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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Gargerätes mit
einer elektronischen Steuerung, bei dem ein Garprozess durch vom
Bediener an einer Bedienerschnittstelle beeinflussbare Garprozessparameter
veränderbar
abläuft,
und bei dem auf einem Bildschirm der Bedienerschnittstelle eine
Kurve eines vordefinierten zeitlichen Verlaufs eines oder mehrerer
Garprozessparameter veranschaulicht wird. Die Erfindung betrifft
außerdem
ein Gargerät
mit einer elektronischen Steuerung zur Durchführung des Verfahrens.
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Gargeräte sind
in unterschiedlichster Form bekannt, etwa als Backöfen, Kombidämpfer, Kochkessel oder
Bratgeräte
oder auch in Form anderer Kochgeräte. Diese Gargeräte können einen
Garvorgang durchführen.
Dieser Garvorgang wird häufig
durch eine elektronische Steuerung überwacht und gesteuert, die
den Garvorgang oder Garprozess verarbeiten kann.
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Solche
Garprozesse weisen in der Regel Garprozessparameter auf, die sich
mit dem zeitlichen Verlauf der Garzeit ändern können. Zum Beispiel werden einige
Produkte zunächst
bei niedriger Temperatur und hohen Feuchtegehalten im Garraum gekocht
und im weiteren Verlauf dann bei hohen Temperaturen und sehr niedrigen
Feuchtewerten knusprig gebraten. In anderen Fällen wird beispielsweise Milch
in einem Kochkessel zunächst
mit hoher Temperatur schnell aufgewärmt, woraufhin dann rechtzeitig
vor Erreichen des Siedepunktes die Temperatur abgesenkt wird, um
ein Anbrennen der Milch zu verhindern.
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Die
Aufteilung des Garprozesses in verschiedene Zeitspannen mit unterschiedlichen
Garparametern ermöglicht
bessere Garergebnisse als im Vergleich dazu Garprozesse mit konstanten
Garparametern. Dadurch wird ein Garprozess in diskrete Garschritte
beziehungsweise in einzelne Garphasen aufgegliedert.
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Aus
der
EP 0 723 115 A2 ist
beispielsweise ein Gargerät
bekannt, bei dem die Dauer der Garschritte entweder mittels einer
definierten Zeitdauer oder bis zum Erreichen eines noch zu ermittelnden
Kerntemperaturwertes des Gargutes beschrieben wird. Die Kerntemperatur
kann durch einen Einstichfühler
ermittelt werden, dessen Messspitze sich in der Mitte des Gargutes
befindet. Die Garphasen werden dann mit einer Gartemperatur, einem
Feuchtegehalt der Luft, einer Drehzahl des Umluftrades (beim Backofen
oder Kombidämpfer)
oder auch durch andere Parameter näher definiert. Auf diese Weise
können
Garprogramme aus einer Vielzahl von Schritten bestehen, die zunächst einzeln
programmiert werden müssen.
Anschließend
können
solche Garprozesse beziehungsweise Garprogramme in dem Speicher
der Steuerung permanent hinterlegt werden, so dass diese später einfach
wieder aufgerufen werden können.
Weiterhin konkrete Sollwerte können
jeweils vom dem Bediener eingegeben werden.
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In
der
DE 197 18 399
A1 , der
WO
2005/066547 A2 und der
DE 10 2004 046 521 B3 werden ein Gargerät bzw. ein
Verfahren beschrieben, bei dem Garprozesse als so genannte Garprofile
gespeichert sind. In diesem Fall kann der Bediener mittels einfacher
Textbausteine Garprozessparameter wie Gartemperatur oder Garzeit
verändern.
Mögliche
Textbausteine sind Texte wie etwa „hell”, „dunkel”, „rosa” oder „glasig”, mit denen die Eigenschaften
eines gewünschten
Garproduktes aus Sicht des Bedieners umschrieben werden. Während des
Garvorganges werden dann die zeitlichen Ableitungen der Messgrößen gebildet
und daraus Rückschlüsse auf
die Art des Gargutes gezogen, um davon abhängig einzelne Kochphasen oder
Schritte einzuleiten beziehungsweise zu beenden oder deren Garparameter
zu bestimmen. Hintergrund ist, dass die Garprogramme in einzelnen
diskreten Schritten entsprechende Variablen aufweisen, die während des
Schrittes einen konstanten Wert besitzen, der durch die Eingabetexte
beeinflusst wird.
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In
der
DE 198 32 757
C2 wird unter Anderem ein Gargerät mit einer grafischen Anzeige
beschrieben, bei dem Garparameter über eine Eingabevorrichtung
besonders einfach geändert
werden können.
Dabei werden einzelne Schritte, die nicht stetig miteinander verbunden
sind, abgearbeitet.
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Ebenso
verwendet auch die
EP
1 693 620 A1 ein grafisches Bedienerinterface, mit dem
einzelne diskrete Garschritte von Garprogrammen verändert werden
können.
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In
der
EP 1 338 849 A1 wird
ein Gargerät
beschrieben, bei dem die Garprozessparameter grafisch in einem zweidimensionalen
Koordinatensystem eingegeben werden. Daraus ermittelt das Gargerät in seiner elektronischen
Steuerung statische Werte, die die eingegebenen Prozessparameter
bilden.
