DE10048081A1 - Verfahren zur Erkennung der Spülgutbeladung und/oder des Verschmutzungsgrades von Spülgut in einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine und Geschirrspülmaschine dafür - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Erkennung der Spülgutbeladung und/oder des Verschmutzungsgrades von Spülgut in einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine, bei welcher das Spülgut in Geschirrkörben und ggf. Besteckkörben oder dgl. im türverschließbaren Spülraum des Gerätes abgelegt wird, erfassen ein oder mehrere Bilderkennungssysteme die Beladung des Spülbehälters nach Art und Menge und/oder die Verschmutzung des Spülgutes schon vor oder bei Spülbeginn automatisch. Von dem Ergebnis ausgehend kann rechnergesteuert ein folgendes Spülprogramm hinsichtlich einer optimalen wirtschaftlichen und energiesparenden Arbeitsweise des Gerätes abgeändert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Spülgutbeladung und/oder des Ver­ schmutzungsgrades von Spülgut in einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine, bei welcher das Spülgut in Geschirrkörben und ggf. Besteckkörben oder dergl. im türverschließba­ ren Spülbehälter des Gerätes abgelegt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Geschirrspülma­ schine zur Durchführung des Verfahrens.

Programmgesteuerte und insbesondere im Haushalt eingesetzte Geschirrspülmaschinen kön­ nen energiesparend betrieben werden, indem der Strom- und Wasserverbrauch in Relation zur Menge des zum Spülen in den Spülbehälter geladenen Geschirrs oder Spülgutes gesetzt wird. So ist es beispielsweise aus der EP 0 943 287 A1 bekannt, im Spülbehälter des Gerätes elekt­ romagnetische Wellen und/oder Schallwellen erkennende Sensoren in großem Abstand von­ einander, insbesondere auf einer Raumdiagonalen anzuordnen, wobei den Sensoren jeweils Sender zugeordnet sind, die Lichtsignale oder akustische Signale aussenden. Schickt der Sen­ der nun Signale aus, so werden diese vom eingeladenen Spülgut teilweise reflektiert und/oder gelangen gegebenenfalls zeitlich verzögert zum Empfänger (Sensor). Die zeitliche Auswertung der von den Sensoren empfangenen Signale gibt dann über die Anordnung bzw. die Geschirr­ menge Aufschluss. Die jeweils ermittelte Geschirrmenge oder Spülgutbeladung wird registriert und ein dieses Spülgut behandelndes Spülprogramm wird in seinem Ablauf beeinflusst. Dies kann beispielsweise durch eine der Beladung entsprechende Zufuhr an Spülflüssigkeit in den Spülbehälter und durch ein an die Beladung angepasstes Aufheizen der Spülflüssigkeit ge­ schehen.

Bei der Beladungserkennung gemäß der EP 0 943 287 A1 ist ein Nachteil darin zu sehen, dass im Sendestrahl der Signalgeber liegende Geschirrteile die von den Sendern abgegebenen elektromagnetischen Wellen oder Schallwellen reflektieren und ablenken, wodurch ggf. dahinter positioniertes Spülgut im Geschirrkorb trotz diagonaler Ausrichtung von Sender und Empfänger nicht erkannt wird. Die Beladungserkennung ist deshalb ungenau. Ferner besteht mit dem be­ kannten Verfahren keine Möglichkeit zur Erkennung des Verschmutzungsgrades des zum Spülen geladenen Geschirrs. Eine optimale auf Geschirranschmutzung und Geschirrmenge angepasste und sich automatisch einstellende Spülprogrammgestaltung ist mit dem offenbarten Technikstand deshalb nicht möglich. Auch das in der EP 0 943 287 A1 beschriebene Alterna­ tivverfahren zur Erkennung der Beladungsmenge durch Kapazitätsmessung bietet hier keine praktikable Lösung.

