DE102013215221A1

DE102013215221A1 - A method of analyzing movement of a body within a rotatably mounted drum and home appliance

Info

Publication number: DE102013215221A1
Application number: DE102013215221.3A
Authority: DE
Inventors: Nico Hünecke; Christian Oertel; Paul Uwe Thamsen; Tobias Morgenthal
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren der Bewegung eines Körpers (14) innerhalb einer drehbar gelagerten Trommel (2), welche mittels eines Antriebsmotors (5) angetrieben wird, wobei durch das Antreiben der Trommel (2) der Körper (14) in einem Innenraum (10) der Trommel (2) bewegt wird, und wobei mittels einer Sensoreinrichtung (9) Sensordaten zu dem Innenraum (10) der Trommel (2) bereitgestellt und zum Analysieren der Bewegung an eine Recheneinrichtung (6) übermittelt werden, wobei mittels der Recheneinrichtung (6) anhand der Sensordaten der Körper (14) in dem Innenraum (10) der Trommel (2) detektiert und in zumindest zwei Dimensionen (x, y, z) des Innenraums (10) der Trommel (2) über die Zeit verfolgt wird, und dass eine durch den Körper (14) in den zumindest zwei Dimensionen (x, y, z) des Innenraums (10) zurückgelegte Wegstrecke (20) mittels der Recheneinrichtung (6) bestimmt wird und die Bewegung anhand der zurückgelegten Wegstrecke (20) analysiert wird.The invention relates to a method for analyzing the movement of a body (14) within a rotatably mounted drum (2), which is driven by a drive motor (5), wherein by driving the drum (2) of the body (14) in an interior space (10) of the drum (2) is moved, and wherein by means of a sensor device (9) sensor data to the interior (10) of the drum (2) and transmitted to analyze the movement to a computing device (6), wherein by means of the computing device (6) is detected based on the sensor data of the body (14) in the interior (10) of the drum (2) and tracked in at least two dimensions (x, y, z) of the interior (10) of the drum (2) over time in that a distance (20) covered by the body (14) in the at least two dimensions (x, y, z) of the inner space (10) is determined by the computing device (6) and the movement is determined by the distance traveled (20). is analyzed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren der Bewegung eines Körpers innerhalb einer drehbar gelagerten Trommel, welche mittels eines Antriebsmotors angetrieben wird, wobei durch das Antreiben der Trommel der Körper in einem Innenraum der Trommel bewegt wird, und wobei mittels einer Sensoreinrichtung Sensordaten zu dem Innenraum der Trommel bereitgestellt und zum Analysieren der Bewegung an eine Recheneinrichtung übermittelt werden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, welches zum Durchführen eines solchen Verfahrens ausgebildet ist, wie beispielsweise eine Waschmaschine, einen Wäschetrockner oder einen Waschtrockner. The invention relates to a method for analyzing the movement of a body within a rotatably mounted drum, which is driven by a drive motor, wherein the driving of the drum, the body is moved in an interior of the drum, and wherein by means of a sensor device sensor data to the interior of the Drum provided and transmitted to a computing device for analyzing the movement. The invention also relates to a household appliance for the care of laundry items, which is designed for performing such a method, such as a washing machine, a tumble dryer or a washer-dryer.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf Haushaltsgeräte zur Pflege von Wäschestücken. Es ist bereits Stand der Technik, in einem derartigen Haushaltsgerät eine Kamera einzusetzen, mittels welcher eine zeitliche Sequenz von Bildern – d.h. ein Video – des Innenraums der Wäschetrommel bereitgestellt wird. Diese Bilder werden dann an eine Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts übermittelt, welche die Betriebsprozesse abhängig von den Bildern steuert. Die Steuereinrichtung analysiert die Bewegung der Wäschestücke anhand der Bilder und kann diesbezüglich beispielsweise auf den Bewegungszustand der Wäschestücke zurückschließen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010 000 432 A1 bekannt. Abhängig von den Bilddaten wird dabei zwischen vier verschiedenen Bewegungsarten unterschieden: einer Umwälzbewegung, einer Rollbewegung, einer Gleitbewegung und einer so genannten Satellitenbewegung, d.h. einem „Anliegen“, bei welchem die Wäschestücke an einer Innenseite der Wäschetrommel über die gesamte Trommelumdrehung anliegen. Abhängig von dem aktuellen Bewegungszustand der Wäschestücke kann dann die Drehzahl der Wäschetrommel entsprechend gesteuert werden. Um den aktuellen Bewegungszustand der Wäschestücke ermitteln zu können, wird anhand der Bilder ein Flächeninhalt der Wäschestücke bestimmt, indem ein so genanntes Segmentierungsbild bereitgestellt wird, bei welchem der prozentuale Anteil der Abdeckung jedes Bildsegments durch die Wäschestücke ermittelt wird. The interest is directed here to household appliances for the care of laundry. It is already state of the art to use a camera in such a domestic appliance, by means of which a temporal sequence of images - ie a video - of the interior of the laundry drum is provided. These images are then transmitted to a control device of the household appliance, which controls the operating processes depending on the images. The control device analyzes the movement of the laundry items on the basis of the images and can in this regard, for example, draw conclusions about the state of movement of the laundry items. Such a method is for example from the document DE 10 2010 000 432 A1 known. Depending on the image data, a distinction is made between four different types of movement: a circulation movement, a rolling movement, a sliding movement and a so-called satellite movement, ie a "request", in which the items of laundry rest on an inner side of the laundry drum over the entire drum rotation. Depending on the current state of movement of the laundry items then the speed of the laundry drum can be controlled accordingly. In order to be able to determine the current state of movement of the items of laundry, an area of the items of laundry is determined on the basis of the images by providing a so-called segmentation image in which the percentage of coverage of each image segment by the items of laundry is determined.

Die Unterscheidung zwischen verschiedenen Bewegungsarten der Wäschestücke anhand von Bilddaten einer Kamera ist des Weiteren aus dem Dokument EP 2 260 136 B1 bekannt. Auch hier wird abhängig von der aktuellen Bewegungsart der Wäsche die Drehzahl der Wäschetrommel gesteuert.The distinction between different types of movement of laundry items based on image data of a camera is further from the document EP 2 260 136 B1 known. Again, depending on the current movement of the laundry, the speed of the laundry drum is controlled.

Der Einsatz einer Kamera in einem Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken ist außerdem aus den Dokumenten DE 10 2010 000 428 A1 , DE 10 2010 000 430 A1 sowie US 7 814 597 B2 bekannt.The use of a camera in a household appliance for the care of laundry is also from the documents DE 10 2010 000 428 A1 . DE 10 2010 000 430 A1 such as US Pat. No. 7,814,597 B2 known.

Bei Haushaltsgeräten zur Pflege von Wäschestücken besteht eine besondere Herausforderung darin, die Bewegung der Wäschestücke innerhalb der Trommel und die damit verbundene mechanische Belastung und Beanspruchung der Wäschestücke erfassen zu können. Die Erfassung der so genannten Waschmechanik stellt einen relativ schwierigen und komplexen Vorgang dar. Eine gewisse Abhilfe schafft hier die Erfassung von Bilddaten mittels einer Kamera, wie dies bereits in dem oben zitierten Stand der Technik vorgeschlagen wird. Als nachteilig an diesem Stand der Technik kann jedoch der Umstand angesehen werden, dass die zur Verfügung stehenden Bilddaten nicht optimal ausgenutzt werden und die daraus ermittelten Größen lediglich eine unzureichende Aussage über die tatsächliche mechanische Beanspruchung der Wäschestücke ermöglichen. For household appliances for the care of laundry, a particular challenge is to be able to detect the movement of the laundry items within the drum and the associated mechanical stress and stress on the laundry items. The detection of the so-called washing mechanism represents a relatively difficult and complex process. A certain remedy here creates the capture of image data by means of a camera, as already proposed in the above-cited prior art. A disadvantage of this prior art, however, the fact can be considered that the available image data are not optimally utilized and allow the variables determined from it only an insufficient statement about the actual mechanical stress of the laundry.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung eine zuverlässige Aussage über die tatsächliche mechanische Beanspruchung des Körpers innerhalb der Trommel getroffen werden kann. It is an object of the invention to provide a solution, as in a method of the type mentioned a reliable statement about the actual mechanical stress of the body can be made within the drum.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren. This object is achieved by a method and by a household appliance with the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Analysieren der Bewegung eines Körpers innerhalb einer drehbar gelagerten Trommel, insbesondere zum Ermitteln einer mechanischen Beanspruchung des Körpers, bevorzugt zum Entwickeln eines Betriebsprogramms für ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken oder zum Betreiben eines solchen Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken. Die Trommel wird mittels eines Antriebsmotors angetrieben, wobei durch dieses Antreiben der Trommel der Körper in einem Innenraum der Trommel relativ zur Trommel bewegt wird. Mittels einer Sensoreinrichtung werden Sensordaten zu dem Innenraum der Trommel bereitgestellt und zum Analysieren der Bewegung an eine elektronische Recheneinrichtung übermittelt. Mittels der Recheneinrichtung wird der Körper in dem Innenraum der Trommel anhand der Sensordaten detektiert und in zumindest zwei Dimensionen des Innenraums – insbesondere zumindest in der Ebene senkrecht zur Drehachse der Trommel, d.h. zumindest in x-Richtung und in y-Richtung der Trommel – über die Zeit verfolgt. Es wird eine durch den Körper in den zumindest zwei Dimensionen des Innenraums zurückgelegte Wegstrecke bestimmt, und die Bewegung wird anhand der zurückgelegten Wegstrecke analysiert, d.h. anhand der tatsächlichen Länge einer durch den Körper zurückgelegten Bewegungsbahn bzw. Bewegungstrajektorie. An inventive method is used to analyze the movement of a body within a rotatably mounted drum, in particular for determining a mechanical stress of the body, preferably for developing an operating program for a household appliance for the care of laundry or for operating such a household appliance for the care of laundry. The drum is driven by means of a drive motor, whereby by this driving of the drum the body is moved in an interior of the drum relative to the drum. By means of a sensor device sensor data are provided to the interior of the drum and transmitted to analyze the movement to an electronic computing device. By means of the computing device, the body is detected in the interior of the drum based on the sensor data and in at least two dimensions of the interior - in particular at least in the plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, ie at least in the x-direction and in the y-direction of the drum - on the Time tracked. It becomes a distance traveled by the body in the at least two dimensions of the interior determined, and the movement is analyzed based on the distance traveled, ie on the actual length of a trajectory or movement trajectory traversed by the body.