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In
der
DE 199 03 300
A1 wird eine Vorrichtung zum Bedienen eines elektrischen
Küchenherdes
beschrieben, die einen Bildschirm aus Flüssigkristallen mit einer Abdeckung
aus einer Folie besitzt. Bei dieser Vorrichtung kann ein Verfahren
zum Steuern dieses Küchenherdes
mit einer elektronischen Steuerung erfolgen, wobei ein Garprozess
durch vom Bediener an einer Bedienerschnittstelle beeinflussbare
Garprozessparameter veränderbar
abläuft.
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Auf
dem Bildschirm kann ein Koordinatensystem mit einer Temperatur-
und einer Zeitachse abgebildet werden. Durch einen Stift oder mit
einem Finger kann dann ein gewünschter
Temperaturverlauf auf der druckempfindlichen Folie eingetragen und
daraus Steuersignale für
einen angeschlossenen Rechner erzeugt werden.
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In
der
DE 10 2004
049 927 A1 wird ein Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs
bei einem Gargerät
beschrieben, das mit einer Reihe von Sensoren arbeitet und aus den
erfassten Ausgangssignalen der Sensoren Vergleiche in einer Auswerteschaltung
zur Steuerung des Gargerätes
bildet.
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Alle
Vorschläge
aus dem Stand der Technik dienen dazu, für den Benutzer oder Bediener
die Bedienung zu vereinfachen. Gleichzeitig besteht jedoch auch
der Wunsch, durch eine immer präziser
werdende Vorgabe der Garprozessparameter eine immer präzisere und
den Wünschen
des Benutzers entsprechende Erzielung eines bestimmten Ergebnisses
der Garvorganges zu bekommen.
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Je
mehr man nämlich
die Zahl der Schritte des Garprogrammes erhöht, desto feiner kann man vorgeben,
wie der Garprozess insgesamt abläuft.
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Je
kleiner jedoch die entsprechenden Schritte werden, desto mehr Eingaben
muss der Bediener auch tätigen
und desto schwieriger wird es für
ihn auch zu verstehen, welche Eingaben von ihm verlangt werden. Dadurch
steigt das Risiko von Fehlbedienungen und zugleich sinkt der Bedienungskomfort.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern eines Gargerätes vorzuschlagen,
bei dem eine möglichst
einfache und für
den Bediener verständliche
Eingabe zu einem gleichwohl möglichst
brauchbaren und den tatsächlichen
Wünschen
des Bedieners nahe kommenden Ergebnis des Garprozesses führt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zum eines Gargerätes
mit einer elektronischen Steuerung, bei dem ein Garprozess durch
vom Bediener an einer Bedienerschnittstelle beeinflussbare Garprozessparameter
veränderbar
abläuft,
bei dem auf einem Bildschirm der Bedienerschnittstelle eine Kurve
eines vordefinierten zeitlichen Verlaufs eines oder mehrerer Garprozessparameter
veranschaulicht wird, bei dem die dargestellte Kurve des vordefinierten
zeitlichen Verlaufs des oder der Garprozessparameter mit Greifpunkten
versehen ist, bei dem der Bildschirm mit einer Eingriffsmöglichkeit
für den
Bediener ausgestattet ist, die es dem Bediener ermöglicht,
an den Greifpunkten die Kurve zu greifen und die Kurve zu verändern, wobei
die Eingriffsmöglichkeit
aus dieser Veränderung
eine Änderung
der von der elektronischen Steuerung im zeitlichen Verlauf des Garprozesses
zu benutzenden Garprozessparameter bewirkt, und bei dem die Kurven
so aufgebaut sind, dass eine Veränderung
so begrenzt wird, dass nur physikalisch mögliche und/oder technisch sinnvolle
und/oder technisch gewünschte
Werte für
die Garprozessparameter eingenommen werden können.
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Ferner
wird auch ein Gargerät
mit einer elektronischen Steuerung und mit einer Bedienerschnittstelle mit
einem Bildschirm zur Durchführung
eines derartigen Verfahrens vorgeschlagen.
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Auf
diese Weise wird es möglich,
die Eingabe von an sich sehr komplexen und immer komplexer werdenden
Programmen für
den Bediener zu vereinfachen.
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Trotzdem
muss anders als im Stand der Technik keine Begrenzung auf wenige
diskrete Schritte mehr stattfinden.
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Anders
ausgedrückt
wird ein Verfahren zum Steuern eines Gargerätes mit einer elektronischen
Steuerung vorgeschlagen, w einen grafikfähigen Bildschirm aufweist.
Diese elektronische Steuerung und dieser grafikfähige Bildschirm müssen nicht
notwendig einstückig
innerhalb des Gargerätes
vorgesehen werden. Es ist auch denkbar, die elektronische Steuerung
um externe elektronische Elemente zu erweitern, beispielsweise über eine
Kommunikationsstelle einen Zugriff auf einen Computer, wie beispielsweise
einen PC vorzusehen, der auf diese Weise Teil des Gargerätes wird.
