WO2023118020A1 - Sensorvorrichtung, aufstelleinheit, kochfeldsystem und verfahren zum betrieb einer sensorvorrichtung - Google Patents

Sensorvorrichtung, aufstelleinheit, kochfeldsystem und verfahren zum betrieb einer sensorvorrichtung Download PDF

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WO2023118020A1
WO2023118020A1 PCT/EP2022/086816 EP2022086816W WO2023118020A1 WO 2023118020 A1 WO2023118020 A1 WO 2023118020A1 EP 2022086816 W EP2022086816 W EP 2022086816W WO 2023118020 A1 WO2023118020 A1 WO 2023118020A1
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WO
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unit
sensor device
household appliance
installation
sensor
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/086816
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English (en)
French (fr)
Inventor
Maria PARRA BORDERÍAS
Santiago Miguel De Ena Wolf
Pablo Jesus Hernandez Blasco
Tomas Cabeza Gozalo
David Valeau Martin
Beatriz Villanueva Valero
Carlos Casion Ballester
Maria Carmen ALBERO MENA
Jesus Ceamanos Gaya
Carlos Franco Gutierrez
Original Assignee
BSH Hausgeräte GmbH
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1236—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them adapted to induce current in a coil to supply power to a device and electrical heating devices powered in this way
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/06—Cook-top or cookware capable of communicating with each other

Definitions

  • Sensor device set-up unit, hob system and method for operating a sensor device
  • the invention relates to a sensor device according to claim 1, a set-up unit according to claim 9, a hob system according to claim 12 and a method for operating a sensor device according to claim 14.
  • Hobs with a plurality of heating zones are known from the prior art, which can be coupled to temperature sensors for detecting the temperatures of the cookware and/or the food to be cooked. Operators manually assign the temperature sensor to a specific heating zone.
  • the object of the invention consists in particular, but not limited thereto, in providing a generic device with improved properties in terms of comfort, namely ease of use.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claims 1, 9, 12 and 14, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • the invention relates to a sensor device for a set-up unit, in particular for use with, and preferably for set-up on, a household appliance with a sensor unit which is intended to sense at least one electrical field parameter.
  • a configuration of this type can increase convenience, specifically operator comfort, and enable simple and/or comfortable operability.
  • an electric field can be generated in and/or around a set-up unit based on the sensing of at least one electric field parameter be sensed when used with a household appliance.
  • characteristics of the electrical field can be determined and advantageously compared with a characteristic of a control signal for generating an inductive energy transfer between the household appliance and the installation unit.
  • This in turn can preferably automatically couple the sensor device to a heating zone on which the set-up unit is set up and/or to at least one heating element assigned to the heating zone.
  • manual assignment and/or coupling by an operator can thus be dispensed with.
  • a measurement and/or detection of a magnetic field, in particular a magnetic field parameter, in and/or around the installation unit can be dispensed with. It is thus advantageously possible to reduce error sources which, for example due to magnetic interference fields, could make the measurement and/or detection of the magnetic field more difficult and/or falsify. Furthermore, efficiency, for example with regard to operational, performance, work, product and/or cost efficiency, can be increased. In addition, a high level of safety, particularly for the operator, can be achieved.
  • the sensor device could be part of the installation unit and/or the household appliance.
  • the sensor device could be an accessory for the set-up unit.
  • the sensor device is part of a positioning unit sensor for temporary attachment to and/or insertion into the positioning unit, in particular for insertion into a receiving area for items to be cooked and/or food.
  • the installation unit sensor could be reversibly connectable to the installation unit.
  • the installation unit sensor has at least one housing.
  • the installation unit sensor could have at least one attachment unit for mechanical and/or magnetic attachment to the installation unit.
  • the installation unit sensor can be provided for free insertion in the receiving area for the food to be cooked and/or food (floats freely in the food to be cooked and/or food, for example in water).
  • the sensor device can be at least partially integrated into the set-up unit and/or the household appliance.
  • the sensor device can be at least partially integrated into a housing of the installation unit and/or the household appliance.
  • the sensor device could be arranged in and/or on a wall of the installation unit and/or in a handle of the installation unit.
  • the wall and/or the handle could form a housing for the sensor device.
  • the sensor device could be at least partially integrated into a mounting plate of the household appliance and preferably arranged in at least one area of a predefined heating zone.
  • the present invention is based on an installation unit with a sensor device, in particular the aforementioned installation unit with the aforementioned sensor device.
  • the installation unit has the sensor device.
  • the sensor device and/or the household appliance is/are intended for use and/or arrangement in a household, in particular a kitchen.
  • the household appliance can be, for example, a cooking appliance, such as a microwave and/or a grill and/or a steam appliance and/or an oven and/or preferably a hob.
  • the hob is particularly preferably designed as an induction hob.
  • the household appliance designed as an induction hob, the sensor device and at least the set-up unit are in turn part of a hob system, in particular a hob system, in which case the hob system could also have a large number of units and/or devices which are used to treat and/or process food can.
  • the hob system is preferably designed as an induction hob system and could additionally have at least one household appliance object, in particular a hob object.
  • the household appliance object could be at least one trigger unit. It would also be conceivable for the household appliance object to be at least partially part of a subgroup of at least the household appliance, in particular the hob.
  • the household appliance object could, for example, have at least one control unit, for example a remote control, and/or at least one operator interface and/or at least one extractor fan unit and/or at least one heating unit control electronics.
  • the household appliance has the mounting plate.
  • the mounting plate is at least one unit, in particular a plate-like unit, which is provided for setting up at least the mounting unit and/or for placing at least one food item, in particular the item to be cooked.
  • the installation plate could, for example, be used as a worktop, esp. in particular as a kitchen worktop, or as a partial area of at least one worktop, in particular at least one kitchen worktop, in particular of the hob system.
  • the kitchen worktop in particular in contrast to a hob top, is additionally provided to provide a food preparation area, in particular in which, for example, food could be cut and/or mixed and/or pounded and/or peeled.
  • the kitchen worktop is a piece of furniture, preferably a piece of kitchen furniture.
  • the kitchen worktop is advantageously part of the kitchen and in particular delimits and/or closes part of an assembly of kitchen cabinets and/or kitchen furniture and/or other household appliances, such as a dishwasher and/or a washing machine and/or an oven, at the top .
  • the mounting plate could be designed as a hob plate.
  • the mounting plate designed as a hob plate could form at least part of an outer hob housing of the hob and advantageously together with at least one housing unit of the hob, to which the hob plate is connected in at least one assembled state, could form at least a large part of the outer hob housing.
  • the mounting plate is preferably made of a non-metallic material.
  • the installation plate could be at least partially or at least for the most part made of glass and/or glass ceramic and/or Neolith and/or Dekton and/or wood and/or marble and/or stone, in particular natural stone, and/or be made of laminate and/or plastic and/or ceramic and/or a composite material.
  • the mounting plate has a thickness, in particular a material thickness, of in particular at most 30 mm, preferably at most 20 mm and particularly preferably at most 12 mm.
  • position designations such as “below” or “above” refer to the assembled state of the mounting plate, unless this is explicitly stated otherwise.
  • the installation unit is intended for installation on the installation plate. In one embodiment of the invention, it is proposed that the set-up unit is designed as a cooking utensil.
  • the cooking utensil can be designed, for example, as a pot and/or pan and/or roaster or the like and can be provided for directly accommodating the item to be cooked and/or food.
  • the cookware may be in the form of a teppan-yaki plate, in particular a grill plate.
  • the cooking utensil it would be possible for the cooking utensil to be in the form of a skewer and for the sensor device to be arranged at least partially in the skewer.
  • the set-up unit is in the form of a small household appliance.
  • the small household appliance could be a coffee maker and/or a toaster and/or a kettle and/or a blender and/or a stirrer, for example.
  • the small household appliance can be supplied with energy at least partially inductively when it is placed on the mounting plate.
  • the set-up unit could be at least partially inductively supplied with energy when it is set up on the kitchen worktop, at least for heating.
  • the set-up unit to include a base unit which is provided as a base under the cooking utensil or the small household appliance.
  • the support unit can advantageously be arranged between the support plate and the cookware or the small household appliance.
  • the set-up unit can be arranged and/or set up in a cooking surface area on the set-up plate.
  • the installation plate prefferably has engravings and/or imprints for marking a cooking surface area, in particular the cooking surface area mentioned, for at least the installation unit.
  • the mounting plate is preferably free of engravings and/or imprints.
  • the household appliance, in particular the mounting plate has at least the cooking surface area.
  • the cooking surface area is preferably designed as a variable cooking surface area.
  • a “variable cooking surface area” should be understood to mean a cooking surface area that is intended to form at least one heating zone that is adapted to at least the set-up unit that is set up, in particular the small household appliance or the cooking utensil.
  • the heating zone can preferably be adapted to the set-up unit with regard to at least one size and/or shape.
  • variable cooking surface area differs from a cooking surface area in which heating zones are fixed, in particular by markings on the installation plate.
  • the household appliance preferably has at least one heating unit, which is designed as a resistance heating unit and/or preferably as an induction heating unit.
  • the heating unit is arranged below the mounting plate.
  • the heating unit for heating at least the installation unit, in particular the cooking utensil is provided in the cooking surface area, specifically in at least the heating zone on the installation plate.
  • the hob system is designed as an energy transmission system, in particular as an induction energy transmission system.
  • the energy transmission system has at least one main functionality in the form of a wireless energy transmission, in particular in the form of a wireless energy supply of installation units, in particular cooking utensils or small household appliances, in particular at least the small household appliance.
  • the induction energy transmission system is designed as an induction cooking system with at least one additional main function that deviates from a pure cooking function, in particular at least one energy supply and operation of small household appliances.
  • the induction energy transfer system could be designed as an induction oven system and/or as an induction grill system.
  • the induction energy transmission system designed as an induction cooking system is designed as the induction hob system, which comprises at least the hob, in particular the induction hob.
  • the induction energy transmission system has a supply unit arranged below the mounting plate, which comprises at least one supply induction element for the inductive provision of energy.
  • the induction energy transmission system to include a control unit which, in at least the operating state, controls the supply unit and supplies it with energy, in particular electrical energy.
  • the control unit and the supply unit are advantageously part of the household appliance, in particular the hob.
  • the induction energy transmission system prefferably be designed as a small household appliance supply system which includes at least one small appliance supply unit, and in addition to a main function in the form of energy supply and operation of small household appliances can be provided for providing cooking functions.
  • the control unit and the supply unit are then in particular part of the small appliance supply unit.
  • the heating unit is preferably part of the supply unit or designed as such.
  • the supply unit is a unit which provides inductive energy in at least one operating state, in particular at least the operating state, and which in particular has a main functionality in the form of energy supply.
  • the supply unit has at least the supply induction element, which has at least one coil, in particular at least one primary coil, and/or is designed as a coil and which in particular provides inductive energy in at least the operating state.
  • the supply unit has a primary resonant circuit.
  • the supply unit could have at least two, in particular at least three, advantageously at least four, particularly advantageously at least five, preferably at least eight and particularly preferably several supply induction elements, which in at least the operating state could each provide inductive energy, specifically in particular to a single receiving induction element or to at least two or more pick-up induction elements of at least the set-up unit and/or at least one further set-up unit. At least some of the supply induction elements could be arranged in close proximity to one another, for example arranged in a row and/or in the form of a matrix.
  • the control unit is preferably part of a household appliance control unit of the household appliance and/or is designed as such.
  • the control unit is to be understood as an electronic unit which, in at least the operating state, controls at least one supply induction element of the supply unit, in particular repetitively with a switching frequency, and supplies it with energy.
  • the control unit preferably has at least one inverter for the control and energy supply of at least the supply induction element, which can be designed in particular as a resonance inverter and/or as a dual half-bridge inverter.
  • the inverter preferably comprises at least two switching elements which can be controlled individually by the control unit.
  • a “switching element” is to be understood as meaning an element that is provided for establishing and/or separating an electrically conductive connection between two points, in particular contacts of the switching element. Before- the switching element preferably has at least one control contact via which it can be switched.
  • the switching element is preferably a semiconductor switching element, in particular a transistor, for example a metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) or organic field effect transistor (OFET), advantageously a bipolar transistor with a preferably insulated gate electrode (IGBT).
  • MOSFET metal-oxide-semiconductor field effect transistor
  • OFET organic field effect transistor
  • IGBT preferably insulated gate electrode
  • the switching element is designed as a mechanical and/or electromechanical switching element, in particular as a relay.
  • control unit comprises an arithmetic unit and, in particular, in addition to the arithmetic unit, a memory unit with at least one control program stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit.
  • the control unit preferably controls at least the supply induction element to generate the magnetic field, in particular an alternating magnetic field, and to supply electrical energy, with an electrical alternating current, in particular its switching frequency preferably in a range from 20 kHz to 150 kHz and particularly preferably in a range from 30 kHz to 75 kHz.
  • the inductive transfer of energy between the household appliance and the set-up unit takes place by means of the magnetic field, in particular the alternating magnetic field.
  • the installation unit and preferably the sensor device is at least partially exposed to the magnetic field generated by the supply unit, at least in the operating state.
  • the installation unit is advantageously arranged on and/or on the domestic appliance in at least the operating state, for example the installation unit is arranged on the installation plate of the hob and is at least partially exposed to the magnetic field.
  • the energy transmission system preferably has at least one energy absorption unit.
  • the energy absorption unit is preferably part of the set-up unit and/or arranged in the set-up unit.
  • the energy absorbing unit can have a secondary resonant circuit, in particular an electrical secondary resonant circuit, for receiving and/or processing the energy provided inductively.
  • the magnetic field extends at least along a spatial component.
  • the spatial component is preferably at least essentially perpendicular to a main extension plane of the household appliance, in particular the mounting plate, the at least at least the essentially perpendicular orientation of the spatial component to the main extension plane deviates from a right angle by less than 10%, preferably less than 5% and particularly preferably less than 2%.
  • “at least essentially” is to be understood in this document as meaning that a deviation from a specified value is less than 20%, preferably less than 10% and particularly preferably less than 5% of the specified value.
