EP1456803A1 - Verfahren und vorrichtung zur identifizierung eines gegenstandes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur identifizierung eines gegenstandes

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Publication number
EP1456803A1
EP1456803A1 EP02777340A EP02777340A EP1456803A1 EP 1456803 A1 EP1456803 A1 EP 1456803A1 EP 02777340 A EP02777340 A EP 02777340A EP 02777340 A EP02777340 A EP 02777340A EP 1456803 A1 EP1456803 A1 EP 1456803A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
objects
sensors
signal profile
signal
identified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02777340A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Damrath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1456803A1 publication Critical patent/EP1456803A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60—Type of objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08—Payment architectures
    • G06Q20/20—Point-of-sale [POS] network systems
    • G06Q20/204—Point-of-sale [POS] network systems comprising interface for record bearing medium or carrier for electronic funds transfer or payment credit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/0018—Controlling processes, i.e. processes to control the operation of the machine characterised by the purpose or target of the control
    • A47L15/0021—Regulation of operational steps within the washing processes, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending from the detergent nature or from the condition of the crockery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L15/0018—Controlling processes, i.e. processes to control the operation of the machine characterised by the purpose or target of the control
    • A47L15/0055—Metering or indication of used products, e.g. type or quantity of detergent, rinse aid or salt; for measuring or controlling the product concentration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2401/00—Automatic detection in controlling methods of washing or rinsing machines for crockery or tableware, e.g. information provided by sensors entered into controlling devices
    • A47L2401/04—Crockery or tableware details, e.g. material, quantity, condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2501/00—Output in controlling method of washing or rinsing machines for crockery or tableware, i.e. quantities or components controlled, or actions performed by the controlling device executing the controlling method
    • A47L2501/07—Consumable products, e.g. detergent, rinse aids or salt
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2501/00—Output in controlling method of washing or rinsing machines for crockery or tableware, i.e. quantities or components controlled, or actions performed by the controlling device executing the controlling method
    • A47L2501/30—Regulation of machine operational steps within the washing process, e.g. performing an additional rinsing phase, shortening or stopping of the drying phase, washing at decreased noise operation conditions

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for identifying at least one object from a set of possible objects according to the preamble of claim 1. This method can be used for example in household appliances.
  • EP 1 030 521 A1 discloses a method for recognizing the content of a cabinet, in which a camera arranged in the interior of the cabinet optically detects the content and provides the image data to an electronic computer, which in turn evaluates the image data and the content in the form of a Displays list.
  • the object of the invention is to provide a method by means of which an object can be automatically identified from a number of possible objects.
  • Another object of the invention is to improve the automatic identification of objects so that a reliable or error-free detection becomes possible. It is also an object of the invention to be able to identify the objects by their inherent properties, it being possible to dispense with additional identification marks.
  • a method is proposed for the solution that, depending on the number and type of objects to be distinguished, at least so many measurement values for measuring different physical properties of the objects are determined that the at least one object is identified on the basis of at least one physical property.
  • An associated signal profile is generated from a large number of measured values for each object to be identified.
  • the signal profiles can be stored in a signal profile memory.
  • An electronic database for example, can be used as the signal profile memory. This can be controlled via an electronic computer.
  • Sensors can be used as measuring sensors which determine, for example, the physical properties of the objects. For this, e.g. the temperature, the weight, the humidity, the electrical conductivity, the thermal conductivity, the electrical capacity, the magnetism, the radioactivity or the gas release of the objects can be determined by suitable sensors.
  • the sensors preferably determine the physical properties by direct measurement.
  • the physical properties of the objects can also be determined indirectly, e.g. via ultrasonic vibration analysis or infrared spectroscopy.
  • optical sensors can be used which determine the color, shape or surface structure of the objects. It is particularly favorable in all design variants if the sensors measure the properties of the objects without contact.
  • a contactless measurement can take place, for example, via video cameras, which record and evaluate images of the objects.