Um die mechanische Beanspruchung des Körpers innerhalb der Trommel zuverlässig ermitteln zu können, wird somit erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Bewegungsbahn des Körpers innerhalb der Trommel zu ermitteln und dann die Länge dieser Bewegungsbahn als Grundlage für die Beurteilung der mechanischen Beanspruchung des Körpers heranzuziehen. Die zurückgelegte Wegstrecke des Körpers gibt nämlich eine zuverlässige und ausdrucksstarke Auskunft darüber, in welchem Maße mechanische Energie in den Körper eingebracht wurde. Anhand der zurückgelegten Pfadlänge kann somit die tatsächliche mechanische Beanspruchung des Körpers ermittelt werden, wodurch die Entwicklung von neuartigen Betriebsprogrammen und/oder eine aktive Regelung der Trommelbewegung in einem Seriengerät ermöglicht wird. In order to determine the mechanical stress of the body within the drum reliably, it is therefore proposed according to the invention to determine the path of movement of the body within the drum and then to use the length of this path of movement as a basis for the assessment of the mechanical stress of the body. The distance traveled by the body is namely a reliable and expressive information about the extent to which mechanical energy was introduced into the body. Based on the path length traveled, the actual mechanical stress of the body can thus be determined, which enables the development of novel operating programs and / or an active control of the drum movement in a standard device.

Es hat sich herausgestellt, dass, je länger der zurückgelegte Weg des Körpers ist, desto größer ist auch dessen mechanische Beanspruchung. Diese Beziehung gilt grundsätzlich bei allen Bewegungsarten des Körpers, jedoch mit der Ausnahme des so genannten „Anliegens“, bei welchem der Körper an einer Innenfläche bzw. Innenseite der Trommel über die gesamte Trommelumdrehung anliegt. Zwar wurde auch bei einem solchen „Anliegen“ festgestellt, dass der Körper einer mechanischen Beanspruchung ausgesetzt wird, jedoch ist diese geringer als beispielsweise bei der Bewegungsart „Fallen“, bei welcher der Körper aufgrund seiner Schwerkraft von einem oberen Bereich der Trommel fällt.It has been found that the longer the path traveled by the body, the greater its mechanical stress. This relationship applies in principle to all types of movements of the body, but with the exception of the so-called "concerns", in which the body rests against an inner surface or inside of the drum over the entire drum rotation. Although it has been found in such a "concern" that the body is subjected to a mechanical stress, but this is less than, for example, in the movement type "falling", in which the body falls due to its gravity from an upper portion of the drum.

Bezüglich der Auswertung der zurückgelegten Wegstrecke können nun zwei Ausführungsformen vorgesehen sein:
Zum einen kann die Bewegung des Körpers anhand der zurückgelegten Wegstrecke in einem Entwicklungsprozess eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken analysiert werden, wie insbesondere einer Waschmaschine, eines Waschtrockners oder eines Wäschetrockners. Anhand der zurückgelegten Wegstrecke wird dann zumindest ein Betriebsprogramm, d.h. insbesondere ein Waschprogramm und/oder ein Trocknungsprogramm, für das Haushaltsgerät entwickelt. Durch Auswertung der zurückgelegten Wegstrecke in einem Entwicklungsprozess kann nämlich für unterschiedliche Drehzahlen und Drehrichtungen der Trommel jeweils die mechanische Beanspruchung des Körpers ermittelt werden, sodass auch die Betriebsprogramme des Haushaltsgeräts bezüglich der Drehzahl und anderer Bewegungsparameter der Trommel entsprechend gestaltet werden können. With regard to the evaluation of the distance traveled, two embodiments can now be provided:
On the one hand, the movement of the body can be analyzed on the basis of the traveled distance in a development process of a domestic appliance for the care of items of laundry, in particular a washing machine, a washer-dryer or a tumble dryer. On the basis of the distance traveled, at least one operating program, ie in particular a washing program and / or a drying program, is then developed for the household appliance. By evaluating the distance traveled in a development process, in each case the mechanical stress of the body can be determined for different speeds and directions of rotation of the drum, so that the operating programs of the household appliance with respect to the rotational speed and other movement parameters of the drum can be designed accordingly.

Zum anderen kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung, die Sensordaten analysiert, eine geräteinterne Steuereinrichtung eines Haushaltsgeräts ist und mittels der Recheneinrichtung der Antriebsmotor des Haushaltsgeräts und/oder ein von dem Antriebsmotor verschiedener elektrischer Verbraucher (zum Beispiel eine Heizung, eine Pumpe, ein Gebläse und/oder ein Ventil) im Betrieb des Haushaltsgeräts abhängig von der zurückgelegten Wegstrecke angesteuert wird. Das Verfahren kann also auch in einem Seriengerät implementiert werden und wird dann quasi bei dem Endverbraucher und im Betrieb des Haushaltsgeräts durchgeführt. Abhängig von der zurückgelegten Wegstrecke der Wäschestücke erfolgt dann vorzugsweise eine Steuerung oder eine Regelung der Bewegung der Trommel, sodass jeweils eine optimale mechanische Belastung der Wäschestücke erzielt werden kann.On the other hand, however, it can also be provided that the computing device that analyzes sensor data is a device-internal control device of a household appliance and by means of the computing device, the drive motor of the household appliance and / or a different electrical load from the drive motor (for example, a heater, a pump, a Blower and / or a valve) is driven in the operation of the household appliance depending on the distance traveled. The method can therefore also be implemented in a standard device and is then carried out, as it were, at the end user and in the operation of the household appliance. Depending on the distance covered by the items of laundry, a control or regulation of the movement of the drum is then preferably carried out, so that in each case an optimal mechanical load on the items of laundry can be achieved.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass anhand der Sensordaten der Körper in drei Dimensionen des Innenraums der Trommel verfolgt wird und eine durch den Körper in dem Innenraum zurückgelegte dreidimensionale Bewegungsbahn ermittelt wird, wobei die zurückgelegte Wegstrecke als eine Länge der dreidimensionalen Bewegungsbahn bestimmt wird. Somit kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der mechanischen Beanspruchung des Körpers weiterhin verbessert werden, da die Bewegung des Körpers sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung der Trommel berücksichtigt wird. In one embodiment, it is provided that, based on the sensor data, the body is tracked in three dimensions of the interior of the drum and a three-dimensional trajectory traversed by the body in the interior is determined, the traversed distance being determined as a length of the three-dimensional trajectory. Thus, the accuracy in determining the mechanical stress of the body can be further improved since the movement of the body in both the transverse and longitudinal directions of the drum is taken into account.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn als Sensordaten eine Sequenz von Bildern des Innenraums mittels zumindest einer Bilderfassungseinrichtung der Sensoreinrichtung bereitgestellt wird und die zurückgelegte Wegstrecke des Körpers anhand der Sequenz der Bilder bestimmt wird. Der Körper wird in dieser Ausführungsform anhand von Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinrichtung identifiziert und über die Zeit verfolgt. Dies ermöglicht eine sehr präzise Detektion des Körpers und somit eine genaue Ermittlung der Bewegungsbahn mit einer sehr guten Auflösung. It proves to be advantageous if a sequence of images of the interior space is provided as sensor data by means of at least one image capture device of the sensor device and the distance traveled by the body is determined on the basis of the sequence of the images. The body is identified in this embodiment on the basis of image data of the at least one image capture device and tracked over time. This allows a very precise detection of the body and thus an accurate determination of the trajectory with a very good resolution.

