DE102011081355A1

DE102011081355A1 - Einrichten einer Überwachungsvorrichtung für ein Kochfeld

Info

Publication number: DE102011081355A1
Application number: DE102011081355A
Authority: DE
Inventors: Stefan Harder; Peter Schuhbäck; Uwe Has
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2013-02-28
Also published as: EP2748534B1; WO2013026766A1; EP2748534A1

Abstract

Ein Verfahren dient zum Einrichten einer Überwachungsvorrichtung (3) mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor (4) für ein Kochfeld (2; 12; 22) mit mindestens einer Kochstelle (5a–d; 25), wobei das Verfahren mindestens den Schritt Zuordnen mindestens eines Bildpunkts (F(5a)–F(5d); l-o, w-z) des Infrarotsensors (4) zu mindestens einer Kochstelle (5a–d; 15; 25) aufweist. Eine Überwachungsvorrichtung (3) ist mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor (4) ausgerüstet und zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet. Ein Kochfeld (2; 12; 22) ist zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet. Ein System besteht aus der Überwachungsvorrichtung (3) und dem Kochfeld (2; 12, 22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten einer Überwachungsvorrichtung mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor für ein Kochfeld mit mindestens einer Kochstelle. Die Erfindung betrifft auch eine Überwachungsvorrichtung mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor, ein Kochfeld und ein System aus einer Überwachungsvorrichtung und einem Kochfeld, jeweils eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens.
Eine gattungsgemäße Überwachungsvorrichtung zur Überwachung zumindest eines Kochbereichs eines Kochfelds ist aus WO 2010/020541 A1 bekannt. Die Überwachungsvorrichtung ist zu einer Erfassung in einem Infrarotbereich vorgesehen und weist dazu zumindest eine Sensoreinheit mit einer Mehrzahl von Infrarotsensoren auf, die in einem Sensorfeld angeordnet sind. Die Überwachungsvorrichtung kann eine Auswerteeinheit aufweisen, die zu einer Bildauswertung von durch die Sensoreinheit erfassten Daten vorgesehen ist. Zur Erkennung einer Anwendungssituation bei einem Betrieb des Kochfelds können die Auswerteeinheit und die Sensoreinheit im Zusammenwirken dazu vorgesehen sein, eine zeitliche Folge von Bildern des Kochbereichs zu erfassen und auszuwerten. Insbesondere kann die Auswerteeinheit dazu vorgesehen sein, einer Änderung einer in zumindest zwei verschiedenen Bildern ermittelten Kontur eine Anwendungssituation zuzuordnen. Zudem kann die Anordnung der Infrarotsensoren im Sensorfeld eine Rasterung des zu überwachenden Kochbereichs bewirken, und einer Erstreckungsrichtung des zu überwachenden Kochbereichs können zumindest acht Raster, insbesondere zumindest sechzehn Raster, zugeordnet sein. Das Sensorfeld kann ein zweidimensionales Feld sein. Das Sensorfeld kann eine quadratische Matrixanordnung sein. Die Sensoreinheit kann ein Blickfeld aufweisen, das sich bis in einen Aufenthaltsbereich für einen Kochfeldbenutzer bei einer Bedienung des Kochfelds erstreckt. Die Überwachungseinheit kann als eine Sicherheitsvorrichtung zur Erkennung einer Gefahrensituation bei einer Bedienung des Kochfelds ausgebildet sein. Mit der räumlich aufgelösten Temperaturmessung aus WO 2010/020541 A1 ist die Möglichkeit einer genauen Temperaturmessung für jede einzelne Kochzone eines Kochfeldes gegeben. Dadurch kann bei Überschreitung eines voreingestellten Schwellwertes für die Temperatur das gesamte Kochfeld oder auch nur der betreffende Heizkörper, von dem eine potentielle Gefahr ausgeht, selektiv abgeschaltet werden.
Dadurch können viele Küchenbrände bereits im Entstehungsprozess erkannt und vermieden werden.
Voraussetzung für eine genaue Temperaturmessung ist aber eine ausreichend genaue Kenntnis einer Kochstelle und deren Zuordnung zu einem oder mehreren Bildpunkten der ortsauflösenden Infrarot-Sensoreinheit. Diese Zuordnung ist auch eine Voraussetzung für eine selektive Abschaltung oder Leistungsreduzierung von Kochstellen für den Fall einer detektierten Überhitzung.
Ein Einrichten einer Überwachungsvorrichtung zur Realisierung einer solchen Zuordnung ergibt sich bisher nur durch eine aufeinander abgestimmte Kombination aus einer Infrarot-Sensoreinheit und einem davon überwachten Kochfeld bei einer genauen Einhaltung einer relativen Anordnung (Ort, Winkel usw.) von Sensoreinheit und Kochfeld bei der Montage. Soll jedoch die Überwachungsvorrichtung mit einem anders ausgestalteten Kochfeld verwendet werden, so muss die Überwachungseinheit entweder den Aufbau dieses Kochfelds kennen oder erlernen, falls dies möglich ist. Auch muss die Überwachungsvorrichtung neu eingerichtet (justiert) werden, wenn diese oder das Kochfeld gegeneinander bewegt werden. Dies ist häufig für einen Laien nicht praktikabel.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Einrichtung der Überwachungseinheit, insbesondere in Bezug auf ein Zuordnung von Kochstellen zu Bildpunkten des Infrarotsensors der Überwachungseinheit, zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Einrichten einer Überwachungsvorrichtung mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor für ein Kochfeld mit mindestens einer Kochstelle, wobei das Verfahren mindestens den Schritt: Zuordnen, insbesondere durch die Überwachungsvorrichtung, mindestens eines Bildpunkts des Infrarotsensors zu mindestens einer Kochstelle aufweist.
Der Infrarotsensor bzw. die Überwachungsvorrichtung ist also in der Lage, die Zuordnung von Bildpunkten des ortsauflösenden Infrarotsensors variabel an die Kochstellen des Kochfelds anzupassen. Dies steht im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem bestenfalls fest vorgegebene Bildpunkte den bekannten Kochstellen einer Kochzone zugeordnet sind.
Durch das Verfahren kann die Überwachungsvorrichtung mit einem geringen Aufwand auch an unterschiedlich ausgestaltete Kochfelder angepasst werden. Da durch die variable Anpassung der Zuordnung auch höhere Anordnungstoleranzen zwischen der Überwachungsvorrichtung und dem Kochfeld ausgleichbar sind, ist eine vereinfachte Montage möglich.
Die Überwachungseinheit bzw. der mindestens eine Infrarotsensor können insbesondere analog zu WO 2010/020541 A1 ausgestaltet sein.