  • the video cameras can also be used in transmitted light technology.
  • the system can propose a marking on the object, such as a barcode or a font label or a transponder chip.
  • a corresponding sensor is then required to use this function, for example a barcode reader, a font reader or a transponder reader.
  • the method according to the invention can be used in particular in household appliances.
  • a controller can be used in these devices, which operates according to the method according to the invention. It can be provided that objects located in the household appliance are recognized and displayed. Another application, however, is that functions of the household appliances are automatically controlled on the basis of the existing and identified objects.
  • the presence of certain items can be automatically detected and, for example, a shopping list can be generated, or the user can be alerted to the lack of certain items via optical or acoustic signals or indicate that the amount of a particular item will soon be used up or is running out.
  • This can be a milk bottle that is gradually used up by the user, and when a minimum amount is reached in the bottle, it is indicated that the milk will soon be used up.
  • the information about the items present can be used to determine the duration of the wash or to use a specific detergent. So depending on the number of glasses or plates and their relationship to one another another detergent is used or the amount of detergent is changed.
  • Another function of the dishwasher that can be controlled based on the identified items is the water temperature.
  • washing machines whereby the type of detergent, amount of detergent, water temperature and the spin speed can be predetermined on the basis of the items of clothing identified and to be washed by the sensors.
  • the drying temperature, drying time and drum speed can preferably be controlled on the basis of the identified items of clothing.
  • the respective food can be identified as a genesis and the functions of the cooking appliances can be controlled in a suitable manner.
  • the type of cooking, the cooking time or the cooking temperature can be regulated.
  • the inclusion of the feature of the location of the measurement in the signal profile can be important for cooking in herds, for example. This results in an individual cooking temperature from the place where the cooking process is carried out. The cooking temperature can also be used to control the processes in washing machines or dishwashers.
  • a plurality of household appliances, or the signal profile memories, of a plurality of household appliances are linked to one another in order to be able to exchange entire signal profiles or individual data from the various signal profile memories.
  • the information from the signal profile memory of one household appliance can also be used to control the other household appliance. For example, the removal of a certain food item from the cooling device can be recognized and passed on to the cooking device as information in order to start preheating the cooking device in particular to the required cooking temperature.
  • One cooling device learns to identify the object or food product from another cooling device.
  • the signal profiles are generated by evaluating appropriate measurement series and by entering the assigned product names, as well as other properties such as processing instructions and other data, and are combined and stored in a signal profile memory. New signal profiles can be specified directly in the signal profile memory by the provider of the household appliances or the user can create and save their own signal profiles. The signal profiles generated by the individual users can be made available to other users.
  • the amount of all available signal profiles can also be recorded in a central signal profile memory and transmitted to all connected household appliances if required.
  • the signal profiles can be transmitted, for example, in the form of an electronic data record via a data communication line and a suitable communication system, such as the Internet.
  • a system according to the invention can also record the current state of objects. For example, the freshness of a food can be monitored in a refrigerator and a spoilage of the food can be indicated optically or acoustically.
  • Fig. 1 shows a possible signal profile for the foods apple and Brussels sprouts
  • Fig. 2 shows an apparatus for performing the method according to the invention
  • the measured temperature is identical because both objects in the cooling unit are exposed to the same room conditions. In addition, a difference in temperature alone would not allow any conclusions to be drawn about apple or Brussels sprouts.
  • the water content can be used as a distinguishing feature, since the difference between the two measured water contents (80% for apple and 50% for Brussels sprouts) is large and the water content is typically very high for apples and significantly lower for Brussels sprouts.
  • the color is not a specific differentiator, since certain types of apple have a green color and Brussels sprouts are always green.
  • the shape is round for both objects and therefore not a distinguishing feature. A distinction is possible if the diameter is also recorded and measured. Apples always have a much larger diameter than Brussels sprouts.
