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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Spülgut, ein Verfahren zum Einlernen von Spülparametern, eine Vorrichtung und ein Spülgerät.
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In der
DE 102018202092 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von Bildern aus dem Spülraum mittels einer externen Kamera (zum Beispiel im Smart Phone) offenbart. Aus den Bildern werden Bereiche abgeleitet, in denen eine intensivere Behandlung des Geschirrs notwendig erscheint. Die Intensivbehandlung des Geschirrs geschieht dann mit einem elektromotorisch angetriebenen Sprüharm, der in den erkannten Bereichen positioniert werden kann.
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Der Erfindung stellt sich die Aufgabe ein verbessertes Verfahren zum Reinigen von Spülgut, ein verbessertes Verfahren zum Einlernen von Spülparametern, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Spülgerät zu schaffen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Reinigen von Spülgut, ein Verfahren zum Einlernen von Spülparametern, eine Vorrichtung und ein Spülgerät mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einem gezielten, effektiven und effizienten Reinigen von speziellen Geschirrteilen in der Möglichkeit des punktuellen Entfernens von Anschmutzungen und einem insgesamt verbesserten Reinigungsergebnis.
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Es wird ein Verfahren zum Reinigen von in einem Spülraum eines Spülgeräts angeordnetem Spülgut vorgestellt, wobei das Spülgerät mindestens eine im Spülraum angeordnete Kameraeinheit zum Erfassen des Spülguts und zumindest eine mittels einer Geräteaktorik bewegliche Sprüheinrichtung zum Verteilen von Spülflotte in dem Spülraum umfasst. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens eines Kamerasignals über eine Kameraschnittstelle zu der mindestens einen Kameraeinheit, wobei das Kamerasignal ein erfasstes Bild des Spülguts repräsentiert, und einen Schritt des Identifizierens mindestens eines Spülgutparameters des Spülguts unter Verwendung des Kamerasignals. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Ansteuerns der Geräteaktorik unter Verwendung des Spülgutparameters, um die Sprüheinrichtung an einer Referenzposition an dem erfassten Spülgut zu positionieren.
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Bei dem Spülgerät kann es sich zum Beispiel um eine Spülmaschine zum Reinigen von Geschirr, wie beispielsweise Teller, Tassen, Gläser oder Töpfe, handeln. Das Geschirr kann in dem Spülraum der Maschine beispielsweise in entsprechenden Körben zum Aufnehmen des Geschirrs angeordnet werden. Während eines Spülgangs kann beispielsweise temperiertes Wasser und Spülflotte mittels der Sprüheinrichtung im Spülraum verteilt werden. Die Sprüheinrichtung kann zum Beispiel eine Mehrzahl von Sprüharmen umfassen, die mittels der Geräteaktorik, wie zum Beispiel einem Antriebsmotor, ansteuerbar sein können, sodass die Sprüharme beispielsweise um eine Achse rotieren können, um die Spülflotte, zum Beispiel unter Verwendung von entlang der Sprüharme angeordneten Düsen, gleichmäßig im Spülraum zu verteilen. Beispielsweise kann ein solcher Sprüharm an einem Boden des Spülraums angeordnet sein und ein anderer Sprüharm kann an einer Decke des Spülraums angeordnet sein und zusätzlich oder alternativ können weitere Sprüharme dazwischen, beispielsweise an den Körben zum Aufnehmen des Geschirrs, angeordnet sein. Ein solcher oder ähnlicher Reinigungsvorgang kann mittels der mindestens einen Kameraeinheit überwacht werden. Beispielsweise kann die Kameraeinheit an einer Seitenwand des Spülraums angeordnet sein und zusätzlich oder alternativ am Boden und zusätzlich oder alternativ an einer Innenseite einer den Spülraum verschließenden Tür und zusätzlich oder alternativ an einer Rückwand des Spülraums. Eine Mehrzahl von Kameraeinheiten begünstigt vorteilhafterweise ein detailliertes Erfassen des gesamten Spülraums sowie des darin angeordneten Spülguts. Eine zufriedenstellende Reinigung der Vielzahl des in der Praxis vorzufindenden Geschirrs sowie die Bandbreite der Anschmutzungen stellen eine der Herausforderung bei der Entwicklung von Geschirrspülern dar. So erfordert beispielsweise die Reinigung von speziell geformtem Geschirr, wie zum Beispiel Getränkeflaschen oder hohen Gläsern, eine andere Vorgehensweise als die Reinigung von Tellern. Bei Getränkeflaschen kann beispielsweise aufgrund der kleinen Flaschenöffnung zu wenig Spülflotte in die Flasche gelangen und zum anderen kann wegen der schlanken, hohen Form die Spülflotte nicht in erforderlichen Maß den Flaschenboden erreichen. Um eine gute Reinigung zu gewährleisten sollte daher einerseits die Flaschenöffnung vom Sprühstrahl genau getroffen werden und andererseits auch ausreichend Spülflotte in die Flasche gelangen. Bei dem hier vorgestellten