[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät sowie ein Verfahren zum Betreiben
eines Gargerätes mit wenigstens einem Garraum und mit wenigstens einer Behandlungseinrichtung
zur Zubereitung von Gargut im Garraum. Das Gargerät umfasst wenigstens ein Messsystem
zur Bestimmung wenigstens einer Garguteigenschaft des Garguts im Garraum.
[0002] 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 die Zubereitung unter Verwendung einer Automatikfunktion berücksichtigt werden,
ob es sich um Teigwaren oder um einen Braten handelt.
[0003] Besonders komfortabel ist es, wenn bestimmte Eigenschaften des Garguts selbstständig
vom Gargerät erfasst und berücksichtigt werden können. Im Stand der Technik sind daher
Gargeräte bekannt geworden, welche das Gargut fotografieren und die Fotos auswerten.
Daraus lassen sich aber besonders entscheidende Parameter oft nur unzuverlässig ermitteln.
Beispielsweise kann meist nur unzureichend ermittelt werden, welche Art von Gargut
vorliegt. In der Regel kann auch keine verlässliche Aussage darüber getroffen werden,
wie weit das Lebensmittel bereits gegart ist. Das sind jedoch besonders entscheidende
Merkmale des Garguts, welche die Zubereitungsparameter innerhalb eines Automatikprogrammes
entscheidend beeinflussen.
[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Charakterisierung
eines Garguts in einem Garraum zu ermöglichen. Insbesondere soll die Charakterisierung
auch während eines Garvorgangs möglich sein.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie
einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand
der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen
Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
[0006] Das erfindungsgemäße Gargerät umfasst wenigstens einen Garraum und wenigstens eine
Behandlungseinrichtung zur Zubereitung von Gargut im Garraum. Das Gargerät umfasst
wenigstens ein Messsystem zur Bestimmung wenigstens einer Garguteigenschaft des Garguts
im Garraum. Dabei ist das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet, mittels wenigstens
einer Lichtquelle wenigstens zwei und vorzugsweise eine Mehrzahl unterschiedlicher
Lichtspektren zu erzeugen und zu dem Gargut zu senden. Das Messsystem ist dazu geeignet
und ausgebildet, mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung die durch das Gargut reflektierten
Lichtspektren wenigstens teilweise einzeln zu erfassen und die erfassten Lichtspektren
mittels wenigstens einer Auswerteeinheit auszuwerten, um die Garguteigenschaft zu
bestimmen bzw. abzuleiten.
[0007] Das erfindungsgemäße Gargerät bietet viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist,
dass mit dem Messsystem Lichtspektren erzeugt, ausgesendet und ausgewertet werden
können. Dadurch ist eine besonders zuverlässige und reproduzierbare Bestimmung der
Garguteigenschaft möglich. Zudem lassen sich mit einem solchen Messsystem besonders
aussagekräftige und zur Verwendung bei Automatikfunktionen besonders hilfreiche Garguteigenschaft
bestimmen. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein solches Messsystem konstruktiv unaufwendig
und wirtschaftlich umgesetzt werden kann.
[0008] Vorzugsweise wird die Sensoreinrichtung durch wenigstens eine Kameraeinrichtung bereitgestellt
oder umfasst wenigstens eine solche. Vorzugsweise ist das Messsystem dazu geeignet
und ausgebildet, mittels der Kameraeinrichtung für jeweils wenigstens ein vom Gargut
reflektiertes Lichtspektrum jeweils wenigstens ein Bild insbesondere mit wenigstens
zwei räumlichen Dimensionen des Garguts zu erfassen. Das bietet eine besonders unaufwendige
und zuverlässige Erfassung der Lichtspektren. Durch die Bilder ist zudem eine besonders
vorteilhafte Auswertung zur Bestimmung der Garguteigenschaft möglich. Die Kameraeinrichtung
bietet eine kostenoptimierte technische Umsetzung der spektroskopischen Messung möglich.
Dazu ist der Bildsensor beispielsweise der einer üblichen 2D-Farbdigitalkamera. Insbesondere
umfasst die Kameraeinrichtung wenigstens einen Bildsensor. Insbesondere ist die Kameraeinrichtung
als eine zweidimensionale Digitalkamera und vorzugsweise als eine 2D-Farbdigitalkamera
ausgebildet.
[0009] Die Bilder umfassen insbesondere eine ortsaufgelöste Darstellung der Intensitätsinformationen
und/oder Farbinformationen und/oder anderer Bildinformationen. Insbesondere stellen
die Bilder Intensitätsinformationen und/oder Farbinformationen jeweils eines vom Gargut
reflektierten Lichtspektrums bereit. Insbesondere stellen die Bilder Intensitätsinformationen
und/oder Farbinformationen des Garguts bei der Beleuchtung mit dem jeweiligen Lichtspektrum
bereit. Insbesondere werden mittels der Kameraeinrichtung RGB-Farbinformationen und/oder
Lab-Farbinformationen erfasst. Insbesondere werden RGB-Farbinformationen und/oder
Lab-Farbinformationen zur Bestimmung der Gargutkenngröße ausgewertet. Es können auch
andere Bildinformationen erfasst und ausgewertet werden. Vorzugsweise sind Farbbilder
vorgesehen. Möglich sind auch Schwarz-Weiß-Bilder und/oder Graustufenbilder.
[0010] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kameraeinrichtung dazu geeignet und
ausgebildet, Bilder mit wenigstens drei räumlichen Dimensionen des Garguts zu erfassen.
Dabei ist die dritte Dimension insbesondere ein Abstand des erfassten Objekts bzw.
des Garguts zur Kameraeinrichtung. Beispielsweise ist die Kameraeinrichtung dazu als
eine Stereokamera ausgebildet. Dazu können zwei übliche 2D-Farbdigitalkameras in geeigneter
Weise gekoppelt werden. Möglich ist auch, dass die Kameraeinrichtung als eine Abstandskamera
beispielsweise nach dem Time-Of-Flight-Prinzip ausgebildet ist. Möglich sind auch
andere Arten von Kameraeinrichtungen zur Erfassung von dreidimensionalen Bildinformationen.
Durch solche Ausgestaltungen können besonders aussagekräftige Informationen über das
Gargut gewonnen werden.
