EP3079444A1 - Verfahren zum betrieb eines kochfeldes sowie ein kochfeld - Google Patents

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EP3079444A1
EP3079444A1 EP16020096.0A EP16020096A EP3079444A1 EP 3079444 A1 EP3079444 A1 EP 3079444A1 EP 16020096 A EP16020096 A EP 16020096A EP 3079444 A1 EP3079444 A1 EP 3079444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cookware
hob
frequency spectrum
detected
inductors
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Withdrawn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
EP16020096.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Ennen
Achim Wittgrebe
René Schmalenstrot
Denis Maus
Maxim Schönbeck
Sonja Schöning
Werner Klose
Christian Schröder
Mikhail Tolstykh
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.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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 Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP3079444A1 publication Critical patent/EP3079444A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Definitions

  • the present invention relates to a method of operating a cooktop, and more particularly to an induction cooktop.
  • an induction cooktop Although the invention will be described below with reference to induction hobs, the use is also possible with other hobs.
  • Such a hob or induction hob is typically used in the domestic area for the preparation of food, with a cookware z. B. is heated by means of induced eddy currents.
  • the cookware is usually a pan and / or a pot.
  • a cookware is placed on a carrier plate and generates a changing magnetic field by driving one or more inductors located below the cookware. By a constant change of the magnetic field over time, the said eddy currents are induced in the (stationary) cookware or at least in a bottom part thereof. Since the cookware has an electrical resistance, it heats up.
  • the cookware is consequently not heated by heat conduction from a hot heating unit to the cookware in an induction cooktop, but rather directly by means of the induced eddy currents. Furthermore, the remagnetization of the magnetic layer in the bottom of the pot contributes to the heating of the pot.
  • An induction hob suitable for this purpose has, in addition to the mentioned carrier plate on which the cookware is placed, and the said inductors as a rule via control electronics, by means of which the inductors are driven.
  • the induction hob regularly has a support unit on which the inductors are in particular mounted.
  • induction hobs which have a large number of small inductors and their control electronics is able to determine, above which inductors a cookware is placed. In this way it is possible to dissolve the usual discrete cooking zones (usually four pieces) and to use the support plate of the induction hob at least partially as a continuous cooking place.
  • the control electronics for example, when commissioning a respective inductor whose power consumption. If no performance is inferred, it is concluded that an induction is not present and therefore no cookware is placed above the respective inductor.
  • hobs which have a boiling point detection.
  • these induction hobs detect via temperature measurement by measuring the infrared radiation radiated from the bottom of the pot or by means of structure-borne sound measurements as to whether boiling material is present in a cookware.
  • the measured structure-borne sound is typically due to vapor bubbles that rise within the food in the course of the settlement of at least a portion of the cooking, cool and collapse as a result of cooling. This will cause the cookware to vibrate. This vibration is measurable by means of a suitable measuring unit, with a conclusion on the state of the cooking material can be pulled inside the cookware.
  • a power of one or more inductors can be changed in the sequence, in particular reduced.
  • the present invention has accordingly set itself the task of providing an induction hob and a method for its operation, which allow to apply different control strategies for different cookware.
  • the method according to the invention offers many advantages.
  • a significant advantage is that a control strategy of the hob or induction cooktop or at least individual heat sources or the heating of the same can be selected and used after application of the method depending on which cookware was identified individually.
  • a similar procedure is also conceivable for any other control strategies.
  • the need for different control strategies, or at least their associated advantages can arise in addition to a variety of other reasons, in particular due to different heat storage capacities of different cookware and due to different geometries and shapes.
  • the method is performed with an induction hob.
  • the induction hob has at least one support plate for receiving at least one cookware.
  • the induction hob also includes a plurality of inductors, which are arranged in particular below the carrier plate, so that eddy currents can be induced by means of at least one inductor in a cookware located on the carrier plate.
  • the induction hob preferably comprises at least one support unit on which the inductors are arranged or mounted.
  • at least one control electronics is provided, which is connected to the inductors. The control electronics are used, in particular, to control the inductors and to put them into operation in accordance with desired specifications.
  • the method according to the invention is based on the knowledge that each cookware has certain natural frequencies which are recognizable as peaks in the determined frequency spectrum.
  • a frequency spectrum can thus effectively serve as a "fingerprint" of a cookware.
  • it can thus be determined whether these originate from the same cookware. If it is known from at least one of the frequency spectrums, from which cookware it comes, can be assigned in direct consequence of the frequency spectra, which are related to the known, the known cookware.
  • the detection of at least one signal and, consequently, at least one frequency spectrum also has the particular advantage that even several cookware, which are used simultaneously on one and the same induction hob, can be kept apart.
  • the differences between the frequency spectra of different cookware can sometimes be sufficient to even superimposed signals (eg superimposed structure-borne noise emissions due to two pots whose Cooking content simultaneously) to be able to recognize which shares belong to which cookware.
  • acceleration amplitudes can be determined and compared by comparison with already known amplitudes, which indicate a boiling of the respective cooking product.
  • For the examination of another cookware would be examined according to the characteristic of this cookware frequency range.
  • An “inductor” in the sense of the present application is generally to be understood as meaning a component which is suitable for inducing an eddy current in a cookware of any type.
  • inductors are formed by coils which generate a constant changing over time by the application of alternating voltage magnetic field.
  • a "multiplicity of inductors” in this context means at least two and preferably three or more inductors.
  • Common induction hobs typically have at least four or more inductors.
  • induction cooktops with dozens of inductors are conceivable, each of which is so small in size that an individual control of each individual inductor allows a contour of a cookware placed above the inductors to be accurately reproduced so that a contact area between the cookware and the carrier plate is optimally utilized ,
  • the named "carrying unit” can be any type of component that is suitable for arranging and, in particular, storing inductors.
  • a support plate is used in the form of a support plate, which is formed of metal and / or plastic. Likewise, other materials are conceivable.
  • control electronics generally serves to control the inductors. Among other things, it is suitable, in particular, for specifying a performance curve or for controlling different inductors in different ways by means of a stored logic.
  • the "frequency spectrum” includes a representation of the proportions of different frequencies of a signal.
  • a frequency spectrum can be created starting from a measurement of a signal as a function of time, for example by means of a Fourier transformation, so that amplitudes of the individual frequencies contained in the signal become visible.
  • the signal is formed by the emitted sound of at least one cookware, which signal may contain a plurality of frequencies. These individual frequencies are usually pronounced differently. For example, it is conceivable that frequencies in the range from 100 Hz to 30 kHz over a measuring time can be detected by means of the at least one measuring unit. The measured signal may then be decomposed into a frequency spectrum which provides information about the frequencies prevailing in the signal.
  • the "reference spectrum” is likewise a frequency spectrum, with the reference spectrum representing a frequency spectrum already determined before the beginning of the measurement.
  • the reference spectrum serves in the context of the identification of a particular cookware as a reference, by its comparison with a respectively determined frequency spectrum, a conclusion can be drawn on whether a respective cookware, to which the stored reference spectrum belongs, is present or not. Consequently, identification of a cookware by means of the method according to the invention is generally only possible if the cookware to be identified in each case is already known and already stored on the data memory in the form of a reference spectrum.
  • a multiplicity of reference spectra are stored on the data memory of the induction hob, wherein the frequency spectrum determined in each case is compared successively with each individual. If a substantial match between a frequency spectrum and a reference spectrum is determined, the respective detected cookware is identified as the one to which the stored reference spectrum belongs. A determination of the reference spectrum can also be made at the beginning of the or each cooking process.
  • an excitation of the at least one cookware is effected by means of the control electronics, wherein the control electronics controls at least a portion of the inductors and takes into operation. It is understood that in each case at least one inductor is put into operation, the at least partially located below a footprint of the carrier plate on which the cookware is placed. Otherwise, a respective cookware could not be stimulated.
  • stimulating the at least one cookware by means of at least one inductor - as explained above - eddy currents induced in the cookware. This induction of eddy currents is accompanied by a displacement of the cookware in an oscillation, through which caused the cookware an acoustic signal, that is, sound, emitted.
  • This type of displacement of the cookware in oscillation by means of at least one inductor is particularly simple insofar as the used induction hob already has all the necessary parts of the device anyway. That is, no special components or the like must be provided on the induction hob to perform the advantageous method.
  • the at least one cookware is excited by means of an external, acting directly on the cookware force, preferably by means of a single stroke against the cookware.
  • Such a blow can be done for example by means of a cooking utensil.
  • the user of the induction hob is requested by a detection program of the induction hob to put the cookware in vibration. In this way, a particularly simple user interface is conceivable.
  • At least the at least one detected frequency spectrum is stored on the data memory of the induction hob.
  • the deposit is not absolutely necessary for a successful implementation of the method according to the invention, since a comparison of a respectively detected frequency spectrum with the or the reference spectra, which are already stored on the data storage, basically sufficient to identify the cookware.
  • an amount of stored reference spectra can be increased by storing each detected frequency spectrum as a further reference spectrum. For this it is only necessary that the detected frequency spectrum is assigned to the associated cookware. The latter can be done either by the automatic identification according to the method according to the invention or by the user directly.
  • By storing detected frequency spectra an identification of each used cookware in the long term becomes increasingly reliable.
  • the method according to the invention can then prove to be particularly advantageous if at least part of the inductors are activated by the control electronics and / or power electronics as a function of the identification of the respective cookware.
  • the result of the process step of identifying the respective cookware is converted by this method step into a consequence.
  • any type of cookware-specific control and / or power control of the inductors or at least one inductor is conceivable. This has already been explained above using the example of boiling point detection.
  • the determination of the number of different cookware is so far particularly favorable, as this can simplify the simultaneous identification of several cookware.
  • discrepancies between a determined frequency spectrum and the respectively stored reference spectra can be attributed to the fact that a detected signal has portions of several cooking utensils.
  • a comparison logic by means of which the detected frequency spectrum and the at least one reference spectrum are compared, be adjusted accordingly to take into account such effects.