  • the transmitted light image analysis with infrared light results in a thin coating with app. 0.5mm thickness, a uniform structure inside and the core appears cloudy in the middle. In contrast, no cover appears with Brussels sprouts, the internal structure is uneven and rough (layers of leaves). The image evaluation thus provides a good ability to differentiate between apple and Brussels sprouts.
  • Vibrotactile sensor technology which determines the strength of the object, provides a similarly distinctive character. This results in 80% hardness for the apple and a significantly lower hardness of only 30% for Brussels sprouts.
  • An important distinctive character can also be made possible by gas detection, which absorbs and evaluates gases or aerosols emanating from the objects. Depending on the aerosol or aerosol spectrum, the apple can be clearly distinguished from Brussels sprouts.
  • a measurement of the fill level by means of ultrasonic sensors or the determination of magnetism by means of magnetic sensors does not provide any values and is therefore not suitable for distinguishing between apple and Brussels sprouts.
  • the objects to be identified are scanned by sensors 1a, 1b and 1c.
  • Each of the sensors records a sensor-specific physical measurement value for each object.
  • the measured values are fed to an evaluation unit 2 in which the measured values are evaluated and stored in the data memory 3 as signal profiles.
  • the signal profiles stored in the data memory 3 can be assigned to the associated object via an input unit 4. Alternatively, the assignment of signal profiles to the objects can take place via information that is supplied via a connected data line 5.
  • the information about the assignment of the object to the signal profile is stored as additional information in the data memory 3. If a large number of signal profiles are created in the data memory 3, these possible signal profiles can be recognized again by the evaluation unit 2. If sensors 1a, 1b and 1c scan an object and deliver the measured values to evaluation unit 2, the evaluation unit can combine the determined measured values into a measured value profile and compare this measured value profile with the signal profiles stored in data memory 3. If the evaluation unit 2 establishes an identity between the determined measured value profile and the stored signal profile, the identification of the object can be shown on a display 6. When an object is identified, domestic appliances can then be controlled via a control line 7. The control of the household appliances takes place depending on the object identified by the evaluation unit 2. The type of object-specific control is specified as a control program in the program memory 8.
  • the control programs can be predefined or by the user can be individually programmed via the input unit 4.
  • the control programs programmed via the input unit 4 are stored in the program memory 8.
  • the evaluation unit 2 can call up the stored control programs and control the domestic appliances on the basis of the control line 7. Several household appliances can be controlled via the control line 7. A plurality of evaluation units 2 of different users can also be connected to one another via the data line 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtungen zur Identifizierung eines Gegenstandes aus einer Menge möglicher Gegenstände. Das Verfahren kann beispielsweise in Hausgeräten verwendet werden, um mit dessen Hilfe einen Gegenstand aus einer Menge möglicher Gegenstände automatisch identifizieren zu können. Die automatische Identifizierung dieser Gegenständen wird durch die Erfindung auch so verbessert, dass eine zuverlässige, bzw. fehlerfrei Erkennung der Gegenstände möglich wird. Dabei können die Gegenstände durch ihre innewohnenden Eigenschaften identifiziert werden, wobei auf zusätzliche Erkennungsmarken verzichtet werden kann. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass je nach Anzahl und Art zu unterscheidender Gegenstände mindestens so viele Messwerte zur Messung verschiedener physikalischer Eigenschaften der Gegenstände ermittelt werden, dass der Gegenstand auf Basis mindestens einer physikalischen Eigenschaft identifiziert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung eines
Gegenstandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung mindestens eines Gegenstandes aus einer Menge möglicher Gegenstände gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dieses Verfahren kann beispielsweise in Hausgeräten verwendet werden.
Aus der EP 1 030 521 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung des Inhalts eines Schrankes bekannt, bei dem eine im Innenraum des Schrankes angeordnete Kamera den Inhalt optisch erfasst und die Bilddaten einem elektronischen Rechner bereitstellt, welcher seinerseits die Bilddaten auswertet und den Inhalt in Form einer Liste anzeigt.
