CN111752385A - 家电设备 - Google Patents

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CN111752385A
CN111752385A CN202010223100.6A CN202010223100A CN111752385A CN 111752385 A CN111752385 A CN 111752385A CN 202010223100 A CN202010223100 A CN 202010223100A CN 111752385 A CN111752385 A CN 111752385A
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克里斯托夫·萨尼埃
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Abstract

本发明涉及一种家电设备，包括：人机界面，用于检测用户的存在或接近的第一非接触式检测传感器(21)，以及用于检测用户的存在或接近的第二非接触式检测传感器(22)，其特征在于：所述第一非接触式检测传感器(21)布置成在第一空间区域(21A)中检测用户的存在或接近，所述第一空间区域(21A)至少部分地面向显示屏(10)布置，所述第二非接触式检测传感器(22)布置成在第二空间区域中(22A)中检测用户的存在或接近，所述第二空间区域中(22A)至少部分地面向所述显示屏(10)布置并且包括至少一个与所述第一空间区域(21A)不同的部分。

Description

家电设备
技术领域
本发明总体上涉及一种家电设备，例如烹饪制备设备、烹饪机器人、饮料制备设备(例如咖啡机)。
背景技术
在现有技术中已知配备有非接触式存在或接近的检测装置的家电设备，例如在文献EP1761729A2，或EP2925199A1或还有EP2986552A1中描述的家电设备。然而，这些设备使用摄像机或复杂的解决方案，这增加了成本并且需要复杂的处理软件。这些设备不一定提供简单且直观的用户交互。最后，使用摄像机或照相机的解决方案的体积很大，这与小体积设备的需求背道而驰。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，并且特别是提供一种家电设备，其允许非接触式地检测存在或接近，以及允许提供简单且直观的用户体验，同时保持小体积和制造经济。
为此，本发明的第一方面涉及一种家电设备，包括：
-人机界面，
-第一非接触式检测传感器，用于检测用户的存在或接近，
-第二非接触式检测传感器，用于检测用户的存在或接近，
其特征在于：
-第一非接触式检测传感器布置成在第一空间区域中检测用户的存在或接近，所述第一空间区域至少部分地面向人机界面布置。
-第二非接触式检测传感器布置成在第二空间区域中检测用户的存在或接近，所述第二空间区域至少部分地面向人机界面布置并且包括至少一个与第一空间区域不同的部分。根据上述实施方式的家电设备具有至少两个检测存在的非接触式检测传感器，其布置成检测面向人机界面的每个区域，每个区域都具有特定区域，因而可以设想特定的手势方案来改善使用的人体工程学，这些手势可以连续地(由一个传感器然后由另一个传感器)、同时地(同时由两个传感器)或单独地识别。
有利地，人机界面包括显示屏，以及：
-第一空间区域至少部分地面向显示屏布置，
-第二空间区域至少部分地面向显示屏布置。
有利地，第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器中的至少一个与人机界面(优选为显示屏)不同。优选地，第一非接触式检测传感器和第二非接触式检测传感器与人机界面(优选为显示屏)不同。根据第一示例，第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器布置在与人机界面(优选为显示屏)不同的区域中。附加地或替代地，第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器与人机界面(优选为显示屏)的结构不同。换句话说，第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器不是集成在人机界面(优选为显示屏)上的电容传感器。
