CN109313087A - 用于估计系统的可随时间改变的测量参量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于估计(150)系统的可随时间变化的测量参量的方法(100),所述测量参量尤其是在容器(24)中的温度,所述容器优选在电动厨房多用机(10)中,所述电动厨房多用机用于至少部分自动化地制备食物,其中通过测量来测定至少一个测量信息(210.1),所述测量信息至少根据至少一个系统参数(230)不同于测量参量的真实值。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细定义的类型的方法。
背景技术
测量的目的通常是获得关于测量参量的量化的预测。通常在此情况下,所测量的值与测量参量的真实值有偏差,其中该偏差在多数情况下是可忽略不计的或可以以简单方式扣除。也已知了,使用物理模型来由此根据至少一个测量值计算或估计真实值。为此所需的影响尤其是系统参数在此通常都充分已知,可以估计或可忽略不计。
然而,问题常常是,在动态过程中动态系统的状态或系统参数并不能直接确定和/或只能不完全地加以观察。特别有问题的是,在(动态)系统的测量参量可随时间变化时,确定测量信息例如测量值的测量参量的位置和测量位置明显不同。
这样,例如会需要的是,要在容器中测量内部温度,而不能将传感器置于容器的内部空间中。例如仅可能的是,传感器设置在加热板上,该加热板设置用于加热容器或容器的内含物。可通过传感器测量的温度在此与容器的内部温度极大偏差。令人气恼地出现,偏差难以或甚至不能预测,因为偏差例如与容器的内含物的比热容量有关。内含物例如是至少一种食物,所述食物在容器中被制备,并且所述食物通常并不熟悉。
于是多种因素影响偏差,其中这些因素在下文中也称作系统参数。尽管也可以考虑,使用其他传感器来测量容器的内部温度。但是,这会造成附加的制造成本并且出现复杂的且费事的制造和安装。
因此缺点是,通常在测量参量不能直接通过传感器测量时,为了逼近真实值(例如通过其他传感器)需要高的制造开销和/或安装开销和/或成本开销。另一缺点是,在现有技术中,与真实值的偏差常常并不能足够精确地确定。尤其是在传统的用于确定电动厨房多用机的容器的内部空间中或在炉子的内部空间尤其烹饪室中的温度的测量方法中正是这种情况。
发明内容
因此,本发明的任务是,至少部分消除前面所描述的缺陷。尤其是,本发明的任务是能够实现更为简单、更为可靠且更为精确地确定测量参量的真实值。
上述任务通过具有权利要求1所述的特征的方法来解决。本发明的其他特征和细节从相应的从属权利要求、说明书和附图中得到。
该任务尤其通过用于估计系统的(尤其是随时间)可变的(例如第一)测量参量的方法。测量参量优选是温度、尤其是炉子的内部空间的或容器的内部温度。优选地,测量参量是容器中的温度,特别是优选在用于至少部分自动化地制备食物的电动厨房多用机中。该电动厨房多用机优选构成为,其具有加热功能,尤其借助加热元件即例如利用加热板进行加热。优选地,在此加热元件和/或加热板与容器相邻地设置,使得热可以传递到容器的内部空间中,尤其是用于加热在容器的内部空间中的一个或多个食物。
优选地,该系统涉及动态过程和/或测量系统(和/或其他进行测量和/或热传递的动态系统),尤其是在家用设备中、优选在电动厨房多用机中和/或在炉子中的动态过程和/或测量系统。优选地,在该系统中出现随时间的温度演变和/或热传递,优选通过借助加热元件进行加热,优选在电动厨房多用机和/或在炉子中。该系统优选视为动态系统和/或可以借助模型(在确定的边界之内或近似)描述。
在此可以设定,通过测量(尤其是至少一个另外的测量参量)(例如经由测量值或其他测量参量)确定至少一个测量信息,所述测量信息至少根据至少一个系统参数不同于测量参量(或第一测量参量)的真实值。该系统参数在此例如是对该差异,即在借助测量信息可确定的测量参量的值与测量参量的实际的真实值之间的偏差的影响因素。尤其是,该系统参数在此与系统的状态有关,尤其是动态系统的状态有关,和/或与热容量、尤其是食物的热容量和/或容器中的内含物有关,和/或与在测量的测量位置与测量参量的其他位置之间的热传导和/或热传导系数有关,和/或与加热的功率例如加热元件的功率和/或加热元件的特性例如加热板的质量有关,和/或与加热板的比热容量有关,和/或与运行例如电动厨房多用机的运行有关。尤其是,测量信息也可以包括第一测量信息,所述第一测量信息例如通过传感器来测定,和/或包括第二测量信息,所述第二测量信息例如借助运行信息和/或操作员输入例如被制备的食物的类型的输入来测定,和/或包括其他测量信息,例如食物的重量,所述重量通过秤来测定。
优选地,在此设定,为了估计(可随时间变化的测量参量或第一测量参量的)真实值执行如下步骤,优选相继地或以任意顺序地执行:
a)提供至少一个或多个系统参数建议,所述系统参数建议分别彼此不同,并且分别包括针对所述系统参数中的至少一个系统参数的建议,优选针对系统参数中的每个系统参数的建议,
b)检查系统参数建议(或相应的系统参数建议),其中(尤其在时间上相继地)重复执行测量和/或借助在此测定的测量信息进行(重复)加权,使得提供和/或可以提供系统参数建议的评估,
c)借助至少一个系统参数建议中和/或每个系统参数建议在考虑到该评估的情况下执行估计。