Verfahren kann vorteilhafterweise dieser Herausforderung begegnet werden, indem mittels der Bilder der Kamera beispielsweise als Spülparameter eine Form und Position und zusätzlich oder alternativ einen Verschmutzungsgrad der Trinkflasche ermittelt werden kann. Durch die Positionierung der beispielsweisen Trinkflasche kann anschließend als Referenzposition eine Lage der Trinkflaschenöffnung identifiziert werden. Der Motor kann dann, beispielsweise bei ausgeschalteter Umwälzpumpe, den Sprüharm beziehungsweise wenigstens eine Sprüharmdüse direkt unter der Flaschenöffnung positionieren. Anschließend kann beispielsweise die Umwälzpumpe eingeschaltet werden, um vorteilhafterweise eine gezielte Reinigung der Flasche zu bewirken. Mit dem hier vorgestellten Verfahren können vorteilhafterweise zu reinigende Geschirrteile zuverlässiger erkannt und Sprühvorrichtungen zielgerichteter positioniert werden können, um damit die Reinigung insbesondere spezieller Geschirrteile, wie beispielsweise Trinkflaschen, zu verbessern. Das beschriebene Verfahren kann insbesondere in einem Spezialprogramm für Trinkflaschen Verwendung finden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Abgleichens des identifizierten Spülgutparametes mit in einer Datenbank hinterlegten Spülgutparametern vor dem Schritt des Ansteuerns aufweisen. Dabei kann ein beispielsweise das Spülgut unter Verwendung der hinterlegten Spülgutparameter identifiziert werden. Beispielsweise kann das hier vorgestellte Verfahren unter Verwendung eines neuronalen Netzes durchgeführt werden, dass im Vorfeld eine Vielzahl von Spülgutparametern, wie beispielsweise bestimmte Formen und Abmessungen von Spülgut sowie verschiedene Verschmutzungsgrade und mögliche Positionierung innerhalb des Spülraums, erlernt haben kann. Solche und ähnliche Spülgutparameter können beispielsweise in der Datenbank des neuronalen Netzes hinterlegt sein. Beim Durchführen des hier vorgestellten Verfahrens können die erlernten Parameter mit der aktuellen Situation verglichen werden, um vorteilhafterweise anschließend die Sprüheinrichtung optimiert auf den erfassten Parameter beziehungsweise optimiert auf eine Mehrzahl erfasster Parameter anzusteuern. Dabei kann die Datenbank eines solchen neuronalen Netzes beispielsweise kontinuierlich erweitert werden, um ein Erkennen häufig verwendeten Spülguts zu beschleunigen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Schritt des Ansteuerns durchgeführt werden, wenn als Spülgutparameter eine vorbestimmte Größe und zusätzlich oder alternativ Form des Spülguts identifiziert wird. Beispielsweise kann spezielles Spülgut wie zum Beispiel ein Hohlgefäß beziehungsweise eine Trinkflasche anhand spezifischer Merkmale erkannt werden. Bei solchen Merkmalen kann es sich zum Beispiel um ein Verhältnis aus Flaschendurchmesser und Flaschenhöhe handeln oder um ein Verhältnis aus Flaschen- und Öffnungsdurchmesser. So weisen beispielsweise handelsübliche Trinkflaschen ein Höhen- / Durchmesserverhältnis von ca. 3,5 auf. Auf analoge Weise können auch langstielige Trinkgläser identifiziert werden. Bei Tellern liegt das Höhen-/Durchmesserverhältnis beispielsweise bei ca. 15. Die Identifizierung von Pfannen und Töpfen kann ebenfalls auf der Grundlage charakteristischer geometrischer Merkmale erfolgen. So liegt das Höhen- / Durchmesserverhältnis exemplarischer Pfannen bei ca. 7,5. Als zusätzliches Unterscheidungsmerkmal können zum Beispiel auch die Pfannengriffe erkannt werden. Auf der Grundlage einfacher geometrischer Eckwerte ist somit eine vorteilhafte Unterscheidung der Geschirrteile möglich. Entsprechend kann ein Intensivspülschritt (motorisches Verfahren des Sprüharms, so dass Düse in das Spülgut trifft) zum Beispiel nur genau dann stattfinden, wenn bestimmter Durchmesser unterschritten oder eine Höhe überschritten wird beziehungsweise ab einem entsprechenden Verhältnis dieser Größen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ansteuerns eines Ausgebens von Spülflotte unter Verwendung des Spülgutparameters aufweisen. Beispielsweise können als Spülgutparameter eine Verschmutzung beziehungsweise ein Grad einer Verschmutzung identifiziert werden. Handelt es sich bei dem erfassten speziellen Spülgut zum Beispiel um Grillroststäbe, so können beispielsweise hartnäckige Anschmutzungen punktuell auf der Oberfläche der Stäbe vorliegen, die mit dem hier vorgestellten Verfahren gezielt gespült werden können. Dabei können beispielsweise die Menge und zusätzlich oder alternativ die Konzentration der Spülflotte erhöht werden, wenn eine besonders hohe Verschmutzung erkannt wird, beispielsweise indem ein automatisches Dosiergerät angesteuert wird. Das hat den Vorteil, dass der Reinigungsprozess optimal auf das erfasste Spülgut sowie den aktuellen Verschmutzungsgrad abgestimmt werden kann. Zusätzlich oder alternativ zu einem Erhöhen einer Konzentration eines Reinigungsmittels kann