WO2014198628A1 - Kältegerät mit einer tür - Google Patents

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WO2014198628A1
WO2014198628A1 PCT/EP2014/061694 EP2014061694W WO2014198628A1 WO 2014198628 A1 WO2014198628 A1 WO 2014198628A1 EP 2014061694 W EP2014061694 W EP 2014061694W WO 2014198628 A1 WO2014198628 A1 WO 2014198628A1
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WO
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camera module
camera
door
refrigeration
camera modules
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/061694
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Wetzl
Wolfgang Schramm
Jens Wichert
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Publication of WO2014198628A1 publication Critical patent/WO2014198628A1/de

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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
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/02—Doors; Covers
    • F25D23/04—Doors; Covers with special compartments, e.g. butter conditioners
    • 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
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/36—Visual displays
    • 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
    • F25D2500/00—Problems to be solved
    • F25D2500/06—Stock management
    • 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
    • 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
    • F25D2700/08—Sensors using Radio Frequency Identification [RFID]

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator with a door.
  • the object is achieved by a refrigerator with a door, wherein the door comprises a first and a second camera module for a stereoscopic image acquisition.
  • the technical advantage is achieved that a user can be conveyed by means of a suitable display a three-dimensional impression of the interior of the refrigerator.
  • a refrigeration device is in particular a household refrigeration appliance understood, ie a refrigerator, which is used for household management in households or catering trade, and in particular serves food and / or drinks at certain
  • Store temperatures such as a refrigerator, a freezer, a fridge freezer, a freezer or a wine fridge.
  • the first and the second camera module are arranged at the same height. This, for example, gives us the technical advantage that a natural stereoscopic image can be obtained.
  • the first camera module is arranged on a right door pillar and the second camera module is arranged on a left door pillar.
  • the technical advantage is achieved that the stereoscopic effect can be enhanced and a cable guide in the door beams is made possible.
  • each camera module is assigned an illumination device. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a uniform illumination from each recording direction can be realized.
  • Lighting device arranged next to the camera module. This will
  • the first and the second camera module are integrated in the door of the refrigeration device.
  • the technical advantage is achieved that the camera modules are an integral part of the door and do not protrude into the interior of the refrigeration compartment.
  • the first and the second camera module is arranged directly under a door racks.
  • the first and the second camera module is arranged in the upper region of the door.
  • the door comprises a first pair of camera modules with the first and the second camera module and a second pair of camera modules with a third and a fourth camera module.
  • the first pair of camera modules and the second pair of camera modules are arranged at a different height.
  • the first pair of camera modules and the second pair of camera modules detect a same area inside a refrigeration compartment from different angles of view. This will
  • the door comprises an integrated data bus for connecting the camera modules to a processor device.
  • the technical advantage is achieved, for example, that the image data from the camera modules can be easily transferred to a processor device.
  • all camera modules are connected to the same data bus. As a result, for example, the technical advantage is achieved that a cabling effort is reduced.
  • the data bus is a serial data bus.
  • the first and the second camera module each comprise a zoom device for enlarging the stereoscopic image recording.
  • Fig. 1 is a schematic view of a refrigerator
  • 2A is a perspective view of a refrigeration compartment with two camera modules. a front view of the refrigerating compartment; a perspective view of a refrigeration compartment with a camera module; a view of the refrigeration compartment; a perspective view of a refrigeration compartment with multiple camera modules; two views of different camera modules; a plan view and a side view of the refrigeration compartment in conjunction with an image opening angle; a view of the refrigeration compartment when using the multiple
  • Camera modules a perspective view of a refrigeration compartment with a sensor mat; a view of a refrigerator with a data bus; another view of a refrigerator with a data bus; a schematic view of an arrangement of the camera modules in a door; a schematic view of a data bus with distribution node; a view of a processor device;
  • touch-sensitive display a schematic view of a refrigerator with a camera field in a door
  • 16A-C are schematic views of different connections of camera modules.
  • Fig. 1 shows a refrigerator representative of a refrigerator 100 with an upper and lower refrigerator door 1 1 1.
  • the refrigerator 100 is a stand-alone device (stand-alone device).
  • the refrigerator is used for example for cooling food and includes a refrigerant circuit with an evaporator, a compressor, a condenser and a throttle body.
  • the evaporator is a heat exchanger in which after expansion the liquid refrigerant is absorbed by heat absorption from the medium to be cooled, i. the air inside the refrigerator is evaporated.
  • the compressor is a mechanically operated component, the refrigerant vapor from the
  • Evaporator sucks and ejects at a higher pressure to the condenser.
  • Condenser is a heat exchanger in which, after compression, the vaporized refrigerant is released by heat release to an external cooling medium, i. the ambient air is liquefied.
  • the throttle body is a device for the continuous reduction of the pressure by cross-sectional constriction.
  • the refrigerant is a fluid used for heat transfer in the cryogenic
  • the refrigerator 100 includes the upper and lower door 1 1 1, which closes a refrigeration compartment inside the refrigerator 100.
  • the refrigeration device 100 includes a side wall 109. Inside the refrigeration device 100 is an electronic camera module, which is capable of refrigerated goods in the interior of the refrigeration device 100 by means of a single image
  • the camera module 101 may, for example, be adjustable, pivotable or adjustable by the customer.
  • FIG. 2A shows a perspective view of the refrigeration compartment 105 with two camera modules 101.
  • the refrigeration compartment 105 forms a receiving space for the refrigerated goods 103 in the interior of the refrigerator
  • Refrigeration device 100 Inside the refrigeration compartment 105 are as refrigerated goods 103rd
  • the two camera modules 101 are on a front side 131 of the refrigeration compartment 105 at the same height and at a horizontal distance from each other, for example in the door 1 1 1 of the refrigerator 100.
  • the refrigerated goods 103 is received by the two camera modules 101 from the front of the refrigerator 100 ago.
  • the camera modules 101 on the front side 131 of the refrigeration compartment 105 enable the emulation of a user's view of the contents of the refrigeration compartment 105.
  • Lighting device 102 is provided.
  • the illumination device 102 is
  • an infrared or a lighting with visible light For example, an infrared or a lighting with visible light.
  • the lighting device 102 is arranged, for example, in a cover of the refrigeration compartment 105.
  • One and the same picture can be taken with different lighting for additional picture information or a higher resolution.
  • the design of the interior of the refrigeration compartment 105 may be optimized with respect to the camera module 105, for example with regard to adjustability, a shelf arrangement, the arrangement of the door racks to the shelves or an adjustability of
  • the camera modules 101 are inclined, for example, to the center of the refrigerator.
  • the camera modules 101 may be movable.
  • a camera module 101 in a side wall has the advantage that a view of the door 1 1 1 is obtained.
  • reflective coatings, glass beads, mini-retroreflectors can be used.
  • Freshness compartment does not have its own camera, transparent lid, transparent shelf, no opaque strip on the shelf edge
  • the camera modules 101 include a light sensor array with color sensors, such as a CCD chip.
  • the light sensor field has, for example, a resolution of at least 640 ⁇ 480 pixels (VGA) and three color channels with a color depth of at least 8 bits per color channel, for example RGB color channels.
  • the camera module 101 may, for example, be designed in such a way that it does not only record image data in the visible range but also additionally captures image data in the infrared range.
  • Usable CCD image sensors for the light sensor array consist of an array of photosensitive photodiodes. These can be rectangular, square or polygonal, with edge lengths of 1, 4 ⁇ to over 20 ⁇ . The larger the area of the photodiodes, the higher the photosensitivity and the dynamic range of the CCD image sensor. With the same sensor size, however, the image resolution is smaller in this case.
  • the camera modules 101 have an interface for communication with a processor device.
  • the obtained sensor data of the light sensor field can be processed with the processor device.
  • the system has power only on demand of the order of 3 W and in standby of 0.1 W.
  • FIG. 2B shows a frontal view of the refrigeration compartment 105 from the perspective of one of the FIG.
  • two camera modules 101 which are arranged at a horizontal distance from each other, for example, two images of the goods to be cooled 103 can be received, which convey a three-dimensional image of the goods to be cooled 103 to a user in a stereoscopic view.
  • two images of the goods to be cooled 103 can be received, which convey a three-dimensional image of the goods to be cooled 103 to a user in a stereoscopic view.
  • Camera modules 101 the advantage that, even if one of the camera modules 101 should be adjusted by refrigerated goods 103, the interior of the refrigeration compartment 105 can be received by the other of the camera modules 101.
  • Fig. 3A shows another perspective view of the refrigerating compartment 105 with a
  • the camera module 101 is arranged in the compartment cover 1 13 of the refrigeration compartment 105.
  • the arrangement of the camera module 101 in the compartment ceiling 1 13 is a fundamental change in the direction of view and a view of the contents of the
  • Refrigeration compartment 105 allows.
  • 3B shows a plan view of the refrigeration compartment 105 from the perspective of the camera module 103 arranged in the compartment cover 13. This supervision can be used for the visualization of the contents of the refrigeration compartment 105.
  • the camera module can also be arranged on the rear side 129 or a side wall 109 of the refrigeration compartment 105. This allows the field of vision for the
  • Visualization of the content can be expanded and different perspectives within the refrigeration compartment 105 or a panoramic view are included.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a refrigeration compartment 105 with a plurality of camera modules 101.
  • the camera modules 101 are arranged such that the refrigerated goods 103 can be received from each side and at different viewing angles. Through a Assembling the images taken by the individual camera modules 101, an all-round view of the refrigerated goods 103 in the refrigeration compartment 105 can be generated.
  • a lighting device 102 is realized in the interior of the refrigerating compartment 105.
  • the camera module 101 and the illumination device 102 can be arranged, for example, in a common installation space.
  • a flash unit for emitting a flash of light during a recording is arranged as illumination device 102 in the interior of the refrigeration device 100, so that a recording is obtained by means of flash light.
  • the flash device is arranged, for example, on the camera module 101.
  • the flash unit may be activated by an additional controller which outputs a control signal for each camera module 101.
  • the light intensity of the flash can be measured with a special dual-function flash meter or light meter.
  • the refrigerator 100 a light-emitting diode array (LED array) as
  • Lighting device 102 include, which is arranged such that the refrigerated goods 103 is illuminated in the refrigeration compartment 105 as evenly as possible from all sides.
  • the LED field can be controlled centrally.
  • a homogeneous or adaptive illumination of the refrigeration compartment 105 can be realized by the light-emitting diode array in a simple and energy-saving manner, and a shadow cast can be reduced.
  • any other suitable lighting devices may be used, such as LED strips, incandescent or neon tubes.
  • room lighting can be used as interior lighting.
  • Fig. 5 shows two different camera modules 101-1 and 101-2.
  • two types of camera modules 101 -1 and 101 -2 are available, which are suitable for installation in the refrigeration device 100.
  • the finished camera modules 101-1 and 101-2 include, for example, a light sensor array, an objective, and a microcontroller 104.
  • Camera modules 101 -1 and 101 -2 with integrated microcontroller 104 can be easily integrated into the refrigeration device 100. Does a driver exist for the respective one
  • the integration is also simplified. if the Camera modules 101 -1 and 101 -2 include a USB interface, the
  • Camera modules 101 -1 and 101 -2 directly to a USB data bus or a PC
  • the camera modules 101-1 and 101-2 have an imager that provides raw image data for evaluation.
  • the camera modules 101-1 and 101-2 are protected against fruit acid, dust and moisture.
  • the camera modules 101-1 and 101-2 can be arranged in an encapsulated housing or and with a lens heating by an IR LED and / or
  • the first camera module 101 - 1 comprises a pinhole lens 135 and a board 133, on which a chip with a light sensor field and a microcontroller 104 are arranged.
  • the camera module 101-1 is formed by a pin hole camera 107, which may include a glass cover against contamination.
  • the light intensity of the pinhole camera 107 is smaller than that of focusing cameras, the depth of field of the pinhole camera 107 is larger.
  • the lower light intensity can be easily compensated by a longer exposure time, since no movements take place inside the refrigeration compartment 105.
  • the second camera module 101-2 comprises an objective 109 and a printed circuit board 133, on which a chip with a light sensor field and a microcontroller are arranged.
  • the objective 109 may, for example, have a focal length of less than 10 mm (miniature objective), so that the objective 109 can also generate a high depth of focus and a near-field can be imaged.
  • the objective 109 is, for example, a wide-angle lens with a
  • the image aperture angle describes the angular range that can be detected by the camera module 101 -2.
  • the camera modules 101-1 and 101-2 may include other redirecting means such as foldable or rotating prisms, mirrors, lenses, or semiconductor mirrors.
  • the board 133 has, for example, dimensions of 32 mm x 32 mm. On the board 133 are, for example, electrical circuits for the microcontroller 104 and a
  • the board 133 is formed for example in the door 1 1 1 in the foam.
  • the height of the camera module 101-1 and 101 -2 is from the lens 109 or the
  • Aperture 135 defined and is for example between 10 mm and 30 mm. Aperture diaphragms 135 allow a smaller depth of the camera module 101 of less than 20 mm.
  • a camera module requires 101 -1 with a pinhole 135 a smaller opening or recess for mounting in a wall of the refrigerator 100.
  • the depth of the recess for example, 2 mm to 3 mm, whereas in a Camera module 101-2 with a lens 109 the depth of
  • the camera module 101 -1 with the aperture plate 135 can also be realized without a circuit board 133 and can then have dimensions of, for example, 10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 7 mm.
  • a pinhole camera 107 with a pinhole 135 can
  • the camera modules 101-1 and 101-2 may have different interfaces for transmitting image data, such as an RS232 interface, an SPI interface, an IIC interface or a USB interface.
  • FIG. 6 shows a plan view and a side view of the refrigeration compartment 105 in conjunction with different image opening angles for a refrigeration compartment 105 with 20 cm ⁇ 60 cm ⁇ 50 cm.
