DE102016107617A1

DE102016107617A1 - Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts und Gargerät

Info

Publication number: DE102016107617A1
Application number: DE102016107617.1A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Scharmann
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2017-10-26

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes (1) sowie ein Gargerät (1) mit einem beheizbaren Garraum (2) zur Zubereitung von Gargut (3). Die Beheizung des Garraums (2) wird durch eine Steuereinrichtung (4) eingestellt. Die Steuereinrichtung (4) berücksichtigt dabei einen für das Gargut (3) charakteristischen Parameter. Zur Ermittlung des Parameters wird das Gargut (3) mit einer Kameraeinrichtung (5) erfasst. Dabei wird das Gargut (3) zur Erzeugung eines Schattens (6) mittels einer Beleuchtungseinrichtung (7) beleuchtet. Der von dem Gargut (3) geworfene Schatten (6) wird durch die Kameraeinrichtung (5) erfasst. Anhand des erfassten Schattens (6) wird durch eine Auswerteeinrichtung (8) der für das Gargut (3) charakteristische Parameter ermittelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes sowie ein Gargerät mit wenigstens einem beheizbaren Garraum zur Zubereitung von Gargut. Die Beheizung des Garraums ist durch wenigstens eine Steuereinrichtung einstellbar.
Für ein optimales Garergebnis ist es in der Regel entscheidend, bestimmte Eigenschaften des Garguts zu berücksichtigen. Solche Informationen über das Gargut sind besonders wichtig für einen zuverlässigen Ablauf von Automatikprogrammen. Beispielsweise sollte für eine schmackhafte Zubereitung eines Bratens in einem Backofen mittels einer Automatikfunktion berücksichtigt werden, wie groß dieser Braten ist.
Eine Möglichkeit, dem Gargerät diese Informationen zur Verfügung zu stellen, ist eine Eingabe durch den Benutzer. Beispielsweise kann in einer Vorwahl ein bestimmtes Gargut angegeben werden. Mit einer solchen Vorwahlautomatik lassen sich grundsätzlich gute Ergebnisse erzielen. Allerdings weist jedes Gargut üblicherweise auch individuelle Eigenschaften auf, sodass es zu Abweichungen gegenüber dem in der Vorwahlautomatik berücksichtigten Gargut kommen kann. Beispielsweise unterscheiden sich Bratenstücke häufig hinsichtlich ihrer Abmessungen bzw. ihres Volumens.
Es ist daher von Vorteil, wenn bestimmte Eigenschaften des Garguts selbstständig vom Gargerät erfasst und berücksichtigt werden können. Im Stand der Technik sind daher Gargeräte bekannt geworden, welche mittels einer Kameraeinrichtung das Gargut erfassen und auswerten.
Dabei liefert die Kamera in der Regel ein zweidimensionales Bild, aus welchem besonders entscheidende Parameter nicht ermittelt werden können, wie zum Beispiel die Größe und die Geometrie des Garguts. Die Größe und die Geometrie des Garguts stellen jedoch besonders entscheidende Merkmale des Garguts dar, welche die Zubereitungsparameter innerhalb eines Automatikprogrammes entscheidend beeinflussen.
Weiterhin sind zur Erkennung dreidimensionaler Größen Kameratechniken bekannt geworden, bei denen mittels zwei oder mehr Kameras oder einer Stereokamera ein Objekt erfasst wird. Beispiele sind in https://de.wikipedia.org/wiki/3D-Kamera genannt. Solche Systeme sind in der Regel jedoch sehr teuer. Zudem verlangt die Integration solcher Kamerasysteme in ein Gargerät eine sehr aufwendige und kostenintensive konstruktive Umsetzung.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes und ein Gargerät zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Charakterisierung eines Garguts mittels einer Kameraeinrichtung ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Gargerätes. Das Gargerät umfasst wenigstens einen beheizbaren Garraum zur Zubereitung von Gargut. Die Beheizung des Garraums wird durch wenigstens eine Steuereinrichtung eingestellt. Die Steuereinrichtung berücksichtigt dabei wenigstens einen für das Gargut charakteristischen Parameter. Zur Ermittlung des Parameters wird das Gargut wenigstens teilweise mit wenigstens einer Kameraeinrichtung erfasst. Dabei wird das Gargut zur Erzeugung wenigstens eines Schattens wenigstens teilweise mit wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet. Der von dem Gargut geworfene Schatten wird durch die Kameraeinrichtung erfasst. Anhand des erfassten Schattens wird durch wenigstens eine Auswerteeinrichtung der für das Gargut charakteristische Parameter ermittelt. Unter Gargut im Sinne der Patentanmeldung ist ein zu garendes Nahrungsmittel zu verstehen, aber auch das von einem Gargutbehälter aufgenommene Nahrungsmittel, beispielsweise in Form einer Kuchenform oder eines Bratentopfes, oder sogar nur der Gargutbehälter ohne das Nahrungsmittel..
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die Charakterisierung des Garguts anhand eines Schattenwurfs erfolgt. Dadurch lassen sich besonders wertvolle Informationen aus dem an sich zweidimensionalen Bild entnehmen, welches mit der Kameraeinrichtung erfasst wurde. So kann beispielsweise die Höhe und/oder eine geometrische Form des Garguts ermittelt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass keine aufwendige Kameratechnik notwendig ist, um diese Informationen über das Gargut zu gewinnen. Insbesondere sind keine kostenintensiven und aufwendigen Stereokameras oder Kamerasysteme mit mehreren Kameras bzw. mehreren Objektiven notwendig. Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ist zudem, dass der Schattenwurf durch eine Beleuchtung mittels einer Beleuchtungseinrichtung erreicht wird, d. h., es werden vorhandene Gerätekomponenten genutzt. Dadurch kann ein besonders aussagekräftiger und gezielter Schattenwurf des Garguts erreicht werden. Somit kann eine besonders zuverlässige und reproduzierbare Ermittlung des charakteristischen Parameters des Garguts anhand der erfassten Schatten erfolgen.
Es ist besonders bevorzugt, dass als charakteristischer Parameter ein Volumen und/oder eine Form des Garguts ermittelt werden. Möglich ist auch, dass eine Art des Garguts ermittelt wird, zum Beispiel kann dabei zwischen Teigwaren und Fleischstücken unterschieden werden. Möglich ist auch, dass als charakteristischer Parameter eine Oberflächenbeschaffenheit des Garguts ermittelt wird. Zur Ermittlung des Volumens und/oder der Form des Garguts werden dabei insbesondere die Höhe und/oder der Durchmesser und/oder die Seitenlänge des Garguts bestimmt. Solche Parameter lassen sich anhand des Schattenwurfs besonders gut ermitteln und stellen zudem besonders entscheidende Informationen über das Gargut zur Verfügung. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Steuerung von Automatikprogrammen möglich, sodass das Garergebnis erheblich verbessert werden kann.