  • the information that, for example, two pots are positioned partially above a single inductor may be used to ignore that particular inductor for the duration of the particular cooking operation or, in any event, operate only at a maximum of that desired for the less heated one Cookware is provided. In this way, burning or overcooking of food to be cooked, which is located in the less warming cookware. Also, other conclusions and uses of information obtained are conceivable.
  • a "plurality" of inductors means at least two inducers or two heat sources.
  • the method according to the invention can be carried out particularly well when a signal emanating from at least one cookware, in particular a sound emission, is detected at least in sections, preferably continuously, over a measuring period by means of the at least one measuring unit.
  • a single detection of a signal and a single resulting frequency spectrum for a successful implementation of the method according to the invention is sufficient.
  • a cookware regardless of its fill level. Also, a determination can be made regardless of whether the cookware is provided with a lid or not, whether a lid rests only obliquely or completely closes the cookware, whether a cooking utensil rests on an edge of the cookware or not and the like.
  • a signal emanating from the at least one cookware is detected by means of at least one microphone and / or at least one acceleration sensor, possibly and preferably by means of a plurality of microphones and / or acceleration sensors, which are arranged distributed over the support plate and / or the support unit of the cooktop or induction cooktop, preferably in each case a microphone and / or acceleration sensor in each case a corner region of a rectangular shaped support plate.
  • the detection of a respective emitted signal by means of the mentioned types of measuring units is particularly easy.
  • the detection by means of several measuring units has the advantage that the signal can be detected more reliably.
  • Each measurement is subject to system errors due to measurement errors.
  • the presence of several measured values for the same signal can be at least partially "eliminated" by interpolation calculation.
  • the quality of the frequency spectrum underlying the identification of the cookware consequently increases and with it the accuracy of the identification.
  • the arrangement of the measuring units in corner regions of the support plate and / or support unit is advantageous insofar as a distance of a vibrated cookware to the nearest measuring unit in each case is comparatively low and thus at least one measuring unit can detect a clear signal.
  • an induction hob comprises at least two measuring units, it is furthermore particularly advantageous if at least by means of these two measuring units a period is detected which is a difference between a first instant of arrival of a signal emanating from the at least one cookware on a first measuring unit and a second Time of arrival of the same signal results in a second measuring unit, wherein an evaluation of this period, a position of the at least one cookware is determined on the support plate.
  • a period is detected which is a difference between a first instant of arrival of a signal emanating from the at least one cookware on a first measuring unit and a second Time of arrival of the same signal results in a second measuring unit, wherein an evaluation of this period, a position of the at least one cookware is determined on the support plate.
  • at least two measuring units it is possible to evaluate a transit time difference which travels a signal from a cookware to the respective measuring units.
  • the hob according to the invention and in particular induction hob comprises at least one support plate for receiving cookware.
  • the support plate is usually a flat plate made of a glass ceramic, wherein the glass ceramic used is made heat resistant, so that it bears no damage due to high temperature effects thereof.
  • the hob comprises a heater with in particular a plurality of heat sources or inductors, which are arranged below the support plate, and which serve to heat at least one cookware.
  • the hob can also have at least one support plate and / or support unit on which or on which the heating device or the heat sources are mounted.
  • at least one control electronics is provided which is connected to the heating device. In addition to the control electronics power electronics is usually also available.
  • the hob has at least one measuring unit which is suitable for detecting a signal of at least one cookware.
  • the hob finally comprises at least one data memory on which at least one reference spectrum, preferably a plurality of reference spectra, at least one signal, in particular a sound emission, at least one cookware, preferably a plurality of cookware, is deposited.
  • the hob or induction field is particularly advantageous if it has a plurality of measuring units, in particular four measuring units, which are preferably distributed over the support plate and / or the support unit of the hob or the induction hob, more preferably in each case in corners of a rectangular support plate.
  • the inventive method can be carried out particularly reliable and particularly advantageous, as already stated.
  • the hob and in particular induction hob has at least one measuring unit, which is formed by an acceleration sensor or by a microphone.
  • An acceleration sensor is particularly well suited to detect structure-borne sound emanating from the cookware. Structure-borne sound is from a described mechanical wave that propagates in a (solid) body. In the body, this structure-borne noise is expressed, inter alia, by a vibration of the same. It is precisely this vibration that can be detected particularly well by means of an acceleration sensor.
  • a microphone is equally well suited for the detection of airborne sound, that is, a mechanical wave propagating in the air. Basically, the measurement and evaluation of structure-borne noise is preferable because it is less susceptible to external disturbances. Thus, in contrast to the airborne sound in particular ambient noise has no effect on the measurement result.
  • such a cooktop and in particular induction cooktop is particularly preferred, which has at least one logic unit, by means of which at least one stored on at least one data memory frequency spectrum is evaluated, preferably at least two stored frequency spectra are comparable to each other.
  • a logic unit by means of which at least one stored on at least one data memory frequency spectrum is evaluated, preferably at least two stored frequency spectra are comparable to each other.
  • an evaluation by means of an external logic unit is conceivable.
  • the latter is particularly preferably integrated directly into the hob.
  • the logic unit can also be used for other processes that simplify and / or improve the operation of the hob.
  • the use of the invention is also possible in gas hobs or radiant fields or parts of the invention can be used. Since a stimulation by the current is not possible here, one is dependent in this case on an excitation of the vibration by the food. However, a use of pot-specific frequency bands for distinguishing the signals of different cooking vessels is also possible in principle. Also excitation of vibrations in the pot by gas may be possible.
  • FIG. 1a shows a frequency spectrum in which accelerations are plotted against frequencies.
  • the acceleration values are given in m / s 2 and the frequencies in hertz (Hz).
  • the frequency is plotted in a bandwidth from 0 to 60000 Hz.
  • the cookware whose acceleration values have been detected is formed by a pot.
  • the pot was excited at a frequency of 29000 Hz or 29 kHz.
  • two peaks 1, 2 in the accelerations which are at about 29 kHz and about 58 kHz, result from the diagram.
  • the first peak 1 corresponds to an acceleration value of about 0.35 m / s 2
  • the second peak 2 of about 0.7 m / s 2 .
  • the two peaks 1, 2 are the result of the excitation frequency of 29 kHz and form a "forced oscillation" of the cookware.
  • the dependency can be linear, but it does not have to be linear.
  • values which result from a forced oscillation are useless since they are comparable in every cookware. Therefore, a study of the frequency spectrum is independent of the peaks 1, 2 mentioned necessary.
  • FIG. 1a A corresponding diagram is FIG. 1 b removable. It forms an (enlarged) section of the diagram according to FIG. 1a From the frequency spectrum, it is possible to observe three peaks 3, 4, 5 in the acceleration values, in particular in the range from 5000 Hz to approximately 8000 Hz and in the range from approximately 17500 Hz to 18000 Hz In particular, the peaks 4, 5 protrude at about 7500 Hz or at about 18000 Hz. These peaks 3, 4, 5 are not enforced by the excitation frequency of 29000 Hz.
  • FIG. 2 shows a frequency spectrum that occurs as a result of excitation of the first cookware with an excitation frequency of 44000 Hz, with comparable to FIG. 1b a frequency bandwidth from 0 Hz to 20000 Hz is detected.
  • the frequency spectrum does not match that of FIG. 1b covers even though it is the same cookware. This is due to the different excitation frequencies, which must lead to different results, at least in a quantitative form of the measured acceleration values.
  • a peak 6 is noticeable, which forms at a frequency of about 18000 Hz. At the same frequency was also according to the frequency spectrum FIG. 1b in Peak 5 removable.
  • the frequency spectrum according to FIG. 2 comparable to that according to FIG.
  • FIGS. 3a and 3b Another example of measurement results - this time using a pan instead of a pot as a cookware - is the FIGS. 3a and 3b removable.
  • FIG. 3a Of the FIG. 3a are again peaks 9, 10 at 29000 Hz and 58000 Hz removable, which are enforced by the excitation frequency of 29000 Hz. These peaks 9, 10 are therefore not suitable for distinguishing the pan, for example from the pot according to the first example.
  • FIGS. 6 and 7 An exemplary embodiment, which is shown in FIGS. 6 and 7, comprises a hob 12 according to the invention, which has a carrier plate 13, a carrier unit 14 and a multiplicity of heating sources designed as inductors 15.
  • a cookware 16 On the support plate 13, a cookware 16 is placed in the form of a pot.
  • the support plate 13 is formed by a glass ceramic.
  • the inductors or heating sources 15 are arranged. These are in particular directly or indirectly on the support unit 14, which is also positioned below the support plate 13.
  • the hob 12 comprises a data memory 17 and an electronic control unit 18.
  • the data memory 17 is connected to a total of four measuring units 19, which are arranged in corner regions 20 of the hob 12.
  • the measuring units 19 are formed here by acceleration sensors, which are suitable for detecting structure-borne sound. Likewise, other types of measuring units are conceivable, for example microphones.
  • the control electronics 18 is connected to all inductors or heat sources 15 and controls them.
  • the hob 12 is particularly preferably designed as an induction hob and includes a plurality of inductors 15th
  • the data memory 17 may include the signal evaluation unit or may be provided separately therefrom.
  • the control electronics 18 can provide an AC voltage for the inductors 15 or it is a separate power section for the AC voltage of the inductors 15 is provided.
  • the logic unit 23 can also be referred to as an evaluation unit and evaluates directly the recorded or initially stored in the data memory 17 frequency spectrum. In this case, the measured during operation frequency spectrum can be compared with a previously stored as a reference measurement frequency spectrum. In principle, such an evaluation is also conceivable by means of an external logic unit. However, the logic unit 23 is particularly preferably integrated directly into or connected to the cooktop or induction cooktop. With the logic unit 23, the signals of the sensors are evaluated and from the control electronics 18 derives, in particular, the control of the inductors 15 from. The sensors may be connected directly to the data memory 17 and / or the logic unit 23 and / or the control electronics 18. The logic unit 23 may be connected directly and / or by means of the data memory 17 to the control electronics 18.
