DE102019127620A1 - Method for recognizing a property to be cooked, method for training pattern recognition, recognition device and cooking device - Google Patents
Method for recognizing a property to be cooked, method for training pattern recognition, recognition device and cooking device Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019127620A1 DE102019127620A1 DE102019127620.9A DE102019127620A DE102019127620A1 DE 102019127620 A1 DE102019127620 A1 DE 102019127620A1 DE 102019127620 A DE102019127620 A DE 102019127620A DE 102019127620 A1 DE102019127620 A1 DE 102019127620A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- property
- cooking
- cooked
- function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
- F24C7/085—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on baking ovens
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/6435—Aspects relating to the user interface of the microwave heating apparatus
- H05B6/6441—Aspects relating to the user interface of the microwave heating apparatus allowing the input of coded operation instructions, e.g. bar code reader
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/6447—Method of operation or details of the microwave heating apparatus related to the use of detectors or sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
- H05B6/686—Circuits comprising a signal generator and power amplifier, e.g. using solid state oscillators
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/705—Feed lines using microwave tuning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
Ein Verfahren zum Erkennen einer Garguteigenschaft eines im Garraum befindlichen Garguts umfasst die folgenden Schritte:- Einspeisen von elektromagnetischer Strahlung in den Garraum über einen Frequenzbereich,- Erfassen einer frequenzabhängigen Hochfrequenzeigenschaft über den Frequenzbereich,- Ableiten der Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz, um eine nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft zu erhalten, und- Integrieren der nach der Frequenz abgeleiteten Funktion der Hochfrequenzeigenschaft, um ein deterministisches Maß für die Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts zu erhalten.A method for recognizing a cooking product property of a cooking product located in the cooking space comprises the following steps: feeding electromagnetic radiation into the cooking space over a frequency range, - detecting a frequency-dependent high-frequency property over the frequency range, - deriving the high-frequency property according to the frequency, by one according to the frequency to obtain derived function of the high-frequency property, and- integrating the function of the high-frequency property derived according to the frequency in order to obtain a deterministic measure for the cooking property of the food in the cooking space.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Garguteigenschaft eines im Garraum befindlichen Garguts. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trainieren einer Mustererkennung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Erkennungseinrichtung für ein Gargerät sowie ein Gargerät. Zudem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm sowie einen computerlesbaren Datenträger.The invention relates to a method for recognizing a cooking property of a cooking product located in the cooking space. The invention also relates to a method for training pattern recognition. The invention also relates to a detection device for a cooking device and a cooking device. The invention also relates to a computer program and a computer-readable data carrier.
In Profi- bzw. Großküchen kommen Gargeräte zum Einsatz, die ein in einem Garraum des Gargeräts befindliches Gargut in unterschiedlicher Weise garen können. Neben den klassischen Verfahren, die mittels Heißluft und/oder Dampf das Gargut garen, sind bei modernen Gargeräten auch Mikrowellenquellen im Einsatz, um das Gargut mittels elektromagnetischer Strahlung (Mikrowellen) zu garen. Als Mikrowellenquellen können Magnetrons sowie Halbleiterbauteile zum Einsatz kommen, die im Gegensatz zu Magnetrons eine gezielte Ansteuerung der elektromagnetischen Wellen ermöglichen.In professional kitchens or large kitchens, cooking devices are used that can cook food located in a cooking space of the cooking device in different ways. In addition to the classic methods that cook the food using hot air and / or steam, modern cooking appliances also use microwave sources to cook the food using electromagnetic radiation (microwaves). Magnetrons and semiconductor components can be used as microwave sources, which, in contrast to magnetrons, enable the electromagnetic waves to be controlled in a targeted manner.
Die Mikrowellenquellen, insbesondere die durch Halbleiterbauteile ausgebildeten Mikrowellenquellen, können neben der Erzeugung von elektromagnetischer Energie zum Garen des Garguts auch dafür eingesetzt werden, weitere Informationen bezüglich des Garguts, welches im Garraum des Gargeräts angeordnet ist, zu erfassen, beispielsweise die Beladungsmenge. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass geometrische Änderungen am bzw. im Garraum einen Einfluss haben, da beispielsweise ein eingeschobener Gargutträger, die Position des Gargutträgers innerhalb des Garraums, die Position des Garguts im Garraum und sogar die Garraumausdehnung aufgrund der Wärme einen Einfluss auf die Bestimmung der Beladungsmenge mittels elektromagnetischer Strahlung haben.The microwave sources, in particular the microwave sources formed by semiconductor components, can be used not only to generate electromagnetic energy for cooking the food to be cooked, but also to record further information relating to the food that is arranged in the cooking space of the cooking device, for example the load. It has been found, however, that geometric changes on or in the cooking space have an influence, since, for example, an inserted food support, the position of the food support within the cooking space, the position of the food in the cooking space and even the expansion of the cooking space have an influence on the determination due to the heat the amount of loading by means of electromagnetic radiation.