有利地，第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器中的至少一个是空间深度测量传感器，优选地测量红外照明在红外光源、用户和所述传感器之间的飞行时间，从而至少推断出用户成员和所述传感器之间的距离。换句话说，传感器是使用“飞行时间”(英文为“Time of Flight”(TOF))技术的红外传感器。为此，TOF传感器照亮场景和通过光线测量的物体，以及计算所述光线在物体和传感器之间传播所需的时间。所述光线的飞行时间与传感器和被测物体之间的距离成正比。所述飞行时间的测量由传感器的每个像素独立执行，因此允许获取与物体的距离和/或被测量物体的完整3D图像。
有利地，人机界面(优选为显示屏)布置在第一非接触式检测传感器和第二非接触式检测传感器之间。这允许很好地分离两个空间测量区域，同时具有覆盖整个屏幕的整体检测区域。
有利地：
-第一空间区域至少面向人机界面(优选为显示屏)的第一边缘，
-第二空间区域至少面向人机界面(优选为显示屏)的第二边缘，优选地与第一边缘相对。
有利地，第一非接触式检测传感器和第二非接触式检测传感器布置成依次检测用户成员(优选为显示屏)做出的面向人机界面的扫描手势，从而推断出扫描运动的至少一个方向。依次检测是指先由一个传感器检测，然后再由另一个传感器检测。实际上，在扫描期间，用户将首先进入传感器中的一个的特定空间区域，然后进入另一个传感器的特定空间区域，以便可以推断出扫描方向。这可能在与扫描方向相同的方向上例如引起显示屏上的一页转移到另一页。
有利地，第一非接触式检测传感器和第二非接触式检测传感器布置成同时检测用户成员面向人机界面(优选为显示屏)的至少一部分(优选为中央)的接近或远离的手势，以便推断出至少一种正常的接近或远离人机界面(优选为显示屏)的手势。所述实施方式允许容易地检测用户从显示屏向前和向后移动例如手，为了引起例如考虑验证指令。
有利地，人机界面(优选为显示屏)具有第一尺寸和优选地小于第一尺寸的第二尺寸，以及：
-第一空间区域包括至少一个面向人机界面(优选为显示屏)布置的范围，所述范围至少根据第一尺寸定向。换句话说，人机界面(优选为显示屏)被延展，并且第一非接触式检测传感器的空间区域覆盖显示屏的整个长度。
有利地：
-所述第一非接触式检测传感器布置成根据人机界面(优选为显示屏)的第一尺寸的方向检测用户成员在第一空间区域中的位置。
-显示屏布置成在根据人机界面(优选为显示屏)的第一尺寸的位置处显示的光标或标记，所述位置按照在第一空间区域中用户成员根据人机界面(优选为显示屏)的第一尺寸的方向的位置来计算。根据所述可选的实施方式可以设想，非接触地对温度、饮料浓度和饮料量的调节通过将光标移动到期望的调节位置进行调整并提供信息反馈，所述移动通过用户的手指面向位于两个极限之间的屏幕上的点的运动来确保。
有利地，显示屏布置成使光标或标记在第一空间区域中相对于检测到的用户成员移动。
有利地，第一空间区域包含在两个平面之间，所述两个平面垂直于人机界面(优选为显示屏)且垂直于第一尺寸，并且彼此间隔至少人机界面(优选为显示屏)的第一尺寸。
有利地，第二空间区域覆盖至少一个面向家电设备并且沿着垂直于人机界面(优选为显示屏)的平面布置的区域。换句话说，根据所述可选的实施方式，第二非接触式检测传感器根据垂直于人机界面(优选为显示屏)的方向执行检测，并且通常测量用户与人机界面之间，优选为用户与显示屏之间的距离。
有利地，第一非接触式检测传感器和第二非接触式检测传感器中的每个各自布置成检测在一区域中用户的存在或接近，所述区域包含在人机界面(优选为显示屏)以及平行于人机界面(优选为显示屏)的平面之间，所述平面位于距人机界面(优选为显示屏)小于7cm处，优选地距人机界面(优选为显示屏)小于5cm，并且更优选地距人机界面(优选为显示屏)小于3cm。
有利地：
-第一非接触式检测传感器布置成检测在一区域中用户的存在或接近，所述区域包含在人机界面(优选为显示屏)以及平行于人机界面(优选为显示屏)的平面之间，所述平面位于距人机界面(优选为显示屏)小于7cm处，优选地距人机界面(优选为显示屏)小于5cm，并且更优选地距人机界面(优选为显示屏)小于3cm。
-第二非接触式检测传感器布置成检测在一区域中用户的存在或接近，所述区域位于平行于人机界面(优选为显示屏)的平面之外，所述平面距人机界面(优选为显示屏)3cm以上，优选地距人机界面(优选为显示屏)5cm以上，并且更优选地距人机界面(优选为显示屏)7cm以上。
有利地，家电设备包括控制单元和至少一个致动器，所述控制单元布置成根据由第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器检测到的用户的存在或接近来控制所述至少一个致动器。
有利地，控制单元布置成根据在用户成员和第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式传感器中的至少一个之间测量的距离来调节对所述至少一个致动器的指令。根据所述实施方式，指令与测量的距离成比例。