Anhand des charakteristischen Parameters wird insbesondere der Leistungseintrag der Beheizung eingestellt. Beispielsweise kann die Dauer und/oder Taktung der Beheizung eingestellt werden. Möglich ist auch, dass anhand des charakteristischen Parameters eine Programmauswahl und/oder Programmanpassung erfolgt. Beispielsweise kann je nach Höhe des Garguts die Gardauer eines Programms verlängert oder verkürzt werden.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Gargut auf einem Gargutträger positioniert in den Garraum eingebracht wird. Dabei wird vorzugsweise eine Einschubposition des Gargutträgers im Garraum bestimmt. Das hat den Vorteil, dass in Kenntnis der Einschubposition und beispielsweise der Einschubhöhe eine besonders zuverlässige Auswertung des Schattenwurfs erfolgen kann. Die Einschubposition ist insbesondere durch die Einschubhöhe gekennzeichnet, welche die Höhe des Gargutträgers über einem Garraumboden bezeichnet. Die Einschubposition kennzeichnet vorzugsweise den Abstand des Gargutträgers zu der Kameraeinrichtung im Garraum.
Dabei kann wenigstens eine sensorische Erfassung der Einschubposition durchgeführt werden. Beispielsweise können entsprechende Sensoren an einer Gargutträgeraufnahme angeordnet sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass über eine Benutzerschnittstelle eine geforderte Einschubposition vorgegeben wird. Dazu wird beispielsweise in einem Display des Gargerätes vorgegeben, dass der Gargutträger in einer bestimmten Einschubebene eingeschoben werden soll. Dabei kann diese Einschubebene lediglich zur Erfassung des charakteristischen Parameters eingenommen wird. Möglich und bevorzugt ist aber, dass der Gargutträger in dieser Einschubposition auch während des Garvorgangs verbleibt. Dazu kann vorgesehen sein, dass die angeforderte Einschubposition sensorisch überwacht wird. Bei Erkennung einer nicht korrekten Einschubposition kann beispielsweise wenigstens eine Meldung an den Benutzer ausgegeben werden.
Zur Erkennung der Einschubposition des Gargutträgers im Garraum ist auch möglich, dass über wenigstens eine Benutzerschnittstelle die verwendete Einschubposition abgefragt wird. Dann kann der Benutzer über die Benutzerschnittstelle eingeben, in welcher Einschubhöhe sich der Gargutträger befindet. Dabei ist eine sensorische Überprüfung der Einschubhöhe möglich.
Zur Bestimmung der Einschubposition des Gargutträgers im Garraum ist auch möglich, dass die mit der Kameraeinrichtung erfassten Informationen ausgewertet werden. Anhand dieser Informationen erfolgt vorzugsweise eine Berechnung des Abstandes des Gargutträgers zur Kameraeinrichtung. Anhand dieses Abstandes wird vorzugsweise die Einschubposition des Gargutträgers im Garraum ermittelt. Diese Ausgestaltungen bieten eine besonders zuverlässige und unaufwendige Ermittlung der Einschubposition des Gargutträgers.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren wenigstens einen Verfahrensschritt, bei welchem das Gargut mit der Beleuchtungseinrichtung gezielt gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Insbesondere wird das gleichmäßig ausgeleuchtete Gargut mit der Kameraeinrichtung erfasst. Die gleichmäßige Beleuchtung dient insbesondere zur Erfassung eines möglichst schattenfrei ausgeleuchteten Garguts. Dadurch kann besonders gut ein schattenfreies Referenzbild des Garguts erfasst werden. Diese Referenz wird vorzugsweise in der Auswerteeinrichtung hinterlegt und von dieser herangezogen, um den bei bestimmten Beleuchtungssituationen geworfenen Schatten des Garguts erkennen zu können. Vorzugsweise dient eine solche schattenfreie Ausleuchtung auch zur Erfassung einer Referenz der Einschubebene und/oder des Gargutträgers.
Eine solche schattenfreie Ausleuchtung erfolgt vorzugsweise durch eine Beleuchtung des Garguts von gegenüberliegenden Seiten des Garraums. Möglich und bevorzugt ist auch eine Beleuchtung aus unterschiedlichen Höhen des Garraums. Dabei werden vorzugsweise wenigstens zwei Lichtquellen und besonders bevorzugt eine Mehrzahl von Lichtquellen eingesetzt. Die Lichtquellen sind insbesondere zeitgleich angeschaltet. Soweit eine Regelung der Intensität der Lichtquellen vorgesehen ist, wird die Intensität der Lichtquellen entsprechend hoch eingestellt. Durch eine solche Beleuchtung mit mehreren Lichtquellen aus mehreren Positionen lässt sich auch ein größeres und/oder komplex geformtes Gargut 3 gleichmäßig und möglichst schattenfrei ausleuchten.
In allen Ausgestaltungen des Verfahrens ist es bevorzugt, dass das Gargut mit der Beleuchtungseinrichtung von wenigstens zwei Seiten des Garraums gezielt ungleichmäßig beleuchtet wird. Vorzugsweise wird das Gargut auch aus wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen des Garraums gezielt ungleichmäßig beleuchtet. Dabei wird der jeweils vom Gargut geworfene Schatten bevorzugt mit der Kameraeinrichtung erfasst. Durch eine solche ungleichmäßige Beleuchtung des Garguts kann ein besonders intensiver Schattenwurf erzeugt werden, aus dem sich wichtige Informationen über das Gargut entnehmen lassen. Insbesondere werden über die Zeit unterschiedliche Beleuchtungssituationen eingestellt. Dabei erfolgt vorzugsweise in jeder Beleuchtungssituation jeweils eine Erfassung des Garguts und des Schattens mit der Kameraeinrichtung. Besonders bevorzugt erfolgt eine gebündelte und/oder punktuelle Beleuchtung aus einer bestimmten Höhe des Garraums und/oder von einer bestimmten Seite des Garraums.
Vorzugsweise werden gezielt einzelne Lichtquellen der Beleuchtungseinrichtung an verschiedenen Positionen im Garraum ausgeschaltet und/oder eingeschaltet. Möglich ist auch, dass die Lichtquellen in ihrer Intensität angepasst werden. So kann eine besonders gezielte Beleuchtung des Garguts mit einem entsprechend intensiven Schattenwurf erreicht werden. Die Lichtquellen sind vorzugsweise in verschiedenen Höhen des Garraums angeordnet. Insbesondere sind die Lichtquellen auch an unterschiedlichen Seiten und vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten des Garraums angeordnet. Insbesondere werden dabei wenigstens zwei Lichtquellen und vorzugsweise eine Mehrzahl von Lichtquellen eingeschaltet und/oder ausgeschaltet. Vorzugsweise werden Lichtquellen zusammen eingeschaltet und/oder ausgeschaltet, welche in einer gleichen Höhe an verschiedenen Seiten des Garraums angeordnet sind. Dabei werden vorzugsweise die jeweiligen Schatten erfasst und ausgewertet. Bei einem erneuten Einschalten und/oder Ausschalten der Lichtquellen werden vorzugsweise die jeweiligen Schatten erneut erfasst und ausgewertet. Aus einer Veränderung der Schatten wird dann insbesondere der charakteristische Parameter des Garguts berechnet. Die Steuerung der Lichtquellen erfolgt vorzugsweise durch die Auswerteeinrichtung.