Aus dem weiteren Stand der Technik US 5,691,684 ist ein Verfahren zur Erkennung von Gegenständen im einem Kühlgerät bekannt, das die Gegenstände aufgrund einer Markierung erkennt. Die Erkennung erfolgt durch optisches Abtasten eines Strichcodes.
Aus der US 6,204,763 in ein Verfahren zum Auffüllen eines Haushaltswarenlagers bekannt, welches das Vorhandensein oder das NichtVorhandensein von Waren erkennen oder den Verbrauchsstand eines Gegenstandes aufgrund des Gewichtes bestimmen kann. Das dortige Verfahren dient zur Bestimmung des Füllungsgrades des Warenlagern, wobei einzelne Gegenstände durch die Sensoren nicht direkt erkannt werden können, sondern lediglich eine Information über das Vorhandensein einer an sich schon identifizierter Ware erlangt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe ein Gegenstand aus einer Menge möglicher Gegenstände automatisch identifiziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die automatische Identifizierung von Gegenständen so zu verbessern, dass eine zuverlässige, bzw. fehlerfrei Erkennung möglich wird. Es ist auch Aufgabe der Erfindung die Gegenstände durch ihre innewohnenden Eigenschaften identifizieren zu können, wobei auf zusätzliche Erkennungsmarken verzichtet werden kann.
Erfindungsgemäß wird zur Lösung ein Verfahren vorgeschlagen, dass je nach Anzahl und Art zu unterscheidender Gegenstände mindestens so viele Messwerte zur Messung verschiedener physikalischer Eigenschaften der Gegenstände ermittelt werden, dass der mindestens eine Gegenstand auf Basis mindestens einer physikalischen Eigenschaft identifiziert wird.
Für jeden zu identifizierenden Gegenstand wird aus einer Vielzahl von Messwerten ein zugehöriges Signalprofil erzeugt. Die Signalprofile können dabei in einem Signalprofilspeicher abgelegt werden. Als Signalprofilspeicher kann beispielsweise eine elektronische Datenbank verwendet werden. Diese kann über einen elektronischen Rechner angesteuert werden.
Als Messwertnehmer können Sensoren eingesetzt werden, die beispielsweise die physikalischen Eigenschaften der Gegenstände bestimmen. Dazu können z.B. die Temperatur, das Gewicht, die Feuchte, die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeleitfähigkeit, die elektrische Kapazität, der Magnetismus, die Radioaktivität oder die Gasabgabe der Gegenstände durch jeweils geeignete Sensoren bestimmt werden.
Vorzugsweise bestimmen die Sensoren dabei die physikalischen Eigenschaften durch direkte Messung. Die physikalischen Eigenschaften der Gegenstände können jedoch auch mittelbar bestimmt werden, so z.B. über Ultraschall-Schwingungsanalyse oder Infrarotspektroskopie.
Als zusätzliche Hilfe können optische Sensoren eingesetzt werden, welche die Farbe, die Form oder die Oberflächenstruktur der Gegenstände bestimmt. Besonders günstig ist es bei allen Ausführungsvarianten, wenn die Sensoren berührungslos die Eigenschaften der Gegenstände messen. Eine berührungslose Messung kann dabei beispielsweise über Videokameras erfolgen, die Bilder der Gegenstände aufnehmen und auswerten. Die Videokameras können auch in Durchlichttechnik eingesetzt werden. In Ausnahmefällen in denen eine Unterscheidung zweier verschiedener Gegenständen nicht alleine aufgrund der physikalischen Eigenschaften erfolgen kann, d.h. die Signalprofile für die beiden verschiedenen Gegenstände identisch sind, kann durch das System vorgeschlagen werden, eine Markierung an den Gegenstand anzubringen, wie beispielsweise ein Barcode, ein Schriftenlabel oder ein Transponderchip. Zur Nutzung dieser Funktion ist dann ein entsprechende Sensor erforderlich, so z.B. ein Barcodeleser, ein Schriftenleser oder ein Transponderlesegerät.