  • the logic unit 23 In a connection using of the data memory 17, the logic unit 23 writes the result of the evaluation in the data memory 17 where it is read by the control electronics 18. In the direct connection of logic unit 23 and control electronics 18, the result of the evaluation of the logic unit 23 is transmitted as a signal to the control electronics 18.
  • the cookware 16 is positioned above only a portion of the inductors 15. As can be seen in particular from FIG. 7, only inductors 21 that interact with the cookware 16 are used for heating the cookware 16. An inquiry, above which inductors 15 a cookware is placed, can be done particularly easily when starting it induction hob 12 as already described above.
  • the cookware 16 can be excited by means of the inductors 21 and set in a vibration.
  • the vibration of the cookware 16 can consequently be detected by means of the measuring units 19. From the detected signal, a frequency spectrum can then be determined that matches the quality of the frequency spectra in accordance with the FIGS. 1a to 3b is comparable. If at least one corresponding reference spectrum is already deposited on the data memory 17 with respect to the cookware 16, the cookware 16 can be inferred by means of a comparison of the currently detected frequency spectrum with the at least one reference spectrum that the cookware 16 must be the same cookware for which the reference spectrum was determined.
  • the arrangement of four measuring units 19 in the corner regions 20 of the rectangular support plate is particularly suitable so that regardless of a position of a particular cookware on the support plate in each case at least one measuring unit 19 is positioned as close to the cookware. If the signal quality is insufficient, it is conceivable to arrange further measuring units on the induction hob 12.

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kochfeldes wie eines Induktionskochfeldes (12), das Kochfeld (12) umfassend mindestens eine Trägerplatte (13) zur Aufnahme von Kochgeschirr (16), eine Vielzahl von Heizquellen (15), die unterhalb der Trägerplatte (13) angeordnet sind, sowie mindestens eine Steuerelektronik (18), die mit den Heizquellen (15) verbunden ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a. Auf der Trägerplatte (13) wird mindestens ein Kochgeschirr (16) platziert. b. Das Kochgeschirr (16) wird mittelbar oder unmittelbar angeregt und in eine Schwingung versetzt, wobei es infolge der Schwingung Schall emittiert, c. Mindestens ein Frequenzspektrum des von dem Kochgeschirr (16) emittierten Schalls wird mittels mindestens einer Messeinheit (19) erfasst. Um ein Kochfeld sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb zur Verfügung zu stellen, die es erlauben, unterschiedliche Regelungsstrategien für unterschiedliche Kochgeschirre anzuwenden, werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt: d. Das mittels der mindestens einen Messeinheit (19) erfasste Frequenzspektrum wird mit mindestens einem Referenzspektrum verglichen, das in einem Datenspeicher (17) des Kochfeldes (12) hinterlegt ist. e. Mittels eines Vergleichs des erfassten Frequenzspektrums mit dem mindestens einen Referenzspektrum wird das Kochgeschirr (16) identifiziert. Weiterhin betrifft die vorliegende Anmeldung ein Kochfeld (12), mittels dessen das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach durchführbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kochfeldes und insbesondere ein Induktionskochfeld. Obwohl die Erfindung im Folgenden mit Bezug auf Induktionskochfelder beschrieben wird, ist der Einsatz auch bei anderen Kochfeldern möglich.
  • Ein derartiges Kochfeld bzw. Induktionskochfeld wird typischerweise im häuslichen Bereich zur Zubereitung von Speisen verwendet, wobei ein Kochgeschirr z. B. mittels induzierter Wirbelströme erwärmt wird. Bei dem Kochgeschirr handelt es sich in aller Regel um eine Pfanne und/oder einen Topf. Im Betrieb eines Induktionskochfelds wird ein Kochgeschirr auf einer Trägerplatte platziert und durch eine Ansteuerung eines oder mehrerer Induktoren, die sich unterhalb des Kochgeschirrs befinden, ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt. Durch eine fortwährende Änderung des Magnetfelds über die Zeit werden in dem (still stehenden) Kochgeschirr bzw. zumindest in einem Bodenteil desselben die genannten Wirbelströme induziert. Da das Kochgeschirr einen elektrischen Widerstand aufweist, erwärmt es sich. Im Unterschied zu anderen Kochfeldern wird folglich bei einem Induktionskochfeld das Kochgeschirr nicht durch Wärmeleitung von einer heißen Heizeinheit auf das Kochgeschirr erwärmt, sondern vielmehr unmittelbar mittels der induzierten Wirbelströme. Des Weiteren trägt die Ummagnetisierung der magnetischen Schicht im Topfboden zur Erwärmung des Topfes bei.
  • Ein hierfür geeignetes Induktionskochfeld verfügt neben der genannten Trägerplatte, auf der das Kochgeschirr platziert wird, und den genannten Induktoren in aller Regel über eine Steuerelektronik, mittels derer die Induktoren angesteuert werden. Außerdem weist das Induktionskochfeld regelmäßig eine Trageinheit auf, auf der die Induktoren insbesondere gelagert sind.
  • Bekannte Induktionsfelder verfügen mittlerweile über einen Erkennungsmechanismus, der es dem Induktionskochfeld erlaubt, festzustellen, ob ein Kochgeschirr auf der Trägerplatte platziert ist oder nicht. Weiterhin sind Induktionskochfelder bekannt, die über eine Vielzahl kleiner Induktoren verfügen und deren Steuerelektronik in der Lage ist, festzustellen, oberhalb welcher Induktoren ein Kochgeschirr platziert ist. Auf diese Weise ist es möglich, die bei typischen Kochfeldern üblichen diskreten Kochstellen (normalerweise vier Stück) aufzulösen und die Trägerplatte des Induktionskochfeldes zumindest teilweise als durchgehende Kochstelle zu verwenden. Um ein Kochgeschirr zu "bemerken", fragt die Steuerelektronik z.B. bei einer Inbetriebnahme eines jeweiligen Induktors dessen Leistungsaufnahme ab. Falls keine Leistung abgerufen wird, wird geschlussfolgert, dass eine Induktion nicht vorliegt und folglich auch kein Kochgeschirr oberhalb des jeweiligen Induktors platziert ist.
  • Weiterhin sind Kochfelder bekannt, die über eine Siedepunkterkennung verfügen. Diese Induktionskochfelder erkennen in der Regel über Temperaturmessung durch Messung der vom Topfboden abgestrahlten infraroten Strahlung oder mittels Körperschallmessungen, ob in einem Kochgeschirr ein siedendes Kochgut vorliegt. Der gemessene Körperschall ergibt sich dabei typischerweise aufgrund von Dampfblasen, die innerhalb des Kochguts im Zuge der Siedung zumindest eines Teils des Kochguts aufsteigen, abkühlen und infolge der Abkühlung kollabieren. Hierdurch wird das Kochgeschirr in Schwingung versetzt. Diese Schwingung ist mittels einer geeigneten Messeinheit messbar, wobei ein Rückschluss auf den Zustand des Kochguts innerhalb des Kochgeschirrs gezogen werden kann. Auf Basis der Information, ob ein siedendes Kochgut vorliegt, kann in der Folge eine Leistung eines oder mehrerer Induktoren verändert, insbesondere verringert werden.
  • Allerdings hat sich herausgestellt, dass derartige Regelungsstrategien bekannter Induktionskochfelder nicht immer zuverlässig funktionieren. Somit kommt es beispielsweise vor, dass eine Siedepunkterkennung bei einem ersten Topf zuverlässig arbeitet, bei einem zweiten Topf hingegen nicht. Dies kann sich beispielsweise dadurch äußern, dass eine Leistung des oder der jeweiligen Induktoren, mittels denen das jeweilige Kochgeschirr erwärmt wird, auf Basis der erhobenen Messdaten zu früh oder zu spät verändert wird. Für den Nutzer hat das zur Folge, dass das jeweilige Kochgut entweder überkocht oder gar nicht erst anfängt zu kochen.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich demzufolge zur Aufgabe gesetzt, ein Induktionskochfeld sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb zur Verfügung zu stellen, die es erlauben, unterschiedliche Regelungsstrategien für unterschiedliche Kochgeschirre anzuwenden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Induktionskochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einem Kochfeld und insbesondere Induktionskochfeld durchgeführt, das mindestens eine Trägerplatte, zur Aufnahme mindestens eines Kochgeschirrs, aufweist. Das Kochfeld umfasst ferner eine Heizeinrichtung mit einer Vielzahl von Heizquellen, die insbesondere unterhalb der Trägerplatte angeordnet sind, sodass mittels mindestens einer Heizquelle das auf der Trägerplatte befindlichen Kochgeschirr erwärmbar ist. Weiterhin umfasst das Kochfeld vorzugsweise mindestens eine Steuerelektronik, die mit der Heizeinrichtung verbunden ist. Die Steuerelektronik dient dazu, die Heizeinrichtung anzusteuern und entsprechend gewünschten Vorgaben in Betrieb zu nehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
    1. a. Auf der Trägerplatte wird mindestens ein Kochgeschirr platziert.
    2. b. Das Kochgeschirr wird mittelbar oder unmittelbar angeregt und in eine Schwingung versetzt, wobei es infolge der Schwingung ein Signal emittiert, das vorzugsweise von Schall, weiter vorzugsweise von Körperschall, gebildet ist.
    3. c. Das von dem Kochgeschirr emittierte Signal wird mittels mindestens einer Messeinheit erfasst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
    • d. Aus dem mindestens einen mittels der mindestens einen Messeinheit erfassten Signal wird mindestens ein Frequenzspektrum ermittelt, insbesondere wird das Signal in mindestens ein Frequenzspektrum zerlegt, und dieses mindestens eine Frequenzspektrum sodann mit mindestens einem Referenzspektrum verglichen, das in einem Datenspeicher des Kochfeldes hinterlegt ist.