  • a “main extension plane” of an object is to be understood here as meaning a plane which is aligned parallel to a largest side surface of the smallest imaginary cuboid which just completely encloses the object and in particular runs through the center point of the cuboid.
  • a controllable, primary electrical alternating current flows into the primary resonant circuit, in particular through the control unit, advantageously in terms of its frequency and/or amplitude and/or phase position, through which the supply induction element generates the magnetic field, in particular an electromagnetic field, which induces a secondary electrical alternating current in the energy absorbing unit, in particular the absorbing induction element.
  • the energy absorption unit has an alternating electric field in at least the operating state.
  • the sensor device is provided to sense at least the electrical field parameter of the alternating electrical field.
  • the electric field parameter characterizes the electric field, in particular the alternating electric field.
  • the electrical field parameter can be, for example, a voltage and/or a voltage difference and/or a frequency and/or a current and/or an electrical field strength and/or an electrical flux density.
  • the electric field, in particular the alternating electric field, specifically at least the electric field parameter is different from the magnetic field, advantageously a magnetic field parameter.
  • the fact that the sensor device is provided for sensing at least the electric field parameter should be understood to mean that the sensor device at least detects and/or measures and/or analyzes the electric field parameter.
  • the sensor device has a receiving element in which a current is generated inductively in at least one operating state, advantageously due to the magnetic field.
  • a current is generated inductively in at least one operating state, advantageously due to the magnetic field.
  • sensing of an electric field can be improved, namely simplified.
  • at least the operating state is the previously mentioned operating state.
  • the receiving element is preferably part of the energy absorption unit.
  • the receiving element can be embodied as a receiving inductive element for receiving the inductively provided energy.
  • An AC voltage can be induced in the receiving element, in particular in the receiving inductive element, due to the magnetic field, in particular the alternating magnetic field, starting from the supply inductive element.
  • the AC voltage is induced in the receiving element at least in the operating state.
  • the electrical current could flow in the secondary resonant circuit due to the magnetic field, in particular the alternating magnetic field.
  • the electrical field in particular the alternating electrical field, is preferably generated in the receiving element due to the variable magnetic field in at least the operating state.
  • eddy currents can be generated in the receiving element. Eddy currents are advantageously currents that are induced in an extended electrical conductor, in this case the receiving element, in the magnetic field that changes over time.
  • the receiving element has a bulk material.
  • comfort and efficiency can be increased and an advantageously compact design can be provided.
  • an advantageous integrity can be provided in a set-up unit by means of a receiving element having a bulk material, specifically particularly preferably when the bulk material forms at least one wall of the set-up unit.
  • the receiving element could be formed at least partially in one piece and advantageously in one piece with the set-up unit, in particular at least one wall of the set-up unit.
  • “In one piece” is to be understood as meaning at least materially connected, for example by an adhesive process, an injection molding process and/or a welding process. process and/or any other process deemed appropriate by a person skilled in the art.
  • “in one piece” is to be understood as being formed in one piece. This one piece is preferably produced from a single blank, a mass and/or a cast, particularly preferably in an injection molding process, in particular a one-component and/or multi-component injection molding process, and/or in a stamping process from the individual blank.
  • the receiving element in particular the bulk material, could for example form the bottom wall of the set-up unit or be integrated into it, namely a bottom of the set-up unit.
  • the bulk material could be at least the bottom wall, in particular a bottom plate of the installation unit.
  • the housing of the installation unit, in particular the cooking utensil to be designed in one piece and for the receiving element, in particular the bulk material, to form the housing of the installation unit at least partially and advantageously at least to a large extent.
  • the bulk material can be a separate element, which is preferably arranged in the bottom of the installation unit.
  • the pick-up induction element has the bulk material.
  • the bulk material can consist at least partially or at least for the most part of a ferromagnetic material.
  • the bulk material has or consists of a metal, such as steel, advantageously high-grade steel, iron, cast iron, copper, aluminum, cast aluminum and/or another material considered appropriate by a person skilled in the art. It would also be conceivable for the bulk material to have at least one alloy, advantageously an alloy made from a ferromagnetic material.
  • the receiving element has a coil.
  • a construction can thus be further improved and convenience and efficiency with regard to sensing an electrical field parameter can be increased.
  • a further main function can advantageously be provided by means of a coil, namely with regard to an electrical energy supply for operating the set-up unit, preferably a small household appliance.
  • the coil is designed as a secondary coil.
  • the pick-up induction element can have at least the secondary coil and/or is designed as the secondary coil.
  • the sensor unit when sensing the electric field parameter, the sensor unit senses the current in the receiving element. This allows a measurement at least one electrical field parameter is improved and thus efficiency and/or comfort are increased.
  • the sensor unit for measuring the current through the coil preferably has at least one ammeter at a coil input and/or coil output.
  • the ammeter is preferably an inductive current transformer.
  • the ammeter is particularly preferably designed as an ammeter known to those skilled in the art for measuring the current through the coil.
  • the sensor unit is intended to determine and/or analyze and/or measure characteristics of the electrical field.
  • the characteristics of the electric field are preferably correlated with the characteristics of a control signal, in particular the switching frequency, of the supply unit, in particular of the supply element.
  • the sensor unit has at least one field probe. Sensing of at least one electrical field parameter can thus be further improved. In addition, comfort can be increased. In addition, an ammeter and/or a receiving element having a coil can preferably be dispensed with. This in turn advantageously allows costs to be reduced and a compact construction to be provided.
  • the field probe is designed as an electric field probe.
  • the field probe can be provided to measure at least one electric field strength.
  • the field probe preferably has at least one antenna.
  • the antenna can be designed as a dipole antenna, for example.
  • the sensor unit can sense at least the electrical field parameter. In at least the operating state, the electric field can produce at least one signal in the antenna.
  • the signal in the antenna preferably has characteristics which are correlated with the characteristics of the control signal of the supply unit, in particular of the supply element.
  • the sensor device has a further sensor unit, which is provided for detecting at least one parameter of the installation unit and/or a foodstuff located in the installation unit. This can comfort can be further increased.
  • Another sensor unit can be used to provide a user with a parameter of the set-up unit and/or a food item located in the set-up unit, thereby improving the cooking experience for the operator.
  • the additional sensor unit can have, for example, a temperature sensor and/or a weight sensor and/or a pressure sensor and/or a liquid level sensor and/or an electronic tongue for electronically imitating the sense of taste and/or an electronic nose for electronically imitating the sense of smell.
  • the parameter of the installation unit and/or of the foodstuff located in the installation unit characterizes at least one property of the installation unit and/or of the foodstuff located in the installation unit, specifically preferably in the operating state.
  • the parameter could be, for example, a temperature and/or a weight of the set-up unit and/or the foodstuff located in the set-up unit.
  • the invention is also based on a cooktop system, in particular an induction cooktop system, with a set-up unit, in particular the set-up unit mentioned above, and with the household appliance designed as an induction cooktop, on which the set-up unit is set up.
  • the hob system have an assignment unit which is provided for assigning the sensor device to at least one heating zone, in particular on which the installation unit is set up.
  • a sensor device can be automatically coupled to at least one heating zone within a cooking surface area and/or to at least one supply element assigned to the heating zone, whereby convenience, specifically ease of use, can advantageously be increased.
  • a cooking experience for the operator and an efficiency in terms of operational, performance, work, product and/or cost efficiency can be increased.
  • the hob system is the hob system already mentioned.
  • the assignment unit can be part of the household appliance and/or the set-up unit.
  • the allocation unit is preferably part of a household appliance control unit of the household appliance.
  • the assignment unit is for an assignment of the sensor device, advantageously the sensor unit and/or the additional sensor unit at least one heating zone, specifically for at least the heating zone on which the set-up unit is set up and/or which is adapted to the set-up unit.
  • the assignment unit can assign the sensor device at least to the heating zone on the basis of information, specifically information based on at least the electric field parameter and/or the electric field parameter itself.
  • the electric field preferably has an at least essentially identical characteristic, particularly preferably an at least essentially identical frequency, to the switching frequency at which the supply unit, in particular the supply element, is operated at least in the operating state.
  • the assignment unit advantageously assigns the sensor device, in particular the sensor unit and/or the additional sensor unit, to the heating zone on the basis of the electric field parameter, preferably the frequency, of the electric field.
  • the assignment unit can be provided to compare the electric field parameter, specifically preferably the frequency of the electric field, with a frequency of the applied magnetic field. If the frequency of the electrical field and the frequency of the switching frequency, with which the supply unit, in particular the supply element, is operated in at least the operating state, match, the allocation unit can allocate the sensor device to the heating zone with said switching frequency.
  • the invention is based on a method for operating a sensor device, in particular the aforementioned sensor device, for an installation unit, in particular the aforementioned installation unit, in particular for use with, and preferably for installation on, a household appliance, in particular the aforementioned household appliance, at least one electric field parameter being sensed.
  • a sensor device in particular the aforementioned sensor device
  • an installation unit in particular the aforementioned installation unit
  • at least one electric field parameter being sensed at least one electric field parameter being sensed.
  • the sensor device and/or the hob system and/or the set-up unit and/or the method should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the sensor device and/or the hob system and/or the installation unit and/or the method for fulfilling a functionality described herein can be one of a number specified herein have a different number of individual elements, components, units and process steps.
  • values lying within the stated limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
  • FIG. 1 shows a hob system with a household appliance designed as an induction hob, a set-up unit and a sensor device,
  • FIG. 4 shows a hob system with a household appliance designed as an induction hob, a set-up unit and a sensor device in a further exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows the hob system in a schematic sectional view according to FIG.
  • FIG. 1 shows a hob system 60a, which in the present case is embodied as an induction hob system.
  • the hob system 60a includes a household appliance 10a, which is accordingly designed as an induction hob 62a.
  • the hob system 60a has a set-up unit 14a which is set up on the domestic appliance 10a.
  • the positioning unit 14a is designed as a cooking utensil 70a (cf. FIG. 1).
  • the cooking utensil 70a is shown here as a pot, for example.
  • the household appliance 10a has a set-up plate 78a.
  • the set-up plate 78a is designed as a hob plate, specifically as a glass-ceramic plate, for example. It would also be conceivable that the mounting plate 78a is alternatively and/or additionally designed as a kitchen worktop.
  • the installation unit 14a is provided for installation on the installation plate 78a.
  • the installation unit 14a can be arranged in a cooking surface area 82a for at least heating and/or energy transmission on the installation plate 78a.
  • the mounting plate 78a has the cooking surface area 82a.
  • there is a variable cooking surface area 82a which in the present case is free of markings and/or fixed positions for setting up at least the set-up unit 14a. Rather, the mounting plate 78a is free of the markings and/or position information.
  • the variable cooking surface area 82a is intended to form at least one heating zone 66a that is adapted to at least the set-up unit 14a (cf. FIG. 1).
  • the hob system 60a has an energy transmission system 90a, which is designed here as an induction energy transmission system.
  • the energy transmission system 90a has at least one main functionality in the form of wireless energy transmission.
  • the energy transmission system 90a has a supply unit 92a, which is arranged below the mounting plate 78a (cf. FIG. 2).
  • the hob 10a has a heating unit.
  • the heating unit forms the supply unit 92a at least partially and in the present case completely.
  • the supply unit 92a is shown schematically in FIG. 2 below the installation plate 78a.
  • the supply unit 92a has at least one supply induction element for the inductive provision of energy.
  • the supply induction element is designed as a coil, specifically as a primary coil, which inductively provides energy in at least one operating state, specifically for at least the installation unit 14a (cf. FIG. 2).
  • the supply unit 92a has a number of supply induction elements which are arranged, for example in the form of a matrix, below the mounting plate 78a (not shown). Rather, the household appliance 10a is designed as a matrix hob.
  • the energy transmission system 90a has a control unit. In the present case, the control unit is part of a household appliance control unit 80a of the household appliance 10a (cf. FIG. 1).
  • the household appliance control unit 80a is provided at least to control the supply unit 92a to generate a magnetic field, specifically an alternating magnetic field (cf. FIG. 2). In at least the operating state, the household appliance control unit 80a controls at least the supply inductive element of the supply unit 92a with a switching frequency for generating the magnetic field, specifically the alternating magnetic field.
  • the positioning unit 14a can be inductively supplied with energy by means of the magnetic field.
  • the household appliance 10a has an operator interface 88a, which in the present example is integrated into the mounting plate 78a. At least the heating of the installation unit 14a and/or the transmission of energy to the installation unit 14a can be controlled and/or regulated by an operator by means of the operator interface 88a.
  • the hob system 60a has a sensor device 12a.
  • the sensor device 12a is intended for the installation unit 14a for use with, and in the present case for installation on, the household appliance 10a.
  • the sensor device 12a includes a sensor unit 16a, which is intended to sense at least one electric field parameter.
  • the sensor device 12a can be an accessory unit for the set-up unit 14a.
  • the installation unit 14a has the sensor device 12a.
  • the sensor device 12a has a receiving element 18a in which, at least in the operating state, a current is generated inductively, specifically due to the magnetic field. In at least the operating state, an alternating electrical field, namely an alternating electrical current, is induced in the receiving element 18a.
  • the sensor device 12a is intended to sense at least the electrical field parameter of the alternating electrical field. At least the electric field parameter characterizes the electric field, specifically the alternating electric field in the present case.
  • the receiving element 18a is part of the energy transmission system 90a. In the present case, the receiving element 18a is arranged in the installation unit 14a.
  • FIG. 2 shows that the receiving element 18a is arranged in a base of the installation unit 14a.
  • the receiving element 18a comprises a bulk material 20a.
  • the receiving element 18a can be formed at least partially in one piece, preferably in one piece, with the positioning unit 14a.
  • the catch element 18a form a base plate and/or a base wall 96a of the set-up unit 14a.
  • Sensor unit 16a has at least one field probe 32a for sensing at least the electrical field parameter.
  • the field probe 32a includes at least one antenna 36a.
  • the antenna 36a can be seen in phantom in FIG.
  • the sensor device 12a is provided by means of the sensor unit 16a to sense at least one frequency of the electrical field, specifically the alternating electrical field, specifically to detect and/or measure and/or analyze it.