[0011] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit dazu geeignet
und ausgebildet, die Bilder zu wenigstens einem Hyperspektraldatensatz bzw. zu einem
Hyperspektralbild zu verrechnen. Der Hyperspektraldatensatz umfasst vorzugsweise die
wenigstens zwei räumlichen Dimensionen und wenigstens eine spektrale Dimension. Möglich
ist auch, dass der Hyperspektraldatensatz drei räumliche Dimensionen und wenigstens
eine spektrale Dimension umfasst. Beispielsweise ist ein Hyperspektralbildwürfel oder
Hyperspektralbildquader vorgesehen.
[0012] Vorzugsweise ist die Kameraeinrichtung als eine Hyperspektralkamera ausgebildet oder
umfasst wenigstens eine solche. Insbesondere ist das Messsystem dazu geeignet und
ausgebildet, einen Hyperspektraldatensatz bzw. ein Hyperspektralbild zu erfassen und
zur Bestimmung der Garguteigenschaft auszuwerten. Insbesondere wird die Garguteigenschaft
in Abhängigkeit des Hyperspektraldatensatzes bestimmt. Hyperspektraldatensätze liefern
besonders aussagekräftige Informationen über die Eigenschaften von Lebensmitteln.
Daher ist eine solche Ausgestaltung besonders vorteilhaft zur Ansteuerung bzw. Regelung
von Automatikfunktionen und Garprogrammen.
[0013] Vorzugsweise bestehen die Bilder jeweils aus einer Vielzahl von Bildelementen. Insbesondere
sind in den Bildelementen jeweils Intensitätsinformationen und/oder Farbinformationen
und/oder andere Bildinformationen desjenigen Teils des Garguts abgebildet, dessen
Licht in wenigstens einem dem Bildelement zugeordneten Sensorsegment der Kameraeinrichtung
erfasst ist. Dabei sind in dem Hyperspektraldatensatz vorzugsweise diejenigen Bildelemente
in der spektralen Dimension übereinander und/oder entlang einer gemeinsamen Achse
angeordnet, welche den gleichen Teil des Garguts abbilden. Eine solche Ausgestaltung
ermöglicht eine ortsaufgelöste Darstellung der Bildinformationen und auch eine besonders
vorteilhafte Erstellung des Hyperspektraldatensatzes. Dabei kann unter dem Anordnen
der Bildelemente im Hyperspektraldatensatz ein Verrechnen der Bilder verstanden werden.
[0014] Es ist möglich, dass in den Bildelementen jeweils auch der Abstand des zugehörigen
Teils des Garguts bzw. des Objektpunktes aus dem Garraum zu dem entsprechenden Sensorsegment
der Kameraeinrichtung erfasst wird. Dadurch stellen die Bildelemente dreidimensionale
ortsaufgelöste Bildinformationen zur Verfügung.
[0015] Die Kameraeinrichtung umfasst insbesondere eine Vielzahl von Sensorsegmenten. Insbesondere
sind die Sensorsegmente wenigstens einem Bildsensor zugeordnet. Dabei ist vorzugsweise
mit jeweils wenigstens einem Sensorsegment jeweils wenigstens ein Teil des Garguts
bzw. ein Objektpunkt aus dem Garraum ortsaufgelöst erfassbar. Die Bildelemente stellen
insbesondere ortsaufgelöste Bildinformationen aus dem Garbereich bzw. vom Gargut zur
Verfügung. Die Sensorsegmente entsprechen insbesondere den Pixeln der Kamera. Die
Bildelemente entsprechen insbesondere den Pixeln der Bilder. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung können Bildelement und Pixel auch synonym verwendet werden. Ein Bildelement
ist insbesondere jeweils wenigstens einem Sensorsegment der Kameraeinrichtung zugeordnet.
[0016] Insbesondere gibt das spektrale Verhalten der Objektreflexion in einem Bildelement
das Reflexionsverhalten des zugehörigen Teils des Garguts bzw. des erfassten Objektpunktes
als Funktion der Wellenlänge wieder. Dabei hängen Reflexion und Absorption in der
Regel eng zusammen, sodass mit einer Objektreflexion auch die Objektabsorption bestimmbar
ist. Die Transmission ist bei makroskopischen Objekten wie Lebensmitteln in der Regel
nahe null und ist daher insbesondere vernachlässigbar.
[0017] Das Messsystem ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die einzelnen Lichtspektren
der Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren mittels der Lichtquelle zeitversetzt
zu erzeugen. Das bietet eine besonders vorteilhafte Erfassung und Auswertung der einzelnen
Lichtspektren. Dann erfolgt insbesondere auch eine zeitversetzte Erfassung der Lichtspektren.
[0018] Das Messsystem kann dazu geeignet und ausgebildet sein, die Mehrzahl unterschiedlicher
Lichtspektren mittels der Lichtquelle in wenigstens einem Mehrfachspektrum gemeinsam
und insbesondere zeitgleich zu erzeugen. Das Messsystem ist insbesondere dazu geeignet
und ausgebildet, das Mehrfachspektrum mittels wenigstens einer Selektionseinrichtung
vor der Erfassung durch die Sensoreinrichtung wieder in eine Mehrzahl unterschiedlicher
Lichtspektren zu zerlegen, sodass ein einzelnes, vom Gargut reflektiertes Lichtspektrum
erfassbar ist. Insbesondere ist ein separates Erfassen von zwei oder mehr gleichzeitig
ausgesendeten bzw. reflektierten Lichtspektren vorgesehen. Dazu kann der Sensoreinrichtung
und z. B. einem Bildsensor wenigstens ein Filter und/oder Monochromator und/oder Splitter
und/oder Spiegel oder dergleichen zugeordnet sein.
[0019] Beispielsweise umfasst die Selektionseinrichtung wenigstens ein optisches Filterrad
und/oder wenigstens ein bewegliches optisches Gitter vorgesehen. Insbesondere ist
die Selektionseinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, sukzessiv verschiedene Farbausschnitte
aus dem Beleuchtungsspektrum zu der Sensoreinrichtung durchzulassen. Möglich ist auch,
dass die Sensoreinrichtung und insbesondere der Bildsensor nur zeilenweise mit dem
vom Gargut reflektierten Licht beaufschlagt werden, insbesondere durch ein optisches
Gitter. Zur Erfassung des ganzen Bildes wird dann vorzugsweise der Bildsensor und/oder
die Selektionseinrichtung zeilenweise durchfahren. Insbesondere wird für jede durch
gelassene Farbe bzw. für jedes durchgelassene Lichtspektrum wenigstens ein Bild erfasst.