    • e. Mittels eines Vergleichs zumindest des erfassten Frequenzspektrums mit dem mindestens einen Referenzspektrum wird das Kochgeschirr identifiziert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass eine Regelstrategie des Kochfeldes bzw. Induktionskochfeldes oder zumindest einzelner Heizquellen oder der Heizeinrichtung desselben nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit davon ausgewählt und verwendet werden kann, welches Kochgeschirr individuell identifiziert wurde. Unter Bezugnahme auf das oben genannte Beispiel der Siedepunkterkennung ist es somit beispielsweise vorstellbar, dass eine Leistungskurve mindestens eines, vorzugsweise mehrerer, Heizquellen oder der Heizeinrichtung in Abhängigkeit des jeweilig identifizierten Kochgeschirrs eingestellt wird und auf diese Weise im Vergleich zum Stand der Technik beispielsweise ein zuverlässigerer Überkochschutz erreicht wird. Ein vergleichbares Vorgehen ist ebenso für beliebige andere Regelungsstrategien denkbar. Die Notwendigkeit unterschiedlicher Regelungsstrategien oder zumindest durch diese bedingte Vorteile können neben einer Vielzahl anderer Gründe insbesondere aufgrund unterschiedlicher Wärmespeicherkapazitäten unterschiedlicher Kochgeschirre sowie aufgrund unterschiedlicher Geometrien und Formen entstehen.
  • In jedem Fall ist es hilfreich, ein jeweiliges Kochgeschirr zu erkennen und auf Basis der dadurch gewonnenen Information die Möglichkeit zur individuellen Regelung eines Betriebs des Kochfeldes und insbesondere eines Induktionskochfeldes zu schaffen. Von besonderer Relevanz ist in diesem Zusammenhang die "Einlernung" des Kochfeldes und insbesondere eines Induktionskochfelds bzw. von dessen Regelungslogik auf ein jeweilig zu identifizierendes Kochgeschirr. Mit anderen Worten hilft die Möglichkeit zur Identifikation dabei, dem Kochfeld und insbesondere dem über die Zeit für jedes einzelne Kochgeschirr des Anwenders eine oder mehrere individuelle Regelungsstrategien "beizubringen", die auf die Bedürfnisse des Nutzers abgestimmt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt demzufolge mittels der Identifikation mindestens eines Kochgeschirrs die Anwendung verschiedener Regelungsstrategien für unterschiedliche Kochgeschirre und löst somit die zugrunde liegende Aufgabe.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren mit einem Induktionskochfeld durchgeführt. Das Induktionskochfeld weist mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme mindestens eines Kochgeschirrs auf. Das Induktionskochfeld umfasst ferner eine Vielzahl von Induktoren, die insbesondere unterhalb der Trägerplatte angeordnet sind, sodass mittels mindestens eines Induktors bei einem auf der Trägerplatte befindlichen Kochgeschirr Wirbelströme induzierbar sind. Weiterhin umfasst das Induktionskochfeld vorzugsweise mindestens eine Trageinheit, auf dem die Induktoren angeordnet oder gelagert sind. Außerdem ist vorzugsweise mindestens eine Steuerelektronik vorgesehen, die mit den Induktoren verbunden ist. Die Steuerelektronik dient insbesondere dazu, die Induktoren anzusteuern und entsprechend gewünschten Vorgaben in Betrieb zu nehmen.
  • Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass jedes Kochgeschirr bestimmte Eigenfrequenzen aufweist, die in dem ermittelten Frequenzspektrum als Peaks erkennbar sind. Ein Frequenzspektrum kann folglich gewissermaßen als "Fingerabdruck" eines Kochgeschirrs dienen. Mittels eines Vergleichs mindestens zweier Frequenzspektren kann demzufolge ermittelt werden, ob diese von demselben Kochgeschirr stammen. Sofern von mindestens einem der Frequenzspektren bekannt ist, von welchem Kochgeschirr es stammt, kann in direkter Konsequenz den Frequenzspektren, die mit dem bekannten verwandt sind, das bekannte Kochgeschirr zugewiesen werden.
  • Die Erfassung mindestens eines Signals und damit einhergehend mindestens eines Frequenzspektrums hat weiterhin den besonderen Vorteil, dass sogar mehrere Kochgeschirre, die gleichzeitig auf ein und demselben Induktionskochfeld verwendet werden, auseinander gehalten werden können. Die Unterschiede zwischen den Frequenzspektren unterschiedlicher Kochgeschirre können nämlich mitunter hinreichend sein, um sogar bei sich überlagernden Signalen (z.B. bei sich überlagernden Körperschallemissionen infolge zweier Töpfe, deren Inhalte gleichzeitig kochen) erkennen zu können, welche Anteile zu welchem Kochgeschirr gehören. Auf diese Weise kann es möglich sein, beispielsweise eine Siedepunkterkennung eines Kochgeschirrs trotz Gegenwart eines zweiten oder mehrerer anderer Kochgeschirre zuverlässig durchzuführen, indem ein ermitteltes Frequenzspektrum in einem charakteristischen Frequenzbereich des jeweiligen Kochgeschirrs untersucht wird. Innerhalb dieses Frequenzbereichs können beispielsweise Beschleunigungsamplituden ermittelt und durch Vergleich mit bereits bekannten Amplituden, die auf ein Sieden des jeweiligen Kochguts schließen lassen, verglichen werden. Für die Prüfung eines anderen Kochgeschirrs würde entsprechend der für dieses Kochgeschirr charakteristische Frequenzbereich untersucht.
  • Unter einen "Induktor" im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist ganz allgemein ein Bauteil zu verstehen, dass dazu geeignet ist, in einem Kochgeschirr jedweder Art einen Wirbelstrom zu induzieren. In aller Regel sind derartige Induktoren von Spulen gebildet, die durch Anlegen von Wechselspannung ein sich über die Zeit fortwährend änderndes Magnetfeld erzeugen.
  • Unter einer "Vielzahl von Induktoren" sind in diesem Zusammenhang mindestens zwei und vorzugsweise drei oder mehr Induktoren zu verstehen. Gängige Induktionskochfelder weisen typischerweise mindestens vier oder mehr Induktoren auf. Insbesondere sind Induktionskochfelder mit mehreren Dutzend Induktoren denkbar, die in ihren Abmessungen jeweils derart klein ausfallen, dass eine individuelle Ansteuerung eines jeden einzelnen Induktors es erlaubt, eine Kontur eines oberhalb der Induktoren platziertes Kochgeschirr genau abzubilden, sodass eine Kontaktfläche zwischen Kochgeschirr und Trägerplatte optimal ausgenutzt ist.
  • Bei der genannten "Trageinheit" kann es sich um jede Art von Bauteil handeln, das geeignet ist, Induktoren anzuordnen und insbesondere zu lagern. Im Allgemeinen wird hierfür eine Trägerplatte in Form eines Tragblechs verwendet, das von Metall und/oder Kunststoff gebildet ist. Ebenso sind andere Werkstoffe denkbar.
  • Die "Steuerelektronik" dient allgemein zur Ansteuerung der Induktoren. Sie ist unter anderem und insbesondere dazu geeignet, einen Leistungsverlauf vorzugeben oder mittels einer hinterlegten Logik unterschiedliche Induktoren auf unterschiedliche Weise anzusteuern.
  • Unter dem von dem Kochgeschirr emittierten "Schall", der auch als akustisches Signal bezeichnet werden kann, wird allgemein jede Art von Druck- und Dichteschwankung in einem elastischen Medium verstanden. Bei Luftschall ist dieses Medium von Luft, bei Körperschall von einem Festkörper gebildet. In Verbindung mit der vorliegenden Technologie wird in der Regel bei emittiertem Schall von einer Ausbreitung von Luftschall in der das Kochgeschirr umgebenden Luft sowie von Körperschall in der Trägerplatte und womöglich übrigen Teilen des Induktionskochfeldes auszugehen sein. Dabei versteht es sich, dass eine Schwingung eines Kochgeschirrs in jedem Fall in irgendeiner Weise zu einer Anregung eines benachbarten Mediums führt, welches die Schwingung bzw. den Schall weiterleitet. Insoweit ist unter dem Begriff "Schall" zumindest auch eine mechanische Schwingung zu verstehen.
  • Das "Frequenzspektrum" umfasst eine Darstellung der Anteile unterschiedlicher Frequenzen eines Signals. Ein Frequenzspektrum kann ausgehend von einer Messung eines Signals in Abhängigkeit von der Zeit beispielsweise mittels einer Fourier-Transformation erstellt werden, sodass Amplituden der einzelnen, in dem Signal enthaltenen Frequenzen sichtbar werden. Im vorliegenden Fall ist das Signal von dem emittierten Schall mindestens eines Kochgeschirrs gebildet, wobei das Signal eine Vielzahl von Frequenzen enthalten kann. Diese einzelnen Frequenzen sind in aller Regel unterschiedlich stark ausgeprägt. Es ist beispielsweise denkbar, dass mittels der mindestens einen Messeinheit Frequenzen im Bereich von 100 Hz bis 30 kHz über eine Messzeit hinweg erfasst werden. Das gemessene Signal kann sodann in ein Frequenzspektrum zerlegt werden, welches Informationen über die in dem Signal vorherrschenden Frequenzen liefert.
