DE102011075187B3 - hob - Google Patents

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Abstract

Bei einem Kochfeld mit einer unter einer Glaskeramikabdeckung angeordneten Time-of-Flight-Kamera zur Gestensteuerung des Kochfelds ist eine optische Abschirmeinrichtung (7) vorgesehen, die verhindert, dass an der Glaskeramikabdeckung reflektiertes Licht in einen Sensor der Time-of-Flight-Kamera gelangt.In a cooktop with a time-of-flight camera arranged under a glass-ceramic cover for gesture control of the cooktop, an optical shielding device (7) is provided, which prevents light reflected on the glass-ceramic cover from reaching a sensor of the time-of-flight camera .

Description

Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Time-of-Flight(TOF)-Kamera.The invention relates to a hob with a time-of-flight (TOF) camera.

TOF-Kameras zur Haushaltsgerätesteuerung mittels Steuergesten sind bekannt. TOF-Kameras weisen üblicherweise eine Lichtquelle auf, die Lichtimpulse aussendet. Mittels eines Lichtsensors in Form eines 2-dimensionalen Sensorfelds mit einer größeren Anzahl von Einzelsensoren (Pixel) wird eine Zeitdauer gemessen, bis ein gesendeter Lichtimpuls durch Reflexion an Gegenständen im Raum auf einen jeweiligen Sensor trifft. Die gemessene Zeitdauer korrespondiert mit der Entfernung des Gegenstands zum Sensor. Im Übrigen sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.TOF cameras for home appliance control by means of control gestures are known. TOF cameras usually have a light source that emits light pulses. By means of a light sensor in the form of a 2-dimensional sensor array with a larger number of individual sensors (pixels), a period of time is measured until a transmitted light pulse strikes a respective sensor by reflection on objects in the room. The measured time period corresponds to the distance of the object to the sensor. Incidentally, reference is also made to the relevant specialist literature.

Wenn eine TOF-Kamera zur Bedienung eines Kochfeldes eingesetzt werden soll, kann die TOF-Kamera außerhalb oder innerhalb des Kochfeldes, beispielsweise unterhalb einer Glaskeramikplatte, angeordnet sein.If a TOF camera is to be used to operate a hob, the TOF camera can be arranged outside or inside the hob, for example below a glass ceramic plate.

Die Anordnung außerhalb des Kochfeldes hat den Nachteil, dass die TOF-Kamera mittels Kabeln zur Energieversorgung und Datenübertragung mit einem Steuergerät zu verbinden ist. Weiterhin kann die TOF-Kamera störenden Einflüssen, beispielsweise Wasserdampf, ausgesetzt sein, die durch einen Kochvorgang verursacht werden.The arrangement outside the hob has the disadvantage that the TOF camera is to be connected by means of cables for power supply and data transmission with a control unit. Furthermore, the TOF camera may be exposed to disturbing influences, such as water vapor, caused by a cooking process.

Bei einer Anordnung der TOF-Kamera unterhalb einer Glaskeramikplatte sollte sich die Lichtquelle in der Nähe des Lichtsensors befinden. Wenn sich die Glaskeramikplatte vor dem Lichtsensor und der benachbarten Lichtquelle befindet, gelangt aufgrund von Reflexionen beispielsweise durch Verunreinigungen in/an/auf der Glaskeramikplatte Licht direkt von der Lichtquelle zum Lichtsensor. Ein Beitrag dieser Reflexionen kann um ein Vielfaches höher als ein Beitrag durch Licht sein, das von einem weiter entfernten Gegenstand reflektiert wird. Daher kann die Funktion der TOF-Kamera eingeschränkt oder unmöglich sein.If the TOF camera is placed beneath a glass-ceramic panel, the light source should be near the light sensor. When the glass-ceramic plate is located in front of the light sensor and the adjacent light source, due to reflections, for example due to impurities in / on / on the glass ceramic plate light passes directly from the light source to the light sensor. A contribution of these reflections may be many times higher than a contribution from light reflected from a more distant object. Therefore, the function of the TOF camera may be limited or impossible.