Das Zuordnen mindestens eines Bildpunkts des Infrarotsensors zu mindestens einer Kochstelle kann insbesondere ein Erkennen einer Kochstelle anhand von zusammenhängenden Bildpunkten hoher Temperatur umfassen. Dabei wird ausgenutzt, dass zusammenhängende Bereiche des Kochfelds mit einer vergleichsweise hohen Temperatur aktivierten Kochstellen zuordenbar sind, wobei die Kochstellen von Zwischenbereichen mit einer signifikant niedrigeren Temperatur umgeben sind. Die hohen Temperaturen einer Kochstelle brauchen nicht konstant zu sein, sondern können insbesondere ein lokales Temperaturplateau mit Temperaturen oberhalb eines zugehörigen Schwellwerts bilden. Der Schwellwert kann vorbestimmt sein (und z.B. durch Experimente auf eine gute Erkennung hin optimiert sein) oder mag mittels eines geeigneten Algorithmus bestimmt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Zuordnen der Bildpunkte in Abhängigkeit von einer Angehörigkeit einer an dem Bildpunkt abgefühlten Temperatur zu einem lokalen Temperaturplateau durchgeführt wird.
Ein bestimmter Bildpunkt ist, falls überhaupt, nur genau einer Kochstelle zugeordnet, um eine Fehlbestimmung einer Temperatur zu verhindern. Einer Kochstelle können ein oder mehrere zusammenhängende Bildpunkte zugeordnet sein.
Sind einer Kochstelle mehrere zusammenhängende Bildpunkte zugeordnet, kann eine Temperatur der Kochstelle (Kochstellentemperatur) beispielsweise durch eine Mittelung der von diesen mehreren Bildpunkten jeweils abgefühlten Temperaturen erlangt. Dadurch können Messungenauigkeiten durch Temperaturschwankungen in dem Temperaturplateau weitgehend ausgeglichen werden. Alternativ kann zur Bestimmung der Kochstellentemperatur derjenige der Kochstelle zugeordnete Bildpunkt mit dem höchsten abgefühlten Temperaturwert ausgewählt werden. Dies erhöht eine Sicherheit bei der Überwachung auf eine Überhitzung. Eine Überhitzung kann beispielsweise festgestellt werden, sobald ein gewisser Temperaturgrenzwert über ein definiertes Zeitintervall hinaus überschritten wird.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Zuordnen durchgeführt wird, wenn alle Kochstellen des Kochfelds aktiviert sind. Es sind also alle Kochstellen angeschaltet, und die Überwachungseinheit identifiziert Bildpunkte, die zu bestimmten Temperaturplateaus und folglich zu bestimmten Kochstellen gehören.
Jedoch bleibt dabei eine individuelle Zuordnung der Kochstellen unbekannt, d.h., welcher Heizkörper des Kochfeldes zu welchem Temperaturplateau korrespondiert. Im Gefahrenfall kann hierbei lediglich das gesamte Kochfeld abgeschaltet werden, sobald in einem der Bereiche eine kritische Temperatur überschritten wird. Eine selektive Abschaltung oder Leistungsreduzierung einzelner Heizkörper oder Kochstellen ist ohne weiteres nicht möglich. Diese Ausgestaltung ist besonders bevorzugt nutzbar für Kochfelder, denen nicht automatisierbar zu entnehmen ist, welcher Heizkörper jeweils eingeschaltet oder aktiviert ist.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Zuordnen bei nacheinander aktivierten Kochstellen durchgeführt wird. Dabei werden die Kochstellen also nacheinander aktiviert und deaktiviert, so dass insbesondere keine Kochstellen gleichzeitig aktiviert sind. Das Temperaturplateau mit der höchsten Temperatur (insbesondere höchsten Spitzentemperatur oder höchsten Durchschnittstemperatur) entspricht der gerade aktivierten Kochstelle. Dadurch wird eine Korrelation einer bestimmten, aktuell aktivierten Kochstelle zu dem mindestens einen zugehörigen Bildpunkt ermöglicht, beispielsweise durch eine Übertragung einer Kennung der aktuell aktivierten Kochstelle an die Überwachungsvorrichtung. Folglich kann bei einer Feststellung einer Überhitzung an diesen Bildpunkten die damit korrelierte Kochstelle selektiv deaktiviert oder in ihrer Leistung verringert werden, z.B. durch eine Übertragung einer entsprechenden Information oder eines entsprechenden Befehls von der Überwachungsvorrichtung an das Kochfeld.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Kochstellen so lange aktiviert werden, bis sich eine zumindest im Wesentlichen konstante Temperatur an der Kochstelle einstellt. Dadurch können zu einer Kochstelle zugehörige Bildpunkte sicher erkannt werden.
Es ist eine zur Vermeidung von Fehlzuordnungen von Bildpunkten zu Kochstellen vorteilhafte weitere Ausgestaltung, dass die Kochstellen mittels eines jeweiligen Energiestoßes aktiviert werden. Dies bedeutet in anderen Worten, dass die Heizkörper eines Kochfeldes sukzessive mit kurzen Energiestößen beaufschlagt werden. Dies führt zu einem kurzzeitigen Aufglühen des stoßartig bestromten Heizkörpers (z.B. auf etwa 1100°C) und damit der zugehörigen Kochstelle, was durch den Infrarotsensor erkannt wird. Vorteil bei dieser Ausgestaltung ist die Vermeidung einer Aufheizung der Umgebung (Glaskeramik, Heizkörperboden, usw.) der Kochstelle und dadurch eine Vermeidung möglicher Fehlzuordnungen der Bildpunkte durch benachbarte heiße Zonen (Restwärmebereiche) auf dem Kochfeld. Dadurch wiederum ergibt sich der Vorteil, dass der Zuordnungsablauf schnell durchführbar ist, da Wartezeiten zum Abkühlen des Kochfelds entfallen. Zudem werden kritische Temperaturen auf dem Kochfeld, welche zu Verbrennungen durch unbeabsichtigtes Berühren während oder nach Abschluss des Zuordnungsablaufs führen können, zuverlässiger vermieden.
Es ist eine zum sichereren Erkennen von Kochstellen und zur Vermeidung von Fehlzuordnungen von Bildpunkten zu Kochstellen vorteilhafte weitere Ausgestaltung, dass die aktivierten Kochstellen auf eine unterschiedliche Zieltemperatur aufgeheizt werden. Dazu können die Heizkörper eines Kochfelds insbesondere entweder parallel oder nacheinander mit einem unterschiedlichem Taktverhältnis in Betrieb genommen werden. Anhand von Unterschieden in der aufgenommenen Energie stellt sich für jeden Heizkörper und damit für jede Kochstelle im eingeschwungenen (d.h. im Wesentlichen temperaturstabilen) Zustand eine unterschiedliche Temperatur, insbesondere Glasoberflächentemperatur (GOT) auf der Glaskeramik, ein. Durch diese Temperaturunterschiede wird eine eindeutige Zuordnung von Bildpunkten zu den verschiedenen Kochstellen erleichtert.