  • Bei dem "Referenzspektrum" handelt es sich gleichermaßen um ein Frequenzspektrum, wobei das Referenzspektrum ein bereits vor Messbeginn ermitteltes Frequenzspektrum darstellt. Das Referenzspektrum dient im Rahmen der Identifikation eines jeweiligen Kochgeschirrs als Referenz, durch dessen Vergleich mit einem jeweilig ermittelten Frequenzspektrum ein Rückschluss darauf gezogen werden kann, ob ein jeweiliges Kochgeschirr, zu dem das hinterlegte Referenzspektrum gehört, vorliegt oder nicht. Folglich ist eine Identifikation eines Kochgeschirrs mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Regel nur dann möglich, wenn das jeweils zu identifizierende Kochgeschirr bereits bekannt ist und in Form eines Referenzspektrums bereits auf dem Datenspeicher hinterlegt ist. Für die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist davon auszugehen, dass auf dem Datenspeicher des Induktionskochfelds eine Vielzahl von Referenzspektren hinterlegt ist, wobei das jeweilig ermittelte Frequenzspektrum nacheinander mit jedem einzelnen verglichen wird. Falls eine wesentliche Übereinstimmung zwischen einem Frequenzspektrum und einem Referenzspektrum ermittelt wird, ist das jeweilig erfasste Kochgeschirr als dasjenige identifiziert, zu dem das hinterlegte Referenzspektrum gehört. Eine Bestimmung des Referenzspektrums kann auch bei Beginn des oder jedes Kochvorgangs erfolgen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Anregung des mindestens einen Kochgeschirrs mittels der Steuerelektronik bewirkt, wobei die Steuerelektronik zumindest einen Teil der Induktoren ansteuert und in Betrieb nimmt. Hierbei versteht es sich, dass in jedem Fall mindestens ein Induktor in Betrieb genommen wird, der sich zumindest teilweise unterhalb einer Aufstellfläche der Trägerplatte befindet, auf der das Kochgeschirr platziert ist. Anderenfalls könnte ein jeweiliges Kochgeschirr nicht angeregt werden. Durch die Anregung des mindestens einen Kochgeschirrs mittels mindestens eines Induktors werden - wie vorstehend erläutert - Wirbelströme in das Kochgeschirr induziert. Diese Induktion von Wirbelströmen geht mit einer Versetzung des Kochgeschirrs in eine Schwingung einher, durch die bedingt das Kochgeschirr ein akustisches Signal, das heißt Schall, emittiert. Diese Art des Versetzens des Kochgeschirrs in Schwingung mittels mindestens eines Induktors ist insoweit besonders einfach, als das genutzte Induktionskochfeld über alle hierfür notwendigen Vorrichtungsteile ohnehin bereits verfügt. Das heißt, dass keine besonderen Bauteile oder dergleichen an dem Induktionskochfeld vorgesehen werden müssen, um das vorteilhafte Verfahren durchzuführen.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einer Anregung des Kochgeschirrs mittels der Induktoren ist es ebenso denkbar, dass das mindestens eine Kochgeschirr mittels einer äußeren, direkt auf das Kochgeschirr wirkenden Kraft angeregt wird, vorzugsweise mittels eines einmaligen Schlags gegen das Kochgeschirr. Ein solcher Schlag kann beispielsweise mittels eines Kochbestecks erfolgen. Vorteilhafterweise wird der Nutzer des Induktionskochfeldes von einem Erfassungsprogramm des Induktionskochfeldes aufgefordert, das Kochgeschirr in Schwingung zu versetzen. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Nutzerführung denkbar.
  • Alternativ oder zusätzlich zu einer der vorbeschriebenen Arten zum Versetzen des Kochgeschirrs in eine Schwingung ist es ebenso denkbar, eine Anregung des mindestens einen Kochgeschirrs mittels einer Erwärmung von in dem Kochgeschirr befindlichem Kochgut zu bewirken. Die Erwärmung führt in aller Regel dazu, dass lokal innerhalb des Kochguts auf seine Siedetemperatur erhitztes Wasser verdampft, das heißt in seinen gasförmigen Zustand übergeht. Dieses Verdampfen äußert sich mit der Bildung von Dampfblasen innerhalb des Kochguts, die aufgrund ihrer Temperatur aufsteigen. Da das die Dampfblasen umgebende Kochgut kälter ist als der Dampf, werden die Dampfblasen abgekühlt und kollabieren infolge dessen. Dieses Kollabieren ist oftmals sogar für das menschliche Ohr als Rauschen wahrnehmbar. In jedem Fall wird das Kochgeschirr infolge des Kollaps der Dampfblasen in Schwingung versetzt und emittiert schließlich ein entsprechendes akustisches Signal, dass sodann erfassbar ist.
  • Unabhängig davon, auf welchem Wege das mindestens eine Kochgeschirr in Schwingung versetzt wird ist es von besonderem Vorteil, wenn zumindest das mindestens eine erfasste Frequenzspektrum auf dem Datenspeicher des Induktionskochfeldes hinterlegt wird. Die Hinterlegung ist für eine erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zwingend notwendig, da ein Abgleich eines jeweilig erfassten Frequenzspektrums mit dem oder den Referenzspektren, die bereits auf dem Datenspeicher hinterlegt sind, grundsätzlich zur Identifikation des Kochgeschirrs ausreichen kann. Durch ein Hinterlegen des bzw. der jeweilig erfassten Frequenzspektren kann jedoch eine Menge an hinterlegten Referenzspektren erhöht werden, indem jedes erfasste Frequenzspektrum als weiteres Referenzspektrum gespeichert wird. Hierzu ist es lediglich notwendig, dass das erfasste Frequenzspektrum dem zugehörigen Kochgeschirr zugewiesen wird. Letzteres kann entweder durch die automatische Identifikation gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren oder durch den Anwender direkt vorgenommen werden. Durch das Hinterlegen erfasster Frequenzspektren wird eine Identifikation jeweils verwendeter Kochgeschirre auf Dauer zunehmend zuverlässig.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dann als besonders vorteilhaft erweisen, wenn durch die Steuerelektronik und/oder eine Leistungselektronik zumindest ein Teil der Induktoren in Abhängigkeit von der Identifikation des jeweiligen Kochgeschirrs angesteuert wird. Das Ergebnis des Verfahrensschritts der Identifikation des jeweiligen Kochgeschirrs wird durch diesen Verfahrensschritt in eine Konsequenz überführt. Grundsätzlich ist jede Art von kochgeschirrspezifischer Ansteuerung und/oder Leistungsregelung der Induktoren oder mindestens eines Induktors denkbar. Vorstehend ist dies am Beispiel der Siedepunkterkennung bereits erläutert worden.
  • Weiterhin kann ein solches Verfahren besonders von Vorteil sein, dem die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
    • f. Bei einer Inbetriebnahme des Kochfeldes oder des Induktionskochfeldes wird eine Mehrzahl von Heizquellen bzw. Induktoren, vorzugsweise alle Heizquellen bzw. Induktoren, nacheinander jeweils einzeln mittels der Steuerelektronik angesteuert, insbesondere bestromt.
    • g. Von allen infolge der Ansteuerung der jeweils angesteuerten Heizquellen bzw. Induktoren auftretenden, von dem mindestens einen Kochgeschirr emittierten Signalen wird jeweils mittels der mindestens einen Messeinheit mindestens ein Signal erfasst und auf dem Datenspeicher hinterlegt.
    • h. Nach Ansteuerung der jeweils angesteuerten Heizquellen bzw. Induktoren, vorzugsweise sämtlicher Heizquellen bzw. Induktoren, wird mittels Vergleichs sämtlicher im Laufe des Verfahrens hinterlegter Signale, vorzugsweise mittels eines Vergleichs von aus den Signalen ermittelten Frequenzspektren, eine Anzahl von auf der Trägerplatte platzierten Kochgeschirre und/oder eine relative Position mindestens zweier Kochgeschirre zueinander auf der Trägerplatte ermittelt.
  • Die Ermittlung der Anzahl verschiedener Kochgeschirre ist insoweit besonders günstig, als dies die gleichzeitige Identifikation mehrerer Kochgeschirre vereinfachen kann. Somit ist es denkbar, dass Diskrepanzen zwischen einem ermittelten Frequenzspektrum und den jeweilig hinterlegten Referenzspektren darauf zurückgeführt werden kann, dass ein erfasstes Signal Anteile von mehreren Kochgeschirren aufweist. Bei Vorliegen einer Information über die Anzahl vorhandener Kochgeschirre kann eine Vergleichslogik, mittels derer das erfasste Frequenzspektrum und das mindestens eine Referenzspektrum verglichen werden, entsprechend angepasst werden, um derartige Effekte zu berücksichtigen.
  • Weiterhin ist es mittels des vorteilhaften Verfahrens möglich, zu erkennen, ob womöglich mehrere Kochgeschirre jeweils teilweise oberhalb eines einzigen Induktors angeordnet sind. Dies ergibt sich aus den unterschiedlichen Signalen, die sich bei dem Versetzen eines jeden einzelnen Induktors in Schwingung ergeben. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass sich emittierte Signale infolge einer Ansteuerung mehrerer Induktoren in Abhängigkeit davon unterscheiden, ob jeweils nur ein einziges Kochgeschirr oder mehrere, insbesondere zwei, Kochgeschirre gleichzeitig in Schwingung versetzt wurden. Mit anderen Worten kann mittels des Vergleichs erfasster Frequenzspektren eine Position jeweils vorhandener Kochgeschirre auf der Trägerplatte ermittelt werden, sofern mehrere Kochgeschirre, beispielsweise eine Pfanne und zwei Töpfe, vorhanden sind. Die Information, dass beispielsweise zwei Töpfe teilweise oberhalb eines einzigen Induktors positioniert sind, kann beispielsweise dazu verwendet werden, diesen jeweiligen Induktor für die Dauer des jeweiligen Kochvorgangs zu ignorieren oder in jedem Fall nur maximal mit der Leistung zu betreiben, die für das schwächer zu erhitzende Kochgeschirr vorgesehen ist. Auf diese Weise wird ein Anbrennen oder Überkochen von Kochgut vermieden, dass sich in dem schwächer zu erhitzenden Kochgeschirr befindet. Auch sind andere Schlussfolgerungen und Verwendungen gewonnener Informationen denkbar.
