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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Gargeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Gargerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
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Ein derartiges Verfahren und Gargerät sind aus der
DE 10 2014 210 673 A1 bekannt. Dort wird als Markierung ein farbiger Fleck verwendet.
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Die
DE 10 2017 121 401 A1 offenbart eine Belade- und/oder Entladestation eines Gargeräts Einschubebenen, die eine Vielzahl von Einschubebenen definieren.. Außerdem ist eine Sensiereinrichtung zum Bestimmen der Beschickung des Garraums vorhanden, die eine Kameraeinrichtung aufweist. Es werden verschiedene Verfahren zum Sensieren der Einschubhöhe vorgestellt. Unter anderem erfolgt eine Kantenlokalisierung mittels eines Vergleichs der von einer Kamera aufgenommenen Kantenpositionen.
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Die
DE 10 2013 110 642 A1 zeigt ein Verfahren, sowie ein Gargerät und ein System zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. Das bekannte Gargerät weist ein Gehäuse mit einem Garraum auf, in dem mehrere Einschubebenen für Gargutträger ausgebildet sind. Um die Belegung einer Einschubebene mit einem Gargutträger zu erkennen, verfügt das bekannte Gargerät ferner über eine als eine plenoptische Kamera, TOF-Kamera oder Stereokamera ausgebildete Kamera. Um eine Einschubebenenerkennung zu ermöglichen, ist die Kamera des Gargeräts derart ausgelegt, dass diese Bilder aufnehmen kann, die für jeden Bildpunkt eine Abstandsinformation enthalten. Die daraus bekannte Kamera ist somit als eine sogenannte 3D-Kamera ausgebildet.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Belegungserkennung einer Einschubebene mit einem Gargutträger mit einfacheren Mitteln zu realisieren.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Gargerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht insbesondere in der Verwendungsmöglichkeit von konstruktiv und schaltungstechnisch einfachen und damit kostengünstigen 2D-Kameras.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die 2D-Kamera in Abhängigkeit eines Einschubvorgangs des Gargutträgers in den Garraum, bevorzugt in Abhängigkeit einer Überführung einer Garraumtür des Gargeräts in eine Öffnungslage der Garraumtür, automatisch zur Erfassung des Bildes der Marke des Gargutträgers eingeschaltet wird. Auf diese Weise ist eine besonders einfache und aussagekräftige Erfassung des Gargutträgers ermöglicht. Beispielsweise wird die an dem Gargutträger angeordnete Marke nicht durch andere, bereits im Garraum befindliche Gargutträger, in für das Verfahren störender Weise verdeckt.
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Entsprechend sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gargeräts vor, dass die 2D-Kamera derart an dem Gehäuse angeordnet ist, dass die Marke des Gargutträgers mittels der 2D-Kamera bei einem Einschieben des Gargutträgers in den Garraum erfassbar ist.
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Grundsätzlich ist die 2D-Kamera nach Art, Materialien, Dimensionierung, Einhausung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass die 2D-Kamera im Bereich einer Garraumdecke, insbesondere im Zentrum der Garraumdecke, an oder in dem Gehäuse angeordnet ist. Ferner ist es dadurch auf einfache Art und Weise möglich, zusätzlich zu der Einschubebenenerkennung mit der 2D-Kamera gleichzeitig eine Garguterkennung und/oder Garzustandserkennung durchzuführen.
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Es ist vorgesehen, dass die Marke als ein Rand des Gargutträgers, bevorzugt als ein quer zu einer Einschubrichtung des Gargutträgers in den Garraum verlaufender Rand des Gargutträgers, ausgebildet ist. Hierdurch ist die an dem Gargutträger angeordnete Marke auf besonders einfache Weise realisiert, da ein zusätzliches Anbringen einer Marke an dem Gargutträger entfällt. Die Marke ist also als ein inhärenter Bestandteil des Gargutträgers ausgebildet. Entsprechend reduzieren sich die Kosten für Lagerhaltung, Transport und Herstellung des erfindungsgemäßen Gargutträgers. Diese Ausführungsform hat darüber hinaus den weiteren Vorteil, dass der quer zur Einschubrichtung des Gargutträgers verlaufende Rand des Gargutträgers beispielsweise nicht in das erfindungsgemäße Verfahren beeinträchtigender oder erschwerender Weise von dem Garraum und/oder von an dem Garraum angeordneten Aufnahmegittern für in den Garraum einschiebbare Gargutträger verdeckt wird.
