DE102021109776A1

DE102021109776A1 - Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts und Gargerät

Info

Publication number: DE102021109776A1
Application number: DE102021109776.2A
Authority: DE
Inventors: Dominic Beier
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-10-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltgeräts und ein entsprechendes Haushaltgerät mit einem Behandlungsraum (2) zur Aufnahme eines Behandlungsguts (4), einer Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Behandlungsguts (4), einer Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest der Behandlungseinrichtung sowie mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (8) zur Aufnahme von 2D-Bildern des Behandlungsraums (2). Es wird vorgeschlagen, dass von dem Behandlungsgut (4) eine Mehrzahl von zeitlich hintereinander aufgenommenen 2D-Bildern erstellt wird, auf denen das Behandlungsgut (4) jeweils aus einem anderen Blickwinkel betrachtet abgebildet ist, wobei zur Variation des Blickwinkels eine Spiegelanordnung (12) verwendet wird, und aus den 2D-Bildern 3D-Informationen über das Behandlungsgut (4) generiert werden, die bei der Steuerung der Behandlungseinrichtung berücksichtigt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltgeräts mit einem Behandlungsraum zur Aufnahme eines Behandlungsguts, einer Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Behandlungsguts, einer Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest der Behandlungseinrichtung sowie mit einer Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von 2D-Bildern des Behandlungsraums. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Haushaltgerät.
Heutige Gargeräte besitzen eine Vielzahl von Assistenz- und Automatikfunktionen zur selbsttätigen Erkennung von Informationen über das Gargut. Auf Basis dieser Daten kann der Garprozess präzise auf das zuzubereitende Gargut abgestimmt werden, wodurch ein besseres Garergebnis erzielt wird. Insbesondere sind für diesen Zweck 3D-Informationen über das Gargut nützlich, weil sich daraus z.B. Rückschlüsse auf die Art, die Masse, die Menge und/oder andere Eigenschaften des Garguts ziehen lassen, anhand derer der Garprozess optimal angepasst werden kann.
3D-Informationen über das Gargut lassen sich beispielsweise mit 3D-Kameras, wie Stereokameras oder Kamerasystemen mit mehreren Kameras bzw. mehreren Objektiven erhalten. Die Implementierung derartiger Kamerasysteme ist jedoch aufwendig und kostenintensiv.
Aus der DE 10 2019 204 531 A1 ist es bekannt, eine fest installierte und auf das Gargut gerichtete Kamera in Verbindung mit einer beweglichen Projektionseinrichtung zu verwenden, die aus unterschiedlichen Orientierungen Linien auf das Gargut projiziert. Aus einer Mehrzahl von 2D-Bildern mit jeweils unterschiedlichen Projektionen auf dem Gargut können 3D-Informationen über das Gargut berechnet werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch, dass die Installation einer derartigen Projektionseinrichtung mit einem hohen Herstellungs- und Kostenaufwand verbunden ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren sowie ein entsprechendes verbessertes Haushaltgerät bereitzustellen, mit dem 3D-Informationen zuverlässig erhalten und insbesondere die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Haushaltgerät gemäß dem Anspruch 7 gelöst. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale sind der allgemeinen Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Haushaltgeräts mit einem Behandlungsraum zur Aufnahme eines Behandlungsguts. Das Haushaltgerät weist eine Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Behandlungsguts, eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest der Behandlungseinrichtung sowie eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Bildern des Behandlungsraums auf. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mittels der Bildaufnahmeeinrichtung von dem Behandlungsgut eine Mehrzahl von zeitlich hintereinander aufgenommenen 2D-Bildern erstellt wird, auf denen das Behandlungsgut jeweils aus einem anderen Blickwinkel betrachtet abgebildet ist. Hierbei umfasst das Haushaltgerät eine Spiegelanordnung zur Beeinflussung eines zwischen dem Behandlungsgut und der Bildaufnahmeeinrichtung verlaufenden Strahlengangs, wobei eine Variation des Blickwinkels auf das Behandlungsgut durch Bewegen zumindest eines Spiegels der Spiegelanordnung erfolgt. Aus dem Vergleich geometrischer Daten des Behandlungsguts auf den 2D-Bildern werden 3D-Informationen über die Form und/oder die Abmessungen des Behandlungsguts generiert und diese 3D-Informationen bei der Steuerung der Behandlungseinrichtung berücksichtigt.