Ferner zum Stand der Technik zählende Einrichtungen oder Verfahren in Geschirrspülmaschi­ nen, die mittels Trübungssensoren Geschirrverschmutzungen "erkennen", sind insofern prob­ lematisch, da die Messergebnisse nicht zu Beginn des gewählten Spülprogramms sondern erst relativ spät, z. B. erst während des laufenden Vorspülprogramms oder am Ende desselben vor­ liegen. Eine Anpassung des Spülprogramms kann demgemäss erst mit dem nächsten Pro­ grammabschnitt des laufenden Spülprogramms erfolgen. Darüber hinaus ist die Sensierung der Verschmutzung über Trübungssensoren ggf. zu ungenau bzw. fehlerhaft, da beispielsweise Milchverschmutzungen am Spülgut den Trübungssensor dazu veranlassen, einen so hohen Verschmutzungsgrad zu signalisieren, der beispielsweise im Vergleich zu Spinatanschmutzun­ gen verfälscht ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Geschirrspülmaschine dafür anzugeben, mit welchem in die Geschirrspülmaschine geladenes Spülgut nach Art und Menge optimal erkannt und dessen Verschmutzungsgrad für eine angepasste Spülpro­ grammsteuerung einfach festgestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Durchführung des Verfahrens erfolgt dabei mittels einer Geschirrspülmaschine ge­ mäß den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der Erfindung ist vorteilhaft sowohl die Menge des zu spülenden Geschirrs als auch die Art und Größe sowie der jeweilige Verschmutzungsgrad des Spülguts schon vor oder bei Spülbe­ ginn automatisch ermittelbar. Von diesem Ergebnis ausgehend kann rechnergesteuert das fol­ gende Spülprogramm hinsichtlich einer optimalen wirtschaftlichen und energiesparenden Ar­ beitsweise des Gerätes abgeändert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfacht dargestellte Geschirrspülmaschine in der Seitenansicht im Querschnitt, mit im Spülbehälter angeordneten Bilderkennungs- bzw. Bilderfas­ sungssystemen (Kameras),

Fig. 2 die Geschirrspülmaschine gemäß Fig. 1 in der Vorderansicht mit aufge­ schwenkter Gerätetür,

Fig. 3 die Geschirrspülmaschine in der Draufsicht mit Blick in den Spülbehälter,

Fig. 4 ein Blockschaltbild.

Eine in den Fig. 1 bis 3 in vereinfachter Darstellung gezeigte Geschirrspülmaschine (1) ist in ihrem Programmlauf an die Art und Menge des geladenen Geschirrs (2) oder Spülguts sowie an den jeweiligen Verschmutzungsgrad des zu spülenden Geschirrs anpassbar. Dabei wird die geräteeigene elektronische Programmsteuerung (3), sh. Blockschaltbild Fig. 4, mit Speicher und Rechenwerk zur Auswertung sowie zur Ver- und Bearbeitung der entsprechenden spül­ technischen Parameter herangezogen. Der konstruktive Aufbau dieser Geschirrspülmaschine (1) ist allgemein bekannt. Charakteristisch ist für ein solches im Haushalt oder auch gewerblich genutztes wasserführendes Gerät ein mit Geschirrkörben (4, 5) ausgestatteter Spülbehälter (6), in dem die Geschirrkörbe (4, 5) in übereinanderliegenden Spülebenen zwischen rotierenden Sprüharmen (nicht gezeigt) angeordnet sind. Die Geschirrkörbe (4, 5) für das zu spülende Ge­ schirr (2) sind im Spülbehälter (6) auf Laufschienen oder dergl. geführt und zum Ein- bzw. Aus­ räumen des Geschirrs sowie der Bestecke in zugeordneten Besteckkörben aus dem Spülbe­ hälter (6) herausfahrbar. Anstelle eines in einen Geschirrkorb (4 bzw. 5) eingeordneten Besteckkorbes (nicht gezeigt) kann auch eine gleichermaßen wie ein Geschirrkorb (4, 5) be­ wegbare Besteckschublade (7) in einer separaten obersten Spülebene des Spülbehälters (6) vorgesehen sein. Der Spülbehälter (6) ist zum Ein- und Ausräumen von Geschirr (2) frontseitig durch eine aufklappbare Gerätetür (8) zu öffnen, auf die im aufgeschwenkten Zustand der unte­ re Geschirrkorb (4) zum Be- und Entladen gezogen werden kann.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung der Spülgutbeladung nach Art und Menge sowie des Verschmutzungsgrades des geladenen Geschirrs (2) in der programmgesteuerten Geschirrspülmaschine (1) sind im Spülbehälter (6) und/oder an der dem Spülbehälter (6) zugewandten Seite (8a) der Gerätetür (8) ein oder mehrere separate Bilder­ kennungs- oder Bilderfassungssysteme (9) - nachfolgend als Bilderkennungssysteme (9) be­ zeichnet - und im Spülbehälter (6) wenigstens eine oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen (10) vorgesehen. Die Bilderkehnungssysteme (9) sind dabei vorzugsweise an der Gerätetürin­ nenseite (8a), sowie im Spülbehälter (6) an den Behälterwänden, wie Seitenwände (6a), Rückwand (6b), Deckel (6c) und Bodenwand (6d) angeordnet. Besonders zweckmäßig ist eine Anordnung der beispielsweise als Infrarotlichtquellen ausgebildeten Beleuchtungseinrichtungen (10) sowie der Bilderkennungssysteme (9) in unterschiedlichen Ebenen, vorzugsweise zwi­ schen den übereinander liegenden Geschirrkörben (4, 5) im Spülbehälter (6) und die Ausbil­ dung jeweils mehrerer Bilderkennungssysteme (9) an den Behälterwänden (6a bis 6d).

