EP4517236A1 - Verwaltung eines inventars eines haushalts - Google Patents
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- EP4517236A1 EP4517236A1 EP24188550.8A EP24188550A EP4517236A1 EP 4517236 A1 EP4517236 A1 EP 4517236A1 EP 24188550 A EP24188550 A EP 24188550A EP 4517236 A1 EP4517236 A1 EP 4517236A1
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- European Patent Office
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- household appliance
- radio signal
- household
- communication device
- radio
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
- F25D2700/06—Sensors detecting the presence of a product
Definitions
- the present invention relates to the management of an inventory of a household.
- the invention relates to the recognition of an object in the household.
- a household may keep a number of items in stock that are necessary to provide for the people living in the household.
- the items may include food, particularly ingredients for meals and drinks.
- an attempt is made to maintain a predetermined basic stock of such items.
- an item When an item is used up, it can be replaced by a new one.
- special items required for this purpose can be brought into the household.
- a dish is to be prepared according to a predetermined recipe, it is important to ensure that all the items required for the dish are available in the household. It is often not easy for a user to keep track of which items are actually in the household and which are not. If a required item is not available, the dish cannot be prepared. If the item is brought into the household on suspicion, this can lead to overstocking, which can cause an item to spoil.
- the present invention is based on the object of specifying an improved technology with which it can be determined whether a certain object is in a household or not.
- the invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments.
- a household appliance comprises a wireless communication device arranged to emit a radio signal; and to receive a radio signal; furthermore, a processing device for controlling the communication device in order to transmit a radio signal into a predetermined area of the household appliance and to receive a radio signal reflected from an object in the area.
- a recognition device is provided in order to recognize a predetermined object on the basis of the transmitted and received signal.
- the communication device can use a radio signal with a frequency that can partially penetrate the object or a surrounding object.
- a frequency of the radio signal can be in a radar band.
- a method of radar imaging can be used to detect the object.
- An image of the object can be generated.
- the communication device can thus be given an additional benefit.
- the communication capability of the communication device cannot be impaired by the described radiometric imaging of the object. It is preferred that the communication device is alternatively controlled to scan the object or to carry out a communication.
- the household appliance can further comprise a modulator for modulating data into a transmitted radio signal; and a demodulator for demodulating data from a received radio signal.
- Data can be modulated onto the radio signal in any way, for example by channel coding or non-orthogonal waves. In a frequency range that allows the object to be detected, data transmission with a high bandwidth can be implemented.
- the processing device is designed to transmit an indication of a detected object to an external device.
- the processing device can control the scanning or detection of the object; in a second phase, a result of the processing can be transmitted to the external device.
- the household appliance can report the presence of the detected object to an external location. In a similar way, the household appliance can report if the object has been removed.
- a transmitting device and a receiving device can use different antennas, which can be provided at different locations on the household appliance. This allows for improved analysis of the object's transmissive properties in relation to the radio signal. More than two communication devices can also be provided, so that different configurations of transmitter and receiver can be controlled in order to scan the object. Figuratively speaking, the object can be scanned from different perspectives in this way.
- the communication device is designed to work with radio signals with a frequency of more than approximately 60 GHz.
- the bandwidth of the radio signal can exceed approximately 500 MHz.
- Such sampling can be referred to as broadband or ultra-broadband sampling.
- the frequencies used are relatively high and can enable both high-resolution sampling and good data transmission.
- the communication device is designed to work according to the 6G mobile radio standard. Communication can, for example, take place directly with another 6G-compatible communication device. Alternatively, data can be transmitted to a base station. The base station can be part of the household or located outside the household. It is particularly preferred that the millimeter wave frequency range 2 is used to scan the object, which can be in a range from approx. 24 GHz to approx. 71 GHz. This range is also called FR2. In addition, scanning can be used using THz frequencies or frequencies in a range from approx. 7 to approx. 24 GHz, which are often summarized as FR3. Communication with an external location can take place on any 6G-compatible frequency.
- the object comprises a foodstuff.
- the foodstuff can be unpackaged and comprise, for example, a fruit or a vegetable.
- the object can also be packaged, for example in a cup, a bottle or sealed in plastic.
- the object can behave in a reflective (reflecting), transmissive (transmitting), absorptive (absorbing) or dispersive (scattering) manner with respect to the radio signal. Combinations are also possible. Different parts of the radio signal can overlap one another.
- the communication device can be set up to detect and analyze superimposed radio signals (multipath). In one embodiment, the communication device is set up to specifically exploit multipath to improve data communication. Associated technical capabilities can be exploited to Radio signal can be evaluated.
- Certain objects can be partially penetrated by the radio signal, so that an indication of the contents of a package can be determined.
- a tetra pack of milk can be partially penetrated by the radio signal, whereby a liquid level of the milk in the package can be determined.
- the household appliance further preferably comprises an interior space for accommodating objects.
- the household appliance can in particular comprise a storage cupboard or a drying cupboard.
- a storage unit with an interior space can become a household appliance described herein by being equipped with a communication device described herein, a processing device described herein and a recognition device described herein.
- the household appliance comprises a cooling device.
- the cooling device can comprise, for example, a refrigerator, a freezer, a freezer chest or a freezer.
- These household appliances are designed in particular for medium or long-term storage of food. A significant proportion of an inventory of food that is to be kept in stock in a household can be located in such an appliance.
- the household appliance can be set up to determine an object added to the interior; and to control a cooling unit depending on the object.
- the cooling unit can in particular comprise a cooling compressor, the operation of which removes heat from the interior of the cooling device.
- An object added to the interior can be cooled down promptly in this way.
- the shelf life of the object can be increased. Cooling can take place depending on the detected object. For example, fish or ice cream can be cooled particularly quickly, while soup, vegetables or fruit, for example, can be cooled down less quickly.
