CN107076424A - 家用电器、家用电器安排和烹饪系统 - Google Patents

家用电器、家用电器安排和烹饪系统 Download PDF

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Abstract

根据本发明的实施例，厨房环境中使用的无线通信由于监督和指示而可以被监督并改进。通过无线通信线路(360)与家用电器、例如厨房灶具(300)进行通信的传感器装置(350)可以用于自动化烹饪过程，并且该厨房灶具(100)包括用于指示无线信号的接收信号强度的指示器(480)。接收器(485)可以用于产生该指示器(480)的信号强度信息。一旦可获得正确的无线信号，使用者就容易被告知并且可以采取纠正措施。并且，可以通过光或振动信号在该传感器装置(350)处给予使用者反馈以便采取纠正措施。

Description

家用电器、家用电器安排和烹饪系统
在恒定自动化的过程中，无线技术也越来越多地进入家庭环境中。具体而言，在厨房环境中，自动化烹饪程序变得越来越复杂，这也需要更复杂的传感器技术以记录烹饪过程并且控制烹饪参数。在使用感应灶具的环境中，线缆可能是不合适的，因为它们可以吸收感应能量并且发热。另一方面，感应灶具的加热区发出的高频电磁波可以干扰无线通信。从而，需要允许正确无线通信的解决方案，同时，对于操作者来说是可靠的并且可监督的。
文件DE 102012210846 A1披露了家用电器的操作装置。操作装置被感应地联接到供电单元，并且该操作单元可以将感应功率水平传递到该供电单元以便控制对该操作单元的功率供应。总之，披露了操作单元与供电单元之间用于感应能量的反馈控制。
未获知其他相关的先前技术。
本发明是基于提高家用电器(例如厨房灶具)的可靠性的问题的，尤其是当无线传感器用于控制烹饪过程的进展、相应地参数时。
这个问题是通过根据权利要求1所述的家用电器、根据权利要求9所述的家用电器安排、以及根据权利要求14所述的烹饪系统解决的。
在多项从属权利要求中给出了本发明的进一步发展。
有利地，根据本发明的家用电器(例如厨房灶具)结合技术上简单的解决方案以控制该灶具的正确操作和在该灶具处的传感器信息的可用性。有益的是，根据本发明的解决方案不要求额外零件而只需要对现有零件进行修改。从而，与现有的解决方案相比，该解决方案是可靠的并且对制造而言不会更复杂，同时对该烹饪过程提供更好的信息和控制。
有益的是，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)的进一步发展，使用接收器中的放大器，该放大器提供放大因数作为信号强度信息的值。从而，可获得接收信号的适当调节过程中要求的信息供进一步使用，并且不需要采取额外措施、相应地不需要提供传感器。
有益的是，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)的进一步发展，存在电子电路，例如相应的控制器，该电子电路被适配成处理信号强度信息以产生指示信号。以此方式，在提供附加信息以保护烹饪过程的正确操作时，已经存在于先进的厨房灶具中用于控制烹饪功能和自动化烹饪程序的部件可供进一步用于为烤箱的顾客和操作者提供额外益处。
有利地，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)的进一步发展，指示器被构造成显示器。以此方式，可以提供可见信息用于对厨房灶具和无线附接传感器单元的正确操作进行监督。
有益的是，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)的进一步发展，专用天线配备有特定几何特性，因为这种天线尤其适合可靠地用于厨房环境中，并且有益的是，这种天线可以是由金属板技术上简单制造的并且从而不会对厨房灶具造成高昂的额外费用。
有利地，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)的进一步发展，天线在ISM频带(即工业、科学和医学频带)的频率范围内(例如433.05MHz到434.79MHz、902MHz到928MHz、2.4GHz到2.5GHz)操作。其他频率也是可想到的。在这个频率范围内，可靠的无线通信是可能的，尤其考虑到在感应灶具处的操作。
有利地，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)的进一步发展，各种指示是逐步可实施的，诸如指针计量器、条形显示器或者数字显示器。
