DE102022123905A1

DE102022123905A1 - Verfahren und System zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes in einem Backraum eines Backgeräts

Info

Publication number: DE102022123905A1
Application number: DE102022123905.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Herbert; Alaa Eltabei; Matthew Schwind
Original assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Current assignee: Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2022-09-19
Publication date: 2023-05-25

Abstract

Es wird ein Verfahren (100) zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes (16) in einem Backraum (12) eines Backgerätes (10) vorgeschlagen, in dem durch ein Backprozess-Überwachungssystem (30) die Art des Backgutes klassifiziert wird, dann optional der Ursprungszustand des Backgutes detektiert wird, und schließlich der aktuelle Backzustand des Backgutes (16) durch Aufnehmen eines Bildes des Backgutes durch einen in den Backraum (12) gerichteten optischen Sensor (32) und Ermitteln des aktuellen Backzustandes betreffend die klassifizierte Backgutart und basierend auf dem aktuell aufgenommenen Bild automatisiert detektiert wird, wobei an den Benutzer des Backgeräts (10) eine Information geliefert wird, die den detektierten aktuellen Backzustand anzeigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes in einem Backraum eines Backgerätes, ein Backprozess-Überwachungssystem zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes in einem Backraum eines Backgerätes und ein Backgerät mit einem solchen ein Backprozess-Überwachungssystem.
Bei herkömmlichen Backgeräten wird der Backprozess eines Backgutes in der Regel manuell durch den Benutzer überwacht, indem er den Backprozess in der Regel durch optische Begutachtung oder mittels zusätzlicher Hilfsmittel wie zum Beispiel einem Holzstab oder einem weiteren Gerät mit einem Sensorelement, um das Innere eines Backguts zu prüfen, prüft. In diesem Zusammenhang gibt es zum Teil auch optische Sensoren in den Backöfen zur Erstellung von Momentanaufnahmen, auf deren Basis der Benutzer über zum Beispiel sein Smartphone die optische Überwachung aus der Ferne manuell durchführen kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Maßnahme zu schaffen, die einen Backprozess verschiedener Backgüter für den Benutzer vereinfacht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch das im unabhängigen Anspruch 1 definierte Verfahren zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes in einem Backraum eines Backgerätes. Einige vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße (insbesondere computer-implementierte) Verfahren zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes in einem Backraum eines Backgerätes umfasst ein Klassifizieren der Art des Backgutes; ein automatisiertes Detektieren des aktuellen Backzustandes des Backgutes durch Aufnehmen eines Bildes des Backgutes durch einen in den Backraum gerichteten optischen Sensor (insbesondere Kamera) und Ermitteln des aktuellen Backzustandes betreffend die klassifizierte Backgutart und basierend auf dem aktuell aufgenommenen Bild; und ein Liefern einer Information an den Benutzer des Backgeräts, die den detektierten aktuellen Backzustand anzeigt.
Durch das automatisierte Detektieren des aktuellen Backzustandes des Backgutes hat der Benutzer deutlich weniger Aufwand während des Backprozesses. Und durch das Klassifizieren der Backgutart und das Ermitteln des aktuellen Backzustandes betreffend diese klassifizierte Backgutart ist das automatisierte Detektieren des aktuellen Backzustandes auch für verschiedene Backgutarten möglich, ohne dass dies doch wieder mehr Aufwand für den Benutzer einfordert. Durch das erfindungsgemäße Backprozess-Überwachungsverfahren kann auch der gesamte Backprozess vorteilhafterweise automatisiert ablaufen.
Das erfindungsgemäße Backprozess-Überwachungsverfahren ist zum Beispiel anwendbar in Backgeräten in Form von Backofen, Dampfbackofen, Herd oder Mikrowelle, und insbesondere in Haushaltsgeräten. Der Backzustand des Backgutes kann beispielsweise binär (z.B. nicht-fertig, fertig) oder mehrdimensional (z.B. roh, angebräunt, fertig, verbrannt, etc.) oder regressiv (den Fortschritt bewertende Zahl, z.B. 85%) detektiert werden. Die Backzustandsinformation kann an den Benutzer beispielsweise über ein Display und/oder einen Lautsprecher am Backgerät oder über ein Netz oder eine Kommunikationsverbindung zu einem Benutzergerät (z.B. Smartphone) geliefert werden. Das automatisierte Detektieren des aktuellen Backzustandes des Backgutes und das Liefern der Backzustandsinformation an den Benutzer werden vorzugsweise während des Backprozesses mehrfach durchgeführt, insbesondere bis der Backzustand als fertig detektiert wird.
