt vorteilhafterweise unter einem weit verbreiteten Betriebssystem für Personal Computer bzw. PC oder Kleinrechner, insbesondere Rechner nach dem IBM-Standard, lauffähig ausgebildet. Vorzugsweise wird als Kleinrechner ein Laptop eingesetzt. Insbesondere ist als Betriebssystem ein Windows-Betriebssystem der Firma Microsoft, wie beispielsweise Windows 95, Windows NT in der Version 4.0 oder jeweils einer höheren Nachfolgeversion vorgesehen. Eine Nutzung derartiger in vielen Fällen bereits einheitlich vorhandener Betriebssysteme mit ihren Softwarestrukturen erhöht die generelle Akzeptanz und die Bereitschaft zum Einsatz eine erfindungsgemäßen Vorrichtung als vielseitiges Werkzeug. Ferner sind ein generelles Aussehen einer Benutzeroberfläche und die Bedienung bekannt. So sind schon vorbereitete Maßnahmen der standardisierten Infrastruktur des Betriebssystems auch durch ein Computerprogrammprodukt nach vorliegender Erfindung nutzbar, beispielsweise ein insbesondere Stichwort-orientierte oder Kontext-geführte Hilfefunktion. Vorzugsweise ist die Hilfefunktion situationsbezogen ausgebildet, d.h. bei Aufruf der Hilfefunktion wird auf eine Darstellung einer aktuellen Bildschirmanzeige aufbauend detaillierte Hilfe angeboten, die dann beispielsweise durch Anklicken eines Komplexes auf dem Bildschirm etc. ausgewählt werden kann.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Eingabevorrichtung eine Bibliothek und/oder eine Datenbank vorgesehen, in der Funktionen und graphischen Elemente enthalten sind. Der Inhalt kann wiederum über eine erfindungsgemäße Schnittstelle verändert werden. Die Elemente der Datenbank können zum Aufbau und/oder zur Ausgestaltung einer Benutzeroberfläche an dem Hausgerät selber, wie auch zur Ausgestaltung einer externen Überwachungs-, E ingabe und Benutzeroberfläche an der Eingabevorrichtung genutzt werden. Skalen, Beschriftungen, Menüformen und Abfolgen von Untermenüs sind damit definierbar und auf einen Anwendungsfall hin anpaßbar. Insbesondere ist einem Endanwender eines erfindungsgemäßen Haushaltgerätes eine Möglichkeit zur direkten und individuellen Anpassung einer Benutzer- und Bedienoberfläche gegeben.
Vorzugsweise ist in der Eingabevorrichtung und/oder an der zentralen Steuereinheit des Haushaltgerätes ein Speicher zur Sicherung der Ausgestaltung und Funktion vorgesehen. Damit ist eine Konservierung einmal erprobter und bewährter Einstellungen in einfacher und sicherer Weise durchführbar. Dabei wird nur eine bestimmte Auswahl von Funktionen, Symbolen, Anzeigen und deren Verknüpfungen und jeweilige Anordnung übernommen, so dass ein vorzusehender Speicherraum als insbesondere nichtflüchtiger Speicher nur eine relativ geringe Größe aufweisen muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt die Bedienungsoberfläche über mindestens eine Form der Rückmeldung an einen Benutzer. Die Rückmeldung oder Quittung in positiver oder negativer Form insbesondere für eine Befehlseingabe erfolgt in einer taktilen, akustischen und/oder optischen Form. Dabei sind die Signale vorzugsweise zu einer jeweiligen Funktion, Tasten position oder einem Menüs etc. eindeutig zugeordnet. Durch die Art der Rückmeldung ist die Bedienung einer Eingabe und eine Überprüfung deren Richtigkeit durch einen Anwender schnell lernbar.