Es kann auch die grafikfähige
Bedienoberfläche
des PC genutzt werden.
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Idealerweise
ist in einer bevorzugten Ausführungsform
der Bildschirm berührungssensitiv
ausgerüstet. Durch
ein direktes Berühren
der Bildschirmoberfläche
kann dann eine Eingabe durch den Benutzer erfolgen.
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Bei
der Steuerung von Heizungs- und Klimaanlagen beschreiben die
US 6,595,430 B1 und
die
DE 195 11 352
A1 Bildschirme, auf denen Verläufe der Temperatur in Abhängigkeit
von der Zeit beziehungsweise einer Vorlauftemperatur in Abhängigkeit
von einer Außentemperatur
dargestellt sind. Eine Verschiebung von horizontalen oder vertikalen
Linien der Temperatur oder der Zeit wird erwähnt.
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An
Stelle einer herkömmlichen
Eingabe eines Garprogramms in Garschritten oder durch Eingabe von bestimmten
Werten für
gewünschte
Garprozessparameter mittels einer Tastatur oder von Schaltern wird
erfindungsgemäß jetzt
anders vorgegangen. Dem Benutzer wird der zeitliche Verlauf des
Garprozesses in einem Koordinatensystem angezeigt. Dabei können auf
einer Achse die Garprozessparameter aufgetragen werden, während auf
der anderen Achse die Parameter aufgetragen sind, die die Dauer
des Garprogrammes bestimmen oder für diese repräsentativ
sind, etwa die Zeit oder die Kerntemperatur. Die Garprozessparameter
sind etwa die Garraumtemperatur, die Feuchte, die Umdrehungszahl
des Lüfterrades
oder auch andere Parameter.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird vor dieser erstmaligen graphischen Anzeige des aktuell beabsichtigten
zeitlichen Verlaufes des Garprozesses die Art des zu garenden Produktes
entweder manuell eingegeben oder durch Sensoren anhand des in dem
Garraum befindlichen Produktes festgestellt. Diese bevorzugte Ausführungsform
stützt
sich auf den Umstand, dass für ähnliche
Produktgruppen die bevorzugt verwendeten Garprozesse relativ ähnlich sind,
sodass dem Bediener nach Eingabe oder Feststellung der Art des Garproduktes
bereits ein optimierter graphischer gewünschter Garprozessverlauf angeboten
werden kann.
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Zu
diesem Zweck kann die Steuerung bereits mehrere vordefinierte mögliche Garverläufe im Arbeitsspeicher
bereithalten. Diese Garverläufe
können
bei der Geräteentwicklung
empirisch ermittelt und in der Gerätesoftware abgespeichert werden.
Nach dem Aufruf oder der Feststellung einer bestimmten Kategorie
eines Garproduktes kann ein hierzu geeigneter Garprozess graphisch
angezeigt werden.
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Der
Benutzer erkennt also auf dem vor ihm liegenden graphikfähigen Bildschirm
den aktuell vom Gerät vorgeschlagenen
Verlauf des Garprozesses. Möchte
nun der Benutzer an diesem vorgeschlagenen Garverlauf etwas ändern, weil
er beispielsweise möchte,
dass der zu garende Braten eher durch oder eher weniger durch gebraten
wird, so ergreift er die Kurve auf dem graphischen Bildschirm, in
dem er diesen an entsprechend dafür geeigneten Bereichen berührt und
bestimmte Punkte der Kurve in eine von ihm gewünschte Richtung bewegt.
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Die
gewählten
Kurven sind nun bevorzugt so ausgestaltet, dass sie anhand Verschieben
der so genannten Greifpunkte verformbar sind.
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Dies
wird dadurch möglich,
dass die vorgesehenen Kurven stetig differenzierbar sind, also leicht
verformt werden können
und ein Verschieben der Greifpunkte automatisch in eine Umformung
der weiteren Abschnitte der Kurve realisieren können.
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In
ganz anderem Zusammenhang wird in der
DE 195 11 621 C1 und in
der
DE 198 39 008
C2 vorgeschlagen, zur Glättung von Kurven bei Temperaturverläufen in
Backöfen
Splines einzusetzen, die aus gemessenen Istverläufen bei anderer Beladung des
Backofens gewonnen werden. Mit einer vom Benutzer vorgeschlagenen
Steuerung hat das nichts zu tun.
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Ferner
ist etwa bei der Bearbeitung von digitalen Fotografien und dergleichen
die Handhabung von Splines und Bézierkurven zu anderen Zwecken
und auf anderer Grundlage bekannt und die dort verwendeten Techniken
sind bei entsprechender Umsetzung auf die Problemstellungen bei
Gargeräten
teilweise auch nutzbar. Für
den Fachmann liegt es fern, diese doch recht mathematisch und abstrakt
anmutende Welt mathematischer Kurven für ein sehr praxisbezogenes
Gebiet wie das Kochen, Garen und Backen von Nahrungsmitteln heranzuziehen;
gleichwohl zeigt sich, dass der entsprechende mathematische Hintergrund
auch auf diesem Gebiet mit großem
Nutzen einsetzbar ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass der Bildschirm und/oder ein Teil der
elektronischen Steuerung an einer relativ zum Gargerät extern
angeordneten Einrichtung vorgesehen sind. Dadurch wird es möglich, einen
separaten Bildschirm zu nutzen, ohne in das Gargerät selbst
einen solchen unmittelbar im Bereich des Garraumes integrieren zu
müssen,
obwohl dieses selbstverständlich
auch möglich ist.