尤其是根据步骤b)在此重复执行测量,使得在每次执行时重新测定测量信息并且借助此可以进行加权。换言之,重复执行测量,以便分别检测当前的测量值,该测量值与可随时间变化的测量参量的真实值有关。优选地,因此通过重复执行测量可以测定测量信息的时间分布曲线,其中该具体的分布曲线与所述至少一个系统参数和可随时间变化的测量参量的真实值有关。由于尤其是不仅(真实)系统参数而且测量参量的真实值未知,例如通过系统参数建议分别建议系统参数的可能的值,和/或借助系统参数建议分别建议对于在时间过程中所测定的测量信息的将来的值,即例如计算和/或预测。优选地,于是各个系统参数建议可以通过如下方式检查,将所预测的值与所测定的测量信息比较。例如,于是作为加权的规则检查,所预测的值与所测定的测量信息多强地相一致,因为例如由此出发,在一致性最高时相应的系统参数建议也具有与真实系统参数的最高的一致性。
尤其是,根据本发明的方法由此具有如下优点:可以省去带有至少一个传感器的结构,所述传感器直接检测测量参量。此外,尤其有利的是,特别简单且可靠地可以估计和评估未知的参数。这能够实现对测量参量的真实值的可靠估计。优选地,在此可以设定,步骤a)至c)至少部分和/或仅仅通过处理设备尤其是电子装置和/或处理器来执行。这能够实现对测量参量的真实值的快速的、低成本的和可靠的估计。优选地,在重复执行几次之后根据步骤b)借助系统参数执行估计,所述系统参数具有最好的评估。
可考虑的是,系统参数建议和/或系统参数分别是模型的参数,尤其是过程模型的参数和/或系统的系统动态性的随机模型。尤其是,因此也可能的是,系统参数仅仅是模型参数,使得整个系统参数仅可以用于逼近在测量信息的与测量参量的真实值之间的偏差。换言之,可能的是,测量信息不仅根据至少一个系统参数与测量参量的真实值不同而且还与其他例如不予考虑的影响因素不同。优选地,因此根据步骤a)的提供和根据步骤b)的检查和/或根据步骤c)的估计的执行与该模型有关,其中尤其是借助系统建议进行预测和/或借助模型执行估计,尤其是为:系统参数建议作为模型参数用于计算。优选地,因此针对每个系统参数建议分别执行模型计算,其具有不同的模型参数(根据相应的系统参数建议)。换言之,为每个系统参数议分别(尤其)使用仅具有不同的模型参数的相同模型来计算。尤其是,为此根据系统选择对于步骤a)至c)使用的模型。这能够实现对可随时间变化的测量参量的真实值的特别可靠的估计。
优选地,测量参量通过如下方式可随时间变化,即,对测量参量执行主动影响,优选通过主动加热,例如通过加热元件进行主动加热。该主动影响例如可以受控制,其中控制的时间分布曲线优选可以借助控制信息来分析。优选地可以设定,该影响是测量参量随时间改变的首要原因,使得其他影响可忽略不计。
此外,在本发明的范围中可以设定,系统参数建议分别关联有和/或被关联有信息粒子(Informationpartikel,针对所述信息粒子至少可以被提供和/或提供如下的信息:
-系统粒子信息(Partikelsysteminformation),其至少包括相应的系统参数建议和/或根据相应的系统参数建议来确定,
-预测粒子信息(Partikelvorhersageinformation),用于提供将来的即尤其作为下一个要测定的测量信息的所预测的值,其中所预测的值对于相应的系统参数建议是特定的,尤其是与之有关和/或借助系统参数建议来计算,
-加权粒子信息(Partikelgewichtungsinformation),用于提供相应的系统参数建议的评估。
尤其是,相应的信息粒子构成为数据结构,该数据结构对于系统粒子信息和/或预测粒子信息和/或加权粒子信息可以分别具有不同的值。优选地,借助相应的信息粒子可以执行模型计算来预测真实值。尤其是,在根据步骤b)的重复执行的每次重复步骤中提供所预测的值,使得将来的或作为下一个要测定的测量信息是如下信息,该信息在后续的根据步骤b)的重复步骤中在测量中被测定。尤其是,信息粒子被用于与粒子滤波器(Partikelfilter),例如Rao-Blackwised粒子滤波器(RBPF)一起使用。这具有如下优点:可以特别可靠地且快速地执行根据步骤b)的重复。
此外,可以设定:为了根据步骤b)进行检查,执行如下步骤,优选相继地或以任意顺序地执行如下步骤,其中尤其重复所述步骤和/或迭代地执行所述步骤,使得优选确定和/或能够确定测量信息的时间分布曲线:
-针对每个信息粒子或针对信息粒子的选择,执行未知的将来的尤其是作为下一个要测定的测量信息的预测,使得尤其确定和/或能够确定相应的预测粒子信息,其中相应的预测根据相应的信息粒子的系统粒子信息来执行,并且尤其根据相应的系统参数建议来执行,
-执行测量,使得尤其确定和/或能够确定测量信息,
-通过将所确定的预测粒子信息与所确定的测量信息比较来评价系统参见建议,使得对系统参数建议进行评估,优选通过如下方式:在确定的预测粒子信息与确定的测量信息的一致性最高时,进行最高评估,并且优选对相应的信息粒子的评估根据相应的所确定的预测粒子信息与所确定的测量信息的一致性的程度来进行,
-借助所进行的评估来加权,尤其是通过如下方式:加权粒子信息根据评估来确定和/或标准化。
这具有如下优点:借助加权可以简单且快速地测定信息粒子和由此也测定系统参数建议,所述系统参数建议提供对系统参数的最好的逼近(例如为了形成模型参数),以便测定测量参量的真实值。