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Außerdem ist vorgesehen, dass die Marke als ein Herkunftsnachweis, bevorzugt als ein an einem quer zu einer Einschubrichtung des Gargutträgers in den Garraum verlaufenden Rand des Gargutträgers angeordneter Herkunftsnachweis, ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Funktionalität der Marke erhöht. Der Herkunftsnachweis kann dabei beispielsweise als ein in einem Register eines Staates eingetragener Herkunftsnachweis ausgebildet sein. So dient die Marke zum einen der erfindungsgemäßen Erkennung der Einschubebene eines in den Garraum des erfindungsgemäßen Gargeräts eingeschobenen Gargutträgers und zum anderen als Herkunftsnachweis für den erfindungsgemäßen Gargutträger.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gargeräts in einer teilweisen Frontansicht und
- 2 bis 4 drei mit der 2D-Kamera des Ausführungsbeispiels aufgenommene Bilder.
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Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind in den einzelnen 1 bis 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In der 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines als Backofen ausgebildeten erfindungsgemäßen Gargeräts 2 dargestellt. Der Backofen 2 weist eine nicht dargestellte Steuereinheit, ein Gehäuse 4 und einen in dem Gehäuse 4 als Backmuffel ausgebildeten Garraum 6 auf. Die Backmuffel 6 weist hier drei Einschubebenen 8 auf. Die Einschubebenen 8 werden durch nicht näher dargestellte Halterungen, die auf dem Fachmann bekannte Weise an dem Gehäuse 4 ausgebildet oder angeordnet sind, definiert. Beispielsweise können dies in den seitlichen Gehäusewänden ausgeformte Sicken oder an den seitlichen Gehäusewänden gehaltene Gitter oder Auszüge sein.
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Ferner weist der Backofen 2 eine 2D-Kamera 10 auf, die mit der Steuereinheit in Signalübertragungsverbindung steht und außerhalb der Backmuffel 6 in dem als doppelwandiges Gehäuse ausgebildeten Gehäuse 4 eingebaut ist. Die 2D-Kamera 10 ist dabei im Zentrum einer Backmuffeldecke 4.1 der Backmuffel 6 platziert. Das Gehäuse 4 weist für ein Objektiv 10.1 der 2D-Kamera 10 eine Öffnung 4.2 auf.
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Das Objektiv 10.1 der 2D-Kamera 10 weist einen Bildwinkel α von 70° auf, wobei der Bildwinkel in 1 durch einen Doppelpfeil 10.2 und zwei gestrichelte Linien symbolisch dargestellt ist. Hierdurch ist bei der vorliegenden Größe der Backmuffel 6 gewährleistet, dass alle drei Einschubebenen 8 in einem für das erfindungsgemäße Verfahren ausreichenden Maß mittels der 2D-Kamera 10 erfasst werden können.
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In der Backmuffel 6 ist eine als Backmuffelleuchte ausgebildete Garraumbeleuchtung 12 an der Backmuffeldecke 4.1 des Gehäuses 4 angebaut. Die Backmuffelleuchte 12 ist hier gleichzeitig als Kamerabeleuchtung 12 ausgebildet. Entsprechend kann die 2D-Kamera 10 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einfacher aufgebaut sein.
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In 1 sind exemplarisch alle drei Einschubebenen 8, nämlich 8a, 8b und 8c, mit jeweils einem Gargutträger 14 für ein Gargut 16 belegt. Exemplarisch deshalb, weil im Normalfall lediglich ein Gargutträger 14 in die Backmuffel 6 eingeschoben wird. Bei den Gargutträgern 14 kann es sich um Roste, Fettpfannen, Kuchenbleche oder dergleichen handeln.