- the cooling unit can be controlled depending on a parameter that was detected on the object.
- the parameter can include, for example, a temperature, a mass, a fill level, a thermal capacity or a perishability.
- a further aspect of the present invention relates to the use of a wireless communication device according to the 6G standard for detecting an object in a predetermined area of a household appliance.
- the communication device can be designed, for example, as a radio module that is designed for stationary installation on a device or a facility.
- the communication device is preferably set up to transmit data to an external location; data relating to a recognized object can be transmitted by means of the communication device.
- a system comprises a household appliance described herein and a further communication device.
- the further communication device is preferably constructed in the same way as the communication device comprised by the household appliance.
- the communication devices can be controlled to cooperatively determine the object.
- the further communication device can be equipped with a further processing device and a further recognition device.
- the object can be individually recognized several times in the system. Individual recognitions of the object can be communicated so that, for example, a path of the object through a household in which the household appliance is installed can be traced.
- the further communication device can be independent or installed in another household appliance.
- the system comprises several household appliances described herein.
- the system can be set up to keep an inventory of identifiable objects in a household.
- a number of identifiable objects can be predetermined and preferably relate to food.
- An addition, movement, consumption or removal of an object in the household can be monitored.
- Information regarding identified objects can be processed centrally or decentrally. In this way, the inventory can be kept with improved speed and accuracy. In this way, it can be clarified very quickly whether, for example, a predetermined food is available in the household in a desired quantity or not.
- This information can be interesting, for example, when a predetermined dish is to be prepared which requires the processing of various foods.
- a stock of food in the household can be maintained better.
- An object that is stored in too large a quantity can be prevented from spoiling. It can also be avoided that there is less of the object in the household than required.
- a method for detecting an object in a predetermined area of a household appliance comprises steps of transmitting a radio signal in the predetermined area; Receiving a radio signal reflected from an object in the area; and detecting the object based on the transmitted and received signals.
- the radio signal is modulated to transmit an indication of a detected object. This allows a two-phase operation to be carried out in which the object is first scanned and detected using radio signals and a result of the detection can be transmitted to an external location.
- a method described herein can run partially or completely on a processing device that can be included in a household appliance described herein.
- the processing device can be implemented electronically and can comprise, for example, a programmable microcomputer or microcontroller.
- the method can be in the form of a computer program product with program code means.
- the computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Additional features or advantages of the method can be transferred to the device and vice versa.
- FIG. 1 shows a system 100 in a household 105.
- a household appliance 110 is provided in the household 105, which is designed as a refrigerator, for example.
- At least one radio unit 115 is provided on the household appliance 110.
- the household 105 can also include several such household appliances 110.
- one or more further radio units 115 can be installed at different locations in the household 105.
- an external location 120 can be provided, which can be located inside or outside the household 105.
- a radio unit 115 can be connected to the external location 120 communicate.
- the external location 120 may be configured to maintain an inventory of items located in the household 105.
- a radio unit 115 is designed to communicate wirelessly. Each radio unit 115 can communicate with another radio unit 115 and/or the external location 120. High-frequency radio signals can be used for communication, the wavelength of which can be in the millimeter range or even less. It is proposed to control a radio unit 115 to recognize an object 125 by means of transmitted or received radio signals, which object can be located in the household 105 and in particular in a predetermined area of the household appliance 110.
- the object 125 preferably comprises a food item, which can be packaged or unpackaged.
- an object 125 that has been added to a cooling device 110 can be detected.
- a cooling unit 130 of the cooling device 110 which is designed to remove heat from an interior of the cooling device 110, can be controlled depending on a detected object 125.
- the cooling unit 130 can be controlled to cool the interior more after a still relatively warm object 125 has been inserted.
- An inventory of objects 125 located in the household 105 can include a number of predetermined objects 125 that can be recognized by means of a radio unit 115.
- the quantity that should preferably be present in the household 105 can be specified.
- the actual quantity of an object 125 present in the household 105 can be determined on the basis of scanning one or more objects 125. For example, a shopping or order list can be automatically created in order to supplement missing objects 125 in the household 105.
- FIG. 2 shows a radio unit 115 and an object 125 in a schematic manner.
- the radio unit 115 comprises a wireless communication device 205, which comprises a transmitter 210 and a receiver 215, a processing device 220 and a recognition device 225.
- a modulator 230 and a demodulator 235 can be provided.
- the modulator 230 and the demodulator 235 can also be included in the communication device 205.
- the processing device 220 is designed to control the communication device 205. If, for example, data is to be transmitted to an external location 120, the data can be modulated by means of the modulator 230 and sent by means of the transmitter 210. If data is to be received, it can be detected by means of the receiver 215 and demodulated by means of the demodulator 235.
- the processing device 220 can control certain aspects of the transmission and/or reception of radio signals.
- the transmitter 210 or the receiver 215 can comprise several MIMO antennas.
- a transmission or reception direction of the antennas can be set.
- a transmission power, a transmission frequency, a modulation or a demodulation can also be controlled.
- the processing device 220 controls the communication device 205 such that the object 125 is scanned using radio signals.
- a radio signal can be sent from the transmitter 210 in the direction of the object 125, the object 125 can reflect part of the radio signal and a reflected portion can be received by the receiver 215.
- the radio signal can have a relatively large bandwidth so that it includes components of very different frequencies. The different frequencies can be influenced differently by the object 125.
- the recognition device 225 can work according to any technique.
- the recognition device 225 preferably comprises a machine learning technique, in particular an artificial neural network (ANN) that is trained to recognize one or more predetermined objects 125.
- ANN artificial neural network
- the scanning may be imaging and the transmitter 210 and the receiver 215 may be controlled to determine an image of the object 125 based on received frequencies of the radio signal.
- Such an image is not provided as an optical representation of the object 125, but as a two-dimensional representation of its behavior with respect to a radio signal of a predetermined frequency.
