DE102007048834A1

DE102007048834A1 - Hausgerätevorrichtung mit wenigstens einer Kamera

Info

Publication number: DE102007048834A1
Application number: DE200710048834
Authority: DE
Inventors: Jürgen DESOR; Dieter Lego; Monika Prof. Thiess; Andreas Pier
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2008-04-24

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung mit wenigstens einer Kamera (10) und mit einer Steuereinheit (12) zum Steuern eines Hausgeräts (14). Um eine gattungsgemäße Hausgerätevorrichtung bzw. ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Hausgerätevorrichtung bereitzustellen, in welcher Bilddaten der Kamera (10) für weitere Nutzungsmöglichkeiten verfügbar gemacht werden, wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit (12) eine Datenverbindung (26) zum Empfangen von Bilddaten der Kamera (10) aufweist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung mit wenigstens einer Kamera nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Aus der DE 43 33 443 A1 ist ein Haushaltsbackofen mit einer Kamera und einer Steuereinheit bekannt. Die Bilddaten der Kamera aus dem Inneren eines von einer fensterlosen Tür verschlossenen Garraums werden an einen außerhalb des Garraums angeordneten Monitor übertragen und für den Bediener sichtbar gemacht, so dass dieser den Garprozess über den Monitor beobachten kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Hausgerätevorrichtung bzw. ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Hausgerätevorrichtung bereitzustellen, in welcher die Bilddaten der Kamera für weitere Nutzungsmöglichkeiten verfügbar gemacht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 13 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Hausgerätevorrichtung mit wenigstens einer Kamera und mit einer Steuereinheit zum Steuern eines Hausgeräts.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit eine Datenverbindung zum Empfangen von Bilddaten der Kamera aufweist. Dadurch können in einer komfortablen Weise die Bilddaten der Kamera von der Steuereinheit genutzt oder nutzbar gemacht werden. Dazu kann die Steuereinheit die Bilddaten beispielsweise filtern, nachbearbeiten oder einzelne Kenngrößen aus den Bilddaten ermitteln.
Der Erfindungsgedanke ist auf Hausgeräte aller Art anwendbar, beispielsweise auf Gargeräte, Abzugshauben, Kochfelder, oder auch zur Überwachung ganzer Wohnbereiche, Swimmingpools und Feuerstellen von Kaminen. Auch eine Anwendung in der industriellen Automatisierung ist denkbar.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, wenigstens ein Steuersignal abhängig von den Bilddaten zu erzeugen. Die Steuereinheit kann durch das Steuersignal ein Arbeitsprogramm beispielsweise starten, unterbrechen oder modifizieren.
Unter „vorgesehen" soll in diesem Zusammenhang auch „ausgelegt" und „ausgestattet" verstanden werden.
Besonders gewinnbringend ist die Hausgerätevorrichtung einsetzbar, wenn das Hausgerät zum Behandeln eines in einem Bildbereich der Kamera angeordneten Lebensmittels vorgesehen ist. Dies ergibt sich daraus, dass Lebensmittel während einer Wärmebehandlung, Kältebehandlung oder einer anderen Behandlung häufig klar erkennbare Farbveränderungen erfahren, die mittels eines geeigneten Bildverarbeitungsalgorithmus in einer einfachen Weise von der Steuereinheit detektierbar sind.
Aus dem gleichen Grund ist die Hausgerätevorrichtung besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn das Hausgerät als Gargerät ausgebildet ist, da hier eine klar erkennbare Bräunung und/oder Volumenänderung eines Garguts erkennbar ist. Als Gargerät sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Haushaltsbacköfen, Mikrowellen, Grills, Dampfgarer und Kochfelder bezeichnet werden.
Wegen der mittels der Kamera und einer Bildverarbeitungssoftware gut detektierbaren Bräunung des Garguts kann eine besonders sichere Überwachung eines Prozesses erreicht werden, wenn das Hausgerät als Haushaltsbackofen ausgebildet ist. Ein Verbrennen des Garguts kann durch geeignete, abhängig von den Bilddaten der Kamera erzeugte Steuersignale wirkungsvoll vermieden werden. Auch eine an das Gargut angepasste Temperaturregelung kann durch ein Rückkoppeln der aus den Bilddaten gewonnenen Daten in den Steuerprozess erreicht werden.
Dies gilt insbesondere dann, wenn die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, aus den Bilddaten der Kamera einen Bräunungsgrad von im Bildbereich der Kamera angeordnetem Gar gut zu bestimmen.
