CN104776882A - 用于监测炊具的安全使用的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于监测炊具的安全使用的方法,在该方法中使用了其中设定基于温度和湿度和/或燃气含量测量的安全极限的设定值以在超过安全极限时发出警报声或切断到炊具的电力或燃气供应的监测设备。在炊具上方测量温度和湿度和/或燃气含量。设定针对所测量的温度和所测量的湿度和/或燃气含量和/或它们的变化率的安全极限的设定值并且根据炊具的使用和/或通过检测人的在场的传感器和/或通过由用户给出的直接的控制反馈来监测用户的在场。根据炊具的使用来自动且直观地向监测设备教导用户特定的安全的安全极限值。此外,根据所述教导来将安全极限的设定值自动地改变或调节成被确定为安全的设定值。

Description

用于监测炊具的安全使用的方法和设备
技术领域
[0001] 本发明的一个目标是用于监测坎具的安全使用的方法,在该方法中使用了其中设定基于温度和湿度和/或燃气含量测量结果的安全极限的设定值以在超过安全极限时发出警报声或切断到坎具的电力或燃气供应的监测设备,在室内在坎具的表面及其上方测量温度,测量坎具上方的湿度和/或燃气含量,设定针对所测量的温度和湿度和/或燃气含量和/或它们的变化率或包络曲线的安全极限的设定值,并且根据坎具的使用和/或通过检测人的在场的传感器和/或通过由用户给出的直接的控制反馈来监测用户的在场。
[0002] 本发明的另一个目标是用于监测坎具的安全使用的设备,包含监测设备的该设备包括:
[0003]-程控处理器(programme-controlled processor),具有其中存储有用于坎具的安全使用的安全极限设定值的存储器;
[0004]-发送器和/或发信号设备;
[0005]-以下传感器中的两种或更多种:
[0006]-测量辐射热的温度传感器
[0007]-测量对流热和/或传导热的温度传感器
[0008]-湿度传感器
[0009]-燃气传感器
[0010]-光传感器。
[0011] 因此当传感器的学习的测量值(the studied measured value)超过安全极限的设定值时,监测设备发送监测消息并且/或发出警报声。
背景技术
[0012] 坎具起火是经合组织(OE⑶)国家中的家庭火灾的最常见的原因。坎具起火的数量随着人口老龄化在持续增长。已经有几乎30%的火灾发生在65岁以上人群中。火灾中最常见的死因(65% )是有毒燃烧气体。伤害也在增加。
[0013] 在使用坎具中最大的问题是各种民族的烹饪方式以及忘记坎具是打开的。当前的坎具安全方案基于坎具自身的定时器和传感器或者基于以坎具的表面温度不增加到烹饪油的引燃温度之上的这种方式控制坎具的温度。这些方案的问题在于,在不同的情况中,例如,如果使用引燃温度比新油低的陈烹饪油或如果有引燃温度比油低的披萨包装或形成有毒燃烧气体的塑料盘遗留在坎具上,保护是不够的。
[0014] 损坏的厨房用具可能也会引起坎具的不受控制的过热。根据常见的错误概念,电磁炉是完全安全的并且几乎没有任何风险。根据最新的研宄,具有凸形底部或在某种程度上有问题的盘子,阻止电磁炉的过热自动操作的正确运行并且盘子会瞬间过热。类似地,盘子中以盖子覆盖的少量的食物可能也会比预期更快地升温。
[0015] 广泛使用的单独的抽油烟机或壁挂式红外传感器将该技术的用途主要限于电子坎具,但是例如在欧盟(EU),超过50%的坎具都是燃气坎具。由当前的监测设备发出的错误警报以及延迟反应也是个问题。天花板上的温度和烟雾传感器反应同样也太慢了。烟雾检测器也不适于厨房因为它们引起太多的错误警报。
[0016] 一个显著的问题是识别烹饪习惯和操作环境,使得使用坎具不受到不必要的限制或不引起错误警报但安全方案仍然以足够的可靠性工作。因此,与坎具及其安全装置有关的最大的挑战之一在于能够考虑到不同的文化和个人习惯。通常来说,警报和安全极限不得不设得过高以避免不必要的使用约束或警报和维修呼叫,在此情况中风险增加。用户的年龄增大和他们的认知能力也会给坎具的安全装置和用户接口带来额外的要求。
发明内容
[0017] 本发明的一个目的是解决上述问题并且提供一种方法和设备,通过所述方法和设备,可以自动地设定用户特定的(即个体型适应的)安全警报和安全极限却不干扰正常的烹饪。
[0018] 通过所附权利要求1中公开的方法来达到本目的。本目的还通过所附权利要求4或5中公开的设备来达到。从属权利要求公开了本发明的优选实施例。