Es ist auch möglich auf Grundlage von bereits ermittelten physikalischen Messwerten weitere physikalische Daten zu berechnen, die dann als zusätzliche Werte in das Signalprofil einfließen können. Zudem ist es auch möglich, beispielsweise auf Basis des durch berührungslose IR-Spektroskopie ermittelten Wassergehaltes und der berührend gemessenen elektrischen Leitfähigkeit auf die Inhaltsstoffe, wie Zucker- oder Salzgehalt zu schliessen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere in Haushaltsgeräten einsetzbar. In diesen Geräten kann eine Steuerung eingesetzt werden, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Dabei kann vorgesehen sein, dass im Haushaltsgerät befindliche Gegenstände erkannt und angezeigt werden. Eine weiter Anwendung ist es jedoch auch, dass Funktionen der Haushaltsgeräte auf Grundlage der vorhandenen und identifizierten Gegenstände automatisch gesteuert werden.
In Kühl- oder Gefrierschränken kann das Vorhandensein bestimmter Gegenstände automatisch detektiert werden und beispielsweise eine Einkaufsliste generiert werden oder der Benutzer über optische oder akustische Signale auf das Fehlen bestimmter Gegenstände aufmerksam machen oder darauf hinweisen, dass die Menge eines bestimmter Gegenstandes bald verbraucht ist, bzw. zur Neige geht. Dies kann eine Milchflasche sein, die nach und nach vom Benutzer aufgebraucht wird, wobei bei erreichen einer Mindestmenge in der Flasche darauf hingewiesen wird, dass die Milch bald verbraucht sein wird.
In Geschirrspülern kann die Information über die vorhandenen Gegenstände dazu genutzt werden, um die Spüldauer festzulegen oder ein bestimmtes Spülmittel anzuwenden. So kann je nach Anzahl von Gläsern oder Tellern und deren Verhältnis zueinander ein anderes Spülmittel eingesetzt werden oder die Spülmittelmenge geändert werden. Eine weitere Funktion des Geschirrspülers, die auf Grundlage der identifizierten Gegenstände gesteuert werden kann ist die Wassertemperatur.
Gleiches gilt entsprechend für Waschmaschinen, wobei auf Grundlage der durch die Sensoren identifizierten und zu waschenden Kleidungsstücke die Waschmittelart, Waschmittelmenge, die Wassertemperatur und die Schleuderdrehzahl vorbestimmt werden können. In Wäschetrocknern kann bevorzugt die Trockentemperatur, die Trockendauer und die Trommeldrehzahl auf Grundlage der identifizierten Kleidungsstücke gesteuert werden.
In Kochgeräten, wie Herd, Kochfeldern oder Dunstabzugshauben, kann das jeweilge Nahrungsmittel als Genestand identifiziert werden und die Funktionen der Kochgeräte in geeigneter Weise angesteuert werden. So kann je nach vorhandenem Gargut in der Muffel eines Herdes die Garart, die Gardauer oder die Gartemperatur geregelt werden.
Die Aufnahme des Merkmals des Ortes der Messung in das Signalprofil kann beispielsweise für das Garen in Herden wichtig sein. So ergibt sich aus dem Ort an dem der Garprozess durchgeführt wird eine individuelle Kochtemperatur. Die Kochtemperatur kann aber auch für die Steuerung der Prozesse in Waschmaschinen oder Geschirrspülern herangezogen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen mehrere Haushaltsgeräte, bzw. die Signalprofilspeicher mehrere Haushaltsgeräte miteinander zu verknüpfen, um ganze Signalprofile oder einzelne Daten aus den verschienenen Signalprofilspeichern austauschen zu können. Dabei können die Informationen aus dem Signalprofilspeicher des einen Haushaltsgerätes auch zur Steuerung des anderen Haushaltsgerätes herangezogen werden. Beispielsweise kann die Entnahme eines bestimmten Lebensmittels aus dem Kühlgerät erkannt werden und als Information an das Gargerät weitergeleitet werden, um ein Vorheizen des Gargerätes insbesondere auf die benötigte Gartemperatur zu starten.