可选地,可以设定,由加权尤其是根据步骤b)执行后续的步骤,优选在时间上相继地执行或以任意顺序执行,其中优选重复和/或迭代地执行步骤b),使得尤其在加权之后重新执行和/或能够执行根据步骤b)的检查:
-在加权粒子信息之前已经确定(例如通过将已存在的加权粒子信息的调整)时,借助评价来执行加权判定,优选借助所进行的评估,并且特别优选也借助加权粒子信息来执行加权判定,
-根据加权判定来确定加权粒子信息,使得提供对系统参数建议的评估。
尤其是,可以通过如下方式进行评价:系统参数建议与真实系统参数的一致性通过如下方式来检查:借助相应的系统参数建议把对测量信息的预测与通过测量测定的测量信息比较。尤其是在此,“真实的”系统参数也理解为如下的系统参数,其在估计用于模型的测量参量的真实值时可以用作模型参数,以便通过估计获得与测量参量的真实值的最高一致性。此外可以设定:根据模型来选择用于执行加权判定的加权准则。这具有如下优点:可以匹配于模型进行加权。
此外在本发明的范围内有利的会是,在执行测量时也测定运行信息、优选控制信息,优选该控制信息与电动厨房多用机和/或炉子的运行、尤其是操控有关,和/或对测量参量有可控的影响,其中根据运行信息和/或最后测定的测量信息和/或相应的信息粒子的系统粒子信息来执行相应的预测。尤其是,运行信息(仅仅)涉及加热元件的接通和关断或加热功率。例如,为了预测可以使用如下模型,所述模型借助系统参数建议(或借助相应的信息粒子的系统粒子信息的系统参数建议)来参数化。例如运行信息和/或最后测定的测量信息于是可以用作用于该模型的其他输入值。运行信息在此例如是如下信息:是否激活对测量参量有可控的影响,例如激活加热元件。最后测定的测量信息例如是其他测量参量的被测量的测量值,其与随时间可变的(第一)测量参量有关。例如,也可以设定,根据运行信息和/或根据其他信息譬如电动厨房多用机的食物类型来选择模型。这能够实现灵活且多样地使用根据本发明的方法。
此外可能的是,在执行预测时执行如下步骤,优选相继地或以任意顺序执行:
-估计系统的状态、尤其是系统的动态过程,其中借助优选随机的模型根据相应的信息粒子的系统粒子信息进行估计,并且优选借助控制信息和/或最后测定的测量信息进行估计。
-根据所估计的状态确定预测粒子信息。
例如,为此也可以使用粒子滤波器尤其是RBPF。也可考虑的是,为此使用顺序的Monte-Carlo方法。也可以设定:通过处理设备执行根据本发明的方法的步骤a)至c)至少之一和/或预测,尤其通过多个处理设备来执行,例如至少两个或至少四个或至少六个或至少10个或至少100个处理设备来执行。这具有如下优点:可以快速地且可靠地估计系统的状态。
也可行的是,至少部分执行根据步骤b)的检查,尤其是加权和/或并行地执行预测。尤其是为此设置至少一个处理设备,所述处理设备例如具有多个处理单元。所述处理设备例如是处理器,所述处理器包括多个处理单元例如处理器核。也可考虑的是,处理设备构成为数字信号处理器或图形处理器。并行的执行例如可通过如下方式进行:一个或多个处理设备同时执行检查和/或评价和/或预测和/或加权,尤其针对每一个或多个信息粒子。优选地在此设定:不同的处理设备和/或处理单元仅处理不同的信息粒子,使得尤其避免两个或更多个处理设备和/或处理单元对相同的信息粒子的共同访问。这具有如下优点:可以可靠地且特别快速地进行并行处理,因为尤其各个信息粒子彼此并不相关(或换言之彼此无关)。
此外,优选可行的是,通过重复执行根据步骤b)的检查进行评估的按顺序的调整,其中优选在每个重复步骤(重复执行)中在考虑到之前的评估的情况下且借助在重复步骤中测定的测量信息来调整评估,使得借助加权来测定最优的系统参数建议,尤其是所述系统参数建议对实际系统参数而言具有最高的相关性,以便获得对于测量参量的真实值最优的估计结果。最优的估计结果在此优选是与测量参量的真实值大部分相一致的估计结果。由此,尤其可以实现如下优点:已在短的持续时间(例如最大1s或最大5s或最大10s或最大30s或最大100s或最大1000s)之后可以测定具有最高的相关性的系统参数,在所述持续时间中执行重复。优选地,在该持续时间之后可以使用该估计,以便可靠地测定估计结果,该估计结果非常接近测量参量的真实值。优选地可以设定,在该持续时间之后使用该估计,以便借助该估计的估计结果来获得对测量参量的真实值的逼近,所述逼近例如被用于进一步处理和/或监控测量参量。
此外,可考虑的是,至少设置有对不同的第一系统参数的第一选择和对不同的第二系统参数的第二选择,其中第一系统参数不同于第二系统参数,并且其中尤其是在步骤b)针对第一系统参数执行第一检查尤其带有第一评价,并且针对第二系统参数执行第二检查优选带有第二评价,第一检查和第二检查优选分别利用不同的加权逻辑执行,其中接着根据第一检查和第二检查来对所有系统参数进行整体评估。换言之,可以设定,对于不同的系统参数执行不同配置的检查,例如也借助不同的模型执行。在此可能的是,第二检查与第一检查的结果有关,使得例如第二检查的模型借助第一检查的结果来参数化。也可考虑的是,执行其他检查,优选顺序地执行。以此方式可能的是,在复杂系统和模型中也可以进行检查和/或评价和/或估计和/或预测。