  • the image aperture angle describes the angular range that can be imaged by the camera module 101. At different image opening angles, different viewing areas of the camera module 101 result. Side of the camera module 101 are in the refrigeration compartment 105 individual areas 137, which are not visible and with larger
  • Fig. 7 shows a plan view of the refrigeration compartment 105 when using the multiple
  • Camera Modules 105 On the left is shown an arrangement with four camera modules 101 with an image aperture angle of 40 °. In contrast, an arrangement with three camera modules 101 and an image opening angle of 60 ° is shown on the right. For larger
  • Image aperture angles may be less camera modules 101 used to cover a same field of view 139.
  • the image aperture angle determines the number of camera modules 101 to produce a closed image. Between the image opening angle and the number of
  • Camera modules 101 can be found depending on the size of the refrigeration compartment 105 a compromise. However, a larger aperture angle results in more distortion.
  • results in a pillow-shaped distortion 141 or a barrel-shaped Distortion 143 results in a pillow-shaped distortion 141 or a barrel-shaped Distortion 143.
  • Type and magnitude of distortion 141 and 143 can be identified and compensated for further image processing. For this a pattern can be used.
  • Fig. 8 shows a refrigeration compartment 105 with a sensor mat 1 15 for detecting a change in a load of a shelf 1 17.
  • the film-like sensor mat 1 15 can be
  • the sensor mat 1 15 is a few millimeters thick and is placed on the shelf 1 17.
  • the sensor mat 1 15 measures the change of loads on the horizontal, flat and solid shelf 1 17 and is suitable for monitoring freestanding and stacked refrigerated goods 103 on the shelf 1 17. This allows, for example, levels of containers by comparing the weight with a Determine initial value.
  • the position of a newly set refrigerated goods 103-2 can be detected. If the refrigerated goods 103-2 are added to the refrigerated goods 103-1 on the shelf 1 17, for example, the sensor mat 1 17 recognizes the surface area on which the refrigerated goods 103-2 have been added. As a result, changes in the refrigeration compartment 105 can be detected in addition to an optical change in the image data acquired by the camera module 101.
  • the refrigeration device 100 may comprise a RFID tag reader, so that the refrigerated goods 103 can be detected in the refrigeration compartment 105 by means of a readout of the labels.
  • the RFID tag reader is an electronic circuit capable of reading the information stored in electronic tags by means of radio waves.
  • Both the RFID tag reader and the sensor mat 15 can be provided as additional sensors for supplementing an optical image capture, for example as a replacement or supplement to the optical recognition of an EAN code. This increases reliability and allows more applications.
  • the camera module 101 may include a controllable pivoting device for rotating a recording direction of the camera module 101 and / or a controllable zoom device for enlarging a recording of the camera module 101.
  • the camera module 101 may include a displacement device for the controllable horizontal and / or vertical displacement of the camera module 101 on a wall of the refrigeration device 100 include.
  • the pivoting device, the displacement device and the zoom device can be realized by means of a suitable mechanism in conjunction with an electric motor drive and controlled by a processor device via a data bus.
  • 9 shows a refrigeration appliance 100 with the data bus 121.
  • the refrigeration compartment 105 comprises four camera modules 101, which are arranged in the respective corners of the refrigeration compartment 105.
  • the refrigeration device 100 includes a processor device 1 19, to which the images are transmitted from the individual camera modules 101.
  • the processor device 1 19 comprises a processor and a memory and serves to process the transmitted image data.
  • a data bus 121 is used to transmit the image data from the camera module 101 to the processor device 1 19.
  • a data bus is a system for data transmission between multiple participants over a common transmission path, in which the participants are not involved in the data transmission between other participants.
  • Each of the four camera modules 101 is connected to a separate data bus 121. To this data buses 121 more devices can be connected and controlled.
  • the data bus 121 is partially integrated in the side wall 109 of the refrigeration device 100.
  • the data bus 121 is formed by electrical lines which transmit signals from the camera modules 101 to the processor device 1 19.
  • the data bus 121 is, for example, a serial bus with which the individual bits or data packets are transmitted in a serial data transmission successively (serially) via the line.
  • the data bus 121 implements, for example, a USB standard, an I2C standard, an SPI standard or a CAN standard, or, for example, a DBus2 standard or DBus3 standard.
  • the data bus 121 is for example a Hi-Speed Bus (USB).
  • a serial data bus 121 has the advantage that it can be realized with a small number of lines.
  • the camera modules 101 and the processor device 1 19 also have a serial interface for connecting the data bus 121.
  • the use of camera modules 101 and systems for which drivers already exist is advantageous.
  • the data bus 121 may be pre-terminated for this purpose with connection devices, such as connectors, for connecting the camera modules 101. In this case, at a defect, the camera module 101 can be easily replaced and replaced.
  • the data bus 121 and connected components can be designed such that the components, such as camera modules 101 or
  • Lighting devices 102 are supplied via the data bus 121 with electrical power or electricity. This reduces a wiring effort inside the
  • Refrigeration appliance 100
  • FIG. 10 shows another refrigeration device 100 with the data bus 121.
  • the refrigeration compartment 105 includes four camera modules 101 arranged in the respective corners of the refrigeration compartment 105. Each two of the four camera modules 101 are on the same data bus 121
  • Two of the camera modules 101 are arranged in a door 1 1 1 of the refrigeration device 100 and generate a frontal view of the refrigeration compartment 105.
  • the data bus 121 to these camera modules 101 is guided by a cable passage through a hinge 123 of the door 1 1 1.
  • the respective camera modules 101 are assigned a logical or physical address via which the camera modules 101 can be addressed individually on the data bus 121.
  • additional local distribution nodes can be provided as needed.
  • the duration of an image request from the processor device 1 19 via the data bus 121 should not exceed a predetermined period of time.
  • FIG. 10A shows a schematic view and a cross-sectional view of an arrangement of six camera modules 101 on the inside of a door 1 1 1.
  • the door 1 1 1 comprises a door handle 169.
  • the camera modules 101 capture the image data from a same area inside a refrigeration compartment 105 from different angles ago. Two each of the camera modules 101 form a pair with a first and a second
  • Camera module 101 for a stereoscopic image acquisition is a stereoscopic image acquisition.
  • Each two of the camera modules 101 are arranged in the door 1 1 1 as a pair at the same height.
  • a first camera module 101 of the pair is arranged on a right-hand side rail 167 and a second camera module 101 is arranged on a left-hand side rail 167.
  • the camera modules 101 are arranged in a corner of the door pillars 167 on the inside of the door 1 1 1.
  • the camera modules 101 are integrated, for example, in a body of the door 1 1 1, so that they do not protrude from the inside of the door 1 1 1.
  • Each camera module 101 is associated with a lighting device 102, for example in the form of a white light-emitting diode in the door 1 1 1.
  • Lighting device 102 is arranged obliquely next to the respective camera module 101.
  • a door rack 165 is formed, can be placed in the refrigerated goods 103, such as bottles.
  • the door rack 165 is not height adjustable.
  • Two of the camera modules 101 are located directly below the door compartment 165, so that they can not be adjusted by refrigerated goods 103 inside the refrigerator 100.
  • Two further camera modules 101 are arranged in an upper region of the door 1 1 1, so that these can not be adjusted by refrigerated goods and an image taken from obliquely above can be performed.
  • the respective pairs of camera modules 101 are arranged at different heights on the inside of the door 1 1 1, so that the recording of different
  • each pair of camera modules 101 detects a same area inside a refrigeration compartment 105 from different angles.
  • the door 1 1 1 comprises an integrated data bus 121 for connecting the camera modules 101 to a processor device 1 19, so that the image data obtained by the camera modules 101 can be transmitted for further processing.
  • This data bus 121 may be formed as a serial data bus, so that the transmission of the image data can be performed with a low cabling overhead.
  • the first and the second camera module 101 of a pair can each comprise a zoom device for synchronously enlarging the stereoscopic image acquisition.
  • the camera modules 101 can also be arranged at other locations inside the refrigerator, such as at a rear side of the refrigeration appliance 100. FIG.
  • 1 1 shows a schematic view of a data bus 121 in a refrigeration appliance 100 with a plurality of distribution nodes 125.
  • the distribution nodes 125 form in each case an auxiliary module for connecting the camera modules 101 and have corresponding interfaces.
  • the distribution modules 125 are realized, for example, by means of an embedded platform, such as a beagleboard.
  • the distribution nodes 125 serve to distribute image data and control signals between the processor device 1 19 and the camera modules 101 and can
  • Data compression can be performed.
  • a protocol translation can take place in the distribution node 125.
  • the camera modules 101 connected to the data bus 121 can have a
  • Microcontroller by which a compression of the acquired image data takes place.
  • a compression means for compressing the image data can be realized.
  • the image data obtained in the bitmap format for example, converted into image data in the JPEG format and transmitted in the JPEG format over the data bus 121. This has the advantage that the transmission is performed with less data and takes a shorter time span.
  • FIG. 12 shows a perspective view of the processor device 1 19.
  • Processor device 1 19 includes an interface 145 for transmitting the image data to an external network.
  • the interface 145 is for example a wireless WLAN interface, a Bluetooth interface, an Ethernet interface or a
  • the image data can be provided to an external network.
  • a direct connection to a personal computer is possible by means of the interface 145.
  • the personal computer can be used to process the sensor data, such as removing distortion, removing noise, sharpening artificial sharpening, or increasing contrast.
  • the processor device 19 serves to process the sensor and image data from the
  • a program library may be used with image processing and machine vision algorithms, such as OpenVC. Realizable methods of image recognition are, for example, the detection of a change, the recognition of a barcode or the recognition of defined logos
  • the image data can be retrieved from the camera modules 101 and the image data thus transmitted can be processed.
  • image processing can be carried out, for example a Suppress or combine image data into larger units.
  • an analysis and evaluation of the image data can be carried out, for example a recognition of difference images or difference objects.
  • refrigerated goods 103 received by the camera modules 101 can be identified and associated
  • the image data can be provided via a wireless network.
  • the processor device 1 19 can control a
  • Illuminator 102 are performed to illuminate the refrigeration compartment 105 during a recording.
  • the refrigeration device 100 comprises a
  • Lighting device 102 which is connected to the data bus 121 and is controllable via this.
  • FIG. 13 shows a first image taken by the camera module 101 from first image data 147 and a second image taken from the camera module 101 from second image data 149.
  • the second image data 149 has been recorded at a later time than the first image data 147.
  • Image data 149 is used.
  • the time interval between the first and second image data 147 and 149 is one day, for example.
  • the lighting device 102 is largely the same
  • the refrigeration appliance 100 comprises a sensor for detecting an opening of the door 1 1 1. Is by the sensor detects that the door 1 1 1 of the refrigeration device 100 is open, no acquisition of the image data is performed. Only when the door is closed 1 1 1, the image data are detected. The image data are taken after closing the door 1 1 1, after a uniform illumination of the interior of the refrigeration compartment 105 has been made.
  • the image data 151 shows the Subtraction of the second image data 149 from the first image data 147.
  • the first image data 147 and the second image data 149 are, for example, three-color image data (RGB) having a color resolution of 24 bits per pixel.
  • the image area 153 represents the refrigerated goods 103, which has been removed from the refrigeration compartment 105.
  • Hiding the contents of the refrigeration compartment 105 and the determined change can be made on a display of the refrigeration device 100, for example a tablet PC or a smartphone.
  • a contour of the goods to be cooled 103 and the effected change can be highlighted.
  • a temporal change of the refrigerated goods 103 can be determined, which consists of a perishable goods.
  • Fresh determination device determines the freshness state of the chilled goods 103 based on a color difference between the first image data 147 and the second image data 149. Based on a color difference can then be determined with a suitable algorithm, whether the refrigerated goods 103 is still fresh or durable. In addition, the data on changes in weight that are detected by the sensor mat 15 can be used for freshness determination.
  • the freshness-determining device is designed to detect the type of goods to be cooled 103 on the basis of the first image data or the second image data.
  • the freshness determination device can automatically detect, for example, what kind of perishable goods the refrigerated goods 103 are.
  • the freshness determination device is able to detect by image analysis whether the goods to be cooled 103 in the refrigeration compartment 105 consist of bananas or tomatoes.
  • Image evaluation algorithm compares the recording of the camera module 101 with pre-stored image data and thereby detects the refrigerated goods 103.
  • the refrigeration device 100 may include an input device for manually entering the type of refrigerated goods 103. This is formed for example by a touch-sensitive display or a display device, are displayed on the different types of goods to be refrigerated 103 in menu form. A user selects by tapping on the corresponding menu item certain refrigerated goods that this has deposited in the refrigeration compartment 105. Based on
  • the freshness state of the refrigerated goods 103 can be determined more precisely by means of a color difference.
  • a special camera module 101 can be used, which determines the image data not only in the visible spectral range but at the same time also in the infrared spectral range.
  • the camera module 101 may include a dichroic element that separates a beam path of the infrared light from that of the visible light.
  • the dichroic element is, for example, an optical prism that splits a light beam into two beams of different spectra or colors.
  • the dichroic element is made, for example, from a glass in which certain surfaces are provided with dichroic mirrors which reflect or transmit light depending on its wavelength.
  • the visible light is detected by a first light sensor field and the separated infrared light by a second light sensor field.
  • Camera modules 101 and the lighting is generally determined depending on the desired execution concept.
  • a lighting device 102 is provided in the refrigeration compartment 105, which illuminates the refrigeration compartment 105 in the same way at each shot.
  • the illumination device 102 can emit monochromatic and narrow-band light of a predetermined frequency.
  • the illumination device 102 comprises a tunable light emitting diode for emitting a monochromatic light of variable wavelength.
  • the illumination device 102 may also be designed such that it emits polychromatic white light or infrared light.
  • the refrigeration device 100 may include a control and display device that displays the specific freshness state of the refrigerated goods 103 to a user. If the detected color difference or a color change of, for example, fruit or vegetables exceeds a predetermined limit, a user may be notified via the display device.
  • a control and display device a tablet PC or smartphone can be used. If the image data 147 and 149 are present in the processor device 1 19 or the display device, further information can be extracted therefrom by means of image recognition algorithms, for example by means of an application on the camera module operating device. This information can then be displayed on the camera module operator panel.