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Der Bildwinkel α und damit der gewählte Erfassungsbereich der 2D-Kamera 10 kann in anderen Ausführungsformen groß genug gewählt werden, um in jeder Einschubebene den darauf eingeschobenen Gargutträger im Wesentlichen vollständig zu erfassen. „Im Wesentlichen“ vollständig erfasst deshalb, weil der Gargutträger mit dessen Randbereich ja auch in Eingriff mit der nicht dargestellten Halterung ist und damit geringfügig verdeckt ist. Ein großer Vorteil der Erfindung ist jedoch, dass ein solcher großer Bildwinkel nicht erforderlich ist. Große Bildwinkel führen nämlich zu starken Verzerrungen und erfordern außerdem spezielle und deshalb teure Objektive
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Mittels der 2D-Kamera 10 ist ein Bild einer Marke mit mindestens einer vorher festgelegten Dimension von einem in eine der Einschubebenen 8a bis 8c in die Backmuffel 6 zumindest teilweise eingeschobenen Gargutträger 14 mit der Marke automatisch erfassbar, dieses Bild der Marke ist in der Steuereinheit automatisch auswertbar, die von dem Gargutträger 14 mit der Marke belegte Einschubebene 8a, 8b oder 8c ist in Abhängigkeit der Dimension der Marke auf dem Bild automatisch ermittelbar und eine Aktion des Gargeräts 2 ist in Abhängigkeit der belegten Einschubebene 8a, 8b oder 8c automatisch ausführbar.
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Hierfür ist die 2D-Kamera 10 auf die oben erläuterte Weise derart an dem Gehäuse 4 angeordnet, dass die 2D-Kamera 10 die Marke des Gargutträgers 14 bei einem Einschieben des Gargutträgers 14 in die Backmuffel 6 erfasst.
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Die Marke des Gargutträgers 14 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Rand 14.1 des Gargutträgers 14, nämlich als ein quer zu einer Einschubrichtung 18 des Gargutträgers 14 in die Backmuffel 6 verlaufender Rand 14.1 des Gargutträgers 14, ausgebildet, wobei eine in Einschubrichtung 18 verlaufende Breite des Randes 14.1 als die mindestens eine vorher festgelegte Dimension 14.2 der Marke 14.1 ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausbildung der Marke 14.1 des Gargutträgers 14 ist es erforderlich, dass der Rand 14.1 der bei dem Backofen 2 verwendeten Gargutträger 14 jeweils die gleiche Breite 14.2 aufweisen. Unabhängig davon kann der einzelne Gargutträger 14, wie oben bereits erläutert, im Weiteren individuell ausgebildet sein.
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Nachfolgend sind die Funktionsweise des Systems mit dem erfindungsgemäßen Gargerät und dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anhand der 1 bis 4 näher erläutert.
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Im Betrieb des erfindungsgemäßen Gargeräts 2 vollzieht sich die automatische Einschubebenenerkennung wie folgt:
- Der Gargutträger 14 wird beispielsweise in die oberste Einschubebene 8a eingeschoben; siehe 1 und 2. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die 2D-Kamera 10 in Abhängigkeit des Einschubvorgangs des Gargutträgers 14 in den als Backmuffel ausgebildeten Garraum 6, nämlich in Abhängigkeit einer Überführung einer nicht dargestellten Garraumtür des Gargeräts 2 in deren Öffnungslage, automatisch zur Erfassung des Bildes der Marke 14.1 des Gargutträgers 14 eingeschaltet wird.
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Die 2D-Kamera 10 erfasst den Rand 14.1 des Gargutträgers 14. Die 2D-Kamera 10 nimmt ein Bild von der Marke 14.1 des Gargutträgers 14, nämlich von dem Rand 14.1 des Gargutträgers 14, auf, dessen Daten an die Steuereinheit zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden.