Das hat den Vorteil, dass in Summe im Wesentlichen die gleiche Information erhalten
wird, als wenn die Lichtspektren durch die Lichtquelle einzeln durchstimmt werden.
Das Mehrfachspektrum ist beispielsweise weißes Licht. Das Mehrfachspektrum wird beispielsweise
durch eine Lichtquelle mit breitem Emissionsspektrum erzeugt. Möglich ist auch, dass
die Selektionseinrichtung dem Bildsensor der Kameraeinrichtung nachgeschaltet ist
und dass das erfasste Licht hinter jedem Sensorsegment einem spektral selektiven Element
zugeführt wird, beispielsweise einem Spektrometer.
[0020] Es ist möglich, dass das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit
der erfassten und ausgewerteten Lichtspektren das Gargut von seiner Umgebung zu unterscheiden.
Beispielsweise können der Garraum und dessen Bauteile sowie Gargutträger durch deren
charakteristische spektralen Eigenschaften identifiziert werden. Insbesondere werden
die Bildelemente identifiziert, welche zum Gargut gehören. Vorzugsweise werden zur
Bestimmung der Garguteigenschaft die Bildinformationen nur aus den Bildelementen ausgewertet,
welche dem Gargut zugeordnet sind. Dadurch ist eine besonders gezielte Beobachtung
des Garguts während des Garvorgangs möglich.
[0021] Die erfassten Lichtspektren werden vorzugsweise jeweils durch Licht unterschiedlicher
Farbe bzw. Bandbereiche bereitgestellt. Das ermöglicht eine unaufwendige Erfassung
bzw. Auswertung besonders aussagekräftiger Lichtspektren. Es ist bevorzugt, dass die
erfassten Lichtspektren wenigstens teilweise im sichtbaren Bereich des Lichts und/oder
wenigstens teilweise im UV- und/oder im NIR- und/oder im IR- und/oder im FIR-Bereich
liegen. Möglich sind auch andere Bandbereiche bzw. Farben. Insbesondere ist das Messsystem
dazu geeignet und ausgebildet, mittels der Lichtquelle Licht unterschiedlicher Farbe
zu erzeugen. Insbesondere erfasst die Sensoreinrichtung die Intensitäten der von dem
Gargut reflektierten Lichtspektren jeweils einer Farbe. Dieser Ausgestaltungen sind
auch für die erzeugten bzw. ausgesendeten und/oder reflektierten Lichtspektren bevorzugt.
[0022] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung liegen die erfassten Lichtspektren
in einem Bandbereich bzw. Farbbereich mit einer Breite von wenigstens 100 nm und insbesondere
von wenigstens 200 nm und vorzugsweise von wenigstens 250 nm. Die erfassten Lichtspektren
können auch in einem Bereich mit einer Breite von wenigstens 500 nm oder wenigstens
1000 nm oder mehr liegen. Vorzugsweise liegen die erfassten Lichtspektren innerhalb
einer Bandbreite bzw. Farbbreite von 430 nm bis 680 nm. Insbesondere liegen die erfassten
Lichtspektren innerhalb einer Bandbreite von blauem Licht bis zu rotem Licht. Die
erfassten Lichtspektren können innerhalb einer Bandbreite von 380 nm bis 780 nm liegen.
Möglich ist auch eine breitere oder schmalere Bandbreite.
[0023] Es ist bevorzugt, dass die erfassten Lichtspektren jeweils eine spektrale Breite
von +/- 30 nm bis +/- 70 nm aufweisen. Insbesondere ist eine solche spektrale Breite
für jeweils eine Aufnahme eines Bildes vorgesehen. Es kann auch eine spektrale Breite
von +/- 10 nm bis +/-100 nm vorgesehen sein. Insbesondere weisen die erfassten Bilder
jeweils eine solche spektrale Breite auf. Möglich sind auch geringere oder größere
spektrale Breiten.
[0024] Es ist möglich, dass wenigstens 10 und vorzugsweise wenigstens 100 und besonders
bevorzugt wenigstens 250 Lichtspektren einzeln erfasst werden. Es können auch wenigstens
500 oder wenigstens 1000 oder wenigstens 2500 Lichtspektren oder mehr erfasst werden.
Vorzugsweise wird dabei für jedes Lichtspektrum wenigstens ein Bild aufgenommen und
zur Berechnung des Hyperspektraldatensatzes bereitgestellt.
[0025] Möglich und bevorzugt ist auch, dass die Erfassung der Lichtspektren in Schritten
von +/- 1 nm Bandbreite oder weniger erfolgt. Die Erfassung der Lichtspektren kann
auch in Schritten von +/-0,1 nm Bandbreite oder weniger erfolgen. Möglich sind auch
größere oder kleinere Schritte. Vorzugsweise wird bei jedem der Schritte wenigstens
ein Bild aufgenommen und zur Berechnung des Hyperspektraldatensatzes bereitgestellt.
Solche Ausgestaltungen bieten eine besonders vorteilhafte Bestimmung der Garguteigenschaft.
[0026] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lichtquelle für jedes Lichtspektrum
wenigstens ein Leuchtmittel auf. Möglich und bevorzugt ist auch, dass die Lichtquelle
zur Erzeugung der Lichtspektren durchstimmbar ist. Dabei kann je nach Ansteuerung
der Lichtquelle zwischen den Lichtspektren gewechselt werden. Solche Ausgestaltungen
bieten eine wirtschaftliche und konstruktiv unaufwendige Erzeugung der Lichtspektren.
Insbesondere ist das Leuchtmittel als eine Leuchtdiode ausgebildet oder umfasst wenigstens
eine solche. Das Leuchtmittel kann auch als eine Leuchtdiodeneinheit mit zwei oder
drei oder mehr Leuchtdioden ausgebildet sein. Insbesondere sind die Leuchtdioden separat
ansteuerbar. Eine durchstimmbare Lichtquelle ist insbesondere dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittenfrequenz veränderlich ist und eine Intensitätsverteilung um die Mittenfrequenz
möglichst schmal ist und eine Bandbreite der Durchstimmung möglichst groß ist.