Vorzugsweise weist das Verfahren ferner nach dem Klassifizieren der Backgutart ein Abrufen eines backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus entsprechend der klassifizierten Backgutart aus einem (lokalen oder externen) Speicher auf, um das Detektieren des aktuellen Backzustandes des Backgutes gemäß dem abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus und somit ein zum Backgut passenden Prozess durchzuführen. Durch diesen Mechanismus kann im Vergleich zu herkömmlichen Systemen vorteilhafterweise die Wahrscheinlichkeit von fehlerhaften Parametern reduziert werden und das Überwachungsverfahren auf weitere Parametrisierungen bezüglich der Beschaffenheit des Backgutes verzichtet werden.
Das Klassifizieren der Art des Backgutes wird vorzugsweise durch Aufnehmen eines Bildes des Backgutes durch den optischen Sensor und Ermitteln der Backgutart basierend auf dem aufgenommenen Bild durchgeführt. Für das Ermitteln der Backgutart kommen bevorzugt Algorithmen zum Einsatz, die dem Bereich der Künstlichen Intelligenz zugeschrieben werden, sodass ein künstliches neuronales Netz die Aufnahme bewertet und automatisiert erkennt, um welches Backgut es sich handelt. Der Algorithmus ist in der Lage, eine Vielzahl von Backgutarten zu unterscheiden (z.B. Pizza, Brot, Marmorkuchen, etc.).
Alternativ oder zusätzlich kann das Klassifizieren der Art des Backgutes auch durch Empfangen einer Eingabe betreffend die Backgutart vom Benutzer durchgeführt werden. Bei der zusätzlichen Verwendung kann der Benutzer zum Beispiel ohne besonderen Aufwand die durch den Algorithmus ermittelte und ihm angezeigte Backgutart bestätigen oder widersprechen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren ferner vor dem Detektieren des aktuellen Backzustandes des Backgutes ein Detektieren des Ursprungszustandes des Backgutes vor dem Backprozess auf. Der detektierte Ursprungszustand (z.B. tiefgefroren, angetaut, aufgetaut, vorgebacken, etc.) kann für das nachfolgende Detektieren des Backzustandes unterstützend herangezogen werden. Vorzugsweise wird das Detektieren des Ursprungszustandes des Backgutes durch Ermitteln des Ursprungszustandes basierend auf einem zuvor oder aktuell aufgenommenen Bild durchgeführt, wobei das Detektieren des Ursprungszustandes des Backgutes ebenfalls gemäß dem abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Detektieren des Ursprungszustandes auch durch Empfangen einer Eingabe betreffend den Ursprungszustand vom Benutzer durchgeführt werden. Bei der zusätzlichen Verwendung kann der Benutzer zum Beispiel ohne besonderen Aufwand den durch den Algorithmus ermittelten und ihm angezeigten Ursprungszustand bestätigen oder widersprechen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Übermitteln einer Information, die den als fertig detektierten Backzustand anzeigt, an eine Backprozess-Steuereinrichtung des Backgeräts auf. Auf dieser Basis kann die Backprozess-Steuereinrichtung dann automatisch das Heizen des Backraums durch wenigstens eine Heizeinrichtung und damit den Backprozess beenden oder zumindest reduzieren.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Klassifizieren der Art des Backgutes mehrfach durchgeführt, vorzugsweise bis eine Wahrscheinlichkeit der fehlerfrei klassifizierten Backgutart einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Falls bei diesem mehrfachen Klassifizieren der Art des Backgutes eine andere aktuelle Backgutart als zuvor (mit höherer Wahrscheinlichkeit der fehlerfreien Klassifizierung) klassifiziert wird, wird dann aus dem (lokalen oder externen) Speicher ein anderer backgutspezifischer Überwachungsalgorithmus entsprechend der aktuell klassifizierten Backgutart abgerufen, um das Detektieren des aktuellen Backzustandes des Backgutes nun gemäß dem anderen abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus durchzuführen, das der Backgutart besser entspricht.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Backprozess-Überwachungssystem zum Überwachen eines Backprozesses eines Backguts in einem Backraum eines Backgeräts, welches einen in den Backraum gerichteten optischen Sensor (insbesondere Kamera) zum Aufnehmen eines Bildes des Backguts im Backraum des Backgeräts; wenigstens ein Ausgabeelement zum Liefern einer Information an einen Benutzer des Backgeräts, die einen aktuellen Backzustand des Backguts im Backraum anzeigt; und einen mit dem optischen Sensor und dem wenigstens einen Ausgabeelement verbundenen Überwachungscomputer zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung aufweist.