[0019] 通过本发明提供了易于使用并且安全的用于坎具的用户接口,或单独地安装和使用的监测设备,所述监测设备通过以在非常早的阶段识别危险情形和误用的方式调节不同传感器的包络曲线(安全极限的设定值)和警报值及其相互关系来直观地学习个人烹饪习惯,却不干扰正常的烹饪。通过本发明还提供了易于翻新坎具的控制系统或集成到坎具的控制系统中并且适用于所有电坎具和燃气坎具的经济且简单的方案。
附图说明
[0020] 在下文中参照附图通过实例来例示本发明,其中
[0021] 图1示出了在坎具上方典型地在抽油烟机中安装的独立的智能监测设备;
[0022]图2示出了连接到坎具的电或燃气连接或集成在坎具的电或燃气连接中的控制单元;
[0023] 图3该图通过简单的实例示出了监测设备和控制单元的合作以及它们的直观的用户接口学习;
[0024] 图4该图通过第二个简单的实例示出了监测设备和控制单元的合作以及它们的直观的用户接口学习;
[0025] 图5该图通过第三个简单的实例示出了监测设备和控制单元的合作以及它们的直观的用户接口学习;
[0026] 图6示出了温度曲线,S卩,不同坎具类型的所谓的包络曲线。
具体实施方式
[0027] 坎具上方的监测设备监测坎具上方的状况并且控制单元监测坎具及其使用。对安全使用进行监测是基于由这两个单元提供的例如关于坎具的能量摄入、操作周期、光照、环境温度、湿度、有毒气体和用户在场的识别的信息。通过该测量数据和由用户给出的控制反馈,由监测设备和控制单元构成的组合被布置为逐渐学习正常的和异常的操作情形。该装置因此自动地、用户特定地调节安全极限的最佳的可能的设定值并且不需要维修呼叫。
[0028] 监测和控制设备的用户接口根据坎具的使用和用户所允许的使用状况来自动且直观地学习用户特定的安全的安全极限值和包络曲线。安全极限的设定值根据所述学习被改变或自动调节成被确定为安全的值。由于所述学习式用户接口,控制算法易于实施并且简单且经济的处理器方案可被使用。
[0029] 用户接口还可包括以声音发出要求用户确定或确认是否接受将安全极限设定值改变为符合目前的状况或最近存在的状况的预备信号。
[0030] 识别用户的在场是直观用户接口和控制反馈的重要部分。当被用于识别用户正在调节坎具的板(plate of cooker)时,用户的在场可根据坎具的能量摄入来识别。所述在场还可以通过与抽油烟机连接的监测设备的传感器数据和坎具的能量摄入之间的相互关系来识别。例如,如果板未被调节,但是用户将盖子从锅上拿下并且搅拌食物,那么通过坎具上方的湿度和温度的快速变化来识别。用户的在场还可以通过坎具的光照条件的变化来识别。
[0031]用户接口还可以包括在切断到坎具的电力或燃气供应之前以声音发出作为预警报(preliminary alarm)的信号。如果用户通过将板的功率调到较低水平或通过按压确认按钮来确认预警报,则设定值被改变为较不灵敏的设定值。另一个重要因素是用户确认实际的警报或执行校正行为的点。如果用户在电力已经被从坎具切断之后通过将板的功率调到较低水平或通过按压确认按钮来确认实际的警报,那么设定值不被改变。
[0032] 简单来说,用户通过仅调节坎具的板来给出控制反馈,在该情况中,坎具的正常使用控制着监测和控制设备的学习。在所有情形中总是以相同的方式用按钮来确认预警报或警报也使得容易使用该设备。另外在不同情形中用户的反应表明了他们的认知能力,这可以在用户接口的学习中纳入考虑。例如,如果用户反应慢,设定值可被改变为比快速反应的情况小,或者设定值甚至可以在更安全的方向上改变。另外,用户快速反应的重复情形可以解释为正常的且允许的,这意味着设定值不改变或被改变为更宽容。
[0033] 根据本发明的用户接口可通过根据图1的监测设备来实现,所述监测设备附接在坎具上方或附接到抽油烟机,该监测设备可以与图2的控制单元进行无线数据传输通信,其中所述控制单元连接到坎具的电力和/或燃气供应。
[0034] 附接到抽油烟机的监测设备典型地包括微处理器1,通信装置2和电压源10、11,以及以下传感器中的两个或更多个:测量辐射热的温度传感器7、测量对流热和/或传导热的温度传感器8、湿度传感器4、燃气传感器9和光传感器5、11。光传感器可以是光敏电阻5或也可以是太阳能电池板11,所述太阳能电池板11也用作该设备的电源10的一部分。温度传感器可以是例如红外传感器7和/或NTC传感器8,这种情况中它们将会测量坎具的表面上及其上方的不同类型的现象。