[0027] Insbesondere umfasst die Lichtquelle dazu wenigstens eine Leuchtdiode und/oder wenigstens
eine Laserdiode. Möglich ist auch eine durchstimmbare Leuchtdiode und/oder Laserdiode.
Vorzugsweise weist die Laserdiode eine spektrale Breite zwischen 0,1 nm und 1 nm oder
mehr oder weniger auf. Die spektrale Breite der Leuchtdiode beträgt vorzugsweise +/-35
nm oder mehr oder weniger.
[0028] Das Leuchtmittel kann wenigstens eine Laserdiode und/oder Leuchtdiode für den sichtbaren
Bereich des Lichts und/oder für den UV- und/oder NIR- und/oder IR- und/oder FIR-Bereich
umfassen. Möglich ist auch eine Kombination solcher Dioden. Dabei können die Dioden
einzeln ansteuerbar sein. Das Leuchtmittel kann wenigstens einen Leuchtstoff umfassen.
Es ist möglich, dass für jedes Lichtspektrum Leuchtmittel mit jeweils wenigstens einem
unterschiedlichen Leuchtstoff vorgesehen ist.
[0029] Vorzugsweise umfasst die Lichtquelle wenigstens zwei Leuchtdioden. Dabei sind die
Lichtspektren vorzugsweise mit jeweils wenigstens einer Leuchtdiode erzeugbar. Möglich
und bevorzugt ist auch, dass die Lichtspektren mit jeweils einer Kombination aus wenigstens
zwei überlagerten Leuchtdioden erzeugbar sind. Die Kombination umfasst insbesondere
eine gezielte Überlagerung der einzelnen Leuchtdioden. Leuchtdioden bieten eine unaufwendige
und kostengünstige Möglichkeit zur Erzeugung von geeigneten Lichtspektren.
[0030] Insbesondere sind die Leuchtdioden mit jeweils einer definierten Intensität betreibbar.
Insbesondere sind die Lichtspektren mit wenigstens zwei Leuchtdioden mit jeweils einer
unterschiedlichen definierten Intensität erzeugbar. Insbesondere unterscheiden sich
die Kombinationen für die verschiedenen Lichtspektren in der Intensität der eingesetzten
Leuchtdioden. Möglich ist auch, dass sich die Kombinationen für die verschiedenen
Lichtspektren in der Anzahl der eingesetzten Leuchtdioden unterscheiden. Beispielsweise
kann für das eine Lichtspektrum eine einzelne Leuchtdiode und für das andere Lichtspektrum
eine Kombination aus zwei oder mehr Leuchtdioden eingesetzt werden. Es kann auch die
gleiche Anzahl Leuchtdioden eingesetzt werden.
[0031] Besonders bevorzugt umfasst die Lichtquelle wenigstens drei Leuchtdioden. Insbesondere
sind die Lichtspektren mit jeweils einer Kombination aus wenigstens drei Leuchtdioden
erzeugbar. Es ist möglich und bevorzugt, dass die Lichtquelle wenigstens eine RGB-Leuchtdiodeneinheit
mit wenigstens einer roten und wenigstens einer grünen und wenigstens einer blauen
Leuchtdiode umfasst. Die rote Leuchtdiode liegt beispielsweise im Wellenlängenbereich
zwischen 630 nm und 650 nm. Die grüne Leuchtdiode liegt beispielsweise im Wellenlängenbereich
zwischen 520 nm und 530 nm. Die blaue Leuchtdiode liegt beispielsweise im Wellenlängenbereich
zwischen 460 nm und 470 nm. Die Leuchtdioden weisen dabei insbesondere eine Halbwertsbreite
von +/- 35 nm auf. Eine solche Leuchtdiodeneinheit ist besonders kostengünstig und
zugleich gut durchstimmbar. Die Lichtspektren können mit jeweils einer Kombination
aus der roten und/oder grünen und/oder blauen Leuchtdiode erzeugbar sein. Je nach
Lichtspektrum sind insbesondere unterschiedliche Intensitäten für die rote und/oder
grüne und/oder blauen Leuchtdiode vorgesehen. Die Lichtspektren können auch mit jeweils
wenigstens einer der Leuchtdioden der RGB-Leuchtdiodeneinheit erzeugbar sein. Möglich
ist auch der Einsatz einer anderen geeigneten Leuchtdiodeneinheit und/oder eine Kombination
anderer geeigneter Leuchtdioden. Es kann auch ein Leuchtmittel mit wenigstens einer
Full-Color-LED vorgesehen sein.
[0032] Besonders bevorzugt wird die Lichtquelle durch wenigstens eine Garraumbeleuchtung
zur Sichtkontrolle des Garguts zur Verfügung gestellt. Das bietet eine besonders Bauraum
sparende und kostengünstige Umsetzung des Messsystems. Die Lichtquelle kann wenigstens
teilweise innerhalb des Garraums angeordnet sein. Die Lichtquelle kann wenigstens
teilweise außerhalb des Garraums angeordnet sein. Dabei kann das Licht über wenigstens
einen Lichtleiter und/oder wenigstens einen Spiegel in den Garraum eingebracht werden.
[0033] Insbesondere ist das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet, die Garraumbeleuchtung
zur Sichtkontrolle des Garguts mit einer anderen Intensität als zur Bestimmung der
Garguteigenschaft zu betreiben. Das ermöglicht eine angenehme Sichtkontrolle und zugleich
eine zuverlässige Bestimmung der Garguteigenschaft. Beispielsweise ist das Messsystem
dazu geeignet und ausgebildet, die Garraumbeleuchtung zur Sichtkontrolle des Garguts
mit einer höheren Intensität als zur Bestimmung der Garguteigenschaft zu betreiben.
Möglich ist auch, dass die Garraumbeleuchtung zur Sichtkontrolle des Garguts mit einer
geringeren Intensität als zur Bestimmung der Garguteigenschaft und/oder mit der gleichen
Intensität betreibbar ist. Insbesondere ist die Garraumbeleuchtung zur Sichtkontrolle
des Garguts in einem anderen Wellenlängenbereich als zur Bestimmung der Garguteigenschaft
betreibbar. Beispielsweise erfolgt die Bestimmung der Garguteigenschaft außerhalb
des VIS-Bereichs.