有利地，根据本发明的实施例的家用电器(例如厨房灶具)是感应灶具和/或包括超外差接收器。以此方式，现代烹饪技术可以与可靠的接收器结合，同时允许容易地提供放大因数作为信号强度信息。烤箱、洗碗机、冰箱、洗衣机或者滚筒式干衣机在这个上下文中也可以被认为是家用电器。
有利地，根据本发明的家用电器(例如烹饪装置)包括根据本发明的厨房灶具以及通过无线通信线路联接的传感器装置。以此方式，可以对该传感器装置的正确操作进行监督并且因而从整体上提高烹饪过程的可靠性，同时保护自动化烹饪程序的正确操作，这些自动烹饪程序可以使用传感器装置提供的传感器信息。
有益的是，根据本发明的实施例的家用电器(例如烹饪装置)的进一步发展，该传感器装置是温度传感器和/或风味传感器。以此方式，有益的是，可以提高对特定饭菜的烹饪过程和自动化准备的控制，并且由于可靠性性得到提高，可以提供更好的烹饪结果。
有利地，根据本发明的实施例的家用电器(例如烹饪装置)的进一步发展，该传感器装置包括感应能量的接收器，如以此方式，当感应灶具用于烹饪时，不需要单独电源、尤其是蓄电池。
有利地，根据本发明的实施例的家用电器(例如烹饪装置)的进一步发展，该传感器装置本身还包括用于指示无线通信线路的正确操作的指示器。以此方式，例如当操作者搅拌食物或者使用锅具时，他可以直接被告知通信状况，例如可以提供绿色发光二极管或者可以使用振动致动器警告使用者检查进一步的信息或者控制传感器装置在灶具上的正确定位。
有利地，根据本发明的烹饪系统提供简单的解决方案以告知使用者在厨房灶具与传感器装置之间的无线通信线路的正确操作。以此方式，实施和制造起来是相对简单的，同时，适配本厨房灶具的努力有限。
有益的是，根据本发明的烹饪系统的实施例的进一步发展，该传感器装置还允许指示存在微弱的无线通信，由此能够立即警告使用者检查所有的烹饪参数。
随后，基于这些附图中所示的多个实例来进一步说明本发明，在附图中：
图1示出了天线的侧视图；
图2示出了天线的俯视图；
图3示出了厨房电器的示意性表示；
图4示出了烹饪装置的实例；
图5示出了信号强度信息的指示的实例；
图6示出了一种类型的天线；并且
图7示出了另一种类型的天线。
如图1所示，可以有益地形成本发明的实施例的一部分的天线装置100包括由左侧形状130和右侧形状120组成的成型部分。在此，天线装置100在其最宽部分处测量为优选地约100mm、更优选地102mm并且最优选地101.5mm。
这些成型部分具有弯曲，下面的图2中更近距离地示出了该弯曲。左侧成型部分130和右侧成型部分120是由包括舌片160的狭缝分开的，该舌片连接至同轴馈电器155。优选地，该狭缝具有的总宽度约为20mm、更优选地24mm并且最优选地23mm。有益的是，舌片160用于进一步适配天线装置100的发射特性。因此，在天线装置100的不同实施例中，舌片160可以具有不同的比例。
在天线本体较短的设计中，舌片160在狭缝内终止。根据这个结构的天线本体的总长度约为160mm、更优选地156mm并且最优选地158.5mm。相应地，该共振部分的长度约为145mm、更优选地141mm并且最优选地143.5mm。有益的是，舌片160具有的长度约为60mm、更优选地64mm并且最优选地62mm。优选地，该舌片从其外端向内包括向下朝向接地平面105伸出的台阶。优选地，这个台阶用于为同轴馈电器附接连接件。有益的是，该台阶从舌片160的水平向下延伸约5mm、优选地5.5mm，具有的长度约为8mm、优选地8.5mm并且与舌片160的宽度相符。另一方面，不含台阶的此实施例中的舌片的长度从而约为51.5mm、更优选地55.5mm并且最优选地53.5mm。在左侧成型部分130与右侧成型部分120之间的这个位置，在此有益地提供了借助于同轴电缆的馈电。左侧成型部分130由绝缘间隔件150有益地支撑，并且右侧成型部分120由绝缘间隔件140有益地支撑。接地平面105与共振结构之间的距离约为14mm、更优选地10mm并且最优选地12mm。
在天线本体较长的另一个天线中，舌片160在狭缝之外终止。根据这个构造的天线本体的总长度约为173mm、更优选地169mm并且最优选地171.5mm。相应地，该共振部分的长度约为158mm、更优选地154mm并且最优选地156.5mm。有益的是，舌片160在此具有的长度约为86.5mm、更优选地90.5mm并且最优选地88.5mm。优选地，该舌片从其外端向内包括向下朝向接地平面105伸出的台阶。优选地，这个台阶用于为同轴馈电器附接连接件。有益的是，该台阶从舌片160的水平向下延伸约5mm、优选地5.5mm，具有的长度约为8mm、优选地8.5mm并且与舌片160的宽度相符。另一方面，不含台阶的此结构中的舌片的长度从而约为78mm、更优选地82mm并且最优选地80mm。