此外,可能的是,设置有至少三个或至少五个或至少七个或至少10个不同的且未知的系统参数。尤其是,也可能的是,这些系统参数用于不同的模型,例如用于至少两个或至少四个或至少六个不同的模型。这能够实现根据本发明的方法的多种使用。
根据本发明的另一方面可以设定,在根据步骤b)的检查中,优选在评价中尤其是在预测中,测定和存储在至少一个之前的部分分析中的至少一个部分结果,使得当之前的和其他的部分分析相一致和/或者类似和/或相同时,调用在另一检查尤其是另一评价和/或另一预测中、在另一部分分析中的部分结果。换言之,可能的是,持续地存储或者暂存部分结果,以便在以后的分析中可以进一步使用这些部分结果。由此可以节约计算时间并且由此进行快速处理。
也可能的是,测量参量在第一区域尤其是第一测量位置和/或位置处,并且存在测量来通过检测另一测量参量来测定测量信息,所述另一测量参量在第二区域尤其位置和/或测量位置处,所述第二区域不同第一区域并且优选与第一区域隔开。优选地,在第一区域与第二区域之间的间距可以为至少2mm或至少5mm或至少10mm或至少20mm或至少1cm或至少2cm或至少5cm。优选地,第一区域处的温度与第二区域处的温度相差了至少0.1℃或至少0.5℃或至少1℃或至少2℃或至少5℃或至少10℃或至少100℃。优选地,在此仅在第二区域处设置用于执行测量的传感器,使得尤其在第一区域处可以省去传感器。该原因例如在于,第一区域难以接近而在第一区域中设置传感器会造成高的制造成本以及复杂的安装。相应地实现了如下优点:可以简化用于执行测量的安装和结构。
此外,可能的是,测量参量是炉子尤其烤箱的内部中的温度或者在微波炉的内部中的温度或者在电动厨房多用机的搅拌容器的内部中的温度,优选搅拌容器的或炉子的或微波炉的底板的表面处的温度。也可能的是,测量参量是在第一区域中的温度,优选在家用设备的情况下。特别优选地,只能困难地测定温度,因为第一区域例如难以接近和/或在那里没有设置传感器。借助根据本发明的方法于是可以估计测量参量的真实值。这具有如下优点:简化了制造和安装的成本。
同样可以设定,通过传感器尤其是电动厨房多用机和/或炉子和/或家用设备的传感器来进行测量以测定测量信息,所述传感器优选与电动厨房多用机的搅拌容器的底板(炉子的制备室的底板)的表面隔开地设置并且优选在搅拌容器(烹饪室)之外或在底板的内部中设置在电动厨房多用机(或炉子)的加热元件的区域中。可替选地或附加地可考虑的是,为了测定测量信息而分析与温度有关的电阻、尤其NTC电阻(NTC=负温度系数)、尤其是传感器的与温度有关的电阻。由此,可以极大地降低用于执行测量的成本并且还实现了保证可靠的且安全的测量。
此外可能的是,通过如下方式测定运行信息:检测加热元件的运行状态。为此例如监控电流,该电流被用于控制和/或运行加热元件。也可能的是,通过如下方式测定运行信息:设置和分析另一传感器。优选地,通过运行信息说明:是激活加热元件还是停用加热元件。由此例如可以将预测和/或模型参数化,以便获得更为可靠的结果。
同样可考虑的是,在执行测量时还测定其他测量信息,优选被制备的食物的温度和/或类型和/或电动厨房多用机的搅拌容器的内含物和/或电动厨房多用机的重量和/或关于食物和/或搅拌容器的内部空间的视觉信息和/或电动厨房多用机上的其他参数尤其是电动厨房多用机的搅拌机的马达电流。为此例如可以设置其他传感器,尤其是秤和/或摄像机传感器和/或声学传感器和/或类似物。其他测量信息在此例如可以用于对根据步骤b)的检查和/或预测和/或模型的参数化。因此,可以进一步提高预测和估计的可靠性。
也可能的是,步骤a)至c)在测量参量随时间改变期间优选在电动厨房多用机(或炉子)运行期间至少部分能实时地执行。尤其是可以设定,步骤a)和/或b)和/或c)的执行尤其是预测和/或加权和/或估计的执行最大在1μs或10μs或0.1μs或1ms或10ms或100ms或1s的持续时间之内进行。由此可以确保,测量参量可以可靠地被监控。
此外可能的是,借助对测量参量的真实值的估计来进行对测量参量的监控。监控例如以如下方式进行,根据该估计的估计值进行控制和/或调节(尤其是对电动厨房多用机或炉子的操控)或对加热元件的操控。术语“操控”在此在本发明的范围内也理解为调节。尤其设定,当估计结果低于或超过阈值时,激活或停用加热元件。这能够实现可靠地控制和/或检控容器的内部空间中的温度。
可选地,可能的是,一个或多个所述系统参数分别构成为如下参数中的至少一个,尤其是所述参数在执行步骤a)至c)期间是未知的:
-比热容量,尤其是加热板的比热容量、尤其是电动厨房多用机的加热板的比热容量,
-加热元件优选电动厨房多用机的加热元件的功率,
-热传递系数,其优选与电动厨房多用机的搅拌容器的内含物有关,
-加热元件的加热板的质量。
这具有如下优点,可以省去系统参数的费事的确定。
此外可能的是,系统参数建议至少部分借助随机值来确定和/或提供。为此,例如设置有随机发生器,尤其是处理设备的随机发生器。尤其是设定,系统参数建议分别彼此不同,使得优选不设置相同的系统参数建议。由此,能够实现高效且快速地处理检查。