Aus dem Stand der Technik sind daher aufwendige Verfahren und Methoden bekannt, um diesen Einfluss zu berücksichtigen bzw. zu unterdrücken, sodass die Beladungsmenge mittels elektromagnetischer Strahlung ermittelt werden kann.Complex methods and methods are therefore known from the prior art in order to take this influence into account or to suppress it so that the amount of charge can be determined by means of electromagnetic radiation.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit bereitzustellen, die Garguteigenschaft eines im Garraum befindlichen Garguts mittels elektromagnetischer Strahlung zu erfassen.The object of the invention is to provide a simple and inexpensive way of detecting the cooking property of a cooking product located in the cooking space by means of electromagnetic radiation.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Erkennen einer Garguteigenschaft eines im Garraum befindlichen Garguts, mit den folgenden Schritten:
- - Einspeisen von elektromagnetischer Strahlung in den Garraum über einen Frequenzbereich,
- - Erfassen einer frequenzabhängigen Hochfrequenzeigenschaft über den Frequenzbereich,
- - Ableiten der Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz, um eine nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft zu erhalten, und
- - Integrieren der nach der Frequenz abgeleiteten Funktion der Hochfrequenzeigenschaft, um ein deterministisches Maß für die Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts zu erhalten.
- - Feeding electromagnetic radiation into the cooking chamber over a frequency range,
- - Detection of a frequency-dependent high-frequency property over the frequency range,
- Deriving the high-frequency property according to the frequency in order to obtain a function of the high-frequency property which is derived according to the frequency, and
- - Integrating the function of the high-frequency property derived from the frequency in order to obtain a deterministic measure for the food property of the food in the cooking chamber.
Der Grundgedanke der Erfindung ist es, zunächst eine einfach und kostengünstig zu bestimmende Hochfrequenzeigenschaft zu erfassen bzw. (direkt) zu messen, die dann ausgewertet wird, um als deterministisches Maß verwendet werden zu können. Dies bedeutet, dass keine statistischen bzw. stochastischen Verfahren notwendig sind, um beispielsweise die Verwirbelung des im Garraum befindlichen elektromagnetischen Feldes zu berücksichtigen. Im Gegensatz zur statistischen bzw. stochastischen Auswertung handelt es sich beim erfindungsgemäßen Verfahren um ein rein deterministisches Verfahren, das ein deterministisches Maß ausgibt, welches entsprechend bestimmt ist.The basic idea of the invention is to first detect or (directly) measure a high-frequency property that is easy and inexpensive to determine and that is then evaluated in order to be able to be used as a deterministic measure. This means that no statistical or stochastic methods are necessary in order to take into account, for example, the turbulence of the electromagnetic field in the cooking chamber. In contrast to the statistical or stochastic evaluation, the method according to the invention is a purely deterministic method that outputs a deterministic measure that is determined accordingly.
Der Garraum des Gargeräts wird als ein sogenanntes Mehr-Tor angesehen, in dem eine elektromagnetische Feldverteilung vorliegt, die unbekannt ist. Diese elektromagnetische Feldverteilung wird unter anderem durch das im Garraum befindliche Gargut beeinflusst, insbesondere durch eine Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts.The cooking chamber of the cooking appliance is viewed as a so-called multi-door, in which there is an electromagnetic field distribution that is unknown. This electromagnetic field distribution is influenced, among other things, by the food to be cooked in the cooking space, in particular by a property of the food to be cooked in the cooking space.
Grundsätzlich lässt sich mit dem Verfahren die Güte des Garraums deterministisch bestimmen.In principle, the quality of the cooking chamber can be determined deterministically with the method.
Auf die Güte des Garraums kann geschlossen werden, indem die einlaufenden elektromagnetischen Wellen, auch als vorwärtslaufende elektromagnetischen Wellen bezeichnet, sowie die auslaufenden elektromagnetischen Wellen, auch als rückwärtslaufende elektromagnetische Wellen bezeichnet, an dem jeweiligen Einspeisepunkten, also den entsprechen Antennen, gemessen werden. Hierzu können den Antennen jeweils Richtkoppler zugeordnet sein, über die eine getrennte Messung der einlaufenden elektromagnetischen Wellen sowie der auslaufenden elektromagnetischen Wellen möglich ist. Aus den ein- bzw. auslaufenden elektromagnetischen Wellen, die an den Antennen gemessen werden, lässt sich entsprechend die frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft in einfacher Weise bestimmen. Mit anderen Worten hängt die frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft mit den ein- bzw. auslaufenden elektromagnetischen Wellen zusammen. Beispielsweise ist die frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft ein Verhältnis der Amplituden der ein- bzw. auslaufenden elektromagnetischen Wellen. Auch kann die frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft ein Verhältnis der Phasen der ein- bzw. auslaufenden elektromagnetischen Wellen sein.The quality of the cooking chamber can be determined by measuring the incoming electromagnetic waves, also referred to as forward electromagnetic waves, and the outgoing electromagnetic waves, also referred to as reverse electromagnetic waves, at the respective feed points, i.e. the corresponding antennas. For this purpose, directional couplers can each be assigned to the antennas, via which a separate measurement of the incoming electromagnetic waves and the outgoing electromagnetic waves is possible. The frequency-dependent high-frequency property can be determined in a simple manner from the incoming and outgoing electromagnetic waves that are measured at the antennas. In other words, the frequency-dependent high-frequency property is related to the incoming and outgoing electromagnetic waves. For example, the frequency-dependent high-frequency property is a ratio of the amplitudes of the incoming and outgoing electromagnetic waves. The frequency-dependent high-frequency property can also be a ratio of the phases of the incoming and outgoing electromagnetic waves.