  • the sensor device 12a has a further sensor unit 50a, which is provided for detecting at least one parameter of the installation unit 14a and/or a foodstuff located in the installation unit 14a.
  • the further sensor unit 50a has a temperature sensor 52a.
  • the temperature sensor 52a is provided for detecting at least one temperature parameter of the positioning unit 14a and/or of the foodstuff located in the positioning unit 14a.
  • FIG. 2 shows that in this exemplary embodiment the further sensor unit 50a is arranged on the bottom wall 96a of the installation unit 14a.
  • the sensor device 12a has a communication unit 68a.
  • the communication unit 68a is intended to transmit information to the household appliance 10a.
  • the household appliance 10a has a household appliance communication unit 98a (cf. FIG. 2).
  • the household appliance communication unit 98a is intended to establish a data connection with the communication unit 68a.
  • the communication unit 68a is provided to establish data connections with the household appliance communication unit 98a.
  • the communication unit 68a is in the form of a Bluetooth communication unit.
  • the household appliance communication unit 98a is designed as a Bluetooth communication unit.
  • the information is at least information from the sensor unit 16a, specifically information based on at least the electric field parameter and/or the electric field parameter itself.
  • the sensor device 12a has a control unit 69a.
  • the control unit 69a is provided at least to control the communication unit 68a to transmit at least the information to the household appliance 10a.
  • the control unit 69a is also provided to control the sensor unit 16a and/or the further sensor unit 52a.
  • the sensor device 12a has an energy storage unit (eg a battery and/or a rechargeable battery, preferably a rechargeable battery that can be charged wirelessly) for supplying energy to the control unit 69a, the communication unit 68a and at least the sensors (not shown).
  • the hob system 60a includes an assignment unit 56a, which is provided for assigning the sensor device 12a to at least one heating zone 66a.
  • the assignment unit 56a is part of the household appliance control unit 80a.
  • Assignment unit 56a is provided for assigning sensor device 12a, specifically sensor unit 16a and/or the additional sensor unit 50a, to heating zone 66a on the basis of information, specifically information based on at least the electric field parameter and/or the electric field parameter which set up the installation unit 14a and/or which is adapted to the installation unit 14a.
  • assignment unit 56a is provided for assigning sensor device 12a to heating zone 66a based on the frequency of the electric field.
  • assignment unit 56a is provided to compare the electric field parameter, specifically the frequency of the electric field in the present case, with a frequency of the switching frequency at which supply unit 92a is controlled and/or operated. If the frequency of the electric field and the frequency of the switching frequency match, the assignment unit 56a assigns the sensor device 12a to the heating zone 66a with the mentioned switching frequency.
  • the assignment takes place automatically, so that a manual assignment of an operator of the sensor device 12a, specifically the sensor unit 16a and/or the additional sensor unit 50a, to the heating zone 66a can be dispensed with.
  • FIG. 3 shows an example of an overall method 100a for operating the hob system 60a described above.
  • the overall method 100a includes a method 200a for operating the household appliance 60a and a method 300a for operating the sensor device 12a.
  • the methods 100a, 200a, 300a is carried out by the respective control units 80a, 69a and the allocation unit 56a.
  • the method 300a for operating the sensor device 12a for the installation unit 14a for use with, and in the present case for installation on, the household appliance 10a at least the electrical field parameter is sensed.
  • a position detection unit of the sensor device 12a (not shown) and (in part) the control unit 69a are active in order to reduce energy consumption.
  • the position detection unit is in a state of reduced sensitivity.
  • the position detection unit is formed by an inertial measuring unit (IMU).
  • the location detection unit detects an absolute location (position), orientation (angular position), acceleration (a linear movement) and/or angular acceleration (a rotational movement) of the sensor device 12a in space, for example in reference to the earth's gravitational field and/or to the earth's magnetic field, and/or a Changing the position and/or orientation of the sensor device 12a, preferably in relation to a previous position and/or orientation.
  • a step 302a the control unit 69a uses the position detection unit to check whether the sensor device 12a is moving and/or changing its position. As long as no change in position is detected, the sensor device 12a remains in the standby mode 301a. If the control unit 69a has detected a movement, a further step 303a waits for the movement to stop (that is to say there is no further movement for, for example, 2 seconds). If it is recognized that the movement has stopped, a current position (orientation) of the sensor device 12a is checked in a further step 304a. If it is determined that the current position corresponds to an (at least essentially) horizontal position (e.g.
  • the control unit 69a activates the communication unit 68a and attempts a data connection with a suitable household appliance, in this case the household appliance 10a (step 305a). If the operator places the sensor device 12a elsewhere in an inappropriate household appliance or household furniture, such as in a dishwasher, cupboard and/or drawer, no data connection is started. If a detected position deviates from an (at least essentially) horizontal position, the sensor device 12a returns to the standby mode 301a. return Since the sensor device 12a is integrated into the bottom of the installation unit 14a in this exemplary embodiment, the method 300a can be somewhat simplified.
  • step 305a represents a standby mode 301'a, into which a return is made after termination of coupling attempts, so that steps 301a to 304a are omitted.
  • Standby mode 301' will not be detailed each time in the following course, but it should be understood that any descriptions regarding standby mode 301a, such as returning to standby mode 301a, also apply to standby mode 301'a.
  • a pairing request 320a is sent to the household appliance 10a.
  • the establishment of the data connection already represents a pairing request 320a.
  • the pairing request 320a is repeated periodically (e.g. every second, every 10 seconds or similar) until the sensor device 12a is paired with the household appliance 10a or the pairing attempt is aborted (step 311a ). If no data connection can be established with the household appliance 10a, the sensor device 12a returns to the standby mode 301a.
  • a monitoring mode 306a, 307a is started.
  • the inertial measuring unit is in a state of increased sensitivity in order to at least sense the electrical field parameter.
  • the sensor device 12a remains in the monitoring mode 306a, 307a. If no electric field parameter is sensed for a certain period of time (e.g. 1 minute), the pairing attempt is aborted (step 311a) and the sensor device 12a returns to the standby mode 301a.
  • the control unit 69a transmits the sensed electric field parameter and/or the information based on the electric field parameter, preferably the frequency and/or at least one of the electric field parameters, by means of the communication unit 68a. parameter derived variable to the household appliance 10a (step 308a). In the simplest case, the household appliance 10a is informed that an electric field has been detected.
  • the sensor device 12a switches to a function monitoring mode, which in the present exemplary embodiment due to the additional sensor unit 50a, which has the temperature sensor 52a, is in the form of a temperature monitoring mode 310a.
  • the control unit 69a uses the communication unit 68a (preferably regularly/periodically) to transmit at least the parameter of the installation unit 14a and/or the foodstuff located in the installation unit 14a, which is detected by the additional sensor unit 50a, to the household appliance 10a.
  • control unit 69a uses the communication unit 68a (preferably regularly/periodically) to transmit measured temperature values (temperature parameters) of the installation unit 14a and/or the foodstuff located in the installation unit 14a, which are detected by the temperature sensor 52a, to the household appliance 10a.
  • step 311a If no pairing confirmation 230a is received, the pairing attempt is aborted (step 311a) and the sensor device 12a returns to the standby mode 301a. If a coupling cancellation 231a is received from the household appliance 10a, the coupling attempt is likewise canceled (step 311a). If a coupling termination is received from the household appliance 10a (not shown) or if a data connection with the household appliance 10a is interrupted for a certain period (in particular 1 minute or similar), the sensor device 12a leaves the temperature monitoring mode 310a and returns to the standby mode 301a.
  • the monitoring mode 306a, 307a could be a standby mode (in which electrical field parameters are continuously monitored), preferably as long as the sensor device 12a is not yet in the temperature monitoring mode 310a.
  • a coupling request 320'a would be made together with the transmission of the sensed electric field parameter and/or the information based on the electric field parameter (step 308).
  • the household appliance 10a could alternatively or additionally have an activation switch, the actuation of which results in activation (of a power supply) of the household appliance 10a and the sending of a coupling request.
  • the household appliance communication unit 98a After an activation 201a of the household appliance 10a, the household appliance communication unit 98a tries to establish a data connection with the sensor device 12a.
  • the household appliance control unit 80a is provided to start a test operating mode 204a if a pairing request 320a was received from the sensor device 12a via the household appliance communication unit 98a (step 202a).
  • a check is carried out to determine whether an installation unit 14a is actually present in at least one heating zone 66a (step 203a).
  • the household appliance 10a has, for example, an electromagnetic, magnetic and/or optical detector unit (not shown).
  • step 208a If no set-up unit 14a is detected in at least the heating zone 66a, the coupling termination 231a is communicated to the sensor device 12a by means of the household appliance communication unit 98a (step 208a). It would also be conceivable for step 203a to check whether the installation unit 14a is in the vicinity of the heating zone 66a and/or whether the installation unit 14a is actually on the cooking surface area 82a. The household appliance 10a could possibly output a message to the operator in order to inform him and/or ask him to position the installation unit 14a on the cooking surface area 82a or the heating zone 66a.
  • a check is carried out, even without receipt of the coupling request 320a and before the start of the test operating mode 204a, as to whether the installation unit 14a is present in at least one heating zone 66a on the cooking surface area 82a (not shown).
  • test operating mode 204a is started with regard to the heating zone 66a.
  • the household appliance control unit 80a can possibly be provided to start the test operating mode 204a with respect to the heating zone 66a only if this is not yet in a heating operating state and/or has not yet been assigned a sensor device 12a.
  • test operating mode 204a should be started.
  • the heating zones 66a in the cooking surface area 82a each have different characteristics, for example frequencies, namely switching frequencies, with which the supply units 92a in the respective heating zone 66a are operated and/or controlled.
  • the supply units 92a are operated in the test operating mode 204a with short, high-power pulses (bursts).
  • the household appliance control unit 80a is intended to test the heating zones 66a simultaneously (in parallel) in the test operating mode 204a using different test parameters, for example with different switching frequencies, for each of the heating zones 66a.
  • the household appliance control unit 80a is provided to test the heating zones 66a one after the other (sequentially). In the test operating mode 204a, it is determined whether at least the installation unit 14a is installed in the cooking surface area 82a and/or at least covers the heating zone 66a.
  • the sensor device 12a If at least the electrical field parameter is received by the sensor device 12a (step 205), with the electrical field parameter preferably correlating with the test operating mode 204a for a specific heating zone 66a, the sensor device 12a is used for function monitoring, in the present example a temperature monitor 207a, at least during operation of the heating zone 66a coupled to the corresponding heating zone 66a. Furthermore, the household appliance control unit 80a uses the household appliance communication unit 98a to send a coupling confirmation 230a to the sensor device 12a.
  • a coupling termination 231a is transmitted to the sensor device 12a (step 208).
  • the coupling process specifically the test operating mode 204a, to be repeated at least twice or three times before the coupling termination 231a is transmitted.
  • FIGS 4 and 5 show a hob system 60b in an alternative embodiment.
  • the hob system 60b includes a household appliance 10b, which is designed as an induction hob 62b.
  • the cooking system 60b includes a set-up unit 14b.
  • the installation unit 14b in the present exemplary embodiment b differs from the installation unit 14a of exemplary embodiment a in that the installation unit 14b is designed as a small household appliance 72b (cf. FIG. 4).
  • the household appliance 10b includes a mounting plate 78b, which has a cooking surface area 82b.
  • predetermined heating zones 66b are arranged in the cooking surface area 82b.
  • the mounting plate 78b has markings for identifying at least the heating zone 66b for an operator. For the sake of clarity, only one heating zone 66b is provided with a reference number in FIG.
  • cooking surface area 82b has four heating zones 66b.
  • the hob system 60b has an energy transmission system 90b, which is designed here as an induction energy transmission system.
  • the energy transmission system 90b is designed with at least one additional main function that deviates from a pure cooking function, namely at least an energy supply and operation of at least the installation unit 14b designed as a small household appliance.
  • the hob system 60b has a sensor device 12b.
  • the sensor device 12b includes a receiving element 18b.
  • the receiving element 18b differs from the receiving element 18a of the exemplary embodiment a in that the receiving element 18b has a coil 26b.
  • the sensor device 12b includes a sensor unit 16b, which is provided to sense a current in the receiving element 18b when sensing an electrical field parameter.
  • the sensor unit 16b for measuring the current through the coil 26b comprises at least one ammeter 28b at a coil input 30b and/or coil output.
  • the ammeter 28b is connected to the coil input 30b (cf. FIG. 5).
  • the sensor device 12b includes a sensor unit 16b and a further sensor unit 50b.
  • the further sensor unit 50b of exemplary embodiment b differs from the sensor unit 50a in exemplary embodiment a in that the further sensor device 50b in the present case has a weight sensor 54b.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (12a-b) für eine Aufstelleinheit (14a-b), insbesondere zur Verwendung mit, und vorzugsweise zu einer Aufstellung auf, einem Haushaltsgerät (10a-b), mit einer Sensoreinheit (16a-b), welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine elektrische Feldkenngröße zu sensieren.

Description

Sensorvorrichtung, Aufstelleinheit, Kochfeldsystem und Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 , eine Aufstelleinheit nach Anspruch 9, ein Kochfeldsystem nach Anspruch 12 und ein Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung nach Anspruch 14.