Mit diesem Backprozess-Überwachungssystem werden dieselben Vorteile erzielt, wie oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Backprozess-Überwachungsverfahren erläutert. Das erfindungsgemäße Backprozess-Überwachungssystem ist zum Beispiel in Backgeräten in Form von Backofen, Herd oder Mikrowelle, und insbesondere in Haushaltsgeräten anwendbar. Das wenigstens eine Ausgabeelement zum Liefern der Backzustandsinformation an den Benutzer ist beispielsweise ein Display und/oder ein Lautsprecher am Backgerät, ein Netzwerkanschluss an ein Netz, an das ein Benutzergerät angekoppelt ist, eine Kommunikationsverbindung zu einem Benutzergerät (z.B. Smartphone). Der Überwachungscomputer des Backprozess-Überwachungssystems ist vorzugsweise auch mit der Backprozess-Steuereinrichtung des Backgeräts verbunden oder sogar mit dieser integriert.
Das Backprozess-Überwachungssystem weist vorzugsweise ferner einen mit dem Überwachungscomputer verbundenen lokalen Speicher und/oder einen mit dem Überwachungscomputer verbundenen Netzwerkanschluss, an den ein Netzwerk mit einem externen Speicher angekoppelt ist, auf. In dem lokalen Speicher und/oder in dem externen Speicher sind mehrere backgutspezifische Bildcharakteristiken entsprechend verschiedenen Backgutarten und mehrere backgutspezifische Überwachungsalgorithmen entsprechend verschiedenen Backgutarten gespeichert.
Außerdem weist das Backprozess-Überwachungssystem vorzugsweise ferner wenigstens ein Eingabeelement auf, das mit dem Überwachungscomputer verbunden ist und so ausgestaltet ist, dass der Benutzer die Backgutart und/oder den Ursprungszustand des Backguts eingeben oder bestätigen kann. Dieses wenigstens eine Eingabeelement ist beispielsweise ein Eingabevorrichtung am Backgerät, ein Netzwerkanschluss an ein Netz, an das ein Benutzergerät angekoppelt ist, eine Kommunikationsverbindung zu einem Benutzergerät (z.B. Smartphone).
Bezüglich weiterer Begriffserläuterungen, Ausführungsformen und bevorzugter Ausgestaltungen zu diesem Backprozess-Überwachungssystem wird ergänzend auf die oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Backprozess-Überwachungsverfahren angegeben Erläuterungen verwiesen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist auch ein Backgerät (z.B. Backofen, Herd, Mikrowelle) (insbesondere als Haushaltsgerät), in dem zusätzlich zu einem Backraum für ein Backgut, wenigstens einer Heizeinrichtung zum Heizen des Backraums und einer Backprozess-Steuereinrichtung zum Ansteuern der wenigstens einen Heizeinrichtung das oben beschriebene Backprozess-Überwachungssystem gemäß der Erfindung enthalten ist.
Mit diesem Backgerät werden dieselben Vorteile erzielt, wie oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Backprozess-Überwachungsverfahren erläutert.