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 3 zeigt pro Behälterwand (6a bis 6d) zwei Bilder­ kennungssysteme (9) für eine Spülebene, wobei zwischen den Systemen zweier Ebenen auf der Behälterrückwand (6b) eine Beleuchtungseinrichtung (10) vorgesehen ist. Eine weitere Be­ leuchtungseinrichtung (10) ist gemäß Fig. 1 mittig zwischen zwei an der Spülraumdecke (6c) angeordneten Bilderkennungssystemen (9) angeordnet. Neben den gezeigten Positionen für die Systeme sind auch weitere andere denkbar. Das Bilderkennungssystem (9) auf der Gerätetürinnenseite (8a) ist in einem Türbereich in Höhe des Bedienfeldes des Gerätes vor der Ab­ stellfläche für den unteren Geschirrkorb (4) im Türblech angeordnet. Ebenso wäre denkbar, ein Bilderfassungssystem in der über der Geschirrspülmaschine liegenden Küchenarbeitsplatte (11) anzuordnen. Beim Beschicken der Maschine werden die Geschirrteile an dieser Kamera vorbeigezogen. Der Benutzer braucht sich in diesem Fall nicht zu bücken.

Die Bilderkennungssysteme (9) sind in Art handelsüblicher Schwarz/Weiß- und/oder Farb- Minikameras (MiniCams) ausgebildet, welche sich aufgrund ihrer geringen Dimensionierung platzsparend installieren lassen. Vorzugsweise ist jede Kamera mit einem Weitwinkelobjektiv ausgebildet.

Der Verschmutzungsgrad des Geschirrs (2) wird gemäß Fig. 2 beim Beladen der Geschirr­ spülmaschine (1) erkannt, indem die Geschirrteile vom Gerätebediener an der in der Gerätetür (8) befindlichen Kamera (Bilderkennungssystem 9) für die Ablage in einem der Körbe (4, 5 bzw. 7) vorbeigeführt werden. Dabei wird die Verschmutzung nach Art und Ausprägung erkannt. Gleichzeitig wird durch diesen Vorgang die Beladungsmenge sensiert und registriert, zusätzlich auch die Anzahl der zum Spülen in das Gerät gegebenen Tassen, Teller, Besteckteile usw. Die Türkamera erkennt ein Ablegen sowie eine Entnahme von Geschirr (2) aus dem Spülbehälter (6), da alles Spülgut den Abtastbereich des Bilderkennungssystems (9) in der Gerätetür (8) durchquert. Gemäß der erkannten Verschmutzung und Beladung werden die spültechnischen Parameter, wie Wassermenge, Temperatur, Chemie, Druck, Spüldauer, Wasserwechsel und dergl. durch entsprechenden Datenaustausch mit der elektronischen Programmsteuerung (3), wie durch das Blockschaltbild nach Fig. 4 vereinfacht gezeigt, eingestellt.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit die Beladung der Geschirrspülmaschine (1) sowie den Ver­ schmutzungsgrad des Geschirrs (2) zu erfassen, wenn sich alle beladenen Geschirr- und Besteckkörbe (4, 5, 7) im Spülbehälter (6) befinden. Dann sind die Bilderkennungssysteme (9) im Spülbehälter (6) zusammen mit den Beleuchtungseinrichtungen (10) aktiv. Die Bilderken­ nungssysteme (9) kommunizieren mit der Geschirrspülerelektronik (sh. Fig. 4) oder auch mit einer separaten Steuerelektronik. Dabei arbeiten alle Kameras voneinander unabhängig.