Zur Variation des Blickwinkels der Bildaufnahmeeinrichtung auf das Behandlungsgut wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Bewegung zumindest eines Spiegels der Spiegeloptik abgestellt. Der Blickwinkel ist die Perspektive, unter der das Behandlungsgut betrachtet wird. Insbesondere ist der Blickwinkel durch eine von einem bestimmten Standpunkt ausgehende Blickrichtung definiert. Vorzugsweise umfasst eine Variation des Blickwinkels eine Variation des Standpunktes und/oder der Blickrichtung. Mittels der Spiegelanordnung kann der Strahlengang zwischen dem Behandlungsgut und der Bildaufnahmeeinrichtung derart beeinflusst werden, dass eine Variation des Blickwinkels auf das Behandlungsgut auch bei ortsfester Bildaufnahmeeinrichtung und/oder ortsfestem Behandlungsgut möglich ist. Beispielsweise kann der Strahlengang zwischen dem Behandlungsgut und der Bildaufnahmeeinrichtung derart beeinflusst werden, dass bei unterschiedlichen Stellungen des zumindest einen Spiegels das Behandlungsgut unter unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet wird. Insbesondere genügt eine relativ kleine Bewegung eines oder mehrerer Spiegel der Spiegelanordnung um einen Blickwinkel auf das Behandlungsgut einzustellen, der ohne Spiegelanordnung eine viel umfangreichere Bewegung der Bildaufnahmeeinrichtung und/oder des Behandlungsguts erfordern würde. Das vorliegende Verfahren bietet somit eine besonders einfache und kosteneffizient zu implementierende Möglichkeit, 2D-Bilder aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufzunehmen. Ferner bietet das vorliegende Verfahren die Möglichkeit, auch solche Blickwinkel einzustellen, die allein durch eine Bewegung der Bildaufnahmeeinrichtung und/oder des Behandlungsguts nicht erzielbar wären, weil der begrenzte Platz im Behandlungsraum eine derartige Bewegung nicht erlaubt.
Anhand der Kenntnis der Stellung des zumindest einen Spiegels in Relation zur Bildaufnahmeeinrichtung und dem daraus folgenden Verlauf des Strahlengangs können der jeweilige Blickwinkel bestimmt und aus mehreren 2D-Bildern mit unterschiedlichen Blickwinkeln 3D-Informationen über das Behandlungsgut berechnet werden. Die so gewonnenen 3D-Informationen können bei der Steuerung der Behandlungseinrichtung, insbesondere zur Steuerung von Automatik-Behandlungsprogrammen, berücksichtigt werden, so dass das Behandlungsergebnis erheblich verbessert werden kann.
Insbesondere ist beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Gewinnung von 3D-Informationen über das Behandlungsgut weder eine aufwendige Kameratechnik noch eine bewegliche Projektionseinrichtung notwendig. Die Bewegung des zumindest einen Spiegels kann beispielsweise mit einem simplen Klapp-Mechanismus realisiert werden. Vorzugsweise umfasst die Spiegelanordnung mehrere Spiegel. Beispielsweise kann eine Variation des Blickwinkels durch Zusammenwirken eines ortsfesten Spiegels mit einem beweglichen Spiegel erfolgen, auch zwei in gewissen Grenzen bewegliche Spiegel sind denkbar. Insbesondere sind der oder die Spiegel plan oder gekrümmt (konvex, konkav) ausgebildet. Bevorzugt umfasst die Bildaufnahmeeinrichtung eine insbesondere fest installierte Kamera.