In dem Backgerät ist der Überwachungscomputer des Backprozess-Überwachungssystems vorzugsweise auch mit der Backprozess-Steuereinrichtung verbunden oder integriert.
Außerdem weist das Backgerät vorzugsweise ferner eine mit der Backprozess-Steuereinrichtung verbundene Bedieneinheit auf, wobei optional eines des wenigstens einen Ausgabeelements des Backprozess-Überwachungssystems und, falls vorhanden, auch eines des wenigstens einen Eingabeelements des Backprozess-Überwachungssystems in diese Bedieneinheit integriert sind.
Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch:

1 eine Seitenschnittansicht eines Backgeräts mit einem Backprozess-Überwachungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
2 ein Flussdiagramm eines Backprozess-Überwachungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bezugnehmend auf 1 wird ein Ausführungsbeispiel eines Backgeräts gemäß der Erfindung, beispielhaft in Form eines Backofens als Haushaltsgerät, mit einem Ausführungsbeispiel eines Backprozess-Überwachungssystems gemäß der Erfindung erläutert.
Das Backgerät 10 hat einen Backraum 12, der über eine Tür verschließbar ist (nicht dargestellt). Im oder am Backraum ist wenigstens eine Heizeinrichtung 13 vorhanden, um den Backraum 12 zum Beispiel per Umluft oder Ober- und Unterhitze für einen Backprozess aufzuheizen. Im Backraum 12 ist optional wenigstens ein Temperatursensor 14 vorgesehen, um die Heizwirkung der wenigstens einen Heizeinrichtung 13 zu überwachen. Im Backraum 12 sind beispielsweise drei Einschubebenen 15a, 15b, 15c vorhanden, in denen jeweils wenigstens ein Backgut (z.B. Pizza, Brot, Marmorkuchen, etc.) 16 auf einem Backgutträger 17 eingeschoben werden kann, um durch die wenigstens eine Heizeinrichtung 13 ein Backprozess zu erfahren. Das nachfolgend beschriebene Backprozess-Überwachungssystem ist grundsätzlich auch in anderen Arten von Backgeräten, mit anderem Backraum, mit anderen Heizsystemen, etc. anwendbar.
Außerhalb des Backraums 12 (in 1 beispielhaft oberhalb des Backraums) befindet sich im Backgerät 10 eine Backprozess-Steuereinrichtung 20. Diese Backprozess-Steuereinrichtung 20 ist mit der wenigstens einen Heizeinrichtung 13 und dem wenigstens einen Temperatursensor 14 verbunden, um die wenigstens eine Heizeinrichtung 13 anzusteuern und ihre Funktionsweise zu überwachen. Außerhalb des Backraums 12 (in 1 beispielhaft oberhalb des Backraums) befindet sich außerdem eine Bedieneinheit 22, die mit der Backprozess-Steuereinrichtung 20 verbunden ist. Die Bedieneinheit 22 hat zum Beispiel mehrere Eingabeelemente, über die ein Benutzer Informationen an die Backprozess-Steuereinrichtung 20 eingeben kann, zum Beispiel zum Ein- oder Ausschalten des Backprozesses, Auswählen einer Heizart (z.B. Umluft, Ober- und Unterhitze), Auswählen einer Heiztemperatur oder Heizstärke. Außerdem hat die Bedieneinheit 22 vorzugsweise ein oder mehr Ausgabeelemente (z.B. Display und/oder Lautsprecher), um dem Benutzer Informationen und Warnhinweise betreffend das Backgerät und den Backprozess liefern zu können. Die Bedieneinheit 22 kann auch mit einem Touchscreen ausgebildet sein.
Wie in 1 veranschaulicht, ist gemäß der Erfindung im Backgerät 10 außerhalb des Backraums 12 zusätzlich ein Backprozess-Überwachungssystem 30 vorhanden.