- the image provided may therefore include information other than optical information.
- the object 125 can not only reflect or absorb a radio signal, but also transmit it.
- the object 125 can then be transmissive with respect to the radio signal.
- the object 125 can scatter a radio signal.
- the object 125 combines reflective, absorptive, transmissive and dispersive properties.
- the object 125 can also be examined using several radio units 115. In the representation of Figure 2 a further radio unit 115 is arranged opposite the transmitter 210 with respect to the object 125. This makes it easier to determine the transmissive or absorptive behavior of the object 125. If the transmitter 210 and the receiver 215 are essentially on the same side of the object 125, its reflective or dispersive properties with respect to the radio signal can be examined.
- received radio signals from different radio units 115 can be collected at one location and made available as input to a single detection device 225.
- several detection devices 225 can be operated, the results of which can be compared with one another.
- Figure 3 shows an exemplary flow diagram of a method 300 for detecting an object 125 according to a technique proposed herein.
- a predetermined event can be detected.
- the event can include the opening of an appliance door or an appliance lid.
- the event can generally indicate that a location or presence of an object 125 in the household 105 is changed.
- a radio signal can be transmitted into a predetermined area.
- the radio signal can be transmitted from a predetermined direction into the interior of the cooling device 110.
- the signal can be transmitted into an environment, for example.
- a radio signal can be detected that was reflected by the object 125. This means that a radio signal that is generated when the emitted radio signal hits the object 125 is evaluated.
- the received radio signal can also include an indication of an absorbed, scattered or transmitted portion of a radio signal.
- the object 125 can be recognized on the basis of the received radio signal. If several receivers 215 are provided that can receive a previously transmitted radio signal, the received signals can be evaluated jointly to recognize the object 125. For this purpose, it may be necessary to transmit measured values with regard to a received radio signal between different radio units 115.
- the transmission can be transmitted by means of a similar radio signal from a transmitter 210 of a first radio unit 115 to a receiver 215 of a second radio unit 115.
- different radio units 115 can each individually carry out a recognition of the object 125, wherein processing results can optionally be exchanged between the radio units 115 by transmitting corresponding data in the same way.
- a change to the item 125 may be determined on a radio unit 115.
- the change may include moving, adding, or removing the item 125.
- the addition or removal of a portion of the contents of the item 125 may also be detected.
- an inventory which records for a number of predetermined items 125 how many or which quantities of the item 125 are present in the household 105 can be updated or adjusted with respect to the specific change.
- the inventory can then reflect stock levels of the predetermined items 125 in an improved manner.
- the cooling unit 130 can be controlled depending on the specific object 125. If it has been determined that an object 125 or a part thereof has been newly added to the interior of the cooling device 110, the cooling unit 130 can be controlled to increase its cooling capacity in order to cool the interior more effectively. A temperature increase on other objects 125 that are already in the cooling device 110 can thereby be reduced or prevented.
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Abstract
Ein Haushaltsgerät (110) umfasst eine drahtlose Kommunikationseinrichtung (205), die dazu eingerichtet ist, ein Radiosignal auszusenden; und ein Radiosignal zu empfangen; ferner eine Verarbeitungseinrichtung (220) zur Steuerung der Kommunikationseinrichtung (205), um ein Radiosignal in einen vorbestimmten Bereich des Haushaltsgeräts (110) zu senden; und ein von einem Gegenstand (125) in dem Bereich reflektiertes Radiosignal zu empfangen. Außerdem ist eine Erkennungseinrichtung (225) vorgesehen, um einen vorbestimmten Gegenstand (125) auf der Basis des ausgesandten und des empfangenen Signals zu erkennen.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwaltung eines Inventars eines Haushalts. Insbesondere betrifft die Erfindung die Erkennung eines Gegenstands in dem Haushalt.
- In einem Haushalt kann eine Anzahl Gegenstände vorrätig gehalten werden, die zur Versorgung von in dem Haushalt lebenden Personen erforderlich sind. Beispielsweise können die Gegenstände Lebensmittel umfassen, insbesondere Zutaten zu Speisen und Getränke. Üblicherweise wird versucht, einen vorbestimmten Grundbestand solcher Gegenstände aufrechtzuerhalten. Wird ein Gegenstand verbraucht, so kann er durch einen neuen ersetzt werden. Zu speziellen Anlässen, beispielsweise wenn ein bestimmtes Gericht gekocht werden soll, können dafür erforderliche besondere Gegenstände in den Haushalt gebracht werden.
- Soll beispielsweise ein Gericht nach einem vorbestimmten Kochrezept zubereitet werden, so ist sicherzustellen, dass alle für das Gericht erforderlichen Gegenstände im Haushalt vorhanden sind. Für einen Benutzer ist es häufig nicht leicht, den Überblick zu behalten, welche Gegenstände sich tatsächlich im Haushalt befinden und welche nicht. Ist ein erforderlicher Gegenstand nicht vorhanden, so kann das Gericht nicht zubereitet werden. Wird der Gegenstand auf Verdacht in den Haushalt gebracht, so kann es zu einer Überbevorratung kommen, bei der ein Gegenstand verderben kann.
- Es wurde vorgeschlagen, ein Inventar eines Haushalts bezüglich Lebensmitteln automatisch zu führen. Dazu können Gegenstände, die in den Haushalt verbracht werden und solche, die aus ihm entfernt oder dort konsumiert werden, verfolgt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Verfolgen von Gegenständen innerhalb des Haushalts schwierig sein kann. Wird ein Gegenstand nicht richtig verfolgt, so kann eine Inventarliste mit dem tatsächlichen Inventar nicht übereinstimmen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Technik anzugeben, mit der bestimmt werden kann, ob sich ein bestimmter Gegenstand in einem Haushalt befindet oder nicht. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
- Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Haushaltsgerät eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Radiosignal auszusenden; und ein Radiosignal zu empfangen; ferner eine Verarbeitungseinrichtung zur Steuerung der Kommunikationseinrichtung, um ein Radiosignal in einen vorbestimmten Bereich des Haushaltsgeräts zu senden und ein von einem Gegenstand in dem Bereich reflektiertes Radiosignal zu empfangen. Außerdem ist eine Erkennungseinrichtung vorgesehen, um einen vorbestimmten Gegenstand auf der Basis des ausgesandten und des empfangenen Signals zu erkennen.