Vorzugsweise wird vorliegend als 2D-Bild jegliche Art von Datensatz verstanden, der mittels eines von der Bildaufnahmeeinrichtung umfassten optischen Sensors aufgenommen wird, welcher Daten zu Farbwerten von einzelnen Messpunkten und/oder Messflächen aufnimmt und insbesondere zum Zwecke der Auswertung zur Verfügung stellt. Als Farbwert wird hierbei insbesondere eine Koordinate einer Farbe in einem mehrdimensionalen Farbraum (z. B. RGB, CIELAB, CIEJUV, etc.) verstanden.
Als geometrische Daten des Behandlungsguts bzw. des Behandlungsgutträgers auf den 2D-Bildern werden insbesondere die Abmessungen (Länge, Breite, ggf. Durchmesser), die Fläche, die Form und/oder die Kontur des Behandlungsguts bzw. des Behandlungsgutträgers verstanden. Als 3D-Informationen über das Behandlungsgut werden insbesondere die Abmessungen des Behandlungsguts in drei Dimensionen, z.B. in drei zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen (Länge, Breite, Höhe), verstanden. Insbesondere werden als 3D-Informationen über das Behandlungsgut ferner das Volumen, die Form, die Kontur und/oder die Oberflächenbeschaffenheit des Behandlungsguts verstanden.
Bevorzugt weist das Haushaltgerät und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, mit der die aufgenommenen 2D-Bilder zur Generierung der 3D-Informationen über das Behandlungsgut ausgewertet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertung zumindest teilweise extern, z. B. auf einem Server oder in einer Cloud, erfolgen, wobei das Haushaltgerät und/oder die Bildaufnahmeeinrichtung hierzu mit entsprechenden Kommunikationsschnittstellen ausgestattet sein können. Bevorzugt ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, geometrische Daten des Behandlungsguts und/oder des Behandlungsgutträgers auf den 2D-Bildern zu erfassen und zu vergleichen. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, anhand der aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommenen 2D-Bilder 3D-Informationen über das Behandlungsgut zu generieren. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, anhand der 3D-Informationen Rückschlüsse auf die Art, die Menge, die Masse und/oder weitere Eigenschaften des Behandlungsguts zu schlie-ßen. Die Auswertung der 2D-Bilder und/oder der 3D-Informationen umfasst vorzugsweise das Vergleichen der Daten mit Referenzen in einer Datenbank, insbesondere wobei eine Klassifizierung des Behandlungsguts und/oder des Behandlungsgutträgers mittels statistischer und/oder analytischer Methoden, wie z.B. einer Varianzanalyse und/oder einer (Support Vector-)Regression, erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertung eine Klassifizierung des Behandlungsguts und/oder des Behandlungsgutträgers anhand eines künstlichen neuronalen Netzwerkes, insbesondere anhand eines vorab mit einer Vielzahl von Referenzen trainierten künstlichen neuronalen Netzwerkes und/oder mittels Deep-Learning, umfassen. Im Anschluss an die Auswertung können der Steuereinheit in Abhängigkeit des Ergebnisses der Auswertung bestimmte Steuersignale zur Steuerung der Behandlungseinrichtung übermittelt werden. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung Teil der Steuereinrichtung oder die Steuereinrichtung dient gleichzeitig als Auswerteeinrichtung. Alternativ können die Auswerteeinrichtung als eigenständige Einheit mit einem Prozessor, einem Speicher, Kommunikationsschnittstellen und/oder weiteren Komponenten zur elektronischen Datenverarbeitung ausgebildet und mit der Steuereinrichtung des Haushaltgeräts - drahtlos oder drahtgebunden - datenübertragend verbunden sein.