[0034] Die RGB-Leuchtdiodeneinheit wird als Garraumbeleuchtung beispielsweise auf weißes
Licht eingestellt. Wenn die RGB-Leuchtdiodeneinheit zur Erzeugung eines Hyperspektralbildes
verwendet wird, wird sie vorzugsweise schrittweise über den Farbbereich durchgestimmt,
während die Kameraeinrichtung bei jeder Beleuchtungsfarbe jeweils wenigstens ein Farbbild
aufnimmt.
[0035] Es ist möglich, dass das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet ist, für die Auswertung
der erfassten Lichtspektren und/oder zur Bestimmung der Garguteigenschaft mittels
der Auswerteeinheit wenigstens eine Mustererkennung durchzuführen. Insbesondere sind
Methoden zur Modellierung und Erkennung der Korrelation zwischen dem Inhalt eines
Hyperspektralbildes und den gesuchten chemischen Eigenschaften der Objekte vorgesehen.
Insbesondere umfasst die Mustererkennung wenigstens ein Verfahren des Maschinellen
Lernens und/oder ein Verfahren mit einem neuronalen Netz und/oder ein Verfahren der
multivariaten Datenanalyse (PCA Principal Component Analysis, Hauptkomponentenanalyse)
und/oder wenigstens ein anderes Verfahren der künstlichen Intelligenz. Insbesondere
werden zur Auswertung der Hyperspektralbilder auch Methoden des Deep Learnings und
z. B. Representation Learning, Transfer Learning und Autoencoder und/oder der Anomaliedetektion
angewendet.
[0036] Besonders bevorzugt ist die Auswerteeinheit dazu geeignet und ausgebildet, die erfassten
Intensitäten der Lichtspektren mit hinterlegten Intensitäten jeweils vergleichbarer
Lichtspektren abzugleichen. Das kann einen Vergleich der Bilder bzw. des Hyperspektraldatensatzes
mit hinterlegten Bildern bzw. Hyperspektraldatensätzen umfassen. Die vergleichbaren
Lichtspektren wurden dabei bei einem Gargut mit bekannten Garguteigenschaften ermittelt,
sodass anhand des Vergleichs mit dem Gargut eine Garguteigenschaft zugeordnet werden
kann. Das ermöglicht eine besonders unaufwendige und zugleich sehr gut reproduzierbare
Bestimmung der Garguteigenschaft.
[0037] Insbesondere ist die Auswerteeinheit dazu geeignet und ausgebildet, die erfassten
Intensitäten der Lichtspektren mit hinterlegten Intensitäten des jeweils gleichen
Lichtspektrums abzugleichen. Die Intensitäten können in wenigstens einer Datenbank
wenigstens eines Netzwerkes und beispielsweise einer Cloud hinterlegt sein. Insbesondere
umfasst das Gargerät dazu wenigstens eine Netzwerkschnittstelle zur drahtlosen und/oder
drahtgebundenen Verbindung mit dem Netzwerk. Beispielsweise ist das Gargerät dazu
geeignet und ausgebildet, sich dazu mit wenigstens einem Internet-Server zu verbinden.
Möglich und bevorzugt ist auch, dass die hinterlegten Intensitäten in einer Speichereinrichtung
der Auswerteeinrichtung abgelegt sind.
[0038] Vorzugsweise erstellt die Auswerteeinheit anhand der erfassten Intensitäten ein Reflexionsspektrum
des Garguts. Anschließend wird das Reflexionsspektrum mit hinterlegten Reflexionsspektren
abgeglichen. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit dazu geeignet und ausgebildet, die
erfassten Intensitäten als Funktion der Frequenz mit hinterlegten Intensitäten als
Funktion der Frequenz zu vergleichen.
[0039] Die Zuordnung erfolgt beispielsweise anhand eines Maßes für die Ähnlichkeit der zu
vergleichenden Lichtspektren und vorzugsweise anhand charakteristischer Funktionsmerkmale
der zu vergleichenden Lichtspektren. Beispielsweise werden insbesondere Maxima und/oder
Minima und/oder Steigungen oder andere für einen Funktionsverlauf charakteristische
Bereiche der Spektren miteinander verglichen. Beispielsweise werden für einen solchen
Vergleich die frequenzabhängige Lage und/oder die Anzahl und/oder die Größe von Intensitätsmaxima
und/oder Intensitätsminima in den zu vergleichenden Lichtspektren herangezogen.
[0040] In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass das Messsystem dazu geeignet
und ausgebildet ist, die Garguteigenschaft wenigstens einmal während eines Garvorgangs
und vorzugsweise wiederholt während eines Garvorgangs zu bestimmen. Dabei erfolgt
während des Garvorgangs vorzugsweise wiederholt ein Aussenden und Erfassen und Auswerten
der Lichtspektren. Das hat den Vorteil, dass Veränderungen der Garguteigenschaft während
der Zubereitung festgestellt werden können. Insbesondere ist das Messsystem dazu geeignet
und ausgebildet, die Garguteigenschaft mit zeitlichen Abständen wiederholt zu bestimmen.
Insbesondere ist das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet, die Garguteigenschaft
vor und/oder zu Beginn und/oder nach einem Garvorgang zu bestimmen. Die Wiederholung
der Messvorgänge erfolgt beispielsweise einmal pro Minute oder häufiger oder seltener.
[0041] In allen Ausgestaltungen ist es ebenfalls bevorzugt, dass das Messsystem dazu geeignet
und ausgebildet ist, die Behandlungseinrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Garguteigenschaft
anzusteuern. Insbesondere ist das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet, die Behandlungseinrichtung
in Abhängigkeit der erfassten und ausgewerteten Lichtspektren anzusteuern. Vorzugsweise
das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet, die Behandlungseinrichtung in Abhängigkeit
der ermittelten Garguteigenschaft abzuschalten, wenn die Garguteigenschaft einen Fertiggarpunkt
anzeigt. Es ist möglich, dass sich an das Abschalten der Behandlungseinrichtung ein
Schnellabkühlen und/oder Warmhalten anschließt. Das ermöglicht die Erzielung optimaler
Garergebnisse und verhindert zuverlässig ein unerwünschtes Durchgaren oder ein Übergaren
des Lebensmittels. Insbesondere wird eine zeitliche Entwicklung der spektralen Information
und insbesondere des Hyperspektraldatensatzes ausgewertet und für die Ansteuerung
herangezogen.