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In 2 ist ein mit der 2D-Kamera 10 aufgenommenes Bild exemplarisch dargestellt.
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Bei der Bildverarbeitung wird mittels eines Auswertealgorithmus in der Steuereinheit der Randbereich 14.1 des Gargutträgers 14 erkannt und automatisch ausgewertet. In Abhängigkeit der Dimension 14.2 der Marke 14.1, nämlich der Breite 14.2 des Randes 14.1, auf dem Bild wird die Einschubebene 8a automatisch als von dem Gargutträger 14 belegt ermittelt und eine Aktion des Gargeräts 2 in Abhängigkeit der belegten Einschubebene 8a automatisch ausgeführt.
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Diese automatische Einschubebenenerkennung ist deshalb möglich, weil die vorher festgelegte Dimension 14.2 der Marke 14.1 des Gargutträgers 14, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine entlang der Einschubrichtung 18 verlaufende Breite 14.2 des Randes 14.1 des Gargutträgers 14, in der Steuereinheit für die obige Auswertung hinterlegt ist. Auch eine Brennweite des Objektivs 10.1 der 2D-Kamera 10 ist in der Steuereinheit für diese Auswertung abgespeichert. Aus der Breite 14.2 des Randes 14.1 des Gargutträgers 14 in dem mittels der 2D-Kamera 10 aufgenommenen Bild, der vorgenannten Brennweite und der tatsächlichen Breite 14.2 des Randes 14.1 des Gargutträgers 14 kann dann der Abstand der 2D-Kamera 10 von dem Gargutträger 14 und damit dessen Einschubebene 8a automatisch ermittelt werden.
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Diese Feststellung kann dann beispielsweise bei der Einstellung von Zubereitungs-parametern in Automatikgarprogrammen, also für eine Aktion des Gargeräts 2, genutzt werden.
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Entsprechend wird das Automatikprogramm in Abhängigkeit der vorgenannten Einschubebenenerkennung, nämlich, dass der Gargutträger 14 in die Einschubebene 8a eingeschoben worden ist, automatisch angepasst und ausgeführt. Weitere Anwendungen sind denkbar, zum Beispiel kann die Beleuchtung an die ermittelte Einschubebene angepasst werden, um das Gargut für eine weitere Erfassung mit der Kamera besser hervorzuheben. Außerdem ist denkbar, dass Kameraparameter, zum Beispiel eine Fokuseinstellung bei Kameras mit variablem Fokus oder variabler Belichtungszeit, angepasst werden, um das Bild zu optimieren. Die Abstands-/Ebeneninformation kann auch verwendet werden, um die tatsächliche Größe bzw. das Volumen des Garguts zu bestimmen, weil mit der Ebene auch der konkrete Abstand zur Kamera bekannt ist und damit die Größenbestimmung durch eine Triangulation möglich ist.
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Im Unterschied zur 2 wurde bei dem mit der 2D-Kamera 10 aufgenommenen und in 3 dargestellten Bild der Gargutträger 14 in die mittlere Einschubebene 8b eingeschoben. Aus 3 ist eine deutlich geringere Breite 14.2 des Randes 14.1 des Gargutträgers 14 in dem aufgenommenen Bild ersichtlich. Entsprechend erkennt die Steuereinheit aus dem aufgenommen Bild, dass hier die mittlere Einschubebene 8b mit dem Gargutträger 14 belegt ist.
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In dem mit der 2D-Kamera 10 aufgenommenen und in 4 dargestellten Bild wurde der Gargutträger 14 des Ausführungsbeispiels in die unterste Einschubebene 8c eingeschoben. Die Breite 14.2 des Randes 14.1 des Gargutträgers 14 in dem aufgenommenen Bild ist nun im Vergleich zu den 2 und 3, also im Vergleich zu den Fällen, in denen sich der Gargutträger 14 auf der obersten oder der mittleren Einschubebene 8a, 8b befand, am kleinsten. Die Steuereinheit schließt deshalb auf die Belegung der untersten Einschubebene 8c.