Es ist möglich, dass anhand der mit der Kameraeinrichtung erfassten Informationen eine Kontrolle erfolgt, ob die zur Auswertung vorgesehenen Schatten des Garguts innerhalb eines Erfassungsbereichs der Kameraeinrichtung liegen. Insbesondere kann eine Kontrolle erfolgen, ob die Schatten nicht über den Gargutträger hinausgehen, falls dieser als Referenz für die Auswertung herangezogen wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die vom Gargut geworfenen Schatten vollständig erfasst werden und somit eine reproduzierbare Ermittlung des charakteristischen Parameters des Garguts möglich ist.
Es ist möglich, dass eine Erfassung der Schatten bei einer anderen Beleuchtungssituation vorgesehen ist, falls die Schatten nicht innerhalb des Erfassungsbereichs der Kameraeinrichtung liegen. Dazu werden beispielsweise andere Lichtquellen und besonders bevorzugt Lichtquellen in einer anderen Höhe eingesetzt. Falls die Schatten nicht innerhalb des Erfassungsbereichs der Kameraeinrichtung liegen, kann auch eine Meldung über eine Benutzerschnittstelle ausgegeben werden. Beispielsweise wird der Benutzer dann aufgefordert, den Gargutträger in einer anderen Einschubposition einzusetzen.
Es ist möglich und bevorzugt, dass anhand der mit der Kameraeinrichtung erfassten Informationen eine Kontrolle erfolgt, ob die erfassten Schatten des Garguts einen für die Auswertung notwendigen Kontrastumfang aufweisen. Bei einem nicht ausreichenden Kontrastumfang wird vorzugsweise eine weitere Erfassung mit der Kameraeinrichtung bei einer veränderten Beleuchtungssituation durchgeführt. Beispielsweise können gezielt weitere und/oder andere Lichtquellen eingeschaltet werden. Möglich ist auch, dass die Intensität der Lichtquellen und/oder die Bündelung der Lichtquellen angepasst wird. Es kann auch eine Anpassung des Kontrastumfangs im Rahmen einer Bildbearbeitung erfolgen. Durch eine solche Kontrolle des Kontrastumfangs können die Schatten besonders gut erkannt und zuverlässig ausgewertet werden.
In allen Ausgestaltungen ist es zudem bevorzugt, dass mittels der Auswerteeinrichtung eine Ausdehnung des mit der Kameraeinrichtung erfassten Schattens ermittelt wird. Vorzugsweise wird anhand der Ausdehnung des Schattens eine Form und/oder eine Höhe des Garguts berechnet. Besonders bevorzugt werden bei unterschiedlichen Beleuchtungssituationen und beispielsweise bei einer Beleuchtung mit Lichtquellen aus verschiedenen Höhen des Garraums erfasste Schatten ausgewertet. Die Schatten werden insbesondere miteinander verglichen. Anhand einer Veränderung der Schatten in Bezug zu den jeweiligen Beleuchtungssituationen wird dann vorzugsweise die Form und/oder die Höhe des Garguts berechnet. Eine solche Veränderung des Schattens in Abhängigkeit der Beleuchtungssituation ist in besonderer Weise von der Höhe bzw. der Form des Garguts abhängig und kann daher für eine Berechnung des charakteristischen Parameters besonders gut herangezogen werden. Die Höhe des Garguts kann aber auch durch Erfassung und Auswertung nur eines Schattens bestimmt werden.
Insbesondere ist eine Unterscheidung zwischen erfassten Schatten und Gargut und/oder Gargutträger vorgesehen, beispielsweise im Rahmen einer Bildanalyse mittels der Auswerteeinrichtung. Besonders bevorzugt ist die reale Ausdehnung des im Bild erfassten Bereichs bekannt. Beispielsweise wird dazu die Einschubebene und/oder der Gargutträger als Referenz genommen. Anhand dieser Referenz wird dann vorzugsweise die reale Ausdehnung der Schatten ermittelt. Das kann beispielsweise über die Bestimmung der realen Ausdehnung eines Bildpunktes bzw. Pixels erfolgen. Der Schatten entspricht dann beispielsweise einem Teil des im Bild erfassten Bereichs und kann somit aus der bekannten realen Ausdehnung des Bildpunktes bzw. Pixels errechnet werden.
Vorzugsweise wird mittels der Auswerteeinrichtung eine zweidimensionale Ausdehnung des mit der Kameraeinrichtung erfassten Garguts ermittelt. Anhand der zweidimensionalen Ausdehnung und der Höhe des Garguts wird vorzugsweise das Volumen des Garguts bestimmt. Das Volumen ist eine besonders wichtige Kenngröße des Garguts und kann besonders vorteilhaft bei der Steuerung von Gerätefunktionen berücksichtigt werden. Beispielsweise wird in Abhängigkeit des Volumens die Beheizung des Garraums durch die Steuereinrichtung eingestellt. Die zweidimensionale Ausdehnung des Garguts entspricht dabei vorzugsweise einem Teil des im Bild erfassten Bereichs und kann somit aus der bekannten realen Ausdehnung des Bildes errechnet werden. Dabei erfolgt vorzugsweise eine Unterscheidung zwischen Gargut und Schatten und/oder Gargutträger im Rahmen einer Bildanalyse durch die Auswerteeinrichtung erfolgen. Die zweidimensionale Ausdehnung umfasst insbesondere die Breite und/oder Länge des Garguts. Es kann auch ein Durchmesser berechnet werden, beispielsweise bei einem näherungsweise runden bzw. kreisförmigen Gargut.
Es ist bevorzugt, dass die Erfassung des Schattens mit der Kameraeinrichtung und die Bestimmung des charakteristischen Parameters durch die Auswerteeinrichtung wenigstens einmal vor Beginn eines Garvorgangs durchgeführt werden. Dadurch kann der Garvorgang optimal an das Gargut angepasst werden. Zusätzlich oder anstelle der Durchführung vor dem Beginn des Garvorgangs kann auch wenigstens einmal während eines Garvorgangs und/oder wenigstens einmal nach einem Garvorgang eine Erfassung der Schatten und eine Bestimmung des charakteristischen Parameters erfolgen. Dadurch kann beispielsweise während des Garvorgangs der Garfortschritt überwacht und die verbliebene Garzeit angepasst werden. Bei einer Bestimmung des Parameters nach dem Garvorgang kann beispielsweise eine Beurteilung des Garergebnisses durchgeführt werden. So kann für weitere Garvorgänge eine Anpassung von Betriebsparametern vorgenommen werden.