Aus dem Stand der Technik sind Kochfelder mit mehreren Heizzonen bekannt, die mit Temperatursensoren zur Erfassung von Gargeschirr- und/oder Garguttemperaturen gekoppelt werden können. Bediener führen hierbei eine Zuordnung des Temperatursensors zu einer bestimmten Heizzone manuell durch. Zudem ist bereits vorgeschlagen worden, in zumindest einem Betriebszustand bei einer induktiven Energieübertragung zwischen dem Kochfeld und dem Gargeschirr ein magnetisches Feld in dem Geschirr zu messen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere, aber nicht beschränkt darauf, darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Komforts, und zwar eines Bedienkomforts bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 9, 12 und 14 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für eine Aufstelleinheit, insbesondere zur Verwendung mit, und vorzugsweise zu einer Aufstellung auf, einem Haushaltsgerät, mit einer Sensoreinheit, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine elektrische Feldkenngröße zu sensieren.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein Komfort, und zwar ein Bedienerkomfort gesteigert sowie eine einfache und/oder komfortable Bedienbarkeit ermöglicht werden. Mittels einer derartigen Sensorvorrichtung kann aufgrund einer Sensierung zumindest einer elektrischen Feldkenngröße ein elektrisches Feld in und/oder um eine Aufstelleinheit bei Verwendung mit einem Haushaltsgerät sensiert werden. Ferner können damit Charakteristika des elektrischen Felds ermittelt und vorteilhaft mit einer Charakteristik eines Ansteuerungssignals zur Erzeugung einer induktiven Energieübertragung zwischen dem Haushaltsgerät und der Aufstelleinheit verglichen werden. Damit kann wiederum bevorzugt eine Kopplung der Sensorvorrichtung zu einer Heizzone, auf welcher die Aufstelleinheit aufgestellt ist, und/oder zu zumindest einem der Heizzone zugeordneten Heizelement automatisch durchgeführt werden. Ferner kann damit auf eine manuelle Zuordnung und/oder Kopplung durch einen Bediener verzichtet werden. Darüber hinaus kann mit Sensierung der elektrischen Feldkenngröße auf eine Messung und/oder Erfassung eines magnetischen Felds, insbesondere einer magnetischen Feldkenngröße, in der und/oder um die Aufstelleinheit verzichtet werden. Somit können vorteilhaft Fehlerquellen reduziert werden, welche beispielsweise aufgrund von magnetischen Störfeldern die Messung und/oder Erfassung des magnetischen Felds erschweren und/oder verfälschen könnten. Ferner kann eine Effizienz, beispielsweise hinsichtlich einer Betriebs-, Leistungs-, Arbeits- , Produkt- und/oder Kosteneffizienz, gesteigert werden. Zudem kann eine hohe Sicherheit, insbesondere für den Bediener, erreicht werden.
Die Sensorvorrichtung könnte Teil der Aufstelleinheit und/oder des Haushaltsgeräts sein. Die Sensorvorrichtung könnte ein Zubehör für die Aufstelleinheit sein. Beispielsweise ist die Sensorvorrichtung Teil eines Aufstelleinheitssensors zur temporären Anbringung an und/oder Einbringung in die Aufstelleinheit, insbesondere zur Einbringung in einen Aufnahmebereich für Gargut und/oder Lebensmittel. Der Aufstelleinheitssensor könnte reversibel mit der Aufstelleinheit verbindbar sein. Insbesondere weist der Aufstelleinheitssensor zumindest ein Gehäuse auf. Der Aufstelleinheitssensor könnte zumindest eine Befestigungseinheit zur mechanischen und/oder magnetischen Befestigung an der Aufstelleinheit aufweisen. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Aufstelleinheitssensor zur freien Einbringung in dem Aufnahmebereich für Gargut und/oder Lebensmittel vorgesehen sein (treibt frei im Gargut und/oder Lebensmittel, beispielsweise im Wasser).
Denkbar wäre auch, dass die Sensorvorrichtung zumindest teilweise in die Aufstelleinheit und/oder das Haushaltsgerät integriert ist. Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung zumindest teilweise in ein Gehäuse der Aufstelleinheit und/oder des Haushaltsgeräts integriert sein. Die Sensorvorrichtung könnte in und/oder an einer Wandung der Aufstelleinheit und/oder in einem Griff der Aufstelleinheit angeordnet sein. Die Wandung und/oder der Griff könnte/könnten ein Gehäuse für die Sensorvorrichtung ausbilden. Hinsichtlich des Haushaltsgeräts, könnte die Sensorvorrichtung zumindest teilweise in eine Aufstellplatte des Haushaltsgeräts integriert und bevorzugt in zumindest einem Bereich einer vordefinierten Heizzone angeordnet sein.
Ferner geht die Erfindung vorliegend aus von einer Aufstelleinheit mit einer Sensorvorrichtung, insbesondere der zuvor genannten Aufstelleinheit mit der zuvor genannten Sensorvorrichtung. Insbesondere weist die Aufstelleinheit die Sensorvorrichtung auf. Dadurch kann ein Komfort weiter gesteigert und eine Konstruktion verbessert werden. Zudem kann eine Integrativität erhöht werden.
Die Sensorvorrichtung und/oder das Haushaltsgerät ist/sind zur Verwendung und/oder Anordnung in einem Haushalt, insbesondere einer Küche, vorgesehen. Bei dem Haushaltsgerät kann es sich beispielsweise um ein Gargerät, wie beispielsweise eine Mikrowelle und/oder einen Grill und/oder ein Dampfgerät und/oder einen Backofen und/oder bevorzugt ein Kochfeld handeln. Besonders bevorzugt ist das Kochfeld als Induktionskochfeld ausgebildet. Das als Induktionskochfeld ausgebildete Haushaltsgerät, die Sensorvorrichtung und zumindest die Aufstelleinheit sind wiederum Teil eines Kochfeldsystems, insbesondere eines Kochfeldsystems, wobei das Kochfeldsystem zusätzlich eine Vielzahl an Einheiten und/oder Vorrichtungen aufweisen könnte, welche zu einer Be- und/oder Verarbeitung von Lebensmitteln verwendet werden können. Bevorzugt ist das Kochfeldsystem als Induktionskochfeldsystem ausgebildet und könnte zusätzlich zumindest ein Haushaltsgeräteobjekt, insbesondere ein Kochfeldobjekt, aufweisen. Beispielsweise könnte es sich bei dem Haushaltsgeräteobjekt um zumindest eine Abzugseinheit handeln. Denkbar wäre auch, dass das Haushaltsgeräteobjekt zumindest teilweise Teil einer Untergruppe zumindest des Haushaltsgeräts, insbesondere des Kochfelds, sein könnte. Das Haushaltsgeräteobjekt könnte beispielsweise zumindest eine Steuereinheit, beispielsweise eine Fernsteuerung, und/oder zumindest eine Bedienerschnittstelle und/oder zumindest eine Abzugsgebläseeinheit und/oder zumindest eine Heizeinheitensteuerelektronik aufweisen.
Das Haushaltsgerät weist die Aufstellplatte auf. Die Aufstellplatte ist zumindest eine, insbesondere plattenartige, Einheit, welche zu einem Aufstellen wenigstens der Aufstelleinheit und/oder zu einem Auflegen wenigstens eines Lebensmittels, insbesondere des Garguts, vorgesehen ist. Die Aufstellplatte könnte beispielsweise als eine Arbeitsplatte, ins- besondere als eine Küchenarbeitsplatte, oder als ein Teilbereich zumindest einer Arbeitsplatte, insbesondere zumindest einer Küchenarbeitsplatte, insbesondere des Kochfeldsystems, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Küchenarbeitsplatte, insbesondere im Gegensatz zu einer Kochfeldplatte, zusätzlich dazu vorgesehen, einen Lebensmittelzubereitungsbereich bereitzustellen, insbesondere indem beispielsweise ein Schneiden und/oder Mischen und/oder Stampfen und/oder Schälen von Lebensmitteln durchgeführt werden könnte. Insbesondere handelt es sich bei der Küchenarbeitsplatte um ein Möbelstück, vorzugsweise ein Küchenmöbelstück. Die Küchenarbeitsplatte ist vorteilhaft ein Teil der Küche und begrenzt und/oder schließt insbesondere einen Teil einer Baugruppe von Küchenschränken und/oder Küchenmöbeln und/oder weiterer Haushaltsgeräte, wie beispielsweise eine Spülmaschine und/oder eine Waschmaschine und/oder einen Backofen, nach oben hin ab.
Alternativ und/oder zusätzlich könnte die Aufstellplatte als eine Kochfeldplatte ausgebildet sein. Die als Kochfeldplatte ausgebildete Aufstellplatte könnte zumindest einen Teil eines Kochfeldaußengehäuses des Kochfelds ausbilden und vorteilhaft gemeinsam mit zumindest einer Gehäuseeinheit des Kochfelds, mit welcher die Kochfeldplatte in wenigstens einem montierten Zustand verbunden ist, das Kochfeldaußengehäuse wenigstens zu einem Großteil ausbilden. Vorzugsweise ist die Aufstellplatte aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt. Die Aufstellplatte könnte zumindest teilweise oder wenigstens zu einem Großteil aus Glas und/oder aus Glaskeramik und/oder aus Neolith und/oder aus Dekton und/oder aus Holz und/oder aus Marmor und/oder aus Stein, insbesondere aus Naturstein, und/oder aus Schichtstoff und/oder aus Kunststoff und/oder aus Keramik und/oder einem Verbundmaterial ausgebildet sein. Unter dem Ausdruck „zu einem Großteil“ sollen zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 65 %, vorzugsweise zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und besonders vorteilhaft höchstens 95 % eines Volumen- und/oder Massenanteils verstanden werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufstellplatte eine Dicke, insbesondere eine Materialstärke, von insbesondere höchstens 30 mm, vorzugsweise von höchstens 20 mm und besonders bevorzugt von höchstens 12 mm auf. In dem vorliegenden Dokument beziehen sich Lagebezeichnungen, wie beispielsweise „unterhalb“ oder „oberhalb“, auf den montierten Zustand der Aufstell platte, sofern dies nicht explizit anderweitig beschrieben ist. Die Aufstelleinheit ist zum Aufstellen auf die Aufstellplatte vorgesehen. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Aufstelleinheit als Gargeschirr ausgebildet ist. Dadurch kann ein Komfort, und zwar ein Bedienerkomfort weiter gesteigert werden. Das Gargeschirr kann beispielsweise als ein Topf und/oder Pfanne und/oder Bräter oder ähnliches ausgebildet und zu einer unmittelbaren Aufnahme von Gargut und/oder Lebensmitteln vorgesehen sein. Möglicherweise ist das Gargeschirr als Teppan-Yaki- Platte, insbesondere als Grillplatte, ausgebildet. Weiterhin wäre es möglich, dass das Gargeschirr als Bratspieß ausgebildet und die Sensorvorrichtung zumindest teilweise in dem Bratspieß angeordnet ist.
Um einen Komfort noch weiter zu steigern, wird in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Aufstelleinheit als ein Haushaltskleingerät ausgebildet ist. Das Haushaltskleingerät könnte beispielsweise ein Kaffeekocher und/oder ein Toaster und/oder ein Wasserkocher und/oder ein Mixer und/oder ein Rührer sein. Vorteilhaft ist das Haushaltskleingerät beim Aufstellen auf die Aufstellplatte zumindest teilweise induktiv mit Energie versorgbar. Ist das Haushaltsgerät als Induktionskochfeld ausgebildet, könnte die Aufstelleinheit beim Aufstellen auf die Küchenarbeitsplatte zumindest zur Beheizung zumindest teilweise induktiv mit Energie versorgt werden. Denkbar wäre auch, dass die Aufstelleinheit eine Unterlegeinheit umfasst, welche zur Unterlage unter dem Gargeschirr oder dem Haushaltskleingerät vorgesehen ist. Vorteilhaft ist die Unterlegeinheit zwischen der Aufstellplatte und dem Gargeschirr oder dem Haushaltskleingerät anordenbar. Insbesondere ist die Aufstelleinheit in einem Kochflächenbereich auf der Aufstellplatte anordenbar und/oder aufstellbar.
Denkbar wäre, dass die Aufstell platte Gravuren und/oder Aufdrucke zur Markierung eines Kochflächenbereichs, insbesondere des genannten Kochflächenbereichs, für zumindest die Aufstelleinheit aufweist. Vorzugsweise ist die Aufstellplatte jedoch frei von Gravuren und/oder Aufdrucken. Das Haushaltsgerät, insbesondere die Aufstellplatte, weist zumindest den Kochflächenbereich auf. Vorzugsweise ist der Kochflächenbereich als variabler Kochflächenbereich ausgebildet. Unter einem „variablen Kochflächenbereich“ soll ein Kochflächenbereich verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine an zumindest die aufgestellte Aufstelleinheit, insbesondere das Haushaltskleingerät oder das Gargeschirr, angepasste Heizzone zu bilden. Die Heizzone kann bevorzugt hinsichtlich zumindest einer Größe und/oder Form an die Aufstelleinheit angepasst sein. Vorteilhaft unterscheidet sich der variable Kochflächenbereich von einem Kochflächenbereich, bei welchem Heizzonen, insbesondere durch Markierungen auf der Aufstellplatte, fest vorgegeben sind. Bevorzugt weist das Haushaltsgerät zumindest eine Heizeinheit auf, welche als Widerstandsheizeinheit und/oder vorzugsweise als eine Induktionsheizeinheit ausgebildet ist. Insbesondere ist die Heizeinheit unterhalb der Aufstellplatte angeordnet. Vorteilhaft ist die Heizeinheit zur Beheizung zumindest der Aufstelleinheit, insbesondere des Gargeschirrs, in dem Kochflächenbereich, und zwar in zumindest der Heizzone auf der Aufstell platte vorgesehen.
Insbesondere ist das Kochfeldsystem als ein Energieübertragungssystem, insbesondere als ein Induktionsenergieübertragungssystem, ausgebildet. Das Energieübertragungssystem weist zumindest eine Hauptfunktionalität in Form einer drahtlosen Energieübertragung, insbesondere in Form einer drahtlosen Energieversorgung von Aufstelleinheiten, insbesondere Gargeschirren oder Haushaltskleingeräten, insbesondere zumindest dem Haushaltskleingerät, auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionsgarsystem mit zumindest einer von einer reinen Garfunktion abweichenden weiteren Hauptfunktion, insbesondere zumindest einer Energieversorgung und einem Betrieb von Haushaltskleingeräten, ausgebildet. Beispielsweise könnte das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionsbackofensystem und/oder als ein Induktionsgrillsystem ausgebildet sein. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das als Induktionsgarsystem ausgebildete Induktionsenergieübertragungssystem als das Induktionskochfeldsystem, welches zumindest das Kochfeld, insbesondere das Induktionskochfeld, umfasst, ausgebildet. Vorteilhaft weist das Induktionsenergieübertragungssystem eine unterhalb der Aufstellplatte angeordnete Versorgungseinheit auf, welche zumindest ein Versorgungsinduktionselement zur induktiven Bereitstellung von Energie umfasst. Es wäre denkbar, dass das Induktionsenergieübertragungssystem eine Steuereinheit umfasst, welche in zumindest dem Betriebszustand die Versorgungseinheit ansteuert und mit Energie, insbesondere mit elektrischer Energie, versorgt. Die Steuereinheit und die Versorgungseinheit sind vorteilhaft Teil des Haushaltsgeräts, insbesondere des Kochfelds. Denkbar wäre auch, dass das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Haushaltskleingeräteversorgungssystem ausgebildet ist, welches zumindest eine Kleingeräteversorgungseinheit umfasst, und neben einer Hauptfunktion in Form einer Energieversorgung und eines Betriebs von Haushaltskleingeräten, zusätzlich zur Bereitstellung von Garfunktionen vorgesehen sein kann. Die Steuereinheit und die Versorgungseinheit sind dann insbesondere Teil der Kleingeräteversorgungseinheit.