Es wurde festgestellt, dass anhand der Hochfrequenzeigenschaft grundsätzlich zwischen einem leeren Garraum und einem beladenen Garraum unterschieden werden kann, da sich in einem leeren Garraum eine eindeutige Resonanz ausbildet, sodass die Güte des Garraums bestimmt werden kann. Bei einem (stark) beladenen Garraum ergibt sich jedoch keine eindeutige Resonanz, weswegen die Güte nicht direkt bestimmt werden kann. Insofern dient die Hochfrequenzeigenschaft selbst lediglich dazu, um zwischen einem leeren Garraum und einem beladenen Garraum zu unterscheiden. Hierüber kann jedoch noch keine Aussage hinsichtlich der Güte des Garraums und erst recht nicht hinsichtlich der Garguteigenschaft eines im Garraum befindlichen Garguts getroffen werden.It was found that, on the basis of the high-frequency property, a fundamental distinction can be made between an empty cooking space and a loaded cooking space, since a clear resonance develops in an empty cooking space, so that the quality of the cooking space can be determined. In the case of a (heavily) loaded cooking space, however, there is no clear resonance, which is why the quality cannot be determined directly. In this respect, the high-frequency property itself only serves to distinguish between an empty cooking space and a loaded cooking space. However, no statement can be made about the quality of the cooking space and certainly not with regard to the cooking property of a cooking product located in the cooking space.
Es hat sich jedoch weiter herausgestellt, dass die Hochfrequenzeigenschaft mit der Garguteigenschaft korreliert, insbesondere der Beladungsmenge, da eine größere Beladungsmenge zu einer trägen bzw. sich langsam ändernden Hochfrequenzeigenschaft führt. Daher wird die Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz abgeleitet (differenziert), um so einen Indikator für die Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts zu erhalten. Einfach ausgedrückt ergibt sich hierdurch, dass die nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft einen kleinen Wert annimmt, sofern eine große Beladungsmenge im Garraum vorliegt, da die Hochfrequenzeigenschaft entsprechend träge ist.It has also been found, however, that the high-frequency property correlates with the property to be cooked, in particular the load quantity, since a larger load quantity leads to a sluggish or slowly changing high-frequency property. Therefore, the high-frequency property is derived (differentiated) according to the frequency in order to obtain an indicator of the property of the food to be cooked in the cooking space. In simple terms, this means that the function of the high-frequency property derived from the frequency assumes a small value if there is a large amount of load in the cooking space, since the high-frequency property is correspondingly sluggish.
Die nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft wird nachfolgend noch integriert, um ein deterministisches Maß zu erhalten, über das ein Vergleich in einfacher Weise möglich ist. Insbesondere lassen sich so Abweichungen eliminieren bzw. kompensieren, die aufgrund einer unterschiedlichen Beladungsposition bzw. allgemein aufgrund von geometrischen Veränderungen auftreten.The function of the high-frequency property, which is derived according to the frequency, is then integrated in order to obtain a deterministic measure by means of which a comparison is possible in a simple manner. In particular, it is possible in this way to eliminate or compensate for deviations that occur due to a different loading position or, in general, due to geometric changes.
Es kann somit ausgehend von der frequenzabhängigen Hochfrequenzeigenschaft indirekt auf die Güte des Garraums geschlossen werden, welche mit der wenigstens einen Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts korreliert.Thus, starting from the frequency-dependent high-frequency property, conclusions can be drawn indirectly about the quality of the cooking space, which correlates with the at least one cooking product property of the cooking product located in the cooking space.
Das mit dem Verfahren bestimmte deterministische Maß für die Garguteigenschaft ist demnach unabhängig von geometrischen Änderungen am bzw. im Garraum, da ausschließlich auf die Änderungen durch das im Garraum befindliche Gargut getriggert werden, das eine entsprechende dielektrische Last darstellt. Mit anderen Worten stellt das deterministische Maß ein Lastmerkmal dar, wohingegen das im Garraum befindliche Gargut als dielektrische Last im Garraum bezeichnet werden kann. Das deterministische Maß ist also ein Merkmal der im Garraum befindlichen dielektrischen Last, sofern von der im Garraum eingespeisten elektromagnetischen Strahlung ausgegangen wird, um die entsprechende Garguteigenschaft zu ermitteln.The deterministic measure for the food property determined with the method is therefore independent of geometric changes on or in the cooking space, since the changes caused by the food in the cooking space, which represent a corresponding dielectric load, are triggered exclusively. In other words, the deterministic measure represents a load feature, whereas the food to be cooked in the cooking space can be referred to as a dielectric load in the cooking space. The deterministic measure is therefore a feature of the dielectric load located in the cooking space, provided that the electromagnetic radiation fed into the cooking space is used as a basis in order to determine the corresponding property to be cooked.
Das Verfahren ist zudem nicht auf die Rotation des Lüfterrads bzw. eine entsprechende Synchronisation angewiesen, da das Verfahren rein deterministisch ist.The method is also not dependent on the rotation of the fan wheel or a corresponding synchronization, since the method is purely deterministic.