Das erfindungsgemäße Gargerät ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben zu werden. Das Gargerät umfasst wenigstens einen beheizbaren Garraum zur Zubereitung von Gargut. Die Beheizung des Garraums ist durch wenigstens eine Steuereinrichtung einstellbar. Die Steuereinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens einen für das Gargut charakteristischen Parameter zu berücksichtigen. Zur Ermittlung des Parameters ist wenigstens eine Kameraeinrichtung vorgesehen. Die Kameraeinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, das Gargut wenigstens teilweise zu erfassen. Dabei ist der Kameraeinrichtung wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens zwei separat ansteuerbaren Lichtquellen zugeordnet. Die Beleuchtungseinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, das Gargut zur Erzeugung wenigstens eines Schattens gezielt zu beleuchten. Die Kameraeinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, den von dem Gargut geworfenen Schatten zu erfassen und wenigstens eine Auswerteeinrichtung bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, anhand des erfassten Schattens die für das Gargut charakteristischen Parameter zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Gargerät bietet ebenfalls viele Vorteile. Ein besonderer Vorteil ist, dass das Gargerät eine Beleuchtungseinrichtung umfasst, mit der ein gezielter Schattenwurf des Garguts erzeugbar ist. Durch die Aufnahme und Auswertung eines solchen Schattenwurfs lassen sich wichtige Merkmale des Garguts und z. B. dessen Volumen bestimmen. Die Merkmale können von der Steuereinrichtung bei der Beheizung des Garraums berücksichtigt werden, sodass mit dem erfindungsgemäßen Gargerät besonders schmackhafte Garergebnisse erzielbar sind.
Die Auswerteeinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, aus den von der Kameraeinrichtung bereitgestellten Informationen zwischen Schatten und Gargut und/oder Gargutträger zu unterscheiden. Insbesondere ist die Kameraeinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich zu erfassen. Möglich sind auch andere Wellenlängenbereiche, zum Beispiel im Infrarotbereich.
Es ist bevorzugt, dass die Lichtquellen in unterschiedlichen Höhen im Garraum und/oder an unterschiedlichen Seiten des Garraums angeordnet sind. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein eine Mehrzahl von separat ansteuerbaren Lichtquellen. Zur Erzeugung unterschiedlicher Schatten sind einzelne Lichtquellen in bestimmten Höhen und/oder an bestimmten Seiten des Garraums gezielt einschaltbar und/oder ausschaltbar ausgebildet. Die Auswerteeinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Lichtquellen separat anzusteuern.
Beispielsweise sind an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten des Garraums jeweils wenigstens drei und vorzugsweise vier oder fünf oder mehr Lichtquellen angeordnet. Möglich ist auch die Anordnung von zehn oder mehr Lichtquellen an jeweils einer Seite des Garraums. Die Lichtquellen sind dabei insbesondere in unterschiedlichen Höhen angeordnet. Es ist möglich, dass die Lichtquellen dabei als gebündelte und/oder punktuelle Lichtquellen ausgebildet sind, beispielsweise als eine Spot-Leuchte. Es ist möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung auch dazu geeignet und ausgebildet ist, zur Vermeidung eines Schattenwurfs das Gargut gezielt gleichmäßig auszuleuchten. Eine solche Ausleuchtung dient insbesondere zur Erfassung einer möglichst schattenfreien Referenz des Garguts bzw. der Einschubebene und/oder des Gargutträgers.
In einer Ausgestaltung des Gargeräts ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung wenigstens zeitweise die Garraumbeleuchtung zur Sichtkontrolle des Garguts zur Verfügung stellt. Das hat den Vorteil, dass neben der Beleuchtungseinrichtung auf eine weitere Garraumbeleuchtung verzichtet werden kann. Dazu ist möglich, dass die Anzahl und/oder die Intensität der Lichtquellen für eine Beleuchtung zur Sichtkontrolle entsprechend angepasst wird.
Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise dazu geeignet und ausgebildet, eine Einschubposition wenigstens eines Gargutträgers im Garraum zu erkennen. Die Auswerteeinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, anhand des durch die Kameraeinrichtung erfassten Schattens des Garguts eine Form und/oder eine Höhe des Garguts zu bestimmen. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung auch dazu geeignet und ausgebildet, eine zweidimensionale Ausdehnung des Garguts und beispielsweise dessen Länge und/oder Breite und/oder deren Durchmesser zu bestimmen. Zudem ist die Auswerteeinrichtung vorzugsweise dazu geeignet und ausgebildet, anhand der Höhe und der zweidimensionalen Ausdehnung ein Volumen des Garguts zu bestimmen. Insbesondere ist die Auswerteeinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Informationen der Steuereinrichtung bereitzustellen. Die Steuereinrichtung ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, anhand des Volumens die Beheizung des Garraums und/oder andere Gerätefunktionen einzustellen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Kameraeinrichtung nur ein Objektiv umfasst. Insbesondere sind die Kameraeinrichtung und das Objektiv dazu geeignet und ausgebildet, nur zweidimensionale Aufnahmen von Objekten zu erfassen. Solche Kameraeinrichtungen und Objektive sind in geeigneten und zuverlässigen Ausgestaltungen kostengünstig und können zudem mit wenig konstruktivem Aufwand in ein Gargerät implementiert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:
1 eine rein schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargerätes mit einem Garraum in einer Vorderansicht;
2 ein stark schematisiertes Gargerät mit einer Beleuchtungseinrichtung in einer eingestellten Beleuchtungssituation;
3 eine geschnittene Darstellung des Gargeräts der 2 in einer Draufsicht;
4 das Gargerät mit einer Beleuchtungseinrichtung in einer anderen Beleuchtungssituation;
5 eine geschnittene Darstellung des Gargeräts der 4 in einer Draufsicht;
6 das Gargerät in der gleichen Beleuchtungssituation mit einem größeren Gargut;
7 eine geschnittene Darstellung des Gargeräts der 6 in einer Draufsicht;
8 das Gargerät in der Beleuchtungssituation mit einem anderen Gargut; und
9 eine geschnittene Darstellung des Gargeräts der 8 in einer Draufsicht.
Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gargerät 1, welches hier als ein Backofen 100 ausgeführt ist. Das Gargerät 1 kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden. Das Gargerät 1 ist hier als ein Einbaugerät vorgesehen. Möglich ist auch, dass das Gargerät 1 als ein Herd bzw. Standgerät ausgebildet ist. Das Gargerät 1 hat einen Garraum 2, welcher durch eine Tür 101 verschließbar ist. Ein Sichtfenster 102 in der Tür 101 ermöglicht einen Einblick in den Garraum 2 und dient zur Sichtkontrolle bei Garvorgängen.
Für die Beheizung des Garraums 2 stehen verschiedene Heizquellen zur Verfügung. Möglich ist unter anderem das Beheizen mit einer Umluftheizquelle, mit Ober- und Unterhitze, im Heißluftbetrieb und/oder mit einer Grillfunktion. Möglich ist auch, dass der Backofen 100 als ein Kombigerät mit einer Mikrowellenfunktion und/oder einer Dampfgarfunktion ausgebildet ist.
Das Gargerät 1 umfasst eine Steuereinrichtung 4 zur Steuerung bzw. Regelung von Gerätefunktionen. Mittels der Steuereinrichtung 4 wird die Heizleistung einer Heizquelle so eingestellt, dass im Garraum 2 Temperaturen vorliegen, welche im Bereich einer geforderten Solltemperatur liegen. Zur Überwachung der Temperaturen im Garraum 2 kann eine Sensoreinrichtung vorgesehen sein. Über die Steuereinrichtung 4 sind zudem verschiedene Betriebsarten und vorzugsweise verschiedene Programmbetriebsarten und Automatikfunktionen ausführbar.