Es kann auch vorgesehen werden die Signalprofilspeicher von Haushaltsgeräten verschiedener haushalte miteinander zu verknüpfen. So kann das Signalprofil für einen bestimmten Gegenstand im Kühlgerät eines Haushaltes an das Kühlgerät eines anderen Haushaltes überspielt werden. So kann ein in einem Haushalt bereits vorhandene Signalprofil eines bestimmten Gegenstandes bzw. Nahrungsmittelproduktes einem weiteren Haushalt zur Verfügung gestellt werden. Dabei erlernt das eine Kühlgerät die Identifizierung des Gegenstandes bzw. Nahrungsmittelproduktes von einem anderen Kühlgerät.
Die Signalprofile werden durch Auswertung entsprechender Messreihen und durch Eingabe der zugeordneten Produktbezeichnungen, sowie weiterer Eigenschaften wie Verarbeitungshinweise und anderer Daten erzeugt und in einen Signalprofilspeicher zusammengeführt und abgelegt. Neue Signalprofile können vom Anbieter der Hausgeräte direkt im Signalprofilspeicher vorgegeben werden oder der Benutzer kann eigene Signalprofile erstellen und speichern. Die von den einzelnen Benutzern erzeugten Signalprofile können anderen Benutzern zur Verfügung gestellt werden.
Die Menge aller verfügbaren Signalprofile kann auch in einem zentralen Signalprofilspeicher erfasst und an alle angeschlossenen Haushaltsgeräte der Haushalte bei Bedarf übermittelt werden. Die Übermittlung der Signalprofile kann beispielsweise in Form einen elektronischen Datensatzes über eine Datenkommunikationsleitung und eines geeigneten Kommunikationssystems, wie zum Beispiel das Internet erfolgen.
Neben der reinen Identifizierung der Gegenstände kann ein erfindungsgemäßes System auch den aktuellen Zustand von Gegenständen erfassen. So kann in einem Kühlgerät der Frischezustand eines Nahrungsmittels überwacht und ein Verderb des Nahrungsmittels optisch oder akustisch angezeigt werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein mögliches Signalprofil für die Nahrungsmittel Apfel und Rosenkohl
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Die Erfindung ist in folgendem Anwendungsbeispiel näher erläutert. Für den in Fig. 1 gezeigten Anwendungsfall in einem Kühlgerät sollen die Gegenstände Apfel und Rosenkohl identifiziert werden. Dazu ist es erforderlich, dass mindestens so viele Messwerte ermittelt werden, dass zumindest aufgrund eines Messwerttyps eine eindeutige Unterscheidung möglich ist. Dazu wurden verschiedene Sensortypen herangezogen und die Messwerte für Apfel und Rosenkohl ermittelt.
Die gemessene Temperatur ist identisch, da beide Gegenstände im Kühlgerät den gleichen Raumbedingungen ausgesetzt sind. Zudem würde auch ein Unterschied in der Temperatur alleine keine Rückschlüsse auf Apfel oder Rosenkohl zulassen.
Das Gewicht alleine lässt auch keine eindeutige Differenzierung zu, da es sich um Naturprodukte handelt, die erhebliche Gewichtsschwankungen aufweisen können und die im Beispiel gemessenen Gewichte nur einen geringen Unterschied aufweisen.
Der Wassergehalt kann als Unterscheidungsmerkmal herangezogen werden, da der Unterschied der beiden gemessenen Wassergehalte (80% bei Apfel und 50% bei Rosenkohl) groß ist und der Wassergehalt in typischer weise bei Äpfeln sehr hoch ist und bei Rosenkohl wesentlich niedriger ist.