- Die Kommunikationseinrichtung kann ein Radiosignal mit einer Frequenz verwenden, die den Gegenstand oder einen umliegenden Gegenstand teilweise durchdringen kann. Eine Frequenz des Radiosignals kann in einem Radar-Band liegen. So kann eine Methode der bildgebenden Radarabtastung (radar imaging) verwendet werden, um den Gegenstand zu erkennen. Dabei kann ein Bild des Gegenstands generiert werden. Die Kommunikationseinrichtung kann so einem zusätzlichen Nutzen zugeführt werden. Eine Kommunikationsfähigkeit der Kommunikationseinrichtung kann durch die beschriebene radiometrische Abbildung des Gegenstands nicht beeinträchtigt sein. Es ist bevorzugt, dass die Kommunikationseinrichtung alternativ dazu angesteuert wird, den Gegenstand abzutasten oder eine Kommunikation durchzuführen.
- Das Haushaltsgerät kann ferner einen Modulator zur Modulation von Daten in ein ausgesandtes Radiosignal; und einen Demodulator zur Demodulation von Daten aus einem empfangenen Radiosignal umfassen. Daten können in beliebiger Weise auf das Radiosignal moduliert werden, beispielsweise per Kanalkodierung oder nicht-orthogonaler Wellen. In einem Frequenzbereich, der die Erfassung des Gegenstands erlaubt, kann eine Datenübertragung mit hoher Bandbreite realisiert werden.
- Es ist besonders bevorzugt, dass die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Hinweis auf einen erkannten Gegenstand an eine externe Einrichtung zu übermitteln. In einer ersten Phase kann die Verarbeitungseinrichtung die Abtastung bzw. Erkennung des Gegenstands steuern; in einer zweiten Phase kann ein Ergebnis der Verarbeitung an die externe Einrichtung übermittelt werden. So kann das Haushaltsgerät einer externen Stelle das Vorhandensein des erkannten Gegenstands melden. In entsprechender Weise kann das Haushaltsgerät vermelden, falls der Gegenstand entfernt wurde.
- In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere der beschriebenen Kommunikationseinrichtungen an unterschiedlichen Orten am Haushaltsgerät vorgesehen. Anders ausgedrückt können eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung unterschiedliche Antennen benutzen, die an unterschiedlichen Stellen am Haushaltsgerät vorgesehen sein können. Dadurch können transmissive Eigenschaften des Gegenstands bezüglich des Radiosignals verbessert analysiert werden. Es können auch mehr als zwei Kommunikationseinrichtungen vorgesehen sein, sodass unterschiedliche Konstellationen von Sender und Empfänger angesteuert werden können, um den Gegenstand abzutasten. Bildlich gesprochen kann der Gegenstand auf diese Weise aus unterschiedlichen Perspektiven abgetastet werden.
- Bevorzugt ist die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet, mit Radiosignalen mit einer Frequenz von mehr als ca. 60 GHz zu arbeiten. Eine Bandbreite des Radiosignals kann dabei ca. 500 MHz übersteigen. Bei einer derartigen Abtastung kann von einer Breitband- oder Ultrabreitband-Abtastung gesprochen werden. Die verwendeten Frequenzen sind relativ hoch und können sowohl eine hochaufgelöste Abtastung als auch eine gute Datenübertragung ermöglichen.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet, nach dem 6G-Mobilfunkstandard zu arbeiten. Eine Kommunikation kann beispielsweise direkt mit einer anderen 6G-kompatiblen Kommunikationseinrichtung erfolgen. Alternativ kann eine Datenübertragung zu einer Basisstation erfolgen. Die Basisstation kann Teil des Haushalts sein oder außerhalb des Haushalts liegen. Es ist besonders bevorzugt, dass zur Abtastung des Gegenstands der Millimeterwellen-Frequenzbereich 2 genutzt wird, der ein einem Bereich von ca. 24 GHz bis ca. 71 GHz liegen kann. Dieser Bereich wird auch FR2 genannt. Darüber hinaus kann eine Abtastung mittels THz-Frequenzen oder Frequenzen in einem Bereich von ca. 7 bis ca. 24 GHz verwendet werden, die oft als FR3 zusammengefasst werden. Eine Kommunikation mit einer externen Stelle kann auf einer beliebigen 6G-kompatiblen Frequenz erfolgen.
- Es ist besonders bevorzugt, dass der Gegenstand ein Lebensmittel umfasst. Das Lebensmittel kann unverpackt sein und beispielsweise eine Frucht oder ein Gemüse umfassen. Der Gegenstand kann auch verpackt sein, beispielsweise in einem Becher, einer Flasche oder eingeschweißt in Kunststoff. Der Gegenstand kann sich bezüglich des Radiosignals reflektiv (zurückwerfend), transmissiv (durchlassend), absorptiv (aufnehmend) oder dispersiv (streuend) verhalten. Kombinationen sind ebenfalls möglich. Dabei können unterschiedliche Teile des Radiosignals einander überlagern. Die Kommunikationseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, auch überlagerte Radiosignale (Multipath) zu erfassen und zu analysieren. In einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet, Multipath gezielt auszunutzen, eine Datenkommunikation zu verbessern. Damit verbundene technische Fähigkeiten können ausgenutzt werden, um das empfangene Radiosignal auszuwerten. Bestimmte Gegenstände können teilweise von dem Radiosignal durchdrungen werden, sodass ein Hinweis auf einen Inhalt einer Verpackung bestimmt werden kann. Beispielsweise kann ein Tetrapack mit Milch teilweise von dem Radiosignal durchdrungen werden, wobei ein Flüssigkeitsspiegel der Milch in der Verpackung bestimmt werden kann.