Das Gargerät 1 ist über eine Bedieneinrichtung 11 bedienbar. Beispielsweise kann damit eine Betriebsart, die Betriebstemperatur und/oder eine Programmbetriebsart bzw. Automatikfunktion ausgewählt und eingestellt werden kann. Die Bedieneinrichtung 11 ist ist hier mit einer Benutzerschnittstelle 21 ausgestattet, über die dem Benutzer verschiedene Informationen und/oder Signale über den Betriebsablauf und den Garvorgang angezeigt werden. Dazu umfasst die Benutzerschnittstelle 21 beispielsweise ein Display. Zudem kann der Benutzer über die Benutzerschnittstelle 21 Eingaben vornehmen, beispielsweise um individuelle Einstellungen vorzunehmen. Es kann auch vorgesehen sein, dass über die Benutzerschnittstelle 21 bestimmte Betriebsparameter einer Automatikfunktion individuell angepasst werden können, wie zum Beispiel die Garzeit. Die Benutzerschnittstelle 21 kann dazu eine oder mehrere Tasten aufweisen und/oder als eine berührungsempfindliche Oberfläche bzw. Touchscreen ausgestaltet sein.
Im Garraum 2 befindet sich hier ein Gargut 3, welches auf einem Gargutträger 13 positioniert ist. Der Gargutträger 13 ist beispielsweise ein Backblech oder ein Rost. Der Gargutträger 13 ist im Garraum 2 auf einer hier nicht gezeigten Gargutträgeraufnahme aufgenommen. Dabei bietet die Gargutträgeraufnahme mehrere Einschubpositionen 12, sodass der Benutzer den Gargutträger 13 in verschiedenen Höhen in den Garraum 2 einschieben kann.
Das Gargerät 1 umfasst eine Kameraeinrichtung 5, welche hier nicht sichtbar an einer Oberseite des Garraums 2 angeordnet ist. Die Kameraeinrichtung 5 dient hier zur Erfassung von Aufnahmen des Garguts 3. Die Aufnahmen werden von einer Auswerteeinrichtung 8 zur Ermittlung einer oder mehrerer Parameter herangezogen werden, die für das Gargut 3 charakteristisch sind. Die so über das Gargut 3 gewonnenen Informationen werden von der Auswerteeinrichtung 8 der Steuereinrichtung 4 zur Verfügung gestellt, sodass diese die Garguteigenschaften im Garbetrieb entsprechend berücksichtigen kann.
Dem Garraum 2 ist hier eine Beleuchtungseinrichtung 7 zugeordnet, welche zwei an gegenüberliegenden Seiten 22 des Garraums 2 angeordnete Beleuchtungseinheiten 47 aufweist. Die Beleuchtungseinheiten 47 umfassen beide jeweils mehrere Lichtquellen, welche hier nicht sichtbar hinter der Tür 101 angeordnet sind. Durch die Beleuchtungseinrichtung 7 wird das Gargut 3 während der Erfassung durch die Kameraeinrichtung 5 gezielt beleuchtet.
Zudem kann die Beleuchtungseinrichtung 7 hier auch als eine Garraumbeleuchtung 37 dienen, welche während eines Garbetriebs den Garraum 2 ausleuchtet, sodass der Benutzer den Garvorgang durch das Sichtfenster 102 gut beobachten kann. Dabei ist die Beleuchtungseinrichtung 7 durch die Steuereinrichtung einstellbar ausgebildet, sodass zur Beleuchtung des Garraums 2 im Garbetrieb eine andere Beleuchtungssituation als für die Erfassung des Garguts 3 mit der Kameraeinrichtung 5 einstellbar ist. Es kann zur Beleuchtung des Garraums 2 während des Garbetriebs aber auch eine eigene, separate Garraumbeleuchtung 37 vorgesehen sein.
Zur Ermittlung des charakteristischen Parameters des Garguts 3 wird dieses mit der Beleuchtungseinrichtung 7 gezielt so beleuchtet, dass es einen hier nicht sichtbaren Schatten 6 aufwirft. Der Schattenwurf wird mit der Kameraeinrichtung 5 erfasst und von der Auswerteeinrichtung 8 ausgewertet. Anhand der Ausdehnungen des Schattens 6 kann dann beispielsweise die Höhe des Garguts 3 bestimmt werden. In Verbindung mit der Länge und Breite des Garguts 3 kann anhand der Höhe das Volumen des Garguts 3 berechnet werden. Zudem können andere geometrische Eigenschaften des Garguts 3 und beispielsweise dessen Form bestimmt werden. Diese für das Gargut charakteristischen Parameter können besonders gut zur Steuerung von Automatikprogrammen herangezogen werden, da beispielsweise die Gardauer sehr stark vom Volumen des Garguts 3 anhängt. So kann z. B. die in einer Automatikfunktion vorgesehene Garzeit verlängert bzw. verkürzt werden, je nachdem ob es sich um besonders großes oder eher kleines Gargut 3 handelt.
In der 2 ist ein stark schematisiertes Gargerät 1 gezeigt, bei dem im Garraum 2 ein Gargutträger 13 mit einem Gargut 3 eingeschoben ist. Die Beleuchtungseinrichtung 7 umfasst hier an jeder Seite 22 des Garraums 23 stark schematisiert dargestellte Lichtquellen 17. Denkbar ist auch, dass an jeder Seite 22 des Garraums 2 auch vier oder fünf oder beispielsweise auch zehn oder mehr Lichtquellen 17 vorgesehen sind. Dabei sind die Lichtquellen 17 hier senkrecht untereinander angeordnet, sodass an jeder Seite 22 Lichtquellen 17 in verschiedenen Höhen positioniert sind. Die gestrichelt-gepunkteten Linien geben dabei die Projektionsstrahlen an, welche von den jeweiligen Lichtquellen 17 ausgehen. Die durchgezogenen Linien deuten den durch die jeweilige Lichtquelle 17 beleuchteten Bereich an.
Die Kameraeinrichtung 5 ist hier an der Garraumdecke angeordnet und weist einen Erfassungsbereich 15 auf, welcher im Wesentlichen der Breite bzw. der Auflagefläche des Gargutträgers 13 entspricht.
In der hier gezeigten Beleuchtungssituation sind alle Lichtquellen 17 der Beleuchtungseinrichtung 7 eingeschaltet. Diese Beleuchtungssituation dient insbesondere dazu, ein schattenfreies Referenzbild aufzunehmen. Diese Beleuchtungssituation kann zudem auch während des Garbetriebs als Garraumbeleuchtung 37 eingesetzt werden. Dabei sind die Lichtquellen 17 so ausgerichtet, dass aus Sicht der Kameraeinrichtung 5 die Ausleuchtung möglichst homogen ist. Bei einer solchen homogenen Ausleuchtung wird versucht, möglichst wenig sichtbare Schatten im Bild um das Gargut 3 zu erzeugen. Die homogene Ausleuchtung wird hierdurch eine beidseitige Anordnung der Lichtquellen 17 erreicht. Zudem sind die Lichtquellen 17 dabei übereinander angeordnet.