Als Bilderfassungseinrichtung kann zum Beispiel eine Kamera eingesetzt werden, welche Licht in einem für den Menschen sichtbaren Spektralbereich detektieren und somit Bilder bereitstellen kann. Dies kann beispielsweise eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera sein. Ergänzend oder alternativ kann auch eine Bilderfassungseinrichtung eingesetzt werden, welche in einem für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich arbeitet, wie beispielsweise eine Infrarotkamera. Unabhängig von der verwendeten Kameraart ist diese vorzugsweise eine Video-Kamera, welche eine Vielzahl von Bildern pro Sekunde aufnehmen kann.For example, a camera can be used as the image capture device, which can detect light in a spectral range that is visible to humans and thus can provide images. This can be for example a CCD camera or a CMOS camera. Additionally or alternatively, an image capture device can be used, which operates in a spectral range invisible to humans, such as an infrared camera. Regardless of the type of camera used, this is preferably a video camera that can take a variety of images per second.

Um die zurückgelegte Wegstrecke bestimmen zu können, braucht der Körper in den Bildern identifiziert bzw. detektiert und über die Sequenz der Bilder hinweg verfolgt zu werden. Um zu überprüfen, ob der Körper in dem jeweiligen Bildpunkt abgebildet ist oder nicht, wird bevorzugt folgendes Verfahren durchgeführt: Zu zumindest einem Farbkanal eines vorbestimmten Farbraums – beispielsweise zu dem R-Kanal und/oder dem G-Kanal und/oder dem B-Kanal des RGB-Farbraums – können jeweilige Farbwerte von Bildpunkten der Bilder mittels der Recheneinrichtung erfasst werden. Der Körper kann dann durch Vergleichen der Farbwerte der Bildpunkte mit abgelegten Referenzwerten identifiziert werden. Dieses Verfahren sorgt dafür, dass der Körper in den Bildern besonders schnell detektiert werden kann, ohne dass dazu ein hoher Rechenaufwand benötigt wird. Beispielsweise können die Bildpunkte bei dieser Ausführungsform einer nach dem anderen daraufhin überprüft werden, ob die Farbwerte des jeweiligen Bildpunkts in vorbestimmten Referenzbereichen liegen. Wird dieses Kriterium erfüllt, so kann angenommen werden, dass in dem jeweiligen Bildpunkt der Körper abgebildet ist. In order to be able to determine the traveled distance, the body in the images needs to be identified or detected and tracked over the sequence of the images. In order to check whether or not the body is imaged in the respective pixel, the following method is preferably performed: For at least one color channel of a predetermined color space-for example for the R channel and / or the G channel and / or the B channel of the RGB color space - respective color values of pixels of the images can be detected by means of the computing device. The body can then be identified by comparing the color values of the pixels with stored reference values. This procedure ensures that the body can be detected very fast in the images without the need for a lot of computation. For example, in this embodiment, the pixels may be checked one after the other for whether the color values of the respective pixel lie in predetermined reference ranges. If this criterion is met, then it can be assumed that the body is imaged in the respective pixel.

Beispielsweise wird ein solcher Referenzbereich für jeden Farbkanal des RGB-Farbraums vorgegeben, d.h. für die R-Farbwerte, die G-Farbwerte und die B-Farbwerte der Bildpunkte. Liegen alle Farbwerte eines bestimmten Bildpunkts innerhalb des jeweiligen Referenzbereichs, so liegt eine Detektion des Körpers in diesem Bildpunkt vor. For example, such a reference range is given for each color channel of the RGB color space, i. for the R color values, the G color values and the B color values of the pixels. If all color values of a specific pixel lie within the respective reference range, then there is detection of the body in this pixel.

Hinsichtlich der Referenzwerte bzw. der genannten Referenzbereiche können grundsätzlich zwei Ausführungsformen vorgesehen sein. Geht es um die Entwicklung von Betriebsprogrammen für ein Haushaltsgerät, so wird ein Prüfkörper eingesetzt, dessen Farbgebung grundsätzlich bekannt ist. Die Referenzwerte können hier also vorgegeben werden. Wird das Verfahren jedoch in einem Seriengerät implementiert, so ist die Farbgebung der Wäschestücke in der Recheneinrichtung grundsätzlich unbekannt. Es erweist sich somit als vorteilhaft, wenn die Referenzwerte anhand eines Bilds – dieses kann zu Beginn jedes Betriebsprozesses des Haushaltsgeräts aufgenommen werden – mittels der Recheneinrichtung selbst bestimmt werden. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass anhand des anfänglichen Bilds die Farbgebung der Wäschestücke mittels der Recheneinrichtung bestimmt wird und abhängig von den Farbwerten der Wäschestücke dann die Referenzwerte bzw. Referenzbereiche definiert werden. Somit kann eine Detektion der Wäschestücke auch in einem Seriengerät vorgenommen werden.With regard to the reference values or the reference ranges mentioned, basically two embodiments can be provided. When it comes to the development of operating programs for a household appliance, so a specimen is used, the color is known in principle. The reference values can therefore be specified here. However, if the method is implemented in a serial device, the coloring of the items of laundry in the computing device is fundamentally unknown. It thus proves to be advantageous if the reference values are determined by means of a picture - this can be taken at the beginning of each operating process of the household appliance - by means of the computer itself. This can, for example, be such that the coloring of the items of laundry is determined by means of the computing device on the basis of the initial image, and then the reference values or reference ranges are defined depending on the color values of the items of laundry. Thus, a detection of the laundry items can be made in a standard device.

Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei Bilderfassungseinrichtungen jeweils eine Sequenz von Bildern des Innenraums der Trommel bereitstellen und anhand der zumindest zwei Sequenzen die zurückgelegte Wegstrecke in drei Dimensionen des Innenraums der Trommel bestimmt wird. Eine solche dreidimensionale Pfadlänge ermöglicht dann eine noch präzisere Aussage über die mechanische Beanspruchung des Körpers, wie oben bereits ausgeführt.It can also be provided that at least two image capture devices each provide a sequence of images of the interior of the drum and based on the at least two sequences, the distance traveled in three dimensions of the interior of the drum is determined. Such a three-dimensional path length then allows an even more precise statement about the mechanical stress of the body, as already explained above.

Ergänzend oder alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Sensordaten zumindest anteilig mittels eines elektromagnetischen Sensors der Sensoreinrichtung bereitgestellt werden. Diese Ausführungsform erweist sich insbesondere in einem Entwicklungsprozess als vorteilhaft, da hier beispielsweise Prüfkörper eingesetzt werden können, welche über einen Permanentmagneten verfügen. In diesem Falle können um die Trommel herum Induktionsspulen angeordnet sein, in denen elektrische Spannung aufgrund der elektromagnetischen Induktion induziert wird. Diese Spannung kann dann im Hinblick auf die aktuelle Position des Körpers innerhalb der Trommel ausgewertet werden. Diese Ausführungsform kann beispielsweise so umgesetzt werden, dass ein Ball als Teil der Beladung der Trommel eingesetzt wird, welcher ein Magnetfeld aussendet, welches über die genannten Induktionsspulen an der Trommel oder an einem Laugenbehälter verfolgt werden kann. Auf diese Art und Weise ist die aktuelle Position des Balls innerhalb der Trommel stets ermittelbar. Additionally or alternatively, however, it can also be provided that the sensor data are provided at least partially by means of an electromagnetic sensor of the sensor device. This embodiment proves to be particularly advantageous in a development process, since, for example, test specimens can be used which have a permanent magnet. In this case, induction coils may be arranged around the drum in which electrical voltage is induced due to the electromagnetic induction. This tension can then be evaluated with respect to the current position of the body within the drum. This embodiment can be implemented, for example, so that a ball is used as part of the loading of the drum, which emits a magnetic field which can be tracked via said induction coil on the drum or on a tub. In this way, the current position of the ball within the drum can always be determined.