Umfasst die Hausgerätevorrichtung zumindest eine Beleuchtungseinheit zum Ausleuchten wenigstens eines Anteils eines Bildbereichs der Kamera, kann die Überwachung zumindest weitgehend unabhängig von den äußeren Lichtverhältnissen durchgeführt werden.
Dabei können Kosten und Bauteile eingespart werden, wenn die Beleuchtungseinheit baulich in die Kamera integriert ist.
Durch eine Monitoreinheit zum Darstellen von Bilddaten der Kamera kann eine visuelle Überwachung eines von dem Hausgerät durchgeführten Prozesses durch einen Bediener komfortabel auch von der Ferne aus erfolgen, da der Monitor zwar mit dem zu überwachenden und zu steuernden Hausgerät verbunden sein kann, aber nicht mit ihm verbunden sein muss.
Eine vorteilhafte Funktionsintegration kann erreicht werden, wenn die Monitoreinheit von der Steuereinheit betrieben wird. Prinzipiell könnte die Monitoreinheit jedoch auch unmittelbar von der Kamera betrieben werden, die dann zwei Datenverbindungen aufweisen müsste, und zwar eine zur Kamera und eine zur Steuereinheit.
Wenn die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, auf der Monitoreinheit neben den Bilddaten weitere Betriebskenngrößen des Hausgeräts darzustellen, kann der Bediener über die Monitoreinheit weitere quantitative Informationen gewinnen und abhängig von diesen Informationen in den Prozess eingreifen. Im Falle eines Gargeräts wäre beispielsweise die Darstellung einer Temperatur, einer verbleibenden Zeit des Garvorgangs oder Ähnliches denkbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Bedienelemente zum manuellen Eingriff in den von dem Hausgerät zumindest teilautomatisiert durchgeführten Prozess in unmittelbarer Nähe, insbesondere in einer gemeinsamen Baugruppe mit der Monitoreinheit, angeordnet. Die Monitoreinheit kann beispielsweise auch als Touchscreen mit integrierten Bedienelementen ausgebildet sein.
Besonders gewinnbringend ist die Hausgerätevorrichtung einsetzbar, wenn der Bildbereich der Kamera sich in einem durch eine fensterlose Tür verschließbaren Raum befindet. Dadurch kann einerseits eine visuelle Überwachung des Prozesses gewährleistet werden, und andererseits kann eine Wärmeisolation im Vergleich zu Hausgeräten mit durchsichtiger Tür verbessert werden.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts mit wenigstens einer Kamera und mit einer Steuereinheit zum Steuern eines Hausgeräts.
Nach der Weiterbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Bilddaten der Kamera von der Steuereinheit erfasst werden und wenigstens ein Steuersignal abhängig von den Bilddaten erzeugt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, 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:
1 einen Haushaltsbackofen mit einer Kamera und einer Steuereinheit und
2 den Haushaltsbackofen aus 1 in einer schematischen Schnittdarstellung.
Die 1 und 2 zeigen eine Hausgerätevorrichtung mit einer Kamera 10 und mit einer Steuereinheit 12 zum Steuern eines Hausgeräts 14, und zwar eines als Haushaltsbackofen ausgebildeten Gargeräts. Wie in 2 dargestellt, ist die Kamera 10 in eine Muffeldecke 16 des Hausgeräts 14 eingebaut, die in ihrer Mitte ein Loch 18 aufweist, in welchem, geschützt durch eine leicht zu reinigende Glasscheibe, die Kamera 10 angeordnet ist. Die Kamera 10 ist eine Digitalkamera mit einem CCD-Chip und einer Weitwinkeloptik, so dass der Bildbereich der Kamera 10 auf einer mittleren Einschubhöhe eines Garraums 20 im Wesentlichen die gesamte horizontale Querschnittsfläche des Garraums 20 des Hausgeräts 14 einnimmt.
Das Hausgerät 14 bzw. der Haushaltsbackofen ist als Multifunktionsgerät ausgebildet und umfasst eine Vielzahl von Funktionselementen, beispielsweise einen Mikrowellengenerator, eine Quarzlampe, mehrere Strahlungsheizkörper zum Erzeugen von Ober- und Unterhitze und Grillheizkörper. Die Funktionselemente sind aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht explizit dargestellt.
Im Gegensatz zu den meisten am Markt erhältlichen Haushaltsbacköfen ist der Garraum 20 des erfindungsgemäßen Haushaltsbackofens durch eine fensterlose, undurchsichtige Tür 22 verschlossen, die über die gesamte Türfläche isoliert ist. Demnach befindet sich der Bildbereich der Kamera 10 in einem durch eine fensterlose Tür 22 verschließbaren Raum.
Unmittelbar neben der Kamera 10 ist eine Beleuchtungseinheit 24 zum Ausleuchten wenigstens eines Anteils eines Bildbereichs der Kamera 10 angeordnet, die baulich in die Kamera 10 integriert ist. Die Beleuchtungseinheit 24 kann beispielsweise Hochleistungs-Leuchtdioden umfassen und eine an den Seitenwänden der Muffel angeordnete Innenraumbeleuchtung vollständig ersetzen.