进一步地，梯形形状110可以被识别，该梯形形状从狭缝的末端延伸至位于紧邻天线装置100的左端的矩形部分170处的台阶。有益的是，在两个天线构造中，梯形形状110具有的长度约为64.8mm、更优选地88.8mm并且最优选地66.8mm。
同样，可以识别接地平面105。紧邻该接地平面的是接地连接部分165和矩形部分170。该矩形部分具有高度190并且该接地连接部分具有宽度182。
有益的是，宽度182约为13mm、更优选地17mm并且最优选地15mm。
有益的是，高度190约为10mm、更优选地14mm并且最优选地12mm。
如所描绘的，梯形形状110在进入矩形部分170的弯头190处终止。
图2示出了有益地形成本发明的实施例中的一部分的天线装置的俯视图200，该天线装置例如基本上类似于心形。在此，还可以看到在成型部分下面的接地平面105。进一步地，图2描绘了绝缘间隔件225和215的顶端，这些绝缘间隔件分别将右侧成型部分120和左侧成型部分130与接地平面105进行机械连接。此外，左侧成型部分130具有弯曲255并且右侧成型部分120具有弯曲250。有益的是，这个弯曲被实施成椭圆形截面。该弯曲可以与约为48.75mm、优选地52.75mm、最优选地至50.75mm的半径相符。椭圆形提供了关于天线装置的共振部分的宽度改变的良好变化，并且从而允许了宽带发射和接收特性。
此外，在附图中示出了梯形形状110。如可以看到的，接地连接部分165分别由其螺钉230和235固定至接地平面105。就所希望的发射/接受特性方面而言，天线装置在其左端、弯头190处具有合适的宽度290。
有益的是，宽度290约为52mm、更优选地56mm并且最优选地54mm。
有利的是，接地连接部分165的宽度对应于弯头的宽度290。不过，其可以更小，约为32mm、更优选地36mm并且最优选地34mm。
进一步地，可以看到，通过在舌片160处的同轴电缆210提供馈电器155。天线装置的狭缝可以被提供成左狭缝275和右狭缝270的形式。然而，这两个狭缝还可以被看成是被舌片160分开的一个狭缝。优选地，在较短的天线装置的结构中，该狭缝具有的长度284约为74.7mm、更优选地78.7mm并且最优选地76.7mm。
有利的是，在较长的天线装置的实施例中，该狭缝具有的长度284约为78mm、更优选地82mm并且最优选地80mm，并且分别具有宽度280、282，这些宽度对于左狭缝275和右狭缝270可以是不同的。有益的是，左侧宽度280加上右侧宽度282一起约为21mm、更优选地25mm并且最优选地23mm。优选地，舌片的宽度286被适配于发射频率并且测量约为3.8mm、更优选地5.8mm并且最优选地4.8mm，因此总体上约为5mm。
总之，天线设计是技术上简单的、易于制造的并且提供宽带特性。
对应的天线可以优选地被设计成用于在ISM频带(即工业、科学和医学频带)的频率范围内(例如433.05MHz-434.79MHz、902MHz-928MHz、2.4GHz-2.5GHz)进行发射/接收。其他频率范围也是可想到的。具体地，频率通常与Wi-Fi通信或无线LAN相关。
就其尺寸方面而言，还可以容易用于与家用器具、尤其是厨房器具(如灶具)结合以便与可以结合家用器具、对应地厨房灶具结合使用的传感器进行通信。例如由左侧成型部分130、右侧成型部分120以及梯形成型部分110组成的椭圆锥形共振金属板允许增加天线装置的天线带宽，并且因此准许例如在灶具与无线传感器之间进行通信。
如图3所示，根据本发明的实施例的厨房设备300具有天线装置100、烹饪容器310。进一步有益的是，通过能够与天线装置100进行无线360通信的烹饪传感器350使该厨房设备完整。这有益地提供了最小构型，以便将传感器应用适配在厨房环境中，并且尤其使以便使用传感器改善烹饪结果并且由一般消费者来控制烹饪结果。