Im Sinne dieser Erfindung kommen als Behandlungsgeräte Gargeräte wie Herde, Backöfen, Backofen-Kombigeräte mit Dampfgar- und/oder Mikrowellenfunktion, Backöfen mit Hochfrequenztechnik sowie Mikrowellenherde in Betracht. Beispielsweise eignet sich das System aber auch für andere Hausgeräte (z. B. Kühlschränke, Geschirrspüler usw.), in denen die geometrische Vermessung oder Erkennung von Objekten im Innenraum von Interesse ist. Insbesondere wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Auftaugut als Behandlungsgut, insbesondere als Gargut verstanden, welches z. B. durch moderates Erwärmen behandelt, d.h. aufgetaut werden kann.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungseinrichtung zumindest eine thermische Heizquelle zur thermischen Behandlung des Behandlungsguts, insbesondere, wenn dieses ein Gargut ist, und/oder zumindest einen Hochfrequenzerzeuger zur dielektrischen Erwärmung des Garguts. Die Behandlungseinrichtung kann dabei eine Unterhitze, eine Oberhitze, eine Grillbeheizung und/oder einen mit einem Ringheizkörper ausgestatteten Umlüfter als thermische Heizquelle umfassen. Insbesondere umfasst die Behandlungs-einrichtung einen Dampferzeuger. Anhand der 3D-Informationen über das Behandlungsgut oder anhand der aus den 3D-Informationen abgeleiteten Eigenschaften des Garguts wird insbesondere der Leistungseintrag der Behandlungseinrichtung eingestellt. Beispielsweise kann die Dauer und/oder Taktung einer thermischen Heizquelle zur thermischen Behandlung des Garguts und/oder eines Hochfrequenzerzeugers zur dielektrischen Erwärmung des Garguts eingestellt werden. Möglich ist auch, dass anhand der 3D-Informationen über das Gargut oder anhand der aus den 3D-Informationen abgeleiteten Eigenschaften des Garguts eine Programmauswahl und/oder Programmanpassung erfolgt. Beispielsweise kann in Abhängigkeit einer ermittelten Masse des Garguts die Gardauer eines Programms verlängert oder verkürzt und/oder die Gartemperatur eines Programms erhöht oder gesenkt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Variation des Blickwinkels auf das Behandlungsgut durch Variation der Orientierung und/oder der Position zumindest eines Spiegels der Spiegelanordnung. Die Variation der Orientierung des zumindest einen Spiegels erfolgt dabei beispielsweise durch eine Rotation des Spiegels um zumindest eine Schwenkachse. Vorzugsweise umfasst die Spiegelanordnung einen Klapp-Mechanismus, mit dem der Spiegel um eine Schwenkachse zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Stellungen klappbar ist. Die Variation der Position des Spiegels erfolgt beispielsweise durch eine Translation des Spiegels entlang eines Pfades. Auf diese Weise kann das Behandlungsgut in einfacher Weise aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen werden, insbesondere ohne dass die Bildaufnahmeeinrichtung und/oder das Behandlungsgut selbst bewegt werden müssen. Der Blickwinkel auf das Behandlungsgut kann z.B. mit einem einzigen Spiegel, der sowohl in seiner Position als auch in seiner Orientierung variierbar ist, in effizienter Weise variiert werden. Vorzugsweise erfolgt die Variation der Orientierung und/oder der Position des zumindest einen Spiegels mittels eines Antriebs. In diesem Fall können die hierfür vorgesehenen Steuer- oder Regelsignale zur Bestimmung der genauen Stellung des Spiegels verwendet werden. Bevorzugt ist im Fall, dass die Spiegelanordnung einen in seiner Orientierung und in seiner Position variierbaren Spiegel umfasst, die Bildaufnahmeeinrichtung nicht direkt auf das Behandlungsgut bzw. auf den Behandlungsgutträger gerichtet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest ein Teil der 2D-Bilder aufgenommen, während zumindest ein Spiegel der Spiegelanordnung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung mit variierter Orientierung und/oder variierter Position bewegt wird. Dadurch wird in kürzester Zeit eine Mehrzahl von aussagekräftigen 2D-Bildern aufgenommen, wobei sowohl jene Blickwinkel, die mit der ersten und zweiten Stellung des Spiegels korrespondieren, als auch sämtliche Blickwinkel, die mit einer oder mehrerer