In der 3 ist das Gargerät 1 in einer geschnittenen Darstellung aus einer Sicht von oben aus der Perspektive der Kameraeinrichtung 5 gezeigt. Der Erfassungsbereich 15 der Kameraeinrichtung 5 ist hier schraffiert dargestellt und entspricht im Wesentlichen der Ausdehnung des Gargutträgers 13. Das Gargut 3 wurde zur besseren Übersichtlichkeit nicht schraffiert dargestellt, obwohl es ebenfalls im Erfassungsbereich 15 liegt.
Das Gargut 3 wird hier mit der in der 2 beschriebenen Einstellung der Beleuchtungseinrichtung 7 beleuchtet, sodass hier kein Schattenwurf zu erkennen ist. Aus einem in der hier gezeigten Beleuchtungssituation aufgenommenen Bild wird daher keine Information über die Höhe des Garguts 3 gewonnen. Aufgrund der homogenen Ausleuchtung kann ein in dieser Beleuchtungssituation aufgenommenes Bild aber besonders gut für eine Auswertung herangezogen werden, bei der eine Ausdehnung bzw. ein Durchmesser des Garguts 3 bestimmt werden soll. Durch die homogene Ausleuchtung kann das Gargut 3 von der Auswerteeinrichtung 8 im Rahmen einer Bildanalyse besonders gut von dem darunterliegenden Gargutträger 13 unterschieden werden.
Das in den 2 und 3 dargestellte Gargut ähnelt im Wesentlichen einem abgeflachten, kugelförmigen Objekt. Aus der Sicht der Kameraeinrichtung 5 ergibt sich somit eine im Wesentlichen runde, zweidimensionale Abbildung. Ein sehr ähnliches Bild würde die Kameraeinrichtung 5 beispielsweise auch dann erfassen, wenn das Gargut 3 den gleichen Durchmesser aufweisen würde, aber etwas höher ausgebildet wäre. Daher stellt eine Aufnahme bei einer schattenfreien, gleichmäßigen Beleuchtung, wie sie z. B. bei einer üblichen Garraumbeleuchtung vorgesehen ist, keine nützlichen Informationen über die dreidimensionale Geometrie des Garguts 3 bereit.
Die 4 zeigt eine Beleuchtungssituation, bei der das Gargut 3 gezielt ungleichmäßig zur Erzeugung kontrastreicher Schatten ausgeleuchtet wird. Dazu wurden einzelne Lichtquellen 17 ausgeschaltet, sodass das Gargut 3 einen erkennbaren Schatten 6 auf den Gargutträger 13 wirft. Die gestrichelten Linien stellen hier Geraden dar, welche zwischen dem Gargutträger 13 und der jeweiligen Lichtquelle 17 verlaufen und dabei das Gargut 3 berühren. Diese Linien trennen somit den beleuchteten Bereich auf dem Gargutträger 13 von dem Bereich, in welchem das Gargut 3 einen Schatten 6 auf den Gargutträger 13 wirft.
Die 5 zeigt das Gargerät 1 in der Beleuchtungssituation der 4 aus der Sicht der Kameraeinrichtung 5, wobei deren Erfassungsbereich 15 wieder schraffiert dargestellt ist. Zur besseren Übersichtlichkeit wurde das Gargut 3, obwohl es im Erfassungsbereich 15 liegt, hier wieder nicht schraffiert dargestellt. Aufgrund der Beleuchtungssituation ist um das Gargut 3 herum nun ein Schatten 6 zu erkennen, welcher hier durch einen schraffierten Bereich verdeutlicht wird.
Zur Erzeugung dieser Schatten 6 wurden die beiden oberen, gegenüberliegenden Lichtquellen 17 eingeschaltet und die anderen Lichtquellen 17 ausgeschaltet. Die Lichtquellen 17 sind hier mit einer gerichteten Abstrahlung ausgestattet, sodass sich ein entsprechend gebündelter Lichtstrahl ergibt. Dabei wurden die Lichtquellen 17 hier so geschaltet, dass das Gargut 3 und die zugehörigen Schatten 6 möglichst gut zu erkennen sind und vollständig im Erfassungsbereich 15 der Kameraeinrichtung 5 abgebildet werden können.
Die 6 zeigt ein Gargerät 1, bei dem ein Gargut 3 mit der Kameraeinrichtung 5 in der gleichen Beleuchtungssituation wie in der 4 erfasst wird. Das Gargut 3 ist hier jedoch etwas höher als das in der 4 erfasste Gargut 3. Durch das höhere Gargut 3 verlaufen die beiden äußeren, gestrichelt dargestellten Projektionsstrahlen der Kanten des Garguts 3 weiter auseinander.
In der 7 ist das Gargerät 1 der 6 aus der Perspektive der Kameraeinrichtung 5 gezeigt. Aufgrund des höheren Garguts 3 ergibt sich ein breiterer, ovaler Schatten um das beleuchtete Gargut 3.
Bei einer gegebenen Beleuchtungssituation ergibt sich somit ein Zusammenhang zwischen einer Länge des Schattens 6 und der Höhe des Garguts 3. Daher können anhand der mit der Kamera 5 erfassten Aufnahmen die Breite bzw. der Durchmesser der jeweils geworfenen Schatten 6 vermessen werden. Anhand der Ausdehnung der Schatten 6 kann die Höhe des Garguts 3 ermittelt werden.
Die 8 zeigt relevante Maße für eine Berechnung der Höhe 23 eines Garguts 3. Das Gargut 3 ist hier beispielhaft quaderförmig ausgebildet.
Die 9 zeigt das Gargut 3 der 8 in einem Gargerät 1 aus der Sicht der Kameraeinrichtung 5.
Eine Voraussetzung für die Berechnung der Höhe 23 und damit auch des Volumens des Garguts 3 ist, dass das Gargut 3 und der umlaufende Schatten 6 von der Auswerteeinrichtung 8 eindeutig unterschieden werden können. Die Intensität der Lichtquellen 17 wird daher so eingestellt, dass sich ein ausreichender Kontrast ergibt. Zudem werden Lichtquellen 17 eingesetzt, die einen entsprechend gebündelten Lichtstrahl abgeben. Die Auswerteeinrichtung 8 kann auch eine entsprechende Bildverarbeitung durchführen, durch welche der Kontrastumfang der aufgenommenen Bilder entsprechend erhöht bzw. verbessert wird.