此外,在本发明的范围内有利的会是,根据步骤b)的检查尤其是评价重复进行,重复至少5次或至少10次或至少100次或至少1000次,由此借助在此被接连地精细化的评估在估计时可以对真实值进行逼近,尤其是通过如下方式:尤其在最后的重复步骤时和/或之后通过系统参数建议的评估来测定,该系统参数建议最接近系统参数。在此,尤其是设定,在时间上相继地执行重复或重复步骤,其中在每个重复步骤中尤其同时和/或并行地针对不同的信息粒子和/或系统参数建议进行检查和/或评价和/或预测。由此可以确保特别快速且可靠地执行根据本发明的方法的步骤。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节从如下参照附图详细描述本发明的实施例的说明中得到。在此,在权利要求中和在说明书中所提及的特征可以分别单独地或任意组合地反映本发明的实质。在附图中:
图1示出了电动厨房多用机的示意性透视图,
图2示出了电动厨房多用机的另一示意视图,
图3示出了电动厨房多用机的容器的的示意性横截面,
图4示出了用于可视化根据本发明的方法的示意性视图,
图5-11示出了用于可视化根据本发明的方法的方法步骤的示意性视图。
具体实施方式
在后续的图中,不同的实施例使用相同的附图标记来表示同样的技术特征。
在图1和图2中示意性地示出了电动厨房多用机10。电动厨房多用机10包括壳体20,该壳体20具有用于搅拌容器24的容纳座22。搅拌容器24在此例如通过盖21可封闭,并且优选具有把手23。搅拌机51和/或加热元件53尤其带有加热板53.1的加热元件和/或至少一个传感器52优选温度传感器52优选设置在搅拌容器24的区域中。尤其是在此搅拌机51尤其是刀设置在搅拌容器24之内。优选地,传感器52设置在搅拌容器24的内部空间之外,例如设置在加热元件53或加热板53.1的区域中或设置在搅拌容器24的搅拌容器底板24.1上或其中。
此外,电动厨房多用机包括操作区26,该操作区26例如包括显示器25,优选触摸屏25。尤其是,显示器25在此不仅用作输入机构而且用作输出机构。经由操作区26尤其能够实现,电动厨房多用机10的操作员可以在电动厨房多用机10中设定和/或激活和/或停用制备参数和/或运行参数,如搅拌机转速、加热温度和/或制备的持续时间例如搅拌的持续时间。此外也可考虑的是,经由操作区26设定食物类型。尤其是,在此操作员的所述设定和/或输入可以用于确定测量信息210.1和/或运行信息210.2。
此外也可能的是,经由显示器25也可以输出烹饪法相关的指令和/或提示和/或图形操作元件。经由优选为图形用户界面的组成部分的图形操作元件,作为输入机构可以对电动厨房多用机10执行操作。也可考虑的是,经由显示器25输出估计结果(估计值)。
此外在图1和图2中示出,电动厨房多用机10包括至少一个加工设备50,所述加工设备50优选包括至少一个加工工具51,如搅拌机51。也可以设定,电动厨房多用机10具有处理设备60,该处理设备60例如包括电子部件和/或包括数据存储器。同样,电动厨房多用机10可以包括其他的加工设备50和/或其他的传感器52和/或加热装置53和/或秤54,其分别例如集成在电动厨房多用机10中。秤54尤其用于检测或测量在搅拌容器24上的重力。为此,秤重对象例如放置到搅拌容器24上和/或填充到搅拌容器24中。可以通过秤54测定的重量值例如也可以用于确定测量信息210.1和/或运行信息210.2。加热装置53例如构建为,在搅拌容器24中的食物可以通过加热装置53来加热,优选直至在从100C到1500C的范围中的温度、优选300C到1200C的范围中的温度。
此外,在图2中示意性地示出了电动厨房多用机10的驱动器30,该驱动器具有马达31。在此,驱动器30和/或马达31与至少一个加工设备50和/或至少一个加工工具51尤其是搅拌机51连接,使得驱动器30的驱动轴和/或马达31将力传递到加工设备50和/或加工工具51和/或搅拌机51。
此外在图3中示意性地示出了电动厨房多用机10的搅拌容器24的剖视图。可看到的是,在搅拌容器24上或在搅拌容器24中设置有加热元件53,该加热元件53例如包括加热板53.1。在此,加热元件53和/或加热板53.1尤其用于加热搅拌容器24的内部空间或内部空间的内含物,其中尤其是加热板53.1和/或加热元件53与搅拌容器24并不直接接触。因此,例如在加热元件53和/或加热板53.1与搅拌容器24的内部空间或内含物之间设置搅拌容器底板24.1的表面24.2。优选地,在此该表面24.2完全覆盖加热元件53和/或加热板53.1和/或传感器52和/或将其在空间上与搅拌容器24的内含物和/或内部空间完全分离,使得搅拌容器24的内含物可以与加热元件53和/或加热板53.1和/或传感器52不接触。尤其是,为此将传感器52和/或加热元件53和/或加热板53.1设置在搅拌容器底板24.1中的表面24.2之内或设置在搅拌容器底板24.1之外。设置不同的区域90,优选带有不同的温度。尤其是,在搅拌容器24的内部空间中和/或在搅拌容器24.1的表面24.2上存在第一区域90a,测量参量在该第一区域90a上。优选地,在传感器52的区域中和/或在加热元件53的区域中和/或在加热板53.1的区域中和/或在搅拌容器底板24.1之内设置第二区域90b,在该第二区域中通过测量130对其他测量参量进行检测以测定测量信息210.1。为了执行根据本发明的方法100,在此例如传感器52与处理设备60电连接,以便尤其经由电连接传输测量信息210.1。也可以设定,处理设备60与加热元件53电连接,以便以电的方式传输运行信息210.2。