  • image analysis using pattern recognition enables identification of product logos.
  • the product logos should be clearly recognizable and not be covered by other refrigerated goods 103. Unless the inclusion sufficient details of
  • the processor device 1 19 can be trained by means of suitable algorithms on a variety of products.
  • a list of contents of the refrigeration device 100 can be created.
  • the product recognition is realized by means of an optical recognition of an EAN code on the product. Products without an EAN code, such as fruit or vegetables, can be selected manually from a selection list. This can be a
  • the product database of the refrigeration device 100 can be extended to the entire kitchen area. For this purpose, a storage location is first selected and a
  • Product registration performed by detecting the EAN code. Subsequently, the filing of the product is carried out by the user. The inventory can be updated when goods are removed. Product recognition based on the EAN code and assignment to the image data are also possible.
  • An indication of additional information such as a minimum shelf life (MHD) or a minimum stock quantity, for a registered product can be used for
  • Monitoring can be used.
  • the user can the additional information (MHD) when it selects the product on a display or in the database. If the stock of the product is running out or the product runs out, the user can be notified via the camera module operating unit.
  • MHD additional information
  • Product data by storing the contour information from an image recognition after the registration of a product instead.
  • further applications can be realized in addition to product monitoring.
  • these applications can be in the process of creating a recipe proposal based on the inventory list or creating a shopping list for frequently sourced products.
  • An adaptive system can take into account the habits of the user.
  • An online interface to the inventory or image data provides convenient on-the-go access.
  • the product survey and product database with the display of additional information for the user is an added value.
  • the camera module operating device 300 is, for example, a tablet PC which is connected to the refrigeration device 100 by means of a WLAN or a smartphone which is connected to the refrigeration device 100 by means of the mobile radio network.
  • the camera module operating device 300 can also be connected to the refrigeration device 100 by means of a USB interface.
  • the USB interface can also be used for charging the camera module operating device 300.
  • an application or application can be executed, such as a computer program.
  • Camera module operating device 300 may be provided an assembly kit.
  • Camera module operator 300 is connected to a router via a wireless network.
  • the camera module operating device 300 can act as an image server or as a graphics computer and save the image data via a WLAN.
  • the portable camera module operator 300 may be replaced or updated by a user.
  • the wireless camera module operating device 300 is part of a refrigeration system and serves to display the image data captured by the camera modules 101. The user can thus display the displayed refrigeration compartment 105 in the Select the application on the camera module operating device 300.
  • a refrigeration system serves to display the image data captured by the camera modules 101. The user can thus display the displayed refrigeration compartment 105 in the Select the application on the camera module operating device 300.
  • an angular attitude of the camera module operating device 300 can determine which refrigeration compartment 105 is displayed.
  • the camera modules 101 inside the refrigeration compartment 105 have a large
  • the refrigeration device 100 may comprise a plurality of camera modules 101, which are arranged in the refrigeration compartment 105 in such a way that the refrigerated goods 103 are picked up from all sides and an all-round view is produced by assembling the individual images.
  • the selection of the viewing angle of the panoramic view of the goods to be refrigerated 103 is carried out by wiping on the touch-sensitive display 303 to the left and right.
  • Another camera module 101 is disposed in a door 1 1 1 of the refrigerator 100.
  • the refrigeration compartment 105 additionally comprises a lighting device 102 for uniform illumination of the refrigerated goods 103. In this case and in all other cases, the
  • the refrigeration device 100 as part of the refrigeration device system 200 may include a first camera module 101 for acquiring first image data of the refrigerated goods 103 from a first perspective and a second camera module 101 for acquiring second image data of the first
  • Refrigerated goods 103 include from a second perspective. A change of perspective may generally occur upon touching the touch-sensitive display 303.
  • the refrigeration device 100 may include any illumination device 102 that is used for
  • Illuminate the refrigerated goods 103 in the refrigeration compartment 105 during capture of image data is suitable.
  • the illumination device 102 may be controllable by the camera module operating device 300.
  • a menu selection 305 is displayed, via which the respective refrigeration compartment 105 can be selected with the corresponding camera module 101.
  • the respective view through Wipe on the touch-sensitive display 103 are selected. The view can be enlarged or reduced, for example by a
  • the camera module operating device 300 can compare the acquired image data of the refrigerated goods 103 with stored image data of the refrigerated goods 103. In addition, that can
  • Camera module operating device 300 identify the refrigerated goods 103 on the basis of the captured image data by means of an analysis algorithm.
  • the user can select the image data of the camera module 101 and the processed images on the camera module operating device 300, view and display additional information, such as the assignment of a bar code to a specific product.
  • Camera module operating device 300 can take place via a central processing unit,
  • the refrigeration device 100 includes a camera field 127 with a plurality of camera-like arranged camera modules 101, which are arranged on the inside of the door 1 1 1. Each of these camera modules 101 generates a single image in a frontal view from the inside of the refrigeration device 100.
  • the camera modules 101 of the camera field 127 are arranged such that from the individual images a composite view of the complete front view can be generated as with the door 1 1 1 open. From the camera field 127 in the refrigerator door 1 1 1 1 a panoramic image is composed, which represents a closed shot of the front.
  • a calibration of the camera modules 101 can be performed.
  • the refrigeration device 100 comprises a position detection device for detecting a position of the device 100 placed on the outside of the refrigeration device
  • This position detection means allow For example, determine a coordinate pair that indicates at which point of the front of the refrigerator 100, the camera module operating device 300 is placed.
  • an image area assigned to the coordinate pair can be transmitted from the previously assembled view to the camera module operating device 300. This creates the impression that a user is using the wireless
  • Camera module operating device 300 x-ray through the wall of the refrigerator 100 can look through. The user can also enlarge areas of the composite view. During a movement of the camera module operating device 300 in front of the front side of the refrigeration device 100, the corresponding image area shifts on the
  • Camera module operating device 300 and the position corresponding to the position of the camera module operating device 300 cold compartment 105 is displayed. While the camera module operating device 300 travels outside via the refrigeration device 100, the displayed image section follows the position of the camera module operating device 300. Even if only one camera module is used, an image section can be shifted. Inside the refrigerator 100 here is a uniform illumination of all areas instead.
  • the complexity of software development is generally related to the desired additional functions, such as image capture, image recognition, product recognition (EAN), recognition of changes in an image, a product database, and an association of the products in the image data by recognition ,
  • the camera modules 101 and an interface (interface) to the camera module operating device 300 may be provided.
  • a user is not bound to outdated hardware, but can replace the camera module operating device 300 as desired.
  • a door opening and closing signal may be communicated, on the basis of which the camera module operating device 300 controls the camera modules 101.
  • the camera module operating device 300 can transmit the image data via WLAN and display the content of the refrigeration device 100.
  • the image data is obtained at each door closing, then provided or transferred to an external storage location and then transmitted immediately upon request. Illumination remains immediately after a door closing for a period of 300 - 500 ms available. This has the advantage that a last changed current content is detected, a small additional heat input takes place immediately after a large heat input and lighting is only possible through a normal interior lighting.
  • 16A to 16C show different connections of camera modules 101. The
  • Integration of camera modules 101 and the controller can be done in various ways.
  • the camera module 101 has a control 155 and a camera 157 as an integrated unit and is connected to a network 161.
  • a plurality of camera modules 101 with the controls 155 are integrated
  • a multi-camera module is connected to the network 161.
  • the multi-camera module may be connected to the network 161 with an integrated or separate image processing unit 125.
  • the multi-control 155 serves to control a plurality of cameras 157 of the multi-camera module.
  • an interface to a GSM network 163 may be provided.
  • the camera 157, the controls 155, the multi-controller 155, and the image processing unit 125 may be physically identical units that perform different tasks.
  • the control of the camera modules 101 can be done by a computer in the refrigerator or be provided separately from the refrigeration appliance control, for example on the
  • Camera module operating device 300 such as a smartphone and mobile tablet PC.
  • Camera module operating device 300 with the screen can be attached to the door 1 1 1.
  • the camera module operator 300 may execute a program or application.
  • the application is used for freshness determination based on the image data obtained.
  • the freshness of the chilled goods 103 can be distinguished from a maturity of the chilled goods 103.
  • the cell structure is affected by the effects of cold, such as bananas, tomatoes, cucumbers, zucchini, aubergines, tropical fruits. in the
  • weight, smell, taste, color, texture such as furrows, size, diameter or volume can be seen.
  • texture By means of the texture can be observed whether a product is still crisp.
  • a Turgeszenz indicates how strongly the cells are filled with water and is a measure of the freshness.
  • a freshness detection application captures, evaluates, and provides information about products to other processing facilities.
  • a base date is the best before date (MHD), which is associated with the product and provided externally.
  • an alternative expiration date can be used, which depends on the product, the storage time, a refrigerator setting, a temperature stratification of the specific refrigeration device 100 and a humidity.
  • a traffic light system is possible:
  • Refrigerated goods such as meat may be opaque packed so that the condition of the meat is unobservable.
  • the packaging may be labeled and have a barcode and a best-before date.
  • the traffic light can be adjusted.
  • the product specification contains a value allowing a loss-type-specific assessment.
  • the relative color judgment may be judged by a difference from the first image and a shading threshold.
  • the maturity detection is based on the
  • the application may display instructions for storage in the refrigeration device 100, such as
  • TTI Time Temperature Integrator
  • Color change labels are sensory readable.
  • Storage Guide can be used to generate a nutritional recommendation.
  • an inventory list of all stored objects can be created by dragging them past a camera module.
  • the application can play the long-term change in fast motion.
  • the application can display an image of the refrigeration appliance content on the camera module operating device 300.
  • the functions can be a combination of language and barcode (EAN / QR), image recognition and image representation. Products can be added. It can be synced with a photo and shopping lists can be generated.
  • the refrigeration device 100 can be configured such that a user can request image data from a mobile telephone, so that even at remote locations a possible fresh observation is possible.
  • a GSM camera with MMS dispatch can be used.
  • the connection between camera and mobile phone takes place via the GSM infrastructure.
  • an SMS an image can be requested, which is then transmitted as an MMS image.
  • Photos and videos can also be sent by e-mail or MMS with a time and date stamp.
  • a photo or video delivery can be made on demand at regular intervals.
  • the photo resolution of the MMS is for example 160x120, 320x240, 640x480 pixels.
  • a recording takes place in the internal memory, if no GSM signal is present. Power is supplied by battery, power adapter or USB port.
  • the control can be carried out directly on the refrigeration unit 100, on a personal computer or by SMS from the mobile phone.
  • the GSM camera can be activated via GSM via call or SMS and supports SMS commands.
  • a power failure message can be issued.
  • the angle of view of the camera is 60 ° or 90 ° with attachable magnetic wide-angle lens,
  • a flash function can be implemented.
  • a UMTS / HSDPA camera (WCDMA TD-SCDMA) with a photo resolution of 1.3 megapixels can be used.
  • the UMTS / HSDPA camera has a tilt and pan function and a night vision function.
  • a UMTS video server is located separately from the camera.
  • Network-capable camera module operating devices 300 are, for example, a laptop or a television. This can be a separation between multimedia components and
  • a multimedia interface may be a standard multimedia interface.
  • glass fibers can be used with a lens at one end. Several glass fibers can be read out with the same color sensor.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Tür (111), bei dem die Tür (111) ein erstes und ein zweites Kameramodul (101) für die stereoskopische Bildaufnahme umfasst.

Description

KÄLTEGERÄT MIT EINER TÜR
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät mit einer Tür.
Bei einem Kältegerät mit einer Tür, in der eine Kamera angeordnet ist, kann bei der Anzeige eines Bildes vom Innenraum des Kältegerätes kein räumlicher Eindruck des Kühlgutes entstehen.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Kältegerät anzugeben, mit dem die räumliche Anordnung des Kühlgutes im Inneren des Kältegerätes erfasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kältegerät mit einer Tür gelöst, bei dem die Tür ein erstes und ein zweites Kameramodul für eine stereoskopische Bildaufnahme umfasst. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass einem Benutzer mittels einer geeigneten Anzeige ein dreidimensionaler Eindruck vom Inneren des Kältegerätes vermittelt werden kann.
Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke bei bestimmten
Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind das erste und das zweite Kameramodul auf der gleichen Höhe angeordnet. Dadurch wir beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine natürliche stereoskopische Aufnahme gewonnen werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das erste Kameramodul an einem rechten Türholm angeordnet und das zweite Kameramodul ist an einem linken Türholm angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der stereoskopische Effekt verstärkt werden kann und ein Kabelführung in den Türholmen ermöglicht wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist jedem Kameramodul jeweils eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine gleichmäßige Beleuchtung aus jeder Aufnahmerichtung realisiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist die jeweilige
Beleuchtungseinrichtung neben dem Kameramodul angeordnet. Dadurch wird
beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass eine gleichmäßige Beleuchtung aus jeder Aufnahmerichtung realisiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind das erste und das zweite Kameramodul in der Tür des Kältegerätes integriert. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Kameramodule ein integraler Teil der Tür sind und nicht in den Innenraum des Kältefachs hineinragen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das erste und das zweite Kameramodul direkt unter einem Türabsteller angeordnet. Dadurch wird
beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Kameramodule mit von Kühlgut verstellt werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist das erste und das zweite Kameramodul im oberen Bereich der Tür angeordnet. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass die Kameramodule mit von Kühlgut verstellt werden können und eine Aufsicht von schräg oben gewonnen werden kann, die einen Großteil des Kühlgutes erfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst die Tür ein erstes Paar von Kameramodulen mit dem ersten und dem zweiten Kameramodul und ein zweites Paar von Kameramodulen mit einem dritten und einem vierten Kameramodul. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass unterschiedliche Bereiche im Innern des Kältegerätes stereoskopisch erfasst werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind das erste Paar von Kameramodulen und das zweite Paar von Kameramodulen auf einer unterschiedlichen Höhe angeordnet. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass unterschiedliche Bereiche im Innern des Kältegerätes stereoskopisch erfasst werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes erfasst das erste Paar von Kameramodulen und das zweite Paar von Kameramodulen einen gleichen Bereich im Inneren eines Kältefachs von unterschiedlichen Blickwinkeln her. Dadurch wird
beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass unterschiedliche stereoskopische Ansichten des gleichen Bereichs im inneren des Kältegerätes gewonnen werden können
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst die Tür einen integrierten Datenbus zum Verbinden der Kameramodule mit einer Prozessoreinrichtung. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Bilddaten von den Kameramodulen auf einfache Weise an eine Prozessoreinrichtung übertragen werden können. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes sind alle Kameramodule mit dem gleichen Datenbus verbunden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich ein Verkabelungsaufwand verringert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes ist der Datenbus ein serieller Datenbus. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich ein Verkabelungsaufwand noch weiter verringert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Kältegerätes umfasst das erste und das zweite Kameramodul jeweils eine Zoomeinrichtung zum Vergrößern der stereoskopischen Bildaufnahme. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass einzelne Bereiche der Bildaufnahme optisch vergrößert werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kältegerätes; Fig. 2A eine perspektivische Ansicht eines Kältefachs mit zwei Kameramodulen; eine Vorderansicht des Kältefachs; eine perspektivische Ansicht eines Kältefachs mit einem Kameramodul; eine Aufsicht des Kältefachs; eine perspektivische Ansicht eines Kältefachs mit mehreren Kameramodulen; zwei Ansichten von unterschiedlichen Kameramodule; eine Aufsicht und eine Seitenansicht des Kältefachs in Verbindung mit einem Bildöffnungswinkel; eine Aufsicht auf das Kältefach bei Verwendung vom mehreren
Kameramodulen; eine perspektivische Ansicht eines Kältefaches mit einer Sensormatte; eine Ansicht eines Kältegerätes mit einem Datenbus; eine weitere Ansicht eines Kältegerätes mit einem Datenbus; eine schematische Ansicht einer Anordnung der Kameramodule in einer Tür; eine schematische Ansicht eines Datenbusses mit Verteilerknoten; eine Ansicht einer Prozessoreinrichtung;
Bilder von Kühlgut im Kältefach und eine Bildanalyse; eine Ansicht eines Kameramodulbediengerät mit einer
berührungsempfindliche Anzeige; eine schematische Ansicht eines Kältegerätes mit einem Kamerafeld in einer Tür; und Fig.16A-C schematische Ansichten unterschiedlicher Anbindungen von Kameramodulen.
Fig. 1 zeigt einen Kühlschrank stellvertretend für ein Kältegerät 100 mit einer oberen und unteren Kühlschranktür 1 1 1. Bei dem Kältegerät 100 handelt es sich um ein alleinstehendes Gerät (Stand-Alone-Gerät).
Der Kühlschrank dient beispielsweise zur Kühlung von Lebensmitteln und umfasst einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Drosselorgan. Der Verdampfer ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Expansion das flüssige Kältemittel durch Wärmeaufnahme von dem zu kühlenden Medium, d.h. der Luft im Inneren des Kühlschranks, verdampft wird.
Der Verdichter ist ein mechanisch betriebenes Bauteil, das Kältemitteldampf vom
Verdampfer absaugt und bei einem höheren Druck zum Verflüssiger ausstößt. Der
Verflüssiger ist ein Wärmeaustauscher, in dem nach der Kompression das verdampfte Kältemittel durch Wärmeabgabe an ein äußeres Kühlmedium, d.h. die Umgebungsluft, verflüssigt wird. Das Drosselorgan ist eine Vorrichtung zur ständigen Verminderung des Druckes durch Querschnittsverengung. Das Kältemittel ist ein Fluid, das für die Wärmeübertragung in dem kälteerzeugenden
System verwendet wird, das bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck des Fluids Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur und höherem Druck des Fluids Wärme abgibt, wobei üblicherweise Zustandsänderungen des Fluids inbegriffen sind. Das Kältegerät 100 umfasst die obere und untere Tür 1 1 1 , die ein Kältefach im Inneren des Kältegerätes 100 verschließt. Daneben umfasst das Kältegerät 100 eine Seitenwand 109. Im Inneren des Kältegerätes 100 befindet sich ein elektronisches Kameramodul, das in der Lage ist, das Kühlgut im Inneren des Kältegerätes 100 mittels eines Einzelbildes
aufzunehmen und Bilddaten zu erzeugen. Das Kameramodul 101 kann beispielsweise vom Kunden richtbare, schwenkbare oder einstellbare sein.
Fig. 2A zeigt eine perspektivische Ansicht des Kältefachs 105 mit zwei Kameramodulen 101. Das Kältefach 105 bildet einen Aufnahmeraum für das Kühlgut 103 im Inneren des
Kältegerätes 100. Im Inneren des Kältefachs 105 befinden sich als Kühlgut 103
beispielsweise ein Becher und eine Lebensmitteltüte. Die beiden Kameramodule 101 sind an einer Vorderseite 131 des Kältefachs 105 auf gleicher Höhe und in einem horizontalen Abstand zueinander angeordnet, beispielsweise in der Tür 1 1 1 des Kältegerätes 100. Das Kühlgut 103 wird von den beiden Kameramodulen 101 von der Vorderseite des Kältegerätes 100 her aufgenommen. Die Kameramodule 101 an der Vorderseite 131 des Kältefachs 105 ermöglichen die Emulation der Sicht eines Benutzers auf den Inhalt des Kältefaches 105.
Zum Beleuchten des Kältefaches 105 während einer Aufnahme ist eine
Beleuchtungseinrichtung 102 vorgesehen. Die Beleuchtungseinrichtung 102 ist
beispielsweise eine Intrarotbeleuchtung oder eine Beleuchtung mit sichtbarem Licht. Die Beleuchtungseinrichtung 102 ist beispielsweise in einer Fachdecke des Kältefachs 105 angeordnet. Ein und das gleiche Bild kann mit unterschiedlicher Beleuchtung für zusätzliche Bildinformation oder eine höhere Auflösung aufgenommen werden.
Die Gestaltung des Innenraums des Kältefachs 105 kann bezüglich des Kameramoduls 105 optimiert sein, beispielsweise hinsichtlich einer Verstellbarkeit, einer Fachbodenanordnung, der Anordnung der Türabsteller zu den Fachböden oder einer Verstellbarkeit der
Türabsteller. Die Kameramodule 101 sind beispielsweise zur Mitte des Kältegerätes hin geneigt. Die Kameramodule 101 können beweglich sein. Ein Kameramodul 101 in einer Seitenwand weist den Vorteil auf, dass ein Blick auf die Tür 1 1 1 gewonnen wird. Zudem können reflektierende Beschichtungen, Glasperlen, Mini-Retroreflektoren verwendet werden.
Frische-Fach hat keine eigene Kamera, transparenter Deckel, transparenter Fachboden, keine opake Leiste an der Fachbodenkante
Die Kameramodule 101 umfassen ein Lichtsensorfeld mit Farbsensoren, wie beispielsweise einen CCD-Chip. Das Lichtsensorfeld weist beispielsweise eine Auflösung von zumindest 640 X 480 Bildpunkten (VGA) und drei Farbkanäle mit einer Farbtiefe von zumindest 8 Bit je Farbkanal auf, beispielsweise RGB-Farbkanäle. Das Kameramodul 101 kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass dieses nicht nur Bilddaten im sichtbaren Bereich aufnimmt, sondern zusätzlich auch Bilddaten im Infrarotbereich erfasst.
Verwendbare CCD-Bildsensoren für das Lichtsensorfeld bestehen aus einem Feld (Array) lichtempfindlicher Fotodioden. Diese können rechteckig, quadratisch oder polygonal sein, mit Kantenlängen von 1 ,4 μηη bis über 20 μηη. Je größer die Fläche der Fotodioden ist, desto höher sind die Lichtempfindlichkeit und der Dynamikumfang des CCD-Bildsensors. Bei gleicher Sensorgröße ist in diesem Fall die Bildauflösung jedoch kleiner. Die Kameramodule 101 weisen eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einer Prozessoreinrichtung auf. Die gewonnenen Sensordaten des Lichtsensorfeldes können mit der Prozessoreinrichtung verarbeitet werden. Das System hat Strom nur bei Anforderung aktiv in der Größenordnung von 3 W und im Standby von 0, 1 W. Fig. 2B zeigt eine Frontalansicht des Kältefachs 105 aus der Perspektive eines der
Kameramodule 101 . In der Frontalansicht sind die Umrisse des Kühlgutes 103 vor dem Hintergrund einer Rückseite 129 des Kältefachs 105 zu erkennen.
Durch die Verwendung von zwei Kameramodulen 101 , die in einem horizontalen Abstand zueinander angeordnet sind, lassen sich beispielsweise zwei Bilder des Kühlgutes 103 aufnehmen, die in einer stereoskopischen Ansicht einem Benutzer ein dreidimensionales Bild des Kühlgutes 103 vermitteln. Daneben entsteht bei der Verwendung von zwei
Kameramodulen 101 der Vorteil, dass, selbst falls eines der Kameramodule 101 durch Kühlgut 103 verstellt sein sollte, der Innenraum des Kältefaches 105 durch das andere der Kameramodule 101 aufgenommen werden kann.
Fig. 3A zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Kältefachs 105 mit einem
Kameramodul 101. Das Kameramodul 101 ist in der Fachdecke 1 13 des Kältefachs 105 angeordnet. Durch die Anordnung des Kameramoduls 101 in der Fachdecke 1 13 wird eine grundlegende Veränderung der Blickrichtung und eine Aufsicht auf den Inhalt des
Kältefaches 105 ermöglicht.
Fig. 3B zeigt eine Aufsicht auf das Kältefach 105 aus der Perspektive des in der Fachdecke 1 13 angeordneten Kameramoduls 103. Diese Aufsicht kann für die Visualisierung des Inhaltes des Kältefaches 105 herangezogen werden.
Im Allgemeinen kann das Kameramodul auch an der Rückseite 129 oder einer Seitenwand 109 des Kältefaches 105 angeordnet sein. Hierdurch kann das Blickfeld für die
Visualisierung des Inhaltes erweitert werden und unterschiedliche Perspektiven innerhalb des Kältefaches 105 oder eine Rundumsicht aufgenommen werden.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kältefachs 105 mit mehreren Kameramodulen 101 . Die Kameramodule 101 sind derart angeordnet, dass das Kühlgut 103 von jeder Seite aus und unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln aufgenommen werden kann. Durch ein Zusammensetzen der von den einzelnen Kameramodulen 101 aufgenommenen Bilder lässt sich eine Rundumansicht des Kühlgutes 103 in dem Kältefach 105 erzeugen.
Damit das Kühlgut 103 mit einer ausreichenden Helligkeit durch das Kameramodul 101 aufgenommen werden kann, wird eine Beleuchtungseinrichtung 102 im Innenraum des Kältefaches 105 realisiert. Das Kameramodul 101 und die Beleuchtungseinrichtung 102 können beispielsweise in einem gemeinsamen Bauraum angeordnet sein.
Beispielsweise ist im Inneren des Kältegerätes 100 ein Blitzlichtgerät (Flash-Light) zum Aussenden eines Lichtblitzes während einer Aufnahme als Beleuchtungseinrichtung 102 angeordnet, so dass eine Aufnahme mittels Blitzlicht gewonnen wird. Das Blitzlichtgerät ist beispielsweise an dem Kameramodul 101 angeordnet. Das Blitzlichtgerät kann durch eine zusätzliche Steuerung aktiviert werden, die ein Steuersignal für jedes Kameramodul 101 ausgibt. Die Lichtintensität des Blitzes kann mit einem speziellen Blitzbelichtungsmesser oder einem Belichtungsmesser mit Doppelfunktion gemessen werden.
Daneben kann das Kältegerät 100 ein Leuchtdiodenfeld (LED-Array) als
Beleuchtungseinrichtung 102 umfassen, das derart angeordnet ist, dass das Kühlgut 103 im Kältefach 105 möglichst gleichmäßig von allen Seiten beleuchtet wird. Das Leuchtdiodenfeld kann zentral gesteuert werden. Zudem kann durch das Leuchtdiodenfeld auf einfache und energiesparende Weise eine homogene oder adaptive Beleuchtung des Kältefachs 105 realisiert werden und ein Schattenwurf reduziert werden.
Im Allgemeinen können jedoch auch alle anderen geeigneten Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise LED-Streifen, Glühlampen oder Neonröhren. Bei geöffneter Kältegerätetür kann eine Raumbeleuchtung als Innenbeleuchtung verwendet werden.
Fig. 5 zeigt zwei unterschiedliche Kameramodule 101-1 und 101 -2. Für die Bilderfassung stehen zwei Typen von Kameramodulen 101 -1 und 101 -2 zur Verfügung, die zum Einbau in dem Kältegerät 100 geeignet sind. Die fertigen Kameramodule 101-1 und 101-2 umfassen beispielsweise ein Lichtsensorfeld, ein Objektiv und einen Mikrocontroller 104.
Kameramodule 101 -1 und 101 -2 mit integriertem Mikrocontroller 104 sind auf einfache Weise in das Kältegerät 100 zu integrieren. Existiert ein Treiber für das jeweilige
Kameramodul 101-1 und 101-2 wird die Integration ebenfalls vereinfacht. Falls die Kameramodule 101 -1 und 101 -2 eine USB-Schnittstelle umfassen, können die
Kameramodule 101 -1 und 101 -2 direkt an einen USB-Datenbus oder einen PC
angeschlossen werden. Die Kameramodule 101-1 und 101-2 weisen einen Imager auf, der Bildrohdaten zur Auswertung bereitstellt. Die Kameramodule 101-1 und 101-2 sind gegen Fruchtsäure, Staub und Feuchtigkeit geschützt. Die Kameramodule 101-1 und 101-2 können in einem gekapseltem Gehäuse angeordnet sein oder und mit einer Linsenheizung durch eine IR-LED und/oder
Linsenbeschichtung versehen sein, um ein Beschlagen zu verhindern. Das erste Kameramodul 101-1 umfasst eine Lochblende 135 (Pin Hole-Linse) und eine Platine 133, auf der ein Chip mit einem Lichtsensorfeld und ein MikroController 104 angeordnet sind. Das Kameramodul 101-1 wird durch eine Lochkamera 107 (Pin Hole- Kamera) gebildet, die eine Glasabdeckung gegen Verschmutzung umfassen kann. Obwohl die Lichtstärke der Lochkamera 107 kleiner als diejenige von fokussierenden Kameras ist, ist die Schärfentiefe der Lochkamera 107 größer. Die geringere Lichtstärke kann jedoch in einfacher Weise durch eine längere Belichtungszeit kompensiert werden, da im Inneren des Kältefachs 105 keine Bewegungen stattfinden.