Zonenzuschaltungen (einer mehrzonigen Kochstelle) werden bevorzugt mit dem gleichem Taktverhältnis wie ein zugehöriger Basis-Heizkörper der Kochstelle angesteuert, was zu einer identischen Temperatur führt.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass eine Aktivierung der Kochstellen mit einer kochstellenspezifisch informationsbehafteten Taktung der zugehörigen Heizkörper durchgeführt wird, diese Taktung mit der zugehörigen kochstellenspezifischen Information von dem Infrarotsensor erkannt wird und die Information der spezifizierten Kochstelle zugeordnet wird. Durch diese Ausgestaltung wird eine besonders gute Unterscheidbarkeit des jeweils aktiven Heizkörpers bzw. Kochstelle zu benachbarten Zonen des Kochfelds erzielt. Die benachbarten Zonen können im Gegensatz zu einer Taktung insbesondere ein konstantes exponentielles Abkühlverhalten aufweisen, z.B. zur Dissipation von Restwärme. Darüber hinaus mag so auf eine dedizierte Kommunikationseinrichtung verzichtet werden.
Die Taktung kann beispielsweise kochstellenspezifische Frequenzmuster aufweisen. Es kann dabei insbesondere die volle Leistung an jedem Heizkörper mit einem charakteristischen Puls-Pausen-Verhältnis, mit einer frei wählbaren Frequenz, eingetaktet werden. Am Aufheiz- und Abkühlverhalten der Heizwendeln sowie der Abdeckung (Glaskeramik o.ä.) ist dieses Taktmuster wiedererkennbar. Zur Identifikation des jeweiligen Heizkörpers bzw. der zugehörigen Kochstelle kann dieses ausgewertet werden.
Diese Ausgestaltung ermöglicht in einer Weiterbildung eine kodierte Übermittlung von Informationen, insbesondere eine digitale Informationsübermittlung, und zwar auch ohne eine dedizierte Kommunikationsverbindung zwischen dem Kochfeld und der Überwachungsvorrichtung. Die Information kann beispielsweise eine Heizkörperkennung oder Heizkörpernummer (z.B. mit einer Länge von vier Bits), eine eingestellte Kochstufe (z.B. mit einer Länge von vier Bits) sowie weiteren Daten wie beispielsweise Bestätigungsbits (ACK) oder Prüfbits aufweisen.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das Kochfeld und die Überwachungsvorrichtung (unidirektional oder bidirektional) kommunikativ miteinander gekoppelt sind und das Kochfeld mindestens eine Information über eine aktuell aktivierte Kochstelle an die Überwachungsvorrichtung meldet.
Diese Information kann insbesondere eine Kochstellenkennung (z.B. "Kochstelle 1", "Kochstelle 2" usw.) einer aktuell aktivierten Kochstelle umfassen. So kann den hintereinander aktivierten Kochstellen bzw. zugehörigen Heizkörpern eine eindeutige Verknüpfung zwischen den zu dieser Kochstelle zugehörigen Bildpunkten und dem Heizkörper der Kochstelle bereitgestellt werden. Dadurch wiederum kann von der Überwachungsvorrichtung an das Kochfeld eine kochstellenspezifische Information zurückgeliefert werden, z.B. eine Information über eine Temperatur an oder über eine Überhitzung einer bestimmten Kochstelle. Die Information über die Temperatur kann z.B. für eine Regelung der Kochstelle verwendet werden.
Jedoch kann die Information zusätzlich oder alternativ andere Inhalte umfassen, z.B. ein Merkmal, anhand dessen die Kochstellen eindeutig identifizierbar sind, insbesondere auch während eines gleichzeitigen Betriebs. Eine solche Information kann beispielsweise eine während der Zuordnungsphase eingestellte individuelle (Soll-)Temperatur der Kochstelle, insbesondere erwartete Glasoberflächentemperatur (GOT), und/oder eine kochstellenspezifische Taktung (z.B. ein Taktverhältnis oder ein Puls-Pausen-Verhältnis) sein.
Die Information über Überhitzung kann allgemein mit mindestens einer Aktion verknüpft sein, z.B. mit einer Ausgabe eines Warnsignals oder mit einem Befehl zur Abschaltung oder Leistungsreduzierung dieser bestimmten Kochstelle.
Es ist folglich noch eine Weiterbildung, dass die Überwachungsvorrichtung mindestens eine, insbesondere temperaturbezogene, Information über eine bestimmte Kochstelle an das Kochfeld meldet.
Das Melden kann allgemein beispielsweise über eine drahtlose (Bluetooth, WLAN, Piconet usw.) Kommunikationsverbindung durchgeführt werden. Das Kochfeld (bzw. ein das Kochfeld aufweisendes Kochgerät, z.B. ein Herd) und die Überwachungsvorrichtung können dazu mit einem passenden Sender, Empfänger und/oder Senderempfänger (Transceiver) ausgestattet sein. Analog können die Überwachungsvorrichtung und das Kochfeld drahtgebunden miteinander verbunden sein, z.B. über eine Ethernetverbindung oder eine Hausnetzverbindung.
Es ist noch eine allgemeine Weiterbildung, dass das Melden und Kommunizieren über einen Nutzer geschieht, welcher eine Meldung an einem der Geräte erkennt und den Inhalt dieser Meldung manuell in das andere Gerät eingibt. Dazu weist zumindest eines der Geräte eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen der auf das andere Gerät zu übermittelnden Information auf, und das jeweils andere Gerät weist eine Eingabeeinheit zur Eingabe dieser Information auf.
Das oben beschriebene Verfahren kann insbesondere bei festen, sich selbst erwärmenden Kochstellen, wie sie beispielsweise bei Strahlungsheizkörpern (z.B. mit Widerstandsheizkörpern oder Blitzlampen usw.) durchgeführt werden.
Bei Induktionskochfeldern hingegen tritt das Problem auf, dass die Kochstellen bzw. deren Induktoren sich nicht selbst aufheizen, sondern die Erwärmung in einem auf den Kochstellen abgesetzten metallischen Objekt, insbesondere Gargeschirr, erzeugt wird. Um das obige Verfahren effektiv auch für Induktionskochfelder anwenden zu können, können zur Durchführung eines Zuordnungsablaufs beispielsweise Ronden aus Metall, deren Durchmesser auf die jeweilige Kochstelle angepasst ist, oder aber auch (ggf. mit Wasser befülltes) Gargeschirr, z.B. Töpfe, auf die Kochstellen aufgesetzt werden.