- Weiter bevorzugt umfasst das Haushaltsgerät einen Innenraum zur Aufnahme von Gegenständen. Das Haushaltsgerät kann insbesondere einen Vorratsschrank oder einen Trockenschrank umfassen. In einer Ausführungsform kann ein Aufbewahrungsmöbel mit einem Innenraum durch Ausstattung mit einer hierin beschriebenen Kommunikationseinrichtung, einer hierin beschriebenen Verarbeitungseinrichtung und einer hierin beschriebenen Erkennungseinrichtung zu einem hierin beschriebenen Haushaltsgerät werden.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Haushaltsgerät ein Kühlgerät. Das Kühlgerät kann beispielsweise einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank, eine Kühltruhe oder eine Gefriertruhe umfassen. Diese Haushaltsgeräte sind insbesondere zur mittel- oder langfristigen Lagerung von Lebensmitteln eingerichtet. Ein signifikanter Anteil eines Inventars an Lebensmitteln, die in einem Haushalt vorrätig gehalten werden sollen, kann sich in einem solchen Gerät befinden.
- Das Haushaltsgerät kann dazu eingerichtet sein, einen in den Innenraum hinzugefügten Gegenstand zu bestimmen; und ein Kühlaggregat in Abhängigkeit des Gegenstands zu steuern. Das Kühlaggregat kann insbesondere einen Kühlkompressor umfassen, dessen Betrieb Wärme aus dem Innenraum des Kühlgeräts abführt. Ein in den Innenraum hinzugefügter Gegenstand kann auf diese Weise zeitnah abgekühlt werden. Eine Haltbarkeit des Gegenstands kann erhöht sein. Dabei kann das Kühlen in Abhängigkeit des erkannten Gegenstands erfolgen. Beispielsweise kann Fisch oder Speiseeis besonders rasch gekühlt werden, während beispielsweise Suppe, Gemüse oder Obst weniger rasch abgekühlt werden kann. Das Kühlaggregat kann in Abhängigkeit eines Parameters gesteuert werden, der an dem Gegenstand erfasst wurde. Der Parameter kann beispielsweise eine Temperatur, eine Masse, einen Füllstand, eine thermische Kapazität oder eine Verderblichkeit umfassen.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung nach dem 6G-Standard zur Erkennung eines Gegenstands in einem vorbestimmten Bereich eines Haushaltsgeräts. Die Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise als Funkmodul ausgeführt sein, das zur stationären Installation an einem Gerät oder einer Einrichtung vorgesehen sein kann. Die Kommunikationseinrichtung ist bevorzugt zur Übermittlung von Daten an eine externe Stelle eingerichtet; wobei Daten bezüglich eines erkannten Gegenstands mittels der Kommunikationseinrichtung übermittelt werden können.
- Nach wieder einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein System ein hierin beschriebenes Haushaltsgerät und eine weitere Kommunikationseinrichtung. Dabei ist die weitere Kommunikationseinrichtung bevorzugt so aufgebaut wie die vom Haushaltsgerät umfasste Kommunikationseinrichtung. Die Kommunikationseinrichtungen können dazu angesteuert werden, den Gegenstand kooperativ zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform kann die weitere Kommunikationseinrichtung mit einer weiteren Verarbeitungseinrichtung und einer weiteren Erkennungseinrichtung ausgestattet sein. Der Gegenstand kann in dem System mehrfach individuell erkannt werden. Einzelne Erkennungen des Gegenstands können kommuniziert werden, sodass beispielsweise ein Weg des Gegenstands durch einen Haushalt, in welchem das Haushaltsgerät aufgestellt ist, nachvollzogen werden kann. Die weitere Kommunikationseinrichtung kann eigenständig sein oder in einem weiteren Haushaltsgerät angebracht sein. In einer weiteren Variante umfasst das System mehrere hierin beschriebene Haushaltsgeräte.
- Das System kann dazu eingerichtet sein, ein Inventar von erkennbaren Gegenständen in einem Haushalt zu führen. Eine Anzahl erkennbarer Gegenstände kann vorbestimmt sein und bezieht sich bevorzugt auf Lebensmittel. Eine Zuführung, eine Bewegung, ein Verbrauch oder ein Entfernen eines Gegenstands in den Haushalt können überwacht werden. Informationen bezüglich erkannten Gegenständen können zentral oder dezentral verarbeitet werden. So kann das Inventar mit verbesserter Geschwindigkeit und Genauigkeit geführt werden. Auf diese Weise kann sehr schnell geklärt werden, ob beispielsweise ein vorbestimmtes Lebensmittel in einer gewünschten Menge im Haushalt vorhanden ist oder nicht. Diese Information kann beispielsweise interessant sein, wenn ein vorbestimmtes Gericht, welches die Verarbeitung verschiedener Lebensmittel erfordert, zubereitet werden soll. Ein Bestand von Lebensmitteln im Haushalt kann verbessert erhalten werden. Ein Verderben eines Gegenstands, der in zu großer Menge bevorratet ist, kann vermieden werden. Ebenso kann vermieden werden, dass von dem Gegenstand weniger als erforderlich im Haushalt vorhanden ist.
- Nach abermals einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erkennen eines Gegenstands in einem vorbestimmten Bereich eines Haushaltsgeräts Schritte des Aussendens eines Radiosignals in den vorbestimmten Bereich; des Empfangens eines von einem Gegenstand in dem Bereich reflektierten Radiosignals; und des Erkennens des Gegenstands auf der Basis des ausgesandten und des empfangenen Signals.
- Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Radiosignal zur Übermittlung eines Hinweises auf einen erkannten Gegenstand moduliert wird. So kann eine Zwei-Phasen-Operation erfolgen, bei der der Gegenstand zunächst mittels Radiosignalen abgetastet und erkannt und ein Ergebnis der Erkennung an eine externe Stelle übermittelt werden kann.
- Ein hierin beschriebenes Verfahren kann teilweise oder vollständig auf einer Verarbeitungseinrichtung ablaufen, die von einem hierin beschriebenen Haushaltsgerät umfasst sein kann. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung elektronisch ausgeführt sein und beispielsweise einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen. Das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden und umgekehrt.
- Nicht beschränkende Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen:
- Figur 1
- ein System in einem Haushalt;
- Figur 2
- eine Radioeinheit mit einem Gegenstand; und
- Figur 3
- ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens
-
Figur 1 zeigt ein System 100 in einem Haushalt 105. In dem Haushalt 105 ist ein Haushaltsgerät 110 vorgesehen, das beispielhaft als Kühlgerät ausgeführt ist. An dem Haushaltsgerät 110 ist wenigstens eine Radioeinheit 115 vorgesehen. Der Haushalt 105 kann auch mehrere derartige Haushaltsgeräte 110 umfassen. Außerdem können eine oder mehrere weitere Radioeinheiten 115 an unterschiedlichen Orten im Haushalt 105 angebracht sein. - Ferner kann eine externe Stelle 120 vorgesehen sein, die sich innerhalb oder außerhalb des Haushalts 105 befinden kann. Eine Radioeinheit 115 kann mit der externen Stelle 120 kommunizieren. Die externe Stelle 120 kann dazu eingerichtet sein, ein Inventar von Gegenständen, die sich im Haushalt 105 befinden, zu führen.
- Eine Radioeinheit 115 ist dazu eingerichtet, drahtlos zu kommunizieren. Jede Radioeinheit 115 kann mit einer anderen Radioeinheit 115 und/oder der externen Stelle 120 kommunizieren. Zur Kommunikation können hochfrequente Radiosignale verwendet werden, deren Wellenlänge im Millimeterbereich oder noch darunter liegen kann. Es wird vorgeschlagen, eine Radioeinheit 115 dazu anzusteuern, mittels ausgesandter bzw. empfangener Radiosignale einen Gegenstand 125 zu erkennen, der sich im Haushalt 105 und insbesondere in einem vorbestimmten Bereich des Haushaltsgeräts 110 befinden kann. Der Gegenstand 125 umfasst bevorzugt ein Lebensmittel, welches verpackt oder unverpackt sein kann.
- In einer Ausführungsform kann ein Gegenstand 125 erkannt werden, der in ein Kühlgerät 110 hinzugefügt wurde. Ein Kühlaggregat 130 des Kühlgeräts 110, welches dazu eingerichtet ist, Wärme aus einem Innenraum des Kühlgeräts 110 abzuführen, kann in Abhängigkeit eines erkannten Gegenstands 125 gesteuert werden. Insbesondere kann das Kühlaggregat 130 dazu angesteuert werden, nach dem Einlegen eines noch relativ warmen Gegenstands 125 den Innenraum vermehrt zu kühlen.
- Es können mehrere Gegenstände 125 im Innenraum des Kühlgeräts 110 mittels einer oder mehrerer Radioeinheiten 115 erkannt werden. Ein Inventar von Gegenständen 125, die sich im Haushalt 105 befinden, kann eine Anzahl vorbestimmter Gegenstände 125 umfassen, die mittels einer Radioeinheit 115 erkannt werden können. Für einen Gegenstand 125 kann vorgegeben sein, welche Menge bevorzugt im Haushalt 105 vorhanden sein sollte. Eine tatsächlich im Haushalt 105 befindliche Menge eines Gegenstands 125 kann auf der Basis von Abtastungen eines oder mehrerer Gegenstände 125 bestimmt werden. So kann beispielsweise automatisch eine Einkaufs- oder Bestellliste erstellt werden, um fehlende Gegenstände 125 im Haushalt 105 zu ergänzen.
-
Figur 2 zeigt in schematischer Weise eine Radioeinheit 115 und einen Gegenstand 125. Die Radioeinheit 115 umfasst eine drahtlose Kommunikationseinrichtung 205, die einen Sender 210 und einen Empfänger 215 umfasst, eine Verarbeitungseinrichtung 220 und eine Erkennungseinrichtung 225. Außerdem können ein Modulator 230 und ein Demodulator 235 vorgesehen sein. Der Modulator 230 und der Demodulator 235 können auch von der Kommunikationseinrichtung 205 umfasst sein. - Die Verarbeitungseinrichtung 220 ist dazu eingerichtet, die Kommunikationseinrichtung 205 zu steuern. Sollen beispielsweise Daten an eine externe Stelle 120 übermittelt werden, so können die Daten mittels des Modulators 230 moduliert und mittels des Senders 210 ausgesandt werden. Sollen Daten empfangen werden, so können diese mittels des Empfängers 215 erfasst und mittels des Demodulators 235 demoduliert werden.
- Die Verarbeitungseinrichtung 220 kann bestimmte Aspekte des Sendens und/oder des Empfangens von Radiosignalen steuern. Beispielsweise kann der Sender 210 oder der Empfänger 215 mehrere MIMO-Antennen umfassen. Durch entsprechende Ansteuerung kann eine Sende- oder Empfangsrichtung der Antennen eingestellt werden. Auch beispielsweise eine Sendeleistung, eine Sendefrequenz, eine Modulation oder eine Demodulation können gesteuert werden.