Es kann auch eine elektronische Steuerung etwa eines PC genutzt
werden, sodass die elektronische Steuerung am Gargerät selbst
weniger aufwändig
ausgeführt
werden muss. Beide Maßnahmen
reduzieren die Kosten und den Aufwand und erleichtern auch gegebenenfalls
Wartungs- und Reparaturmaßnahmen.
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Es
ist zum Beispiel auch möglich,
gerade bei derartigen Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Gargeräten einen
Eingriff des Benutzers an dem externen Gerät für eine speicherbare Funktion
zu nutzen. Es kann dann zu einem zeitlich getrennten Termin der
Benutzer bereits festlegen, welche Garparameter bei der Zubereitung
eines bestimmten Nahrungsmittels verwendet werden sollen. Für diese Überlegungen
stehen ihm sämtliche
oben erwähnten
Möglichkeiten
zum Eingriff über
beispielsweise Splines oder Bézierkurven
zur Verfügung.
Diese fertig vorbereiteten speicherbaren Funktionen kann er etwa
auf einem transportablen Speichermedium wie einem USB-Stick, einer
CD oder DVD oder einer Diskette speichern und diese bereitlegen,
um sie bei Bedarf in die elektronische Steuerung etwa am Gargerät von dem
Speichermedium aus einzugeben. Natürlich ist auch eine andere
Form der Datenübertragung
(über eine
Datenübertragungsleitung
oder auch drahtlos) möglich.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass die Kurven so aufgebaut sind, dass
eine Manipulation so begrenzt wird, dass nur physikalisch mögliche und/oder
technisch sinnvolls und/oder technisch gewünschte Werte für die Garprozessparameter
eingenommen werden können.
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Auf
diese Weise kann vermieden werden, dass ein Benutzer in Unkenntnis
oder auch absichtlich Verschiebungen der Splines oder Bézierkurven
in einer Weise vornimmt, die von der Gerätekonfiguration gar nicht nachvollzogen
werden kann, obwohl sie mathematisch möglich wäre. Auch Kurven, die von der
Gerätekonfiguration
her vielleicht möglich
sind, aber technisch keinen Sinn ergeben oder aber nicht eingenommen
werden sollen, können
auf diese Weise ausgeschlossen werden, ohne dass dies den Bedienungskomfort
der elektronischen Steuerung einschränkt.
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Im
Folgenden wird anhand der Zeichnungen schematisch der erfinderische
Gedanke näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen üblichen
Sollverlauf eines Garvorganges, das von einem Garprogramm gesteuert
wird;
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2 der
Ist-Vorgang beim Ablauf eines Garprogrammes aus 1;
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3 ein
Ausführungsbeispiel
für eine
Vorgehensweise gemäß der Erfindung;
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4 eine
Darstellung der Ausführungsform
aus 3 nach einer erfindungsgemäßen Veränderung;
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5 die
Ausführungsform
aus den 3 und 4 nach einer
weiteren Veränderung.
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Ein
einfaches Garprogramm zur Steuerung des Verlaufes eines Garprozesses
kann herkömmlich
beispielsweise etwa wie folgt aussehen:
Garschritt | Temperatur | Feuchte | Zeit
oder Kerntemperatur | Lüftergeschwindigkeit |
1 | 100°C | 100% | 30
Minuten | 1400
U/min |
2 | 200°C | 0% | 60
Minuten | 1400
U/min |
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Diese
Tabelle ist in 1 grafisch mit einem entsprechenden
Soll-Verlauf wiedergegeben. Man sieht dabei, dass die jeweiligen
Werte der Garprozessparameter nach oben aufgetragen sind, also die
Gartemperatur in Grad Celsius, die Feuchte des Garbehälters in
Prozent oder die Drehzahl des Lüfters
in Umdrehungen pro Minute.
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Nach
rechts ist die Garzeit aufgetragen, etwa in Minuten. Die Skalen
können,
müssen
aber nicht linear sein. So kann die „Zeit” statt in einer Zeiteinheit
wie Minuten auch in einer von der monoton steigenden Kerntemperatur
in Grad Celsius abhängenden
Form aufgetragen sein.
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Neben
den dargestellten Größen könnte man
auch weitere Größen und
Garprozessparameter betrachten oder vom Garprogramm steuern lassen,
beispielsweise die Leistung einer eingesetzten Mikrowelle oder die
Strahlungsleistung von Infrarotstrahlern.
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Man
sieht also, dass in dem in 1 dargestellten
Beispiel zunächst
eine mittlere Temperatur von 100°C
(die Kurve ist als durchgezogene Linie dargestellt) bei einer hohen
Feuchte von 100% (diese Kurve ist punktiert dargestellt) und einer
hohen Lüftergeschwindigkeit
(diese Kurve ist stichpunktiert dargestellt) gewünscht wird, und zwar für eine Dauer
von 30 Minuten in einem ersten Garschritt.