Grundsätzlich kann für die Ableitung der Hochfrequenzeigenschaft lediglich der Absolutwert der ansonsten komplexwertigen Hochfrequenzeigenschaft herangezogen werden, um so eine einfachere Ermittlung des deterministischen Maßes zu gewährleisten.In principle, only the absolute value of the otherwise complex-valued high-frequency property can be used to derive the high-frequency property in order to ensure a simpler determination of the deterministic measure.
Ein Aspekt sieht vor, dass eine Betragsfunktion der nach der Frequenz abgeleiteten Funktion der Hochfrequenzeigenschaft gebildet wird, um eine Funktion des Betrags der nach der Frequenz abgeleiteten Funktion der Hochfrequenzeigenschaft zu erhalten, die integriert wird. Die Betragsfunktion bzw. die Funktion des Betrags der nach der Frequenz abgeleiteten Funktion der Hochfrequenzeigenschaft wird anschließend integriert, insbesondere numerisch integriert.One aspect provides that an absolute value function of the function of the high-frequency property derived according to the frequency is formed in order to obtain a function of the absolute value of the function of the high-frequency property derived according to the frequency, which is integrated. The amount function or the function of the amount of the function of the high-frequency property derived according to the frequency is then integrated, in particular numerically integrated.
Es kann also der Betrag der Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz abgeleitet werden, wobei eine Betragsfunktion der nach der Frequenz abgeleiteten Funktion der Hochfrequenzeigenschaft gebildet wird. Der Betrag bzw. die Betragsfunktion der nach der Frequenz abgeleitete Funktion wird anschließend numerisch integriert. Insofern kann die sogenannte Trapezregel zur Annäherung des Integrals einer Funktion in einem Intervall angewandt werden, um das deterministische Maß zu bestimmen. Das Intervall ist durch den Frequenzbereich vorgegeben.The amount of the high-frequency property can therefore be derived from the frequency, with an amount function of the function of the high-frequency property derived from the frequency being formed. The amount or the amount function of the function derived according to the frequency is then integrated numerically. In this respect, the so-called trapezoidal rule can be used to approximate the integral of a function in an interval in order to determine the deterministic measure. The interval is given by the frequency range.
Mit anderen Worten wird zunächst der Betrag der frequenzabhängigen Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz abgeleitet, um so den nach der Frequenz abgeleiteten Betrag der Hochfrequenzeigenschaft zu erhalten. Der Betrag dieser Funktion wird anschließend numerisch integriert. Hierdurch ist es unter anderem möglich, das Schwingungsverhalten der Hochfrequenzeigenschaft über den Frequenzbereich auf eine reelle Zahl abzubilden, wodurch eine einfache Vergleichbarkeit bzw. das deterministische Maß gegeben ist.In other words, the amount of the frequency-dependent high-frequency property is first derived from the frequency in order to obtain the amount of the high-frequency property derived from the frequency. The amount of this function is then integrated numerically. This makes it possible, among other things, to map the oscillation behavior of the high-frequency property over the frequency range to a real number, so that simple comparability or the deterministic measure is given.
Ein weiterer Aspekt sieht demnach vor, dass das deterministische Maß eine reelle Zahl ist und/oder Information hinsichtlich der dielektrische Beladung des Garraums umfasst. Aufgrund der Integration, insbesondere der angewandten Trapezregel, ergibt sich somit eine reelle Zahl für das deterministische Maß. Aufgrund der Bestimmung des deterministischen Maßes über die frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft, die erfasst worden ist, ist sichergestellt, dass das deterministische Maß Informationen hinsichtlich der dielektrischen Beladung des Garraums enthält. Wie bereits erläutert, stellt das deterministische Maß ein Merkmal der dielektrischen Last im Garraum dar.Another aspect provides that the deterministic measure is a real number and / or information regarding the dielectric loading of the cooking space. Due to the integration, in particular the trapezoidal rule used, a real number results for the deterministic measure. Due to the determination of the deterministic level via the frequency-dependent high-frequency property that has been recorded, it is ensured that the deterministic level contains information regarding the dielectric loading of the cooking space. As already explained, the deterministic level represents a characteristic of the dielectric load in the cooking chamber.
In einfacher Weise kann es sich bei der Hochfrequenzeigenschaft um einen Streuparameter handeln. Der Streuparameter (S-Parameter) kann in einem Gargerät frühzeitig und schnell ermittelt werden, wodurch entsprechend schnell die jeweilige Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts ermittelt werden kann. Die S-Parameter werden in einem Gargerät mit einer Halbleiter-Mikrowellenquelle (SSC-Gargerät) ohnehin für die zu verwendenden Heizalgorithmen bestimmt, sodass die S-Parameter ohnehin vorliegen. Insofern kann das deterministische Maß in einfacher Weise aus den S-Parametern ermittelt werden.In a simple way, the high-frequency property can be a scattering parameter. The scattering parameter (S-parameter) can be determined early and quickly in a cooking appliance, whereby the respective cooking property of the cooking product located in the cooking space can be determined correspondingly quickly. The S parameters are anyway determined in a cooking device with a semiconductor microwave source (SSC cooking device) for the heating algorithms to be used, so that the S parameters are available anyway. In this respect, the deterministic measure can be determined in a simple manner from the S parameters.