Vorteilhafterweise weist ein Haushaltgerät eine Eingabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehend beschriebenen Merkmale auf, wobei das Haushaltgerät in ein Bedienteil und ein Leistungsteil unterteilt ist. Der Leistungsteil ist somit weitgehend unabhängig von dem Bedienteil und dessen Programmierung zentral in dem jeweiligen Haushaltgerät vorgesehen, wodurch umgekehrt das Bedienteil geräteunabhängig aufgebaut und ausgebildet werden kann. So sind in dem Leistungsteil des Haushaltgerätes jeweils ein Wandler für von einer zentralen Steuereinheit ausgegebene Steuerungsbefehle vorgesehen. Dabei ist die zentrale Steuereinheit derart auf die Wandler angepaßt, dass stets die von einem Funktionsteil innerhalb des Haushaltgerätes verlangten Pegel erreicht und Signalformen ausgegeben werden. Damit ist vorteilhafterweise die gesamte Befehlseingabe und/oder Aufbereitung und Steuerung einer Bedienoberfläche von dieser rein geräte-technischen Seite getrennt, was als strukturelles Merkmal die problemlose Nutzung eines erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes für alle Typen von Haushaltgeräten unter voller Nutzung vorstehend genannter Möglichkeiten und Vorteile zur Anwendung kommen läßt. Folglich können Haushaltgeräte großer Typenvielfalt, wie beispielsweise ein Herd mit Ofen, Grill und Mikrowelle, eine Wäschebehandlungsmaschine, eine Geschirrspülmaschine, ein
Kühlgerät etc., gemeinsam getestet, eingerichtet und/oder in ähnlicher Weise bedient werden
Ferner kann eine Schnittstelle einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung auch für einen parallelen Betrieb von mehreren, vorzugsweise von bis zu acht Haushaltgeräten ausgebildet sein. Mit dieser Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens können dann beispielsweise auch Langzeittests und parallel laufende Auswertungsarbeiten sehr bequem durchgeführt werden.
Vorstehend ist damit ein universell einsetzbares Anwenderprogramm vorgestellt worden, das nicht nur einen Typ von Haushaltgerät, sondern für alle Haushaltgeräte, die über eine genormte Schnittstelle verfügen, einsetzbar ist. Diese Schnittstelle kann nach einem internen Standard einheitlich definiert sein und für Serviceeingriffe durch einen Kundendienst und/oder einen Eingriff durch einen Anwender ausgelegt sein. Die Vorrichtung kommuniziert mit dem jeweiligen Haushaltgerät über die Schnittstelle, um Speicherinhalte ein- und/oder auszulesen, interne Zustände in vielfältig vorbestimmbarer Weise aufzubereiten und auch anzuzeigen. Ferner können die Speicherinhalte frei verändert o der n eu beschrieben u nd extern gespeichert werden. Damit wird ein neues Werkzeug für den Entwurf einer individuellen Benutzeroberfläche an einem Haushaltgerät geschaffen. Zudem ermöglicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung unter Verwendung eines entsprechenden Programmproduktes eine Erstellung und/oder nachträgliche Änderung oder Anpassung einer Bedienoberfläche, mit der ein jeweiliges Gerät schnell erlernbar und möglichst intuitiv bedient, programmiert bzw. gesteuert werden kann. Es ist also auch dem Anwender als Endkunden noch in vorgegebenen Grenzen, die aus Sicherheitsgründen durch den Hersteller des Haushaltgerätes vorgegeben werden, die Schaffung einer eigenen Anzeige durch nachträgliches Ändern möglich, die in einer Ausführungsform der Erfindung auch noch benutzergeführt erfolgt. Es wird dabei auf Datenbankelemente und Vorgabeformate zurückgegriffen, so dass eine Auswahl, Anpassung, Anordnung und/oder Verknüpfung in einfacher Weise insbesondere über Eingabeelemente, wie z.B. Zeiger, Maus, Tastatur, Touchpad oder Touchscreen, erfolgt. Eine Anpassung von Design, Anordnung und auch einer Funktion nach eigenem Geschmack ist damit ebenso unproblematisch möglich, wie eine Entwicklungsarbeit von Steuerungen beliebiger Haushaltgeräte sowie deren Test.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung unter Nennung weiterer Vorteile näher erläutert:
In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung. Als größere Funktionsblöcke sind ein tragbarer Kleincomputer bzw. ein Laptop L und ein Haushaltgerät HG dargestellt, die in einem Einsatzfall a unter Überwachung durch einen Entwickler oder Kundendienstmitarbeiter E über eine Schnittstelle S miteinander verbunden sind. Über die Schnittstelle S werden Daten aus dem Laptop L in das Haushaltgerät HG übertragen. Dabei handelt es sich im vorliegenden Fall vor allem um Daten und Programmteile zum Aufbau und zur Darstellung einer graphischen Bedienoberfläche BO an dem Haushaltgerät HG, die in einem als Kasten mit gestrichelten Linien separat in der Zeichnung gekennzeichneten Bedienteil bzw. Graphik-Einheit GE unter Nutzung eines Graphikprozessores GP aus einem Graphikspeicher GS heraus aufgebaut wird.