Weiterhin kann für eine effektive Zuordnung die Glaskeramikabdeckung des Kochfeldes mit ferromagnetischer Metallfolie bedeckt werden. Diese wird bei Aktivierung der Induktoren nur jeweils oberhalb der Induktoren punktuell erhitzt. Eine spezielle Ausgestaltung kann eine lokale Bedeckung der Induktoren mit einer jeweils auf den Durchmesser des Induktors angepassten Folie sein. Diese kann dann während des Anlernvorganges sukzessive von einer Kochstelle auf die nächste gelegt werden. Besonderer Vorteil der Folie ist deren geringe thermische Trägheit, sodass sie schnell aufheizt und auch schnell wieder abkühlt.
Der Zuordnungsablauf ist auch mit normal genutztem Kochgeschirr möglich, da eine Restwärme der Kochfeldabdeckung zwischen den Kochstellen aufgrund deren geringer Wärmequerleitung vernachlässigbar ist. Folglich können die Induktoren analog zu Strahlungsheizkörpern eingesetzt und insbesondere angesteuert werden.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Verfahren mehrfach hintereinander, insbesondere in regelmäßigen Abständen, durchgeführt wird ("Pot-Tracking"). Das Pot-Tracking kann insbesondere während eines Garvorgangs durchgeführt werden, während der Zuordnungsvorgang mit festen, selbstheizenden Kochstellen bevorzugt einmal bei einer Inbetriebnahme oder einer Bewegung der Überwachungseinheit durchgeführt wird.
Dabei findet insbesondere keine statische Zuordnung der Kochstellen zu den Bildpunkten mehr statt, sondern es werden in jedem einzelnen Bild einer Aufnahmeserie des Infrarotsensors die Bereiche benachbarter Bildpunkte eines Temperaturplateaus identifiziert und einer Kochstelle zugeordnet. Dadurch können insbesondere geänderte Erwärmungsbereiche durch außermittig auf eine Kochstelle aufgesetzte Objekte (Töpfe usw.) und/oder durch versetzte Objekte berücksichtigt werden, welche eher zu einer Überhitzung neigen als mittig aufgesetzte Objekte. Dadurch wird eine genauere und zuverlässigere Temperaturüberwachung ermöglicht, weil eine Mittelung über die für eine mittig abgedeckte Kochstelle identifizierten Bildpunkte bei einem versetzten Gargeschirr aufgrund der kalten Glaskeramik eine zu niedrige Temperatur ergeben würde und sich eine Überhitzungsgefahr in dem Gargeschirr eventuell nicht erkennen lassen würde.
Das "Pot-Tracking" ist insbesondere vorteilhaft anwendbar für Induktionskochfelder, welche keinen lokalisierten Kochstellen mehr aufweisen, sondern eine (dichte) Packung einer Vielzahl kleinerer Induktoren. Hierbei kann Gargeschirr im Wesentlichen beliebig auf dem Kochfeld abgestellt werden, und das Gargeschirr wird von denjenigen Induktoren mit Energie beaufschlagt, welche sich aktuell unterhalb des Gargeschirrs befinden. In diesem Falle ist also eine statische Zuordnung zwischen Kochstellen und Bildpunkten nicht sinnvoll, da das Gargeschirr beliebig auf dem Kochfeld positionierbar ist und damit ein zugehöriger Erwärmungsbereich lokal an jedem möglichen Ort auf dem Kochfeld entstehen kann. Eine Überwachungsvorrichtung sollte also in der Lage sein, bei einer zeitlichen Folge von Aufnahmen eines Infrarotsensors die durch lokale Temperaturplateaus bestimmten Erwärmungsbereiche in jeder einzelnen Aufnahme räumlich zu identifizieren und dynamisch Bildpunkten zuzuordnen. Das „Pot-Tracking" ist hierfür geeignet.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Überwachungsvorrichtung mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor, wobei die Überwachungsvorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.
Dazu kann die Überwachungsvorrichtung beispielsweise einen drahtlosen oder drahtgebundenen Sender, Empfänger oder Senderempfänger zur Kommunikation mit dem Kochfeld aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Überwachungsvorrichtung eine Anzeigeeinheit und/oder eine Eingabeeinheit aufweisen.
Die Überwachungsvorrichtung kann insbesondere eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von dem mindestens einen Infrarotsensor ausgegebenen Sensorsignale aufweisen. Die Auswerteeinheit kann auch dazu eingerichtet sein, die Zuordnung von Temperaturplateaus zu Kochstellen und/oder Bildpunkten vorzunehmen. Die Auswerteeinheit kann ferner dazu eingerichtet sein, auf der Grundlage der Auswertung Gefahrensituationen zu erkennen, z.B. eine drohende oder bereits eingetretene Überhitzung, z.B. einen Brand. Die Auswerteeinheit kann ferner dazu eingereichtet sein, auf der Grundlage einer erkannten Gefahrensituation (ggf. kochstellenspezifisch) Hinweise oder Befehle an das Kochfeld und/oder an einen Nutzer auszugeben.
Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Bewegungssensor in die Überwachungseinheit integriert ist. Dadurch kann eine Bewegung der Überwachungseinheit erkannt werden, was ein Hinweis darauf sein kann, eine erneute Zuordnung der Bildpunkte zu den Kochstellen durchzuführen. Die Überwachungseinheit kann bei einer erkannten Bewegung insbesondere einen Hinweis an einen Nutzer ausgeben.
Es ist eine insbesondere für eine Erkennung einer Taktung eines Heizkörpers vorteilhafte Ausgestaltung, dass ein Spektralbereich des mindestens einen Infrarotsensors in einem Transmissionsbereich von Glaskeramik liegt. So kann die getaktete Bestromung der Heizkörper ohne eine wesentliche Beeinflussung durch die Glaskeramik und folglich besonders präzise festgestellt werden. Insbesondere mag dazu ein eigenständiger Infrarotsensor eingesetzt werden. Transmissionsbereiche von Glaskeramik liegen insbesondere zwischen ca. 0,7 Mikrometern und 2,8 Mikrometern als auch bei ca. 3,7 Mikrometern. Ein dort empfindlicher Infrarotsensor kann folglich bei Draufsicht auf ein durch eine Glaskeramikplatte abgedecktes Kochfeld einen unter der Glaskeramikplatte befindlichen Heizkörper direkt erfassen oder überwachen. Der Infrarotsensor wird dabei durch die Glaskeramik nur wenig beeinflusst. Die Temperatur eines stromdurchflossenen Heizkörpers beträgt typischerweise circa 1000°C. Ein zum Betreiben des Heizkörpers typisches Taktverhalten des Heizkörpers kann folglich anhand von stark ausgeprägten Temperaturänderungen während taktbedingter Aufheiz- und Abkühlphasen des Heizkörpers direkt beobachtet werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Kochfeldgerät mit mindestens einem Kochfeld, wobei das Kochfeldgerät zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Das Kochfeldgerät kann insbesondere Strahlungsheizkörper oder Induktoren (Induktionskochfeld) aufweisen.