  • Unter einer "Mehrzahl" von Induktoren sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung mindestens zwei Induktoren oder zwei Heizquellen zu verstehen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich dann besonders gut durchführbar, wenn ein von mindestens einem Kochgeschirr ausgehendes Signal, insbesondere eine Schallemission, zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, über eine Messdauer hinweg mittels der mindestens einen Messeinheit erfasst wird. Grundsätzlich ist eine einmalige Erfassung eines Signals und ein einziges sich daraus ergebendes Frequenzspektrum für eine erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausreichend. Allerdings ist es umso einfacher, ein Kochgeschirr zuverlässig zu bestimmen, wenn ein Signal zu mehreren diskreten Zeitpunkten oder sogar bevorzugt kontinuierlich über eine Messdauer hinweg erfasst wird.
  • Beispielsweise ist es denkbar, ein Kochgeschirr unabhängig von seinem Füllstand zuverlässig zu bestimmen. Auch kann eine Bestimmung unabhängig davon ermöglicht werden, ob das Kochgeschirr mit einem Deckel versehen ist oder nicht, ob ein Deckel nur schräg aufliegt oder das Kochgeschirr vollständig verschließt, ob ein Kochbesteck auf einem Rand des Kochgeschirrs aufliegt oder nicht und dergleichen mehr.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein von dem mindestens einen Kochgeschirr ausgehendes Signal, insbesondere eine Schallemission, vorzugsweise sämtliche von auf der Trägerplatte platziertem Kochgeschirr ausgehenden Schallemissionen, mittels mindestens eines Mikrofons und/oder mindestens eines Beschleunigungssensors erfasst, möglicher Weise und bevorzugt mittels einer Mehrzahl von Mikrofonen und/oder Beschleunigungssensoren, die über die Trägerplatte und/oder die Trageinheit des Kochfeldes oder Induktionskochfeldes verteilt angeordnet sind, vorzugsweise jeweils ein Mikrofon und/oder Beschleunigungssensor in jeweils einem Eckbereich einer rechteckig ausgebildeten Trägerplatte.
  • Die Erfassung eines jeweilig emittierten Signals mittels den genannten Typen an Messeinheiten ist besonders einfach möglich. Die Erfassung mittels mehrerer Messeinheiten hat dabei den Vorteil, dass das Signal zuverlässiger erfasst werden kann. Jede Messung ist systembedingt mit Messfehlern behaftet. Das Vorliegen mehrerer Messwerte zu demselben Signal können durch Interpolationsrechnung ein Messfehler zumindest teilweise "herausgerechnet" werden.
  • Die Qualität des der Identifikation des Kochgeschirrs zugrunde gelegten Frequenzspektrums steigt folglich an und mit ihm auch die Genauigkeit der Identifikation. Die Anordnung der Messeinheiten in Eckbereichen der Trägerplatte und/oder Trageinheit ist insoweit von Vorteil, als eine Distanz eines in Schwingung versetzten Kochgeschirrs zu der nächstliegenden Messeinheit in jedem Fall vergleichsweise gering ist und somit zumindest eine Messeinheit ein klares Signal erfassen kann.
  • Sofern ein Induktionskochfeld mindestens zwei Messeinheiten umfasst, ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn zumindest mittels dieser beiden Messeinheiten ein Zeitraum erfasst wird, der sich zu einer Differenz eines ersten Zeitpunkts eines Auftreffens eines von dem mindestens einen Kochgeschirr ausgehenden Signals auf eine ersten Messeinheit und eines zweiten Zeitpunkts eines Auftreffens desselben Signals auf eine zweite Messeinheit ergibt, wobei durch eine Auswertung dieses Zeitraums eine Position des mindestens einen Kochgeschirrs auf der Trägerplatte bestimmt wird. Mit anderen Worten ist es bei Vorliegen mindestens zweier Messeinheiten möglich, eine Laufzeitdifferenz auszuwerten, die ein Signal ausgehend von einem Kochgeschirr bis zu den jeweiligen Messeinheiten zurücklegt. Durch eine Bestimmung der Position eines Kochgeschirrs können jeweilige unterhalb des Kochgeschirrs positionierte Induktoren gezielt angesteuert werden. Ebenso ist es in einem weiteren Verlauf desselben Nutzungsvorgangs des Induktionskochfeldes beispielsweise möglich, zu erkennen, dass ein weiteres Kochgeschirr hinzugefügt wurde, da nunmehr ein Signal an einer anderen Position auf der Trägerplatte detektiert wird.
  • Das erfindungsgemäße Kochfeld und insbesondere Induktionskochfeld umfasst mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme von Kochgeschirr. Bei der Trägerplatte handelt es sich in aller Regel um eine ebene Platte aus einer Glaskeramik, wobei die verwendete Glaskeramik hitzebeständig ausgeführt ist, sodass sie keine Beschädigungen infolge hoher Temperatureinwirkungen davon trägt. Weiterhin umfasst das Kochfeld eine Heizeinrichtung mit insbesondere einer Vielzahl von Heizquellen oder Induktoren, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet sind, und die zur Beheizung mindestens einem Kochgeschirr dienen. Das Kochfeld kann ferner über mindestens eine Trägerplatte und/oder Trageinheit verfügen, auf der oder an der die Heizeinrichtung bzw. die Heizquellen gelagert sind. Weiterhin ist mindestens eine Steuerelektronik vorgesehen, die mit der Heizeinrichtung verbunden ist. Zusätzlich zu der Steuerelektronik ist in aller Regel ferner eine Leistungselektronik vorhanden. Weiterhin weist das Kochfeld mindestens eine Messeinheit auf, die zur Erfassung eines Signals mindestens eines Kochgeschirrs geeignet ist. Erfindungsgemäß umfasst das Kochfeld abschließend mindestens einen Datenspeicher, auf dem mindestens ein Referenzspektrum, vorzugsweise eine Vielzahl von Referenzspektren, mindestens einer Signals, insbesondere einer Schallemission, mindestens eines Kochgeschirrs, vorzugsweise einer Vielzahl von Kochgeschirren, hinterlegt ist.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Kochfeldes und insbesondere Induktionskochfeldes ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach durchführbar. Die sich ergebenden Vorteile sind vorstehend bereits erläutert.
  • Das Kochfeld oder Induktionsfeld ist dann besonders vorteilhaft, wenn es über eine Mehrzahl von Messeinheiten verfügt, insbesondere vier Messeinheiten, die vorzugsweise über die Trägerplatte und/oder die Trageinheit des Kochfeldes oder des Induktionskochfeldes verteilt angeordnet sind, weiter vorzugsweise jeweils in Eckbereichen einer rechteckigen Trägerplatte. Mittels eines solchen Kochfeldes oder Induktionskochfeldes kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders zuverlässig und besonders vorteilhaft durchgeführt werden, wie bereits ausgeführt wurde.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verfügt das Kochfeld und insbesondere Induktionskochfeld über mindestens eine Messeinheit, die von einem Beschleunigungssensor oder von einem Mikrofon gebildet ist. Ein Beschleunigungssensor ist besonders gut geeignet, um von dem Kochgeschirr ausgehenden Körperschall zu erfassen. Körperschall wird von einer mechanischen Welle beschrieben, die sich in einem (festen) Körper ausbreitet. In dem Körper äußert sich dieser Körperschall unter anderem durch eine Vibration desselben. Ebendiese Vibration ist mittels eines Beschleunigungssensors besonders gut detektierbar. Ein Mikrofon eignet sich vergleichbar gut zur Detektion von Luftschall, das heißt einer sich in der Luft ausbreitenden mechanischen Welle. Grundsätzlich ist die Messung und Auswertung von Körperschall zu bevorzugen, da dieser weniger anfällig für äußere Störungen ist. Somit nehmen im Unterschied zum Luftschall insbesondere Umgebungsgeräusche keinen Einfluss auf das Messergebnis.
  • Weiterhin ist ein solches Kochfeld und insbesondere Induktionskochfeld besonders bevorzugt, das mindestens eine Logikeinheit aufweist, mittels derer mindestens ein auf mindestens einem Datenspeicher hinterlegtes Frequenzspektrum auswertbar ist, vorzugsweise mindestens zwei hinterlegte Frequenzspektren miteinander vergleichbar sind. Grundsätzlich ist eine derartige Auswertung mittels einer externen Logikeinheit denkbar. Besonders bevorzugt ist letztere jedoch direkt in das Kochfeld integriert. Die Logikeinheit kann insbesondere auch für weitere Prozesse verwendet werden, die den Betrieb des Kochfeldes vereinfachen und/oder auf sonstige Weise verbessern.
  • Der Einsatz der Erfindung ist auch bei Gaskochfeldern oder Strahlungskochfeldern möglich oder es können Teile der Erfindung genutzt werden. Da eine Anregung durch den Strom hier nicht möglich ist, ist man in diesem Fall auf eine Anregung der Schwingung durch das Gargut angewiesen. Eine Nutzung von topfspezifischen Frequenzbändern zur Unterscheidung der Signale verschiedener Gargefäße ist aber prinzipiell ebenfalls möglich. Auch eine Anregung von Schwingungen im Topf durch Gas kann möglich sein.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
  • In den Figuren zeigen:
    • Figur 1a
    ein Frequenzspektrum in Abhängigkeit einer Beschleunigung für ein erstes Kochgeschirr bei einer ersten Anregungsfrequenz,
    Figur 1b
    ein Ausschnitt aus dem Frequenzspektrum gemäß Figur 1a,
    Figur 2
    ein Frequenzspektrum in Abhängigkeit von einer Beschleunigung des ersten Kochgeschirrs unter Verwendung einer zweiten Anregungsfrequenz,
    Figur 3a
    ein Frequenzspektrum in Abhängigkeit einer Beschleunigung für ein zweites Kochgeschirr,
    Figur 3b
    ein Ausschnitt aus dem Frequenzspektrum gemäß Figur 3a,
    Figur 4
    eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Kochfeldes und
    Figur 5
    ein vertikaler Querschnitt durch das erfindungsgemäße Kochfeld.
  • Die vorliegende Erfindung ist besonders gut anhand von Diagrammen erläuterbar, die in den Figuren 1a bis 3b dargestellt sind.