有利地，人机界面(优选为显示屏)具有伸长的形状。
有利地，第一非接触式检测传感器布置在形成人机界面(优选为显示屏)的宽度的边缘上，以便在人机界面(优选为显示屏)的长度的方向上测量成员的位置。
有利地，第一空间区域包括与第二空间区域共同的区域。
有利地，第一空间区域包括与第二空间区域完全不同的区域。
有利地，家电设备是饮料(例如热饮)制备设备。
有利地，热饮的温度、浓度或体积根据由第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器中的至少一个进行检测的用户成员与人机界面(优选为显示屏)的存在或接近来进行调节。
有利地，家电设备是烹饪制备设备。
有利地，烹饪步骤，食谱页面的两次显示之间的过渡，烹饪温度，食物制备步骤，时间延迟根据由第一非接触式检测传感器和/或第二非接触式检测传感器中的至少一个进行检测的用户的成员与人机界面(优选为显示屏)的存在或接近来进行调节。
附图说明
通过阅读下面以非限制性示例给出并通过附图示出的本发明的实施方式的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得更加清晰，在附图中：
图1示出了表示根据本发明的包括屏幕和非接触式检测传感器的家电设备的第一示例；
图2示出了根据本发明的包括屏幕和非接触式检测传感器的家电设备的第二示例；
图3示出了根据本发明的包括屏幕和非接触式检测传感器的家电设备的第三示例；
图4示出了图1的设备的屏幕和传感器的细节；
图5示出了根据非接式触检测传感器的工作的第一示例的图1的设备的俯视图；
图6示出了根据非接触式检测传感器的工作的第二示例的图1的设备的俯视图；
图7示出了使用图1的家电设备的示例；
图8显示了用于与人机界面进行交互的用户的手势的示例。
具体实施方式
图1示出了家电设备100，其具有人机界面，该人机界面尤其包括显示屏10以及两个用于检测用户的存在或接近的非接触式检测传感器21，22。
通常，家电设备100是热饮制备设备，并且特别是呈咖啡制备家电设备的形式。但是，可以设想一种用于制备茶、汤、分配苏打水等设备。
显示屏10布置在家电设备100的前面板上，以显示提示用户的信息。显示屏10在水平方向上具有伸长的形状，并且由两个非接触式检测传感器21，22围绕，这允许检测用户的手势以控制家电设备100，这将在下面与图4有关的段落中进行说明。
图2示出第二家电设备200，通常在此处为烹饪制备设备。可以设想切割和混合机器人，也可以设想制备和烹饪机器人等。
与图1的家电设备一样，家电设备200配备有显示屏10以及两个用于检测用户的存在或接近的非接触式检测传感器21，22。此处仍然，显示屏10布置在家电设备200的前面板上，以显示提示用户的信息，显示屏10在水平方向上具有伸长的形状，并且由两个非接触式检测传感器21，22围绕，这允许检测用户的手势以控制家电设备200，这将在下面与图4有关的段落中进行说明。
图3示出了第三家电设备300，此处通常是具有制备和烹饪功能的烹饪制备设备，也就是说，制备和烹饪机器人等。
如图1和图2的家电设备，家电设备300配备有显示屏10和两个用于检测用户的存在或接近的非接触式检测传感器21，22。此处仍然，显示屏10布置在家电设备300的前面板上，以显示提示用户的信息，显示屏10由两个非接触式检测传感器21，22围绕，这允许检测用户的手势以控制家电设备300，这将在下面与图4有关的段落中进行说明。
图4示出了图1的家电设备的显示屏10的放大图。下面的说明适用于图2的家电设备200，或还适用于图3的家电设备300。
特别地，显示屏10布置在家电设备100的中央部分。第一非接触式检测传感器21布置在显示屏10的左侧，第二非接触式检测传感器22布置在显示屏10的右侧。
根据优选但非限制性的实施方式，非接触式检测传感器21，22是红外非接触式检测传感器。特别地，可以使用基于“飞行时间(Time of Flight)”技术(缩写为TOF)的非接触式检测传感器。这些非接触式检测传感器允许通过计算传感器与用户之间的往返行程的时间来检测用户的存在或接近。
根据一种实施方式，TOF传感器照亮场景和通过光线测量的物体，并计算该光线在物体和传感器之间传播所需的时间。该光线的传播时间与传感器与被测物体之间的距离成正比。该飞行时间的测量由传感器的每个像素独立执行，因此允许获取与物体的距离和/或被测量物体的完整3D图像。
在图4中，非接触式检测传感器21，22是可见的，但是可以布置在例如对于可见辐射不透明，但是对于红外线透明的隔板下方。因此，设备的面板是均匀的，并且非接触式检测传感器是不可见的。