Die Erfindung betrifft auch ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, umfassend eine Trommel zur Aufnahme der Wäschestücke, umfassend einen Antriebsmotor zum Antreiben der Trommel, umfassend eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Antriebsmotors, und umfassend eine Sensoreinrichtung zum Bereitstellen von Sensordaten zu einem Innenraum der Trommel, wobei die Steuereinrichtung den Antriebsmotor abhängig von den Sensordaten ansteuert. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, anhand der Sensordaten die Wäschestücke in dem Innenraum der Trommel zu detektieren und in zumindest zwei Dimensionen des Innenraums der Trommel über die Zeit zu verfolgen, eine durch die Wäschestücke in den zumindest zwei Dimensionen zurückgelegte Wegstrecke zu bestimmen und den Antriebsmotor abhängig von der zurückgelegten Wegstrecke anzusteuern. The invention also relates to a domestic appliance for the care of laundry, comprising a drum for receiving the laundry, comprising a drive motor for driving the drum, comprising a control device for driving the drive motor, and comprising a sensor device for providing sensor data to an interior of the drum the control device controls the drive motor depending on the sensor data. The control device is designed to use the sensor data to detect the items of laundry in the interior of the drum and to track them in at least two dimensions of the interior of the drum over time, to determine a distance traveled by the items of laundry in the at least two dimensions, and to drive the drive motor to drive from the distance traveled.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Haushaltsgerät. The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the household appliance according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not only in the specified combination, but also in other combinations or used alone.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

1 in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic representation of a household appliance according to an embodiment of the invention;

2 in schematischer Darstellung einen Prüfstand zum Durchführen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 2 a schematic representation of a test stand for performing a method according to an embodiment of the invention;

3 in schematischer Darstellung eine Trommel mit mehreren Körpern, die in einem Innenraum der Trommel angeordnet sind; 3 schematically a drum with a plurality of bodies, which are arranged in an interior of the drum;

4a und 4b unterschiedliche Ansichten der Trommel, wobei die Anordnung von Bilderfassungseinrichtungen näher erläutert wird; 4a and 4b different views of the drum, wherein the arrangement of image capture devices is explained in detail;

5 in schematischer Darstellung eine Bildregion eines Bilds zur Erläuterung der Detektion eines Körpers in dem Bild; 5 a schematic representation of an image region of an image to explain the detection of a body in the image;

6 und 7 in schematischer Darstellung unterschiedliche Ansichten der Trommel, wobei der innerhalb der Trommel befindliche Körper durch einen Referenzpunkt repräsentiert wird; 6 and 7 in schematic representation different views of the drum, wherein the body located within the drum is represented by a reference point;

8 ein beispielhaftes Bild zur Erläuterung unterschiedlicher Verfahren zum Bestimmen des Referenzpunkts; 8th an exemplary image for explaining different methods for determining the reference point;

9 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verfolgen des Körpers innerhalb der Trommel; 9 a flowchart of a method for tracking the body within the drum;

10 in schematischer Darstellung eine in zwei Dimensionen der Trommel ermittelte Bewegungsbahn des Körpers; und 10 a schematic representation of a determined in two dimensions of the drum trajectory of the body; and

11 eine beispielhafte dreidimensionale Bewegungsbahn des Körpers. 11 an exemplary three-dimensional trajectory of the body.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Ein in 1 dargestelltes Haushaltsgerät 1 ist beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner. Das Haushaltsgerät 1 beinhaltet eine Trommel 2, welche in einem Gehäuse 3 des Haushaltsgeräts 1 um eine horizontale Drehachse 4 drehbar gelagert ist. Die Trommel 2 wird mittels eines elektrischen Antriebsmotors 5 angetrieben, der zum Beispiel als Synchronmaschine bzw. bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 5 wird durch eine elektronische Recheneinrichtung 6 angesteuert, welche im Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine Steuereinrichtung 6’ des Haushaltsgeräts 1 darstellt. Die Recheneinrichtung 6 steuert den Antriebsmotor 5 unter Ausgabe entsprechender Steuersignale 7 an. Durch die Steuersignale 7 kann beispielsweise die Drehzahl der Trommel 2 gesteuert werden. Die Steuereinrichtung 6’ kann auch zumindest einen weiteren elektrischen Verbraucher 8 des Haushaltsgeräts 1 ansteuern, wie beispielsweise ein Ventil und/oder eine Heizung und/oder ein Gebläse und/oder eine Pumpe. An in 1 illustrated household appliance 1 is for example a washing machine, a tumble dryer or a washer-dryer. The household appliance 1 includes a drum 2 which in a housing 3 of the household appliance 1 around a horizontal axis of rotation 4 is rotatably mounted. The drum 2 is by means of an electric drive motor 5 driven, which is designed for example as a synchronous machine or brushless DC motor (BLDC). The drive motor 5 is by an electronic computing device 6 controlled, which in the embodiment according to 1 a control device 6 ' of the household appliance 1 represents. The computing device 6 controls the drive motor 5 under the output of appropriate control signals 7 at. By the control signals 7 For example, the speed of the drum 2 to be controlled. The control device 6 ' can also at least one other electrical consumer 8th of the household appliance 1 drive, such as a valve and / or a heater and / or a blower and / or a pump.

In dem Haushaltsgerät 1 ist eine Bilderfassungseinrichtung 9 angeordnet, welche als Kamera ausgebildet ist und somit zum Erfassen von Licht in einem sichtbaren oder einem unsichtbaren Spektralbereich dient. Beispielsweise wird eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera eingesetzt. Die Bilderfassungseinrichtung 9 kann so angeordnet sein, dass die Kameraachse mit der Drehachse 4 der Trommel 2 zusammenfällt und die Bilderfassungseinrichtung 9 somit einen Innenraum 10 der Trommel 2 erfassen kann. Die Bilderfassungseinrichtung 9 kann im Haushaltsgerät 1 beispielsweise an einer den Innenraum 10 verschließenden Tür (nicht dargestellt) oder aber an einer Rückseite des Innenraums 10 angeordnet sein. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Bilderfassungseinrichtung 9 in dem Haushaltsgerät 1 ortsfest angebracht ist und sich somit die Trommel 2 relativ zur Bilderfassungseinrichtung 9 dreht. Da die Drehzahl der Trommel 2 stets bekannt ist, kann jedoch grundsätzlich auch eine alternative Anordnung der Bilderfassungseinrichtung 9 an der drehbaren Trommel 2 vorgesehen sein, sodass sich die Bilderfassungseinrichtung 9 mit der Trommel 2 dreht. In diesem Falle kann anhand der bekannten Drehzahl die Bewegung der Bilderfassungseinrichtung 9 kompensiert werden. In the household appliance 1 is an image capture device 9 arranged, which is designed as a camera and thus serves for detecting light in a visible or an invisible spectral range. For example, a CCD camera or a CMOS camera is used. The image capture device 9 can be arranged so that the camera axis with the axis of rotation 4 the drum 2 coincides and the image capture device 9 thus an interior 10 the drum 2 can capture. The image capture device 9 can in the household appliance 1 for example, at one the interior 10 closing door (not shown) or on a rear side of the interior 10 be arranged. In particular, it is provided that the image capture device 9 in the household appliance 1 is fixed in place and thus the drum 2 relative to the image capture device 9 rotates. As the speed of the drum 2 is always known, but in principle also an alternative arrangement of the image capture device 9 on the rotatable drum 2 be provided so that the image capture device 9 with the drum 2 rotates. In this case, based on the known speed, the movement of the image capture device 9 be compensated.

Optional kann in dem Haushaltsgerät 1 auch eine weitere Bilderfassungseinrichtung eingesetzt werden, um den Innenraum 10 der Trommel 2 insgesamt in drei Dimensionen erfassen zu können. Es ist auch möglich, eine so genannte Stereo-Kamera einzusetzen, welche dreidimensionale Bilder des Innenraums 10 bereitstellt.Optionally, in the home appliance 1 Also, another image capture device can be used to the interior 10 the drum 2 in total in three dimensions. It is also possible to use a so-called stereo camera, which three-dimensional images of the interior 10 provides.

Die von der Bilderfassungseinrichtung 9 erfassten Bilder werden an die Recheneinrichtung 6 übermittelt und durch diese verarbeitet. Anhand der Bilder kann die Recheneinrichtung 6 dann die Steuersignale 7 erzeugen und somit die Bewegung der Trommel 2 abhängig von den Bildern steuern. The from the image capture device 9 Captured images are sent to the computing device 6 transmitted and processed by them. Based on the images, the computing device 6 then the control signals 7 generate and thus the movement of the drum 2 depending on the images.