Das zweite Kameramodul 101-2 umfasst ein Objektiv 109 und eine Platine 133, auf der ein Chip mit einem Lichtsensorfeld und ein MikroController angeordnet sind. Das Objektiv 109 kann beispielsweise eine Brennweite von weniger als 10 mm (Miniaturobjektiv) aufweisen, so dass auch das Objektiv 109 eine hohe Tiefenschärfe erzeugt und ein Nahbereich abgebildet werden kann. Das Objektiv 109 ist beispielsweise ein Weitwinkelobjektiv mit einem
Bildöffnungswinkel von über 60°. Der Bildöffnungswinkel beschreibt den Winkelbereich, der von dem Kameramodul 101 -2 erfasst werden kann. Zusätzlich können die Kameramodule 101 -1 und 101-2 weitere Umlenkungseinrichtungen wie beispielsweise klappbare oder rotierende Prismen, Spiegel, Linsen oder Halbleiterspiegel umfassen.
Die Platine 133 weist beispielsweise Abmessungen von 32 mm x 32 mm auf. Auf der Platine 133 sind beispielsweise elektrische Schaltungen für den Mikrocontroller 104 und eine
Schnittstelle zum Anschließen des Kameramoduls 101 an einen Datenbus gebildet, so dass Bilddaten als Datei bereitgestellt werden können. Die Platine 133 ist beispielsweise in der Tür 1 1 1 im Schaum gebildet. Die Höhe des Kameramoduls 101-1 und 101 -2 wird von dem Objektiv 109 oder der
Lochblende 135 definiert und liegt beispielsweise zwischen 10 mm und 30 mm. Lochblenden 135 ermöglichen eine geringere Tiefe des Kameramoduls 101 von unter 20 mm. Zudem benötigt ein Kameramodul 101 -1 mit einer Lochblende 135 eine kleinere Öffnung oder Aussparung zur Montage in einer Wand des Kältegerätes 100. Für ein Kameramodul 101 -1 mit einer Lochblende 135 beträgt die Tiefe der Aussparung beispielsweise 2 mm bis 3 mm, wohingegen bei einem Kameramodul 101-2 mit einem Objektiv 109 die Tiefe der
Aussparung ca. 10 mm beträgt. Das Kameramodul 101 -1 mit der Lochblende 135 kann auch ohne Platine 133 realisiert sein und kann dann Abmessungen von beispielsweise 10 mm x 10 mm x 7 mm aufweisen. Eine Lochkamera 107 mit einer Lochblende 135 kann
beispielsweise einen Bildöffnungswinkel von 120° zulassen.
Die Kameramodule 101-1 und 101-2 können unterschiedliche Schnittstellen zum Übertragen von Bilddaten aufweisen, wie beispielsweise eine RS232-Schnittstelle, eine SPI-Schnittstelle, eine I IC-Schnittstelle oder eine USB-Schnittstelle.
Fig. 6 zeigt eine Aufsicht und eine Seitenansicht des Kältefachs 105 in Verbindung mit unterschiedlichen Bildöffnungswinkeln für ein Kältefach 105 mit 20 cm x 60 cm x 50 cm. Der Bildöffnungswinkel beschreibt den Winkelbereich, der von dem Kameramodul 101 bildmäßig erfasst werden kann. Bei verschiedenen Bildöffnungswinkeln ergeben sich unterschiedliche Sichtbereiche des Kameramoduls 101 . Seitlich von dem Kameramodul 101 befinden sich im Kältefach 105 einzelne Bereiche 137, die nicht einsehbar sind und die mit größer
werdendem Bildöffnungswinkel kleiner werden.
Fig. 7 zeigt eine Aufsicht auf das Kältefach 105 bei Verwendung vom mehreren
Kameramodulen 105. Links ist eine Anordnung mit vier Kameramodulen 101 mit einem Bildöffnungswinkel von 40° gezeigt. Demgegenüber ist rechts eine Anordnung mit drei Kameramodulen 101 und einem Bildöffnungswinkel von 60° gezeigt. Bei größerem
Bildöffnungswinkel können weniger Kameramodule 101 verwendet werden, um einen gleichen Sichtbereich 139 abzudecken.
Der Bildöffnungswinkel bestimmt die Anzahl der Kameramodule 101 , um ein geschlossenes Abbild erzeugen zu können. Zwischen dem Bildöffnungswinkel und der Anzahl der
Kameramodule 101 kann je nach Größe des Kältefachs 105 ein Kompromiss gefunden werden. Ein größerer Bildöffnungswinkel führt jedoch zu einer stärkeren Verzeichnung.
Beispielsweise ergibt sich eine kissenförmige Verzeichnung 141 oder eine tonnenförmige Verzeichnung 143. Typ und Stärke der Verzeichnung 141 und 143 können zur weiteren Bildverarbeitung identifiziert und kompensiert werden. Hierzu kann ein Muster verwendet werden.
Fig. 8 zeigt ein Kältefach 105 mit einer Sensormatte 1 15 zum Erfassen einer Veränderung einer Belastung eines Fachbodens 1 17. Die folienartige Sensormatte 1 15 kann zur
Erkennung von Gewichtsveränderungen genutzt werden. Die Sensormatte 1 15 ist wenige Millimeter dick und wird auf den Fachboden 1 17 aufgelegt. Die Sensormatte 1 15 misst die Veränderung von Belastungen auf dem horizontalen, flachen und festen Fachboden 1 17 und eignet sich zur Überwachung von freistehendem und gestapeltem Kühlgut 103 auf dem Fachboden 1 17. Hierdurch lassen sich beispielsweise Füllstände von Behältnissen durch einen Vergleich des Gewichtes mit einem Initialwert ermitteln. Daneben lassen sich auch Umplatzierungen des Kühlgutes 103 verfolgen, so dass eine Detektion der Position erfolgt.
Zudem kann die Position eines neu eingestellten Kühlgutes 103-2 erfasst werden. Wird das Kühlgut 103-2 beispielsweise zu dem Kühlgut 103-1 auf dem Fachboden 1 17 hinzugefügt, erkennt die Sensormatte 1 17 den Flächenbereich, auf dem das Kühlgut 103-2 hinzugefügt worden ist. Dadurch lassen sich Veränderungen in dem Kältefach 105 zusätzlich zu einer optischen Veränderung in den von dem Kameramodul 101 erfassten Bilddaten erkennen. Zusätzlich kann das Kältegerät 100 ein Lesegerät für Funketiketten (RFID-Etiketten) umfassen, so dass das Kühlgut 103 im Kältefach 105 mittels eines Auslesens der Etiketten erfasst werden kann. Das Lesegerät für Funketiketten ist eine elektronische Schaltung, die in der Lage ist, die in elektronischen Etiketten gespeicherte Information mittels Funkwellen auszulesen.
Sowohl das Lesegerät für Funketiketten als auch die Sensormatte 1 15 können als zusätzliche Sensoren zur Ergänzung einer optischen Bilderfassung vorgesehen sein, beispielsweise als Ersatz oder Ergänzung zu der optischen Erkennung eines EAN-Codes. Dadurch wird die Zuverlässigkeit erhöht und es werden weitere Anwendungen ermöglicht.
Daneben kann das Kameramodul 101 eine steuerbare Schwenkeinrichtung zum Drehen einer Aufnahmerichtung des Kameramoduls 101 und/oder eine steuerbare Zoomeinrichtung zum Vergrößern einer Aufnahme des Kameramoduls 101 umfassen. Zusätzlich kann das Kameramodul 101 eine Verschiebungseinrichtung zum steuerbaren horizontalen und/oder vertikalen Verschieben des Kameramoduls 101 an einer Wand des Kältegerätes 100 umfassen. Die Schwenkeinrichtung, die Verschiebungseinrichtung und die Zoomeinrichtung können mittels einer geeigneten Mechanik in Verbindung mit einem elektromotorischen Antrieb realisiert sein und über eine Prozessoreinrichtung über einen Datenbus gesteuert werden. Fig. 9 zeigt ein Kältegerät 100 mit dem Datenbus 121. Das Kältefach 105 umfasst vier Kameramodule 101 , die in den jeweiligen Ecken des Kältefachs 105 angeordnet sind.
Zusätzlich umfasst das Kältegerät 100 eine Prozessoreinrichtung 1 19, an die die Bilder von den einzelnen Kameramodulen 101 übermittelt werden. Die Prozessoreinrichtung 1 19 umfasst einen Prozessor und einen Speicher und dient zur Verarbeitung der übermittelten Bilddaten.
Ein Datenbus 121 dient zur Übermittlung der Bilddaten von dem Kameramodul 101 zu der Prozessoreinrichtung 1 19. Ein Datenbus ist ein System zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg, bei dem die Teilnehmer nicht an der Datenübertragung zwischen anderen Teilnehmern beteiligt sind.
Jedes der vier Kameramodule 101 ist mit einem separaten Datenbus 121 verbunden. An diese Datenbusse 121 können weitere Geräte angeschlossen werden und gesteuert werden. Der Datenbus 121 ist teilweise in der Seitenwand 109 des Kältegerätes 100 integriert. Der Datenbus 121 ist durch elektrische Leitungen gebildet, die Signale von den Kameramodulen 101 zu der Prozessoreinrichtung 1 19 übertragen.
Der Datenbus 121 ist beispielsweise ein serieller Bus, mit dem die einzelnen Bits oder Datenpakete in einer seriellen Datenübertragung nacheinander (seriell) über die Leitung übertragen werden. Der Datenbus 121 implementiert beispielsweise einen USB-Standard, einen l2C-Standard, einen SPI-Standard oder einen CAN-Standard, oder beispielsweise einen DBus2-Standard oder DBus3-Standard. Der Datenbus 121 ist beispielsweise ein Hi- Speed Bus (USB). Ein serieller Datenbus 121 weist den Vorteil auf, dass dieser mit einer geringen Anzahl von Leitungen realisiert werden kann.
Die Kameramodule 101 und die Prozessoreinrichtung 1 19 verfügen ebenfalls über eine serielle Schnittstelle zum Anschließen des Datenbusses 121 . Vorteilhaft ist die Verwendung von Kameramodulen 101 und Systemen, für die bereits Treiber existieren. Der Datenbus 121 kann zu diesem Zweck mit Anschlusseinrichtungen, wie beispielsweise Steckverbindern, zum Anschließen der Kameramodule 101 vorkonfektioniert sein. In diesem Fall kann bei einem Defekt das Kameramodul 101 auf einfache Weise ausgetauscht und ersetzt werden. Zudem können der Datenbus 121 und angeschlossene Komponenten derart ausgebildet sein, dass die Komponenten, wie beispielsweise Kameramodule 101 oder
Beleuchtungseinrichtungen 102 über den Datenbus 121 mit elektrischer Leistung oder Strom versorgt werden. Dadurch verringert sich ein Verkabelungsaufwand im Inneren des
Kältegerätes 100.
Fig. 10 zeigt ein weiteres Kältegerät 100 mit dem Datenbus 121 . Das Kältefach 105 umfasst vier Kameramodule 101 , die in den jeweiligen Ecken des Kältefachs 105 angeordnet sind. Jeweils zwei der vier Kameramodule 101 sind an dem gleichen Datenbus 121
angeschlossen. Zwei der Kameramodule 101 sind in einer Tür 1 1 1 des Kältegerätes 100 angeordnet und erzeugen eine Frontalansicht des Kältefachs 105. Der Datenbus 121 zu diesen Kameramodulen 101 ist mittels einer Kabeldurchführung durch ein Scharnier 123 der Tür 1 1 1 geführt. Den jeweiligen Kameramodulen 101 ist eine logische oder physikalische Adresse zugeordnet, über die die Kameramodule 101 an dem Datenbus 121 einzeln ansprechbar sind. Zusätzlich können nach Bedarf weitere lokale Verteilerknoten vorgesehen sein. Die Dauer einer Bildabfrage von der Prozessoreinrichtung 1 19 über den Datenbus 121 sollte eine vorgegebene Zeitspanne nicht überschreiten.
Fig. 10A zeigt eine schematische Ansicht und eine Querschnittsansicht einer Anordnung von sechs Kameramodulen 101 auf der Innenseite einer Tür 1 1 1. An der Außenseite umfasst die Tür 1 1 1 einen Türgriff 169. Die Kameramodule 101 erfassen die Bilddaten aus einem gleichen Bereich im Inneren eines Kältefachs 105 von unterschiedlichen Blickwinkeln her. Je zwei der Kameramodule 101 bilden ein Paar mit einem ersten und einem zweiten
Kameramodul 101 für eine stereoskopische Bildaufnahme.