Es können Daten für mehrere Frequenzpunkte an den Einspeisepunkten gemessen werden, beispielsweise für 101 Frequenzpunkte an vier Antennen, sodass sich eine entsprechende Anzahl an Datenpunkten für die Bestimmung der Garguteigenschaft ergibt. Im oben genannten Beispiel von 101 Frequenzpunkten und vier Einspeisepunkten ergeben sich somit 101 × 4 × 4 = 1616 Datenpunkte, da an den vier Einspeisepunkten sowohl die vorwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen als auch die rückwärtslaufenden elektromagnetischen Wellen sowie die jeweiligen Interaktionen gemessen werden.Data can be measured for several frequency points at the feed points, for example for 101 frequency points at four antennas, so that a corresponding number of data points is obtained for determining the property to be cooked. In the above example of 101 frequency points and four feed points, this results in 101 × 4 × 4 = 1616 data points, since both the forward electromagnetic waves and the backward electromagnetic waves as well as the respective interactions are measured at the four feed points.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass eine zeitliche Veränderung des deterministischen Maßes bestimmt wird. Hierdurch kann festgestellt werden, ob sich das deterministische Maß über einen entsprechenden Zeitraum verändert, wodurch auf eine Veränderung der Garguteigenschaft geschlossen werden kann. Mit anderen Worten wird das einmal bestimmte deterministische Maß in einem Speicher hinterlegt, sodass die Entwicklung des deterministischen Maßes über die Zeit innerhalb eines bestimmten Zeitraums verglichen bzw. ausgewertet werden kann.Another aspect provides that a change in the deterministic measure over time is determined. This makes it possible to determine whether the deterministic measure changes over a corresponding period of time, as a result of which it can be concluded that the property to be cooked has changed. In other words, the deterministic measure once determined is stored in a memory so that the development of the deterministic measure over time within a certain period of time can be compared or evaluated.
Grundsätzlich kann die Garguteigenschaft ein Garguttyp, eine Garzustandsänderung des Garguts, das Gewicht des Garguts, das Volumen des Garguts und/oder die Menge des Garguts sein. Das Gewicht, das Volumen und/oder die Menge des Garguts werden/wird grundsätzlich als Beladungsparameter bezeichnet. Sofern beispielsweise die jeweilige Produktgruppe, also der Garguttyp, bekannt ist, lässt sich beispielsweise auf die Anzahl des jeweiligen Garguttyps im Garraum schließen. Durch die zeitliche Veränderung des deterministischen Maßes, also dem Lastmerkmal, können Zustandsübergänge des Garguts, also Garzustandsänderungen, detektiert werden. Beispielsweise wird festgestellt, ob ein gefrorenes Gargut mittlerweile aufgetaut ist bzw. ob ein Teig aufgegangen ist und/oder ob sich eine Kruste ausgebildet hat.Basically, the cooking property can be a type of cooking product, a change in the cooking state of the cooking product, the weight of the cooking product, the volume of the cooking product and / or the amount of the cooking product. The weight, the volume and / or the quantity of the food to be cooked are / is generally referred to as loading parameters. If, for example, the respective product group, that is to say the type of food being cooked, is known, it is possible, for example, to infer the number of the respective type of food in the cooking space. By changing the deterministic measure over time, that is to say the load feature, transitions in the state of the food, that is to say changes in the cooking state, can be detected. For example, it is determined whether a frozen item to be cooked has meanwhile thawed or whether a dough has risen and / or whether a crust has formed.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Klassifizierung und/oder eine Regressionsanalyse des deterministischen Maßes durchgeführt. Das bestimmte deterministische Maß kann demnach mit antrainierten bzw. hinterlegten Werten verglichen werden, um hierüber auf eine Garguteigenschaft von Interesse zu schließen. Hierbei kann eine Klassifizierung mit Methoden des Maschinenlernens vorgesehen sein.According to a further aspect, a classification and / or a regression analysis of the deterministic measure is carried out. The determined deterministic measure can accordingly be compared with trained or stored values in order to draw conclusions about a cooking property of interest. Classification using machine learning methods can be provided here.
Alternativ oder ergänzend kann das ermittelte deterministische Maß bei einer Regressionsanalyse verwendet werden, um beispielsweise die Garguteigenschaft zu approximieren.As an alternative or in addition, the determined deterministic measure can be used in a regression analysis, for example to approximate the property to be cooked.
Grundsätzlich kann aufgrund der erkannten Garguteigenschaft eine Mikrowellenquelle bzw. ein Mikrowellengenerator des Gargeräts entsprechend angesteuert werden.In principle, a microwave source or a microwave generator of the cooking appliance can be controlled accordingly on the basis of the recognized property to be cooked.