Ferner kann das Kochfeldgerät beispielsweise einen drahtlosen oder drahtgebundenen Sender, Empfänger oder Senderempfänger zur (unidirektionalen oder bidirektionalen) Kommunikation mit dem Kochfeld aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Überwachungsvorrichtung eine Anzeigeeinheit und/oder eine Eingabeeinheit aufweisen.
Das Kochfeldgerät mag ferner eine Steuereinrichtung aufweisen, welche die Kochstellen des Kochfelds ansteuert und welche dazu eingerichtet ist, ggf. in Zusammenarbeit mit der Überwachungseinrichtung, die Kochstellen für einen Zuordnungsablauf geeignet zu aktivieren, z.B. gleichzeitig, hintereinander, mit einem Energiestoß, auf eine vorbestimmte Temperatur usw.
Das Kochfeldgerät mag z.B. ein Herd oder ein eigenständiges Kochfeld sein.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein System aus einer solchen Überwachungsvorrichtung und einem solchen Kochfeldgerät.
Es ist eine für eine Einhaltung einer Betriebssicherheit während des Zuordnungsablaufs, z.B. vor zu hohen Temperaturen, vorteilhafte Weiterbildung, dass der Zuordnungsablauf nur durch einen Benutzer gestartet werden kann. Zudem sollte eine Überhitzungsgefahr unter normalen Umständen ausgeschlossen sein. Möglich ist dies beispielsweise durch eine zeitliche Begrenzung des Zuordnungsablaufs, durch eine Beschränkung der von den jeweiligen Heizkörpern abgegebenen thermischen Energie und/oder durch eine regelmäßig erforderliche Quittierung des Zuordnungsablaufs durch eine Person. Die Quittierung kann beispielsweise durch eine an dem Kochfeldgerät oder an der Überwachungsvorrichtung vorgesehenen Totmannschaltung mit einem zugehörigen Totmannknopf erreicht werden.
Die Überwachungsvorrichtung ist für eine Bereitstellung eines großen und übersichtlichen Blickfelds vorteilhafterweise direkt oberhalb oder schräg oberhalb des Kochfelds des Kochfeldgeräts angeordnet. Das Kochfeld sollte sich dabei, möglichst vollständig, direkt im Blickfeld der Kamera befinden.
Der Zuordnungsablauf mag insbesondere bei fest installierten Strahlungsheizkörpern nur einmal bei einer Inbetriebnahme des Kochfeldgeräts, der Überwachungseinrichtung oder des Systems durchgeführt werden, oder falls der Bewegungsmelder eine Bewegung der Überwachungseinrichtung festgestellt hat ("Anlernphase").
Die Erfindung kann insbesondere die folgenden Vorteile aufweisen: Es ist eine Zuordnung der Kochstellen im Bild des Infrarotsensors zu den realen Kochstellen des Kochfelds sicher möglich. In Verbindung mit einer Übertragung und Auswertung von Kochstelleninformationen (z.B. einer Kochstufe) von dem Kochfeld zu der Überwachungsvorrichtung ist eine präzisere Gefahrenbeurteilung möglich. Es ist eine selektive Abschaltung oder Leistungsreduzierung von Heizkörpern möglich. Es ist eine Verwendung der Überwachungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Plattenspiegeln möglich, ohne dass diese im Voraus statisch einprogrammiert werden müssten. Zudem wird durch das "Pot-Tracking" eine Gefahrenerkennung auch auf Induktionskochfeldern ohne fest definierte Kochstellen oder Heizzonen möglich. Eine unpräzise mechanische Anbringung der Überwachungsvorrichtung über dem Kochfeld ist stärker tolerabel (es sind hohe Toleranzen erlaubt), da die Zuordnung der Kochstellen zu den Bildpunkten automatisiert und variabel abläuft. Die Überwachungsvorrichtung kann auch von einem technischen Laien installiert werden (ggf. sogar ohne Montageanleitung), was zu einer Kostenreduzierung führt, da kein Kundendienst benötigt wird.
Eine Montage der Überwachungseinrichtung oder des Systems kann sich in einer Variante in drei hauptsächliche Schritte aufteilen. Diese beinhalten eine mechanische Installation der Überwachungsvorrichtung relativ zu dem Kochfeld, eine Festlegung des Blickfelds des mindestens einen Infrarotsensors der Überwachungsvorrichtung (z.B. durch eine Auswahl von Optiken geeigneter Brennweite) sowie eine abschließende Zuordnung der Bildpunkte des mindestens einen Infrarotsensors zu den Kochstellen des Kochfelds.
Zur mechanischen Installation kann insbesondere zunächst die Überwachungseinrichtung relativ zu dem Kochfeld ausgerichtet werden. Dies kann z.B. durch die Angabe von Einbaumaßen (z.B. einer Einbauhöhe und einer Position) in einer zugehörigen Montageanleitung geschehen. Zur Vereinfachung der Installation kann insbesondere eine Schablone verwendet werden, durch welche eine z.B. zentrierte Position des Infrarotsensors über dem Kochfeld der Breite b sowie ein Einbau in einer optimalen Höhe h gewährleistet wird. Die Schablone kann insbesondere aus Papier, Kartonage oder Kunststoff bestehen.
Zur Festlegung des Blickfelds befindet sich das Kochfeld vorzugsweise vollständig im Blickfeld des Infrarotsensors. Vorzugsweise füllt das Kochfeld das Blickfeld der Kamera vollständig aus, was zu einer optimalen Nutzung des Auflösungsvermögens des Infrarotsensors führt. Jeder einzelne Bildpunkt des Infrarotsensors ist dann einem Flächenelement der Kochfeldoberfläche zugeordnet. Eine Anpassung des Infrarotsensors hinsichtlich der Kochfeldbreite (üblich sind 30cm, 60cm, 80cm und 90cm) kann zudem durch eine Wahl von an die Kochfeldbreite angepassten Optiken (z.B. Linsen) mit geeigneter Brennweite erfolgen. So kann der des Infrarotsensor auf einfache und kostengünstige Weise an die jeweilige Kochfeldbreite angepasst werden, ohne an der restlichen Vorrichtung Änderungen durchführen zu müssen.