Eine weitere Voraussetzung ist zudem, dass das Gargut 3 sich nicht über den kompletten Erfassungsbereich 15 erstreckt. Zudem muss der geworfene Schatten 6 im Erfassungsbereich 15 liegen. Dazu erfolgt vorzugsweise durch die Auswerteeinrichtung 8 eine Kontrolle, ob die geworfenen Schatten 6 innerhalb des Erfassungsbereichs 15 liegen. Sollte der Schattenwurf beispielsweise über den Erfassungsbereich 15 hinausgehen, kann eine Veränderung der Beleuchtung und/oder der Einschubposition des Gargutträgers 13 vorgesehen sein. 12. Dann kann beispielsweise eine Meldung an den Benutzer über die Benutzerschnittstelle 21 erfolgen, sodass dieser den Gargutträger 13 in einer anderen Einschubposition 12 positionieren kann. Eine Anpassung des Schattenwurfs in Bezug zum Erfassungsbereich 15 kann auch durch Einschalten anderer Lichtquellen 17 erfolgen. Beispielsweise fällt der Schattenwurf entsprechend kürzer aus, wenn eine höher liegende Lichtquelle 17 eingeschaltet wird.
Die zweidimensionale Ausdehnung des Garguts 3 und somit dessen Länge und Breite bzw. dessen Durchmesser können aus der Fläche des Garguts 3 im aufgezeichneten Bild bestimmt werden. Dazu muss die reale Ausdehnung des erfassten Bildes bzw. des Erfassungsbereichs 15 bekannt sein. Da diese jedoch auch von der Entfernung des Gargutträgers 13 zur Kameraeinrichtung 5 abhängt, ist es wichtig, die Einschubposition 12 des Gargutträgers 13 im Garraum 2 zu kennen. Dazu kann die Einschubposition 12 kann in verschiedenen Weisen bestimmt werden. Beispielsweise kann dem Benutzer über die Benutzerschnittstelle 21 vorgegeben werden, in welcher Einschubebene er den Gargutträger 13 einzuschieben hat. Eine andere Möglichkeit ist, die Einschubposition 12 durch entsprechende Sensoren abzufragen. Beispielsweise können an der Gargutträgeraufnahme entsprechende Schalter vorgesehen sein, welche durch das Einschieben eines Gargutträgers 13 betätigt werden. Eine weitere Möglichkeit ist, anhand der erfassten Bildinformation die Einschubposition 12 zu ermitteln. Wenn z. B. die Ausdehnung des Erfassungsbereichs 15 bekannt ist, kann die Einschubposition anhand der Bildfläche bestimmt werden, die vom Gargutträger eingenommen wird. Möglich ist auch eine Heranziehung von Fokuseinstellungen der Kameraeinrichtung 5 zur Bestimmung der Einschubposition 12. Möglich ist auch, dass der Benutzer über die Benutzerschnittstelle 21 eine Eingabe vornimmt, und somit der Auswerteeinrichtung 8 mitteilt, in welcher Einschubposition 12 er den Gargutträger 13 eingeschoben hat.
Die Bestimmung der realen Ausdehnung des aufgezeichneten Bildes ist hier besonders einfach, da das Bild in dem hier gezeigten Beispiel die gesamte Einschubebene bzw. den gesamten Gargutträger 13 erfasst. Dabei sind die Ausmaße der Einschubebene des Gargeräts 1 durch dessen Garraumwände fest vorgegeben, sodass diese Ausmaße in der Auswerteeinrichtung 8 hinterlegt werden können, z. B. werksseitig. Auch die die Ausmaße des Gargutträgers 13 können hinterlegt sein. Nun können in Kenntnis der realen Ausmaße des aufgenommenen Bildes bzw. des Erfassungsbereichs 15 die realen Ausmaße des dargestellten Garguts in an sich bekannter Weise berechnet werden. Beispielsweise sind dazu die Anzahl der Pixel des erfassten Bildes bekannt, sodass daraus die Objektdimensionen in Millimeter pro Pixel bestimmt werden können. Die Breite 33 des Garguts 3 sowie dessen Länge bzw. Durchmesser können somit bestimmt werden.
Nach der gleichen Vorgehensweise werden vorzugsweise auch die realen Ausmaße der Schatten 6 bestimmt. Die Erkennung der Schatten 6 erfolgt dabei aufgrund des unterschiedlichen Kontrastes zum Gargut 3. Hat die Auswerteeinrichtung 8 den Schatten 6 als solchen erkannt, führt diese eine Bestimmung der realen Ausdehnung durch, wie sie zuvor auch für das Gargut 3 beschrieben wurde. So kann die Ausdehnung 16 bzw. der Durchmesser des Schattens 6 bestimmt werden.
Die Ausdehnung 16 des Schattens 6 ist proportional zur Höhe 23 des Garguts 3 und zur Breite 33 des Garguts 3. Je größer die Höhe 23 des Garguts 3, desto größer ist die Ausdehnung 16 des Schattens 6. Durch die Bestimmung der Ausdehnung 16 des Schattens 6 und der Breite 33 des Garguts 3 kann somit die Höhe 23 des Garguts 3 in an sich bekannter Weise ermittelt werden. Auch bei Gargütern 3, welche nicht wie hier quaderförmig ausgebildet sind, kann anhand der Ausdehnung 16 des Schattens 6 und in Kenntnis der realen Ausdehnung des Garguts 3 ebenfalls in an sich bekannter Weise die Höhe 23 des Garguts 3 ermittelt werden. Anhand der berechneten Höhe 23 und der aus der Aufnahme ermittelten Fläche des Garguts 3 kann zudem einfach auf das Volumen des Garguts 3 geschlossen werden.
Eine besonders zuverlässige Bestimmung der Höhe 23 des Garguts 3 kann in Kenntnis des Abstandes 32 der jeweiligen Lichtquelle 17 zum Erfassungsbereich 15 hergeleitet werden. Dieser Abstand 32 ergibt sich aus der Höhe der Lichtquelle 17 über der Einschubebene 12 des Gargutträgers 13. Dazu ist in der Auswerteeinrichtung 18 vorzugsweise hinterlegt, in welcher Höhe sich die jeweiligen Lichtquellen 17 im Garraum 2 befinden. Zudem ist die Höhe der Einschubposition 12 im Garraum 2 ebenfalls bekannt und in der Auswerteeinrichtung 8 hinterlegt. Dadurch kann der Abstand 32 der jeweiligen Lichtquelle 17 über dem Gargutträger 13 bzw. dem Erfassungsbereich 15 zuverlässig bestimmt werden. Anhand des Abstandes 32 und dem Ausmaß 16 des Schattens 6 sowie der Breite 33 des Garguts 3 kann dann die Höhe 23 des Garguts 3 entsprechend berechnet werden.
Der Schattenwurf kann auch zur Bestimmung einer geometrischen Form des Garguts 3 herangezogen wird. Beispielsweise kann eine Krümmung der Oberfläche des Garguts 3 bestimmt werden. Dazu wird vorzugsweise eine Bildfolge erzeugt, wobei für jedes Bild eine Beleuchtung mit Lichtquellen 17 aus jeweils einer anderen Höhe erfolgt. Dadurch kann aus der Änderung der Schattengröße über die einzelnen Bilder die Krümmung der Oberfläche des Garguts 3 bestimmt werden. Unter Berücksichtigung der geometrischen Form des Garguts 3 kann dessen Höhe 23 aus dem Schattenwurf noch zuverlässiger bestimmt werden.