Zwischenstellungen des Spiegels korrespondieren, zur Verfügung stehen. Dadurch können 3D-Informationen über das Behandlungsgut in besonders effizienter Weise generiert werden. Insbesondere erfolgt die Bewegung des Spiegels von der ersten Stellung in die zweite Stellung mit konstanter Translationsgeschwindigkeit und/oder Rotationsgeschwindigkeit. Hierdurch wird die Auswertung der 2D-Bilder erheblich erleichtert, wodurch das Verfahren einfacher zu implementieren ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest ein 2D-Bild aus einem ersten Blickwinkel aufgenommen, bei dem ein erster Strahlengang unmittelbar vom Behandlungsgut zur Bildaufnahmeeinrichtung verläuft, und zumindest ein weiteres 2D-Bild aus einem anderen Blickwinkel aufgenommen wird, bei dem ein vom Behandlungsgut ausgehender zweiter Strahlengang von der Spiegelanordnung zur Bildaufnahmeeinrichtung hin abgelenkt wird. Dies bietet eine besonders einfache Möglichkeit, eine Mehrzahl von 2D-Bildern mit mehreren Blickwinkeln auf das Behandlungsgut aufzunehmen. Insbesondere ist dieser Verfahrensaspekt mittels einer simplen Spiegelanordnung mit einem ortsfesten Spiegel und einem um eine Schwenkachse beweglichen Spiegel realisierbar. Die Schwenkbewegung kann in einfacher Weise mittels eines Klapp-Mechanismus implementiert werden. Vorzugsweise wird der vom Behandlungsgut ausgehende zweite Strahlengang zunächst von einem örtlich fest positionierten Spiegel der Spiegelanordnung auf einen beweglichen Spiegel der Spiegelanordnung abgelenkt und von dem beweglichen Spiegel zur Bildaufnahmeeinrichtung hin abgelenkt. Beispielsweise kann die Bildaufnahmeeinrichtung in einer ersten Stellung des beweglichen Spiegels „freie Sicht“ auf das Behandlungsgut haben, so dass der erste Strahlengang unmittelbar vom Behandlungsgut zur Bildaufnahmeeinrichtung verläuft. In einer zweiten Stellung des beweglichen Spiegels kann dieser die „freie Sicht“ der Bildaufnahmeeinrichtung auf das Behandlungsgut blockieren und einen zweiten Strahlengang, der vom Behandlungsgut ausgehend auf den örtlich fest positionierten Spiegel trifft, von diesem auf den beweglichen Spiegel abgelenkt und von diesem wiederum zur Bildaufnahmeeinrichtung abgelenkt wird.
Das erfindungsgemäße Haushaltgerät weist einen Behandlungsraum zur Aufnahme eines Behandlungsguts, eine Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Behandlungsguts, eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest der Behandlungseinrichtung sowie eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Bildern des Behandlungsraums auf. Das erfindungsgemäße Haushaltgerät zeichnet sich dadurch aus, dass es eine zumindest einen Spiegel umfassende Spiegelanordnung aufweist und dazu geeignet und ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Haushaltgerät ist insbesondere ein Gargerät, der Behandlungsraum insbesondere ein Garraum und das Behandlungsgut insbesondere ein Gargut.
Aus dem erfindungsgemäßen Haushaltgerät ergeben sich insbesondere die gleichen Vorteile wie die des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung jeweils für sich oder in einer beliebigen technisch sinnvollen Kombination auch untereinander jeweils mit dem Gegenstand eines der unabhängigen Ansprüche kombinierbar sind.
Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung sowie weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden gegenständlichen Beschreibung und den Zeichnungen entnehmen. In den schematischen Figuren zeigen:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gargeräts;
2 das erfindungsgemäße Gargerät aus 1 bei variierter Position und Orientierung des Spiegels;
3 eine gemeinsame Darstellung der in den 1 und 2 gezeigten Spiegelstellungen zur Anschauungszwecken;
4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gargerätes; und
5 das erfindungsgemäße Gargerät aus 4 bei variierter Orientierung des Spiegels.

Einzelne technische Merkmale der nachbeschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Kombination mit vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche und etwaiger weiterer Ansprüche zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden.