Einerseits kann das erfindungsgemäße Verfahren also in dem Haushaltsgerät 1 gemäß 1 implementiert werden. Andererseits ist es jedoch auch möglich, das Verfahren bei der Entwicklung von Betriebsprogrammen für ein solches Haushaltsgerät 1 zu nutzen. Dazu wird beispielsweise ein Prüfstand 11 verwendet, wie er in 2 schematisch dargestellt ist. Eine Trommel 2 ist hier an einem Träger 12 drehbar gelagert und wird ebenfalls mittels eines in 2 nicht näher dargestellten Antriebsmotors drehbar angetrieben. On the one hand, the method according to the invention can thus be in the household appliance 1 according to 1 be implemented. On the other hand, it is possible, the process in the development of operating programs for such a household appliance 1 to use. This is for example a test bench 11 used as he is in 2 is shown schematically. A drum 2 is here on a carrier 12 rotatably mounted and also by means of a in 2 not shown drive motor rotatably driven.

Wie aus 3 hervorgeht, können sowohl bei dem Haushaltsgerät 1 als auch bei dem Prüfstand 11 so genannte Mitnehmerelemente 13 vorgesehen sein, welche an einer Innenseite 40 der Trommel 2 angebracht und äquidistant in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Es werden beispielsweise drei Mitnehmerelemente 13 verwendet, welche jeweils in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet sind. Wird die Trommel 2 angetrieben, so werden in dem Innenraum 10 befindliche Körper 14 durch die Mitnehmerelemente 13 bewegt. Die Körper 14 können Wäschestücke (bei dem Haushaltsgerät 1) oder Prüfkörper (bei dem Prüfstand 11) sein. How out 3 can be seen in both the home appliance 1 as well as at the test bench 11 so-called driver elements 13 be provided, which on an inside 40 the drum 2 mounted and arranged equidistantly distributed in the circumferential direction. There are, for example, three driver elements 13 used, which are each arranged at an angular distance of 120 ° to each other. Will the drum 2 driven, so be in the interior 10 located body 14 through the driver elements 13 emotional. The body 14 can garments (in the household appliance 1 ) or test specimen (at the test bench 11 ) be.

Wie bei dem Haushaltsgerät 1 kann auch bei dem Prüfstand 11 zumindest eine Bilderfassungseinrichtung 9 verwendet werden, welche Bilder des Innenraums 10 der Trommel 2 bereitstellt und an eine Recheneinrichtung 6 übermittelt. Eine beispielhafte Anordnung von zwei separaten Bilderfassungseinrichtungen 9a, 9b bezüglich der Trommel 2 bei dem Prüfstand 11 ist in den 4a und 4b schematisch dargestellt. Da die Trommel 2 des Prüfstands 11 aus einem transparenten Material ausgebildet ist, können die Bilderfassungseinrichtungen 9a, 9b hier außerhalb der Trommel 2 positioniert werden. As with the household appliance 1 can also be at the test bench 11 at least one image capture device 9 to be used, which images of the interior 10 the drum 2 provides and to a computing device 6 transmitted. An exemplary arrangement of two separate image capture devices 9a . 9b concerning the drum 2 at the test bench 11 is in the 4a and 4b shown schematically. Because the drum 2 the test bench 11 is formed of a transparent material, the image capture devices 9a . 9b here outside the drum 2 be positioned.

Eine erste Bilderfassungseinrichtung 9a kann so positioniert werden, dass ihre Kameraachse 15a senkrecht zur Drehachse 4 der Trommel 2 verläuft, sodass hier Bilder in der y-z-Ebene aufgenommen werden. Die zweite Bilderfassungseinrichtung 9b kann so platziert werden, dass ihre Kameraachse 15b mit der Drehachse 4 der Trommel 2 zusammenfällt. Hier werden Bilder in der x-y-Ebene aufgenommen. A first image capture device 9a can be positioned so that its camera axis 15a perpendicular to the axis of rotation 4 the drum 2 runs so that pictures are taken in the yz-plane. The second image capture device 9b can be placed so that its camera axis 15b with the rotation axis 4 the drum 2 coincides. Here pictures are taken in the xy-plane.

Wie aus den 4a und 4b hervorgeht, sind die Bilderfassungseinrichtungen 9a, 9b des Prüfstands 11 mit einer Recheneinrichtung 6 gekoppelt und übermitteln die Bilder an die Recheneinrichtung 6. Die Recheneinrichtung 6 kann hier zum Beispiel ein PC oder ein Notebook sein. Like from the 4a and 4b shows are the image capture devices 9a . 9b the test bench 11 with a computing device 6 coupled and transmit the images to the computing device 6 , The computing device 6 can be here for example a PC or a notebook.

Nachfolgend wird ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Wird das Verfahren bei dem Haushaltsgerät 1 durchgeführt, so erfolgt eine Ansteuerung des Antriebsmotors 5 und/oder des Verbrauchers 8 mittels der Steuereinrichtung 6’ abhängig von den Bildern. Wird das Verfahren bei dem Prüfstand 11 gemäß 2 implementiert, so können anhand der Bilder neue Betriebsprogramme entwickelt werden, die dann in einem solchen Haushaltsgerät 1 verwendet werden können. Hereinafter, a method according to an embodiment of the invention will be explained in more detail. If the procedure at the household appliance 1 carried out, so there is a control of the drive motor 5 and / or the consumer 8th by means of the control device 6 ' depending on the pictures. Will the procedure be at the test bench 11 according to 2 implemented, so can be developed from the images new operating programs, which then in such a household appliance 1 can be used.

Die Bilderfassungseinrichtung 9 ist im Ausführungsbeispiel Teil einer Sensoreinrichtung, welche ergänzend oder alternativ auch einen elektromagnetischen Sensor umfassen kann.The image capture device 9 is in the exemplary embodiment part of a sensor device, which may additionally or alternatively also comprise an electromagnetic sensor.

Unabhängig davon, wo genau das Verfahren durchgeführt wird, empfängt die Recheneinrichtung 6 eine Sequenz von Bildern, die mittels der zumindest einen Bilderfassungseinrichtung 9 bereitgestellt wird. Bei dem Prüfstand 11 wird mindestens die Bilderfassungseinrichtung 9b genutzt, mittels welcher Bilder in der x-y-Ebene aufgenommen werden. In jedem oder jedem n-ten (n > 1) Bild der Sequenz detektiert die Recheneinrichtung 6 den im Innenraum 10 der Trommel 2 befindlichen Körper 14, sei es die Wäschestücke, sei es einen Prüfkörper. Zu diesem Zwecke erfasst die Recheneinrichtung 6 Farbwerte von Bildpunkten des jeweiligen Bilds in einem vorgegebenen Farbraum, insbesondere in dem RGB-Farbraum. Regardless of where exactly the process is performed, the computing device receives 6 a sequence of images by means of the at least one image capture device 9 provided. At the test bench 11 at least the image capture device 9b used, by means of which images are taken in the xy plane. In each or every nth (n> 1) image of the sequence, the computing device detects 6 in the interior 10 the drum 2 located body 14 Be it the laundry, be it a specimen. For this purpose, the computing device detects 6 Color values of pixels of the respective image in a given color space, in particular in the RGB color space.

In 5 ist dabei ein beispielhafter Bildbereich eines in der x-y-Ebene aufgenommenen Bilds 16 in schematischer Darstellung gezeigt. Wie aus 5 hervorgeht, weisen Bildpunkte 17 des Bilds 16 unterschiedliche Farbwerte RGB1 bis RGB5 auf, wobei die Farbgebung jedes Bildpunkts 17 jeweils durch drei Farbwerte R, G, B definiert ist, nämlich einen Farbwert im R-Farbkanal, einen Farbwert im G-Farbkanal sowie einen Farbwert im B-Farbkanal. Um den Körper 14 zu detektieren, vergleicht die Recheneinrichtung 6 die Farbwerte R, G, B jedes Bildpunkts 17 mit abgelegten Referenzwerten. Dies bedeutet, dass die Recheneinrichtung 6 zu jedem Bildpunkt 17 überprüft, ob seine Farbwerte R, G, B jeweils in einem vorgegebenen Referenzbereich liegen. Liegen alle Farbwerte R, G, B eines bestimmten Bildpunkts 17 in dem jeweiligen Referenzbereich, so wird von der Recheneinrichtung 6 angenommen, dass in diesem Bildpunkt 17 der Körper 14 abgebildet ist. Es erfolgt somit eine Detektion des Körpers 14 in diesem Bildpunkt 17. Dieses Verfahren wird für alle Bildpunkte 17 durchgeführt, sodass die Recheneinrichtung 6 zu jedem Bildpunkt 17 eines jeden oder jeden n-ten Bilds 16 feststellen kann, ob in diesem Bildpunkt 17 der Körper 14 abgebildet ist oder nicht.In 5 is an exemplary image area of an image recorded in the xy plane 16 shown in schematic representation. How out 5 indicates pixels have pixels 17 of the picture 16 different color values RGB1 to RGB5, where the color of each pixel 17 is defined in each case by three color values R, G, B, namely a color value in the R color channel, a color value in the G color channel and a color value in the B color channel. To the body 14 to detect, compares the computing device 6 the color values R, G, B of each pixel 17 with stored reference values. This means that the computing device 6 to every pixel 17 checks whether its color values R, G, B are each in a predetermined reference range. Are all color values R, G, B of a certain pixel 17 in the respective reference range, so is the computing device 6 suppose that in this pixel 17 the body 14 is shown. There is thus a detection of the body 14 in this pixel 17 , This procedure is for all pixels 17 performed so that the computing device 6 to every pixel 17 of every or every nth image 16 can determine if in this pixel 17 the body 14 is pictured or not.