- Es wird vorgeschlagen, dass die Verarbeitungseinrichtung 220 die Kommunikationseinrichtung 205 derart steuert, dass der Gegenstand 125 mittels Radiosignalen abgetastet wird. Dazu kann ein Radiosignal vom Sender 210 in Richtung des Gegenstands 125 ausgesandt werden, der Gegenstand 125 kann einen Teil des Radiosignals reflektieren und ein reflektierter Anteil kann mittels des Empfängers 215 empfangen werden. Das Radiosignal kann eine relativ große Bandbreite aufweisen, sodass es Komponenten stark unterschiedlicher Frequenzen umfasst. Die unterschiedlichen Frequenzen können unterschiedlich vom Gegenstand 125 beeinflusst werden. Auf der Basis des ausgesandten und des empfangenen Signals kann der Gegenstand 125 mittels der Erkennungseinrichtung 225 erkannt werden. Die Erkennungseinrichtung 225 kann nach einer beliebigen Technik arbeiten. Bevorzugt umfasst die Erkennungseinrichtung 225 eine Technik des maschinellen Lernens, insbesondere ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN), das darauf trainiert ist, einen oder mehrere vorbestimmte Gegenstände 125 zu erkennen.
- Die Abtastung kann bildgebend sein und der Sender 210 und der Empfänger 215 können dazu angesteuert werden, ein Bild des Gegenstands 125 auf der Basis empfangener Frequenzen des Radiosignals zu bestimmen. Ein solches Bild ist dabei nicht als optische Darstellung des Gegenstands 125, sondern als zweidimensionale Darstellung seines Verhaltens bezüglich eines Radiosignals einer vorbestimmten Frequenz gegeben. Das bereitgestellte Bild kann daher andere als optische Informationen umfassen.
- Der Gegenstand 125 kann ein Radiosignal nicht nur reflektieren oder absorbieren, sondern auch durchlassen. Der Gegenstand 125 kann dann transmissiv bezüglich des Radiosignals sein. Außerdem kann der Gegenstand 125 ein Radiosignal streuen. Üblicherweise vereint der Gegenstand 125 reflektive, absorptive, transmissive und dispersive Eigenschaften. Der Gegenstand 125 kann auch mittels mehrerer Radioeinheiten 115 untersucht werden. In der Darstellung von
Figur 2 ist eine weitere Radioeinheit 115 dem Sender 210 bezüglich des Gegenstands 125 gegenüber angeordnet. So kann verbessert ein transmissives bzw. absorptives Verhalten des Gegenstands 125 bestimmt werden. Liegen der Sender 210 und der Empfänger 215 im Wesentlichen auf derselben Seite des Gegenstands 125, so können insbesondere dessen reflektive bzw. dispersive Eigenschaften bezüglich des Radiosignals untersucht werden. - Zur Erkennung des Gegenstands 125 können empfangene Radiosignale von unterschiedlichen Radioeinheiten 115 an einer Stelle gesammelt und einer einzigen Erkennungseinrichtung 225 als Eingabe zur Verfügung gestellt werden. Alternativ können auch mehrere Erkennungseinrichtungen 225 betrieben werden, deren Ergebnisse miteinander verglichen werden können.
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Figur 3 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Erkennung eines Gegenstands 125 nach einer hierin vorgeschlagenen Technik. - In einem Schritt 305 kann ein vorbestimmtes Ereignis erfasst werden. Wird die Erfindung beispielsweise an einem Kühlgerät 110 mit einem Innenraum ausgeführt, in welchem sich ein Gegenstand 125 befinden kann, so kann das Ereignis ein Öffnen einer Gerätetür oder eines Gerätedeckels umfassen. Das Ereignis kann allgemein darauf hinweisen, dass ein Ort oder eine Anwesenheit eines Gegenstands 125 im Haushalt 105 geändert wird.
- In einem Schritt 310 kann ein Radiosignal in einen vorbestimmten Bereich ausgesandt werden. Am Beispiel des Kühlgeräts 110 kann das Radiosignal aus einer vorbestimmten Richtung in den Innenraum des Kühlgeräts 110 ausgesandt werden. Im Fall einer beispielsweise freistehenden Radioeinheit 115 kann das Signal z. B. in ein Umfeld ausgesandt werden.
- In einem Schritt 315 kann ein Radiosignal erfasst werden, welches von dem Gegenstand 125 reflektiert wurde. Darunter ist zu verstehen, dass ein Radiosignal, welches entsteht, wenn das ausgesandte Radiosignal auf den Gegenstand 125 trifft, ausgewertet wird. Das empfangene Radiosignal kann auch einen Hinweis auf einen absorbierten, gestreuten oder durchgelassenen Anteil eines Radiosignals umfassen.
- In einem Schritt 320 kann der Gegenstand 125 auf der Basis des empfangenen Radiosignals erkannt werden. Sind mehrere Empfänger 215 vorgesehen, die ein zuvor ausgesandtes Radiosignal empfangen können, so können die empfangenen Signale gemeinschaftlich zur Erkennung des Gegenstands 125 ausgewertet werden. Dazu kann es erforderlich sein, Messwerte bezüglich eines empfangenen Radiosignals zwischen unterschiedlichen Radioeinheiten 115 zu übermitteln. Die Übermittlung kann mittels eines ähnlichen Radiosignals von einem Sender 210 einer ersten Radioeinheit 115 an einen Empfänger 215 einer zweiten Radioeinheit 115 übermittelt werden. In einer anderen Ausführungsform können unterschiedliche Radioeinheiten 115 jeweils individuell eine Erkennung des Gegenstands 125 durchführen, wobei Verarbeitungsergebnisse optional zwischen den Radioeinheiten 115 ausgetauscht werden können, indem entsprechende Daten in derselben Weise übermittelt werden.