Die 1 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Haushaltgeräts in Form eines Gargeräts umfassend einen insbesondere durch eine Garraumtür verschließbaren Garraum 2 zur Aufnahme eines Garguts 4. Das Gargut 4 ist innerhalb des Garraums 2 auf einem Gargutträger 6 positioniert, das z.B. ein Backblech oder ein Rost sein kann. Das Gargerät weist eine Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Garguts 4 sowie eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Behandlungseinrichtung auf, die in den Figuren nicht näher dargestellt sind. Ferner weist das Gargerät eine mit der Steuereinrichtung signalübertragend verbundene Bildaufnahmeeinrichtung 8 in Form einer Kamera zur Aufnahme von Bildern des Garraums 2 auf. Die Bildaufnahmeeinrichtung 8 ist dazu ausgebildet, 2D-Bilder von Objekten innerhalb und ggf. außerhalb des Garraums 2 aufzunehmen. Das Gargerät weist ferner eine Spiegelanordnung 12 auf, die zumindest einen beweglichen Spiegel 10 umfasst, der zur Variation des Blickwinkels auf das Gargut 4 bewegt wird und so einen zwischen dem Gargut 4 und der Bildaufnahmeeinrichtung 8 verlaufenden Strahlengang 14, 15 beeinflusst. Der bewegliche Spiegel 10 ist zumindest um eine Rotationsachse A schwenkbar. Der Strahlengang 14, 15 ist in sämtlichen dargestellten Ausführungsformen stark vereinfach als gestrichelte Linie dargestellt und kann insbesondere als Zentralachse eines Sichtfelds der Bildaufnahmeeinrichtung 8 interpretiert werden.
Das Gargerät ist dazu geeignet und ausgebildet, mittels der Bildaufnahmeeinrichtung 8 von dem Gargut 4 eine Mehrzahl von zeitlich hintereinander aufgenommen 2D-Bildern zu erstellen, auf denen das Gargut 4 jeweils aus einem anderen Blickwinkel betrachtet abgebildet ist, und aus dem Vergleich geometrischer Daten des Garguts 4 auf den 2D-Bildern 3D-Informationen über die Form und/oder die Abmessungen des Garguts 4 zu generieren, wobei diese 3D-Informationen von der Steuereinrichtung bei der Steuerung der Behandlungseinrichtung berücksichtigt werden.
Die Steuereinrichtung dient hierbei als Auswerteeinrichtung, mit der die aufgenommenen 2D-Bilder zur Generierung der 3D-Informationen über das Gargut 4 ausgewertet werden. Hierbei ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, geometrische Daten des Garguts 4 und/oder des Gargutträgers 6 auf den 2D-Bildern zu erfassen und zu vergleichen. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, anhand der aus unterschiedlichen Aufnahmeblickwinkeln aufgenommenen 2D-Bilder des Garguts 4 3D-Informationen über das Gargut 4 zu generieren. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, anhand der 3D-Informationen Rückschlüsse auf die Art, die Menge, die Masse und/oder weitere Eigenschaften des Garguts 4 zu schließen. Auf Basis dieser Daten kann der Garprozess präzise auf das zuzubereitende Gargut 4 abgestimmt werden, wodurch ein besseres Garergebnis erzielt wird.
Bei der Generierung der 3D-Informationen wird die jeweilige Stellung des zumindest einen beweglichen Spiegels 10 berücksichtigt. Die Variation der Orientierung und/oder der Position des zumindest einen Spiegels 10 mittels eines (hier nicht dargestellten) Antriebs, wobei die hierfür vorgesehenen Steuer- oder Regelsignale zur Bestimmung der genauen Stellung des Spiegels 10 verwendet werden.