在图4中示意性地示出了根据本发明的方法100的方法步骤。该方法100在此尤其用于估计150系统的可随时间变化的测量参量,尤其是容器中的温度,该容器优选是搅拌容器24,优选在用于至少部分自动化地制备食物的电动厨房多用机10中。优选地,在此通过测量来测定至少一个测量信息210.1,所述测量信息210.1至少根据至少一个系统参数230不同于测量参量的真实值。在此,执行该方法步骤100.1、100.2、100.3,以便能够实现真实值的估计。根据第一方法步骤100.1提供多个系统参数建议,所述系统参数建议分别彼此不同,并且分别包括针对系统参数中的至少一个系统参数的建议。根据第二方法步骤100.2,(分别)检查系统参数建议,其中重复执行测量和借助在此测定的测量信息210.1进行加权,使得提供系统参数建议的评估。根据第三方法步骤100.3执行估计,尤其借助系统参数建议中的至少一个在考虑到该评估的情况下执行估计。
在图5中示出了,所述至少一个系统参数230对测量信息210.1有影响,因为所述测量信息根据系统参数230不同于测量参量的真实值。也可以设定,系统参数230对运行信息210.2无影响,使得运行信息210.2例如电动厨房多用机的控制信息210.2与系统参数230无关。这例如在运行信息210.2说明是激活还是停用加热元件53时情况如此。这例如与用户输入和/或用户预设(例如温度设定)有关。测量信息210.1和/或运行信息210.2于是例如可以在测量130时被测定。尤其是,测量信息210.1和/或运行信息210.2用作用于检查系统参数建议和/或执行估计150的输入信息210。
在图6中示意性示出了信息粒子220的结构。在此,信息粒子220包括至少一个系统粒子信息220.1、至少一个预测粒子信息220.2和至少一个加权粒子信息220.3。其分别可以单独地确定和/或改变,尤其是彼此无关。
根据图7示例性地示出了根据本发明的方法100的执行。在此,首先针对信息粒子220中的每个进行预测120(首先尚)未知的将来的测量信息210.1,使得确定相应的预测粒子信息220.2,其中相应的预测120根据相应的信息粒子220的系统粒子信息220.1来执行。接着可以设定,执行测量130,使得确定测量信息210.1。于是,执行系统参数建议的评价105,尤其是通过将确定的预测粒子信息220.2与确定的测量信息210.1比较来执行,使得进行系统参数建议的评估。预测120和/或测量130和/或评价105于是可以重复几次,以便借助评估来测定系统参数建议的最可能有前景的备用项。接着,可以借助通过评估确定的最有前景的备用项进行估计150。
在图8中示出,也可以设置不同的系统参数,例如第一系统参数230a和第二系统参数230b和当然还有几个其他的系统参数230。所有系统参数230在此对测量信息210.1有影响。在此可能的是,对于系统参数230的第一选择、例如对于第一系统参数230a执行第一评价105a。也可考虑的是,针对系统参数230的其他选择、例如针对第二系统参数230b执行第二评价105b,所述第二评价105b优选在(例如重复)执行第一评价105a之后才执行。首先也可以针对第一系统参数230a借助第一系统参数建议进行(重复)检查并且接着针对第二系统参数230b进行第二系统参数建议的(重复)第二检查。该过程能够实现也可使用复杂的用于估计150的模型。
此外借助图9示出了系统参数建议的检查的重复执行。这样示出了,例如(尤其还在系统参数建议的第一检查之前)进行第一测量130a,以便测定至少一个测量信息210.1。接着,系统参数建议通过如下方式来检查,首先借助相应的系统参数建议执行第一预测120a,然后执行第二测量130b和接着执行评价105a。在第一评价105a中,尤其是将在第一预测120a中确定的预测粒子信息220.2与在第二测量130b中确定的测量信息210.1比较,使得可以对系统参数建议进行评估。在第一预测120a中预测粒子信息220.2的确定例如借助在第一测量130a中确定的测量信息210.1来确定。在评估之后,例如可以进行第一估计150a,其中该步骤也可以被跳过。这样,可替选地也可以设定,在重复执行检查之后才进行估计150。为了重复执行检查于是在每个重复步骤中重新执行预测120和测量130以及评价105。这样例如可以执行第二预测120b,接着执行第三测量130c并且根据第二预测120b和第三测量130c执行第二评价105b。在最后的重复或最后的重复步骤之后例如在10个至100(或1000)个重复步骤之后可以进行估计150或第二估计150b。
在图10和图11中示出了,在每个重复步骤中也可以并行处理相应的各个信息粒子220。为此例如针对第一信息粒子220a和针对第二信息粒子220b和针对第三信息粒子220c分别执行评价105,使得基于所述评价105可以进行(例如几个)估计150。借助图11变得清楚的是,在相应的评价105中针对信息粒子220中的每个分别也进行加权判定。
前面对实施形式的阐述仅在实例的范畴内描述了本发明。当然,实施形式的各个特征只要在技术上有意义可以自由地彼此组合,而不离开本发明的范围。
附图标记列表
10 电动厨房多用机
20 壳体
21 盖
22 搅拌容器容纳座
23 把手
24 搅拌容器、容器
24.1 搅拌容器底板