Das Backprozess-Überwachungssystem 30 hat einen Überwachungscomputer 31 zum Durchführen des Backprozess-Überwachungsverfahrens, der vorzugsweise auch mit der Backprozess-Steuereinrichtung 20 verbunden ist oder sogar mit der Backprozess-Steuereinrichtung 20 integriert sein kann. Das Backprozess-Überwachungsverfahren dient insbesondere dem automatisierten Detektieren des Backzustandes des Backgutes 16 im Backraum 12 des Backgeräts 10 und Liefern einer entsprechenden Information an den Benutzer. Der Überwachungscomputer 31 ist hierzu auch mit einem optischen Sensor 32, insbesondere in Form einer Kamera, verbunden, der in den Backraum 12 hinein gerichtet ist, um ein Bild des im Backraum 12 eingelegten Backgutes 16 aufzunehmen. Der Überwachungscomputer 31 führt das Backprozess-Überwachungsverfahren insbesondere durch Einsatz von Algorithmen aus, die dem Bereich der Künstlichen Intelligenz zugeschrieben werden. Und der Überwachungscomputer 31 führt die nachfolgend beschriebenen Ermittlungsschritte vorzugsweise mittels künstlichen neuronalen Netzes aus.
Das Überwachungssystem 30 hat ferner eine optische und/oder akustische Ausgabeeinheit 34 zum Ausgeben von Informationen an den Benutzer sowie optional auch eine Eingabeeinheit 35 zum Eingeben von Informationen durch den Benutzer, die mit dem Überwachungscomputer 31 verbunden sind und wahlweise auch in die Bedieneinheit 22 des Backgeräts 10 integriert sein können. Das Überwachungssystem 30 hat außerdem einen lokalen Speicher 36 im Backgerät 10, mit dem der Überwachungscomputer 31 direkt verbunden ist, und/oder einen Netzwerkanschluss 37, über den der Überwachungscomputer 31 mit einem Netzwerk mit einem externen Speicher 39 verbunden ist. In dem lokalen Speicher 36 und/oder dem externen Speicher 39 sind insbesondere mehrere backgutspezifische Überwachungsalgorithmen entsprechend verschiedenen Backgutarten und vorzugsweise auch mehrere backgutspezifische Bildcharakteristiken entsprechend verschiedenen Backgutarten gespeichert.
Wie in 1 dargestellt, kann in dem Netzwerk 38, mit dem der Überwachungscomputer 31 über den Netzwerkanschluss 37 verbunden ist, auch ein Benutzergerät (z.B. Smartphone) vorhanden sein und/oder am Backgerät 41 ein ebenfalls mit dem Überwachungscomputer 31 verbundenes Kommunikationsmodul 41 zum Kommunizieren mit dem Benutzergerät 41 vorgesehen sein. Der Netzwerkanschluss 37 und das Kommunikationsmodul 41 dienen so auch als Ausgabeelemente zum Liefern von Informationen an den Benutzer.
Ein Ausführungsbeispiel des von dem oben beschriebenen Backprozess-Überwachungssystem 30 ausführbaren Backprozess-Überwachungsverfahrens 100 wird nun bezugnehmend auf 2 in mehr Einzelheiten erläutert.
In Schritt S110 empfängt der Überwachungscomputer 31 zunächst von der Backprozess-Steuereinrichtung 20 einen Hinweis, dass ein Backprozess im Backgerät 10 startet, oder vom Benutzer eine Eingabe in die Bedieneinheit 22 oder ggf. in die Eingabeeinheit 35, dass der Backprozess im Backgerät 10 starten soll. Danach startet der Überwachungscomputer 31 in Schritt S112 die Backprozessüberwachung.
In einem ersten Schritt S114 klassifiziert der Überwachungscomputer 31 die Art des Backgutes 16 im Backraum 12 des Backgeräts 10. Diese Klassifizierung der Backgutart wird durchgeführt durch Aufnehmen eines Bildes des Backgutes durch den optischen Sensor 32 und Ermitteln der Backgutart basierend auf diesem aufgenommenen Bild mittels Vergleichen des Bildes mit den backgutspezifischen Bildcharakteristiken betreffend verschiedene Backgutarten, die der Überwachungscomputer 31 aus dem Speicher 36, 39 abgreifen kann. Vorzugsweise wird der Klassifizierung auch ein Wahrscheinlichkeitswert zugeordnet, ob die Klassifizierung fehlerfrei ist. Falls dieser Wahrscheinlichkeitswert einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet, wird der Schritt S114 des Klassifizierens der Backgutart vorzugsweise nochmal ausgeführt.