1 und 2 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Variation des Blickwinkels auf das Gargut 4 durch Variation der Orientierung und der Position des Spiegels 10 erfolgt. Die Orientierung des Spiegels 10 wird dabei durch eine Rotationsbewegung R um die Rotationsachse A variiert. Die Position des Spiegels 10 wird durch eine Translationsbewegung T variiert. 1 zeigt den Spiegel 10 in einer ersten Stellung, bei der ein erster Strahlengang 14 vom Gargut ausgehend auf den Spiegel 10 trifft und von diesem zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 abgelenkt wird. In dieser ersten Stellung kann die Bildaufnahmeeinrichtung 8 ein 2D-Bild in einem ersten Blickwinkel auf das Gargut 4 aufnehmen. 2 zeigt den Spiegel in einer zweiten Stellung mit variierter Orientierung und Position. Ein zweiter Strahlengang 15 geht vom Gargut aus, trifft auf den Spiegel 10 und wird von diesem zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 abgelenkt. Dadurch kann die Bildaufnahmeeinrichtung 8 ein weiteres 2D-Bild in einem zweiten Blickwinkel auf das Gargut 4 aufnehmen. Aus dem Vergleich geometrischer Daten des Garguts 4 auf den 2D-Bildern werden 3D-Informationen über die Form und/oder die Abmessungen des Garguts 4 generiert.
Vorzugsweise werden im Zuge der Bewegung des Spiegels 10 von seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung gleich mehrere 2D-Bilder aufgenommen. Dadurch wird in kürzester Zeit eine Mehrzahl von aussagekräftigen 2D-Bildern aufgenommen, wobei sowohl jene Blickwinkel, die mit der ersten und zweiten Stellung des Spiegels 10 korrespondieren, als auch sämtliche Blickwinkel, die mit einer oder mehrerer Zwischenstellungen des Spiegels 10 korrespondieren, zur Verfügung stehen. Insbesondere erfolgt die Bewegung des Spiegels 10 von der ersten Stellung in die zweite Stellung mit konstanter Translationsgeschwindigkeit und/oder Rotationsgeschwindigkeit. Hierdurch wird die Auswertung der 2D-Bilder erheblich erleichtert, wodurch das Verfahren einfacher zu implementieren ist.
3 verdeutlicht, dass lediglich eine kleine Bewegung des Spiegels 10 genügt, um einen stark variierten Blickwinkel auf das Gargut 4 einzustellen, der sonst eine viel umfangreichere Bewegung der Bildaufnahmeeinrichtung 8 erfordern würde. Ein erster Spiegel 10a befindet sich in der ersten Stellung gemäß 1. Der erste Strahlengang 14 geht vom Gargut 4 aus und trifft auf den ersten Spiegel 10a und wird von diesem zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 hin abgelenkt. Um das Gargut 4 ohne Zuhilfenahme des Spiegels 10a aus demselben Blickwinkel betrachten zu können, müsste sich die Bildaufnahmeeinrichtung 8 in der Position 8a befinden, so dass der vom Gargut ausgehende Strahlengang 14' direkt auf sie auftrifft. Entsprechendes gilt für den zweiten Spiegel 10b, der sich in der zweiten Stellung gemäß 2 befindet. Ausgehend vom Gargut 4 trifft der zweite Strahlengang 15 auf den zweiten Spiegel 10b und wird von diesem zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 hin abgelenkt. Bei Abwesenheit des zweiten Spiegels 10b müsste die Bildaufnahmeeinrichtung 8 sich in der Position 8b befinden, um das Gargut 4 unter demselben Blickwinkel zu betrachten. Es ist daher ersichtlich, dass ein Übergang vom ersten Blickwinkel zum zweiten Blickwinkel insbesondere bei begrenztem Bauraum innerhalb und/oder außerhalb des Garraums 2 mittels der Spiegelanordnung 12 weitaus einfacher zu implementieren ist als durch eine Bewegung der Bildaufnahmevorrichtung 8.