  • Figur 1a zeigt ein Frequenzspektrum, bei dem Beschleunigungen in Abhängigkeit von Frequenzen aufgetragen sind. Die Beschleunigungswerte sind in m/s2 und die Frequenzen in Hertz (Hz) angegeben. Die Frequenz ist in einer Bandbreite von 0 bis 60000 Hz aufgetragen. Das Kochgeschirr, dessen Beschleunigungswerte erfasst wurden, ist von einem Topf gebildet. Der Topf wurde mit einer Frequenz von 29000 Hz bzw. 29 kHz angeregt. Aus dem Diagramm ergeben sich insbesondere zwei Peaks 1, 2 in den Beschleunigungen, die bei ca. 29 kHz und ca. 58 kHz liegen. Der erste Peak 1 entspricht einem Beschleunigungswert von ca. 0,35 m/s2, der zweite Peak 2 von ca. 0,7 m/s2.
  • Die beiden Peaks 1, 2 sind die Folge der Anregungsfrequenz von 29 kHz und bilden eine "erzwungen Schwingung" des Kochgeschirrs ab. -Die Abhängigkeit kann linear sein, muss es aber nicht. Um ein Kochgeschirr anhand gemessener Beschleunigungswerte in Abhängigkeit von der jeweiligen Frequenz identifizieren zu können, sind Werte, die sich aus einer erzwungenen Schwingung ergeben, unbrauchbar, da sie bei jedem Kochgeschirr vergleichbar auftreten. Daher ist eine Untersuchung des Frequenzspektrums unabhängig von den genannten Peaks 1, 2 notwendig.
  • Um die erfassten Beschleunigungsmesswerte besser auf Peaks hin untersuchen zu können, die sich nicht aus einer erzwungenen Schwingung, sondern durch die Charakteristik des Kochgeschirrs selbst ergeben, wird fortan lediglich ein Bereich der gesamten Frequenzbandbreite gemäß Figur 1a untersucht. Ein entsprechendes Diagramm ist Figur 1 b entnehmbar. Es bildet einen (vergrößerten) Ausschnitt des Diagramms gemäß Figur 1a ab, nämlich im Bereich von 0 Hz bis 20000 Hz. Aus dem Frequenzspektrum lassen sich insbesondere im Bereich von 5000 Hz bis ca. 8000 Hz sowie im Bereich von ca. 17500 Hz bis 18000 Hz drei Peaks 3, 4, 5 in den Beschleunigungswerten beobachten, wobei vor allem die Peaks 4, 5 bei ca. 7500 Hz bzw. bei ca. 18000 Hz herausragen. Diese Peaks 3, 4, 5 sind nicht durch die Anregungsfrequenz von 29000 Hz erzwungen. Sie treten bei dem Kochgeschirr infolge von dessen körperlicher Beschaffenheit auf. Untersuchungen haben ergeben, dass ein solches Frequenzspektrum gewissermaßen als "Fingerabdruck" eines Kochgeschirrs bezeichnet werden kann, da es bei jedem Kochgeschirr unterschiedlich ausfällt. Soweit also ein Frequenzspektrum eines Kochgeschirrs bekannt ist, kann durch neuerliches Erfassen eines Frequenzspektrums bzw. eines von einem Kochgeschirr emittierten Signals sowie durch einen Vergleich dieses erfassten Frequenzspektrums mit dem bereits bekannten Frequenzspektrum ("Referenzspektrum") ein Rückschluss darauf gezogen werden, ob es sich bei dem erfassten Kochgeschirr um dasjenige handelt, welches zu dem Referenzspektrum geführt hat. Auf diese Weise kann das jeweilige Kochgeschirr identifiziert werden, sofern ein zugehöriges Referenzspektrum vorliegt.
  • Figur 2 zeigt ein Frequenzspektrum, das sich infolge einer Anregung des ersten Kochgeschirrs mit einer Anregungsfrequenz von 44000 Hz einstellt, wobei vergleichbar zu Figur 1b eine Frequenzbandbreite von 0 Hz bis 20000 Hz erfasst ist. Zunächst fällt auf, dass sich das Frequenzspektrum nicht mit demjenigen gemäß Figur 1b deckt, obwohl es sich um dasselbe Kochgeschirr handelt. Dies ist auf die unterschiedlichen Anregungsfrequenzen zurückzuführen, die zumindest in einer quantitativen Ausprägung der gemessenen Beschleunigungswerte zu unterschiedlichen Ergebnissen führen müssen. Weiterhin ist ein Peak 6 auffällig, der sich bei einer Frequenz von etwa 18000 Hz ausbildet. Bei derselben Frequenz war auch dem Frequenzspektrum gemäß Figur 1b in Peak 5 entnehmbar. Ferner zeigt das Frequenzspektrum gemäß Figur 2 vergleichbar zu demjenigen gemäß Figur 1b bei den Frequenzen 5000 Hz und 7500 Hz Peaks 7, 8. Zwar fallen diese unter Anlegung der Anregungsfrequenz von 44000 Hz nicht in gleichem Maße auf, wie dies unter Anlegung der Anregungsfrequenz von 29000 Hz der Fall war; gleichwohl sind bei denselben Frequenzen Peaks vorhanden. Die Frequenzspektren gemäß den Figuren 1b und 2 weisen folglich qualitative Übereinstimmungen auf, die den Rückschluss zulassen, dass in beiden Fällen dasselbe Kochgeschirr erfasst worden ist.
  • Ein weiteres Beispiel für Messergebnisse - diesmal anhand einer Pfanne anstelle eines Topfes als Kochgeschirr - ist den Figuren 3a und 3b entnehmbar. Der Figur 3a sind abermals Peaks 9, 10 bei 29000 Hz und 58000 Hz entnehmbar, die durch die Anregungsfrequenz von 29000 Hz erzwungen sind. Diese Peaks 9, 10 sind folglich für eine Unterscheidung der Pfanne beispielsweise von dem Topf gemäß dem ersten Beispiel nicht geeignet.
  • Anders verhält es sich mit einem Peak 11, der in dem Frequenzbereich von 0 Hz bis 20000 Hz herausragt (Figur 3b). Dieser ist nicht durch die Anregungsfrequenz erzwungen, sondern stellt sich aufgrund der individuellen Eigenschaften der Pfanne ein. Er kann demzufolge für eine spätere Wiedererkennung der Pfanne geeignet sein. Peak 11 stellt sich bei einer Frequenz von ca. 16000 Hz ein. Es fällt insbesondere auf, dass das Frequenzspektrum des zweiten Kochgeschirrs mit demjenigen gemäß dem ersten Kochgeschirr keine qualitativen Übereinstimmungen aufweist. Charakteristische Peaks in den Beschleunigungen bilden sich zu unterschiedlichen Frequenzen aus. Es ist somit der Rückschluss zulässig, dass die Frequenzspektren gemäß den Figuren 1b und 3b von unterschiedlichen Kochgeschirren stammen müssen. Bei Vorliegen eines Referenzspektrums zu der Pfanne (zweites Kochgeschirr) kann selbige ferner identifiziert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Kochfeld 12, das eine Trägerplatte 13, eine Trageinheit 14 sowie eine Vielzahl von als Induktoren 15 ausgeführten Heizquellen aufweist. Auf der Trägerplatte 13 ist ein Kochgeschirr 16 in Form eines Topfes platziert. Die Trägerplatte 13 ist von einer Glaskeramik gebildet. Unterhalb der Trägerplatte 13 sind die Induktoren bzw. Heizquellen 15 angeordnet. Diese liegen insbesondere mittelbar oder unmittelbar auf der Trageinheit 14 auf, die ebenfalls unterhalb der Trägerplatte 13 positioniert ist. Weiterhin umfasst das Kochfeld 12 einen Datenspeicher 17 sowie eine Steuerelektronik 18. Der Datenspeicher 17 ist mit insgesamt vier Messeinheiten 19 verbunden, die in Eckbereichen 20 des Kochfelds 12 angeordnet sind. Die Messeinheiten 19 sind hier von Beschleunigungssensoren gebildet, die sich zur Erfassung von Körperschall eignen. Ebenso sind andere Arten von Messeinheiten denkbar, beispielsweise Mikrofone. Die Steuerelektronik 18 ist mit allen Induktoren bzw. Heizquellen 15 verbunden und steuert diese.
  • Das Kochfeld 12 ist besonders bevorzugt als Induktionskochfeld ausgeführt und umfasst eine Mehrzahl an Induktoren 15.
  • Der Datenspeicher 17 kann die Signalauswerteeinheit umfassen oder kann separat davon vorgesehen sein. Die Steuerelektronik 18 kann eine Wechselspannung für die Induktoren 15 bereitstellen oder es ist ein separates Leistungsteil für die Wechselspannung der Induktoren 15 vorgesehen.
  • Die Logikeinheit 23 kann auch als Auswerteeinheit bezeichnet werden und wertet direkt das aufgenommene oder zunächst in dem Datenspeicher 17 hinterlegte Frequenzspektrum aus. Dabei kann das im Betrieb gemessene Frequenzspektrum mit einem vorab als Referenzmessung hinterlegten Frequenzspektrum verglichen werden. Grundsätzlich ist eine derartige Auswertung auch mittels einer externen Logikeinheit denkbar. Besonders bevorzugt ist die Logikeinheit 23 jedoch direkt in das Kochfeld bzw. Induktionskochfeld integriert oder damit verbunden. Mit der Logikeinheit 23 werden die Signale der Sensoren ausgewertet und daraus leitet die Steuerelektronik 18 insbesondere die Ansteuerung der Induktoren 15 ab. Die Sensoren können direkt mit dem Datenspeicher 17 und/oder der Logikeinheit 23 und/oder der Steuerelektronik 18 verbunden sein. Die Logikeinheit 23 kann direkt und/oder mittels des Datenspeichers 17 mit der Steuerelektronik 18 verbunden sein. Bei einer Verbindung mittels des Datenspeichers 17 schreibt die Logikeinheit 23 das Ergebnis der Auswertung in den Datenspeicher 17 wo es von der Steuerelektronik 18 ausgelesen wird. Bei der direkten Verbindung von Logikeinheit 23 und Steuerelektronik 18 wird das Ergebnis der Auswertung von der Logikeinheit 23 als Signal an die Steuerelektronik 18 übermittelt.