beispielsweise eine Heizung zugeschaltet werden, um vorteilhafterweise die Reinigung zu verbessern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Ansteuerns die Sprüheinrichtung an der Referenzposition angehalten werden, insbesondere um während eines vorbestimmten Zeitraums an dieser Referenzposition gehalten zu werden. Wird als Referenzposition beispielsweise eine Flaschenöffnung festgelegt, so kann zum Beispiel eine Düse eines Sprüharms der Sprüheinrichtung so lange über oder unter der Flaschenöffnung positioniert werden, bis die Flasche vollständig mit Spülflotte ausgespült beziehungsweise der Schmutz in der Flasche eingeweicht worden ist. Falls der Sprüharm durch den Impuls des Sprühstrahls die optimale Position verlässt, kann zum Beispiel eine Korrektur der Sprüharmposition beispielsweise durch das neuronale Netz erfolgen. Entsprechend kann die Sprüharmposition vorteilhafterweise für eine definierte Zeit beibehalten werden, um eine optimale und punktuelle Reinigung zu ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren Schritt des erneuten Einlesens eines weiteren Kamerasignals über die Kameraschnittstelle umfassen, wobei das weitere Kamerasignal ein weiteres erfasstes Bild des Spülguts repräsentieren kann. In einem Schritt des erneuten Identifizierens mindestens eines Spülgutparameters des Spülguts unter Verwendung des weiteren Kamerasignals kann als Spülgutparameter eine Verunreinigung des Spülguts erfasst werden und in einem Schritt des erneuten Ansteuerns der Geräteaktorik unter Verwendung des Spülgutparameters kann die Sprüheinrichtung an der Referenzposition positioniert werden. Dabei können die Schritte des erneuten Einlesens, des erneuten Identifizierens und des erneuten Ansteuerns mit den Schritten des Einlesens, des Identifizierens und des Ansteuerns in einem Regelkreis verbunden sein. Beispielsweise kann das neuronale Netz den Reinigungsfortschritt kontinuierlich überwachen und bewerten. Während der Bewertung kann zum Beispiel die Umwälzpumpe ausgeschaltet werden. Wird ein festgelegter Reinigungsfortschritt erkannt, so kann das neuronale Netz den Sprüharm zur nächsten Referenzposition leiten. Ist bei allen vorhandenen Flaschen die Anschmutzung bis zum definierten Grad abgetragen, kann beispielsweise zum bekannten Spülbetrieb mit rotierendem Sprüharm zurückgekehrt werden. Vorteilhafterweise kann dadurch die Programmlaufzeit insgesamt möglichst kurz gehalten werden.
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Zudem wird ein Verfahren zum Einlernen von Spülparametern vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens einer Mehrzahl von Bildsignalen, wobei die Bildsignale eine Mehrzahl von Bildern von in einem Spülraum eines Spülgeräts angeordnetem Spülgut repräsentieren. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Extrahierens von einer Mehrzahl von Spülgutparametern aus den eingelesenen Bildsignalen und einen Schritt des Speicherns der extrahierten Spülgutparameter in einer Datenbank. Beispielsweise kann es sich bei dem hier vorgestellten Verfahren um ein Trainingsprogramm für eine künstliche Intelligenz, beispielsweise ein neuronales Netz, handeln. In einer Trainingsumgebung, beispielsweise in einem Labor, einer Experimentierküche oder Versuchshalten im Feld, kann das neuronale Netz über die Bilder der Kameras auf das Erkennen von speziellen Geschirrteilen, deren spezifischen Anschmutzungen sowie deren Haltevorrichtungen und damit deren Position in einem Geschirrkorb trainiert werden. Das neuronale Netz kann dadurch vorteilhafterweise in die Lage versetzt werden, die spezifischen Geschirrteile sowie deren Verschmutzung und Verschmutzungsgrad zu erkennen. Ferner kann das neuronale Netz lernen zu entscheiden, wie viele spezielle Geschirrteile sich im Korb befinden und an welcher Stelle sie positioniert sind. Ferner kann das neuronale Netz in einer Trainingsumgebung lernen, den Reinigungsfortschritt der speziellen Geschirrteile zu erkennen und zu bewerten. Bei einem späteren Einsatz des mit dem hier vorgestellten Verfahren trainierten neuronalen Netzes beispielsweise in einem Verfahren zum Reinigen von Spülgut in einem Spülgerät kann das neuronale Netz in die Programmalgorithmen eingreifen, die in der Gerätesteuerung hinterlegt sein können. Die Geräteaktorik des Geschirrspülers kann dann beispielsweise von der Gerätesteuerung ein- und ausgeschaltet werden, wobei das neuronale Netz Entscheidungen vorgeben kann.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern beziehungsweise umzusetzen. Dabei kann die Vorrichtung als neuronales Netz ausgebildet sein oder ein solches umfassen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Die Kombination von neuronalem Netz und motorisch angetriebenem Sprüharm ermöglicht zudem das gezielte, effektive und effiziente Reinigen von speziellen Geschirrteilen wie beispielsweise Trinkflaschen, Grillroststäben oder Töpfen und Pfannen.