In jedem Bild der Bilderfassungseinrichtung 9 wird also ermittelt, welche Bildpunkte 17 des jeweiligen Bilds 16 den Körper 14 zeigen und welche nicht. Mit anderen Worten wird in jedem Bild 16 die Fläche des Körpers 14 ermittelt. Um die Bewegung des Körpers 14 innerhalb der Trommel 2 jedoch über die Zeit verfolgen zu können, wird ein Referenzpunkt des Körpers 14 bestimmt, und die Verfolgung des Körpers 14 erfolgt dann anhand des Referenzpunkts. Ein derartiger Referenzpunkt 18 ist beispielhaft in den 6 und 7 aus unterschiedlichen Blickrichtungen dargestellt. Während 6 die Trommel 2 in der x-y-Ebene und somit in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 4 zeigt, ist die Trommel 2 in 7 in einer Seitendarstellung gezeigt, d.h. in einer y-z-Ebene und somit in einer Längsschnittdarstellung. Wie aus 6 hervorgeht, ist die Position des Referenzpunkts 18 relativ zur Drehachse 4 durch die Verschiebungswerte u_x und u_y in x-Richtung respektive in y-Richtung definiert. Der Abstand zur Drehachse 4 ist mit r bezeichnet. In Polarkoordinaten ist die Position des Referenzpunkts 18 also einerseits durch den Abstand r und andererseits durch einen Winkel φ definiert. Wird der Referenzpunkt 18 in drei Dimensionen x, y, z verfolgt, so wird zusätzlich ein Verschiebungswert u_z in z-Richtung definiert, wie in 7 dargestellt.In every image of the image capture device 9 So it is determined which pixels 17 of the respective picture 16 the body 14 show and which not. In other words, in every picture 16 the area of the body 14 determined. To the movement of the body 14 inside the drum 2 however, being able to track over time becomes a reference point of the body 14 determined, and the pursuit of the body 14 then takes place based on the reference point. Such a reference point 18 is exemplary in the 6 and 7 shown from different perspectives. While 6 the drum 2 in the xy plane and thus in a plane perpendicular to the axis of rotation 4 shows is the drum 2 in 7 shown in a side view, ie in a yz plane and thus in a longitudinal section. How out 6 is the position of the reference point 18 relative to the axis of rotation 4 defined by the displacement values u _x and u _y in the x direction and in the y direction, respectively. The distance to the axis of rotation 4 is denoted by r. In polar coordinates is the position of the reference point 18 on the one hand defined by the distance r and on the other hand by an angle φ. Becomes the reference point 18 is traced in three dimensions x, y, z, then in addition a shift value u _z in the z direction is defined, as in 7 shown.

Um den Referenzpunkt 18 des Körpers 14 bestimmen zu können, werden vorliegend zwei verschiedene Methoden vorgeschlagen. Allgemein gesagt, wird als der Referenzpunkt 18 ein Mittelpunkt der abgebildeten Fläche des Körpers 14 in dem jeweiligen Bild 16 bestimmt. Gemäß dem ersten Verfahren werden die Verschiebungswerte u_x und u_y des Referenzpunkts 18 relativ zur Drehachse 4 (vgl. 6) und optional auch u_z gemäß der folgenden Formel ermittelt:

wobei K_x die Menge aller Verschiebungen bzw. x-Komponenten der abgebildeten Fläche des Körpers 14 in dem jeweiligen Bild 16 bezeichnet. Die Verschiebung u_y in y-Richtung ergibt sich dann analog aus der folgenden Formel:

wobei K_y die Menge aller Verschiebungen in y-Richtung bzw. aller y-Komponenten der abgebildeten Fläche des Körpers 14 in dem jeweiligen Bild 16 bezeichnet. To the reference point 18 of the body 14 To be able to determine two different methods are proposed in the present case. Generally speaking, as the reference point 18 a midpoint of the imaged area of the body 14 in the respective picture 16 certainly. According to the first method, the shift values u _x and u _{y of} the reference point become 18 relative to the axis of rotation 4 (see. 6 ) and optionally u _{z determined} according to the following formula:

where K _{x is} the set of all displacements or x-components of the imaged area of the body 14 in the respective picture 16 designated. The shift u _y in the y-direction then results analogously from the following formula:

where K _{y is} the set of all displacements in the y-direction or all y-components of the imaged surface of the body 14 in the respective picture 16 designated.

Wird der Körper 14 in drei Dimensionen verfolgt, wenn zwei Bilderfassungseinrichtungen 9 genutzt werden, so wird die Verschiebung u_z des Referenzpunkts 18 in z-Richtung analog zu den obigen Formeln berechnet, d.h.:

Will the body 14 tracked in three dimensions when using two image capture devices 9 are used, the shift u _{z of} the reference point 18 calculated in the z direction analogously to the above formulas, ie:

Bei dem vorgeschlagenen ersten Verfahren werden also Extremkoordinaten der abgebildeten Fläche des Körpers 14 in dem jeweiligen Bild 16 genutzt. Die Bestimmung der Verschiebungen u_x, u_y und optional der Verschiebung u_z erfolgt somit durch Auffinden des jeweiligen Minimums und des Maximums bei den x-Koordinaten und den y-Koordinaten (und optional den z-Koordinaten) der abgebildeten Fläche des Körpers 14 in dem jeweiligen Bild 16.In the proposed first method, therefore, extreme coordinates of the imaged surface of the body 14 in the respective picture 16 used. The determination of the displacements _u.sub.x , _u.sub.y and optionally of the displacement _u.sub.z is thus effected by finding the respective minimum and the maximum at the x-coordinates and the y-coordinates (and optionally the z-coordinates) of the imaged surface of the body 14 in the respective picture 16 ,

Gemäß dem zweiten Verfahren können die Verschiebungen u_x und u_y sowie optional die Verschiebung u_z (bei dreidimensionaler Betrachtung) anhand einer Mittelwertbildung der x-Komponenten respektive der y-Komponenten respektive der z-Komponenten des abgebildeten Körpers 14 bestimmt werden. Die Verschiebung u_x in x-Richtung wird beispielsweise anhand der Formel ermittelt:

wobei m_x,k die Verschiebung des k-ten Pixels in x-Richtung und n die Anzahl aller Bildpunkte 17, in denen der Körper 14 abgebildet ist, bezeichnen. Es wird hier also ein Mittelwert aller x-Komponenten des abgebildeten Körpers 14 in dem jeweiligen Bild 16 berechnet. Die Bestimmung der Verschiebung in y-Richtung und optional in z-Richtung erfolgt analog. According to the second method, the displacements u _x and u _y and optionally the shift u _z (in the case of three-dimensional viewing) can be determined by averaging the x components or the y components respectively the z components of the imaged body 14 be determined. The displacement u _x in the x direction is determined, for example, using the formula:

where m _{x, k is} the displacement of the k-th pixel in the x-direction and n is the number of all pixels 17 in which the body 14 is depicted. So here it becomes an average of all x-components of the depicted body 14 in the respective picture 16 calculated. The determination of the displacement in the y-direction and optionally in the z-direction is analogous.

Das Ergebnis der beiden Methoden ist in 8 veranschaulicht, welche ein beispielhaftes Bild 16 zeigt, in welchem die abgebildete Fläche des Körpers 14 schraffiert dargestellt und mit 19 bezeichnet ist. Wie aus 8 hervorgeht, führen die oben erläuterten Verfahren zu unterschiedlichen Ergebnissen bei der Bestimmung des Referenzpunkts 18 bzw. 18’. Während das erste Verfahren (Extremkoordinaten) einen Referenzpunkt liefert, der in 8 mit 18 bezeichnet ist, liefert das zweite Verfahren (vollständige Mittelwertbildung) einen Referenzpunkt 18’, der in einem Bildpunkt 17 neben dem Referenzpunkt 18 liegt. Abhängig von der verwendeten Anwendung kann jeweils das optimale Verfahren zur Bestimmung des Referenzpunkts 18, 18’ verwendet werden. The result of the two methods is in 8th illustrates which an exemplary image 16 shows in which the imaged area of the body 14 shaded and with 19 is designated. How out 8th As can be seen, the methods described above lead to different results in the determination of the reference point 18 respectively. 18 ' , While the first method (extreme coordinates) provides a reference point in 8th With 18 is designated, the second method (complete averaging) provides a reference point 18 ' that in a pixel 17 next to the reference point 18 lies. Depending on the application used, the optimal method for determining the reference point can be used 18 . 18 ' be used.