- In einem Schritt 325 kann eine Änderung bezüglich des Gegenstands 125 an einer Radioeinheit 115 bestimmt werden. Die Änderung kann ein Bewegen, ein Hinzufügen oder ein Entfernen des Gegenstands 125 umfassen. In einer weiteren Ausführungsform kann auch das Hinzufügen oder Entfernen eines Teils des Inhalts des Gegenstands 125 erfasst werden.
- In einem Schritt 330 kann ein Inventar, welches für eine Anzahl vorbestimmter Gegenstände 125 jeweils festhält, wie viele bzw. welche Mengen des Gegenstands 125 im Haushalt 105 vorhanden sind, bezüglich der bestimmten Änderung aktualisiert bzw. abgeglichen werden. Das Inventar kann dann in verbesserter Weise Vorratsstände der vorbestimmten Gegenstände 125 reflektieren.
- In einer weiteren Ausführungsform, die sich auf ein Kühlgerät 110 bezieht, kann das Kühlaggregat 130 in Abhängigkeit des bestimmten Gegenstands 125 gesteuert werden. Sollte bestimmt worden sein, dass ein Gegenstand 125 oder ein Teil davon neu in den Innenraum des Kühlgeräts 110 hinzugefügt wurde, so kann das Kühlaggregat 130 dazu angesteuert werden, seine Kühlleistung zu erhöhen, um den Innenraum verbessert abzukühlen. Eine Temperaturerhöhung an anderen Gegenständen 125, die sich bereits im Kühlgerät 110 befinden, kann dadurch reduziert bzw. verhindert werden.
-
- 100
- System
- 105
- Haushalt
- 110
- Haushaltsgerät
- 115
- Radioeinheit
- 120
- externe Stelle
- 125
- Gegenstand
- 130
- Kühlaggregat
- 205
- drahtlose Kommunikationseinrichtung
- 210
- Sender
- 215
- Empfänger
- 220
- Verarbeitungseinrichtung
- 225
- Erkennungseinrichtung
- 230
- Modulator
- 235
- Demodulator
- 300
- Verfahren
- 305
- Ereignis erfassen
- 310
- Signal aussenden
- 315
- Reflexion erfassen
- 320
- Gegenstand erkennen
- 325
- Änderung bestimmen
- 330
- Inventar abgleichen
- 335
- Kühlaggregat steuern
Claims (15)
- Haushaltsgerät (110), umfassend:- eine drahtlose Kommunikationseinrichtung (205), die dazu eingerichtet ist, ein Radiosignal auszusenden; und ein Radiosignal zu empfangen;- eine Verarbeitungseinrichtung (220) zur Steuerung der Kommunikationseinrichtung (205), um ein Radiosignal in einen vorbestimmten Bereich des Haushaltsgeräts (110) zu senden; und ein von einem Gegenstand (125) in dem Bereich reflektiertes Radiosignal zu empfangen; und- eine Erkennungseinrichtung (225), um einen vorbestimmten Gegenstand (125) auf der Basis des ausgesandten und des empfangenen Signals zu erkennen.
- Haushaltsgerät (110) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Modulator (230) zur Modulation von Daten in ein ausgesandtes Radiosignal; und einen Demodulator (235) zur Demodulation von Daten aus einem empfangenen Radiosignal.
- Haushaltsgerät (110) nach Anspruch 2, wobei die Verarbeitungseinrichtung (220) dazu eingerichtet ist, einen Hinweis auf einen erkannten Gegenstand (125) an eine externe Einrichtung zu übermitteln.
- Haushaltsgerät (110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Kommunikationseinrichtungen (205) an unterschiedlichen Orten am Haushaltsgerät (110) vorgesehen sind.
- Haushaltsgerät (110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinrichtung (205) dazu eingerichtet ist, mit Radiosignalen mit einer Frequenz von mehr als ca. 60 GHz zu arbeiten.
- Haushaltsgerät (110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinrichtung (205) dazu eingerichtet ist, nach dem 6G Mobilfunkstandard zu arbeiten.
- Haushaltsgerät (110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand (125) ein Lebensmittel umfasst.
- Haushaltsgerät (110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Haushaltsgerät (110) einen Innenraum zur Aufnahme von Gegenständen (125) umfasst.
- Haushaltsgerät (110) nach Anspruch 8, wobei das Haushaltsgerät (110) ein Kühlgerät umfasst.
- Haushaltsgerät (110) nach Anspruch 9, wobei das Haushaltsgerät (110) dazu eingerichtet ist, einen in den Innenraum hinzugefügten Gegenstand (125) zu bestimmen; und ein Kühlaggregat (130) in Abhängigkeit des Gegenstands (125) zu steuern.
- Verwendung einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung (205) nach dem 6G-Standard zur Erkennung eines Gegenstands (125) in einem vorbestimmten Bereich eines Haushaltsgeräts (110).
- System (100), umfassend ein Haushaltsgerät (110) nach einem der vorangehenden Ansprüche und eine weitere Kommunikationseinrichtung (205).
- System (100) nach Anspruch 12, wobei das System (100) dazu eingerichtet ist, ein Inventar von erkennbaren Gegenständen (125) in einem Haushalt (105) zu führen.
- Verfahren (300) zum Erkennen eines Gegenstands (125) in einem vorbestimmten Bereich eines Haushaltsgeräts (110), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte umfasst:- Aussenden (310) eines Radiosignals in den vorbestimmten Bereich;- Empfangen (315) eines von einem Gegenstand (125) in dem Bereich reflektierten Radiosignals; und- Erkennen (320) des Gegenstands (125) auf der Basis des ausgesandten und des empfangenen Signals.
- Verfahren (300) nach Anspruch 14, wobei das Radiosignal zur Übermittlung eines Hinweises auf den erkannten Gegenstand (125) moduliert wird.
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|---|---|---|---|
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