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Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
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Zudem wird ein Spülgerät zum Reinigen von Spülgut vorgestellt, wobei das Spülgerät mindestens eine in einem Spülraum des Spülgeräts angeordnete Kameraeinheit zum Erfassen des Spülguts umfasst und zumindest eine mittels einer Geräteaktorik bewegliche Sprüheinrichtung zum Verteilen von Spülflotte in dem Spülraum und eine Variante der zuvor vorgestellten Vorrichtung. Durch diese Kombination können die zuvor genannten Vorteile optimal umgesetzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Spülgerät einen in dem Spülraum angeordneten oder anordenbaren Korb zum Aufnehmen des Spülguts umfassen, wobei der Korb mindestens einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen von speziellem Spülgut aufweisen kann. Beispielsweise kann der Korb in einem oder mehreren Aufnahmebereichen spezielle Haltevorrichtungen zum Halten von speziellem Spülgut, wie beispielsweise Flaschen, aufweisen. Dabei kann die Sprüheinrichtung ausgeformt sein, um in diesen Aufnahmebereichen angeordnetes Spülgut optimal zu erreichen, beispielsweise indem Düsen zum Ausgeben von Spülflotte exakt unter den Haltevorrichtungen anordenbar sind. Vorteilhafterweise kann dadurch ein Spülprozess mit einer Variante des zuvor beschriebenen Verfahrens optimiert werden. Der Nutzen von sogenannten Intensivspülzonen kann in Kombination mit einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens zum Reinigen von Spülgut vorteilhafterweise erheblich erhöht werden.
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Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung eines Spülgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Reinigen von Spülgut gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung eines Spülgeräts mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Reinigen von Spülgut gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 7 eine schematische Darstellung eines Spülgeräts mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einlernen von Spülparametern gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Spülgeräts 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem hier dargestellten Spülgerät 100 handelt es sich beispielhaft um einen handelsüblichen Geschirrspüler. Das Spülgerät 100 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Spülraum 105 auf, der mit der Tür 110 verschließbar ist und mittels des Türgriffs 115 zu öffnen ist. Der handelsübliche Geschirrspüler ist in der Regel als Einbaugerät in einer Küchenzeile unterhalb einer Arbeitsplatte 120 eingebaut. Innerhalb der Tür 110 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Gerätesteuereinrichtung 125 angeordnet, die ausgebildet ist, um eine Geräteaktorik 130 des Spülgeräts 100 anzusteuern. Spülraumseitig innerhalb der Tür 110 ist beispielhaft eine Kameraeinheit 135 angeordnet, die ausgebildet ist, Bilder des Spülraums 105 aufzunehmen. Um die Bildaufnahme zu unterstützen, beleuchtet in einem Ausführungsbeispiel eine Beleuchtungseinrichtung 140 den Spülraum 105. Innerhalb des Spülgeräts 100 ist lediglich beispielhaft ein Korbsystem angeordnet, bestehend aus drei Körben 145, 146, 147 zur Aufnahme von Spülgut 150, das auch als Geschirr bezeichnet werden kann, wobei die Körbe 145, 146, 147 in einem Ausführungsbeispiel als eine Besteckschublade 145, ein Oberkorb 146 und ein Unterkorb 147 ausgebildet sind. Das Spülgerät 100 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Sprüheinrichtung mit beispielhaft drei rotierbaren Sprüharmen, 155, 156, 157. Mittels aus den Sprüharmen 155, 156, 157 austretenden Sprühstrahlen 160 ist in diesem Ausführungsbeispiel das Geschirr in den Körben reinigbar. Der Druck für die Sprüharme 155, 156, 157 ist beispielhaft von einer Umwälzpumpe 165 erzeugbar. Mit einer Wasserweiche 166 ist zudem beispielhaft zwischen den einzelnen Sprüharmen 155, 156, 157 umschaltbar.
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Innerhalb des Unter- und Oberkorbs 147, 146 sind in einem Ausführungsbeispiel spezielle Haltevorrichtungen 170 angeordnet, die ausgebildet sind, um Trinkflaschen und hohe beziehungsweise längere Gläser zu halten. In einem Ausführungsbeispiel sind die Haltevorrichtungen 170 ausklappbar ausgebildet.