4 und 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der zumindest ein 2D-Bild aus einem ersten Blickwinkel aufgenommen wird, bei dem ein erster Strahlengang 14 unmittelbar vom Gargut 4 zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 verläuft, und zumindest ein weiteres 2D-Bild aus einem anderen Blickwinkel aufgenommen wird, bei dem ein vom Gargut 4 ausgehender zweiter Strahlengang 15 von der Spiegelanordnung 12 zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 hin abgelenkt wird. Hierbei wird der vom Gargut 4 ausgehende zweite Strahlengang 15 zunächst von einem örtlich fest positionierten Spiegel 16 der Spiegelanordnung 12 auf einen beweglichen Spiegel 10 der Spiegelanordnung 12 abgelenkt und von dem beweglichen Spiegel 12 zur Bildaufnahmeeinrichtung 8 hin abgelenkt. Diese Ausführungsform ist mit einfachen konstruktiven Mitteln umsetzbar. Die Schwenkbewegung, d.h. die Rotationsbewegung R um die Rotationsachse A, kann beispielsweise mittels eines simplen Klapp-Mechanismus implementiert werden. Vorzugsweise werden im Zuge der Bewegung des Spiegels 10 von seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung, insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit, gleich mehrere 2D-Bilder aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019204531 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Haushaltgeräts mit einem Behandlungsraum (2) zur Aufnahme eines Behandlungsguts (4), einer Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Behandlungsguts (4), einer Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest der Behandlungseinrichtung sowie mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (8) zur Aufnahme von 2D-Bildern des Behandlungsraums (2), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (8) von dem Behandlungsgut (4) eine Mehrzahl von zeitlich hintereinander aufgenommenen 2D-Bildern erstellt wird, auf denen das Behandlungsgut (4) jeweils aus einem anderen Blickwinkel betrachtet abgebildet ist, wobei das Haushaltgerät eine Spiegelanordnung (12) zur Beeinflussung eines zwischen dem Behandlungsgut (4) und der Bildaufnahmeeinrichtung (8) verlaufenden Strahlengangs (14, 15) umfasst und eine Variation des Blickwinkels auf das Behandlungsgut (4) durch Bewegen zumindest eines Spiegels (10) der Spiegelanordnung (12) erfolgt, und aus dem Vergleich geometrischer Daten des Garguts (4) auf den 2D-Bildern 3D-Informationen über die Form und/oder die Abmessungen des Behandlungsguts (4) generiert werden und diese 3D-Informationen bei der Steuerung der Behandlungseinrichtung berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation des Blickwinkels auf das Behandlungsgut (4) durch Variation der Orientierung und/oder der Position zumindest eines Spiegels (10) der Spiegelanordnung (12) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der 2D-Bilder aufgenommen wird, während zumindest ein Spiegel (10) der Spiegelanordnung (12) von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung mit variierter Orientierung und/oder variierter Position bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (10) mit konstanter Translationsgeschwindigkeit und/oder Rotationsgeschwindigkeit von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein 2D-Bild aus einem ersten Blickwinkel aufgenommen wird, bei dem ein erster Strahlengang (14) unmittelbar vom Gargut (4) zur Bildaufnahmeeinrichtung (8) verläuft, und zumindest ein weiteres 2D-Bild aus einem anderen Blickwinkel aufgenommen wird, bei dem ein vom Gargut (4) ausgehender zweiter Strahlengang (15) von der Spiegelanordnung (12) zur Bildaufnahmeeinrichtung (8) hin abgelenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Behandlungsgut (4) ausgehende zweite Strahlengang (15) zunächst von einem örtlich fest positionierten Spiegel (16) der Spiegelanordnung (12) auf einen beweglichen Spiegel (10) der Spiegelanordnung (12) abgelenkt wird und von dem beweglichen Spiegel (12) zur Bildaufnahmeeinrichtung (8) hin abgelenkt wird.
Haushaltgerät mit einem Behandlungsraum (2) zur Aufnahme eines Behandlungsguts (4), einer Behandlungseinrichtung zur Behandlung des Behandlungsguts (4), einer Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest der Behandlungseinrichtung sowie mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (8) zur Aufnahme von 2D-Bildern des Behandlungsraums (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltgerät eine zumindest einen beweglichen Spiegel (10) umfassende Spiegelanordnung (12) aufweist und dazu geeignet und ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Gargerät oder Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltgerät ein Gargerät, der Behandlungsraum (2) ein Garraum und das Behandlungsgut (4) ein Gargut ist.