[0042] Insbesondere ist das Messsystem dazu geeignet und ausgebildet, mittels der Auswerteeinheit
einen Fertigpunkt des Garguts zu bestimmen. Die Behandlungseinrichtung umfasst insbesondere
wenigstens eine Heizeinrichtung und/oder wenigstens eine Hochfrequenzeinrichtung mit
wenigstens einem Hochfrequenzerzeuger zur dielektrischen Erwärmung des Garguts im
Garraum. Möglich ist auch, dass die ermittelte Garguteigenschaft ausgegeben bzw. angezeigt
wird, beispielsweise über ein Display oder dergleichen.
[0043] Vorzugsweise beschreibt die Garguteigenschaft eine Gargutart und/oder einen Garzustand
des Garguts. Eine solche Garguteigenschaft bietet eine besonders nützliche Aussage
zur Erzielung optimaler Garergebnisse. Die Gargutart kann beispielsweise Fleisch,
Fisch, Obst, Gemüse, Teigware und/oder dergleichen sein. Der Garzustand kann beispielsweise
wenigstens ein Maß für die Bräunung und/oder Durchgarung und/oder den Feuchtegehalt
sein. Der Garzustand kann auch definieren, ob das Gargut gefroren oder auf Raumtemperatur
ist. Der Garzustand kann auch ein Maß dafür sein, wie nah sich das Gargut an einem
gewünschten Fertigpunkt befindet. Es kann auch eine andere Garguteigenschaft wenigstens
näherungsweise bestimmbar sein. Beispielsweise kann die Garguteigenschaft eine Zusammensetzung
und/oder wenigstens einen Inhaltsstoff beschreiben. Die Garguteigenschaft kann auch
einen Anteil des Inhaltsstoffes charakterisieren.
[0044] Die Auswerteeinheit ist vorzugsweise dazu geeignet und ausgebildet, die erfassten
Intensitäten auf die Intensitäten der Lichtquelle in den jeweiligen Lichtspektren
zu normieren. Dadurch kann die Reproduzierbarkeit der Messung erheblich verbessert
werden. Die Intensität der Lichtquelle ist insbesondere in der Auswerteeinheit hinterlegt.
Die Intensität der Lichtquelle kann in wenigstens eine Messgang bzw. Kalibrierverfahren
durch das Messsystem ermittelbar sein. Zur Normierung können auch weitere Charakteristika
der Lichtquelle bzw. des jeweiligen Lichtspektrums in der Auswerteeinheit hinterlegt
sein. Beispielsweise können eine spektrale Kennlinie und/oder einer Halbwertsbreite
als Funktion der Frequenz hinterlegt sein.
[0045] Die Sensoreinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens einen Bildsensor. Das ermöglicht
eine unaufwendige und zuverlässige Erfassung der Lichtspektren. Insbesondere ist ein
halbleiterbasierter Bildsensor und beispielsweise ein CCD-Sensor vorgesehen. Die Sensoreinrichtung
kann wenigstens einen Halbleiterdetektor umfassen. Möglich sind auch andere Arten
von Bildsensoren. Der Bildsensor kann Teil wenigstens einer Digitalkamera sein. Die
Sensoreinrichtung kann wenigstens ein Objektiv umfassen.
[0046] Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Gargeräts mit wenigstens
einem Garraum und wenigstens einer Behandlungseinrichtung zur Zubereitung von Gargut
im Garraum. Das Gargerät umfasst wenigstens ein Messsystem. Mit dem Messsystem wird
wenigstens eine Garguteigenschaft des Garguts im Garraum bestimmt. Dabei werden mittels
wenigstens einer Lichtquelle eine Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren erzeugt
und zu dem Gargut gesendet. Mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung werden die
durch das Gargut reflektierten Lichtspektren wenigstens teilweise einzeln erfasst
und mittels wenigstens einer Auswerteeinheit ausgewertet, um die Garguteigenschaft
zu bestimmen.
[0047] Auch das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile und ermöglicht die Bestimmung
aussagekräftiger Eigenschaften des Garguts. Das können in einem Automatikbetrieb optimale
Garergebnisse erzielt werden.
[0048] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst ein Lichtspektrum insbesondere eine
Mehrzahl von Frequenzen und vorzugsweise wenigstens einen Frequenzbereich. Das Lichtspektrum
stellt insbesondere eine für die Lichtquelle charakteristische Intensitätsverteilung
über die Frequenz und insbesondere innerhalb eines Frequenzbereichs dar. Die Lichtspektren
unterscheiden sich insbesondere in ihrer Intensität als Funktion der Frequenz. Dabei
ist jedes Lichtspektrum insbesondere durch wenigstens ein Intensitätsmaximum bei einer
bestimmten Frequenz und/oder in einem bestimmten Frequenzbereich charakterisiert.
Möglich ist auch eine teilweise Erfassung wenigstens eines Lichtspektrums. Beispielsweise
kann nur ein bestimmtes Frequenzspektrum des Lichtspektrums erfassbar sein.
[0049] Das Messsystem ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, mittels der Sensoreinrichtung
die Intensität als Funktion der Frequenz zu erfassen. Vorzugsweise ist das Messsystem
dazu geeignet und ausgebildet, mittels der Auswerteeinheit anhand der erfassten Intensitäten
wenigstens ein Reflexionsspektrum des Garguts zu erstellen. Unter dem Begriff Intensitäten
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Intensitätsverlauf über
die Wellenlänge oder die Frequenz verstanden.
[0050] Als Gargut wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere jede Art von Behandlungsgut
bzw. Lebensmittel verstanden, z. B. auch Lebensmittel, die nur aufgetaut werden sollen.
[0051] Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen,
welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
[0052] Es zeigt:
- Figur 1
- eine rein schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargerätes in einer Vorderansicht.
[0053] Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gargerät 1, welches hier als ein Backofen
100 ausgeführt ist. Das Gargerät 1 wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben.