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Die zufriedenstellende Reinigung der Vielzahl des in der Praxis vorzufindenden Geschirrs sowie die Bandbreite der Anschmutzungen stellen eine der Herausforderung bei der Entwicklung von Geschirrspülern dar. So erfordert beispielsweise die Reinigung von Getränkeflaschen eine andere Vorgehensweise als die Reinigung von Tellern. Bei Getränkeflaschen ergibt sich zum einen das Problem, dass aufgrund der kleinen Flaschenöffnung zu wenig Spülflotte in die Flasche gelangt und zum anderen wegen der schlanken, hohen Form die Spülflotte nicht in erforderlichen Maß den Flaschenboden erreicht.
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Hierfür können manche Geschirrspüler spezielle Spülzonen wie zum Beispiel Intensivspülzonen aufweisen. Ferner können unter Verwendung spezieller Vorrichtungen und Verfahren beispielsweise die Art des eingeräumten Geschirrs erkannt und infolge dessen die Spülparameter angepasst werden. Dabei kann die Qualität der Reinigung in hohem Maß davon abhängen, wie genau die Art der Geschirrteile und deren Position im Korb erkannt werden. Ferner kann es wesentlich sein, in Bezug auf die ermittelte Position des zu reinigenden Geschirrteils die Sprüheinrichtungen gezielt zu positionieren und zu aktivieren, um eine vollständige Reinigung zu ermöglichen. Insbesondere um eine gute Reinigung von Trinkflaschen zu ermöglichen, sollte einerseits die Flaschenöffnung vom Sprühstrahl genau getroffen werden und andererseits auch ausreichend Spülflotte in die Flasche gelangen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 200 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine künstliche Intelligenz beziehungsweise ein neuronales Netz beziehungsweise einen Klassifikator und ist ausgebildet, um ein Kamerasignal 205 über eine Kameraschnittstelle 210 zu einer Kameraeinheit, wie sie in der vorangegangenen Figur beschrieben wurde, einzulesen. Das Kamerasignal 205 repräsentiert ein erfasstes Bild des Spülguts in einem Spülgerät. Die Vorrichtung 200 ist weiterhin ausgebildet, um unter Verwendung des Kamerasignals 205 mindestens einen Spülgutparameter des Spülguts zu identifizieren.
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Lediglich beispielhaft ist als Parameter eine Größe, eine Form, eine Position sowie ein Grad der Verschmutzung des Spülguts identifizierbar. Unter Verwendung des Spülgutparameters ist die Vorrichtung 200 in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Geräteaktorik 130 anzusteuern, um eine Sprüheinrichtung des Spülgeräts an einer Referenzposition an dem erfassten Spülgut zu positionieren. In einem Ausführungsbeispiel greift das neuronale Netz hierfür in Programmalgorithmen ein, die in der Gerätesteuereinrichtung 125 hinterlegt sind. Die Geräteaktorik 130 umfasst in einem Ausführungsbeispiel Umwälzpumpe 165, eine Wasserweiche 166 und einen Antriebsmotor 215. Diese sind beispielhaft von der Gerätesteuereinrichtung 125 ein- und ausschaltbar, wobei das neuronale Netz Entscheidungen vorgibt.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Reinigen von Spülgut gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Verfahren 300 ist beispielhaft auf einer Vorrichtung, wie sie in der vorangegangenen 2 beschrieben wurde, ausführbar. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 305 des Einlesens eines Kamerasignals über eine Kameraschnittstelle zu mindestens einer Kameraeinheit, wobei das Kamerasignal ein erfasstes Bild des Spülguts in einem Spülraum eines Spülgeräts, wie es in der vorangegangenen 1 beschrieben wurde, repräsentiert. In einem Schritt 310 des Identifizierens wird unter Verwendung des Kamerasignals mindestens ein Spülgutparameter des Spülguts identifiziert. Bei dem Spülgutparameter handelt es sich beispielhaft um eine Position und zusätzlich oder alternativ eine Form und zusätzlich oder alternativ eine Größe und zusätzlich oder alternativ eine Verschmutzung des Spülguts. Weiterhin umfasst das Verfahren 300 einen Schritt 315 des Ansteuerns der Geräteaktorik des Spülgeräts unter Verwendung des Spülgutparameters, um die Sprüheinrichtung an einer Referenzposition an dem erfassten Spülgut zu positionieren. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Referenzposition um eine Position an einer erfassten starken Verschmutzung des Spülguts oder um eine Öffnung des lediglich beispielhaft als Flasche ausgeformten Spülguts.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Spülgeräts 100 mit einer Vorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Spülgerät 100 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 1 beschriebenen Spülgerät, mit dem Unterschied, dass es eine Vorrichtung 200 zum Steuern eines Verfahrens zum Reinigen von Spülgut, wie es in der vorangegangenen 3 beschrieben wurde, umfasst.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind im Spülraum 105 des Spülgeräts 100 lediglich beispielhaft drei Körbe 145, 146, 147 zum Aufnehmen des Spülguts 150 angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel weist der Unterkorb 147 einen ersten Aufnahmebereich 400 und einen zweiten Aufnahmebereich 402 zum Aufnehmen von speziellem Spülgut auf. Die Aufnahmebereiche 400, 402 können auch als intelligente Spülzonen bezeichnet werden.