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Aus der Zusammenschau der 1 bis 4 geht deutlich hervor, dass anhand der 2D-Kamera 10 und der nachfolgenden Auswertung in der Steuereinheit eine eindeutige Aussage über die mit dem Gargutträger 14 belegte Einschubebene 8, nämlich 8a, 8b oder 8c, möglich ist.
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Je weiter entfernt der Gargutträger 14 von der 2D-Kamera 10 in die Backmuffel 6 eingeschoben wird, desto schmaler ist der Rand 14.1 des Gargutträgers 14 in dem aufgenommenen Bild. Dies gilt sinngemäß auch für die Abbildung des auf dem Gargutträger 14 befindlichen Garguts 16, das auf dem Bild gemäß der 4 am kleinsten erscheint.
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Auch eine Mehrfachbelegung der Backmuffel 6 mit Gargutträgern 14, wie in der 1 exemplarisch dargestellt, ist denkbar. Ein Benutzer des Gargeräts 2 muss lediglich die Gargutträger 14 mit dem jeweils darauf angeordneten Gargut 16 zuerst in die unterste Einschubebene 8c, zeitlich danach in die mittlere Einschubebene 8b und am Schluss in die oberste Einschubebene 8a einschieben um sicherzustellen, dass die Marke 14.1, nämlich der quer zu der Einschubrichtung 18 verlaufende Rand 14.1 des jeweiligen Gargutträgers 14, nicht in ungewünschter Weise durch einen anderen Gargutträger 14 verdeckt ist. Beispielsweise könnte ein entsprechender Hinweis an einen Benutzer des Backofens 2 mittels einer an dem Backofen 2 angeordneten Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
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Denkbar ist aber auch, dass die 2D-Kamera derart an oder in dem Gehäuse angeordnet ist, dass die oben genannte Verdeckung der Marke des in die Backmuffel eingeschobenen Gargutträgers bei der Aufnahme des Bildes mittels der 2D-Kamera, auch bei einer Mehrfachbelegung der Backmuffel mit Gargutträgern, sicher verhindert ist. Denkbar wäre auch die Verwendung von durchsichtigen Gargutträgern, beispielsweise Glasbackschalen.
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Der große Vorteil der Erfindung ist, dass kostengünstige 2D-Kameras eingesetzt werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen keine Garraumränder/-wände gezeigt werden müssen. Dadurch liegt der Fokus des Bildes weiterhin auf dem Gargut, ohne dass die Kamera beispielsweise beweglich angeordnet sein muss.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Lehre auch bei anderen Gargeräten vorteilhaft einsetzbar. Ferner ist es möglich, dass ein anderes bauliches Merkmal des Gargutträgers als eine Marke mit mindestens einer vorher festgelegten Dimension verwendet wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Marke als ein Herkunftsnachweis, bevorzugt als ein an einem quer zu einer Einschubrichtung des Gargutträgers in den Garraum verlaufenden Rand des Gargutträgers angeordneter Herkunftsnachweis, ausgebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Gargerät, als Backofen ausgebildet
- 4
- Gehäuse
- 4.1
- Garraumdecke des Gehäuses 4, als Backmuffeldecke ausgebildet
- 4.2
- Öffnung in dem Gehäuse 4
- 6
- Garraum, als Backmuffel ausgebildet
- 8
- Einschubebene, hier Einschubebenen 8a, 8b und 8c
- 10
- 2D-Kamera
- 10.1
- Objektiv der 2D-Kamera 10
- 10.2
- Bildwinkel α der 2D-Kamera 10
- 12
- Garraumbeleuchtung, hier als Backmuffelleuchte und Kamerabeleuchtung ausgebildet
- 14
- Gargutträger
- 14.1
- Marke, hier als Rand des Gargutträgers 14 ausgebildet
- 14.2
- Dimension der Marke 14.1, hier als Breite der Marke 14.1 in Einschubrichtung 18 ausgebildet
- 16
- Gargut
- 18
- Einschubrichtung