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Anschließend daran
sollen in einem zweiten Garschritt über eine Zeitdauer von 60 Minuten
eine hohe Temperatur von 200°C
bei einer niedrigen Feuchte von 0%, aber wiederum bei unverändert hoher
Lüftergeschwindigkeit
eingestellt werden. Genau das spiegelt die Grafik wieder.
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Allerdings
ist der Übergang
von einem Garschritt zum nächsten
anders als in der Praxis nicht stetig, denn die Kurven zeigen Sprünge bei
der Soll-Temperatur und beim Soll-Feuchtewert. Der reale Verlauf
der Temperatur und der Feuchte können
also nicht so sein, wie in dem Garprogramm und der 1 als
Soll-Wert vorgegeben.
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Dementsprechend
zeigt nun den tatsächlichen
Verlauf im Ofen die 2, bei der auf den Skalen die gleichen
Werte aufgetragen sind und die Kurven wie in 1 dargestellt
sind, also die Temperatur als durchgezogene Linie, die Feuchte punktiert
und die Lüftergeschwindigkeit
strichpunktiert wiedergegeben sind. Es zeigt sich, dass die Verläufe der
Kurven mit den Werten der Garprozessparameter jetzt anders sind,
so dass auf das zu garende Produkt andere äußere Werte einwirken, als eigentlich
vom Garprogramm und somit vom Bediener gewünscht.
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Davon
weiß der
Koch oder der Bediener des Gerätes
jedoch nichts, er kann es lediglich aus seiner Erfahrung heraus
in etwa vermuten. Er hat diese Kurven herkömmlich ja nicht vor sich.
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Eine
nähere
Betrachtung der 2 zeigt, dass auf Grund der
Masse und der Wärmekapazität des Garbehälters und
von dessen Einbauteilen die Temperatur des Garbehälters nicht
bei einem Wechsel der Soll-Temperatur auf eine andere Stufe springt,
sondern sich in Abhängigkeit
von der Heizkörperleistung
und auch von anderen Garprozessgrößen erst nach einer endlichen
Zeit dem Soll-Wert annähert.
Genauso verhält es
sich mit der Feuchte im Garraum, die sich auch erst mit der Zeit
einem Soll-Wert annähern
kann. Ähnlich wäre es mit
allen anderen Garprozessparametern auch. Vorsorglich sei darauf
hingewiesen, dass die dargestellten Kurven lediglich schematisch
diese Probleme darstellen.
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Möchte man
diese Problematik angehen, so könnte
man versuchen, die Zahl der Schritte des Garprogrammes zu erhöhen. Dann
gelingt es, die Abweichungen der Ist-Werte von den Soll-Werten zu
reduzieren und die Verzögerungen
bis zum Erreichen der jeweiligen Soll-Werte zu verringern.
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Je
kleiner jedoch die diskreten Schritte des Garprozesses werden, desto
mehr Programmieraufwand fällt
natürlich
an und desto schwieriger wird auch die Bedienung für den Benutzer,
der eigentlich nicht bedienen und programmieren, sondern kochen
und garen wollte. Bei kleineren und mehr diskreten Schritten müssen immer
mehr Garschritte oder Garprozessparameter von der Bedienungsperson
auch eingegeben werden, etwa über
eine Tastatur.
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Wählt man
eine solche Eingabeart, so muss man einen entsprechenden Kompromiss
aus einem Programmieraufwand beziehungsweise Bedienungsdiskomfort
einerseits und einem erreichbaren gewünschten Garverlauf andererseits
finden.
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In
der 3 ist nun eine erfindungsgemäße Möglichkeit dargestellt, bei
der einerseits keine Vielzahl von zusätzlichen Garprozessparamtern
manuell über
eine Tastatur eingegeben werden muss und bei der andererseits trotzdem
eine für
den Bediener unmittelbar verständliche
und einfache Möglichkeit
gefunden wird, möglichst
realitätsnahe
Garvorgänge
zu veranschaulichen und diese unmittelbar durch den Bediener beeinflussen
zu lassen.
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Zu
sehen ist wiederum eine bildliche Darstellung, die ähnlich wie
in den 1 und 2 gewählt wird. Nach rechts ist also
die Zeit in Minuten oder auch in Form einer anderen, den zeitlichen
Ablauf darstellenden Form wiedergegeben, also beispielsweise als
Kerntemperatur des zu garenden Fleisches in Grad Celsius.
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Nach
oben sind auf der Y-Achse die Garprozessparameter aufgetragen, also
wie in den beiden ersten Figuren die Garraumtemperatur in Grad Celsius,
die Feuchte in Prozent, die Drehzahl des Lüfterrades und/oder weitere
Garparameter.
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Diese
Darstellung entspricht derjenigen, die für den Benutzer auf einem Bildschirm
angezeigt wird. Die Darstellung in der 3 muss nicht
den gesamten Bildschirm einnehmen, sollte für den Bediener jedoch leicht und
deutlich zu erkennen sein. Es ist möglich, auch farbige Kurven
und/oder Koordinatenachsen einzusetzen und die Skalen in einer beliebigen,
für einen
Bediener leicht verständlichen
Form zu beschriften.