Der Schritt S114 des Klassifizierens der Backgutart kann optional mehrfach wiederholt werden, um durch eine Wiederholung des Schritts S114 die Klassifizierung der Backgutart zu bestätigen oder gegebenenfalls zu korrigieren. Bevorzugt erfolgt die Wiederholung des Klassifizierens der Backgutart am Anfang des Backprozesses, beispielsweise in den ersten fünf Minuten des Backprozesses.
Optional kann der Benutzer mittels wenigstens eines der vorhandenen Ausgabeelemente 34, 37, 41 über die auf diese Weise klassifizierte Backgutart informiert werden, sodass der Benutzer diese Klassifizierung bestätigen (was einen hohen Wahrscheinlichkeitswert generiert) oder ablehnen (was einen niedrigen Wahrscheinlichkeitswert generiert) kann. Alternativ könnte der Benutzer auch selbst direkt die Backgutart über eines der vorhandenen Eingabeelemente 35, 37, 41 in den Überwachungscomputer 31 eingeben, wofür ein hoher Wahrscheinlichkeitswert zugeordnet wird.
Nachdem die Backgutart klassifiziert worden ist (am besten mit hohem Wahrscheinlichkeitswert, aber auch im Fall eines niedrigen Wahrscheinlichkeitswerts), ruft der Überwachungscomputer 31 in Schritt S116 vom lokalen oder externen Speicher 36, 39 einen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus entsprechend der klassifizierten Backgutart ab, damit das weitere Überwachungsverfahren auf die aktuell vorhandene Backgutart abgestimmt ist und damit zuverlässiger und effektiver durchgeführt werden kann. Falls bei einem erneut durchgeführten Klassifizierungsschritt S114 eine andere Backgutart (mit einem höheren Wahrscheinlichkeitswert) klassifiziert wird, wird auch der Abrufschritt S116 nochmal durchgeführt, damit der Überwachungscomputer 31 einen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus erhält, der wahrscheinlicher hilfreich ist.
Im nächsten Schritt S118, der nur optional ausgeführt wird, detektiert der Überwachungscomputer 31 den Ursprungszustand des Backgutes (z.B. tiefgefroren, angetaut, aufgetaut, vorgebacken), was die nachfolgende Backzustandsüberwachung unterstützen kann. Der Überwachungscomputer 31 detektiert den Ursprungszustand des Backgutes durch Ermitteln des Ursprungszustandes basierend auf einem zuvor oder aktuell durch den optischen Sensor 32 aufgenommenen Bild, wobei dieses Detektieren des Ursprungszustandes des Backgutes auch schon gemäß dem abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus durchgeführt wird. Analog zum Klassifizieren der Backgutart kann auch beim Detektieren des Ursprungszustandes optional der Benutzer mittels wenigstens eines der vorhandenen Ausgabeelemente 34, 37, 41 über den auf diese Weise detektierten Ursprungszustand informiert werden, sodass der Benutzer diese Detektion bestätigen oder ablehnen kann, oder alternativ auch selbst direkt den Ursprungszustand über eines der vorhandenen Eingabeelemente 35, 37, 41 in den Überwachungscomputer 31 eingeben.
Im nächsten Schritt S120 detektiert der Überwachungscomputer 31 den aktuellen Backzustand des Backgutes, indem er durch den optischen Sensor 32 ein Bild des Backgutes 16 aufnehmen lässt und dann basierend auf dem aktuell aufgenommenen Bild den aktuellen Backzustand ermittelt, wobei dieses Ermitteln des aktuellen Backzustandes des Backgutes gemäß dem abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus durchgeführt wird. Der Backzustand des Backgutes kann vom Überwachungscomputer 31 beispielsweise binär (z.B. nicht-fertig, fertig) oder mehrdimensional (z.B. roh, angebräunt, fertig, verbrannt, etc.) oder regressiv (den Fortschritt bewertende Zahl, z.B. 85%) detektiert werden.