Die Farbe stellt kein spezifisches Unterscheidungsmerkmal dar, da bestimmte Apfelsorte eine grüne Farbe aufweisen und Rosenkohl stets grün ist. Die Form ist für beide Gegenstände rund und somit kein Unterscheidungsmerkmal. Eine Unterscheidung ist aber dann möglich, wenn der Durchmesser mit erfasst und gemessen wird. Äpfel weisen stets einen wesentlich größeren Durchmesser auf als Rosenkohl.
Bei der Durchlicht-Bildauswertung mit Infrarotlicht ergibt sich für Apfel eine dünne Umhüllung mit ca. 0.5mm Dicke, im Inneren eine gleichmäßige Struktur und das Kernhaus erscheint mittig trüb. Im Gegensatz dazu erscheint bei Rosenkohl keine Umhüllung, die innere Struktur ist ungleichmäßig und rau (Blätterschichten). Die Bildauswertung liefrt somit eine gute Unterscheidungsfähigkeit für Apfel und Rosenkohl.
Eine ähnlich gute Unterscheidungskraft liefert die vibrotaktile Sensortechnik, welche die Festigkeit des Gegenstandes bestimmt. Dabei ergibt sich für den Apfel eine 80% Härte und für Rosenkohl eine deutlich geringere Härte von nur 30%. Eine wichtige Unterscheidungskraft kann auch eine Gasdetektion ermöglichen, die von den Gegenständen ausgehende Gase bzw. Aerosole aufnimmt und auswertet. Je nach Aerosol oder Aerosolspektrum kann der Apfel deutlich von Rosenkohl unterschieden werden.
Eine Messung von Füllstandshöhe durch Ultraschallsensoren oder die Bestimmung des Magnetismus durch Magnetsensoren liefert keine Werte und ist daher für die Unterscheidung von Apfel und Rosenkohl nicht geeignet.
Möglich ist dagegen die Messung der elektrischen Leitfähigkeit und der Wärmeleitfähigkeit um ein zusätzliches Unterscheidungsmerkmal zu erzeugen.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgezeigt. Die zu identifizierenden Gegenstände, hier Apfel und Rosenkohl, werden von den Sensoren 1a, 1b und 1c abgetastet. Jeder der Sensoren nimmt einen sensorspezifischen physikalischen Messwert für jeden Gegenstand auf. Die Messwerte werden einer Auswerteinheit 2 zugeführt in der die Messwerte ausgewertet und als Signalprofile in dem Datenspeicher 3 abgelegt werden. Über eine Eingabeeinheit 4 können die im Datenspeicher 3 abgelegten Signalprofile dem zugehörigen Gegenstand zugeordnet werden. Alternativ kann die Zuordnung von Signalprofilen zu den Gegenständen über Informationen erfolgen, die über eine angeschlossene Datenleitung 5 zugeführt werden.