Bevorzugt ist die Heizeinheit Teil der Versorgungseinheit oder als solche ausgebildet. Die Versorgungseinheit ist eine Einheit, welche in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere zumindest dem Betriebszustand, induktiv Energie bereitstellt und welche insbesondere eine Hauptfunktionalität in Form einer Energiebereitstellung aufweist. Zu der Bereitstellung von Energie weist die Versorgungseinheit zumindest das Versorgungsinduktionselement auf, welches zumindest eine Spule, insbesondere zumindest eine Primärspule, aufweist und/oder als eine Spule ausgebildet ist und welches insbesondere in zumindest dem Betriebszustand induktiv Energie bereitstellt. Insbesondere weist die Versorgungseinheit einen Primärschwingkreis aus. Die Versorgungseinheit könnte zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, besonders vorteilhaft zumindest fünf, vorzugsweise zumindest acht und besonders bevorzugt mehrere Versorgungsinduktionselemente aufweisen, welche in zumindest dem Betriebszustand jeweils induktiv Energie bereitstellen könnten, und zwar insbesondere an ein einziges Aufnahmeinduktionselement oder an zumindest zwei oder mehrere Aufnahmeinduktionselemente zumindest der Aufstelleinheit und/oder zumindest einer weiteren Aufstelleinheit. Zumindest ein Teil der Versorgungsinduktionselemente könnten in einem Nahbereich zueinander angeordnet, beispielsweise in einer Reihe und/oder in Form einer Matrix angeordnet, sein.
Bevorzugt ist die Steuereinheit Teil einer Haushaltsgerätesteuereinheit des Haushaltsgeräts und/oder als solche ausgebildet. Die Steuereinheit soll als eine elektronische Einheit verstanden werden, welche in zumindest dem Betriebszustand zumindest ein Versorgungsinduktionselement der Versorgungseinheit, insbesondere repetitiv mit einer Schaltfrequenz, ansteuert und mit Energie versorgt. Vorzugsweise weist die Steuereinheit zu der Steuerung und Energieversorgung zumindest des Versorgungsinduktionselements zumindest einen Wechselrichter auf, welcher insbesondere als ein Resonanzinverter und/oder als ein dualer Halbbrückeninverter ausgebildet sein kann. Der Wechselrichter umfasst bevorzugt zumindest zwei Schaltelemente, welche durch die Steuereinheit einzeln ansteuerbar sind. Unter einem „Schaltelement“ soll ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zwischen zwei Punkten, insbesondere Kontakten des Schaltelements, eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen und/oder zu trennen. Vor- zugsweise weist das Schaltelement zumindest einen Steuerkontakt auf, über den es geschaltet werden kann. Vorzugsweise ist das Schaltelement als Halbleiterschaltelement, insbesondere als Transistor, beispielsweise als Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder Organischer Feldeffekttransistor (OFET), vorteilhaft als Bipolartransistor mit vorzugsweise isolierter Gate-Elektrode (IGBT), ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Schaltelement als mechanisches und/oder elektromechanisches Schaltelement, insbesondere als ein Relais, ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit zumindest einem darin gespeicherten Steuerprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Vorzugsweise steuert die Steuereinheit zumindest das Versorgungsinduktionselement zu einer Erzeugung des magnetischen Felds, insbesondere eines magnetischen Wechselfelds, und zu einer Versorgung mit elektrischer Energie, mit einem elektrischen Wechselstrom an, insbesondere dessen Schaltfrequenz bevorzugt in einem Bereich von 20 kHz bis 150 kHz und besonders bevorzugt in einem Bereich von 30 kHz bis 75 kHz liegt. Vorteilhaft erfolgt die induktive Energieübertragung zwischen dem Haushaltsgerät und der Aufstelleinheit mittels des magnetischen Felds, insbesondere des magnetischen Wechselfelds.
Insbesondere ist die Aufstelleinheit und bevorzugt die Sensorvorrichtung in zumindest dem Betriebszustand dem von der Versorgungseinheit erzeugten magnetischen Feld zumindest teilweise ausgesetzt. Vorteilhaft ist die Aufstelleinheit in zumindest dem Betriebszustand an und/oder auf dem Haushaltsgerät angeordnet, beispielsweise ist die Aufstelleinheit auf der Aufstellplatte des Kochfelds angeordnet, und zumindest teilweise dem magnetischen Feld ausgesetzt. Vorzugsweise weist das Energieübertragungssystem zumindest eine Energieaufnahmeeinheit auf. Bevorzugt ist die Energieaufnahmeeinheit Teil der Aufstelleinheit und/oder in der Aufstelleinheit angeordnet. Die Energieaufnahmeeinheit kann einen Sekundärschwingkreis, insbesondere einen elektrischen Sekundärschwingkreis, zu einem Empfang und/oder Verarbeitung der induktiv bereitgestellten Energie aufweisen.
Das magnetische Feld erstreckt sich in zumindest dem Betriebszustand zumindest entlang einer räumlichen Komponente. Vorzugsweise steht die räumliche Komponente in zumindest dem Betriebszustand zumindest im Wesentlichen senkrecht auf einer Haupterstreckungsebene des Haushaltsgeräts, insbesondere der Aufstellplatte, wobei die zumin- dest im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung der räumlichen Komponente zu der Haupterstreckungsebene um weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 % und besonders bevorzugt weniger als 2 % von einem rechten Winkel abweicht. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll prinzipiell in diesem Dokument verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert weniger als 20 %, vorzugsweise weniger als 10 % und besonders bevorzugt weniger als 5 % des vorgegebenen Werts beträgt. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll vorliegend eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ausgerichtet ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft.
Vorzugsweise fließt in zumindest dem Betriebszustand in dem Primärschwingkreis ein, insbesondere durch die Steuereinheit, vorteilhaft in seiner Frequenz und/oder Amplitude und/oder Phasenlage, steuerbarer, primärer elektrischer Wechselstrom, durch welchen das Versorgungsinduktionselement das magnetische Feld, insbesondere ein elektromagnetisches Feld, erzeugt, welches in der Energieaufnahmeeinheit, insbesondere dem Aufnahmeinduktionselement, einen sekundären elektrischen Wechselstrom induziert. Insbesondere weist die Energieaufnahmeeinheit in zumindest dem Betriebszustand ein elektrisches Wechselfeld auf.
Insbesondere ist die Sensorvorrichtung dazu vorgesehen, zumindest die elektrische Feldkenngröße des elektrischen Wechselfelds zu sensieren. Die elektrische Feldkenngröße kennzeichnet das elektrische Feld, insbesondere das elektrische Wechselfeld. Die elektrische Feldkenngröße kann beispielsweise eine Spannung und/oder eine Spannungsdifferenz und/oder eine Frequenz und/oder ein Strom und/oder eine elektrische Feldstärke und/oder eine elektrische Flussdichte sein. Das elektrische Feld, insbesondere das elektrische Wechselfeld, und zwar zumindest die elektrische Feldkenngröße ist verschieden von dem magnetischen Feld, vorteilhaft einer magnetischen Feldkenngröße. Darunter, dass die Sensorvorrichtung zur Sensierung zumindest der elektrischen Feldkenngröße vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass die Sensorvorrichtung die elektrische Feldkenngröße zumindest detektiert und/oder misst und/oder analysiert.
Ferner soll unter „vorgesehen“ hier und im Folgenden speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensorvorrichtung ein Empfangselement aufweist, in welchem in zumindest einem Betriebszustand induktiv ein Strom erzeugt ist, vorteilhaft aufgrund des magnetischen Felds. Hierdurch kann ein Komfort und eine Effizienz gesteigert werden. Zudem kann eine Sensierung eines elektrischen Felds verbessert, und zwar vereinfacht werden. Insbesondere handelt es sich bei zumindest dem Betriebszustand um den zuvor genannten Betriebszustand. Bevorzugt ist das Empfangselement Teil der Energieaufnahmeeinheit. Das Empfangselement kann als ein Aufnahmeinduktionselement zu einem Empfang der induktiv bereitgestellten Energie ausgebildet sein. In dem Empfangselement, insbesondere in dem Aufnahmeinduktionselement, kann aufgrund des magnetischen Felds, insbesondere des magnetischen Wechselfelds, ausgehend von dem Versorgungsinduktionselement eine Wechselspannung induziert werden. Insbesondere ist die Wechselspannung in zumindest dem Betriebszustand in dem Empfangselement induziert. In zumindest dem Betriebszustand könnte aufgrund des magnetischen Felds, insbesondere des magnetischen Wechselfelds, der elektrische Strom in dem Sekundärschwingkreis fließen. Bevorzugt ist aufgrund des veränderlichen magnetischen Felds in zumindest dem Betriebszustand das elektrische Feld, insbesondere das elektrische Wechselfeld, in dem Empfangselement erzeugt. In zumindest dem Betriebszustand können Wirbelströme in dem Empfangselement erzeugt sein. Vorteilhaft sind Wirbelströme Ströme, welche in einem ausgedehnten elektrischen Leiter, vorliegend dem Empfangselement, in dem sich zeitlich ändernden Magnetfeld induziert sind.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Empfangselement ein Bulkmaterial aufweist. Dadurch können ein Komfort und eine Effizienz gesteigert sowie eine vorteilhaft kompakte Konstruktion bereitgestellt werden. Zudem kann mittels eines ein Bulkmaterial aufweisenden Empfangselements eine vorteilhafte Integrität in eine Aufstelleinheit bereitgestellt werden, und zwar besonders bevorzugt dann, wenn das Bulkmaterial zumindest eine Wandung der Aufstelleinheit ausbildet.
Das Empfangselement könnte zumindest teilweise einstückig und vorteilhaft einteilig mit der Aufstelleinheit, insbesondere zumindest einer Wandung der Aufstelleinheit, ausgebildet sein. Unter „einstückig“ soll zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder Schweißpro- zess und/oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess. Ferner soll unter „einteilig“ in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, besonders bevorzugt in einem Spritzgussverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, und/oder in einem Stanzverfahren aus dem einzelnen Rohling hergestellt. Das Empfangselement, insbesondere das Bulkmaterial, könnte beispielsweise die Bodenwandung der Aufstelleinheit ausbilden oder in diese, und zwar einen Boden der Aufstelleinheit integriert sein. Das Bulkmaterial könnte zumindest die Bodenwandung, insbesondere eine Bodenplatte der Aufstelleinheit, sein. Denkbar wäre auch, dass das Gehäuse der Aufstelleinheit, insbesondere das Gargeschirr, einteilig ausgebildet ist und das Empfangselement, insbesondere das Bulkmaterial das Gehäuse der Aufstelleinheit zumindest teilweise und vorteilhaft zumindest zu einem Großteil ausgebildet. Alternativ kann das Bulkmaterial ein separates Element sein, welches bevorzugt in dem Boden der Aufstelleinheit angeordnet ist. Insbesondere weist das Aufnahmeinduktionselement das Bulkmaterial auf. Das Bulkmaterial kann zumindest teilweise oder wenigstens zumindest zu einem Großteil aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Beispielsweise weist das Bulkmaterial auf oder besteht das Bulkmaterial aus einem Metall, wie Stahl, vorteilhaft Edelstahl, Eisen, Gusseisen, Kupfer, Aluminium, einem Alu-Guss und/oder einem anderem, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material. Denkbar wäre auch, dass das Bulkmaterial zumindest eine Legierung, vorteilhaft eine Legierung aus einem ferromagnetischen Material aufweist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Empfangselement eine Spule aufweist. Damit kann eine Konstruktion weiter verbessert sowie ein Komfort und eine Effizienz hinsichtlich einer Sensierung einer elektrischen Feldkenngröße gesteigert werden. Zudem kann vorteilhaft mittels einer Spule neben einer reinen Beheizung einer Aufstelleinheit eine weitere Hauptfunktion, und zwar hinsichtlich einer elektrischen Energieversorgung zu einem Betrieb der Aufstelleinheit, bevorzugt eines Haushaltskleingeräts, bereitgestellt werden. Insbesondere ist die Spule als Sekundärspule ausgebildet. Das Aufnahmeinduktionselement kann zumindest die Sekundärspule aufweisen und/oder ist als die Sekundärspule ausgebildet.
Zudem wird vorgeschlagen, dass bei der Sensierung der elektrischen Feldkenngröße die Sensoreinheit den Strom im Empfangselement sensiert. Hierdurch kann eine Messung zumindest einer elektrischen Feldkenngröße verbessert und damit eine Effizienz und/oder ein Komfort gesteigert werden.