Ist der Referenzpunkt 18, 18’ ermittelt worden, so kann der Körper 14 über die Sequenz der Bilder verfolgt werden. Ein Verfahren zum Verfolgen des Körpers 14 bzw. des Referenzpunkts 18 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 9 näher erläutert:
Das Verfahren startet in einem Schritt S1 und geht zu einem weiteren Schritt S2 über, in welchem die Recheneinrichtung 6 überprüft, ob die oben genannten Referenzbereiche und somit die Farbgebung des Körpers 14, der sich in der Trommel 2 befindet, bekannt sind. Wie bereits ausgeführt, sind diese Referenzbereiche im Prinzip nur in dem Entwicklungsprozess bekannt, wenn Prüfkörper mit vorgegebener Farbgebung eingesetzt werden. In einem Seriengerät bzw. dem Haushaltsgerät 1 ist die Farbgebung der Wäschestücke nicht bekannt und muss daher anhand eines Bilds 16 durch die Recheneinrichtung 6 ermittelt werden. Wird also gemäß Schritt S2 festgestellt, dass die Referenzbereiche nicht bekannt sind, so werden in einem weiteren Schritt S3 die Farbwerte der Wäschestücke bestimmt, und es werden Referenzbereiche definiert, indem beispielsweise Grenzwerte um die ermittelten Farbwerte der Wäschestücke in vorgegebenen Abständen festgelegt werden. Diese Ermittlung der tatsächlichen Farbgebung der Wäschestücke kann beispielsweise anhand eines anfänglichen Bilds 16 erfolgen, welches zu Beginn eines Betriebsprozesses des Haushaltsgeräts 1 aufgenommen wird. Is the reference point 18 . 18 ' has been determined, so the body can 14 be tracked over the sequence of images. A method of tracking the body 14 or the reference point 18 is referred to below with reference to 9 explained in more detail:
The method starts in a step S1 and proceeds to a further step S2, in which the computing device 6 Check if the above reference areas and thus the coloring of the body 14 who is in the drum 2 is known. As already stated, these reference ranges are known in principle only in the development process when test specimens are used with a predetermined color. In a standard device or the household appliance 1 the color of the laundry is not known and therefore must be based on a picture 16 through the computing device 6 be determined. So, according to step S2 If the reference areas are not known, the color values of the laundry items are determined in a further step S3, and reference ranges are defined, for example by setting limit values around the determined color values of the laundry items at predetermined intervals. This determination of the actual coloring of the laundry items may be based, for example, on an initial image 16 take place, which at the beginning of an operating process of the household appliance 1 is recorded.

Sind die Referenzbereiche bekannt, so geht das Verfahren zu einem weiteren Schritt S4 über, in welchem ein nächstes Bild 16 eingelesen wird. In einem weiteren Schritt S5 wird dann überprüft, ob bereits alle Bilder eingelesen wurden. Ist dies der Fall, so endet die Verfolgung in einem Schritt S6. Sind noch weitere Bilder 16 vorhanden, so wird gemäß Schritt S7 überprüft, ob alle Bildpunkte 17 des aktuellen Bilds 16 hinsichtlich des Körpers 14 überprüft wurden oder nicht. Mit anderen Worten wird in Schritt S7 überprüft, ob bereits alle Bildpunkte 17 des aktuellen Bilds 16 daraufhin ausgewertet wurden, ob der Körper 14 in dem jeweiligen Bildpunkt 17 abgebildet ist oder nicht. Ist dies der Fall, so wird ein weiteres Bild 16 gemäß Schritt S4 eingelesen. Ist dies nicht der Fall, so wird gemäß Schritt S8 der nächste Bildpunkt 17 daraufhin überprüft, ob in diesem Bildpunkt 17 der Körper 14 abgebildet ist oder nicht. Hier werden die Farbwerte R, G, B dieses Bildpunkts 17 erfasst und mit den Referenzbereichen verglichen. Dieser Vergleich wird gemäß Schritt S9 durchgeführt. Liegen alle Farbwerte des aktuellen Bildpunkts 17 innerhalb des jeweiligen Referenzbereichs, so wird dieser Bildpunkt 17 in Schritt S10 markiert. Hier kann bereits eine Mittelbildung der Position des aktuellen Bildpunkts 17 mit den Positionen der zuvor markierten Bildpunkte 17 vorgenommen werden, um den oben genannten Referenzpunkt 18’ zu bestimmen. Wird zur Bestimmung des Referenzpunkts 18 die Methode der Extremkoordinaten genutzt, so kann gemäß Schritt S10 bereits ein vorläufiger Referenzpunkt 18 bestimmt werden, welcher dann mit dem Auswerten weiterer Bildpunkte 17 fortlaufend angepasst wird. If the reference ranges are known, the method proceeds to a further step S4, in which a next image 16 is read. In a further step S5, it is then checked whether all images have already been read in. If this is the case, the tracking ends in a step S6. Are more pictures 16 exists, it is checked according to step S7, if all pixels 17 the current picture 16 concerning the body 14 have been checked or not. In other words, it is checked in step S7 whether all the pixels already exist 17 the current picture 16 thereupon were evaluated, whether the body 14 in the respective pixel 17 is pictured or not. If this is the case, then another picture 16 read in step S4. If this is not the case, then according to step S8, the next pixel 17 then checked to see if in this pixel 17 the body 14 is pictured or not. Here are the color values R, G, B of this pixel 17 recorded and compared with the reference ranges. This comparison is performed according to step S9. Are all the color values of the current pixel 17 within the respective reference range, this pixel becomes 17 marked in step S10. Here can already averaging the position of the current pixel 17 with the positions of the previously marked pixels 17 be made to the above reference point 18 ' to determine. Used to determine the reference point 18 If the method of the extreme coordinates is used, according to step S10 a preliminary reference point can already be used 18 be determined, which then with the evaluation of further pixels 17 is adjusted continuously.

Wird gemäß Schritt S9 festgestellt, dass der Körper 14 nicht in dem aktuellen Bildpunkt 17 abgebildet ist, so geht das Verfahren zum Schritt S7 über. Auch von Schritt S10 kehrt das Verfahren wieder zum Schritt S7 zurück. If it is determined in step S9 that the body 14 not in the current pixel 17 is depicted, the method proceeds to step S7. Also, from step S10, the process returns to step S7.

Auf diese Art und Weise kann die Position des Körpers 14 über die Sequenz der Bilder 16 hinweg verfolgt werden. Abhängig von dieser Verfolgung wird bei jedem Bild 16 eine bis zu diesem Zeitpunkt durch den Körper 14 zurückgelegte Wegstrecke bestimmt. Diese Wegstrecke ist durch die Länge einer Bewegungsbahn definiert, welche der Körper 14 innerhalb der Trommel 2 seit einem Referenzzeitpunkt zurückgelegt hat. Dieser Referenzzeitpunkt kann beispielsweise der Beginn eines Betriebsprozesses des Haushaltsgeräts 1 oder aber der Beginn eines Versuchs in einem Entwicklungsprozess sein. Eine beispielhafte Bewegungsbahn 20 ist in der x-y-Ebene der Trommel 2 in 10 dargestellt. Eine solche zweidimensionale Bewegungsbahn 20 kann beispielsweise dann ermittelt werden, wenn lediglich eine Bilderfassungseinrichtung 9 zur Verfügung steht, welche Bilder 16 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 4 der Trommel 2 bereitstellt. In this way can the position of the body 14 about the sequence of pictures 16 be followed. Depending on this persecution will be on every picture 16 one by that time through the body 14 determined distance determined. This distance is defined by the length of a trajectory which the body 14 inside the drum 2 since a reference date. This reference time, for example, the beginning of an operating process of the household appliance 1 or the beginning of an attempt in a development process. An exemplary trajectory 20 is in the xy plane of the drum 2 in 10 shown. Such a two-dimensional trajectory 20 can be determined, for example, if only an image capture device 9 available, which pictures 16 in a plane perpendicular to the axis of rotation 4 the drum 2 provides.