图4示出了第一非接触式检测传感器21，其布置成检测在至少部分地面向显示屏10布置的第一空间区域21A中用户的存在或接近，该区域以双点划线示出。至于第二非接触式传感器22，布置成检测在也至少部分地面向显示屏10布置的第二空间区域22A中用户的存在或接近，并且该区域以虚线示出。
在图4中，为了清楚起见，第二空间区域22A比第一空间区域21A更宽或更高，但是第二空间区域22A和第一空间区域21A可以具有相同的高度或不同的高度和长度/宽度。
然而，重要的是要注意空间区域21A，22A中的每个具有其自己的部分，其分别与另一个空间区域22A或21A不共用。
特别地，如图4(家电设备100的主视图)和图5(家电设备100的俯视图)所示，区域Z1-1仅由第一非接触式检测传感器21覆盖，并且区域Z2-2仅由第二非接触式检测传感器22覆盖。此外，显示屏10的中央区域ZC-1-2由两个非接触式检测传感器21，22覆盖。
因此，每个非接触式检测传感器能够例如依次检测用户在显示屏10前执行的扫描手势。因此可以检测扫描运动的方向。例如，从左向右的扫描首先将由非接触式检测传感器21检测，然后由非接触式检测传感器22检测。这种扫描可以例如用于调节显示屏10上的光标的位置，或从一个菜单显示页面移至另一个菜单显示页面。
另外，还很有可能通过两个非接触式检测传感器21，22同时检测用户在显示屏10前向前和/或向后移动手的手势，这样的移动可以控制例如确认指令。
另外，除了检测接近或存在，非接触式检测传感器还可以测量用户和设备之间的精确距离，从而也可以测量面向屏幕的手指的位置，并在面向手指的屏幕上放置调节光标，以调节例如温度、体积、时间、浓度、制备程度以及随后依次控制设备。
图6示出了(相对于图5)非接触式检测传感器21，22的工作的替代。在该第二示例中，第一非接触式检测传感器21覆盖沿着显示屏10延伸的第一空间区域21A，而第二非接触式检测传感器22覆盖沿着垂直于显示屏10的区域延伸的第二空间区域22A。
因此，第一非接触式检测传感器21允许测量面向屏幕的手指的位置，并在面向手指的屏幕上放置调节光标，以调节例如温度、体积、时间、浓度、制备程度，以及随后如果用户做出接近屏幕的手势，依次控制设备，该手势由第二非接触式检测传感器22检测。
因此，用户可以用多种手势来确认指令，调控设备，使显示屏10上的显示页面滚动而不触摸显示屏10。
图7示出了图1的家电设备100，其具有两个空间区域21A，22A，并且图8示出了与人机界面(优选为显示屏)的交互的可能的手势的示例。从左到右，可以设想检测水平扫描、竖直扫描、朝向屏幕的前后运动以及最后旋转运动。
例如，对于如图1所示的热饮制备设备，可以调节水温、饮料量甚至浓度等。
对于如图2所示的烹饪制备设备，可以容易地设计调节切割或混合的速度，甚至制备时间等。
对于如图3所示的烹饪制备设备，可以容易地设计调节混合的速度，滚动菜单页面或配方步骤，验证烹饪的开始或停止，甚至调节烹饪温度等。
将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本说明书中描述的本发明的各种实施方式做出对本领域技术人员显而易见的各种修改和/或改进。
特别地，参考布置在显示屏两侧的两个非接触式检测传感器，但是可以设想更多的非接触式检测传感器，特别是四个非接触式检测传感器，每个在屏幕的一个边缘。然而，可以设想三个、五个或更多传感器。
此外，优选将屏幕布置在非接触式检测传感器之间，但可以设想其他相对位置，例如在同一侧或在两个连续边缘上的两个非接触式检测传感器等。
此外，本发明涉及一种配备有屏幕和非接触式检测传感器的家电设备，但是不排除还在这种设备上设置触觉或机械控制。实际上，已经提到该设备包括人机界面，并且该人机界面可以包括显示屏，但也可以包括按钮，或者甚至可以是通过简单标记来实现的“目标”区域，该简单标记指示用户在哪里移动手指/手以进行非接触式指令。
最后，已提到“飞行时间(Time of Flight)”传感器，但是可以使用红外、激光、超声传感器等作为替代。

Claims (15)

1.家电设备，包括：
-人机界面，
-第一非接触式检测传感器(21)，用于检测用户的存在或接近，
-第二非接触式检测传感器(22)，用于检测用户的存在或接近，
其特征在于：
-所述第一非接触式检测传感器(21)布置成在第一空间区域(21A)中检测用户的存在或接近，所述第一空间区域(21A)至少部分地面向所述人机界面布置，
-所述第二非接触式检测传感器(22)布置成在第二空间区域(22A)中检测用户的存在或接近，所述第二空间区域(22A)至少部分地面向所述人机界面布置并且包括至少一个与所述第一空间区域(21A)不同的部分。