[0035] 图2的控制单元可以典型地包括微处理器13、通信单元14以及电压源15,以及坎具功率测量设备18。所述设备还可包括燃气流监测设备22以及切断电力和燃气供应所需的致动器19和21。在这种情况中,同一控制单元可与电坎具和燃气坎具两者结合使用。麦克风16也可用作用于检测用户的在场的监测设备。控制单元用传感器18、16、22监测环境以及与控制单元连接的坎具的燃气摄入或电能摄入及其变化。
[0036] 通过与抽油烟机连接的监测设备本地地执行偏离状态的分析并且/或通过与坎具连接的控制单元执行偏离状态的分析。来自与抽油烟机连接的监测设备的经分析的数据可通过已知的数据传输技术传送到坎具的控制单元以及另外的一个或多个接收器,通过所述一个或更多个接收器,可以进一步传输所需的信息或者可以控制抽油烟机或屋顶排风
Ho
[0037] 在下文中参照图3-5中所示的实例描述了监测设备和控制单元的合作以及它们的直观用户接口的学习。
[0038] 在图3中,曲线23表示由控制单元的传感器18或22测量的坎具的电力或燃气能量摄入。曲线24表示由监测传感器7、8测量的温度。当坎具板打开时,其功率摄入(曲线23)和用户在场被指示。同时,用坎具监测设备测量坎具上方的温度(曲线24)。当温度超过厂家设定的预警报限制25时,通过监测设备引起重复的短信号(信号喇叭3),其警告用户监测设备已经检测到危险情形。当用户将坎具的功率摄入(曲线23)调到较低水平时,检测到用户仍然在场并且坎具的功率已经被调节。此外还检测到坎具上方的温度(曲线24)开始下落并且危险情形已经过去。同时,监测设备的处理器和控制单元判定该情形是安全的并且关闭预警报并将预警报的设定值升高到较高水平。因此,在下次相应的情形中,在此阶段将不会以声音发出警报。换句话说,用户对坎具板的正常使用控制用户接口的学习事件并且设定值自动变为较不敏感的设定值。
[0039] 图4中的曲线图示出了监测设备和控制单元的合作以及它们一起形成直观的用户接口的学习。如果用户在锅上没有盖子的情况下烹饪,则根据坎具的功率摄入(曲线23)和湿度(曲线28a,b,c)来识别用户的在场。图4中的曲线图示出了当由于用户盖上盖子而检测到湿度的快速变化时(曲线28c)如何通过指示湿度来识别用户的在场,在该情况中给出了额外的时间。作为替代,识别出用户不在场的事实(曲线28b),在此情况中,当食物变干时湿度开始逐渐减少并且这是在点30处识别出的。在这种情况中,以声音发出预警报25并且在时刻31的点处将电力从坎具处切断。在这种情况中,基于传感器测量的安全极限的设定值没有改变。
[0040] 在图5的实例中,通过温度(曲线24)、功率(曲线23)和湿度(曲线28)测量曲线来描述坎具处的状况。该曲线图示出了两个不同的学习的测量即温度(曲线24)和湿度(曲线28)如何在点25和30处达到警报极限以及如何在点32处切断电力。当电力被从坎具切断并且温度开始下降时自动认可警报。
[0041] 图6中的曲线图给出了表示可如何识别不同的坎具类型以及如何获得用于学习的更好的参数的实例。图6中的曲线示出了当具有例如里面有水的锅时,在打开坎具板时,当从抽油烟机和在坎具的表面上测量温度时,不同的坎具的温度曲线是如何不同的。
[0042] 识别坎具类型本身不是主要目的,识别坎具的热力学行为才是主要目的。
[0043] 曲线图示出了三种典型的坎具及其温度曲线。
[0044] 第一个是燃气坎具(A,I,2),第二个是铸铁坎具(cast-1ron cooker) (B,3,4),并且第三个是电磁炉(C,5,6)。
[0045]曲线图中的曲线示出了当盛有I升水的锅放在坎具板上并且坎具板处于最高功率挡时的作为时间的函数的抽油烟机表面上的温度变化(2,4,6)和坎具表面上的温度变化(1,3,5)。
[0046] 曲线图示出了不同坎具类型是如何相互不同的,因此根据坎具和抽油烟机之间的温度差,不同坎具类型的热力学行为易于识别和学习。简而言之,该曲线图示出了燃气坎具释放了最多的热量到环境中并且燃气炉的表面升温最多,然而在与电磁炉有关的另一个极端情况中,进入环境的热量最少并且坎具板升温最少。铸铁坎具落在这两者之间。
[0047] 识别燃气坎具是特别重要的,因为关于燃气坎具,坎具的温度的客观信息不能仅仅通过IR传感器来获得,还需要例如通过PTC传感器对抽油烟机表面进行测量。

Claims (10)