Die graphische Bedienoberfläche BO umfaßt in Form eines zentralen Anzeige- und Bedienteils ein nicht weiter im Detail dargestellten graphischen Bildschirm oder ein Graphik- LCD. Die Bedienoberfläche verfügt darüber h inaus ü ber e ine i nteraktive Bedienung bzw. Befehlseingabe mittels einer berührungsgesteuerten Graphikoberfläche bzw. eines Touchscreen. Alternative oder zusätzliche Bedienungselemente in Form eines Schalters, Tasters oder Drehknopfes können ebenfalls vorgesehen werden, wobei sie dann nahe an oder gar von der berührungsgesteuerten Graphikoberfläche umschlossen angeordnet sind, damit sie in Abhängigkeit von einem jeweiligen Kontext bei komplexeren Programmierungsschritten beschriftet werden können. Es ist somit keine vollständige und feste Beschriftung mehr vorgesehen. Anpassungen an verschiedene Sprachen sind somit auch sehr einfach durchführbar. Zudem ist die Bedienoberfläche BO zur Ausgabe von Rückmeldesignalen R ausgebildet, die hier zugleich als optische, akustische und taktile Signale ausgegeben werden: Eine ausgewählte Einstellung oder Funktion wechselt blinkend ihre Farbe, ein Quittungston ertönt und zudem schwingt das betätigte Bedienungselement in Berührungskontakt mit dem Finger einer eingebenden Person in einer gut spürbaren Frequenz. Auch unter widrigen Umständen wird so Kenntnis von einer positiven oder negativen Quittung als Abschluß oder Bestätigung einer Eingabeaktion genommen.
Die ein- und ausgehenden Signale der Bedienoberfläche BO werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel zentral von dem Graphikprozessor GP empfangen und von dort gegebenenfalls zu einer zentralen Steuereinheit SE weitergeleitet. Diese Elemente bilden die Bedienteil, die auch hinsichtlich ihres physikalischen Aufbaus standardisiert wird. Zwischen dem Graphikprozessor GP und der zentralen Steuereinheit SE ist somit eine strukturelle und auch logische Trennebene T zwischen der Bedienteil und einem Leistungsteil angeordnet. Hier wird der Übergang von einer im wesentlichen Softwarebasierten Signalverarbeitung hin zu einer auf eine jeweilige Hardware angepaßte Umformung und Aufbereitung als Steuerbefehle SB für diverse Treiber zur Anpassung an ein jeweiliges elektrisch angetriebenes oder angesteuertes Funktionselement F in einem Maschinenbereich MB. Hier sind als Funktionselemente F für ein Haushaltgerät HG in Form eines Wäschebehandlungsgerätes ein elektrisch angetriebener und elektronisch kontrollierter Öffner O, eine Pumpe P, eine Heizung H und ein Motor M nur exemplarisch dargestellt. Dabei sind zu jedem der Funktionselemente F in bekannter Weise noch diverse Sensoren und/oder Notabschalter hinzuzufügen, die ebenfalls über Signalleitungen mit der Steuereinheit SE verbunden sind. Daher sind die eingezeichneten Signalpfade zwischen den jeweiligen Funktionselementen F und der zentralen Steuereinheit SE stets als Doppelpfeile ausgebildet.