Alternativ oder ergänzend kann eine Rezeptsteuerung aufgrund der erkannten Garguteigenschaft gesteuert werden. Dies bedeutet, dass ein Bediener des Gargeräts darüber informiert wird, welche Schritte demnächst vorzunehmen sind. Die entsprechenden Schritte oder Parameter hiervon, beispielsweise Zeitdauer und/oder Intensität, werden aufgrund der zuvor erkannten Garguteigenschaft entsprechend angepasst.Alternatively or in addition, recipe control can be controlled on the basis of the recognized cooking property. This means that an operator of the cooking appliance is informed about the next steps to be taken. The corresponding steps or parameters thereof, for example duration and / or intensity, are adapted accordingly on the basis of the previously recognized property of the food to be cooked.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Trainieren einer Mustererkennung mit Soll-Trainingsdaten, die zumindest ein deterministisches Maß und eine tatsächliche Garguteigenschaft umfassen. Das deterministische Maß ist erhalten worden, indem elektromagnetische Strahlung in einen Garraum über einen Frequenzbereich eingespeist worden ist, eine frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft über den Frequenzbereich erfasst worden ist, die Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz abgeleitet worden ist, um eine nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft zu erhalten, und die nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft integriert worden ist, insbesondere der Betrag der nach der Frequenz abgeleitete Funktion der Hochfrequenzeigenschaft, um das deterministische Maß für die Garguteigenschaft des im Garraum befindlichen Garguts zu erhalten. Das Verfahren zum Trainieren der Mustererkennung umfasst zudem die folgenden Trainingsschritte:
- - Vorwärtsspeisen der zu trainierenden Mustererkennung mit den Soll-Trainingsdaten;
- - Ermitteln wenigstens einer Garguteigenschaft mittels der Mustererkennung;
- - Bestimmen eines Fehlers zwischen der ermittelten Garguteigenschaft und der tatsächlichen Garguteigenschaft; und
- - Ändern von Gewichtungsfaktoren der Mustererkennung durch Rückwärtsspeisen der Mustererkennung mit dem Fehler.
- - Forward feeding of the pattern recognition to be trained with the target training data;
- - Determining at least one property to be cooked by means of the pattern recognition;
- - Determining an error between the determined cooking property and the actual cooking property; and
- - Changing weighting factors of the pattern recognition by feeding the pattern recognition backwards with the error.
Insofern lässt sich eine Mustererkennung, die in dem Gargerät zum Einsatz kommen kann, entsprechend trainieren, sodass aufgrund des bestimmten deterministischen Maßes eine Klassifizierung bzw. eine Regressionsanalyse des deterministischen Maßes möglich ist.In this respect, a pattern recognition that can be used in the cooking appliance can be trained accordingly, so that a classification or a regression analysis of the deterministic measure is possible on the basis of the determined deterministic measure.
Die Mustererkennung kann dabei Maschinenlern-Algorithmen verwenden, um hierüber die Garguteigenschaft aufgrund des bestimmten deterministischen Maßes vorherzusagen bzw. abzuschätzen.The pattern recognition can use machine learning algorithms in order to predict or estimate the property to be cooked on the basis of the determined deterministic measure.
Grundsätzlich kann auch eine Tabelle verwendet werden, bei der dem bestimmten deterministischen Maß eine entsprechende Garguteigenschaft zugeordnet ist. Beispielsweise ist einem Wert „7“ des deterministischen Maßes die Garguteigenschaft 700 Gramm zugeordnet.In principle, a table can also be used in which a corresponding cooking property is assigned to the determined deterministic measure. For example, the food property 700 grams is assigned to a value “7” of the deterministic measure.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Erkennungseinrichtung für ein Gargerät mit einem Garraum, wobei die Erkennungseinrichtung eingerichtet ist, ein Verfahren der zuvor genannten Art durchzuführen. Die Erkennungseinrichtung kann demnach das Verfahren zum Erkennen einer Garguteigenschaft als auch das Verfahren zum Trainieren einer Mustererkennung durchführen. Die oben genannten Vorteile gelten in analoger Weise für die Erkennungseinrichtung.Furthermore, the object is achieved according to the invention by a detection device for a cooking appliance with a cooking space, the detection device being set up to carry out a method of the aforementioned type. The recognition device can accordingly carry out the method for recognizing a property to be cooked as well as the method for training pattern recognition. The advantages mentioned above apply in an analogous manner to the recognition device.
Zudem wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Gargerät mit einem Garraum, wenigstens einem Mikrowellenwellenmodul, das eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung in den Garraum einzuspeisen, und einer Steuer- und/oder Auswertereinheit, die eingerichtet ist, ein Verfahren der zuvor genannten Art durchzuführen. Insbesondere umfasst die Steuer- und/oder Auswertereinheit eine Erkennungseinrichtung der zuvor genannten Art. Insofern wird auf die oben genannten Vorteile verwiesen, die in analoger Weise für das Gargerät gelten.In addition, the object is achieved according to the invention by a cooking appliance with a cooking chamber, at least one microwave module that is set up to feed electromagnetic radiation into the cooking space, and a control and / or evaluation unit that is set up to carry out a method of the aforementioned type. In particular, the control and / or evaluation unit comprises a detection device of the type mentioned above. In this respect, reference is made to the advantages mentioned above, which apply analogously to the cooking appliance.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um die Schritte des Verfahrens der zuvor genannten Art durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit oder einer Steuer- und/oder Auswertereinheit ausgeführt wird. Insbesondere wird das Computerprogramm auf einer Recheneinheit der Erkennungseinrichtung der zuvor genannten Art ausgeführt. Die oben genannten Vorteile ergeben sich in analoger Weise für das Computerprogramm.The invention also relates to a computer program with program code means in order to carry out the steps of the method of the aforementioned type when the computer program is executed on a computing unit or a control and / or evaluation unit. In particular, the computer program is executed on a computing unit of the recognition device of the type mentioned above. The advantages mentioned above result in an analogous manner for the computer program.