Die Information über die Zuordnung von Gegenstand zu Signalprofil wird als zusätzliche Information im Datenspeicher 3 abgelegt. Sind eine Vielzahl von Signalprofilen im Datenspeicher 3 angelegt, so können diese möglichen Signalprofile von der Auswerteeinheit 2 wieder erkannt werden. Wenn die Sensoren 1a, 1b und 1c einen Gegenstand abtasten und die Messwerte an die Auswerteinheit 2 liefern, kann die Auswerteinheit die ermittelten Messwerte zu einem Messwertprofil zusammenfassen und dieses Messwertprofil mit den im Datenspeicher 3 abgelegten Signalprofilen vergleichen. Stellt die Auswerteinheit 2 eine Identität zwischen dem ermittelten Messwertprofil und dem gespeicherten Signalprofil fest, kann die Identifizierung des Gegenstandes an einer Anzeige 6 angezeigt werden. Bei Identifizierung eines Gegenstandes können dann Hausgeräte über eine Steuerleitung 7 angesteuert werden. Die Ansteuerung der Hausgeräte erfolgt in Abhängigkeit des von der Auswerteeinheit 2 identifizierten Gegenstandes. Die Art und Weise der gegenstandsspezifischen Ansteuerung ist als Steuerungsprogramm im Programmspeicher 8 vorgegeben. Die Steuerungsprogramme können vordefiniert sein oder durch den Benutzer über die Eingabeeinheit 4 individuell programmiert werden. Die über die Eingabeeinheit 4 programmierten Steuerungsprogramme werden im Programmspeicher 8 abgelegt. Die Auswerteeinheit 2 kann die gespeicherten Steuerungsprogramme abrufen und auf deren Grundlage die Hausgeräte über die Steuerleitung 7 ansteuern. Über die Steuerleitung 7 können mehrere Hausgeräte angesteuert werden. Über die Datenleitung 5 können auch mehrere Auswerteinheiten 2 verschiedener Benutzer miteinander verbunden werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Identifizierung mindestens eines Gegenstandes aus einer Menge möglicher Gegenstände mittels Auswertung von Messwerten, die von Messwertnehmern erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Anzahl und Art zu unterscheidender Gegenstände mindestens so viele Messwerte zur Messung verschiedener physikalischer Eigenschaften der
Gegenstände ermittelt werden, dass der mindestens eine Gegenstand auf Basis mindestens einer physikalischen Eigenschaft identifiziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Vielzahl von Messwerten für jeden zu identifizierenden Gegenstand ein eigenes Signalprofil erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalprofile in einem Signalprofilspeicher abgelegt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Signalprofilspeicher eine elektronische Datenbank verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Signalprofil auf Grundlage einer Eingabegröße einem bestimmten möglichen Gegenstand zugeordnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Signalprofilspeicher miteinander vernetzt sind und eine Zuordnung eines Signalprofils zu einem möglichen Gegenstand in einem Signalprofilspeicher durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren als Messwertnehmer eingesetzt werden, die physikalische Eigenschaften der Gegenstände bestimmen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalischen Eigenschaften die Temperatur, das Gewicht, die Feuchte, die elektrische Leitfähigkeit, die Wärmeleitfähigkeit, die elektrische Kapazität, der Magnetismus, die Reflexion, die Radioaktivität oder die Gasabgabe ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalprofil zusätzlich den Ort der Messung mit umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren eingesetzt werden, welche die Eigenschaften der Gegenstände mittelbar bestimmen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren über Ultraschall-Schwingungsanalyse oder Infrarotspektroskopie die Eigenschaften der Gegenstände bestimmten.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass optische Sensoren eingesetzt werden, welche die Farbe, die Form oder die Oberflächenstruktur der Gegenstände bestimmen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der optischen Sensoren ein bildauswertendes Kamerasystem ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der optischen Sensoren in Durchlichttechnik arbeitet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren berührungslos messen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren als Barcodeleser, Schriftenleser oder Transponderlesegerät ausgebildet sind.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Sensoren ermittelten physikalischen Eigenschaften als Eingangsgröße dienen, zur Bestimmung weiterer physikalischer Größen, die sich aus den Eingangsgrößen ermitteln lassen.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 17.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, die mindestens ein Ausgangssignal zur Ansteuerung elektrischer Geräte liefert, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ausgangssignal zur Ansteuerung mindestens einer Betriebsfunktion eines oder mehrerer Haushaltsgeräte dient.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das
Haushaltsgeräte ein Herd, ein Kochfeld, eine Dunstabzugshaube, ein Geschirrspüler, ein Kühl- oder Gefriergerät, eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, ein Haushaltsroboter oder ein Bodenpflegegerät, insbesondere Staubsauger ist.
21. Haushaltsgerät, insbesondere elektrisches Haushaltsgerät mit einer
Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 20.
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