2.根据前一项权利要求所述的家电设备，其中，所述人机界面包括显示屏(10)，以及：
-所述第一空间区域(21A)至少部分地面向所述显示屏(10)布置，
-所述第二空间区域(22A)至少部分地面向所述显示屏(10)布置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的家电设备，其中，所述人机界面布置在所述第一非接触式检测传感器(21)和所述第二非接触式检测传感器(22)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的家电设备，其中：
-所述第一空间区域(21A)至少面向所述人机界面的第一边缘，
-所述第二空间区域(22A)至少面向所述人机界面的第二边缘，优选地与所述第一边缘相对。
5.根据前述权利要求中任一项所述的家电设备，其中，所述第一非接触式检测传感器(21)和所述第二非接触式检测传感器(22)布置成依次检测用户成员做出的面向所述人机界面的扫描手势，从而推断出扫描运动的至少一个方向。
6.根据前述权利要求中任一项所述的家电设备，其中，所述第一非接触式检测传感器(21)和所述第二非接触式检测传感器(22)布置成同时检测用户成员面向所述人机界面的至少一部分，优选地为中央，的接近或远离的手势，以便推断出至少一种正常的接近或远离所述人机界面的手势。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的家电设备，其中，所述人机界面具有第一尺寸和优选地小于所述第一尺寸的第二尺寸，以及：
-所述第一空间区域(21A)包括至少一个面向所述人机界面布置的范围，所述范围至少根据所述第一尺寸定向。
8.根据从属于权利要求2的前一项权利要求所述的家电设备，其中：
-所述第一非接触式检测传感器(21)布置成根据所述人机界面的所述第一尺寸的方向检测用户成员在所述第一空间区域(21A)中的位置，
-所述显示屏(10)布置成在根据所述人机界面的所述第一尺寸的位置处显示光标或标记，所述位置按照在所述第一空间区域(21A)中用户成员根据所述人机界面的所述第一尺寸的方向的位置来计算。
9.根据前一项权利要求所述的家电设备，其中，所述人机界面布置成使光标或标记在所述第一空间区域(21A)中相对于检测到的用户成员移动。
10.根据从属于权利要求2的权利要求7或根据权利要求8至9中任一项所述的家电设备，其中，所述第一空间区域(21A)包含在两个平面之间，所述两个平面垂直于所述显示屏(10)且垂直于所述第一尺寸，并且彼此间隔至少所述人机界面的所述第一尺寸。
11.根据从属于权利要求2的权利要求7或根据权利要求8至10中任一项所述的家电设备，其中，所述第二空间区域(22A)覆盖至少一个面向所述家电设备并且沿着垂直于所述人机界面的平面布置的区域。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的家电设备，其中：
-所述第一非接触式检测传感器(21)布置成在包含在所述人机界面以及平行于所述人机界面的平面的区域中检测用户的存在或接近，所述平面位于距所述人机界面小于7cm处，优选地距所述人机界面小于5cm，并且更优选地距所述人机界面小于3cm。
-所述第二非接触式检测传感器(22)布置成在包含在所述人机界面以及平行于所述人机界面的平面之外的区域中检测用户的存在或接近，所述平面距所述人机界面3cm以上，优选地距所述人机界面5cm以上，并且更优选距所述人机界面7cm以上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的家电设备，其中，所述第一非接触式检测传感器(21)和/或所述第二非接触式检测传感器(22)中的至少一个是空间深度测量传感器，优选地测量红外照明在红外光源、用户和所述传感器之间的飞行时间，从而至少推断出用户成员和所述传感器之间的距离。
14.根据前述权利要求中任一项所述的家电设备，包括控制单元和至少一个致动器，所述控制单元布置成根据由所述第一非接触式检测传感器(21)和/或所述第二非接触式检测传感器(22)检测到的用户的存在或接近来控制所述至少一个致动器。
15.根据前一项权利要求所述的家电设备，其中，所述控制单元布置成根据在用户成员与所述第一非接触式检测传感器(21)和/或所述第二非接触式传感器(22)中的至少一个之间测量的距离来调节对所述至少一个致动器的控制。
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