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Lediglich beispielhaft sind im ersten Aufnahmebereich 400 spezielle Haltevorrichtungen 170 angeordnet, die ausgebildet sind, um längliches, hohlförmiges Spülgut wie beispielhaft Trinkflaschen oder lange Gläser zu halten. Der zweite Aufnahmebereich ist in einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um flaches Spülgut wie beispielhaft Grillroststäben aufzunehmen.
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Ferner weist das Spülgerät 100 die Geräteaktorik 130 einschließlich einer Umwälzpumpe 165 mit der Wasserweiche 166 und einem Antriebsmotor 215 zum Bewegen mindestens des unteren Sprüharms 157 der Sprüheinrichtung auf.
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Das in den Körben 145, 146, 147 anordenbare Spülgut 150 ist mittels der beispielhaft an der Tür 110 angeordneten Kameraeinheit 135 erfassbar sowie mittels einer beispielhaft an einer Rückwand 405 angeordneten weiteren Kameraeinheit 407. Die Kameraeinheit 135 und die weitere Kameraeinheit 407 sind ausgebildet, um unter Verwendung eines Kamerasignals, wie es in der vorangegangenen 2 beschrieben wurde, Bilder des erfassten Spülguts 150 an die Vorrichtung 200 bereitzustellen. Die Vorrichtung 200 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein neuronales Netz und ist ausgebildet, um unter Verwendung des Kamerasignals mindestens einen Spülgutparameter des Spülguts 150 zu identifizieren. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Spülgutparameter um eine vorbestimmte Größe sowie eine vorbestimmte Form des Spülguts. Dabei ist der Spülgutparameter lediglich beispielhaft mit anderen Spülgutparametern abgleichbar, die in einer Datenbank des neuronalen Netzes hinterlegt sind, um das Spülgut 150 als spezielles Spülgut zu erkennen und einen punktuell auf das Spülgut 150 abgestimmten Reinigungsprozess durchzuführen.
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Hierfür ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um durch Ansteuern der Geräteaktorik 130 unter Verwendung des Spülgutparameters die Sprüheinrichtung an einer Referenzposition 410 an dem erfassten Spülgut 150 zu positionieren, wobei es sich bei dem Spülgut 150 lediglich beispielhaft um ein Hohlgefäß beziehungsweise eine Trinkflasche handelt. In einem Ausführungsbeispiel entspricht die Referenzposition 410 einer Position unterhalb einer erfassten Flaschenöffnung der in dem ersten Aufnahmebereich 400 angeordneten Flasche. Entsprechend ist der untere Sprüharm 157 beispielhaft unter der Flaschenöffnung des speziellen Geschirrteils beziehungsweise einer Trinkflasche anordenbar.
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Mit anderen Worten erkennt die Kamera das spezielle Spülgut anhand spezifischer Merkmale wie zum Beispiel dem Verhältnis aus Flaschendurchmesser und Flaschenhöhe oder dem Verhältnis aus Flaschen- und Öffnungsdurchmesser. So weist in einem Ausführungsbeispiel die Trinkflaschen ein Höhen- / Durchmesserverhältnis von ca. 3,5 auf. Auf analoge Weise sind auch langstielige Trinkgläser identifizierbar. Bei Tellern liegt das Höhen- / Durchmesserverhältnis bei ca. 15. Auf der Grundlage einfacher geometrischer Eckwerte ist somit eine Unterscheidung der Geschirrteile möglich.
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Um der Kamera zusätzlich noch ein örtliches Unterscheidungsmerkmal beziehungsweise die Flaschenposition zu mitzuteilen, sind die Halter der Hohlgefäße lediglich beispielhaft im hinteren Bereich des unteren Geschirrkorbs angeordnet, vorzugsweise in den beiden hinteren Ecken und der Mitte oder alternativ in den Ecken der rechten oder linken Korbseite. Über die bekannte Position der Halter ist auch die Position der Flaschenöffnung eindeutig definiert und der Sprüharm 157 ist mit dem Motor genau unter der Öffnung des Hohlgefäßes positionierbar. Der Motor ist in einem Ausführungsbeispiel als Schrittmotor ausgeführt, um den Sprüharm 157 exakt unter die Öffnung des Hohlgefäßes bewegen zu können. Entsprechend ist beispielhaft ein Anhalten der Sprüheinrichtung an der Referenzposition ermöglicht, um beispielhaft eine Düse des Sprüharms 157 während eines vorbestimmten Zeitraums an dieser Referenzposition 410 zu halten.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Vorrichtung 200 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen 2 und 4 beschriebenen Vorrichtung und ist beispielhaft als neuronales Netz ausgebildet. Das neuronale Netz ist in diesem Ausführungsbeispiel Bestandteil eines Regelkreises 500 für die Positionierung einer Sprüheinrichtung eines Spülgeräts, wie es in den vorangegangenen 1 und 4 beschrieben wurde. Hierbei ist beispielhaft ein Sprüharm der Sprüheinrichtung unter einer Flaschenöffnung eines speziellen Geschirrteils beziehungsweise einer Trinkflasche positionierbar. In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung ausgebildet, um nach einem Ansteuern eines Positionierens der Sprüheinrichtung an der Referenzposition ein weiteres Kamerasignal 505 über die Kameraschnittstelle 210 einzulesen, wobei das weitere Kamerasignal 505 ein weiteres erfasstes Bild des Spülguts repräsentiert. Die Vorrichtung 200 ist weiterhin ausgebildet, um unter Verwendung des weiteren Kamerasignals 505 erneut mindestens einen Spülgutparameter des Spülguts zu identifizieren. In einem Ausführungsbeispiel ist als Spülgutparameter eine Verunreinigung des Spülguts erfassbar, wodurch ein Spülfortschritt im Vergleich erkennbar ist. Bei Erfassen einer noch immer bestehenden Verschmutzung ist die Vorrichtung 200 ausgebildet, um unter Verwendung des Spülgutparameters die Geräteaktorik erneut anzusteuern, um die Sprüheinrichtung erneut oder weiterhin an der Referenzposition zu positionieren.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Reinigen von Spülgut gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Verfahren entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 3 beschriebenen Verfahren, mit dem Unterschied, dass es zusätzliche Schritte aufweist.