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Der
Bildschirm mit der grafikfähigen
Bedienoberfläche
kann Teil eines PCs oder eines Laptops sein oder auch eines anderen
externen Gerätes,
ebenso kann es sich aber auch um einen in dem Gargerät integriertem
Bildschirm handeln.
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Bevorzugt
ist der Bildschirm berührungssensitiv.
Das bedeutet, das Eingaben nicht etwa nur über eine Tastatur oder über Schalter
erfolgen können,
sondern dass diese Eingaben durch direktes Berühren der Bildschirmoberfläche möglich sind.
Natürlich
ist auch eine Kombination aus beiden Eingabemöglichkeiten denkbar.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird in einem ersten Schritt noch vor einer grafischen Anzeige des
zeitlichen voraussichtlichen Verlaufes des Garprozesses die Art
des Produktes durch den Bediener eingegeben. Dies kann durch eine
Auswahl von mehreren Angeboten auf dem Bildschirm erfolgen oder
auch durch Eingabe über
eine Tastatur oder in anderer Form. Möglich ist es auch, durch einen
optischen oder anderen Sensor das Produkt selbst zu betrachten und
die wahrscheinliche Art des Produktes automatisch daraus zu gewinnen.
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Jedenfalls
kann aus der Eingabe oder dem Sensorergebnis ein nach dieser Feststellung
der Produktart ausgewählter
und für
dieses Produkt passender und ein üblicherweise brauchbares Garergebniss
erzielender Garprozessverlauf angeboten und auf dem Bildschirm angezeigt
werden. Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuerung des Gerätes (nicht
dargestellt) bereits diverse vordefinierte Garverläufe in ihrem
Arbeitsspeicher bereit halten, die auf diese Produktarten abgestimmt
sind. Diese Garverläufe
können
bei der Geräteentwicklung
oder Geräteherstellung
empirisch ermittelt und entsprechend in der Gerätesoftware abgelegt werden.
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Die
auf dem Bildschirm nunmehr dargestellte Kurve oder auch die Kurven
aus der 3 sind in der hier verwendeten
Ausführungsform
so genannte Splines oder auch B-Splines mit so genannten Greifpunkten, die
auch unter der Bezeichnung De-Boor-Punkte bekannt sind.
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Diese
Greifpunkte haben die Eigenschaft, dass sie von dem Bediener auf
dem Bildschirm in dem Koordinatensystem verschoben werden können. Dadurch
verschiebt sich auch die Kurve, denn die elektronische Steuerung
kann aus der auf dem Bildschirm erfolgenden Verschiebung rückwirkend
die Änderungen
in den Kurven berechnen und berücksichtigen
und ebenfalls dann auf dem Bildschirm außerhalb der Greifpunkte anzeigen,
die zu diesen geänderten
Lagen der Greifpunkte gehören.
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Es
ist eine Eigenschaft der Splines, dass der Spline bei einer Verschiebung
der Greifpunkte stets gleichförmig,
das heißt
stetig differenzierbar bleibt.
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Eine
Alternative zur Verwendung der Splines sind Bézierkurven. Auch Bézierkurven
weisen so genannte Greifpunkte auf, die als Bézierpunkte bezeichnet werden.
Auch bei einer Verschiebung dieser Bézierpunkte in den Bézierkurven
werden die Kurven gleichförmig,
das heißt
stetig differenzierbar, verformt. Entscheidend ist auch hier, dass
eine stets differenzierbare Kurve vorliegt.
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Die
Verschiebung der Greifpunkte kann wie erwähnt bevorzugt direkt durch
Verschieben der Greifpunkte auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm
erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, einen bestimmten Greifpunkt
durch separate Steuerungstasten auszuwählen und den ausgewählten Greifpunkt
mittels Tasten oder Drehknebeln dann zu verschieben. Auch eine Steuerung
mittels einer so genannten Maus wäre denkbar.
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Mit
der nach einer der erwähnten
Möglichkeiten
erfolgten Verschiebung können
nun die Garprozessparameter der X-Achse und der Y-Achse verstellt
werden. Dabei kann die mögliche
Verschiebung des Splines durch die elektronische Gerätesteuerung
auch so begrenzt werden, dass die Solwertveränderung der Garprozessparameter
innerhalb gewisser Grenzen bleibt. Dadurch kann sichergestellt werden,
dass die auf diese Weise eingestellte Kurve auch tatsächlich von
der Gerätesteuerung
nachgefahren werden kann. Es kann so verhindert werden, dass eine
an sich mathematisch mögliche
Steilheit einer Kurve, beispielsweise der Temperatur, in der Praxis
gar nicht physikalisch möglich
ist, denn aufgrund der thermischen Trägheit der im Gargerät vorhandenen
Massen lässt
sich gar keine beliebig hohe zeitliche Abbildung der Temperatur
(dT/dt) in positiver oder auch in negativer Richtung erreichen.
Das Selbe gilt auch für
andere Prozessparameter wie beispielsweise die Garraumfeuchte.