Der Haushaltsbackofen umfasst die Steuereinheit 12, die einen Garprozess des Haushaltsbackofens steuert. Der Bediener kann die Art des Garprozesses aus einer Vielzahl von möglichen Garprozessen wählen.
Die Steuereinheit 12 weist eine als einfache Datenleitung ausgebildete Datenverbindung 26 zum Empfangen von Bilddaten der Kamera 10 auf. Die Steuereinheit 12 empfängt die Bilddaten über die Datenleitung und extrahiert wichtige Kenngrößen über den Zustand eines im Garraum 20 angeordneten Garguts 28 aus den Bilddaten. Die Steuereinheit 12 ist durch ein geeignetes Steuerprogramm, welches als Software in die als programmierbare Recheneinheit ausgebildete Steuereinheit 12 implementiert ist, dazu vorgesehen, wenigstens ein Steuersignal abhängig von den Bilddaten zu erzeugen.
Durch das Steuerprogramm ist die Steuereinheit 12 dazu ausgelegt, aus den Bilddaten der Kamera 10 einen Bräunungsgrad von im Bildbereich der Kamera 10 angeordnetem Gargut 28 zu bestimmen. Dazu nutzt die Steuereinheit 12 insbesondere auch die Gradienten verschiedener spektraler Anteile in den Bilddaten, die Quotienten solcher Gra dienten und die absoluten Werte der spektralen Anteile. Um einen Bereich innerhalb des Bildbereichs zu selektieren, in dem das Gargut 28 angeordnet ist und der deswegen besonders wichtig ist, bildet die Steuereinheit 12 die Differenz aus einem zu Beginn des Garprozesses gespeicherten Bild des Garguts 28 mit einem aktuellen Bild des Garguts 28. Durch das Bilden der Differenz werden zeitlich unveränderliche Anteile des Bildhintergrunds eliminiert.
In der Steuereinheit 12 ist ferner ein Treiber für eine Monitoreinheit 30 zum Darstellen von Bilddaten der Kamera 10 implementiert. Die Steuereinheit 12 betreibt die Monitoreinheit 30 über die weitere Datenverbindung 26. Die Monitoreinheit 30 kann an einem beliebigen Ort in einer den Haushaltsbackofen umfassenden Küche oder auch außerhalb der Küche angeordnet sein. Wie in 1 dargestellt, ist die Monitoreinheit 30 als Touchscreen mit integrierten, kapazitiven Berührungssensoren bzw. Bedienelementen 32 ausgebildet, so dass der Bediener durch das Betätigen der Bedienelemente 32 steuernd in den Garprozess eingreifen kann. Der Bediener kann beispielsweise die Gartemperatur verändern, den Garprozess beenden oder den Prozess oder einen Teilprozess starten.
Die Steuereinheit 12 ist überdies dazu vorgesehen, auf der Monitoreinheit 30 neben den Bilddaten weitere Betriebskenngrößen des Hausgeräts 14, beispielsweise eine Temperatur und eine verbleibende oder bereits abgelaufene Garzeit, darzustellen.
Das in der Steuereinheit 12 als Software integrierte Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts 14 mit wenigstens einer Kamera 10 und mit einer Steuereinheit 12 zum Steuern eines Hausgeräts 14 erfasst die Bilddaten der Kamera 10 und wenigstens ein Steuersignal abhängig von den Bilddaten. In der einfachsten Ausführungsform beendet die Steuereinheit 12 den Garprozess durch das Steuersignal, wenn die Bildverarbeitungssoftware erkennt, dass ein Bräunungsgrad einen Schwellenwert überschritten hat.
Die 1 und 2 zeigen ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in vielfältigen weiteren Ausführungsbeispielen einsetzbar ist. Beispielsweise kann die Kamera 10 oberhalb eines Kochfelds in einer Dunstabzugshaube angeordnet werden, und die Steuereinheit 12 kann aus den Bilddaten eine Dichte des Küchendunsts ermitteln und die Dunstabzugshaube abhängig von der erkannten Dichte steuern bzw. ein- und ausschalten.
In einer weiteren, nicht explizit dargestellten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit 12 eine externe, außerhalb des zu steuernden Hausgeräts 14 angeordnete Steuereinheit 12, die neben dem mit der Kamera 10 versehenen Hausgerät 14 noch weitere Hausgeräte steuert.
Ferner ist es denkbar, dass die Steuereinheit 12 mit einem Kommunikationsmittel, beispielsweise einem GSM- oder UMTS-Modem, ausgestattet ist. Dadurch kann die Steuereinheit 12 die bearbeiteten Bilddaten oder andere Kenngrößen des Garprozesses an einen Bediener übermitteln, der die Daten beispielsweise mit einem Mobiltelefon empfängt. Umgekehrt kann der Bediener mit Hilfe des Mobiltelefons, beispielsweise durch eine SMS, Steuerungssignale an die Steuereinheit 12 übermitteln und dadurch aus der Ferne steuernd in den Garprozess eingreifen.