Der nächste Schritt ist die oben beschriebene Zuordnung der Bildpunkte zu Kochstellen. Dieser Vorgang wird idealerweise automatisiert durchgeführt. So können vorteilhafterweise Fehler vermieden werden. Auch ergibt sich so eine Zeitersparnis im Vergleich zu einem, grundsätzlich auch möglichen durch einen Benutzer gesteuerten, insbesondere menügeführten, Verfahren.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt in teilweiser Draufsicht ein System mit einem Kochfeldgerät und mit einem Infrarotsensor einer Überwachungsvorrichtung zusammen mit einer Einzeichnung von rasterartigen Bildpunkten des Infrarotsensors auf einem Kochfeld des Kochfeldgeräts;
2 zeigt eine zeitliche Abfolge einer pulsartigen Taktung einer in eine Kochstelle eingeprägten Leistung P (obere Kurve) und eine zugehörige Temperaturentwicklung an einer Kochfeldabdeckung dieser Kochstelle;
3 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt auf ein Induktionskochfeld mit einem Induktor und ein darüber seitlich versetzt aufgesetztes Gargeschirr;
4 zeigt in Draufsicht ein Induktionskochfeld mit einem dichtgepackten Feld von Induktoren mit einem Gargeschirr auf einer ersten Position des Induktionskochfelds; und
5 zeigt in Draufsicht ein Induktionskochfeld mit einem dichtgepackten Feld von Induktoren mit einem Gargeschirr auf einer zweiten Position des Induktionskochfelds.
1 zeigt ein System 1, 3, das ein Kochfeldgerät 1 (z.B. einen Herd oder ein eigenständiges Kochfeld) mit einem Kochfeld 2 und mit einer darüber angeordneten Überwachungsvorrichtung 3 mit einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor 4 aufweist.
Der Infrarotsensor 4 kann ein Feld aus Einzelsensoren ("Sensorarray") aufweisen. Der Infrarotsensor 4 kann beispielsweise als eine Infrarotkamera oder, wie hier vorliegend, als ein Feld aus 10 × 10 = 100 Thermoelementen (o.Abb.) aufgebaut sein. Die Thermoelemente können insbesondere als Thermosäulen oder "Thermopiles" vorliegen. Das Kochfeld 2 wird von dem nach unten oder schräg unten gerichteten Blickfeld B des Infrarotsensors 4 vollständig überdeckt und überwachbar. Das Blickfeld B ist analog zu der Anordnung der Thermosäulen des Infrarotsensors 4 in ein Raster R unterteilt, wobei das Raster R aus einer quadratischen 10×10-Matrixanordnung von als Bild"punkten" dienenden Rasterflächen F aufgebaut ist. Von den einhundert Rasterflächen F bedecken neunzig Rasterflächen F das Kochfeld 2. Mittels des Infrarotsensors 4 ist eine Temperatur jeder der Rasterflächen F einzeln abfühlbar.
Das Kochfeld 2 weist hier vier Kochstellen 5a, 5b, 5c und 5d auf. Um eine Temperatur der Kochstellen 5a–d oder von darauf abgestellten Objekten (Gargeschirr usw.) messen zu können, ist eine Zuordnung der Rasterflächen F zu den Kochstellen 5a–d nötig, da diese Zuordnung im vorliegenden Fall nicht vorgegeben ist. Zum Einrichten der Überwachungsvorrichtung 3 werden also ausgewählte Rasterflächen F des Infrarotsensors 4 den Kochstellen 5a, 5b, 5c und 5d zugeordnet.
In einer Variante einer möglichen Zuordnung werden zur Durchführung eines Zuordnungsablaufs alle vier Kochstellen 5a–d aktiviert, insbesondere durch eine getaktete Aktivierung von unter einer Glaskeramikabdeckung 6 angeordneten Strahlungsheizkörpern 7a–d. Durch die Aktivierung der Kochstellen 5a–d bzw. deren Heizkörper 7a–d erwärmt sich die Glaskeramikabdeckung 6 darüber stark auf, hingegen zwischen den Kochstellen 5a–d weniger stark. Diejenigen zusammenhängenden Rasterflächen F, an welchen eine hohe Temperatur abgefühlt wird (d.h. in der Regel an Rasterflächen F, welche eine Kochstelle 5a–d zumindest teilweise abdecken), werden als einer gemeinsamen Kochstelle 5a–d zugehörig eingestuft und dieser Kochstelle 5a–d zugeordnet. Das Einstufen und Zuordnen wird hier in Abhängigkeit von einer Angehörigkeit einer an einer Rasterfläche F abgefühlten Temperatur zu einem lokalen Temperaturplateau durchgeführt, welches oberhalb eines bestimmten Temperaturschwellwerts liegt. Der Temperaturschwellwert kann beispielsweise oberhalb einer maximal in einem Zwischenbereich zwischen Kochstellen 5a–d erreichbaren Temperatur liegen. In 1 sind beispielsweise vierzehn Rasterflächen F(5a) der Kochstelle 5a, elf Rasterflächen F(5b) der Kochstelle 5b, zwölf Rasterflächen F(5c) der Kochstelle 5c und vier Rasterflächen F(5d) der Kochstelle 5d zugeordnet. Anhand dieser Rasterflächen F(5a), F(5b), F(5c) und F(5d) werden folgend die Temperaturen der zugehörigen Kochstellen 5a–d bestimmt, beispielsweise durch eine Mittelung über die zu einer Kochstelle 5a–d zugehörigen Rasterflächen F(5a), F(5b), F(5c) bzw. F(5d). Eine Durchführung dieses Zuordnungsablaufs, bei dem alle Kochstellen 5a–d aktiviert sind, ist besonders zeitsparend.
Um eine eindeutige Zuordnung der zu einer Kochstelle 5a–d gehörigen Heizkörper 7a–d und Rasterflächen F(5a), F(5b), F(5c) und F(5d) zu erhalten (z.B. um Heizkörper 7a–d bei einer durch die Überwachungsvorrichtung 3 erkannten Überhitzung selektiv abschalten oder in ihrer Leistung reduzieren zu können), können die Kochstellen 5a–d auf eine unterschiedliche Zieltemperatur aufgeheizt werden. Das Kochfeldgerät 1 bzw. das Kochfeld 2 können der Überwachungsvorrichtung 3 (z.B. über eine jeweilige drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle) eine Kochfeldkennung und die zugehörige Zieltemperatur der Kochstellen 5a–d mitteilen. Dadurch ist die Zuordnung der als Bildpunkte dienenden Rasterflächen F(5a), F(5b), F(5c) und F(5d) zu einer jeweiligen, durch ihre Kochfeldkennung eindeutig identifizierbaren Kochstelle 5a–d möglich. Die Überwachungsvorrichtung 3 kann folgend eine Temperatur oder eine Überhitzung einer Kochstelle 5a–d zusammen mit der Kochfeldkennung an das Kochfeld 2 übermitteln, wodurch eine Temperaturregelung oder selektive Sicherheitsabschaltung dieser Kochstelle 5a–d auf einfache Weise ermöglicht wird.