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Durch
eine derartige Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit
der Garprozessparamter lässt
sich auch die Abhängigkeit
des Gargrades von der Gargutmenge kompensieren. Wie man bei einem
kurzen Blick auf die 2 sieht, ist die eintretende
Temperaturveränderung
gerade bei dem Wechsel des Garprozessschrittes abhängig von
der Beladung des Garraumes mit entsprechendem Gargut. Somit ist
auch der Gargrad am Ende des Garvorganges unterschiedlich, da während des
gesamten Garprozesses unterschiedliche Durchschnittstemperaturen
vorliegen. Mit der erwähnten
Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit
auf Werte, die bei einem mit der maximalen Gargutmenge bestücktem Garraum
erreicht werden können,
wird dieses Problem von vorneherein vermieden.
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Weiterhin
kann vorgesehen werden, dass der Spline nur innerhalb zulässiger Werte
verändert
werden kann. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Überschreiten
der maximalen oder der minimalen Gartemperatur durch Fehlbedienungen,
Missverständnisse
oder auch durch vorsätzlichen
Missbrauch von unautorisierten Personen vermieden werden.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist der Einsatz eines so genannten Fangrasters. Ein derartiges Fangraster macht
es möglich,
dass bei einer Verschiebung der Greifpunkte die entsprechenden Greifpunkte
stets gerundete oder in anderer Form geeignete oder anschauliche
Zahlenwerte ergeben, die zum Beispiel bei einer nachträglichen
Auswertung für
einen Bediener verständlich
sind.
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In
der 4 ist nun dargestellt, wie sich die Kurven aus
der 3 etwa entwickeln können, wenn ein Bediener bestimmte
Greifpunkte in einer bestimmten Richtung verändert. Man sieht, dass sich
wiederum realistische Kurven ergeben und der Bediener und Benutzer
eine etwas andere Entwicklung einiger Paramter erhält. Im dargestellten
Beispiel hatte der Bediener offenbar den Wunsch, dass die Feuchte
etwas weniger rasch abfällt,
als dies ursprünglich
von dem Garprogramm in der elektronischen Steuerung vorgesehen worden
war, und dass die Temperatur zwar ansteigt, allerdings im mittleren
Bereich etwas sanfter.
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Dies
sind Änderungen,
die durchaus von einem Benutzer gewünscht werden können, um
eine bestimmte, leicht von einem Standart abweichende Zubereitungsart
realisieren zu können,
um etwa eine bestimmte Kruste zu erzielen, eine bestimmte abweichende
Art eines Gemüses
berücksichtigen
zu können
oder auch einfach den lokalen, regionalen oder nationalen Geschmack
der Kunden des Benutzers besser bedienen zu können.
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Bei
der beispielhaften Verschiebung der Kurven von der 3 zur 4 werden
tatsächlich
nur zwei Greifpunkte verschoben, nämlich diejenigen Greifpunkte,
die durch Pfeile P und Q gekennzeichnet sind. Diese Pfeile P und
Q stellen dabei jeweils auch Verschiebungsvektoren mit der Richtung
und der Stärke
der Verschiebung dar. Die gesamte sich daraus ergebende Veränderung
des Verlaufes der Feuchte in der punktierten Kurve F und des Verlaufs
der Garraumtemperatur in der durchgezogenen Linie T ergibt sich
durch die elektronische Steuerung, die die Verschiebung der beiden
Greifpunkte in Richtung der Pfeile P und Q entsprechend rechnerisch
umsetzt.
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Der
Verlauf der Lüftergeschwindigkeit
in der strichpunktierten Linie L wird jeweils nicht verändert oder beeinflusst.
Natürlich
könnte
auch die Lüftergeschwindigkeit
entsprechend bearbeitet werden, dies ist lediglich zum einfacheren
Verständnis
der Figur hier im Ausführungsbeispiel
nicht erfolgt.
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Alternative
Möglichkeiten
für die
in den 3 und 4 wiedergegebene Verwendung
von Greifpunkten können
auch dadurch erfüllt
werden, dass nicht die Kurven oder Splines direkt manipuliert werden,
sondern indem man die Einheiten auf den Koordinatenachsen verschiebbar
macht. Auf diese Weise kann man ebenfalls den Verlauf von Garprozessparametern
manipulieren, indem einfach die Einheiten der entsprechenden Achsen
verändert
werden.
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Denkbar
ist es auch, die Splines für
verschiedene Garprozessparamter miteinander zu koppeln. Dies kann
durch entsprechende Maßnahmen
in der elektronischen Steuerung und/oder in ihrer Software durchgeführt werden.
Wenn dann eine Änderung
in einem Spline vorgenommen wird, dann werden auch die damit zusammenhängenden
weiteren Splines in diesem Abschnitt entsprechend mit geändert. Dadurch
kann berücksichtigt
werden, dass die Änderung
bestimmter Garparameter eine Änderung
anderer Garparameter auch sinnvoll oder möglicherweise zwingend nach
sich zieht.
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In
der 5 wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht. In der 5 sind im
Grundsatz ähnliche
Kurven eines Bildschirms wie in der 4 dargestellt.