  • Über eine Eingabeeinheit kann der Benutzer z. B. eine spezielle Regelung für das Kochen etc. auswählen.
  • Das Kochgeschirr 16 ist oberhalb lediglich eines Teils der Induktoren 15 positioniert. Wie sich insbesondere aus Figur 7 ergibt, werden für eine Erwärmung des Kochgeschirrs 16 nur Induktoren 21 verwendet, die mit dem Kochgeschirr 16 zusammenwirken. Eine Abfrage, oberhalb welcher Induktoren 15 ein Kochgeschirr platziert ist, kann besonders einfach bei Inbetriebnahme es Induktionskochfeldes 12 erfolgen wie vorstehend bereits beschrieben ist.
  • Das Kochgeschirr 16 ist mittels der Induktoren 21 anregbar und in eine Schwingung versetzbar. Die Schwingung des Kochgeschirrs 16 kann infolgedessen mittels der Messeinheiten 19 erfasst werden. Aus dem erfassten Signal kann sodann ein Frequenzspektrum ermittelt werden, das qualitativ mit den Frequenzspektren gemäß den Figuren 1a bis 3b vergleichbar ist. Sofern auf dem Datenspeicher 17 bereits zu dem Kochgeschirr 16 mindestens ein entsprechendes Referenzspektrum hinterlegt ist, kann das Kochgeschirr 16 mittels eines Vergleichs des aktuell erfassten Frequenzspektrums mit dem mindestens einen Referenzspektrum der Rückschluss gezogen werden, dass es sich bei dem Kochgeschirr 16 um dasselbe Kochgeschirr handeln muss, zu dem das Referenzspektrum ermittelt wurde.
  • Die Anordnung von vier Messeinheiten 19 in den Eckbereichen 20 der rechteckigen Trägerplatte ist besonders geeignet, damit unabhängig von einer Position eines jeweiligen Kochgeschirrs auf der Trägerplatte in jedem Fall mindestens eine Messeinheit 19 möglichst nah an dem Kochgeschirr positioniert ist. Sollte die Signalqualität nicht ausreichen, ist es denkbar, weitere Messeinheiten an dem Induktionskochfeld 12 anzuordnen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Peak
    2
    Peak
    3
    Peak
    4
    Peak
    5
    Peak
    6
    Peak
    7
    Peak
    8
    Peak
    9
    Peak
    10
    Peak
    11
    Peak
    12
    Kochfeld, Induktionskochfeld
    13
    Trägerplatte
    14
    Trageinheit
    15
    Heizquelle, Induktor
    16
    Kochgeschirr
    17
    Datenspeicher
    18
    Steuerelektronik
    19
    Messeinheit
    20
    Eckbereich
    21
    Induktor
    22
    Anregungsfrequenz
    23
    Logikeinheit
    24
    Heizeinrichtung

Claims (16)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Kochfeldes (12) und insbesondere eines Induktionskochfeldes (12), das Kochfeld (12) umfassend
    mindestens eine Trägerplatte (13) zur Aufnahme von Kochgeschirr (16),
    eine Heizeinrichtung (24) mit einer Vielzahl von Heizquellen (15),
    sowie
    mindestens eine Steuerelektronik (18), die mit den Heizquellen (15) verbunden ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    a. Auf der Trägerplatte (13) wird mindestens ein Kochgeschirr (16) platziert.
    b. Das Kochgeschirr (16) wird mittelbar oder unmittelbar angeregt und in eine Schwingung versetzt, wobei es infolge der Schwingung Schall emittiert,
    c. Mindestens ein Frequenzspektrum des von dem Kochgeschirr (16) emittierten Schalls wird mittels mindestens einer Messeinheit (19) erfasst, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    d. Das mittels der mindestens einen Messeinheit (19) erfasste Frequenzspektrum wird mit mindestens einem Referenzspektrum verglichen, das in einem Datenspeicher (17) des Kochfeldes (12) hinterlegt ist.
    e. Mittels eines Vergleichs des erfassten Frequenzspektrums mit dem mindestens einen Referenzspektrum wird das Kochgeschirr (16) identifiziert.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (24) eine Vielzahl von Induktoren (15) umfasst.
  3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anregung des mindestens einen Kochgeschirrs (16) mittels der Steuerelektronik (18) bewirkt wird, wobei die Steuerelektronik (18) zumindest einen Teil der Induktoren (15) ansteuert und in Betrieb nimmt, wobei mindestens ein Induktor (21) in Betrieb genommen wird, der sich zumindest teilweise unterhalb einer Aufstellfläche der Trägerplatte (13) befindet, auf der das Kochgeschirr (16) platziert ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anregung des mindestens einen Kochgeschirrs (16) mittels einer äußeren, direkt auf das Kochgeschirr (16) wirkenden Krafteinwirkung, vorzugsweise mittels eines einmaligen Schlags gegen das Kochgeschirr (16), bewirkt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anregung des mindestens eines Kochgeschirrs (16) mittels einer Erwärmung von in dem Kochgeschirr (16) befindlichem Kochgut und einem damit einhergehenden Kollabieren in dem Kochgut erzeugter und aufsteigender Dampfblasen bewirkt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das mindestens eine erfasste Frequenzspektrum auf dem Datenspeicher (17) des Induktionskochfeldes (12) hinterlegt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (18) und/oder eine Leistungselektronik zumindest einen Teil der Induktoren (15) in Abhängigkeit von der Identifikation des jeweiligen Kochgeschirrs (16) ansteuert.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    f. Bei einer Inbetriebnahme des Induktionskochfeldes (12) wird eine Mehrzahl von Induktoren (15) nacheinander jeweils einzeln mittels der Steuerelektronik (18) angesteuert.
    g. Von sämtlichem infolge der Ansteuerung der jeweils angesteuerten Induktoren (15) auftretenden, von dem mindestens einen Kochgeschirr (16) emittierten Schall wird jeweils mittels der mindestens einen Messeinheit (19) mindestens ein Frequenzspektrum erfasst und auf dem Datenspeicher (17) hinterlegt.
    h. Nach Ansteuerung der jeweils angesteuerten Induktoren (15) wird mittels Vergleichs sämtlicher im Laufe des Verfahrens hinterlegter Frequenzspektren eine Anzahl von auf der Trägerplatte (13) platzierten Kochgeschirre (16) und/oder eine relative Position mindestens zweier Kochgeschirre (16) zueinander auf der Trägerplatte (13) ermittelt.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Vergleichs der Frequenzspektren eine Position der jeweils vorhandenen Kochgeschirre (16) auf der Trägerplatte (13) ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von mindestens einem Kochgeschirr (16) ausgehende Schallemission zumindest abschnittsweise, vorzugsweise durchgehend, über eine Messdauer hinweg mittels der mindestens einen Messeinheit (19) erfasst wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von dem mindestens einen Kochgeschirr (16) ausgehende Schallemission, vorzugsweise sämtliche von auf der Trägerplatte (13) platziertem Kochgeschirr (16) ausgehenden Schallemissionen, mittels mindestens eines Mikrofons und/oder mindestens eines Beschleunigungssensors erfasst werden, vorzugsweise mittels einer Mehrzahl von Mikrofonen und/oder Beschleunigungssensoren, die über die Trägerplatte (13) des Induktionskochfeldes (12) verteilt angeordnet sind, vorzugsweise jeweils ein Mikrofon und/oder Beschleunigungssensor in jeweils einem Eckbereich (20) einer rechteckig ausgebildeten Trägerplatte.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Induktionskochfeld (12) mindestens zwei Messeinheiten (19) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest mittels der beiden Messeinheiten (19) ein Zeitraum erfasst wird, der sich zu einer Differenz eines ersten Zeitpunkts eines Auftreffens einer von dem mindestens einen Kochgeschirr (16) ausgehenden Schallemission auf einer ersten Messeinheit (19) und eines zweiten Zeitpunkts eines Auftreffens derselben Schallemission auf eine zweite Messeinheit (19) ergibt, wobei durch eine Auswertung dieses Zeitraums eine Position des mindestens einen Kochgeschirrs (16) auf der Trägerplatte (13) bestimmt wird.
  13. Kochfeld und insbesondere Induktionskochfeld (12), umfassend mindestens eine Trägerplatte (13) zur Aufnahme von Kochgeschirr (16),
    eine Heizeinrichtung mi einer Vielzahl von Heizquellen (15),
    mindestens eine Steuerelektronik (18), die mit den Heizquellen (15) verbunden ist, sowie mindestens eine Messeinheit (19), die zur Erfassung eines Frequenzspektrums mindestens einer Schallemission mindestens eines Kochgeschirrs (16) geeignet ist, gekennzeichnet durch
    mindestens einen Datenspeicher (17), auf dem mindestens ein Referenzspektrum mindestens einer Schallemission mindestens eines Kochgeschirrs (16) hinterlegt ist.
  14. Kochfeld (12) nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Messeinheiten (19), insbesondere vier Messeinheiten (19), die vorzugsweise über die Trägerplatte (13) und/oderTrageinheit (14) des Kochfeldes (12) verteilt angeordnet sind, weiter vorzugsweise jeweils in Eckbereichen (20) einer rechteckigen Trägerplatte.
  15. Kochfeld (12) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messeinheit (19) von einem Beschleunigungssensor oder von einem Mikrofon gebildet ist.
  16. Kochfeld (12) nach einem der drei vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Logikeinheit, mittels derer mindestens ein auf mindestens einem Datenspeicher (17) hinterlegtes Frequenzspektrum auswertbar ist, vorzugsweise mindestens zwei hinterlegte Frequenzspektren miteinander vergleichbar sind.
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