In noch einer anderen Variante kann zur Erlangung einer eindeutigen Zuordnung eine Aktivierung der Heizkörper 7a–d und damit der Kochstellen 5a–d mittels einer informationsbehafteten Taktung durchgeführt werden. 2 zeigt dazu eine zeitliche Abfolge einer pulsartigen Taktung einer in eine der Kochstellen 5a–d eingeprägten Leistung P (obere Kurve) und eine zugehörige Temperaturentwicklung an der Kochfeldabdeckung 6 dieser Kochstelle 5a–d. Die Einprägung der Leistung P erfolgt insbesondere bitartig. Die Kochfeldabdeckung 6 wird dadurch ebenfalls pulsartig aufgeheizt, jedoch mit einer zahnartigen Form der Bits. Folglich kann sowohl mittels der Leistung P des Heizkörpers 7a–d als auch mittels der lokalen Temperatur der Kochfeldabdeckung 6 oberhalb der Heizkörper 7a–d eine bitartige Information übertragen werden. Dabei kann insbesondere über einen längeren Zeitraum betrachtet der Heizkörper 7a–d mit einer maximalen Leistung P betrieben werden.
Die Taktung (d.h., insbesondere das getaktete Leistungssignal oder das zugehörige Temperatursignal) und damit die der Taktung aufgeprägte Information kann durch den Infrarotsensor 4 detektiert werden, insbesondere falls dieser in einem Spektralbereich empfindlich ist, welcher einem Transmissionsbereich der Glaskeramik 6 entspricht. Denn dadurch kann der Infrarotsensor 4 das schärfere Taktungssignal des Heizkörpers 7a–d direkt abfühlen, was eine Erkennungsgenauigkeit erhöht.
In 2 weisen die Taktungen eine vorgegebene Struktur auf, welche hier rein beispielhaft ein 2-bittiges Feld A1 zum Hinweis auf eine beginnende Informationsübertragung, ein 4-bittiges Feld A2 mit der Kennung oder Nummer des zugehörigen (die Information ausgebenden) Heizkörpers 7a–d, ein 4-bittiges Feld A3 für eine Kochstufe, mindestes ein Feld A4 für weitere Merkmale (wie eine Zieltemperatur usw.), ein 3-bittiges Feld A5 für ein Prüfbit und ein 2-bittiges Feld A6 zum Hinweis auf ein Ende der Informationsübertragung aufweist. Diese Information(en) können von der Überwachungsvorrichtung 3 aus der Taktung dekodiert und wiederum der abgefühlten Kochstelle 5a–d zugeordnet werden.
Alternativ oder zusätzlich mag eine zu der Kochstelle 5a–d zugehörige Information, z.B. Kennung, durch ein eindeutig zugeordnetes Puls-Pausen-Verhältnis der Taktung des zugehörigen Heizkörpers 7a–d mitgeteilt werden.
Es ist ferner eine Variante, dass das Zuordnen von den als Bildpunkten dienenden Rasterflächen F(5a), F(5b), F(5c) und F(5d) zu einer jeweiligen Kochstelle 5a–d bei nacheinander aktivierten Kochstellen 5a–d durchgeführt wird. Dabei werden die Kochstellen 5a–d bzw. die Heizkörper 7a–d insbesondere nacheinander so aktiviert und deaktiviert, dass keine Kochstellen 5a–d gleichzeitig aktiviert sind. Das Temperaturplateau mit der höchsten Temperatur (insbesondere höchsten Spitzentemperatur oder höchsten Durchschnittstemperatur) entspricht der gerade aktivierten Kochstelle 5a–d. Dadurch wird eine Korrelation einer bestimmten, aktuell aktivierten Kochstelle 5a–d zu den zugehörigen Rasterflächen F(5a), F(5b), F(5c) und F(5d) ermöglicht, beispielsweise auch mittels einer Übertragung einer Kennung der aktuell aktivierten Kochstelle 5a–d oder Heizkörper 7a–d an die Überwachungsvorrichtung 3.
Die aktuell aktivierten Kochstellen 5a–d können so lange aktiviert werden, bis sich eine zumindest im Wesentlichen konstante Temperatur an dieser Kochstelle 5a–d einstellt. Es ist eine zur Vermeidung von Fehlzuordnungen vorteilhafte weitere Ausgestaltung, dass die Kochstellen 5a–d mittels eines jeweiligen Energiestoßes aktiviert werden. Dies führt zu einem nur kurzzeitigen Aufglühen des stoßartig bestromten Heizkörpers 7a–d und damit der zugehörigen Kochstelle 5a–d, was durch den Infrarotsensor 4 erkannt wird. Vorteil bei dieser Ausgestaltung ist die Vermeidung einer Aufheizung der Umgebung (Glaskeramik, Heizkörperboden, usw.) der Kochstelle 5a–d und dadurch eine Vermeidung möglicher Fehlzuordnungen der Bildpunkte durch benachbarte heiße Zonen (Restwärmebereiche) auf dem Kochfeld 2.
Zur Erkennung einer Bewegung der Überwachungsvorrichtung 3 kann die Überwachungsvorrichtung 3 einen Bewegungssensor 8 aufweisen, welcher eine Bewegung der Überwachungsvorrichtung 3 feststellen kann.
Der oben beschriebene Einrichtungs- oder Zuordnungsvorgang mag insbesondere zu Beginn einer erstmaligen Inbetriebnahme oder nach einer folgenden Bewegung der Überwachungseinheit, wie sie z.B. durch den Bewegungssensor 8 feststellen werden kann, durchgeführt werden.
3 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt auf ein Kochfeldgerät 11, das anstelle des Kochfeldgeräts 1 und des mit Strahlungsheizkörpern 7a–d ausgestatteten Kochfelds 2 ein Induktionskochfeld 12 ist, welches mindestens eine mit einem Induktor 17 ausgestattete Kochstelle 15 aufweist. Ferner ist ein in Bezug auf die Kochstelle 15 und den Induktor 17 seitlich versetzt aufgesetztes Gargeschirr G in Form eines Topfs o.ä. eingezeichnet.
Während die mit den Heizkörpern 7a–d versehenen Kochstellen 5a–d sich auch ohne aufgesetztes Gargeschirr aufheizen, wird durch den Induktor 17 ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches in dem Gargeschirr G einen Induktionsstrom erzeugt, der erst das Gargeschirr G erst aufheizt. Sind der Induktor 17 und das Gargeschirr G seitlich zueinander versetzt, wird nur der von dem Gargeschirr G überdeckte Bereich der Kochstelle 15 warm. Insbesondere kann der die Kochstelle 15 überdeckende Bereich des Gargeschirrs G dann einfacher überhitzen.