Bezugszeichenliste

1: Gargerät
2: Garraum
3: Gargut
4: Steuereinrichtung
5: Kameraeinrichtung
6: Schatten
7: Beleuchtungseinrichtung
8: Auswerteeinrichtung
11: Bedieneinrichtung
12: Einschubposition
13: Gargutträger
15: Erfassungsbereich
16: Schattenbreite
17: Lichtquelle
21: Benutzerschnittstelle
22: Seite
23: Höhe
25: Erfassungsbreite
32: Abstand
33: Breite
37: Garraumbeleuchtung
47: Beleuchtungseinheit
100: Backofen
101: Tür
102: Sichtfenster

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

https://de.wikipedia.org/wiki/3D-Kamera [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes (1) mit wenigstens einem beheizbaren Garraum (2) zur Zubereitung von Gargut (3), wobei die Beheizung des Garraums (2) durch wenigstens eine Steuereinrichtung (4) eingestellt wird und wobei die Steuereinrichtung (4) dabei wenigstens einen für das Gargut (3) charakteristischen Parameter berücksichtigt und wobei zur Ermittlung des Parameters das Gargut (3) wenigstens teilweise mit wenigstens einer Kameraeinrichtung (5) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gargut (3) zur Erzeugung wenigstens eines Schattens (6) mittels wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung (7) wenigstens teilweise beleuchtet wird und dass der von dem Gargut (3) geworfene Schatten (6) durch die Kameraeinrichtung (5) erfasst wird und dass anhand des erfassten Schattens (6) durch wenigstens eine Auswerteeinrichtung (8) der für das Gargut (3) charakteristische Parameter ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristischer Parameter ein Volumen und/oder eine Form und/oder eine Art des Garguts (3) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gargut (3) auf einem Gargutträger (13) positioniert in den Garraum (2) eingebracht wird und dass eine Einschubposition (12) des Gargutträgers (13) im Garraum (2) anhand wenigstens eines der folgenden Schritte bestimmt wird: Es wird wenigstens eine sensorische Erfassung der Einschubposition (12) durchgeführt, es wird über eine Benutzerschnittstelle (21) eine geforderte Einschubposition (12) vorgegeben, es wird über eine Benutzerschnittstelle (21) die verwendete Einschubposition (12) abgefragt, es werden die mit der Kameraeinrichtung (5) erfassten Informationen ausgewertet und zur Berechnung des Abstandes des Gargutträgers (13) zur Kameraeinrichtung (5) herangezogen und daraus die Einschubposition (12) ermittelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gargut (3) mit der Beleuchtungseinrichtung (7) gezielt gleichmäßig ausgeleuchtet wird und dass das Gargut (3) dabei mit der Kameraeinrichtung (5) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gargut (3) mit der Beleuchtungseinrichtung (7) von wenigstens zwei Seiten (22) des Garraums (2) und/oder aus wenigstens zwei unterschiedlichen Höhen des Garraums (2) gezielt ungleichmäßig beleuchtet wird und dass dabei der jeweils vom Gargut (3) geworfene Schatten (6) mit der Kameraeinrichtung (7) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gezielt einzelne Lichtquellen (17) der Beleuchtungseinrichtung (7) an verschiedenen Positionen im Garraum (2) ausgeschaltet und/oder eingeschaltet und/oder in ihrer Intensität angepasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der mit der Kameraeinrichtung (5) erfassten Informationen eine Kontrolle erfolgt, ob die zur Auswertung vorgesehenen Schatten (6) des Garguts (3) innerhalb eines Erfassungsbereichs (15) der Kameraeinrichtung (5) liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der mit der Kameraeinrichtung (5) erfassten Informationen eine Kontrolle erfolgt, ob die erfassten Schatten (6) des Garguts (3) einen für die Auswertung notwendigen Kontrastumfang aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinrichtung (8) eine Ausdehnung des mit der Kameraeinrichtung (5) erfassten Schattens (6) ermittelt und daraus eine Form und/oder eine Höhe (23) des Garguts (3) berechnet wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinrichtung (8) eine zweidimensionale Ausdehnung des mit der Kameraeinrichtung (5) erfassten Garguts (3) ermittelt wird und dass aus der zweidimensionalen Ausdehnung und der Höhe (23) des Garguts (3) das Volumen des Garguts (3) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung des Schattens (6) mit der Kameraeinrichtung (5) und die Bestimmung des charakteristischen Parameters durch die Auswerteeinrichtung (8) wenigstens einmal vor dem Beginn eines Garvorgangs und/oder wenigstens einmal während eines Garvorgangs und/oder wenigstens einmal nach einem Garvorgang durchgeführt werden.
Gargerät (1), insbesondere zum Betreiben nach einem Verfahren der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem beheizbaren Garraum (2) zur Zubereitung von Gargut (3), wobei die Beheizung des Garraums (2) durch wenigstens eine Steuereinrichtung (4) einstellbar ist und wobei die Steuereinrichtung (4) dazu geeignet und ausgebildet ist, dabei wenigstens einen für das Gargut (3) charakteristischen Parameter zu berücksichtigen und wobei zur Ermittlung des Parameters wenigstens eine Kameraeinrichtung (5) umfasst ist, welche dazu geeignet und ausgebildet ist, das Gargut (3) wenigstens teilweise zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kameraeinrichtung (5) wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung (7) mit wenigstens zwei separat ansteuerbaren Lichtquellen (17) zugeordnet ist und dass die Beleuchtungseinrichtung (7) dazu geeignet und ausgebildet ist, das Gargut (3) zur Erzeugung wenigstens eines Schattens (6) gezielt zu beleuchten und dass die Kameraeinrichtung (5) dazu geeignet und ausgebildet ist, den von dem Gargut (3) geworfenen Schatten (6) zu erfassen und wenigstens einer Auswerteeinrichtung (8) bereitzustellen und dass die Auswerteeinrichtung (8) dazu geeignet und ausgebildet ist, anhand des erfassten Schattens (6) den für das Gargut (3) charakteristischen Parameter zu ermitteln.
Gargerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (17) in unterschiedlichen Höhen im Garraum (2) und/oder an unterschiedlichen Seiten (22) des Garraums (2) angeordnet sind und dass zur Erzeugung unterschiedlicher Schatten (6) einzelne Lichtquellen (17) in bestimmten Höhen und/oder an bestimmten Seiten (22) des Garraums (2) gezielt einschaltbar und/oder ausschaltbar sind.
Gargerät (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (7) wenigstens zeitweise die Garraumbeleuchtung (37) zur Sichtkontrolle des Garguts (3) zur Verfügung stellt.
Gargerät (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (8) dazu geeignet und ausgebildet ist, eine Einschubposition (12) wenigstens eines Gargutträgers (13) im Garraum (2) zu erkennen.
Gargerät (1) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (8) dazu geeignet und ausgebildet ist, anhand des durch die Kameraeinrichtung (5) erfassten Schattens (6) des Garguts (3) eine Form und/oder eine Höhe des Garguts (3) zu bestimmen.