Vorzugsweise weist die Sensoreinheit zur Messung des Stroms durch die Spule zumindest einen Strommesser an einem Spuleneingang und/oder Spulenausgang auf. Dadurch kann eine elektrischen Feldkenngröße noch effizienter sensiert werden. Ferner kann damit ein Komfort und eine Effizienz gesteigert werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Strommesser um einen insbesondere induktiven Stromwandler (current transformer). Besonders bevorzugt ist der Strommesser als ein dem Fachmann bekannter Strommesser zur Messung des Stroms durch die Spule ausgebildet. Mittels des Strommessers ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, Charakteristika des elektrischen Felds zu ermitteln und/oder zu analysieren und/oder zu messen. Bevorzugt sind die Charakteristika des elektrischen Felds mit den Charakteristika eines Ansteuerungssignals, insbesondere der Schaltfrequenz, der Versorgungseinheit, insbesondere des Versorgungelements, korreliert.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest eine Feld-Sonde aufweist. Damit kann eine Sensierung zumindest einer elektrischen Feldkenngröße weiter verbessert werden. Außerdem kann ein Komfort gesteigert werden. Zudem kann bevorzugt auf einen Strommesser und/oder ein eine Spule aufweisendes Empfangselement verzichtet werden. Vorteilhaft können hierdurch wiederum Kosten reduziert und eine kompakte Konstruktion bereitgestellt werden. Insbesondere ist die Feld- Sonde als eine elektrische Feld-Sonde ausgebildet. Die Feld-Sonde kann dazu vorgesehen sein, zumindest eine elektrische Feldstärke zu messen. Bevorzugt weist die Feld- Sonde zumindest eine Antenne auf. Die Antenne kann beispielsweise als eine Dipolantenne ausgebildet sein. Mittels der Feld-Sonde kann die Sensoreinheit zumindest die elektrische Feldkenngröße sensieren. In zumindest dem Betriebszustand kann das elektrische Feld zumindest ein Signal in der Antenne hervorrufen. Vorzugsweise weist das Signal in der Antenne Charakteristika auf, welche mit den Charakteristika des Ansteuerungssignals der Versorgungseinheit, insbesondere des Versorgungelements, korreliert sind.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Sensorvorrichtung eine weitere Sensoreinheit aufweist, welche zur Erfassung zumindest einer Kenngröße der Aufstelleinheit und/oder eines sich in der Aufstelleinheit befindlichen Lebensmittels vorgesehen ist. Hierdurch kann ein Komfort weiter gesteigert werden. Mittels einer weiteren Sensoreinheit kann für einen Benutzer eine Kenngröße der Aufstelleinheit und/oder eines sich in der Aufstelleinheit befindlichen Lebensmittels bereitgestellt und damit ein Kocherlebnis für den Bediener verbessert werden. Die weitere Sensoreinheit kann beispielsweise einen Temperatursensor, und/oder einen Gewichtssensor und/oder einen Drucksensor und/oder einen Flüssigkeitsstandsensor und/oder eine elektronische Zunge zur elektronischen Imitierung des Geschmacksinns und/oder eine elektronische Nase zur elektronischen Imitierung des Geruchssinns aufweisen. Die Kenngröße der Aufstelleinheit und/oder des sich in der Aufstelleinheit befindlichen Lebensmittels kennzeichnet zumindest eine Eigenschaft der Aufstelleinheit und/oder des sich in der Aufstelleinheit befindlichen Lebensmittels, und zwar bevorzugt in dem Betriebszustand. Bei der Kenngröße könnte es sich beispielsweise um eine Temperatur und/oder ein Gewicht der Aufstelleinheit und/oder des sich in der Aufstelleinheit befindlichen Lebensmittels handeln.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Kochfeldsystem, insbesondere einem Induktionskochfeldsystem, mit einer Aufstelleinheit, insbesondere der zuvor genannten Aufstelleinheit und mit dem als Induktionskochfeld ausgebildeten Haushaltsgerät, auf welchem die Aufstelleinheit aufgestellt ist. Um einen Komfort, insbesondere Bedienerkomfort, und eine Flexibilität zu steigern, wird vorgeschlagen, dass das Kochfeldsystem eine Zuordnungseinheit aufweist, welche zu einer Zuordnung der Sensorvorrichtung zu zumindest einer Heizzone, insbesondere auf welcher die Aufstelleinheit aufgestellt ist, vorgesehen ist. Hierdurch kann eine Kopplung einer Sensorvorrichtung zu zumindest einer Heizzone innerhalb eines Kochflächenbereichs und/oder zu zumindest einem der Heizzone zugeordneten Versorgungselement automatisch durchgeführt werden, wodurch ein Komfort, und zwar ein Bedienkomfort vorteilhaft gesteigert werden kann. Damit kann auf eine manuelle Zuordnung und/oder Kopplung durch einen Bediener verzichtet werden. Außerdem kann ein Kocherlebnis für den Bediener sowie eine Effizienz, hinsichtlich einer Betriebs-, Leistungs-, Arbeits-, Produkt- und/oder Kosteneffizienz, gesteigert werden.
Insbesondere handelt es sich bei dem Kochfeldsystem um das bereits genannte Kochfeldsystem. Die Zuordnungseinheit kann Teil des Haushaltsgeräts und/oder der Aufstelleinheit sein. Bevorzugt ist die Zuordnungseinheit Teil einer Haushaltsgerätesteuereinheit des Haushaltsgeräts. Insbesondere ist die Zuordnungseinheit zu einer Zuordnung der Sensorvorrichtung, vorteilhaft der Sensoreinheit und/oder der weiteren Sensoreinheit, zu zumindest einer Heizzone, und zwar zu zumindest der Heizzone, auf welcher die Aufstelleinheit aufgestellt und/oder welche an die Aufstelleinheit angepasst ist, vorgesehen. Die Zuordnungseinheit kann aufgrund einer Information, und zwar einer Information basierend auf zumindest der elektrischen Feldkenngröße, und/oder der elektrischen Feldkenngröße selbst die Sensorvorrichtung zumindest der Heizzone zuordnen. Bevorzugt weist das elektrische Feld eine zumindest im Wesentlichen identische Charakteristik, besonders bevorzugt eine zumindest im Wesentlichen identische Frequenz, auf wie die Schaltfrequenz, mit welcher die Versorgungseinheit, insbesondere das Versorgungelement, in zumindest dem Betriebszustand betrieben ist. Vorteilhaft ordnet die Zuordnungseinheit anhand der elektrischen Feldkenngröße, bevorzugt der Frequenz, des elektrischen Felds die Sensorvorrichtung, insbesondere die Sensoreinheit und/oder die weitere Sensoreinheit, der Heizzone zu. Die Zuordnungseinheit kann in dem Betriebszustand dazu vorgesehen sein, die elektrische Feldkenngröße, und zwar bevorzugt die Frequenz des elektrischen Felds mit einer Frequenz des angelegten magnetischen Felds zu vergleichen. Stimmen die Frequenz des elektrischen Felds und die Frequenz der Schaltfrequenz überein, mit welcher in zumindest dem Betriebszustand die Versorgungseinheit, insbesondere das Versorgungselement, betrieben ist, kann die Zuordnungseinheit die Sensorvorrichtung der Heizzone mit der genannten Schaltfrequenz zuordnen.
Darüber hinaus geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung, insbesondere der zuvor genannten Sensorvorrichtung, für eine Aufstelleinheit, insbesondere der zuvor genannten Aufstelleinheit insbesondere zur Verwendung mit, und vorzugsweise zu einer Aufstellung auf, einem Haushaltsgerät, insbesondere dem zuvor genannten Haushaltsgerät, wobei zumindest eine elektrische Feldkenngröße sen- siert wird. Durch ein derartiges Betriebsverfahren kann eine komfortable und effiziente Erkennung einer induktiven Energieübertragung ermöglicht und eine einfache und effiziente Kopplung einer Sensorvorrichtung zu zumindest einer Heizzone bereitgestellt werden.
Die Sensorvorrichtung und/oder das Kochfeldsystem und/oder die Aufstelleinheit und/oder das Verfahren soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann/können die Sensorvorrichtung und/oder das Kochfeldsystem und/oder die Aufstelleinheit und/oder das Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen, Einheiten und Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in diesem Dokument angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Kochfeldsystem mit einem als Induktionskochfeld ausgebildeten Haushaltsgerät, einer Aufstelleinheit und mit einer Sensorvorrichtung,
Fig. 2 das Kochfeldsystem in einer schematischen Schnittdarstellung,
Fig. 3 ein Verfahren zum Betrieb der Sensorvorrichtung und des Induktionskochfelds in einem schematischen Flussdiagramm,
Fig. 4 ein Kochfeldsystem mit einem als Induktionskochfeld ausgebildeten Haushaltsgerät, einer Aufstelleinheit und mit einer Sensorvorrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 das Kochfeldsystem in einer schematischen Schnittdarstellung gemäß Figur 4.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachfolgend handelt es sich bei den vorliegenden Figuren um schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellungen.
Figur 1 zeigt ein Kochfeldsystem 60a, welches vorliegend als ein Induktionskochfeldsystem ausgebildet ist. Das Kochfeldsystem 60a umfasst ein Haushaltsgerät 10a, welches dementsprechend als ein Induktionskochfeld 62a ausgebildet ist. Das Kochfeldsystem 60a weist eine Aufstelleinheit 14a auf, welche auf das Haushaltsgerät 10a aufgestellt ist. In dieser beispielhaften Ausführung ist die Aufstelleinheit 14a als ein Gargeschirr 70a ausgebildet (vgl. Figur 1). Das Gargeschirr 70a ist vorliegend beispielsweise als Topf dargestellt. Das Haushaltsgerät 10a weist eine Aufstell platte 78a auf. Die Aufstellplatte 78a ist vorliegend als Kochfeldplatte, und zwar beispielhaft als Glaskeramikplatte ausgebildet. Denkbar wäre auch, dass die Aufstell platte 78a alternativ und/oder zusätzlich als Küchenarbeitsplatte ausgebildet ist.
Die Aufstelleinheit 14a ist zu einem Aufstellen auf der Aufstellplatte 78a vorgesehen. Die Aufstelleinheit 14a ist in einem Kochflächenbereich 82a zu zumindest einer Beheizung und/oder Energieübertragung auf der Aufstellplatte 78a anordenbar. Die Aufstellplatte 78a weist den Kochflächenbereich 82a auf. In dieser beispielhaften Ausführung handelt es sich um einen variablen Kochflächenbereich 82a, welcher vorliegend frei von Markierungen und/oder festen Positionen zum Aufstellen zumindest der Aufstelleinheit 14a ist. Vielmehr ist die Aufstellplatte 78a frei von den Markierungen und/oder Positionsangaben. Der variable Kochflächenbereich 82a ist dazu vorgesehen, zumindest eine an zumindest die aufgestellte Aufstelleinheit 14a angepasste Heizzone 66a zu bilden (vgl. Figur 1).
Das Kochfeldsystem 60a weist ein Energieübertragungssystem 90a auf, welches vorliegend als Induktionsenergieübertragungssystem ausgebildet ist. Das Energieübertragungssystem 90a weist zumindest eine Hauptfunktionalität in Form einer drahtlosen Energieübertragung auf. Das Energieübertragungssystem 90a weist eine Versorgungseinheit 92a auf, welche unterhalb der Aufstellplatte 78a angeordnet ist (vgl. Figur 2). Das Kochfeld 10a weist eine Heizeinheit auf. Die Heizeinheit bildet die Versorgungseinheit 92a zumindest teilweise und vorliegend vollständig aus. Die Versorgungseinheit 92a ist schematisch in Figur 2 unterhalb der Aufstellplatte 78a dargestellt. Die Versorgungseinheit 92a weist zumindest ein Versorgungsinduktionselement zur induktiven Bereitstellung von Energie auf. Das Versorgungsinduktionselement ist in dieser beispielhaften Ausführung als eine Spule, und zwar als eine Primärspule ausgebildet, welche in zumindest einem Betriebszustand induktiv Energie bereitstellt, und zwar für zumindest die Aufstelleinheit 14a (vgl. Figur 2). In dieser beispielhaften Ausführung weist die Versorgungseinheit 92a mehrere Versorgungsinduktionselemente auf, welche beispielsweise in Form einer Matrix unterhalb der Aufstellplatte 78a angeordnet sind (nicht dargestellt). Vielmehr ist das Haushaltsgerät 10a als ein Matrixkochfeld ausgebildet. Das Energieübertragungssystem 90a weist eine Steuereinheit auf. Vorliegend ist die Steuereinheit Teil einer Haushaltsgerätesteuereinheit 80a des Haushaltsgeräts 10a (vgl. Figur 1). Die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a ist zumindest dazu vorgesehen, die Versorgungseinheit 92a zu einer Erzeugung eines magnetischen Felds, und zwar eines magnetischen Wechselfelds anzusteuern (vgl. Figur 2). Die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a steuert in zumindest dem Betriebszustand zumindest das Versorgungsinduktionselement der Versorgungseinheit 92a mit einer Schaltfrequenz zur Erzeugung des magnetischen Felds, und zwar des magnetischen Wechselfelds an. Mittels des magnetischen Felds ist die Aufstelleinheit 14a induktiv mit Energie versorgbar. Wie Figur 1 zeigt, weist das Haushaltsgerät 10a eine Bedienerschnittstelle 88a auf, welche vorliegend beispielhaft in die Aufstellplatte 78a integriert ist. Mittels der Bedienerschnittstelle 88a ist zumindest die Beheizung der Aufstelleinheit 14a und/oder die Energieübertragung an die Aufstelleinheit 14a für einen Bediener steuerbar und/oder regelbar.
Das Kochfeldsystem 60a weist eine Sensorvorrichtung 12a auf. Die Sensorvorrichtung 12a ist für die Aufstelleinheit 14a zur Verwendung mit, und vorliegend zu einer Aufstellung auf dem Haushaltsgerät 10a vorgesehen. Die Sensorvorrichtung 12a umfasst eine Sensoreinheit 16a, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine elektrische Feldkenngröße zu sensieren. Die Sensorvorrichtung 12a kann eine Zubehöreinheit für die Aufstelleinheit 14a sein. Vorliegend weist die Aufstelleinheit 14a die Sensorvorrichtung 12a auf.