如图4所示，根据本发明400的实施例的烹饪装置有益地包括感应灶具300、传感器装置350、烹饪锅具310以及无线通信线路360。进一步地，示出的是呈感应线圈430、440、450和460形式并且与之关联的烹饪区。同样在这种情况下，示出的是两个天线410和420。这些天线优选地在ISM频带中操作并且可以在限定的这个工业、科学和医学频带(例如从330.06MHz至334.79Mhz、以及902Mhz至928Mhz、同时从2.4GHz至2.5GHz频率范围)的频率范围内进行发射/接收。当然，其他频率范围也是可想到的。有益的是，该天线也可以被设计成在Wi-Fi频带的频率内操作，因为这是通常可供使用的技术、广泛使用的且可靠的。因此，在家用环境中实施这种技术不是过度复杂的。
具体地，在发射电磁波的感应线圈存在时并且在感应烹饪时，为了烹饪和在无线通信电路360上使用电磁波的目的，必须满足在感应线圈发射的电磁波之间没有产生干扰的条件。
进一步地，包括接收器485，也示出了指示器480，该指示器也可以是声响指示器或简单LED或者例如具有手柄的、示出接手的信号强度的计量器，该手柄呈充电棒(barcharge)或者七段数字显示器(seven segment digits display)的形式。也可以存在控制器，该控制器可以从接收器有益地接收呈放大因数形式的信号强度信息并且将其处理成在指示器480上指示的信号强度信息。
输入键470也被描述成允许输入烹饪参数以控制厨房灶具300，例如启动烹饪区430至460中的一个特定烹饪区，或者例如通过也激活传感器与厨房灶具之间的无线通信线路开始自动话烹饪程序，以便监督特定烹饪参数(诸如温度)，或者在该传感器配备有味道传感器时接收关于食物味道的信息，以便进一步允许对有待准备的食物适当调味并且控制结果。
传感器装置350可以配备有线圈以便接收烹饪区430-460发出的感应能量并且允许以此方式对传感器进行能量供应。另一方面，传感器可以配备有发射器/接收器以便通过无线通信线路360传递信息，相应地接收来自厨房灶具的控制器465的控制信息。具体地，传感器装置350也可以配备有指示器，诸如灯、声学指示器或振动装置，以便指示需要关于有待准备的食物的行动或者为了指示无线通信线路有些问题和例如有区别地定位该传感器，以便改善无线通信线路。
使用根据本发明的例如优选实施例的烹饪装置允许以方便的方式适当地监督该烹饪装置的操作，同时，提高自动化烹饪过程的可靠性，例如通过厨房灶具对烹饪参数的监督，因为可以快速识别出故障并且可以通过使用者采取具有正确效果的对策以确保正确的操作。接收器485可以例如根据超外差原则来操作，例如指示使用自动化增益控制动态地放大中间放大阶段，该放大因数作为无线通信线路上的所接收的信号强度的值。
如图5所示，可以用不同形式实施所接收的信号强度的指示。在此，示出了若干替代方案500。例如，具有指针525的经典仪器520可以指示所接收的信号强度。另一方面，可以使用通过呈现不同长度的条棒指示无线信号的接收信号强度的条形图。在此，示出了短条棒530、长条棒532、中型条棒534以及长条棒536以指示按引用数字的序列的更低或更高的接收信号强度。另一方面，也可以给出呈七段显示形式的信号强度信息。因而，例如，根据用于显示信息的段元素的数量，可以示出0与100之间的任何值。在最大接收信号强度方面，也可以给出百分比指示。进一步地，可以使用其他光学或音响装置以告知使用者厨房灶具的无线通信线路的正确信息。
如图6所示，可以有益地形成根据本发明的实施例的一部分的天线装置600包括导向器630、反射器610和散热器620，零件之间的距离可以与天线600的接收/发射的波长λ有关。散热器与发射器640之间的距离可以是0.25λ；并且散热器与导向器650之间的距离可以是0.13λ。任何其他关系是可想到的。在现有技术中，这种安排也被称为八木-宇田天线。
如图7所示，可以有益地形成根据本发明的实施例的一部分的另外的天线装置700包括发射器/接收器710、左臂730和右臂720，这些臂的长度可以与天线700的接收/发射的波长λ有关。两个天线臂的长度750一起可以例如相当于0.5λ的总长度；可以想到适应诸如天线设计的特征的、与波长的任何其他关系。可以进一步描述与天线700相关联的电场740。在现有技术中，这种天线又被称为八木-宇田天线。
从以上描述中清楚的是任何合适天线或天线的组合可以无限制地用于实施本发明。
参考符号清单
100 天线装置的侧视图
130 左侧成型部分
120 右侧成型部分
155 馈电器
150 左侧绝缘间隔件
140 右侧绝缘间隔件
160 舌片
110 梯形部分
165 接地连接部分
170 矩形部分
106 接地平面
200 天线装置的俯视图
255 左侧弯曲