Das Gargerät 1 hat einen beheizbaren Garraum 11, welcher durch eine Garraumtür 21
verschließbar ist. Das Gargerät 1 ist hier als ein Einbaugerät vorgesehen. Es kann
auch als ein Standgerät ausgebildet sein.
[0054] Zur Zubereitung von Garguts ist eine Behandlungseinrichtung 2 vorgesehen, die in
der hier dargestellten Ansicht nicht sichtbar im Garraum 11 bzw. Geräteinneren angeordnet
ist. Die Behandlungseinrichtung 2 umfasst hier eine Heizeinrichtung 12 mit mehreren
Heizquellen für die Beheizung des Garraums 11. Als Heizquelle können beispielsweise
eine Oberhitze und/oder eine Unterhitze, eine Heißluftheizquelle und/oder eine Grillheizquelle
vorgesehen sein. Es kann auch ein Dampferzeuger als Heizquelle vorgesehen sein. Zudem
kann die Behandlungseinrichtung 2 zum Erhitzen bzw. Garen mit Hochfrequenzstrahlung
ausgebildet sein und dazu wenigstens einen Hochfrequenzerzeuger 22 umfassen.
[0055] Das Gargerät 1 umfasst hier eine Steuereinrichtung 32 zur Steuerung bzw. Regelung
von Gerätefunktionen und Betriebszuständen. Über die Steuereinrichtung 3 sind vorwählbare
Betriebsmodi und vorzugsweise auch verschiedene Automatikprogramme bzw. Programmbetriebsarten
und andere Automatikfunktionen ausführbar. Die Steuereinrichtung 32 steuert dazu z.
B. die Behandlungseinrichtung 2 in Abhängigkeit eines vorgewählten Betriebsmodus bzw.
Automatikprogramms entsprechend an.
[0056] Zur Bedienung des Gargerätes 1 ist eine Bedieneinrichtung 101 vorgesehen. Beispielsweise
können darüber der Betriebsmodus, die Garraumtemperatur und/oder ein Automatikprogramm
bzw. eine Programmbetriebsart oder andere Automatikfunktion ausgewählt und eingestellt
werden. Über die Bedieneinrichtung 101 können auch weitere Benutzereingaben vorgenommen
werden und zum Beispiel eine Menüsteuerung vorgenommen werden. Die Bedieneinrichtung
101 umfasst auch eine Anzeigeeinrichtung 102, über die Benutzerhinweise und z. B.
Eingabeaufforderungen angezeigt werden können. Die Bedieneinrichtung 101 kann Bedienelemente
und/oder eine berührungsempfindliche Anzeigeeinrichtung 102 bzw. einen Touchscreen
umfassen.
[0057] Das Gargerät 1 ist hier mit einem Messsystem 3 ausgestattet, welches in der hier
dargestellten Ansicht teilweise nicht sichtbar im Geräteinneren bzw. im Garraum 11
angeordnet ist. Das Messsystem 3 umfasst eine Lichtquelle 4 und eine Sensoreinrichtung
5 sowie eine Auswerteeinheit 13. Das Messsystem 3 dient zur Bestimmung einer oder
mehrerer Garguteigenschaften, welche von der Steuereinrichtung 32 im Betrieb der Behandlungseinrichtung
2 entsprechend berücksichtigt werden können. Die ermittelte Garguteigenschaft kann
auch über die Anzeigeeinrichtung 102 angezeigt werden. Die Garguteigenschaft kann
auch über die Bedieneinrichtung 101 bestätigt oder verändert bzw. korrigiert werden.
[0058] Die Lichtquelle 4 dient zur Erzeugung von zwei oder mehr unterschiedlichen Lichtspektren.
Die Lichtspektren werden zum Gargut gesendet und von diesem wenigstens teilweise reflektiert.
[0059] Die Sensoreinrichtung 5 erfasst die Intensitäten der von dem Gargut reflektierten
Lichtspektren. Die erfassten Lichtspektren werden dann von der Auswerteeinheit 13
ausgewertet, um die Garguteigenschaft zu bestimmen.
[0060] Die Sensoreinrichtung 5 umfasst hier eine Kameraeinrichtung 15, welche hier nicht
sichtbar an einer Oberseite des Garraums 11 angeordnet ist. Die Kameraeinrichtung
15 ist beispielsweise als eine digitale Kameraeinrichtung ausgebildet. Beispielsweise
umfasst die Kameraeinrichtung 15 eine Optik und zum Beispiel ein Objektiv, um wenigstens
einen Teil und vorzugsweise das gesamte Gargut im Garraum 11 zu erfassen. Die Kameraeinrichtung
15 kann sich auch an einer anderen Position befinden.
[0061] Die Lichtquelle 4 umfasst in der hier gezeigten Ausgestaltung ein Leuchtmittel 6,
mit dem die unterschiedlichen Lichtspektren erzeugt werden. Dazu ist das Leuchtmittel
6 als eine RGB-Leuchtdiodeneinheit 46 ausgebildet. Die Leuchtdiodeneinheit 46 umfasst
hier drei Leuchtdioden 16, 26, 36. Die einzelnen Leuchtdioden 16, 26, 36 sind hier
einzeln ansteuerbar.
[0062] Beispielsweise sind eine rote und eine grüne und eine blaue Leuchtdiode 16, 26, 36
vorgesehen. Dabei werden die unterschiedlichen Lichtspektren dadurch erzeugt, dass
die Leuchtdioden 16, 26, 36 auf jeweils eine bestimmte Intensität eingestellt werden.
Dabei können alle drei Leuchtdioden 16, 26, 36 oder auch nur zwei oder nur eine Leuchtdiode
16, 26, 36 aktiv sein.
[0063] In einer alternativen Ausgestaltung kann die Lichtquelle 4 auch ein anderes Leuchtmittel
6 zur Erzeugung der Lichtspektren aufweisen. Beispielsweise kann für jedes Lichtspektrum
ein eigenes Leuchtmittel 6 oder eine Kombination aus zwei oder mehr Leuchtmitteln
6 vorgesehen sein.
[0064] Die Leuchtdiodeneinheit 46 befindet sich hier außerhalb des Garraums 11. Zum Einbringen
des Lichts in den Garraum 11 ist hier ein Lichtleiter 56 und beispielsweise ein Glasstab
vorgesehen. Ein solcher Lichtleiter ermöglicht eine besonders weitgehende Ausleuchtung
des Garraums 11bzw. des Garguts mit den erforderlichen Lichtspektren. In einer Ausgestaltung
kann das Leuchtmittel 6 aber auch direkt im Garraum 11 angeordnet sein.