24.2 搅拌容器底板的表面
25 显示器
26 操作区
30 驱动器
31 马达
50 加工设备
51 加工工具、搅拌机
52 传感器、温度传感器
53 加热元件
53.1 加热板
54 秤
60 处理设备
90 区域、测量位置
90a 第一区域、第一测量位置
90b 第二区域、第二测量位置
100 方法
100.1 第一方法步骤
100.2 第二方法步骤
100.3 第三方法步骤
105 评价
105a 第一评价
105b 第二评价
120 预测
120a 第一预测
120b 第二预测
130 测量
130a 第一测量
130b 第二测量
130c 第三测量
140 加权判定
150 估计
150a 第一估计
150b 第二估计
210 输入信息
210.1 测量信息
210.2 运行信息、控制信息
220 信息粒子
220.1 系统粒子信息、系统模型信息
220.2 预测粒子信息
220.3 加权粒子信息
220a 第一信息粒子
220b 第二信息粒子
220c 第三信息粒子
230 系统参数
230a 第一系统参数
230b 第二系统参数
Claims (20)
1.一种用于估计(150)系统的可随时间变化的测量参量的方法(100),所述测量参量尤其是容器(24)中的温度,所述容器(24)优选在电动厨房多用机(10)中,所述电动厨房多用机(10)用于至少部分自动化地制备食物,其中,
通过测量(130)来测定至少一个测量信息(210.1),所述测量信息(210.1)至少根据至少一个系统参数(230)不同于测量参量的真实值,
其特征在于,
为了估计(150)真实值,执行如下步骤:
a)提供多个系统参数建议,所述系统参数建议分别彼此不同,并且分别包括针对所述系统参数(230)中的至少一个的建议,
b)检查所述系统参数建议,其中重复执行所述测量(130)和借助在此测定的测量信息(210.1)进行加权,使得提供所述系统参数建议的评估,
c)借助所述系统参数建议中的至少一个在考虑到评估的情况下执行所述估计(150)。
2.根据权利要求1所述的方法(100),
其特征在于,
所述系统参数建议分别关联给信息粒子(220),针对所述信息粒子(220)能够提供如下信息中的至少一个:
-系统粒子信息(220.1),所述系统粒子信息至少包括相应的系统参数建议(220.1),
-预测粒子信息(220.2),用于提供将来的测量信息(210.1)的所预测的值,其中所预测的值对于相应的系统参数建议而言是特定的,
-加权粒子信息(220.3),用于提供相应的系统参数建议的评估。
3.根据权利要求2所述的方法(100),
其特征在于,
为了根据步骤b)进行检查,执行如下的步骤,优选在时间上相继地和/或重复地和/或迭代地执行,使得优选确定所述测量信息(210.1)的时间分布曲线:
-针对所述信息粒子(220)的每个进行预测(120)未知的将来的测量信息(210.1),使得确定相应的预测粒子信息(220.2),其中相应的预测(120)根据相应的信息粒子(220)的系统粒子信息(220.1)来执行,
-执行测量(130),使得确定所述测量信息(210.1),
-通过将确定的预测粒子信息(220.2)与确定的测量信息(210.1)比较来评价(105)所述系统参数建议,使得进行所述系统参数建议的评估,
-借助所进行的评估来加权。
4.根据权利要求2或3所述的方法(100),
其特征在于,
为了尤其根据步骤b)进行加权,执行如下的步骤,尤其在时间上相继地执行如下步骤,其中优选重复b)和/或迭代地执行步骤b),使得尤其在加权之后重新执行根据步骤b)的检查:
-借助评价(105)、优选借助所进行的评估,以及特别优选在所述加权粒子信息(220.3)事先已确定时,也借助加权粒子信息(220.3),执行加权判定(140),
-根据加权判定(140)来确定加权粒子信息(220.3),使得提供对所述系统参数建议的评估。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
在执行所述测量(130)时也测定运行信息(210.2)、优选控制信息(210.2),优选所述运行信息(210.2)与所述电动厨房多用机(10)的运行尤其是操控有关,和/或对所述测量参量有可控的影响,其中相应的预测(120)根据:
-所述运行信息(210.2)和/或最后测定的测量信息(210.1),以及
-相应的信息粒子(220)的系统粒子信息(220.1)来执行。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
在执行所述预测(120)时执行如下步骤:
-估计(150)所述系统的状态、尤其是系统的动态过程,其中借助尤其是随机的模型根据相应的信息粒子(220)的系统粒子信息(220.1)进行估计(150),并且优选借助控制信息(210.2)和/或最后测定的测量信息(210.1)进行估计,
-根据所估计的状态确定预测粒子信息(220.2)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