Ferner betrifft die Erfindung einen computerlesbaren Datenträger, auf dem ein Computerprogramm der zuvor genannten Art gespeichert ist. Die zuvor genannten Vorteile ergeben sich in analoger Weise für den computerlesbaren Datenträger.The invention also relates to a computer-readable data carrier on which a computer program of the aforementioned type is stored. The advantages mentioned above result in an analogous manner for the computer-readable data carrier.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- -
1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gargeräts, - -
2 ein Diagramm, in dem die erfasste frequenzabhängige Hochfrequenzeigenschaft über einen Frequenzbereich für unterschiedliche Szenarien gezeigt ist, - -
3 ein Diagramm, das das deterministische Maß und die Garguteigenschaft für unterschiedliche Messungen zeigt, und - -
4 ein Diagramm, das die Qualität des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht.
- -
1 a schematic view of a cooking device according to the invention, - -
2 a diagram in which the recorded frequency-dependent high-frequency property is shown over a frequency range for different scenarios, - -
3 a diagram showing the deterministic degree and the cooking property for different measurements, and - -
4th a diagram which illustrates the quality of the method according to the invention.
In
In dem Garraum
Hierzu umfasst das Gargerät
Die Mikrowellenmodule
Zudem können die Mikrowellenmodule
Darüber hinaus umfasst das Gargerät
Die Steuer- und/oder Auswertereinheit
Grundsätzlich wird das im Garraum
Die elektromagnetische Strahlung kann jedoch zudem genutzt werden, um eine Garguteigenschaft des im Garraum
Hierzu wird in einem ersten Schritt
In einem zweiten Schritt
In
Aus
Insbesondere ist gezeigt, dass die Hochfrequenzeigenschaft träge wird, wenn der Garraum
Aus der in
Daher wird in einem dritten Schritt
Durch die Ableitung wird auf die Glattheit des Frequenzverlaufs der Hochfrequenzeigenschaft abgezielt, da der frequenzabhängige Verlauf der Hochfrequenzeigenschaft mit der in Garraum
In einem vierten Schritt
Mit anderen Worten wird aufgrund der Integration ein Lastmerkmal für die dielektrische Last im Garraum
Beispielsweise wird hierzu der Betrag der Hochfrequenzeigenschaft nach der Frequenz abgeleitet und anschließend der Betrag der nach der Frequenz abgeleiteten Hochfrequenzeigenschaft numerisch integriert. Dies kann unter anderem durch die Anwendung der Trapezregel erfolgen.For example, the amount of the high-frequency property is derived from the frequency and then the amount of the high-frequency property derived from the frequency is numerically integrated. This can be done by using the trapezoid rule, among other things.
In
Es sind Datenwolken gezeigt, die mehrere Datenpunkte umfassen. Die einzelnen Datenpunkte sind jeweils bei unterschiedlichen Beladungsszenarien bzw. Einschubkonfigurationen gemessen worden.Data clouds are shown comprising multiple data points. The individual data points were each measured in different loading scenarios or rack configurations.
Aus der Darstellung der
Das in
Grundsätzlich wird beim Verfahren zum Trainieren der Mustererkennung auf Soll-Trainingsdaten zurückgegriffen, die zumindest das entsprechend bestimmte deterministische Maß sowie eine tatsächliche Garguteigenschaft umfassen.In principle, in the method for training pattern recognition, reference is made to target training data which include at least the correspondingly determined deterministic measure and an actual property to be cooked.
Die Mustererkennung wird dann dadurch trainiert, dass die in der Erkennungseinrichtung
Anschließend wird ein Fehler zwischen der ermittelten Garguteigenschaft und der tatsächlichen Garguteigenschaft bestimmt, wobei der entsprechend bestimmte Fehler verwendet wird, um Gewichtungsfaktoren der Mustererkennung zu ändern bzw. anzupassen, indem die Mustererkennung den bestimmten Fehler erhält, was als Rückwärtsspeisen bezeichnet wird.An error between the determined cooking property and the actual cooking property is then determined, the correspondingly determined error being used to change or adapt weighting factors of the pattern recognition in that the pattern recognition receives the specific error, which is referred to as reverse feeding.
Nach erfolgtem Training der Mustererkennung ist es dann möglich, eine Garguteigenschaft des im Garraum
Dort ist die vorhergesagte Garguteigenschaft über die tatsächliche Garguteigenschaft aufgetragen.There, the predicted food property is plotted over the actual food property.
Es wird deutlich, dass die Abweichung der vorhergesagten Garguteigenschaft relativ gering gegenüber der tatsächlichen Garguteigenschaft ist, wobei wiederum unterschiedliche Beladungsszenarien in den entsprechenden Datenwolken dargestellt sind.It becomes clear that the deviation of the predicted property to be cooked is relatively small compared to the actual property to be cooked, with again different loading scenarios being shown in the corresponding data clouds.