In Schritt S122 wird der Benutzer dann vom Überwachungscomputer 31 über den auf diese Weise detektierten aktuellen Backzustand des Backgutes 16 informiert. Diese Information kann an den Benutzer mittels wenigstens eines der vorhandenen Ausgabeelemente 34, 37, 41 geliefert werden.
Wie in 2 durch Schritt S124 angedeutet, werden diese beiden Schritte S120 und S122 des Detektierens und Informierens des aktuellen Backzustandes so lange wiederholt, bis der aktuelle Backzustand als fertig detektiert wird. Bei Erreichen eines fertigen Backzustandes des Backgutes 16 kann dann auch das Backprozess-Überwachungsverfahren beendet werden.
Wenn der aktuelle Backzustand in Schritt S120 als fertig detektiert worden ist, wird optional nicht nur dem Benutzer eine entsprechende Information geliefert (Schritt S122), sondern vom Überwachungscomputer 31 zusätzlich in Schritt S126 auch eine entsprechende Information an die Backprozess-Steuereinrichtung 20 übermittelt. Auf Basis dieser Information kann die Backprozess-Steuereinrichtung 20 die wenigstens eine Heizeinrichtung 13 dann gegebenenfalls so ansteuern, dass der Backprozess beendet oder durch Verringern der Heizleistung zumindest reduziert wird.
Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele dienen nur dem besseren Verständnis der Erfindung, sollen aber nicht den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken. Wie für den Fachmann ersichtlich, sind auch noch andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich, insbesondere durch Weglassen einzelner Merkmale aus den oder Hinzufügen zusätzlicher Merkmale in die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Bezugszeichenliste

10: Backgerät
12: Backraum
13: Heizeinrichtung
14: Temperatursensor
15a-c: Einschubebenen
16: Backgut
17: Backgutträger
20: Backprozess-Steuereinrichtung
22: Bedieneinheit
30: Backprozess-Überwachungssystem
31: Überwachungscomputer
32: optischer Sensor (insbes. Kamera)
34: optische und/oder akustische Ausgabeeinheit
35: Eingabeeinheit
36: lokaler Speicher
37: Netzwerkanschluss
38: Netzwerk
39: externer Speicher
40: Benutzergerät
41: Kommunikationsmodul

Claims

Verfahren (100) zum Überwachen eines Backprozesses eines Backgutes (16) in einem Backraum (12) eines Backgerätes (10), aufweisend Klassifizieren (S114) der Art des Backgutes; automatisiertes Detektieren (S120) des aktuellen Backzustandes des Backgutes (16) durch Aufnehmen eines Bildes des Backgutes (16) durch einen in den Backraum (12) gerichteten optischen Sensor (32) und Ermitteln des aktuellen Backzustandes betreffend die klassifizierte Backgutart und basierend auf dem aktuell aufgenommenen Bild; und Liefern (S122) einer Information an den Benutzer des Backgeräts, die den detektierten aktuellen Backzustand anzeigt.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, ferner aufweisend, nach dem Klassifizieren (S114) der Backgutart, ein Abrufen (S116) eines backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus entsprechend der klassifizierten Backgutart aus einem Speicher (36, 39), um das Detektieren (S120) des aktuellen Backzustandes des Backgutes gemäß dem abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus durchzuführen.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Klassifizieren (S114) der Art des Backgutes durch Aufnehmen eines Bildes des Backgutes durch den optischen Sensor (32) und Ermitteln der Backgutart basierend auf dem aufgenommenen Bild und/oder durch Empfangen einer Eingabe betreffend die Backgutart vom Benutzer durchgeführt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend, vor dem Detektieren (S120) des aktuellen Backzustandes des Backgutes, ein Detektieren (S118) des Ursprungszustandes des Backgutes vor dem Backprozess.