Die DE 103 45 352 A1 zeigt ein Kochfeld mit einer Bedieneinrichtung, wobei die Bedieneinrichtung eine Kamera umfasst, die unter einer Kochfeldabdeckung angeordnet ist, wobei in einer Auswerteeinheit die von der Kamera erzeugten Bilder ausgewertet werden.The DE 103 45 352 A1 shows a hob with an operating device, wherein the operating device comprises a camera which is arranged under a cooktop cover, wherein in an evaluation unit, the images generated by the camera are evaluated.

Die DE 10 2004 020 824 A1 zeigt eine Kamera, die unter einer Glasplatte angeordnet ist, wobei die Kamera Teil einer Sensoreinheit ist, die weiterhin eine Lichtquelle im Bereich einer Dunstabzugshaube umfasst. Mittels der Kamera wird derart ein Schattenwurf einer Handfläche eines Bedieners erfasst und in Abhängigkeit von der erfassten Handstellung eine bestimmte Betriebsart ausgewählt.The DE 10 2004 020 824 A1 shows a camera, which is arranged under a glass plate, wherein the camera is part of a sensor unit, which further comprises a light source in the range of an extractor hood. By means of the camera such a shadow of a palm of an operator is detected and selected in dependence on the detected hand position a particular mode.

Die US 2010/0182136 A1 zeigt ein Kochfeld mit einer Abdeckung und einer unter der Abdeckung angeordneten Kamera, wobei die Kamera zur Gestensteuerung des Kochfeld dienen kann.The US 2010/0182136 A1 shows a hob with a cover and a camera disposed under the cover, the camera can be used for gesture control of the hob.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kochfeld mit einer Timeof-Flight(TOF)-Kamera zur Bedienersteuerung zur Verfügung zu stellen, bei dem die TOF-Kamera zur Vereinfachung der Verkabelung im Kochfeld integriert ist und das gleichzeitig eine zuverlässige Gestensteuerung ermöglicht.The invention has for its object to provide a cooktop with a time-of-flight (TOF) camera for operator control available, in which the TOF camera is integrated to simplify the wiring in the hob and at the same time allows reliable gesture control.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Kochfeld nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, deren Wortlaut hiermit zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.The invention solves this object by a hob according to claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims, the wording of which is hereby made the content of the description.