Sowohl in
Ferner kann die Mustererkennung bzw. die Erkennungseinrichtung
Insofern ist ein Verfahren zum Erkennen einer Garguteigenschaft sowie ein entsprechendes Verfahren zum Trainieren der Mustererkennung und einer Erkennungseinrichtung
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019127620.9A DE102019127620A1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Method for recognizing a property to be cooked, method for training pattern recognition, recognition device and cooking device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019127620.9A DE102019127620A1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Method for recognizing a property to be cooked, method for training pattern recognition, recognition device and cooking device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019127620A1 true DE102019127620A1 (en) | 2021-04-15 |
Family
ID=75155907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019127620.9A Pending DE102019127620A1 (en) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | Method for recognizing a property to be cooked, method for training pattern recognition, recognition device and cooking device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019127620A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021131619A1 (en) | 2021-12-01 | 2023-06-01 | Topinox Sarl | Method for determining the power absorbed by an item to be cooked in a cooking chamber, as well as a cooking appliance and computer program |
DE102021133444A1 (en) | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Rational Aktiengesellschaft | Method for determining the state of an item to be cooked in a cooking chamber of a cooking grill, method for training an artificial intelligence and cooking appliance |
DE102022100639A1 (en) | 2022-01-12 | 2023-07-13 | Topinox Sarl | Method for determining a food thickness and cooking appliance |
DE102022100640A1 (en) | 2022-01-12 | 2023-07-13 | Topinox Sarl | Method for determining the caliber of an item to be cooked and cooking appliance |
-
2019
- 2019-10-14 DE DE102019127620.9A patent/DE102019127620A1/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021131619A1 (en) | 2021-12-01 | 2023-06-01 | Topinox Sarl | Method for determining the power absorbed by an item to be cooked in a cooking chamber, as well as a cooking appliance and computer program |
WO2023099287A1 (en) | 2021-12-01 | 2023-06-08 | Topinox Sarl | Method for determining a power absorbed by a food to be cooked that is situated in a cooking chamber, and cooking appliance and computer program |
DE102021133444A1 (en) | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Rational Aktiengesellschaft | Method for determining the state of an item to be cooked in a cooking chamber of a cooking grill, method for training an artificial intelligence and cooking appliance |
DE102022100639A1 (en) | 2022-01-12 | 2023-07-13 | Topinox Sarl | Method for determining a food thickness and cooking appliance |
DE102022100640A1 (en) | 2022-01-12 | 2023-07-13 | Topinox Sarl | Method for determining the caliber of an item to be cooked and cooking appliance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102019127620A1 (en) | Method for recognizing a property to be cooked, method for training pattern recognition, recognition device and cooking device | |
DE102020100227A1 (en) | Method for recognizing the condition of the food being cooked, method for training pattern recognition, as well as cooking appliance, computer program and computer-readable data carrier | |
DE102008016824B4 (en) | Method for automating a cooking process | |
DE102018105232A1 (en) | Method for detecting at least one loading parameter of a cooking chamber of a cooking appliance and cooking appliance | |
WO2019170830A1 (en) | Method for the detection of at least one loading parameter of a closed space by a detection device, training method, computer program, computer-readable data carrier, and detection device | |
DE102014111019A1 (en) | Procedure and household appliance | |
EP3111723A1 (en) | Cooktop having a plurality of heating elements | |
DE102012217350A1 (en) | Cooking appliance | |
DE102014200355A1 (en) | Method and device for heating with microwaves | |
WO2023099287A1 (en) | Method for determining a power absorbed by a food to be cooked that is situated in a cooking chamber, and cooking appliance and computer program | |
EP3258742B1 (en) | Method for operating a cooking device and cooking device | |
DE102020113840B4 (en) | Method for detecting a loading parameter, cooking appliance, test bench, method for training a pattern recognition and computer-readable data carrier | |
DE102017114415A1 (en) | Method for controlling a microwave heating device of a cooking appliance and cooking appliance | |
EP2941092A1 (en) | Method and household appliance | |
DE102022100640A1 (en) | Method for determining the caliber of an item to be cooked and cooking appliance | |
DE102021133444A1 (en) | Method for determining the state of an item to be cooked in a cooking chamber of a cooking grill, method for training an artificial intelligence and cooking appliance | |
DE102020205658A1 (en) | Tire anomalies | |
DE102022100639A1 (en) | Method for determining a food thickness and cooking appliance | |
DE102015103246A1 (en) | Cooking appliance and method for operating a cooking appliance | |
DE102019125551A1 (en) | Method for analyzing the absorption behavior of an object, method for operating a cooking device and analysis device | |
DE102022212181A1 (en) | Determining a prediction quality of a remaining duration of an operation | |
EP1926341B1 (en) | Method for detecting an error in a measurement run | |
BE1029582B1 (en) | High-frequency household appliance, preferably high-frequency kitchen appliance | |
EP3775696B1 (en) | Determining the cooking end time of food | |
DE102019130256A1 (en) | Cooking device and sensor retrofit assembly |