Zudem ist die Steuereinheit SE mit einem nichtflüchtigen Speicher oder einem Festspeicher FS verbunden, in dem Programme und Routinen für die Steuereinheit SE abgelegt sind. Über die Schnittstelle S kann ein Kundendienstmitarbeiter E im Anwendungsfall a auch in den Festspeicher FS eine Erneuerung und/oder Erweiterung von Programmen des Maschinenbetriebs eingespielt werden, landläufig im fachmännischen Sprachgebrauch auch als Update der Firmware bezeichnet. Da an dieser Stelle, dem Festspeicher FS, aber auch Protokolle zur Langzeit- und/oder Kurzzeit- Fehleranalyse mitgeschrieben werden, ist auch ein Auslesen des Festspeichers FS in der Entwicklung und der Wartung des Haushaltgerätes sehr nützlich. Die Protokolle innerhalb des F estspeichers F S b leiben a Is H istorie d es B etriebs i n j edem F all e rhalten, können aber über die Schnittstelle S von dem Kundendienstmitarbeiter E überschrieben oder teilweise gelöscht werden.
Über die Schnittstelle S wird ein speziell mit Diagnosewerkzeugen und Aufbereitungs- sowie Auswertungsprogrammen ausgerüsteter Laptop L angeschlossen, um ein neu entwickeltes Haushaltgerät HG zu testen und schließlich auch ein Verhalten in einem simulierten und tatsächlich herbeigeführten Fehlerfall analysieren zu können. Diese Zusatzfunktion muss daher nicht in jedem Haushaltgerät HG separat ausgeführt werden. Sie steht bei Bedarf vielmehr über die Schnittstelle S in angepaßter Weise bei geringem Aufwand zur Verfügung. Eine Auswahl der jeweiligen Programme erfolgt in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Haushaltgerätes individuell.
Vorstehend wurden vor allem ein Einsatz in der Entwicklung eines Haushaltgerätes HG und bei dessen Wartung oder Reparatur beschrieben. Getrennt von ist jedoch der Vorteil des Haushaltgerätes HG für den Endkunden im täglichen Einsatz zu betrachten, Anwendungsfall b. Hier kann der Endkunde bzw. Anwender A individuelle Anpassungen und Änderungen an Form, Aufbau und Inhalt von Menüs der graphischen Bedienoberfläche BO über das Haushaltgerät HG selber vornehmen. Damit ist auch die gesamte Bedienung und Handhabung des Haushaltgerätes HG nicht länger starr festgelegt: Sie ist vielmehr in Form, Gestaltungsmerkmalen, Inhalt und Umfang ist weitem Maße durch den Anwender A anpaßbar.
Mit der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung lassen sich auch sogenannte Makro- Dokumente als Vorlagen erstellen, die eine Mehrzahl von Befehlsreihen enthalten. Die Makro-Dokumente werden gesichert und können jederzeit wieder aufgerufen werden. Als Makro-Befehle sind beispielsweise die folgenden Befehle möglich: Wait realisiert eine Wartezeit in Millisekunden,
Repeat realisiert eine Schleife von Wiederholungen End Repeat markiert das Ende der Repeat-Schleife
Sicherungscode senden sendet den Sicherungscode, damit der schreibende Zugriff freigegeben wird
Speicher schreiben schreibt den angebenen Wert in die angegebene Adresse
Variable schreiben schreibt auf die Adresse der angegebenen Variablen den angegebenen Wert
Wert ändern ermöglicht das Ändern einer Speicherzeile
Speicher lesen liest den angegebenen Wert aus und zeigt diesen an