Zusätzlich
sind hier weitere Möglichkeiten
für die
Greifpunkte veranschaulicht, die sich etwa wie folgt erläutern lassen.
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Um
für den
Benutzer eine besonders praktikable Veränderungsmöglichkeit für die Splines zu bieten, wird
in einer Ausführungsform
vorgeschlagen, unterschiedliche Greifpunktarten einzusetzen, die
sich auch optisch am Bildschirm unterscheiden lassen.
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So
kann man eine Klasse von Greifpunkten verwenden, mit der sich der
ganze Spline ohne eine Verformung in der dargestellten Ebene verschieben
lässt.
Mit einer solchen Verschiebung ist es besonders leicht und für den Benutzer
problemlos und plausibel möglich,
die gesamte Gartemperatur insgesamt rasch und einfach zu erhöhen, ohne
eine Relativänderung
der Gartemperaturen in den einzelnen Schritten gleichzeitig herbeizuführen.
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Eine
zweite Klasse von Greifpunkten kann so gestaltet werden, dass sich
mit ihnen der Spline in der Y-Richtung gleichmäßig ziehen beziehungsweise
dehnen lässt.
Mit dieser Klasse von Splines wird eine Skalierung des Splines in
Richtung der Y-Achse möglich.
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In
der 5 sind dabei Greifpunkte aus der Klasse, die für eine Gesamtverschiebung
eines jeweiligen Splines geeignet sind, als Beispiel als auf der
Spitze stehendes Karo angedeutet. Das führt dazu, dass eine Kurve A,
die in einer Grauschattierung angedeutet ist, den Verlauf der Garraumtemperatur
vor einer Veränderung
zeigt. Der Benutzer hat nun den durch das Karo veranschaulichten
Greifpunkt auf dem Bildschirm gegriffen und verschiebt ihn in der 5 um
beispielsweise zwei Zentimeter parallel zur Y-Achse nach oben. Dies führt dazu,
dass die gesamte Kurve A um diese zwei Zentimeter auf der Temperaturskala
nach oben verschoben wird, so dass die Kurve B den Verlauf der Garraumtemperatur
nach der Veränderung
zeigt.
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Der
Verlauf der Lüftergeschwindigkeit
mit der strichpunktierten Linie und der Verlauf der Feuchte mit der
punktierten Linie werden durch diese Änderung nicht beeinflusst.
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Wird
eine Klasse von Greifpunkten verändert,
mit der die Skalierung der Splines in Richtung der Y-Achse möglich ist,
so können
auch nacheinander unterschiedliche Einheiten der Y-Achse bearbeitet
werden.
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Die
dargestellten Ausführungsbeispiele
lassen erkennen, dass der Übergang
von einem Abschnitt der Gartemperatur oder auch der Feuchte zum
Nächsten
stets gleichförmig
und stetig geschieht, anders als dies in der 1 beim Stand
der Technik angenommen wurde. Durch herkömmliche Garprogramme mit einer
begrenzten Anzahl von Garschritten lässt sich dies nicht oder nur
sehr grob angenähert
mit entsprechend komplizierter Bedienung nachbilden.
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Die
dargestellte Ausführungsform
möglicher
Kurven soll lediglich das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Beispiels
erläutern,
es besitzt nicht etwa einen Bezug zu einem besonders bevorzugtem
Garprogramm. Vielmehr sind alle in der Realität vorkommenden Garprogramme
mit derartigen erfindungsgemäßen Verfahren
bearbeitbar.
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In
weiteren bevorzugten Ausführungsformen
wird die Bedienbarkeit des Gargerätes noch zusätzlich verbessert.
So kann man die im Moment für
den Benutzer gerade nicht interessanten oder von ihm nicht gewünschten
oder nicht benötigten
Kurven und Daten ausblenden oder reduziert mit einem anderen Helligkeitsgrad
oder in einer für
nur am Rande interessante Garprozessparameter ausgewählten Farbe
darstellen. Dies erhöht
die Übersichtlichkeit
in der Darstellung für
den Benutzer beträchtlich.
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Als
weitere Garprozessparameter für
beispielsweise die zeitliche Länge
des Garprozesses und die Darstellung auf der X-Achse können neben
der Zeit oder der Kerntemperatur auch andere Parameter wie etwa die
Geruchsstoffbildung, die pH-Wert-Veränderung oder auch eine elektrische
Leitfähigkeitsveränderung des Gargutes
eingesetzt werden. Natürlich
sind auch Kombinationen dieser Parameter untereinander oder mit
der Zeit oder der Kerntemperatur verwertbar.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Verlauf der Garraumtemperatur
vor einer Änderung
- B
- Verlauf der Garraumtemperatur
nach einer Veränderung
- F
- Verlauf der Feuchte
im Garraum
- G
- Greifpunkt zur Verschiebung
eines einzelnen Punktes/Parameters
- H
- Greifpunkt zur Verschiebung
eines gesamten Splines
- L
- Verlauf der Lüftergeschwindigkeit
im Garraum
- P
- Verschiebungsvektor
bei der Verschiebung eines einzelnen Greifpunktes
- Q
- Verschiebungsvektor
bei der Verschiebung eines Splines
- T
- Verlauf der Garraumtemperatur