Das Kochfeld weist mindestens ein Heizmittel auf, beispielsweise in Form eines herkömmlichen Induktionsheizmittels oder in Form eines herkömmlichen Strahlungsheizmittels. Weiter ist eine flächige, insbesondere transluzente oder teilweise oder vollständig lichtdurchlässige, insbesondere für Licht im infraroten Spektralbereich zumindest teilweise durchlässige, Abdeckung, insbesondere eine Glaskeramikabdeckung, vorgesehen, die das mindestens eine Heizmittel überdeckt und auf der in Kombination mit dem mindestens einen Heizmittel mindestens eine Kochstelle gebildet ist, wobei die Abdeckung einen Ausschnitt oder eine Ausnehmung, beispielsweise in Form einer Durchtrittsöffnung, aufweist. Eine herkömmliche Time-of-Flight-Kamera, die beispielsweise zur Gestensteuerung des Kochfelds, d. h. zur Steuerung von Kochfeldfunktionen mittels Gesten, verwendet wird, weist auf: eine Lichtquelle zum Senden von, insbesondere modulierten, Lichtimpulsen und einen Lichtsensor, insbesondere in Form eines zweidimensionalen, matrixförmigen Pixelsensorfelds. Ein transluzenter oder teilweise oder vollständig lichtdurchlässiger Einsatz und eine optischen Abschirmeinrichtung sind derart in den Ausschnitt der Abdeckung eingesetzt, dass die Abschirmeinrichtung den Einsatz seitlich umrandet. Der Lichtsensor ist unterhalb des Einsatzes, innerhalb der durch die Abschirmeinrichtung gebildeten Umrandung angeordnet und die Lichtquelle ist außerhalb der durch die Abschirmeinrichtung gebildeten Umrandung angeordnet. Alternativ ist die Lichtquelle unterhalb des Einsatzes, innerhalb der durch die Abschirmeinrichtung gebildeten Umrandung angeordnet und der Lichtsensor ist außerhalb der durch die Abschirmeinrichtung gebildeten Umrandung angeordnet. Aufgrund der Abschirmeinrichtung ist sichergestellt, dass die Lichtquelle optisch vom Lichtsensor abgeschirmt ist, so dass von der Lichtquelle emittiertes Licht im Wesentlichen ausschließlich aufgrund von Reflektion an einem gegebenenfalls oberhalb der Abdeckung vorhandenen Gegenstand in den Lichtsensor gelangt. Die Erfindung ermöglicht folglich die Integration der TOF-Kamera in das Kochfeld, wobei aufgrund der optischen Abschirmeinrichtung eine zuverlässige Gestensteuerung gewährleistet ist.The hob has at least one heating means, for example in the form of a conventional induction heating means or in the form of a conventional radiant heating means. Next is a flat, in particular translucent or partially or completely transparent, in particular for light in the infrared spectral at least partially transmissive, cover, in particular a glass ceramic cover provided which covers the at least one heating means and on the at least one cooking means in combination with the at least one heating means is formed, wherein the cover has a cutout or a recess, for example in the form of a passage opening. A conventional time-of-flight camera, which is used for example for gesture control of the hob, ie for controlling hob functions by means of gestures, comprises: a light source for transmitting, in particular modulated, light pulses and a light sensor, in particular in the form of a two-dimensional , matrix-shaped pixel sensor array. A translucent or partially or completely translucent insert and an optical shielding device are inserted into the cutout of the cover such that the shielding device laterally surrounds the insert. The light sensor is arranged below the insert, within the border formed by the shielding device, and the light source is arranged outside the border formed by the shielding device. Alternatively, the light source is arranged below the insert, within the border formed by the shielding device, and the light sensor is arranged outside the border formed by the shielding device. Due to the shielding ensures that the light source is optically shielded from the light sensor, so that emitted light from the light source substantially exclusively due to reflection on an object optionally present above the cover enters the light sensor. The invention thus enables the integration of the TOF camera in the hob, whereby a reliable gesture control is ensured due to the optical shielding.

In einer Weiterbildung weist der Einsatz eine ebene Oberseite und eine ebene Unterseite auf, um eine möglichst gute Abbildungstreue sicherzustellen.In a further development, the insert has a flat upper side and a flat underside in order to ensure the best possible image fidelity.

In einer Weiterbildung ist der Einsatz (kreis-)zylindrisch, wobei der Ausschnitt in der Abdeckung entsprechend eine (kreis-)zylindrische Durchtrittsöffnung darstellt.In a further development of the insert (circular) is cylindrical, wherein the cutout in the cover corresponding to a (circular) cylindrical passage opening.

In einer Weiterbildung ist die Abschirmeinrichtung eine Hülse, ein Hohlzylinder oder ein dünnwandiges Rohr bzw. Röhrchen, insbesondere jeweils aus Metall.In a development, the shielding device is a sleeve, a hollow cylinder or a thin-walled tube or tubes, in particular each made of metal.

In einer Weiterbildung ist eine Höhe der Abschirmeinrichtung größer als eine Höhe der Abdeckung.In one development, a height of the shielding device is greater than a height of the cover.

In einer Weiterbildung ist zusätzlich ein Backofen vorgesehen, wobei die Time-of-Flight-Kamera auch zur Gestensteuerung des Backofens dient.In a further development, an oven is additionally provided, wherein the time-of-flight camera also serves to control the gesture of the oven.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellt. Hierbei zeigt schematisch:The invention will now be described with reference to the drawing, which shows preferred embodiments of the invention. This shows schematically:

1 ein Kochfeld mit einer Time-of-Flight(TOF)-Kamera, die in das Kochfeld integriert ist. 1 a hob with a time-of-flight (TOF) camera integrated into the hob.