250 右侧弯曲
215 绝缘间隔件的顶部
225 绝缘间隔件的顶部
210 同轴馈电电缆
270 右狭缝
275 左狭缝
284 狭缝的长度
288 舌片的长度
286 舌片的宽度
280 左狭缝的宽度
282 右狭缝的宽度
235 在接地连接部分处的螺钉
230 在接地连接部分处用于与接地平面105连接的螺钉
240 成型部分的左端
290 成型部分的左端的宽度
300 厨房设备
310 蒸煮容器
350 传感器
360 无线通信
410，420 天线
430，440，
450，460 感应烹饪区
470 输入键
480 指示器
485 接收器
475 控制器
400 烹饪装置
500 指示器
505，508，
510 七段显示
520，525 具有指针指示器的仪器
530，532，
534，536 条形图指示
600 八木-宇田天线
610 反射器
620 散热器
630 导向器
640 0.25λ
650 0.13λ
700 偶极天线
710 发射器
720，730 天线右臂和天线左臂
740 电场
750 0.5λ

Claims (15)

1.家用电器(300)，该家用电器至少包括：
-天线(410)，
-接收器(485)，
-指示器(480)，
其中，该接收器(485)被适配成产生从该天线(410)接收的信号的信号强度信息；并且
该指示器(480)被适配成指示该信号强度信息。
2.根据权利要求1所述的家用电器(300)，其中，该接收器(485)包括放大器，该放大器被适配成产生作为信号强度信息的放大因数。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的家用电器(300)，该家用电器包括电子电路、相应地控制器(475)，该电子电路、相应地控制器被适配成处理该信号强度信息以产生指示信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的家用电器(300)，其中，该指示器(480)是显示器或在仪器上或者是指示。
5.根据前述权利要求中任一项所述的家用电器(300)，其中，该天线(410)包括：
-接地连接部分(165)，
-成型部分(120，130)，
-狭缝(270，275)，
-馈电器(155)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的家用电器(300)，其中，该天线(410)被适配成在ISM频带中操作。
7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的家用电器(300)，其中，该显示器(480)被适配成显示仪器(525)、段(505)、条棒(530)或数字。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的家用电器(300)，其中，该家用电器是感应灶具、烤箱、洗碗机、冰箱、洗衣机或滚筒式干衣机。
9.一种家用电器安排(400)，至少包括：
-根据权利要求1至8中任一项所述的家用电器(300)，
-第二装置、相应地传感器装置(350)，
-无线通信线路(360)，
其中，该指示器(480)被适配成显示从该第二装置、相应地传感器装置(350)接收的信号的信号强度信息。
10.根据权利要求9所述的家用电器安排(400)，其中，该第二装置、相应地传感器装置(350)是温度传感器和/或味道传感器和/或湿度传感器和/或两者的组合。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的家用电器安排(400)，其中，该第二装置、相应地传感器装置(350)包括电磁波接收器以便供应能量。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的家用电器安排(400)，其中，该第二装置、相应地传感器装置(350)包括信号状况的指示器。
13.根据权利要求12所述的家用电器安排(400)，其中，该指示器是基于运动的。
14.一种烹饪系统，其中，传感器装置(350)与厨房灶具(300)进行无线通信(360)，并且信号强度信息在该厨房灶具(300)的指示器(480)上指示。
15.根据权利要求14所述的烹饪系统，其中，该传感器装置(350)指示无线信号状况。
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