Würde der oben beschriebene Einrichtungs- oder Zuordnungsvorgang nur zu Beginn einer erstmaligen Inbetriebnahme oder einer folgenden Bewegung der Überwachungseinheit durchgeführt werden, könnte es bei einem versetzten Gargeschirr G zu einer Fehlmessung der Temperatur kommen, insbesondere falls eine Temperaturmittelung über die Bildpunkte oder Rasterflächen vorgenommen wird.
Um eine genaue Zuordnung der Bildpunkte und damit eine genaue Temperaturmessung zu einer Kochstelle bzw. einem Gargeschirr für Induktionskochfelder 12 zu verbessern, kann der oben beschriebene Einrichtungs- oder Zuordnungsvorgang auch während eines normalen Garbetriebs durchgeführt werden, z.B. ab Einschalten des Induktionskochfelds 12 oder einer Kochstelle 15. Um eine typische Verschiebung des Gargeschirrs G im Verlauf des Garprozesses berücksichtigen zu können, wird der Einrichtungs- oder Zuordnungsvorgang vorzugsweise mehrfach hintereinander, insbesondere in regelmäßigen Abständen, durchgeführt ("Pot-Tracking"). Dies kann anhand des normalen Gargeschirrs G durchgeführt werden.
4 zeigt in Draufsicht ein System 21, 3, aufweisend ein Kochfeldgerät 21 mit einem Induktionskochfeld 22 mit einem dichtgepackten Feld von vergleichsweise kleinen Induktoren 27 und mit der Überwachungsvorrichtung 3. Auf einer ersten Position des Induktionskochfelds 22 ist das Gargeschirr G in Form eines Topfs o.ä. aufgesetzt und wird dort durch einen Energieübertrag von den unter dem Gargeschirr G befindlichen Induktoren 17 erwärmt. Die unter dem Gargeschirr G befindlichen Induktoren 17 bilden folglich eine "virtuelle" oder "ad-hoc"-Kochstelle 15.
Eine erhöhte Temperatur im Bereich eines Temperaturplateaus wird dabei durch die Rasterflächen l, m, n, o festgestellt, da der Infrarotsensor 4 das Gargeschirr G abfühlt, während die Kochfeldabdeckung, insbesondere Glaskeramik 6 vergleichsweise kalt bleibt. Folglich werden die als Bildpunkte dienenden Rasterflächen l, m, n, o der Kochstelle 25 zugeordnet.
5 zeigt das System 21, 3 mit dem Gargeschirr G auf einer zweiten Position des Induktionskochfelds 22. Hierbei wird eine erhöhte Temperatur im Bereich eines Temperaturplateaus durch die Rasterflächen w, x, y, z festgestellt.
Da das Gargeschirr G beliebig auf dem Induktionskochfeld 22 angeordnet werden kann, kann eine nur initiale Zuordnung der Rasterflächen zu einer Kochstelle 25 eine Temperaturmessung und Gefahrenerkennung nicht sicherstellen. Eine solche Temperaturmessung und Gefahrenerkennung wird jedoch durch das oben beschriebene Pot-Tracking ermöglicht.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Kochfeldgerät
2: Kochfeld
3: Überwachungsvorrichtung
4: Infrarotsensor
5a: Kochstelle
5b: Kochstelle
5c: Kochstelle
5d: Kochstelle
6: Glaskeramikabdeckung
7a: Strahlungsheizkörper
7b: Strahlungsheizkörper
7c: Strahlungsheizkörper
7d: Strahlungsheizkörper
8: Bewegungssensor
11: Kochfeldgerät
12: Induktionskochfeld
15: Kochstelle
17: Induktor
21: Kochfeldgerät
22: Induktionskochfeld
25: Kochstelle
27: Induktor
A1–6: Feld
B: Blickfeld
F: Rasterfläche
G: Gargeschirr
P: Leistung
R: Raster
t: Zeit
T: Temperatur
l: Rasterfläche
m: Rasterfläche
n: Rasterfläche
o: Rasterfläche
w: Rasterfläche
x: Rasterfläche
y: Rasterfläche
z: Rasterfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010020541 A1 [0002]
WO 2010/020541 A1 [0002, 0011]

Claims

Verfahren zum Einrichten einer Überwachungsvorrichtung (3) mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor (4) für ein Kochfeld (2; 12; 22) mit mindestens einer Kochstelle (5a–d; 25), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens den Schritt – Zuordnen mindestens eines Bildpunkts (F(5a)–F(5d); l-o, w-z) des Infrarotsensors (4) zu mindestens einer Kochstelle (5a–d; 15; 25) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuordnen in Abhängigkeit von einer Angehörigkeit einer an dem Bildpunkt (F(5a)–F(5d); l-o, w-z) abgefühlten Temperatur (T) zu einem lokalen Temperaturplateau durchgeführt wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuordnen durchgeführt wird, wenn alle Kochstellen (5a–d; 15) des Kochfelds (2; 12) aktiviert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuordnen bei nacheinander aktivierten Kochstellen (5a–d; 15) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kochstellen (5a–d; 15) mittels eines jeweiligen Energiestoßes aktiviert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierten Kochstellen (5a–d; 15) auf eine unterschiedliche Zieltemperatur aufgeheizt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Aktivierung der Kochstellen (5a–d) mit einer kochstellenspezifisch informationsbehafteten Taktung durchgeführt wird, – diese Taktung mit der zugehörigen kochstellenspezifischen Information von dem Infrarotsensor (4) erkannt wird und – die Information der spezifizierten Kochstelle (5a–d) zugeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kochfeld (2; 12; 22) und die Überwachungsvorrichtung (3) kommunikativ miteinander gekoppelt sind und das Kochfeld (2; 12; 22) mindestens eine Information über eine aktuell aktivierte Kochstelle (5a–d; 15; 25) an die Überwachungsvorrichtung (3) meldet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mehrfach hintereinander, insbesondere in regelmäßigen Abständen, durchgeführt wird.
Überwachungsvorrichtung (3) mit mindestens einem bildpunktartig ortsauflösenden Infrarotsensor (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Überwachungsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungssensor (8) in die Überwachungseinheit (3) integriert ist.
Überwachungsvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spektralbereich des Infrarotsensors (4) in einem Transmissionsbereich von Glaskeramik liegt.
Kochfeldgerät (1; 11; 21) mit einem Kochfeld (2; 12; 22), dadurch gekennzeichnet, dass das Kochfeldgerät (1; 11; 21) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.
System aus einer Überwachungsvorrichtung (3) und einem Kochfeldgerät (1; 11; 21), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) eine Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 ist und das Kochfeldgerät ein Kochfeldgerät (1; 11; 21) nach Anspruch 13 ist.