1 zeigt schematisch ein Kochfeld mit einem Heizmittel in Form eines herkömmlichen Strahlungsheizmittels bzw. Strahlungsheizkörpers 1. Es versteht sich, dass weitere, nicht gezeigte Heizmittel vorgesehen sein können. 1 schematically shows a hob with a heating means in the form of a conventional Strahlungsheizmittels or radiant heater 1 , It is understood that further heating means, not shown, can be provided.

Eine herkömmliche, flächige, ebene, transluzente Glaskeramikabdeckung 2 überdeckt den Strahlungsheizkörper 1 und bildet in Kombination mit diesem eine Kochstelle.A conventional, flat, flat, translucent glass ceramic cover 2 covers the radiant heater 1 and forms in combination with this a cooking place.

Weiter ist eine herkömmliche Time-of-Flight(TOF)-Kamera mit einer Lichtquelle 4 zum Senden von modulierten Lichtimpulsen und einem Lichtsensor 5 in Form eines zweidimensionalen, matrixförmigen Pixelsensorfelds vorgesehen. Die TOF-Kamera dient zur Gestensteuerung des Kochfelds.Next is a conventional time-of-flight (TOF) camera with a light source 4 for transmitting modulated light pulses and a light sensor 5 provided in the form of a two-dimensional, matrix-shaped pixel sensor array. The TOF camera is used for gesture control of the hob.

Die Glaskeramikabdeckung 2 weist einen Ausschnitt in Form einer kreiszylindrischen Durchtrittsöffnung 3 auf. Ein transluzenter Einsatz in Form eines massiven Kreiszylinders 6, insbesondere aus Glaskeramik, mit ebener Oberseite und Unterseite und eine den Kreiszylinder 6 umgebende bzw. umrandende optische Abschirmeinrichtung in Form eines lichtundurchlässigen Hohlzylinders bzw. Röhrchens 7 sind derart in die kreiszylindrische Durchtrittsöffnung 3 der Glaskeramikabdeckung 2 einzusetzen, dass das Röhrchen 7 den Kreiszylinder 6 seitlich umrandet und das Röhrchen 7 und der Kreiszylinder 6 die Durchtrittsöffnung 3 im Wesentlichen vollständig ausfüllen.The glass ceramic cover 2 has a cutout in the form of a circular cylindrical passage opening 3 on. A translucent insert in the form of a solid circular cylinder 6 , in particular of glass ceramic, with flat top and bottom and a circular cylinder 6 surrounding or surrounding optical shielding device in the form of an opaque hollow cylinder or tube 7 are such in the circular cylindrical passage opening 3 the glass ceramic cover 2 insert that tube 7 the circular cylinder 6 edged laterally and the tube 7 and the circular cylinder 6 the passage opening 3 essentially complete completely.

Eine Höhe des Röhrchens 7 ist mindestens so groß (und im vorliegenden Ausführungsbeispiel größer) als eine Höhe der Glaskeramikabdeckung 2, so dass das Röhrchen 7 im eingesetzten Zustand nach unten, d. h. auf der von der Kochstelle abgewandten Seite, übersteht.A height of the tube 7 is at least as large (and larger in the present embodiment) than a height of the glass-ceramic cover 2 so that the tube 7 in the inserted state downwards, ie on the side facing away from the cooking surface, protrudes.

Der Lichtsensor 5 ist im eingesetzten Zustand des Einsatzes 6 unterhalb des Einsatzes 6, innerhalb der durch die Abschirmeinrichtung bzw. das Röhrchen 7 gebildeten Umrandung angeordnet und die Lichtquelle 4 ist außerhalb der durch die Abschirmeinrichtung bzw. das Röhrchen 7 gebildeten Umrandung angeordnet.The light sensor 5 is in the inserted state of use 6 below the insert 6 within the shielding device or the tube 7 arranged border arranged and the light source 4 is outside of the through the shielding or the tube 7 arranged border arranged.