Verfahren (100) nach Anspruch 4, bei welchem das Detektieren (S118) des Ursprungszustandes des Backgutes durch Ermitteln des Ursprungszustandes basierend auf einem zuvor oder aktuell aufgenommenen Bild und/oder durch Empfangen einer Eingabe betreffend den Ursprungszustand vom Benutzer durchgeführt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das automatisierte Detektieren (S120) des aktuellen Backzustandes des Backgutes und das Liefern (S122) der Backzustandsinformation an den Benutzer während des Backprozesses mehrfach durchgeführt werden, bis der Backzustand als fertig detektiert wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Übermitteln (S126) einer Information, die den als fertig detektierten Backzustand anzeigt, an eine Backprozess-Steuereinrichtung (20) des Backgeräts (10).
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Klassifizieren (S114) der Art des Backgutes mehrfach durchgeführt wird, vorzugsweise bis eine Wahrscheinlichkeit der fehlerfrei klassifizierten Backgutart einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 8, wenn abhängig von Anspruch 2, bei welchem, falls beim mehrfachen Klassifizieren (S114) der Art des Backgutes eine andere aktuelle Backgutart als zuvor klassifiziert wird, aus dem Speicher (36, 39) ein anderer backgutspezifischer Überwachungsalgorithmus entsprechend der aktuell klassifizierten Backgutart abgerufen wird (S116), um das Detektieren (S120) des aktuellen Backzustandes des Backgutes nun gemäß dem anderen abgerufenen backgutspezifischen Überwachungsalgorithmus durchzuführen.
Backprozess-Überwachungssystem (30) zum Überwachen eines Backprozesses eines Backguts (16) in einem Backraum (12) eines Backgeräts (10), aufweisend: einen in den Backraum (12) gerichteten optischen Sensor (32) zum Aufnehmen eines Bildes des Backguts (16) im Backraum (12) des Backgeräts (10); wenigstens ein Ausgabeelement (34, 37, 41) zum Liefern einer Information an einen Benutzer des Backgeräts, die einen aktuellen Backzustand des Backguts (16) im Backraum (12) anzeigt; und einen mit dem optischen Sensor (32) und dem wenigstens einen Ausgabeelement (34, 37, 41) verbundenen Überwachungscomputer (31) zum Ausführen des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Backprozess-Überwachungssystem (30) nach Anspruch 10, ferner aufweisend einen mit dem Überwachungscomputer (31) verbundenen lokalen Speicher (36) und/oder einen mit dem Überwachungscomputer (31) verbundenen Netzwerkanschluss (37), an den ein Netzwerk (38) mit einem externen Speicher (39) angekoppelt ist, wobei in dem lokalen Speicher (36) und/oder in dem externen Speicher (39) mehrere backgutspezifische Bildcharakteristiken entsprechend verschiedenen Backgutarten und mehrere backgutspezifische Überwachungsalgorithmen entsprechend verschiedenen Backgutarten gespeichert sind.
Backprozess-Überwachungssystem (30) nach Anspruch 10 oder 11, ferner aufweisend wenigstens ein Eingabeelement (35, 37, 41), das mit dem Überwachungscomputer (31) verbunden ist und so ausgestaltet ist, dass der Benutzer die Backgutart und/oder den Ursprungszustand des Backguts (16) eingeben oder bestätigen kann.
Backgerät (10), aufweisend einen Backraum (12) für ein Backgut (16); wenigstens eine Heizeinrichtung (13) zum Heizen des Backraums (12); eine Backprozess-Steuereinrichtung (20) zum Ansteuern der wenigstens einen Heizeinrichtung (13); und ein Backprozess-Überwachungssystem (30) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
Backgerät (10) nach Anspruch 13, bei welchem der Überwachungscomputer (31) des Backprozess-Überwachungssystems (30) mit der Backprozess-Steuereinrichtung (20) verbunden oder integriert ist.
Backgerät (10) nach Anspruch 13 oder 14, ferner aufweisend eine mit der Backprozess-Steuereinrichtung (20) verbundene Bedieneinheit (22), wobei optional eines (34) des wenigstens einen Ausgabeelements (34, 37, 41) des Backprozess-Überwachungssystems (30) und, falls vorhanden, eines (35) des wenigstens einen Eingabeelements (35, 37, 41) des Backprozess-Überwachungssystems (30) in die Bedieneinheit (22) integriert sind.