Je zwei der Kameramodule 101 sind in der Tür 1 1 1 als Paar auf der gleichen Höhe angeordnet. Ein erstes Kameramodul 101 des Paares ist an einem rechten Türholm 167 angeordnet und ein zweites Kameramodul 101 ist an einem linken Türholm 167 angeordnet. Die Kameramodule 101 sind in einer Ecke der Türholme 167 an der Innenseite der Tür 1 1 1 angeordnet. Die Kameramodule 101 sind beispielsweise in einem Körper der Tür 1 1 1 integriert, so dass diese nicht aus der Innenseite der Tür 1 1 1 herausstehen. Jedem Kameramodul 101 ist jeweils eine Beleuchtungseinrichtung 102 zugeordnet, beispielsweise in Form einer weißen Leuchtdiode in der Tür 1 1 1 . Die jeweilige
Beleuchtungseinrichtung 102 ist schräg neben dem jeweiligen Kameramodul 101 angeordnet. In der Mitte der Tür 1 1 1 ist ein Türabsteller 165 gebildet, in den Kühlgut 103 abgestellt werden kann, wie beispielsweise Flaschen. Der Türabsteller 165 ist nicht höhenverstellbar. Zwei der Kameramodule 101 befinden sich direkt unterhalb des Türabstellers 165, so dass diese nicht von Kühlgut 103 im Inneren des Kältegerätes 100 verstellt werden können. Zwei weitere Kameramodule 101 sind in einem oberen Bereich der Tür 1 1 1 angeordnet, so dass auch diese nicht von Kühlgut verstellt werden können und eine Bildaufnahme von schräg oben durchgeführt werden kann.
Die jeweiligen Paare an Kameramodulen 101 sind auf unterschiedlichen Höhen auf der Innenseite der Tür 1 1 1 angeordnet, so dass die Aufnahme aus unterschiedlichen
Blickwinkeln gewonnen werden kann. Dazu erfasst beispielsweise jeweils ein Paar von Kameramodulen 101 einen gleichen Bereich im Inneren eines Kältefachs 105 von unterschiedlichen Blickwinkeln her.
Die Tür 1 1 1 umfasst einen integrierten Datenbus 121 zum Verbinden der Kameramodule 101 mit einer Prozessoreinrichtung 1 19, so dass die von den Kameramodulen 101 gewonnen Bilddaten zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden können. Alle sechs Kameramodule 101 sind beispielsweise mit dem gleichen Datenbus 121 verbunden. Dieser Datenbus 121 kann als ein serieller Datenbus ausgebildet sein, so dass die Übertragung der Bilddaten mit einem geringen Verkabelungsaufwand durchgeführt werden kann. Jeweils das erste und das zweite Kameramodul 101 eines Paares kann jeweils eine Zoomeinrichtung zum synchronen Vergrößern der stereoskopischen Bildaufnahme umfassen. Im Allgemeinen können die Kameramodule 101 auch an anderen Orten im Inneren des Kältegerätes angeordnet sein, wie beispielsweise an einer Rückseite des Kältegerätes 100. Fig. 1 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Datenbusses 121 in einem Kältegerät 100 mit mehreren Verteilerknoten 125. Die Verteilerknoten 125 bilden jeweils ein Hilfsmodul zum Anschließen der Kameramodule 101 und weisen entsprechende Schnittstellen auf. Die Verteilermodule 125 sind beispielsweise mittels einer eingebetteten Plattform realisiert, wie beispielsweise einem Beagleboard. Die Verteilerknoten 125 dienen zum Verteilen von Bilddaten und Steuersignalen zwischen der Prozessoreinrichtung 1 19 und den Kameramodulen 101 und können
Bildwandlungseinheiten bilden. Daneben kann in dem Verteilerknoten 125 eine
Datenkomprimierung durchgeführt werden. Außerdem kann in den Verteilerknoten 125 auch eine Protokollumsetzung stattfinden.
Die an dem Datenbus 121 angeschlossenen Kameramodule 101 können einen
Mikrokontroller umfassen, durch den eine Komprimierung der gewonnenen Bilddaten erfolgt. Dadurch kann eine Komprimierungseinrichtung zum Komprimieren der Bilddaten realisiert werden. Bei dieser Komprimierung werden die im Bitmap-Format gewonnenen Bilddaten beispielsweise in Bilddaten nach dem JPEG-Format umgewandelt und im JPEG-Format über den Datenbus 121 übertragen. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Übertragung mit weniger Daten durchgeführt wird und eine kürzere Zeitspanne in Anspruch nimmt.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht der Prozessoreinrichtung 1 19. Die
Prozessoreinrichtung 1 19 umfasst eine Schnittstelle 145 zum Übertragen der Bilddaten an ein externes Netzwerk. Die Schnittstelle 145 ist beispielsweise eine drahtlose WLAN- Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle, eine Ethernet-Schnittstelle oder eine
Mobilfunkschnittstelle wie GSM, UMTS, oder LTE. Über die Schnittstelle 145 können die Bilddaten an ein externes Netzwerk bereitgestellt werden. Gegebenenfalls ist mittels der Schnittstelle 145 ein direkter Anschluss an einen Personal Computer möglich. Der Personal Computer kann zur Verarbeitung der Sensordaten verwendet werden, beispielsweise Verzerrungen herausnehmen, Rauschen entfernen, künstliches Schärfen oder Kontrast erhöhen. Die Prozessoreinrichtung 1 19 dient zum Verarbeiten der Sensor- und Bilddaten aus den
Kameramodulen 101. Für eine Bilderkennung kann eine Programmbibliothek mit Algorithmen für die Bildverarbeitung und maschinelles Sehen verwendet werden, wie beispielsweise OpenVC. Realisierbare Methoden der Bilderkennung sind beispielsweise das Erkennen einer Veränderung, das Erkennen eines Barcodes oder das Erkennen definierter Logos
(Mustererkennung). Als Betriebssystem der Prozessoreinrichtung 1 19 kann Linux verwendet werden.
Mittels der Prozessoreinrichtung 1 19 können die Bilddaten von den Kameramodulen 101 abgerufen werden und die so übermittelten Bilddaten verarbeitet werden. In diesem
Zusammenhang kann eine Bildbearbeitung durchgeführt werden, beispielsweise ein Entstören oder Zusammensetzen der Bilddaten zu größeren Einheiten. Zusätzlich kann eine Analyse und Auswertung der Bilddaten vorgenommen werden, beispielsweise ein erkennen von Differenzbildern oder Differenzobjekten. Bei dieser Auswertung lassen sich von den Kameramodulen 101 aufgenommenes Kühlgut 103 identifizieren und zugehörige
Zusatzinformationen ermitteln. Die Bilddaten können über ein drahtloses Netzwerk bereitgestellt werden.
Zusätzlich kann von der Prozessoreinrichtung 1 19 eine Steuerung einer
Beleuchtungseinrichtung 102 zum Beleuchten des Kältefachs 105 während einer Aufnahme durchgeführt werden. Zu diesem Zweck umfasst das Kältegerät 100 eine
Beleuchtungseinrichtung 102, die an dem Datenbus 121 angeschlossen ist und über diesen steuerbar ist.
Fig. 13 zeigt ein erstes von dem Kameramodul 101 aufgenommenes Bild aus ersten Bilddaten 147 und ein zweites von dem Kameramodul 101 aufgenommenes Bild aus zweiten Bilddaten 149. Die zweiten Bilddaten 149 sind zu einem späteren Zeitpunkt als die ersten Bilddaten 147 aufgenommen worden. Mittels der Prozessoreinrichtung 1 19 oder einem externen Kameramodulbediengerät, auf dem eine Applikation (App) läuft, kann eine
Frischebestimmungseinrichtung realisiert werden, die zum Bestimmen eines
Frischezustands des Kühlgutes auf Basis der ersten Bilddaten 147 und der zweiten
Bilddaten 149 dient. Der Zeitabstand zwischen den ersten und den zweiten Bilddaten 147 und 149 beträgt beispielsweise einen Tag.
In beiden Fällen werden durch die Beleuchtungseinrichtung 102 weitgehend gleiche
Beleuchtungsverhältnisse im Kältefach 105 realisiert, um eine Vergleichbarkeit der zeitversetzten Aufnahmen zu gewährleisten. Damit die Bilddaten 147 und 149 nicht durch Umgebungslicht verfälscht werden, das bei einem Öffnen der Tür 1 1 1 des Kältegerätes 100 in das Kältefach 105 eintritt, umfasst das Kältegerät 100 einen Sensor zum Erfassen einer Öffnung der Tür 1 1 1. Wird durch den Sensor erfasst, dass die Tür 1 1 1 des Kältegerätes 100 offen steht, wird keine Erfassung der Bilddaten durchgeführt. Erst bei geschlossener Tür 1 1 1 werden die Bilddaten erfasst. Die Bilddaten werden nach dem Schließen der Tür 1 1 1 aufgenommen, nachdem eine gleichmäßige Beleuchtung des Innenraums des Kältefachs 105 vorgenommen worden ist.
Zudem lässt sich durch einen Vergleich der ersten Bilddaten und der zweiten Bilddaten ein Hinzustellen oder Entnehmen von Kühlgut 103 feststellen. Die Bilddaten 151 zeigen die Subtraktion der zweiten Bilddaten 149 von den ersten Bilddaten 147. Die ersten Bilddaten 147 und die zweiten Bilddaten 149 sind beispielsweise Dreifarb-Bilddaten (RGB) mit einer Farbauflösung von 24 Bit je Bildpunkt.
Durch die Subtraktion kann der Unterschied und die Veränderung zwischen beiden Bilddaten 147 und 149 ermittelt werden. Im gezeigten Beispiel stellt der Bildbereich 153 das Kühlgut 103 dar, das aus dem Kältefach 105 entnommen worden ist. Ein Einblenden oder
Ausblenden des Inhalts des Kältefachs 105 sowie der ermittelten Veränderung kann auf einer Anzeige des Kältegerätes 100 erfolgen, beispielsweise einem Tablet-PC oder einem Smartphone. Daneben kann eine Kontur des Kühlgutes 103 und der bewirkten Veränderung hervorgehoben werden.
In ähnlicher Weise lässt sich eine zeitliche Veränderung des Kühlgutes 103 bestimmen, das aus einer verderblichen Ware besteht. Eine durch die Prozessoreinrichtung 1 19 oder das Kameramodulbediengerät mittels einer Applikation gebildete
Frischebestimmungseinrichtung, bestimmt den Frischezustand des Kühlgutes 103 auf Basis eines Farbunterschieds zwischen den ersten Bilddaten 147 und den zweiten Bilddaten 149. Anhand eines auftretenden Farbunterschieds kann dann mit einem geeigneten Algorithmus bestimmt werden, ob das Kühlgut 103 noch frisch oder haltbar ist. Zusätzlich können zur Frischebestimmung die Daten über Gewichtsveränderungen genutzt werden, die durch die Sensormatte 1 15 erfasst werden.
Außerdem ist es möglich, dass die Frischebestimmungseinrichtung ausgebildet ist, die Art des Kühlgutes 103 auf Basis der ersten Bilddaten oder der zweiten Bilddaten zu erfassen. Die Frischebestimmungseinrichtung kann beispielsweise automatisch erkennen, um welche Art einer verderblichen Ware es sich bei dem Kühlgut 103 handelt. Beispielsweise ist die Frischebestimmungseinrichtung durch eine Bildanalyse in der Lage zu erkennen, ob das Kühlgut 103 im Kältefach 105 aus Bananen oder Tomaten besteht. Ein
Bildauswertungsalgorithmus vergleicht die Aufnahme des Kameramoduls 101 mit vorgespeicherten Bilddaten und erkennt dadurch das Kühlgut 103.
Sollte eine automatische Erkennung der Art des Kühlgutes 103 fehlschlagen, kann das Kältegerät 100 eine Eingabevorrichtung zum manuellen Eingeben der Art des Kühlgutes 103 umfassen. Diese wird beispielsweise durch eine berührungsempfindliche Anzeige oder ein Anzeigegerät gebildet, auf der unterschiedliche Arten des Kühlgutes 103 in Menüform angezeigt werden. Ein Benutzer wählt durch Tippen auf den entsprechenden Menüpunkt ein bestimmtes Kühlgut aus, das dieser im Kältefach 105 deponiert hat. Anhand der
eingegebenen oder ermittelten Art des Kühlgutes 103 lässt sich der Frischezustand des Kühlgutes 103 mittels eines Farbunterschiedes präziser bestimmen.
Zum Erfassen eines Frischezustands kann ein spezielles Kameramodul 101 verwendet werden, das die Bilddaten nicht nur im sichtbaren Spektralbereich sondern gleichzeitig auch im Infrarot-Spektralbereich bestimmt. Das Kameramodul 101 kann ein dichroitisches Element umfassen, das einen Strahlengang des Infrarotlichtes von dem des sichtbaren Lichts trennt.
Das dichroitische Element ist beispielsweise ein optisches Prisma, das einen Lichtstrahl in zwei Strahlen unterschiedlicher Spektren oder Farben aufteilt. Das dichroitische Element ist beispielsweise aus einem Glas gefertigt, bei dem bestimmte Oberflächen mit dichroitischen Spiegeln versehen sind, die Licht abhängig von dessen Wellenlänge reflektieren oder durchlassen. Das sichtbare Licht wird durch ein erstes Lichtsensorfeld erfasst und das abgetrennte Infrarotlicht durch ein zweites Lichtsensorfeld. Die Anzahl, Anordnung und Art der
Kameramodule 101 sowie der Beleuchtung wird im Allgemeinen in Abhängigkeit des gewünschten Ausführungskonzeptes bestimmt. Um das Kühlgut 103 während der Bildaufnahme zu beleuchten, ist im Kältefach 105 eine Beleuchtungseinrichtung 102 vorgesehen, die das Kältefach 105 in gleicher weise bei jeder Aufnahme beleuchtet. Um eine spektrale Analyse des Kühlgutes 103 bei einer
vorgegebenen Frequenz durchführen zu können, kann die Beleuchtungseinrichtung 102 beispielsweise monochromatisches und schmalbandiges Licht einer vorgegebenen Frequenz aussenden. Beispielsweise umfasst die Beleuchtungseinrichtung 102 eine durchstimmbare Leuchtdiode zum Aussenden eines monochromatischen Lichtes veränderlicher Wellenlänge. Allerdings kann die Beleuchtungseinrichtung 102 auch derart ausgebildet sein, dass diese polychromatisches weißes Licht oder infrarotes Licht aussendet. Das Kältegerät 100 kann ein Steuer- und Anzeigegerät umfassen, das den bestimmten Frischezustand des Kühlgutes 103 einem Benutzer anzeigt. Überschreitet der erfasste Farbunterschied oder eine farbliche Änderung von beispielsweise Obst oder Gemüse einen vorgegebenen Grenzwert, kann ein Benutzer über das Anzeigegerät benachrichtigt werden. Als Steuer- und Anzeigegerät kann ein Tablet-PC oder Smartphone eingesetzt werden. Liegen die Bilddaten 147 und 149 in der Prozessoreinrichtung 1 19 oder dem Anzeigegerät vor, können hieraus weitere Informationen mittels Bilderkennungsalgorithmen extrahiert werden, beispielsweise mittels einer Applikation auf dem Kameramodulbediengerät. Diese Informationen können dann auf dem Kameramodulbediengerät angezeigt werden.