Sind zwei Bilderfassungseinrichtungen 9 oder eine so genannte Stereo-Kamera und/oder elektromagnetische Sensoren vorgesehen, so kann auch eine dreidimensionale Bewegungsbahn 20 ermittelt werden, wie sie in schematischer Darstellung in 11 gezeigt ist. Sowohl in 10 als auch in 11 ist die Drehrichtung der Trommel 2 mit 21 bezeichnet. Are two image capture devices 9 or a so-called stereo camera and / or electromagnetic sensors, so may also a three-dimensional trajectory 20 be determined, as shown in schematic representation in 11 is shown. As well in 10 as well as in 11 is the direction of rotation of the drum 2 With 21 designated.

Als wichtiger Parameter für die Verfolgung des Körpers 14 hat sich die Beleuchtung des Innenraums 10 der Trommel 2 erwiesen. Dies soll insbesondere in einem Entwicklungsprozess gewährleistet werden, wobei die Beleuchtung möglichst diffus zu wählen ist, um die sichtbare Fläche des Körpers 14 nahezu gleichmäßig auszuleuchten. Es wurde festgestellt, dass so genannte Spot-Beleuchtungen stärkere Reflexionen verursachen und daher nur begrenzt geeignet sind. Eine Spot-Beleuchtung von oben hat nämlich eine sehr helle obere und eine sehr dunkle untere Seite des Körpers 14 zur Folge. Dieser Helligkeitsunterschied vergrößert den Farbbereich des Körpers 14 unnötig und ist aus diesem Grund möglichst klein zu halten. Schwarzlicht hingegen eignet sich aufgrund der nahezu reflexionsfreien Ausleuchtung sehr gut. Hier ist die Ausleuchtung des Körpers 14 nämlich deutlich gleichmäßiger. As an important parameter for tracking the body 14 has the lighting of the interior 10 the drum 2 proved. This should be ensured in particular in a development process, wherein the lighting should be selected as diffuse as possible to the visible surface of the body 14 to illuminate almost evenly. It has been found that so-called spotlights cause stronger reflections and are therefore of limited suitability. Spot lighting from the top has a very bright upper and a very dark lower side of the body 14 result. This difference in brightness increases the color range of the body 14 unnecessary and for this reason is to be kept as small as possible. Black light, on the other hand, is very well suited due to the almost reflection-free illumination. Here is the illumination of the body 14 namely significantly more uniform.

Das vorgeschlagene Verfahren hat den Vorteil, dass die ermittelte Wegstrecke bzw. Länge der Bewegungsbahn 20 des Körpers 14 ein zuverlässiges quantitatives Maß für den mechanischen Einfluss auf den Körper 14 darstellt. Mithilfe der Pfadlänge können im Laufe eines Wasch- oder Trocknungsprozesses Parameter gebildet werden, welche den Wasch- oder Trocknungsprozess aktiv regeln, indem der mechanische Einfluss auf die Textilien indirekt verändert wird, wie zum Beispiel durch Variation der Drehzahl der Trommel 2. Hinter der Pfadlänge verbirgt sich nämlich die kumulierte Verschiebung, die der Körper 14 während des ausgewerteten Zeitraums zurücklegt. Es gilt grundsätzlich die Beziehung, dass, je größer die Wegstrecke bzw. die Länge der Bewegungsbahn 20 ist, desto stärker sich der Körper 14 in der Trommel 2 bewegt. Demnach eignet sich die Wegstrecke aufgrund der direkten Proportionalität als Maß für den mechanischen Einfluss auf den Körper 14. The proposed method has the advantage that the determined distance or length of the movement path 20 of the body 14 a reliable quantitative measure of the mechanical impact on the body 14 represents. By means of the path length parameters can be formed in the course of a washing or drying process, which actively regulate the washing or drying process, by indirectly changing the mechanical influence on the textiles, for example by varying the speed of rotation of the drum 2 , Behind the path length hides the cumulative displacement, which is the body 14 during the evaluated period. It is basically the relationship that, the greater the distance or the length of the trajectory 20 is, the stronger the body 14 in the drum 2 emotional. Accordingly, the distance is due to the direct proportionality as a measure of the mechanical influence on the body 14 ,

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Haushaltsgerät household appliance
22: Trommel drum
33: Gehäuse casing
44: Drehachse axis of rotation
55: Antriebsmotor drive motor
66: Recheneinrichtung computing device
6’6 ': Steuereinrichtung control device
77: Steuersignale control signals
88th: Verbraucher consumer
9, 9a, 9b9, 9a, 9b: Bilderfassungseinrichtung Image capture device
1010: Innenraum inner space
1111: Prüfstand test bench
1212: Träger carrier
1313: Mitnehmerelemente entrainment
1414: Körper body
15a, 15b15a, 15b: Kameraachsen camera axes
1616: Bild image
1717: Bildpunkte pixels
18, 18’18, 18 ': Referenzpunkt reference point
1919: Fläche area
2020: Bewegungsbahn trajectory
2121: Drehrichtung direction of rotation
4040: Innenseite inside
rr: Abstand distance
R, G, BR, G, B: Farbwerte color values
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10: Schritte steps
u_x, u_y, u_z u _x , u _y , u _z: Verschiebungswerte shift values
φφ: Winkel angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010000432 A1 [0002]
EP 2260136 B1 [0003]
DE 102010000428 A1 [0004]
DE 102010000430 A1 [0004]
US 7814597 B2 [0004]

Claims

Method for analyzing the movement of a body ( 14 ) within a rotatably mounted drum ( 2 ), which by means of a drive motor ( 5 ), wherein by driving the drum ( 2 ) the body ( 14 ) in an interior ( 10 ) of the drum ( 2 ), and wherein by means of a sensor device ( 9 ) Sensor data to the interior ( 10 ) of the drum ( 2 ) and for analyzing the movement to a computing device ( 6 ), characterized in that by means of the computing device ( 6 ) based on the sensor data of the body ( 14 ) in the interior ( 10 ) of the drum ( 2 ) and in at least two dimensions (x, y, z) of the interior ( 10 ) of the drum ( 2 ) is tracked over time, and that one through the body ( 14 ) in the at least two dimensions (x, y, z) of the interior space ( 10 ) traveled distance ( 20 ) by means of the computing device ( 6 ) and determines the movement based on the distance traveled ( 20 ) is analyzed.

Method according to claim 1, characterized in that the movement of the body ( 14 ) in a development process of a household appliance ( 1 ) is analyzed for the care of laundry items and based on the distance traveled ( 20 ) at least one operating program for the household appliance ( 1 ) is developed.

Method according to claim 1, characterized in that the computing device ( 6 ) a device-internal control device ( 6 ' ) of a household appliance ( 1 ) for the care of laundry items and by means of the computing device ( 6 ) the drive motor ( 5 ) of the household appliance ( 1 ) and / or one of the drive motor ( 5 ) of various electrical consumers ( 8th ) in the operation of the household appliance ( 1 ) depending on the distance traveled ( 20 ) is driven.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that based on the sensor data of the body ( 14 ) in three dimensions (x, y, z) of the interior ( 10 ) of the drum ( 2 ) and one through the body ( 14 ) in the interior ( 10 ) three-dimensional trajectory ( 20 ), the distance traveled ( 20 ) as a length of the three-dimensional trajectory ( 20 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a sensor data, a sequence of images ( 16 ) of the interior ( 10 ) by means of at least one image capture device ( 9 ) of the sensor device ( 9 ) and the distance traveled ( 20 ) of the body ( 14 ) based on the sequence of images ( 16 ) is determined.

Method according to claim 5, characterized in that the detection of the body ( 14 ) comprises, for at least one color channel of a predetermined color space (RGB), respective color values (R, G, B) of pixels ( 17 ) of the pictures ( 16 ) by means of the computing device ( 6 ) and the body ( 14 ) in the pictures ( 16 ) is identified by comparing the color values (R, G, B) with stored reference values.

Method according to Claim 6, characterized in that the reference values are determined on the basis of an image ( 16 ) by means of the computing device ( 6 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor data at least partially by means of an electromagnetic sensor of the sensor device ( 9 ) to be provided.

Household appliance ( 1 ) for the care of laundry, with a drum ( 2 ) for receiving the items of laundry, with a drive motor ( 5 ) for driving the drum ( 2 ), with a control device ( 6 ' ) for driving the drive motor ( 5 ), and with a sensor device ( 9 ) for providing sensor data to an interior space ( 10 ) of the drum ( 2 ), wherein the control device ( 6 ' ) is adapted to the drive motor ( 5 ) depending on the sensor data, characterized in that the control device ( 6 ' ) is designed to - based on the sensor data, the laundry items in the interior ( 10 ) of the drum ( 2 ) and in at least two dimensions (x, y, z) of the interior ( 10 ) of the drum ( 2 ) over the time, - one through the laundry items in the at least two dimensions (x, y, z) of the interior space ( 10 ) traveled distance ( 20 ) and - the drive motor ( 5 ) depending on the distance traveled ( 20 ) head for.