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In diesem Ausführungsbeispiel folgt auf den Schritt 310 des Identifizierens eines Spülparameters ein beispielhafter Schritt 600 des Abgleichens. In diesem Schritt 600 wird lediglich beispielhaft der identifizierte Spülgutparameter mit in einer Datenbank hinterlegten Spülgutparametern abgeglichen. Unter Verwendung der hinterlegten Parameter wird beispielhaft erfasstes Spülgut als spezielles Spülgut identifiziert, woraufhin der Schritt 315 des Ansteuerns der Geräteaktorik durchgeführt wird, um die Sprüheinrichtung an einer Referenzposition an dem erfassten Spülgut zu positionieren. Dabei wird der Schritt 315 des Ansteuerns in einem Ausführungsbeispiel nur durchgeführt, wenn als Spülgutparameter eine vorbestimmte Größe und zusätzlich oder alternativ eine vorbestimmte Form des Spülguts identifiziert wird.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 315 des Ansteuerns die Sprüheinrichtung an der Referenzposition angehalten, um während eines vorbestimmten Zeitraums an dieser Referenzposition gehalten zu werden. Lediglich beispielhaft umfasst das Verfahren 300 zudem einen Schritt 605 des Ansteuerns eines Ausgebens von Spülflotte unter Verwendung des Spülgutparameters. Dabei wird beispielhaft eine Konzentration von Reinigungsmittel entsprechend der erkannten Größe und zusätzlich oder alternativ dem Grad der erkannten Verschmutzung des Spülguts angepasst.
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In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 300 weiterhin einen Schritt 610 des erneuten Einlesens eines weiteren Kamerasignals über die Kameraschnittstelle, wobei das weitere Kamerasignal ein weiteres erfasstes Bild des Spülguts repräsentiert. Daraufhin folgt beispielhaft ein Schritt 615 des erneuten Identifizierens mindestens eines Spülgutparameters des Spülguts unter Verwendung des weiteren Kamerasignals, wobei als Spülgutparameter beispielhaft eine Verunreinigung des Spülguts erfasst wird. In einem Schritt 620 des erneuten Ansteuerns der Geräteaktorik unter Verwendung des Spülgutparameters, wird in diesem Ausführungsbeispiel die Sprüheinrichtung erneut an der Referenzposition positioniert, um die erfasst Verschmutzung zu beseitigen.
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In einem Ausführungsbeispiel sind die Schritte 610, 615, 620 des erneuten Einlesens, des erneuten Identifizierens und des erneuten Ansteuerns mit den Schritten 305, 310, 315 des Einlesens, des Identifizierens und des Ansteuerns in einem Regelkreis verbunden. Die erfindungsgemäße Funktion des Regelkreises wird nachfolgend am Beispiel einer Trinkflasche beschrieben.
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Mittels der Bilder der mindestens einen Kamera ermittelt das neuronale Netz die Position der Trinkflasche und damit auch die Lage der Trinkflaschenöffnung. Hierfür sind die Kameras vorzugsweise im Boden oder den Seitenwänden des Geschirrspülers angeordnet. Der Antriebsmotor positioniert - gesteuert durch das neuronale Netz - bei ausgeschalteter Umwälzpumpe den Sprüharm beziehungsweise wenigstens eine Sprüharmdüse direkt unter der Spülflaschenöffnung. Anschließend schaltet die Gerätesteuereinrichtung die Umwälzpumpe wieder ein. Falls der Sprüharm durch den Impuls des Sprühstrahls die optimale Position verlässt, erfolgt eine Korrektur der Sprüharmposition durch das neuronale Netz. Die Sprüharmposition wird für eine definierte Zeit beibehalten, um beispielhaft den Schmutz in der Flasche einzuweichen. Derweil bewertet das neuronale Netz den Reinigungsfortschritt. Während der Bewertung wird die Umwälzpumpe ausgeschaltet. Wird ein festgelegter Reinigungsfortschritt erkannt, bewegt das neuronale Netz den Sprüharm zur nächsten Flaschenöffnung. Ist bei allen vorhandenen Flaschen die Anschmutzung bis zum definierten Grad abgetragen, wird zum bekannten Spülbetrieb mit rotierendem Sprüharm zurückgekehrt, um die Programmlaufzeit möglichst kurz zu halten. Falls das neuronale Netz nur einen geringen Reinigungsfortschritt erkennt, wird vorzugsweise eine Heizung eingeschaltet und zusätzlich oder alternativ zusätzlicher Reiniger dosiert.