Die Sensorvorrichtung 12a weist ein Empfangselement 18a auf, in welchem in zumindest dem Betriebszustand induktiv ein Strom erzeugt ist, und zwar aufgrund des magnetischen Felds. In zumindest dem Betriebszustand ist in dem Empfangselement 18a ein elektrisches Wechselfeld, und zwar ein elektrischer Wechselstrom induziert. Die Sensorvorrichtung 12a ist dazu vorgesehen, zumindest die elektrische Feldkenngröße des elektrischen Wechselfelds zu sensieren. Zumindest die elektrische Feldkenngröße kennzeichnet das elektrische Feld, und zwar vorliegend das elektrische Wechselfeld. Das Empfangselement 18a ist in dieser beispielhaften Ausführung Teil des Energieübertragungssystems 90a. Vorliegend ist das Empfangselement 18a in der Aufstelleinheit 14a angeordnet. Die Figur 2 zeigt, dass das Empfangselement 18a in einem Boden der Aufstelleinheit 14a angeordnet ist. Das Empfangselement 18a weist ein Bulkmaterial 20a auf. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Empfangselement 18a zumindest teilweise einteilig, bevorzugt einstückig, mit der Aufstelleinheit 14a ausgebildet sein. Beispielsweise könnte das Emp- fangselement 18a eine Bodenplatte und/oder eine Bodenwandung 96a der Aufstelleinheit 14a ausbilden.
Zur Sensierung zumindest der elektrischen Feldkenngröße weist die Sensoreinheit 16a zumindest eine Feld-Sonde 32a auf. In dieser beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Feld-Sonde 32a zumindest eine Antenne 36a. Die Antenne 36a ist schemenhaft in Figur 2 zu sehen. In zumindest dem Betriebszustand ist die Sensorvorrichtung 12a mittels der Sensoreinheit 16a dazu vorgesehen, zumindest eine Frequenz des elektrischen Felds, und zwar des elektrischen Wechselfelds zu sensieren, und zwar zu erfassen und/oder zu messen und/oder zu analysieren.
Die Sensorvorrichtung 12a weist eine weitere Sensoreinheit 50a auf, welche zur Erfassung zumindest einer Kenngröße der Aufstelleinheit 14a und/oder eines sich in der Aufstelleinheit 14a befindlichen Lebensmittels vorgesehen ist. Vorliegend weist die weitere Sensoreinheit 50a einen Temperatursensor 52a auf. Der Temperatursensor 52a ist zur Erfassung zumindest einer Temperaturkenngröße der Aufstelleinheit 14a und/oder des sich in der Aufstelleinheit 14a befindlichen Lebensmittels vorgesehen. Figur 2 zeigt, dass in dieser beispielhaften Ausführung die weitere Sensoreinheit 50a an der Bodenwandung 96a der Aufstelleinheit 14a angeordnet ist.
Die Sensorvorrichtung 12a weist eine Kommunikationseinheit 68a auf. Die Kommunikationseinheit 68a ist dazu vorgesehen, Informationen an das Haushaltsgerät 10a zu übermitteln. Vorliegend weist das Haushaltsgerät 10a eine Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a auf (vgl. Figur 2). Die Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a ist dazu vorgesehen, mit der Kommunikationseinheit 68a eine Datenverbindung herzustellen. Ferner ist die Kommunikationseinheit 68a ist dazu vorgesehen, mit der Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a Datenverbindungen herzustellen. Die Kommunikationseinheit 68a ist in dieser beispielhaften Ausführung als eine Bluetooth-Kommunikationseinheit ausgebildet. Ferner ist die Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a als eine Bluetooth- Kommunikationseinheit ausgebildet. Bei der Information handelt es sich vorliegend um zumindest eine Information der Sensoreinheit 16a, und zwar einer Information basierend auf zumindest der elektrischen Feldkenngröße, und/oder der elektrischen Feldkenngröße selbst. Zudem sind mittels der Kommunikationseinheit 68a Informationen der weiteren Sensoreinheit 50a an das Haushaltsgerät 10a übertragbar. Die Sensorvorrichtung 12a weist eine Steuereinheit 69a auf. Die Steuereinheit 69a ist zumindest dazu vorgesehen, die Kommunikationseinheit 68a zu einer Übermittlung zumindest der Information an das Haushaltsgerät 10a anzusteuern. Die Steuereinheit 69a ist ferner dazu vorgesehen, die Sensoreinheit 16a und/oder die weitere Sensoreinheit 52a anzusteuern. Die Sensorvorrichtung 12a weist eine Energiespeichereinheit (z.B. eine Batterie und/oder einen Akku, bevorzugt ein drahtlos zu ladender Akku) zu einer Energieversorgung der Steuereinheit 69a, der Kommunikationseinheit 68a und zumindest der Sensoren auf (nicht dargestellt).
Das Kochfeldsystem 60a umfasst eine Zuordnungseinheit 56a, welche zu einer Zuordnung der Sensorvorrichtung 12a zu zumindest einer Heizzone 66a vorgesehen ist. Vorliegend ist die Zuordnungseinheit 56a Teil der Haushaltsgerätesteuereinheit 80a. Die Zuordnungseinheit 56a ist dazu vorgesehen, aufgrund einer Information, und zwar einer Information basierend auf zumindest der elektrischen Feldkenngröße, und/oder der elektrischen Feldkenngröße die Sensorvorrichtung 12a, und zwar die Sensoreinheit 16a und/oder die weitere Sensoreinheit 50a der Heizzone 66a zuzuordnen, auf welcher die Aufstelleinheit 14a aufgestellt und/oder welche an die Aufstelleinheit 14a angepasst ist. In dieser beispielhaften Ausführung ist die Zuordnungseinheit 56a dazu vorgesehen, anhand der Frequenz des elektrischen Felds die Sensorvorrichtung 12a der Heizzone 66a zuzuordnen. Die Zuordnungseinheit 56a ist in dem Betriebszustand dazu vorgesehen, die elektrische Feldkenngröße, und zwar vorliegend die Frequenz des elektrischen Felds mit einer Frequenz der Schaltfrequenz, mit welcher die Versorgungseinheit 92a angesteuert und/oder betrieben ist, zu vergleichen. Stimmen die Frequenz des elektrischen Felds und die Frequenz der Schaltfrequenz überein, ordnet die Zuordnungseinheit 56a die Sensorvorrichtung 12a der Heizzone 66a mit der genannten Schaltfrequenz zu.
Vorliegend erfolgt die Zuordnung automatisch, sodass auf eine manuelle Zuordnung eines Bedieners der Sensorvorrichtung 12a, und zwar der Sensoreinheit 16a und/oder der weiteren Sensoreinheit 50a zu der Heizzone 66a verzichtet werden kann.
Im folgenden Verlauf ist ein Verfahren zur Zuordnung der Sensorvorrichtung 12a zu zumindest der Heizzone 66a beschrieben. Figur 3 zeigt beispielhaft ein Gesamtverfahren 100a zum Betrieb des zuvor beschriebenen Kochfeldsystems 60a. Das Gesamtverfahren 100a umfasst ein Verfahren 200a zum Betrieb des Haushaltsgeräts 60a und ein Verfahren 300a zum Betrieb der Sensorvorrichtung 12a. Vorliegend werden die Verfahren 100a, 200a, 300a durch die jeweiligen Steuereinheiten 80a, 69a bzw. die Zuordnungseinheit 56a durchgeführt. Bei dem Verfahren 300a zum Betrieb der Sensorvorrichtung 12a für die Aufstelleinheit 14a zur Verwendung mit, und vorliegend zu der Aufstellung auf dem Haushaltsgerät 10a wird zumindest die elektrische Feldkenngröße sensiert.
In einem Bereitschaftsmodus 301a der Sensorvorrichtung 12a sind lediglich eine Lageerfassungseinheit der Sensorvorrichtung 12a (nicht dargestellt) und (teilweise) die Steuereinheit 69a aktiv, um einen Energieverbrauch zu reduzieren. Die Lageerfassungseinheit ist im Bereitschaftsmodus 301a in einem Zustand reduzierter Empfindlichkeit. Die Lageerfassungseinheit ist vorliegend von einer inertialen Messeinheit (Inertial measuring unit, IMU) gebildet. Die Lageerfassungseinheit erkennt eine absolute Lage (Position), Orientierung (Winkellage), Beschleunigung (eine lineare Bewegung) und/oder Winkelbeschleunigung (einer Rotationsbewegung) der Sensorvorrichtung 12a im Raum, beispielsweise in Referenz zum Erdgravitationsfeld und/oder zum Erdmagnetfeld, und/oder eine Veränderung der Lage und/oder Orientierung der Sensorvorrichtung 12a, bevorzugt in Relation zu einer vorherigen Lage und/oder Orientierung.
Die Steuereinheit 69a prüft in einem Schritt 302a mittels der Lageerfassungseinheit, ob sich die Sensorvorrichtung 12a bewegt und/oder in ihrer Lage verändert. Solange keine Lageveränderung erkannt wird, bleibt die Sensorvorrichtung 12a im Bereitschaftsmodus 301a. Wenn die Steuereinheit 69a eine Bewegung erkannt hat, wird in einem weiteren Schritt 303a darauf gewartet, dass die Bewegung aufhört (also für beispielsweise 2 Sekunden keine weitere Bewegung erfolgt). Wenn erkannt wird, dass die Bewegung gestoppt hat, wird in einem weiteren Schritt 304a eine aktuelle Lage (Ausrichtung) der Sensorvorrichtung 12a geprüft. Wird festgestellt, dass die aktuelle Lage einer (zumindest im Wesentlichen) horizontalen Lage (z.B. schwimmend im Gargut und/oder Lebensmittel und/oder auf der Bodenwandung 96a der Aufstelleinheit 14a liegend) entspricht, aktiviert die Steuereinheit 69a die Kommunikationseinheit 68a und versucht eine Datenverbindung mit einem geeigneten Haushaltsgerät, vorliegend dem Haushaltsgerät 10a, herzustellen (Schritt 305a). Wenn der Bediener die Sensorvorrichtung 12a an einer anderen Stelle in einem ungeeigneten Haushaltsgerät oder Haushaltsmöbel platziert, wie beispielsweise in einer Spülmaschine, einem Schrank und/oder einer Schublade, wird keine Datenverbindung gestartet. Weicht eine erkannte Lage von einer (zumindest im Wesentlichen) horizontalen Lage ab, kehrt die Sensorvorrichtung 12a in den Bereitschaftsmodus 301a zu- rück. Da in dieser beispielhaften Ausführung die Sensorvorrichtung 12a in den Boden der Aufstelleinheit 14a integriert ist, kann sich das Verfahren 300a etwas vereinfachen. Die Sensorvorrichtung 12a kann in diesem Fall frei von der Lageerfassungseinheit sein. In einem entsprechenden Verfahren 300’a zum Betrieb der Sensorvorrichtung 12a, welche keine Lageerfassungseinheit aufweist, stellt der Schritt 305a einen Bereitschaftsmodus 301’a dar, in den nach Abbruch von Kopplungsversuchen zurückgekehrt wird, sodass die Schritte 301a bis 304a wegfallen. Der Bereitschaftsmodus 301’ wird im folgenden Verlauf nicht jedes Mal einzeln aufgeführt, sondern es wird darauf verwiesen, dass jegliche Beschreibungen hinsichtlich des Bereitschaftsmodus 301a, wie beispielsweise einem Zurückkehren zu dem Bereitschaftsmodus 301a, auch auf den Bereitschaftsmodus 301’a anwendbar sind.
Wenn eine Datenverbindung mit dem Haushaltsgerät 10a hergestellt wurde, wird eine Kopplungsanfrage 320a an das Haushaltsgerät 10a gesendet. Gemäß einer Alternative stellt bereits die Herstellung der Datenverbindung eine Kopplungsanfrage 320a dar. Die Kopplungsanfrage 320a wird periodisch (beispielsweise jede Sekunde, alle 10 Sekunden oder ähnlich) wiederholt, bis die Sensorvorrichtung 12a mit dem Haushaltsgerät 10a gekoppelt ist oder der Kopplungsversuch abgebrochen wird (Schritt 311a). Wenn keine Datenverbindung mit dem Haushaltsgerät 10a hergestellt werden kann, kehrt die Sensorvorrichtung 12a zurück in den Bereitschaftsmodus 301a.
Nach Senden der Kopplungsanfrage 320a wird ein Überwachungsmodus 306a, 307a gestartet. In dem Überwachungsmodus 306a, 307a ist die inertiale Messeinheit in einem Zustand erhöhter Empfindlichkeit, um zumindest die elektrische Feldkenngröße zu sensie- ren. Solange keine elektrische Feldkenngröße sensiert wird, verbleibt die Sensorvorrichtung 12a im Überwachungsmodus 306a, 307a. Wird über einen gewissen Zeitraum (z.B. 1 Minute) keine elektrische Feldkenngröße sensiert, wird der Kopplungsversuch abgebrochen (Schritt 311a) und die Sensorvorrichtung 12a kehrt in den Bereitschaftsmodus 301a zurück.
Wird im Überwachungsmodus 306a, 307a eine elektrische Feldkenngröße sensiert, übermittelt die Steuereinheit 69a mittels der Kommunikationseinheit 68a die sensierte elektrische Feldkenngröße und/oder die Information basierend auf der elektrischen Feldkenngröße, bevorzugt die Frequenz und/oder zumindest eine von der elektrischen Feld- kenngröße abgeleitete Größe, an das Haushaltsgerät 10a (Schritt 308a). Im einfachsten Fall wird dem Haushaltsgerät 10a mitgeteilt, dass ein elektrisches Feld erkannt wurde.
Wenn in einem Schritt 309a eine Kopplungsbestätigung 230a vom Haushaltsgerät 10a empfangen wird, wechselt die Sensorvorrichtung 12a in einen Funktionsüberwachungsmodus, welcher in vorliegender beispielhafter Ausführung aufgrund der weiteren Sensoreinheit 50a, welche den Temperatursensor 52a aufweist, als Temperaturüberwa- chungsmodus 310a ausgebildet ist. Im Funktionsüberwachungsmodus übermittelt die Steuereinheit 69a mittels der Kommunikationseinheit 68a (bevorzugt regelmä- ßig/periodisch) zumindest die Kenngröße der Aufstelleinheit 14a und/oder des in der Aufstelleinheit 14a befindlichen Lebensmittels, welche mittels der weiteren Sensoreinheit 50a erfasst ist, an das Haushaltsgerät 10a. Vorliegend im Temperaturüberwachungsmodus 310a übermittelt die Steuereinheit 69a mittels der Kommunikationseinheit 68a (bevorzugt regelmäßig/periodisch) Temperaturmesswerte (Temperaturkenngrößen) der Aufstelleinheit 14a und/oder des in der Aufstelleinheit 14a befindlichen Lebensmittels, welche mittels des Temperatursensors 52a erfasst werden, an das Haushaltsgerät 10a.