Erfindungsgemäß wird somit die Beladung des Spülbehälters (6) nach Art und Menge und/oder die Verschmutzung des Spülgutes durch ein oder mehrere Bilderkennungssysteme (9) erfasst. Diese bildmäßige Erfassung erfolgt vorteilhaft schon vor Beginn eines jeden Spülprogramms, so dass Art, Größe und Umfang des Spülguts sowie auch der Verschmutzungsgrad des Spül­ guts noch vor dem Start des Spülprogramm erfasst ist. Ausgehend von der erkannten Bela­ dung und/oder des Verschmutzungsgrades wird selbsttätig durch die Programmsteuerung des Gerätes die Auswahl eines geeigneten Spülprogramms getroffen und eingesteuert. Durch ent­ sprechende optische oder akustische Vorgaben durch die Geräteelektronik kann aber auch eine manuelle Spülprogrammanpassung durch den Bediener vor Programmstart selbst erfol­ gen. Um den Spülfortschritt zu überwachen, kann im laufenden Spülprogramm zumindest eine nochmalige Bilderfassung über die Spülgutverschmutzung erfolgen, worüber das laufende Spülprogramm beispielsweise durch auszublendende oder einzublendende Wasserwechsel entsprechend modifiziert werden kann.

Bei dem Verfahren wird das von einer vollbeladenen Spülmaschine erzeugte und in der Pro­ grammsteuerung des Gerätes in einem Speicher hinterlegte Vergleichsbild mit der bildmäßig erfassten Ist-Beladung des Spülbehälters verglichen. Das Vergleichsergebnis wird als Maßgabe für den Spülprogrammlauf der Geschirrspülmaschine (1) herangezogen. Es ist auch möglich, vor der ersten Benutzung der Geschirrspülmaschine einen kundenspezifischen Geschirrab­ gleich durchzuführen, bei dem beispielsweise saubere Teller mit einem Muster (z. B. Blumen­ dekor) bildmäßig im Speicher des Rechners abgelegt werden. So können später im Spülpro­ zess auch Anschmutzungen von Tellermustern unterschieden werden.

Die Beladungsmenge kann durch Zählen der in den Spülbehälter (6) geladenen Geschirrteile ermittelt und abhängig vom Zählergebnis dann das Spülprogramm gesteuert werden. Entspre­ chend dem Vergleichsbild von den voll mit sauberem Geschirr beladenen Geschirrkörben kön­ nen auch Vergleichsbilder über Art und Ausprägung von Geschirranschmutzungen im Rechner hinterlegt werden, welche als Vergleichsmaß für die Bewertung des tatsächlichen Verschmut­ zungsgrades des geladenen Geschirrs dienen, um das Programm entsprechend abzuändern oder auszuwählen. Die Auswahl eines Spülprogramms wird durch Vergleich der eingelesenen Bilder bzw. Bildmuster mit in der Geräteelektronik in einem Speicher hinterlegten Bildmuster bzw. Signalfolgen getroffen.

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren ist eine frühzeitige und genaue Erkennung und Erfas­ sung des jeweiligen Beladungszustandes und des Verschmutzungsgrades möglich. In Verbin­ dung mit einem Automatikprogramm ist eine so ausgebildete Geschirrspülmaschine mit niedri­ gem Wasser- und Energieverbrauch zu betreiben.