通过重复执行根据步骤b)的检查进行所述评估的按顺序的调整,其中优选在每个重复步骤中在考虑到之前的评估的情况下且借助在重复步骤中测定的测量信息(210.1)来调整评估,使得借助加权来测定最优的系统参数建议,尤其是所述系统参数建议对实际系统参数(230)而言具有最高的相关性,以便获得对于测量参量的真实值最优的估计结果。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
至少设置有对不同的第一系统参数(230a)的第一选择和对不同的第二系统参数(230b)的第二选择,其中所述第一系统参数(230a)不同于所述第二系统参数(230b),并且其中尤其是在步骤b)中针对所述第一系统参数(230a)执行第一检查并且针对所述第二系统参数(230b)执行第二检查,所述第一检查和所述第二检查优选分别利用不同的加权逻辑执行,其中接着根据所述第一检查和所述第二检查来对所有系统参数(230)进行整体评估。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
设置有至少三个或至少五个或至少七个或至少十个不同的且未知的系统参数(230)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
在根据步骤b)的检查中,优选在评价(105)中尤其是在预测(120)中,测定和存储在至少一个之前的部分分析中的至少一个部分结果,使得当之前的和其他的部分分析相一致和/或者类似和/或相同时,调用在另一检查尤其是另一评价(105)和/或预测(120)中、在另一部分分析中的部分结果。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
所述测量参量在第一区域(90a)处,并且存在测量(130)来通过检测另一测量参量来测定所述测量信息(210.1),所述另一测量参量在第二区域(90b)处,所述第二区域(90b)不同第一区域(90a)并且优选与所述第一区域(90a)隔开。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
所述测量参量是炉子(10)的内部中的温度或在电动厨房多用机(10)的搅拌容器(24)的内部中的温度,优选是在所述搅拌容器(24)的底板(24.1)的表面(24.2)上的温度。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
通过所述电动厨房多用机(10)的传感器(52)进行测量(130)来测定所述测量信息(210.1),所述传感器(52)与所述电动厨房多用机(10)的搅拌容器(24)的底板(24.1)的表面(24.2)隔开地设置,并且优选在所述底板(24.1)的内部中或搅拌容器(24)之外设置在所述电动厨房多用机(10)的加热元件(53)的区域中。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
为了测定所述测量信息(210.1)分析与温度有关的电阻、优选NTC电阻、尤其是传感器(52)的电阻。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
通过如下方式来测定运行信息(210.2):检测加热元件(53)的运行状态。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
在执行所述测量(130)时还测定其他测量信息(210.1),优选被制备的食物的温度和/或类型和/或电动厨房多用机(10)的搅拌容器(24)的内含物和/或所述电动厨房多用机(10)的重量和/或关于所述食物和/或搅拌容器(24)的内部空间的视觉信息和/或所述电动厨房多用机(10)上的其他参数尤其是所述电动厨房多用机(10)的搅拌机(51)的马达电流。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
所述步骤a)至c)在测量参量随时间改变期间、尤其是在电动厨房多用机(10)运行期间能实时地执行。
18.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
一个或多个所述系统参数(230)分别构成为如下参数中的至少一个,尤其是所述参数在执行步骤a)至c)期间是未知的:
-比热容量,尤其是所述电动厨房多用机(10)的加热板(53.1)的比热容量,
-加热元件(53)优选所述电动厨房多用机(10)的加热元件(53)的功率,
-热传递系数,其优选与所述电动厨房多用机(10)的搅拌容器(24)的内含物有关,
-所述加热板(53.1)的质量。
19.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
所述系统参数建议(230)至少部分借助随机值来确定和/或提供。
20.根据上述权利要求中任一项所述的方法(100),
其特征在于,
根据步骤b)的检查尤其是评价(105)重复进行,重复至少5次或至少10次或至少100次或至少1000次,由此借助在此被渐进地精细化的评估在估计(150)时对真实值进行逼近,尤其是通过如下方式:通过所述评估测定所述系统参数建议,该系统参数建议最接近系统参数(230)。
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