Der Einsatz 6 und das Röhrchen 7 können miteinander verklebt sein. Der Verbund aus Einsatz 6 und verklebten Röhrchen 7 kann ebenfalls mit der Glaskeramikabdeckung 2 verklebt sein.The use 6 and the tube 7 can be glued together. The composite of use 6 and glued tubes 7 can also with the glass ceramic cover 2 be glued.

Aufgrund des Röhrchens bzw. der Abschirmeinrichtung 7 ist sichergestellt, dass die Lichtquelle 4 optisch vom Lichtsensor 5 abgeschirmt ist, so dass von der Lichtquelle 4 emittiertes Licht im Wesentlichen ausschließlich durch Reflektion an einem gegebenenfalls oberhalb der Glaskeramikabdeckung 2 vorhandenen Gegenstand in den Lichtsensor 5 gelangt.Due to the tube or the shielding device 7 is ensured that the light source 4 optically from the light sensor 5 is shielded, so from the light source 4 emitted light substantially exclusively by reflection at an optionally above the glass ceramic cover 2 existing object in the light sensor 5 arrives.

Die Erfindung ermöglicht folglich die Integration eines TOF-Kamerasystems in das Kochfeld, wobei aufgrund der optischen Abschirmeinrichtung 7 eine zuverlässige Gestensteuerung gewährleistet ist.The invention thus enables the integration of a TOF camera system in the hob, due to the optical shielding device 7 a reliable gesture control is guaranteed.

Zusammenfassend weist die Glaskeramikabdeckung 2 einen Glasausschnitt 3 auf. In diesen Glasausschnitt 3 wird wieder ein Glas oder ein lichtdurchlässiger Kunststoff 6 eingesetzt, das bzw. der mit einem Metallröhrchen bzw. einem lichtundurchlässigen Hohlzylinder 7 umgeben ist. Unter dem Glas 6 befindet sich die Sensorik 5, während sich die Beleuchtung 4 außerhalb befindet und durch das Röhrchen 7 optisch von der Sensorik 5 abschirmt ist.In summary, the glass ceramic cover 2 a glass cutout 3 on. In this glass cutout 3 becomes again a glass or a translucent plastic 6 used, the or with a metal tube or an opaque hollow cylinder 7 is surrounded. Under the glass 6 is the sensor system 5 while the lighting is on 4 located outside and through the tube 7 optically from the sensor 5 is shielded.

Alternativ kann sich die Lichtquelle 4 unter dem Glas 6 befinden, welches zur optischen Abschirmung mit dem Mantel 7 umgeben ist. Als Glaseinsatz 6 wird keine herkömmliche, genoppte Glaskeramik verwendet, sondern eine Glaskeramik mit beidseitig ebener Oberfläche. Das ist vorteilhaft, um ausreichend scharfe Konturen auf dem Sensor 5 detektieren zu können.Alternatively, the light source may be 4 under the glass 6 which is for optical shielding with the jacket 7 is surrounded. As a glass insert 6 No conventional, glass-ceramic is used, but a glass ceramic with a flat surface on both sides. This is advantageous to provide sufficiently sharp contours on the sensor 5 to be able to detect.

Das Röhrchen 7 kann auch über die von der Glaskeramikabdeckung 2 gebildete, obere Ebene hinausreichen. Damit wird verhindert, dass ein heißer Kochtopf durch Wärmeleitung die Glaskeramik so stark aufheizt, dass das TOF-Kamerasystem Schaden nimmt.The tube 7 can also over that of the glass ceramic cover 2 reach out to the upper level. This prevents a hot pot from heating up the glass ceramic to such an extent that the TOF camera system is damaged.