Beispielsweise lassen sich anhand der aufgenommenen Bilddaten 147 und 149 nicht nur Veränderungen erkennen, sondern es lassen sich auch Strichcodes (Bar Codes) oder QR- Codes des Kühlgutes 103 erfassen oder eine Schrifterkennung durchführen. Eine weitere Auswertung der Codes kann über eine Produktdatenbank im Internet erfolgen, in der die entsprechenden Codes hinterlegt sind. Zudem können die ermittelten Produktdaten zu erfassten Änderungen in den Bilddaten zugeordnet werden.
Zudem ermöglicht eine Bildanalyse mittels Mustererkennung eine Identifizierung von Produktlogos. Hierzu sollten die Produktlogos eindeutig erkennbar sein und nicht von anderem Kühlgut 103 verdeckt sein. Sofern die Aufnahme ausreichende Details des
Produktlogos beinhaltet, kann eine zuverlässige optische Erkennung des Produktes gewährleistet werden. Die Prozessoreinrichtung 1 19 kann mittels geeigneter Algorithmen auf eine Vielzahl von Produkten eintrainiert werden.
In Kombination mit der Produkterkennung kann eine Inhaltsliste des Kältegerätes 100 erstellt werden. Die Produkterkennung wird dabei mit Hilfe einer optischen Erkennung eines EAN- Codes auf dem Produkt realisiert. Produkte ohne EAN-Code, wie beispielsweise Obst oder Gemüse, können manuell aus einer Auswahlliste gewählt werden. Hierbei kann eine
Produktregistrierung durch Erkennen des EAN-Codes durchgeführt werden. Nachdem das Produkt in das Kältegerät 100 gestellt worden ist, wird dann die hierdurch hervorgerufene Veränderung in den Bilddaten zugeordnet und hervorgehoben (Tracing).
Die Produktdatenbank des Kältegerätes 100 kann auf den gesamten Küchenbereich ausgeweitet werden. Hierzu wird zunächst ein Lagerort ausgewählt und eine
Produktregistrierung durch Erkennen des EAN-Codes durchgeführt. Anschließend erfolgt die Ablage des Produktes durch den Benutzer. Die Bestandsliste kann bei der Entnahme von Waren aktualisiert werden. Eine Produkterkennung anhand des EAN-Codes und eine Zuordnung zu den Bilddaten sind ebenfalls möglich.
Eine Angabe von Zusatzinformationen, wie beispielsweise ein Mindest-Haltbarkeits-Datum (MHD) oder eine Mindestbestandsmenge, zu einem registrierten Produkt kann zur
Überwachung verwendet werden. In diesem Fall kann der Benutzer die Zusatzinformation (MHD) angezeigt bekommen, wenn er das Produkt auf einer Anzeige oder in der Datenbank anwählt. Geht der Bestand des Produktes zur Neige oder läuft das Produkt ab, kann der Benutzer über das Kameramodulbediengerät benachrichtigt werden.
In diesem Zusammenhang findet beispielsweise eine Fusion der Bilddaten mit den
Produktdaten durch Speichern der Konturinformation aus einer Bilderkennung nach der Registrierung eines Produktes statt. Mittels der Produktdatenbank können neben der Produktüberwachung weitere Anwendungen realisiert werden. Diese Anwendungen können beispielsweise in dem Erstellen eines Rezeptvorschlags anhand der Bestandsliste oder in einem Erstellen einer Einkaufsliste für häufig bezogene Produkte liegen. Ein lernfähiges System kann hierbei die Gewohnheiten des Benutzers berücksichtigen. Eine Online- Schnittstelle auf die Bestandsliste oder die Bilddaten ermöglicht den bequemen Zugriff von Unterwegs. Neben der reinen Bilderkennung und Bildanzeige stellt die Produkterfassung und Produktdatenbank mit der Anzeige von Zusatzinformationen für den Benutzer einen erhöhten Mehrwert dar.
Fig. 14 zeigt eine Ansicht eines tragbaren Kameramodulbediengerätes 300 mit einer berührungsempfindlichen Anzeige 303 (Touchscreen). Das Kameramodulbediengerät 300 ist beispielsweise ein Tablet-PC, der mittels eines WLANs mit dem Kältegerät 100 verbunden ist oder ein Smartphone, das mittels des Mobilfunknetzes mit dem Kältegerät 100 verbunden ist. Das Kameramodulbediengerät 300 kann jedoch auch mittels einer USB-Schnittstelle mit dem Kältegerät 100 verbunden sein. Die USB-Schnittstelle kann jedoch auch zum Laden des Kameramodulbediengerätes 300 verwendet werden.
Auf dem Kameramodulbediengerät 300 kann eine Anwendung oder Applikation ausgeführt werden, wie beispielsweise ein Computerprogramm. Zur Montage des
Kameramodulbediengerätes 300 kann ein Montagekit vorgesehen sein. Das
Kameramodulbediengerät 300 ist über ein drahtloses Netzwerk mit einem Router verbunden. Das Kameramodulbediengerät 300 kann als Bild-Server oder als Grafikrechner fungieren und die Bilddaten über ein WLAN sichern. Das tragbare Kameramodulbediengerät 300 kann von einem Benutzer ausgetauscht oder modernisiert werden.
Zwischen dem tragbaren Kameramodulbediengerät 300 und dem Kältegerät 100 können Daten bidirektional ausgetauscht werden. Das drahtlose Kameramodulbediengerät 300 ist ein Teil eines Kältegerätesystems und dient zum Anzeigen der von den Kameramodulen 101 erfassten Bilddaten. Der Benutzer kann das angezeigte Kältefach 105 somit in der Applikation auf dem Kameramodulbediengerat 300 auswählen. Daneben kann ein
Ansichtswechsel durch Wischen auf der berührungsempfindlichen Anzeige 303 nach oben und unten oder durch Kippen des Kameramodulbediengerätes 300 nach rechts oder links erfolgen. Beispielsweise kann eine Winkelhaltung des Kameramodulbediengeräts 300 bestimmen, welches Kältefach 105 angezeigt wird.
Die Kameramodule 101 im Inneren des Kältefachs 105 weisen einen großen
Bildöffnungswinkel auf. Für eine geschlossene Darstellung der Frontansicht werden mehrere Kameramodule 101 verwendet. Das Kältegerät 100 kann mehrere Kameramodule 101 umfassen, die derart im Kältefach 105 angeordnet sind, dass das Kühlgut 103 von allen Seiten aufgenommen wird und durch Zusammensetzen der Einzelbilder eine Rundumansicht erzeugt wird. Die Auswahl des Blickwinkels der Rundumansicht auf das Kühlgut 103 erfolgt durch Wischen auf der berührungsempfindlichen Anzeige 303 nach links und rechts.
Ein Kameramodul 101 mit einem großen Bildöffnungswinkel (Fischauge), das in einer Fachdecke 1 13 angeordnet ist, erlaubt eine Aufsicht auf das Kühlgut 103 im Kältefach 105. Ein weiteres Kameramodul 101 ist in einer Tür 1 1 1 des Kältegerätes 100 angeordnet. Das Kältefach 105 umfasst zusätzlich eine Beleuchtungseinrichtung 102 zur gleichmäßigen Beleuchtung des Kühlgutes 103. In diesem Fall und in allen anderen Fällen kann die
Auswahl der jeweiligen Ansicht durch ein Kippen des Kameramodulbediengerätes 300 erfolgen.
Im Allgemeinen kann das Kältegerät 100 als ein Teil des Kältegerätesystems 200 ein erstes Kameramodul 101 zum Erfassen erster Bilddaten des Kühlgutes 103 aus einer ersten Perspektive und ein zweites Kameramodul 101 zum Erfassen zweiter Bilddaten des
Kühlgutes 103 aus einer zweiten Perspektive umfassen. Ein Wechsel der Perspektive kann allgemein bei einer Berührung der berührungsempfindlichen Anzeige 303 erfolgen. Das Kältegerät 100 kann eine beliebige Beleuchtungseinrichtung 102 umfassen, die zum
Beleuchten des Kühlgutes 103 in dem Kältefach 105 während einem Erfassen von Bilddaten geeignet ist. Die Beleuchtungseinrichtung 102 kann durch das Kameramodulbediengerät 300 steuerbar sein.
Seitlich ist auf dem Kameramodulbediengerät 300 eine Menüauswahl 305 angezeigt, über die das jeweilige Kältefach 105 mit dem entsprechenden Kameramodul 101 ausgewählt werden kann. Bei Auswahl des Kältefachs 105 durch Berühren der berührungsempfindlichen Anzeige 303 wird dessen Inhalt angezeigt. Zusätzlich kann die jeweilige Ansicht durch Wischen auf der berührungsempfindlichen Anzeige 103 ausgewählt werden. Die Ansicht kann vergrößert oder verkleinert werden, beispielsweise durch eine
Auseinanderziehbewegung mit den Fingern auf der berührungsempfindlichen Anzeige 103. Daneben können Zusatzinformationen eingeblendet werden, wie beispielsweise ein
Frischezustand des Kühlgutes 103 oder Veränderungen in den Bilddaten im Vergleich zu gespeicherten früheren Bilddaten.
Das Kameramodulbediengerät 300 kann die erfassten Bilddaten des Kühlgutes 103 mit gespeicherten Bilddaten des Kühlgutes 103 vergleichen. Daneben kann das
Kameramodulbediengerät 300 das Kühlgut 103 anhand der erfassten Bilddaten mittels eines Analysealgorithmus identifizieren. Der Benutzer kann die Bilddaten des Kameramoduls 101 und die verarbeiteten Bilder auf dem Kameramodulbediengerät 300 auswählen, ansehen und zusätzliche Informationen anzeigen lassen, wie beispielsweise die Zuordnung eines Barcodes zu einem bestimmten Produkt. Die Bilddaten und die zugehörige
Zusatzinformation werden hierzu von der Prozessoreinrichtung 1 19 des Kältegerätes 100 abgefragt, verarbeitet und bereitgestellt. Hierzu können die Kameradaten und
Zusatzinformationen von einem externen zentralen Rechnersystem abgefragt, verarbeitet und bereitgestellt werden. Eine Zuordnung zwischen dem Kältegerät 100 und dem
Kameramodulbediengerät 300 kann über eine zentrale Recheneinheit erfolgen,
beispielsweise über Home Connect.
Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht eines Kältegerätes 100 mit einem Kamerafeld 127 in der Tür 1 1 1. Das Kältegerät 100 umfasst ein Kamerafeld 127 mit einer Mehrzahl von matrixartig angeordneten Kameramodulen 101 , die auf der Innenseite der Tür 1 1 1 angeordnet sind. Jedes dieser Kameramodule 101 erzeugt ein Einzelbild in Frontalansicht von der Innenseite des Kältegerätes 100. Die Kameramodule 101 des Kamerafeldes 127 sind derart angeordnet, dass aus den Einzelbildern eine zusammengesetzte Ansicht der vollständigen Vorderansicht wie bei geöffneter Tür 1 1 1 erzeugt werden kann. Aus dem Kamerafeld 127 in der Kühlschranktür 1 1 1 wird ein Panoramabild zusammengesetzt, das eine geschlossene Aufnahme der Frontseite darstellt. Um ein Zusammenfügen der
Einzelbilder zu verbessern, kann eine Kalibrierung der Kameramodule 101 durchgeführt werden.
Weiter umfasst das Kältegerät 100 eine Positionserfassungseinnchtung zum Erfassen einer Position des auf die Außenseite des Kältegerätes 100 aufgelegten
Kameramodulbediengerätes 300. Durch diese Positionserfassungseinnchtung lässt sich beispielsweise ein Koordinatenpaar ermitteln, das angibt, an welcher Stelle der Vorderseite des Kältegerätes 100 das Kameramodulbediengerät 300 aufgelegt ist.
Im Anschluss kann ein dem Koordinatenpaar zugeordneter Bildbereich aus der zuvor zusammengesetzten Ansicht an das Kameramodulbediengerät 300 übermittelt werden. Dadurch wird der Eindruck hervorgerufen, dass ein Benutzer mittels des drahtlosen
Kameramodulbediengerätes 300 röntgenartig durch die Wand des Kältegerätes 100 hindurchblicken kann. Der Benutzer kann zudem Bereiche der zusammengesetzten Ansicht vergrößern. Bei einer Bewegung des Kameramodulbediengerätes 300 vor der Vorderseite des Kältegerätes 100 verschiebt sich der entsprechende Bildbereich auf dem
Kameramodulbediengerät 300 und das der Position des Kameramodulbediengerätes 300 entsprechende Kältefach 105 wird angezeigt. Während das Kameramodulbediengerät 300 außen über das Kältegerät 100 fährt, folgt der angezeigte Bildausschnitt der Position des Kameramodulbediengeräts 300. Auch wenn nur ein Kameramodul verwendet wird, kann ein Bildausschnitt verschoben werden. Im Inneren des Kältegerätes 100 findet hierbei eine gleichmäßige Beleuchtung aller Bereiche statt.