Claims (15)

1. Verfahren zur Erkennung der Spülgutbeladung und/oder des Verschmutzungsgrades von Spülgut in einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine, bei welcher das Spülgut in Geschirrkörben und ggf. Besteckkörben oder dergl. im türverschließbaren Spülraum des Ge­ rätes abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladung des Spülbehälters (6) nach Art und Menge und/oder die Verschmutzung des Spülgutes durch ein oder mehrere Bilderkennungssysteme (9) erfasst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bildmäßige Erfassung der Beladung des Spülbehälters (6) nach Art und Menge und/oder die Verschmutzung des Spülgutes vor Beginn eines jeden Spülprogramms erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im laufenden Spülprogramm zumindest eine nochmalige Bilderfassung über die Spül­ gutverschmutzung erfolgt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladungsmenge an Spülgut und/oder der Verschmutzungsgrad des Spülguts beim Beladen des Spülbehälters (6) bzw. der Geschirrkörbe (4, 5, 7) erfasst wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Beladungsmenge an Spülgut und/oder der Verschmutzungsgrad des Spülguts bei im Spülbehälter in den Geschirr- und ggf. Besteckkörben abgelegtem Spülgut erfolgt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der erkannten Beladung und/oder des Verschmutzungsgrades vor­ zugsweise selbsttätig durch die Programmsteuerung (3) des Gerätes die Auswahl eines ge­ eigneten Spülprogramms getroffen und eingesteuert wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das von einer vollbeladenen Spülmaschine (1) erzeugte und in der Programmsteuerung (3) des Gerätes in einem Speicher hinterlegte Vergleichsbild mit der bildmäßig erfass­ ten Ist-Beladung des Spülbehälters (6) verglichen wird, und dass das Vergleichsergebnis als Maßgabe für den Spülprogrammlauf der Geschirrspülmaschine (1) herangezogen wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende Vergleichsbilder über unterschiedliche Geschirr-Verschmutzungsgrade und ggf. Geschirrmuster (Dekor) im Rechner der Geräteprogrammsteuerung für die Erfas­ sung der Ist-Geschirrverschmutzung für einen bildmäßigen Vergleich hinterlegt sind.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladungsmenge durch Zählen der in den Spülbehälter (6) geladenen Geschirrteile ermittelt wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungssysteme (9) mit der Geschirrspülerelektronik oder auch einer sepa­ raten Steuerelektronik kommunizieren.

11. Programmgesteuerte Geschirrspülmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, mit einem durch eine aufklappbare Gerätetür zu öffnenden Spülbehälter, in wel­ chem das zu spülende Geschirr in Geschirrkörben und ggf. Besteckkörben oder dergl. ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Spülbehälter (6) und/oder an der dem Spülbehälter (6) zugewandten Seite (8a) der Gerätetür (8) und/oder in einer über dem Gerät angeordneten Küchenarbeitsplatte (11) oder dergl. Abdeckung ein oder mehrere Bilderkennungssysteme (9) und im Spülbehälter (6) we­ nigstens eine oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen (10) vorgesehen sind.

12. Programmgesteuerte Geschirrspülmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderkennungssysteme (9) vorzugsweise an der Gerätetürinnenseite (8a), sowie im Spülbehälter (6) an den Behälterwänden (6a bis 6d), wie Seitenwand, Rückwand, Deckel und Bodenwand angeordnet sind.

13. Programmgesteuerte Geschirrspülmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Beleuchtungseinrichtungen (10) und Bilderkennungssysteme (9) in unterschiedlichen Ebenen vorzugsweise zwischen den übereinander liegenden Geschirrkörben (4, 5, 7) im Spülbehälter (6) angeordnet sind.

14. Programmgesteuerte Geschirrspülmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an den Behälterwänden (6a bis 6d) jeweils mehrere Bilderkennungssysteme (9) vorge­ sehen sind.

15. Programmgesteuerte Geschirrspülmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderkennungssysteme (9) in Art handelsüblicher Minikameras (MiniCams) mit Weitwinkelobjektiven ausgebildet sind.