1.一种用于监测坎具的安全使用的方法,在该方法中使用了监测设备,在所述监测设备中设定基于温度和湿度和/或燃气含量测量的安全极限的设定值以在超过安全极限时发出警报声或切断到坎具的电力或燃气供应,在坎具上方测量温度,测量坎具上方的水分和/或燃气含量,设定针对所测量的温度和所测量的水分和/或燃气含量和/或它们的变化率的安全极限的设定值,并且根据坎具的使用和/或通过检测人的在场的传感器和/或通过由用户给出的直接的控制反馈来监测用户的在场, 其特征在于,根据坎具的使用自动且直观地为监测设备教导用户特定的安全的安全极限值,并且根据所述教导将安全极限的设定值自动地改变或调节成被确定为安全的设定值。
2.如权利要求1所述的方法,其中控制单元用于在超过安全极限的设定值时切断到坎具的电力或燃气供应,其特征在于测量结果被从监测单元传送到控制单元并且由用户给出的关于坎具的使用的反馈与所述测量结果一起被自动且直观地分析。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于温度和温度的变化率都是根据辐射热和对流热和/或传导热被分开测量,并且还测量湿度和/或燃气含量,并且这些测量结果在确定用户特定的安全极限的值中被用作参考值。
4.一种用于监测坎具的安全使用的设备,该设备包括监测设备,所述监测设备包括 -程控处理器(I),具有其中存储有用于坎具的安全使用的安全极限的设定值的存储器; -发送器和/或发信号设备 -以下传感器中的两种或更多种: -测量辐射热的温度传感器(7) -测量对流热和/或传导热的温度传感器(8) -湿度传感器(4) -燃气传感器(9) -光传感器(5,11) 因此当传感器的测量值超过安全极限的设定值时,监测设备传送监测消息并且/或发出警报声,其特征在于,所述监测设备包括用户接口或者所述监测设备连接到用户接口,所述用户接口被布置为根据坎具的使用或通过在场传感器出,16)或直接通过由用户给出的控制反馈来识别用户的在场,并且监测设备被布置为当已经识别到用户在场时,分别根据坎具的使用和/或传感器的测量结果通过所述用户接口来自动地学习和/或调节安全极限的设定值。
5.一种用于坎具的安全使用的监测和控制设备,包括 I)监测设备,包括 -具有存储器的程控处理器(I) -发送器⑵ -以下传感器中的两种或更多种: -测量辐射热的温度传感器(7) -测量对流热和/或传导热的温度传感器(8) -湿度传感器(4) -燃气传感器(9) -光传感器(5,11) 以及 2)控制单元,包括 -具有存储器的程控处理器(I) -用于测量坎具的功率或燃气流的测量设备(18,22) -用于切断电力或燃气供应的致动器(19,21) -用于接收来自发送器⑵的监测和测量消息的接收器(14), 在这种情形中,用于坎具的安全使用的安全极限的设定值至少存储在所述存储器中的一个内,并且如果传感器值超过安全极限的设定值,控制单元被布置为切断到坎具的电力或燃气供应,其特征在于,监测设备和控制单元的组合包括用户接口,所述用户接口被布置为根据坎具的使用或通过在场传感器出,16)或直接通过由用户给出的控制反馈来识别用户的在场,并且监测设备被布置为当已经识别到用户的在场时,分别根据坎具的使用和/或传感器的测量值通过所述用户接口来自动地学习和/或调节安全极限的设定值。
6.如权利要求5所述的监测和控制设备,其特征在于,控制单元具有用于根据坎具的使用来形成和接收由用户给出的控制反馈的装置,以及用于对控制反馈连同从用于学习和调节单独的设定值的监测设备接收的测量结果进行分析的装置。
7.如权利要求4所述的监测设备或如权利要求5或6所述的监测和控制设备,其特征在于,控制监测设备或控制单元的处理器的程序包括控制算法,通过所述控制算法,处理器被布置为根据由用户给出的控制反馈来直观且自动地学习安全的安全极限设定值,所述反馈包括在检测到用户的在场时由用户经常允许的值。
8.如权利要求4所述的监测设备或如权利要求5所述的监测和控制设备,其特征在于,所述设备包括所述两种温度传感器类型外加湿度传感器和/或燃气传感器。
9.如权利要求8所述的监测设备或监测和控制设备,其特征在于所述设备还包括光传感器(5,11)。
10.如权利要求5、8或9所述的监测和控制设备,其特征在于,控制单元包括用于测量坎具的电功率或燃气流摄入以及将测量结果传送到处理器作为用户的控制反馈的装置。
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