Die Komplexität einer Softwareentwicklung hängt im Allgemeinen mit den gewünschten Zusatzfunktionen zusammen, wie beispielsweise einer Bilderfassung, einer Bilderkennung, einer Produkterkennung (EAN-Code), einem Erkennen der Veränderungen in einem Bild, einer Produktdatenbank und einer Zuordnung der Produkte in den Bilddaten anhand der Erkennung.
Im Kältegerät 100 können lediglich die Kameramodule 101 und eine Schnittstelle (Interface) zum Kameramodulbediengerät 300 bereitgestellt sein. Die Steuerung der Kameramodule 101 und die Auswertung der Bilddaten erfolgt über das Kameramodulbediengerät 300. Daher ist im Kältegerät 100 eine minimale Steuerelektronik realisierbar. Ein Benutzer ist nicht an eine veraltete Hardware gebunden, sondern kann das Kameramodulbediengerät 300 beliebig auswechseln. Optional kann ein Türöffnungs- und -Schließsignal übermittelt werden, aufgrund dessen das Kameramodulbediengerät 300 die Kameramodule 101 steuert. Das Kameramodulbediengerät 300 kann die Bilddaten per WLAN senden und den Inhalt des Kältegerätes 100 anzeigen.
Beispielsweise werden die Bilddaten bei jedem Türschließen gewonnen, dann bereitgestellt oder an einen externen Speicherort übertragen und auf Anforderung dann sofort übermittelt. Eine Beleuchtung bleibt unmittelbar nach einem Türschließen noch für eine Zeit von 300 - 500 ms abrufbar. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein zuletzt geänderter aktueller Inhalt erfasst wird, ein geringer zusätzlicher Wärmeeintrag unmittelbar nach einem großen Wärmeeintrag erfolgt und eine Beleuchtung nur durch eine normale Innenbeleuchtung ermöglicht wird. Fig. 16A bis 16C zeigt unterschiedliche Anbindungen von Kameramodulen 101. Die
Integration von Kameramodulen 101 und der Steuerung kann auf verschiedene Weise erfolgen.
In Fig.16 A weist das Kameramodul 101 ein Steuerelement 155 und eine Kamera 157 als integrierte Einheit auf und ist an ein Netzwerk 161 angebunden. In Fig. 16B sind mehrere Kameramodule 101 mit den Steuerelementen 155 über eine integrierte
Bildverarbeitungseinheit oder einen Verteilerknoten 125 an das Netzwerk 161 angebunden. In Fig. 16C ist ein Mehr-Kameramodul an das Netzwerk 161 angebunden. Das Mehr- Kameramodul kann mit einer integrierten oder separaten Bildverarbeitungseinheit 125 an das Netzwerk 161 angebunden sein. Das Mehr-Steuerelement 155 dient zur Steuerung mehrerer Kameras 157 des Mehr-Kameramoduls. Zusätzlich kann eine Schnittstelle zu einem GSM-Netz 163 vorgesehen sein. Die Kamera 157, die Steuerelemente 155, das Mehrsteuerelement 155, und die Bildverarbeitungseinheit 125 können physikalisch identische Einheiten sein, die unterschiedliche Aufgabe erledigen.
Die Steuerung der Kameramodule 101 kann durch einen Rechner im Kältegerät erfolgen oder separat von der Kältegerätsteuerung vorgesehen sein, beispielsweise auf dem
Kameramodulbediengerät 300, wie einem Smartphone und mobilen Tablet PC. Das
Kameramodulbediengerät 300 mit dem Bildschirm kann an der Tür 1 1 1 befestigt sein.
Das Kameramodulbediengerät 300 kann ein Programm oder eine Applikation (App) ausführen. Die zur Auswertung der Bilddaten und Steuerung der Kameramodule 101 dient. Beispielsweise dient die Applikation zur Frischebestimmung anhand der gewonnenen Bilddaten. Die Frische des Kühlgutes 103 kann von einer Reife des Kühlgutes 103 unterschieden werden.
Bei Produkten die "frieren" wird die Zellstruktur durch Kälteeinwirkung beeinflusst, wie beispielsweise Bananen, Tomaten, Gurken, Zucchini, Auberginen, Südfrüchte. Im
Allgemeinen sind Gewicht, Geruch, Geschmack, Farbe, Textur, wie beispielsweise Furchen, Größe, Durchmesser oder Volumen erkennbar. Mittels der Textur kann beobachtet werden, ob ein Produkt noch knackig (crisp) ist. Eine Turgeszenz gibt an, wie stark die Zellen mit Wasser gefüllt sind und ist ein Maß für die Frische.
Eine Applikation zur Ermittlung der Frische erfasst die Informationen zu Produkten, wertet diese aus und stellt diese anderen Verarbeitungseinrichtungen bereit. Ein Basisdatum ist bei vielen Produkten das Mindesthaltbarkeitsdatum (MHD), welches mit dem Produkt verbunden ist und extern bereitgestellt wird.
Nicht verpackte Lebensmittel weisen kein mit dem Produkt verbundenes
Mindesthaltbarkeitsdatum auf. zusätzlich kann ein alternatives Haltbarkeitsdatum verwendet werden, dass von dem Produkt, dem Einlagerungszeitpunkt, einer Kühlschrankeinstellung, einer Temperaturschichtung des speziellen Kältegerätes 100 und einer Luftfeuchte abhängt. In diesem Zusammenhang ist ein Ampelsystem möglich:
Rot: nicht erfassbares Mindesthaltbarkeitsdatum
Gelb: alternatives Haltbarkeitsdatum
Grün: Mindesthaltbarkeitsdatum
Kühlgut wie beispielsweise Fleisch kann undurchsichtig verpackt sein, so dass der Zustand des Fleisches nicht beobachtbar ist. Die Verpackung kann jedoch definiert gelabelt sein und einen Barcode und ein Mindesthaltbarkeitsdatum aufweisen. Bei manchen Produkten besteht eine erhöhte Gesundheitsgefahr nach Ablauf des Mindesthaltbarkeitsdatums, wie beispielsweise bei Hackfleisch, Geflügelfleisch oder Fischprodukten. Bei diesen Produkten kann die Ampel angepasst werden. Zur Beurteilung, ob ein Produkt noch verwendbar ist, enthält die Produktspezifikation einen Wert, der eine verlustartspezifische Beurteilung zulässt.
Lebens- Farbe Textur
mittel relativ absolut Gewicht Größe
z.B. rot/braun
Apfel + + + +
Salat + - + (-)
Melone + + - + Die relative Farbbeurteilung kann mit einer Differenz zum Erstbild und einem Schattierungsgrenzwert beurteilt werden. Die Reifeerkennung erfolgt anhand der
Farbschattierung.
Die Applikation kann Hinweise zur Lagerung im Kältegerät 100 anzeigen, wie beispielsweise
„Dieses Lebensmittel sollte nicht im Kühlschrank aufbewahrt werden" „Hackfleisch auf oberer Etage! Hinweis: Nach unten/in kälterer Zone lagern" oder
„Hinweis: Kühlschrank kälter einstellen oder Automatik-Funktion einstellen, geringerer Lagerverlust überkompensiert Stromkosten." Einige Produkte weisen ein Farbumschlagetikett (Time Temperature Integrator - TTI) auf, der eine produktspezifische Aktivierung anzeigt. Die definierten Farben des
Farbumschlagetikett sind sensorisch auslesbar. Durch eine Kopplung mit einem
Lagerverwaltungssystem (Storage Guide) kann eine Ernährungsempfehlung generiert werden. Beim Befüllen des Kältegerätes 100 kann eine Inventarliste alle eingelagerten Gegenstände erstellt werden, indem diese an einem Kameramodul vorbeigezogen werden.
Zudem kann die Applikation die Langzeitveränderung im Zeitraffer abspielen. Bei einem virtueller Rundgang kann von der Applikation ein auf dem Kameramodulbediengerät 300 ein Abbild des Kältegeräteinhaltes angezeigt werden. Die Funktionen können eine Kombination aus Sprache und Barcode (EAN/QR), Bilderkennung und Bilddarstellung sein. Produkte können hinzugenommen werden. Es kann eine Synchronisierung mit einem Foto erfolgen und Einkaufslisten können generiert werden.
Zusätzlich kann das Kältegerät 100 derart ausgestaltet sein, dass ein Benutzer Bilddaten von einem Mobiltelefon aus anfordern kann, so dass auch an entfernt gelegenen Orten eine möglich Frischebeobachtung möglich wird. Hierzu kann eine GSM-Kamera mit MMS- Versand verwendet werden. Die Verbindung zwischen Kamera und Mobiltelefon erfolgt mittels der GSM-Infrastruktur. Mittels einer SMS kann ein Bild angefordert werden, das daraufhin als MMS-Bild übermittelt wird. Ein Versand von Fotos und Videos kann zudem per E-Mail oder MMS mit einem Zeit- und Datumsstempel erfolgen. Ein Foto- oder Videoversand kann auf Abruf in regelmäßigen Intervallen erfolgen. Die Fotoauflösung der MMS beträgt beispielsweise 160x120, 320x240, 640x480 Pixel. Eine Aufzeichnung erfolgt im internen Speicher, wenn kein GSM Signal vorhanden ist. Eine Stromversorgung erfolgt per Akku, Netzteil oder USB-Anschluss. Die Steuerung kann direkt am Kältegerät 100, am einem Personal Computer oder per SMS vom Mobiltelefon aus durchgeführt werden.
Mittels des Mobiltelefons kann eine bequeme Fernbedienung per Android-App ermöglicht werden. Die GSM-Kamera kann über GSM per Anruf oder SMS aktiviert werden und unterstützt SMS-Befehle. Zusätzlich kann eine Stromausfall-Meldung abgegeben werden. Der Blickwinkel der Kamera beträgt 60° oder 90° mit aufsteckbarer Magnet-Weitwinkellinse, Zudem kann eine Blitz-Funktion implementiert sein.
Daneben kann eine UMTS/HSDPA-Kamera (WCDMA TD-SCDMA) mit einer Fotoauflösung von 1 ,3 Megapixel verwendet werden. Die UMTS/HSDPA-Kamera weist eine Neige- und Schwenkfunktion und eine Nachtsichtfunktion auf. Ein UMTS-Video-Server ist getrennt zur Kamera angeordnet.
Zusätzlich kann eine RJ45-10/100M Ethernet-Interface mit der ohne WLAN vorgesehen sein. Netzwerkfähige Kameramodulbediengeräte 300 sind beispielsweise ein Laptop oder ein Fernseher. Dadurch kann eine Trennung zwischen Multimedia-Komponenten und
Kältetechnik erzielt werden. Eine Multimediaschnittstelle kann eine Standard- Multimediaschnittstelle sein. Daneben können Glasfasern mit einem Objektiv an einem Ende verwendet werden. Mehrere Glasfasern sind mit demselben Farbsensor auslesbar.
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt. BEZUGSZEICHENLISTE
100 Kältegerät
101 Kameramodul
101 -1 Kameramodul
101 -2 Kameramodul
102 Beleuchtungseinrichtung
103 Kühlgut
104 MikroController
105 Kältefach
107 Lochkamera
109 Seitenwand
1 1 1 Tür
1 13 Fachdecke
1 15 Sensormatte
1 17 Fachboden
1 19 Prozessoreinrichtung
121 Datenbus
123 Scharnier
125 Verteilerknoten
127 Kamerafeld
129 Rückseite
131 Vorderseite
133 Platine
135 Lochblende
137 nicht sichtbarer Bereich
139 Sichtbereich
141 Verzeichnung
143 Verzeichnung
145 Schnittstelle
147 Bilddaten
149 Bilddaten
151 Subtraktion
153 Bildbereich
155 Steuerelement
157 Kamera 161 Netzwerk
163 GSM-Netz
165 Absteller
167 Türholm
169 Türgriff
200 Kältegerätesystem
300 Anzeigegerät/Kameramodulbediengerät 303 berührungsempfindliche Anzeige 305 Menüauswahl

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kältegerät (100) mit einer Tür (1 1 1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (1 1 1 ) ein erstes und ein zweites Kameramodul (101 ) für die stereoskopische Bildaufnahme umfasst.
2. Kältegerät (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kameramodul (101 ) auf der gleichen Höhe angeordnet sind.
3. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kameramodul (101 ) an einem rechten Türholm (167) angeordnet ist und das zweite Kameramodul (101 ) an einem linken Türholm (167) angeordnet ist.
4. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Kameramodul (101 ) jeweils eine Beleuchtungseinrichtung (102) zugeordnet ist.
5. Kältegerät (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige
Beleuchtungseinrichtung (102) neben dem Kameramodul (101 ) angeordnet ist.
6. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kameramodul (101 ) in der Tür (1 1 1 ) des Kältegerätes (100) integriert sind.
7. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kameramodul (101 ) direkt unter einem Türabsteller (165) angeordnet ist.
8. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kameramodul (101 ) im oberen Bereich der Tür (1 1 1 ) angeordnet ist.
9. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (1 1 1 ) ein erstes Paar von Kameramodulen mit dem ersten und dem zweiten Kameramodul (101 ) und ein zweites Paar von Kameramodulen mit einem dritten und einem vierten Kameramodul (101 ) umfasst.
10. Kältegerät (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Paar von Kameramodulen (101 ) und das zweite Paar von Kameramodulen (101 ) auf einer
unterschiedlichen Höhe angeordnet sind.
1 1. Kältegerät (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Paar von Kameramodulen (101 ) und das zweite Paar von Kameramodulen (101 ) einen gleichen
Bereich im Inneren eines Kältefachs (105) von unterschiedlichen Blickwinkeln her erfassen.
12. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (1 1 1 ) einen integrierten Datenbus (121 ) zum Verbinden der Kameramodule (101 ) mit einer Prozessoreinrichtung (1 19) umfasst.
13. Kältegerät (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kameramodule (101 ) mit dem gleichen Datenbus (121 ) verbunden sind.
14. Kältegerät (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenbus (121 ) ein serieller Datenbus ist.
15. Kältegerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Kameramodul (101 ) jeweils eine Zoomeinrichtung zum Vergrößern der stereoskopischen Bildaufnahme umfasst.
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