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Dieses Verfahren 300 ist bei einer Vielzahl von speziellen Spülgütern, wie beispielsweise auch Grillroststäben einsetzbar. Bei Grillroststäben stellt sich insbesondere das Problem, dass hartnäckige Anschmutzungen punktuell auf der Oberfläche der Stäbe vorliegen, die mit dem beschriebenen Verfahren gezielt gespült werden können. Ein weiterer Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens 300 ist die Intensivreinigung von Töpfen und Pfannen, die auch zum Spülen in den Korb gegeben werden. Die Kameras sowie wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung befinden sich in diesem Anwendungsfall vorzugsweise im Boden des Spülraums. Die Kameras vorzugsweise oberhalb des Wasserstands bei ausgeschalteter Umwälzpumpe. Zur Ermittlung des Reinigungsfortschritts wird auch hier die Umwälzpumpe ausgeschaltet. Darüber hinaus kann das beschriebene Verfahren 300 auch bei einer herkömmlichen Korbbeladung zur Verbesserung des Reinigungsergebnisses eingesetzt werden. In vorteilhafter Weise wird durch das beschriebene Verfahren 300 die Reinigung von speziell geformten Geschirrteilen verbessert und somit der Stand der Technik gezielt weiterentwickelt.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines Spülgeräts 100 mit einer Vorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Spülgerät 100 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 4 beschriebenen Spülgerät mit der beschriebenen Vorrichtung.
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Dabei ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel im zweiten Aufnahmebereich 402 lediglich beispielhaft eine Pfanne als Spülgut 150 aufgenommen. Die Identifizierung von Pfannen und Töpfen erfolgt ebenfalls auf der Grundlage charakteristischer geometrischer Merkmale. So liegt das Höhen- / Durchmesserverhältnis exemplarischer Pfannen beispielhaft bei ca. 7,5. Als zusätzliches Unterscheidungsmerkmal sind mittels der Kameraeinheiten 135, 500 auch die Pfannengriffe erfassbar und durch die Vorrichtung 200 als solche erkennbar.
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Töpfe und Pfannen werden vorzugsweise im vorderen Bereich des Unterkorbs abgelegt. Mittels des beispielhaft als Schrittmotor ausgeführten Antriebsmotors 215 beziehungsweise des Sprüharmmotors ist der Sprüharm 157 beispielhaft in einer Hin- und Herbewegung beziehungsweise eine Schwenkbewegung bewegbar, um beispielsweise Pfannen zu reinigen.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahren 800 zum Einlernen von Spülparametern gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 800 kann beispielhaft zum Trainieren eines neuronalen Netzes einer Vorrichtung, wie sie in den vorangegangenen 2, 4, 5 und 7 beschrieben wurde, angewandt werden.
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Das Verfahren 800 umfasst einen Schritt 805 des Einlesens einer Mehrzahl von Bildsignalen, wobei die Bildsignale eine Mehrzahl von Bildern von in einem Spülraum eines Spülgeräts angeordnetem Spülgut repräsentieren. Zudem umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 718 des Extrahierens von einer Mehrzahl von Spülgutparametern aus den eingelesenen Bildsignalen und einen Schritt 815 des Speicherns der extrahierten Spülgutparameter in einer Datenbank.
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Mit anderen Worten wird mit dem hier dargestellten Verfahren 800 in einer Trainingsumgebung (Labor, Experimentierküche, Versuchshalte im Feld etc.) das neuronale Netz über die Bilder der Kameras auf das Erkennen von speziellen Geschirrteilen, deren spezifischen Anschmutzungen sowie deren Haltevorrichtungen und damit deren Position im Geschirrkorb trainiert. Das neuronale Netz wird dadurch in die Lage versetzt, die spezifischen Geschirrteile sowie deren Verschmutzung und Verschmutzungsgrad zu erkennen. Ferner kann das neuronale Netz entscheiden, wie viele spezielle Geschirrteile sich im Korb befinden und an welcher Stelle sie positioniert sind. Ferner lernt das neuronale Netz in einer Trainingsumgebung den Reinigungsfortschritt der speziellen Geschirrteile zu erkennen und zu bewerten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018202092 A1 [0002]