Wird keine Kopplungsbestätigung 230a empfangen, wird der Kopplungsversuch abgebrochen (Schritt 311a) und die Sensorvorrichtung 12a kehrt in den Bereitschaftsmodus 301a zurück. Wird ein Kopplungsabbruch 231a vom Haushaltsgerät 10a empfangen, wird der Kopplungsversuch ebenfalls abgebrochen (Schritt 311a). Wird eine Kopplungsterminierung vom Haushaltsgerät 10a empfangen (nicht dargestellt) oder wird eine Datenverbindung mit dem Haushaltsgerät 10a für eine gewisse Dauer (insbesondere 1 Minute oder ähnlich) unterbrochen, verlässt die Sensorvorrichtung 12a den Temperaturüberwachungsmodus 310a und kehrt zurück in den Bereitschaftsmodus 301a.
Denkbar wäre auch, dass der Überwachungsmodus 306a, 307a ein Bereitschaftsmodus ist (in welchem permanent elektrische Feldkenngrößen überwacht werden), bevorzugt solange die Sensorvorrichtung 12a noch nicht in dem Temperaturüberwachungsmodus 310a ist. Eine Kopplungsanfrage 320’a würde in diesem Fall gemeinsam mit der Übermittlung der sensierten elektrischen Feldkenngröße und/oder der Information basierend auf der elektrischen Feldkenngröße (Schritt 308) erfolgen. Ferner könnte das Haushaltsgerät 10a alternativ oder zusätzlich einen Aktivierungsschalter aufweisen, dessen Betätigung eine Aktivierung (einer Energieversorgung) des Haushaltsgeräts 10a und das Senden einer Kopplungsanfrage zufolge hat.
Nach einer Aktivierung 201a des Haushaltsgeräts 10a versucht die Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a eine Datenverbindung mit der Sensorvorrichtung 12a herzustellen. Die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a ist dazu vorgesehen, einen Testbetriebsmodus 204a zu starten, wenn über die Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a eine Kopplungsanfrage 320a von der Sensorvorrichtung 12a empfangen wurde (Schritt 202a). Nach Empfang der Kopplungsanfrage 320a und vor Beginn des Testbetriebsmodus 204a wird überprüft, ob überhaupt eine Aufstelleinheit 14a in zumindest einer Heizzone 66a vorhanden ist (Schritt 203a). Hierzu weist das Haushaltsgerät 10a beispielhaft eine elektromagnetische, magnetische und/oder optische Detektoreinheit auf (nicht dargestellt). Wird keine Aufstelleinheit 14a in zumindest der Heizzone 66a erkannt, wird die Sensorvorrichtung 12a mittels der Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a der Kopplungsabbruch 231a vermittelt (Schritt 208a). Denkbar wäre auch, dass in dem Schritt 203a überprüft wird, ob die Aufstelleinheit 14a sich in der Nähe der Heizzone 66a und/oder ob sich die Aufstelleinheit 14a überhaupt auf dem Kochflächenbereich 82a befindet. Das Haushaltsgerät 10a könnte möglicherweise dem Bediener eine Meldung ausgeben, um ihm mitzuteilen und/oder ihn aufzufordern, die Aufstelleinheit 14a auf dem Kochflächenbereich 82a, bzw. der Heizzone 66a zu positionieren. Um einen Komfort noch weiter zu erhöhen wird auch ohne einen Empfang der Kopplungsanfrage 320a und vor Beginn des Testbetriebsmodus 204a überprüft, ob die Aufstelleinheit 14a in zumindest einer Heizzone 66a auf dem Kochflächenbereich 82a vorhanden ist (nicht dargestellt).
Wenn zumindest die Aufstelleinheit 14a auf der Heizzone 66a erkannt wird, wird der Testbetriebsmodus 204a bezüglich der Heizzone 66a gestartet. Die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a kann möglicherweise dazu vorgesehen sein, den Testbetriebsmodus 204a bezüglich der Heizzone 66a nur dann zu starten, wenn diese noch nicht in einem Heizbetriebszustand ist und/oder noch keiner Sensorvorrichtung 12a zugeordnet ist. Alternativ wäre jedoch auch denkbar, dass bei einer Anordnung von zumindest einer weiteren Aufstelleinheit, welche zu der Aufstelleinheit 14a auf derselben Heizzone 66a und/oder oberhalb derselben Versorgungseinheit 92a angeordnet ist und erkannt wird, den Testbetriebsmodus 204a zu starten. Zur Zuordnung zu zumindest einer Heizzone 66a sei angemerkt, dass die Heizzonen 66a in dem Kochflächenbereich 82a jeweils unterschiedliche Charakteristika, beispielsweise Frequenzen, und zwar Schaltfrequenzen, mit welchen die Versorgungseinheiten 92a in den jeweiligen Heizzone 66a betrieben und/oder angesteuert werden, aufweisen. Beispielsweise werden die Versorgungseinheiten 92a im Testbetriebsmodus 204a mit kurzen Pulsen hoher Leistung (Bursts) betrieben. Die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a ist dazu vorgesehen, die Heizzonen 66a gleichzeitig (parallel) in dem Testbetriebsmodus 204a zu testen unter Verwendung unterschiedlicher Testparameter, beispielsweise mit unterschiedlichen Schaltfrequenzen, für jede der Heizzonen 66a. Alternativ ist die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a dazu vorgesehen, die Heizzonen 66a nacheinander (sequentiell) zu testen. In dem Testbetriebsmodus 204a wird ermittelt, ob zumindest die Aufstelleinheit 14a in dem Kochflächenbereich 82a aufgestellt ist und/oder zumindest die Heizzone 66a bedeckt.
Wenn zumindest die elektrische Feldkenngröße von der Sensorvorrichtung 12a empfangen wird (Schritt 205), wobei bevorzugt die elektrische Feldkenngröße mit dem Testbetriebsmodus 204a für eine bestimmte Heizzone 66a korreliert, wird die Sensorvorrichtung 12a für eine Funktionsüberwachung, vorliegend beispielhaft eine Temperaturüberwachung 207a, zumindest während des Betriebs der Heizzone 66a mit der entsprechenden Heizzone 66a gekoppelt. Weiterhin sendet die Haushaltsgerätesteuereinheit 80a mittels der Haushaltsgerätekommunikationseinheit 98a eine Kopplungsbestätigung 230a an die Sensorvorrichtung 12a.
Wird keine elektrische Feldkenngröße empfangen oder korreliert die elektrische Feldkenngröße nicht mit dem Testbetriebsmodus 204a, wird der Sensorvorrichtung 12a ein Kopplungsabbruch 231a übermittelt (Schritt 208). Alternativ ist es möglich, dass der Kopplungsprozess, und zwar der Testbetriebsmodus 204a, zumindest zweimal oder dreimal, wiederholt wird, bevor der Kopplungsabbruch 231a übermittelt wird.
In Figuren 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 3 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 durch den Buchsta- ben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figuren 4 und 5 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 3 verwiesen werden.
Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Kochfeldsystem 60b in einer alternativen Ausgestaltung. Das Kochfeldsystem 60b umfasst ein Haushaltsgerät 10b, welches als ein Induktionskochfeld 62b ausgebildet ist. Ferner umfasst das Kochsystem 60b eine Aufstelleinheit 14b. Die Aufstelleinheit 14b im vorliegenden Ausführungsbeispiel b unterscheidet sich von der Aufstelleinheit 14a des Ausführungsbeispiels a dahingehend, dass die Aufstelleinheit 14b als ein Haushaltskleingerät 72b ausgebildet ist (vgl. Figur 4).
Das Haushaltsgerät 10b umfasst eine Aufstellplatte 78b, welche einen Kochflächenbereich 82b aufweist. In dieser beispielhaften Ausführung sind in dem Kochflächenbereich 82b fest vorgegebene Heizzonen 66b angeordnet. Die Aufstellplatte 78b weist Markierungen auf zur Kennzeichnung zumindest der Heizzone 66b für einen Bediener. Der Übersichtlichkeit halber ist in Figur 4 lediglich eine Heizzone 66b mit einem Bezugszeichen versehen. In dieser beispielhaften Ausführung weist der Kochflächenbereich 82b vier Heizzonen 66b auf. Das Kochfeldsystem 60b weist ein Energieübertragungssystem 90b auf, welches vorliegend als Induktionsenergieübertragungssystem ausgebildet ist. In dieser beispielhaften Ausgestaltung ist das Energieübertragungssystem 90b mit zumindest einer von einer reinen Garfunktion abweichenden weiteren Hauptfunktion, und zwar zumindest einer Energieversorgung und einem Betrieb von zumindest der als Haushaltskleingerät ausgebildeten Aufstelleinheit 14b, ausgebildet.
Das Kochfeldsystem 60b weist eine Sensorvorrichtung 12b auf. Die Sensorvorrichtung 12b umfasst ein Empfangselement 18b. Das Empfangselement 18b unterscheidet sich zu dem Empfangselement 18a des Ausführungsbeispiels a dahingehend, dass das Empfangselement 18b eine Spule 26b aufweist. Die Sensorvorrichtung 12b umfasst eine Sensoreinheit 16b, welche dazu vorgesehen ist, bei Sensierung einer elektrischen Feldkenngröße einen Strom im Empfangselement 18b zu sensieren. Vorliegend umfasst die Sensoreinheit 16b zur Messung des Stroms durch die Spule 26b zumindest einen Strommesser 28b an einem Spuleneingang 30b und/oder Spulenausgang. In dieser beispielhaften Ausführung ist der Strommesser 28b mit dem Spuleneingang 30b verbunden (vgl. Figur 5). Die Sensorvorrichtung 12b umfasst eine Sensoreinheit 16b und eine weitere Sensoreinheit 50b. Die weitere Sensoreinheit 50b des Ausführungsbeispiels b unterscheidet sich zu der Sensoreinheit 50a im Ausführungsbeispiel a dahingehend, dass die weitere Sensorvorrichtung 50b vorliegend einen Gewichtssensor 54b aufweist.
Bezugszeichen
10 Haushaltsgerät
12 Sensorvorrichtung
14 Aufstelleinheit
16 Sensoreinheit
18 Empfangselement
20 Bulkmaterial
26 Spule
28 Strommesser
30 Spuleneingang
32 Feld-Sonde
36 Antenne
50 Sensoreinheit
52 Temperatursensor
54 Gewichtssensor
56 Zuordnungseinheit
60 Kochfeldsystem
62 Induktionskochfeld
66 Heizzone
68 Kommunikationseinheit
69 Steuereinheit
70 Gargeschirr
72 Haushaltskleingerät
78 Aufstellplatte
80 Haushaltsgerätesteuereinheit
82 Kochflächenbereich
88 Bedienerschnittstelle
90 Energieübertragungssystem
92 Versorgungseinheit
96 Bodenwandung Haushaltsgerätekommunikationseinheit
Gesamtverfahren
Verfahren
Aktivierung
Schritt
Schritt
T estbetriebsmodus
Schritt
Temperaturüberwachung
Schritt
Kopplungsbestätigung
Kopplungsabbruch
Verfahren
Bereitschaftsmodus
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt
Überwachungsmodus
Überwachungsmodus
Schritt
Schritt
Temperaturüberwachungsmodus
Schritt
Kopplungsanfrage

Claims

Ansprüche
1. Sensorvorrichtung (12a-b) für eine Aufstelleinheit (14a-b), insbesondere zur Verwendung mit, und vorzugsweise zu einer Aufstellung auf, einem Haushaltsgerät (10a-b), mit einer Sensoreinheit (16a-b), welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine elektrische Feldkenngröße zu sensieren.
2. Sensorvorrichtung (12a-b) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Empfangselement (18a-b), in welchem in zumindest einem Betriebszustand induktiv ein Strom erzeugt ist.
3. Sensorvorrichtung (12a-b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (18a) ein Bulkmaterial (20a) aufweist.
4. Sensorvorrichtung (12b-b) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (18a-b) eine Spule (26b) aufweist.
5. Sensorvorrichtung (12b) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Sensierung der elektrischen Feldkenngröße die Sensoreinheit (16b) den Strom im Empfangselement (18b) sensiert.
Sensorvorrichtung (12b) nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16b) zur Messung des Stroms durch die Spule
(26b) zumindest einen Strommesser (28b) an einem Spuleneingang (30b) und/oder Spulenausgang aufweist.
7. Sensorvorrichtung (12a-b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16a-b) zumindest eine Feld-Sonde (32a) aufweist. 30
8. Sensorvorrichtung (12a-b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Sensoreinheit (50a-b), welche zur Erfassung zumindest einer Kenngröße der Aufstelleinheit (14a-b) und/oder eines sich in der Aufstelleinheit (14a-b) befindlichen Lebensmittels vorgesehen ist.
9. Aufstelleinheit (14a-b) mit einer Sensorvorrichtung (12a-b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Aufstelleinheit (14a) nach Anspruch 9, welche als Gargeschirr (70a) ausgebildet ist.
11. Aufstelleinheit (14b) nach Anspruch 9, welche als Haushaltskleingerät (72b) ausgebildet ist.
12. Kochfeldsystem (60a-b), insbesondere Induktionskochfeldsystem, mit einer Sensorvorrichtung (12a-b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit der Aufstelleinheit (14a-b) und mit dem als Induktionskochfeld (62a-b) ausgebildeten Haushaltsgerät (10a-b), auf welchem die Aufstelleinheit (14a-b) aufgestellt ist.
13. Kochfeldsystem (60a-b) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Zuordnungseinheit (56a-b), welche zu einer Zuordnung der Sensorvorrichtung (12a-b) zu zumindest einer Heizzone (66a-b) vorgesehen ist.
14. Verfahren zum Betrieb einer Sensorvorrichtung (12a-b), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, für eine Aufstelleinheit (14a-b), insbesondere nach einem der Ansprüche 9 bis 11, insbesondere zur Verwendung mit, und vorzugsweise zu einer Aufstellung auf, einem Haushaltsgerät (10a-b), wobei zumindest eine elektrische Feldkenngröße sensiert wird.
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