10: Kamera
12: Steuereinheit
14: Hausgerät
16: Muffeldecke
18: Loch
20: Garraum
22: Tür
24: Beleuchtungseinheit
26: Datenverbindung
28: Gargut
30: Monitoreinheit
32: Bedienelement

Claims

Hausgerätevorrichtung mit wenigstens einer Kamera (10) und mit einer Steuereinheit (12) zum Steuern eines Hausgeräts (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) eine Datenverbindung (26) zum Empfangen von Bilddaten der Kamera (10) aufweist.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, wenigstens ein Steuersignal abhängig von den Bilddaten zu erzeugen.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (14) zum Behandeln eines in einem Bildbereich der Kamera (10) angeordneten Lebensmittels vorgesehen ist.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (14) als Gargerät ausgebildet ist.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hausgerät (14) als Haushaltsbackofen ausgebildet ist.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, aus den Bilddaten der Kamera (10) einen Bräunungsgrad von im Bildbereich der Kamera (10) angeordnetem Gargut (28) zu bestimmen.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Beleuchtungseinheit (24) zum Ausleuchten wenigstens eines Anteils eines Bildbereichs der Kamera (10).
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (24) baulich in die Kamera (10) integriert ist.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Monitoreinheit (30) zum Darstellen von Bilddaten der Kamera (10).
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Monitoreinheit (30) von der Steuereinheit (12) betrieben wird.
Hausgerätevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, auf der Monitoreinheit (30) neben den Bilddaten weitere Betriebskenngrößen des Hausgeräts (14) darzustellen.
Hausgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildbereich der Kamera (10) sich in einem durch eine fensterlose Tür (22) verschließbaren Raum befindet.
Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts (14) mit wenigstens einer Kamera (10) und mit einer Steuereinheit (12) zum Steuern eines Hausgeräts (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten der Kamera (10) von der Steuereinheit (12) erfasst werden und wenigstens ein Steuersignal abhängig von den Bilddaten erzeugt wird.