Claims (6)

Kochfeld, mit – mit mindestens einem Heizmittel (1), – einer flächigen, insbesondere transluzenten, Abdeckung (2), insbesondere einer Glaskeramikabdeckung, die das mindestens eine Heizmittel (1) überdeckt und auf der in Kombination mit dem mindestens einen Heizmittel (1) mindestens eine Kochstelle gebildet ist, wobei die Abdeckung (2) einen Ausschnitt (3) aufweist, – einer Time-of-Flight-Kamera zur Gestensteuerung des Kochfelds, wobei die Time-of-Flight-Kamera aufweist: – eine Lichtquelle (4) zum Senden von Lichtimpulsen und – einen Lichtsensor (5), – einem transluzenten Einsatz (6), und – einer optischen Abschirmeinrichtung (7), wobei – der Einsatz (6) und die Abschirmeinrichtung (7) derart in den Ausschnitt (3) der Abdeckung (2) eingesetzt sind, dass die Abschirmeinrichtung (7) den Einsatz (6) seitlich umrandet, wobei – der Lichtsensor (5) unterhalb des Einsatzes (6), innerhalb der durch die Abschirmeinrichtung (7) gebildeten Umrandung angeordnet ist und die Lichtquelle (4) außerhalb der durch die Abschirmeinrichtung (7) gebildeten Umrandung angeordnet ist, oder – die Lichtquelle (4) unterhalb des Einsatzes (6), innerhalb der durch die Abschirmeinrichtung (7) gebildeten Umrandung angeordnet ist und der Lichtsensor (5) außerhalb der durch die Abschirmeinrichtung (7) gebildeten Umrandung angeordnet ist, – so dass die Lichtquelle (4) optisch vom Lichtsensor (5) abgeschirmt ist.Hob, with - with at least one heating medium ( 1 ), - a flat, in particular translucent, cover ( 2 ), in particular a glass ceramic cover, which contains the at least one heating means ( 1 ) and in combination with the at least one heating means ( 1 ) at least one cooking point is formed, wherein the cover ( 2 ) a section ( 3 ), - a time-of-flight camera for gesture control of the hob, wherein the time-of-flight camera comprises: - a light source ( 4 ) for transmitting light pulses and - a light sensor ( 5 ), - a translucent insert ( 6 ), and - an optical shielding device ( 7 ), whereby - the use ( 6 ) and the shielding device ( 7 ) in the section ( 3 ) of the cover ( 2 ) are used, that the shielding device ( 7 ) the use ( 6 ) bordered laterally, wherein - the light sensor ( 5 ) below the insert ( 6 ) within which the shielding device ( 7 ) is arranged and the light source ( 4 ) outside of the shielding device ( 7 ) is arranged, or - the light source ( 4 ) below the insert ( 6 ) within which the shielding device ( 7 ) is arranged and the light sensor ( 5 ) outside of the shielding device ( 7 ) is arranged, - so that the light source ( 4 ) optically from the light sensor ( 5 ) is shielded. Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) eine ebene Oberseite und eine ebene Unterseite aufweist.Hob according to claim 1, characterized in that the insert ( 6 ) has a flat top and a flat bottom. Kochfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) zylindrisch ist.Hob according to claim 1 or 2, characterized in that the insert ( 6 ) is cylindrical. Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmeinrichtung (7) eine lichtundurchlässige Hülse, ein lichtundurchlässiger Hohlzylinder oder ein lichtundurchlässiges Röhrchen ist.Hob according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding device ( 7 ) is an opaque sleeve, an opaque hollow cylinder or an opaque tube. Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe der Abschirmeinrichtung (7) größer ist als eine Höhe der Abdeckung (2).Hob according to one of the preceding claims, characterized in that a height of the shielding device ( 7 ) is greater than a height of the cover ( 2 ). Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiter ein Backofen vorgesehen ist, wobei die Time-of-Flight-Kamera zusätzlich zur Gestensteuerung des Backofens dient.Hob according to one of the preceding claims, characterized in that an oven is further provided, wherein the time-of-flight camera is used in addition to the gesture control of the oven.
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