[0065] Die Lichtquelle 4 dient hier auch als eine Garraumbeleuchtung 14, um während eines
Garbetriebs den Garraum 11 auszuleuchten. So kann der Benutzer den Garvorgang durch
das in die Tür 21 integrierte Sichtfenster gut beobachten. Es kann zur Beleuchtung
des Garraums 11 aber auch eine separate oder eine zusätzliche Garraumbeleuchtung 14
vorgesehen sein.
[0066] Um eine besonders weitgehende Ausleuchtung des Garguts mit den jeweiligen Lichtspektren
zu ermöglichen, können in einer Ausgestaltung auch weitere Leuchtmittel 6 im Garraum
11 angeordnet sein. Als Beispiel sind hier zwei weitere Leuchtmittel 6 grob gestrichelt
eingezeichnet. Dabei befindet sich ein Leuchtmittel im Deckenbereich des Garraums
11 und eines an einer Garraumseite. Zusätzlich können auch noch weitere Leuchtmittel
6 im Garraum 11 vorgesehen sein. Die weiteren Leuchtmittel 6 sind beispielsweise auch
als eine Leuchtdiodeneinheit 46 oder dergleichen ausgebildet.
[0067] Beispielsweise wird mit dem Messsystem 3 vor bzw. zu Beginn des Garvorgangs und anschließend
wiederholt während des Garvorgangs die Garguteigenschaft bestimmt. Dazu werden zum
Beispiel zeitversetzt mehrere unterschiedliche Lichtspektren erzeugt und das Gargut
damit beleuchtet. Je nach Gargut werden dann bestimmte Wellenlängenbereiche der Lichtspektren
stärker oder schwächer reflektiert. Somit ergibt sich für ein bestimmtes Gargut eine
charakteristische Intensitätsverteilung über die Frequenz.
[0068] Die Kameraeinrichtung 15 erfasst die reflektierten Lichtspektren. Es ergibt sich
anhand der erfassten Intensitäten ein charakteristisches Reflexionsspektrum des Garguts.
Die Auswerteeinheit 13 bestimmt dann anhand des Reflexionsspektrums die wenigstens
eine Garguteigenschaft.
[0069] Beispielsweise vergleicht die Auswerteeinheit 13 das erfasste Reflexionsspektrum
mit zuvor ermittelten und in der Auswerteeinheit 13 hinterlegten Lichtspektren von
bekannten bzw. idealisierten Gargütern. Dazu ist in der Auswerteeinheit 13 insbesondere
ein Algorithmus für den Abgleich hinterlegt. Zudem umfasst die Auswerteeinheit 13
eine Datenbank von Reflexionsspektren bekannter Gargüter.
[0070] Anhand des Vergleichs wird dann ein wenigstens näherungsweise ähnliches Reflexionsspektrum
ausgewählt. Die diesem Reflexionsspektrum zugrunde liegende Garguteigenschaft wird
dann als die Garguteigenschaft des untersuchten Garguts angenommen.
[0071] So kann anhand des erfassten Reflexionsspektrums eine Aussage darüber getroffen werden,
ob es sich um Fleisch, Fisch, Obst oder Gemüse oder auch um Teigwaren oder dergleichen
handelt. Ebenso kann eine Aussage darüber getroffen werden, wie weit das Gargut gebräunt
ist oder ob es durchgegart oder eben noch nicht ausreichend gegart ist. Es kann auch
eine Aussage über bestimmte Inhaltsstoffe des Lebensmittels getroffen werden.
[0072] Je nach Garguteigenschaft wird dann beispielsweise ein Automatikprogramm vorgeschlagen
oder automatisch eingestellt. Das Automatikprogramm steuert eine Zubereitung, welche
eine optimale Zubereitung für ein Gargut mit den zuvor ermittelten Garguteigenschaften
bietet. Dazu wird die Behandlungseinrichtung 2 während des Garvorgangs dann entsprechend
angesteuert. Zudem kann anhand der fortlaufenden Bestimmung der Garguteigenschaft
der Fertiggarpunkt erkannt werden, zu dem dann die Behandlungseinrichtung 2 abgeschaltet
bzw. der Garvorgang beendet wird. So können die gewonnenen Erkenntnisse über das Gargut
für die Parametrisierung eines nachfolgenden Eingabevorgangs und/oder Garvorgangs
verwendet werden.
[0073] Für eine möglichst genaue Interpretation der gemessenen Spektren ist es bevorzugt,
dass die Charakteristik der Lichtquelle 4 im Rahmen einer Nominierung berücksichtigt
wird. Beispielsweise wird dazu eine Kennlinie und/oder eine Halbwertsbreite als Funktion
der Frequenz oder dergleichen der Lichtquelle 4 herangezogen.
[0074] Zur Bereitstellung der Lichtspektren kann mit der Lichtquelle 4 und beispielsweise
mit der Leuchtdiodeneinheit 46 Licht von unterschiedlicher Farbe erzeugt werden. Die
Intensität, mit der jede Farbe erzeugt werden kann, ist vorzugsweise in dem Messsystem
3 hinterlegt. Die Information stammt beispielsweise vom Auslieferungszustand des Gargeräts
1 oder ergibt sich als fortlaufendes Update aus einem Kalibrierzyklus für die Lichtquelle
4.
[0075] Die Sensoreinrichtung 5, beispielsweise mit einer Kameraeinrichtung 15, erfasst dann
das von dem Gargut bei der jeweiligen Farbe der Lichtquelle 4 reflektierte Licht.
Die erfasste Intensität des reflektierten Lichts wird beispielsweise auf die Intensität
normiert, mit der die Lichtquelle 4 das Licht der jeweiligen Farbe erzeugen kann.
Die von der Sensoreinrichtung 5 erfassten Daten bzw. Messwerte werden an die Auswerteeinheit
13 weitergegeben. So ergibt sich ein aussagekräftiges Reflexionsspektrum des Garguts.
[0076] Die hier gezeigte Lichtquelle 4 kann beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich des
Spektrums aussenden. Die Lichtquelle 4 kann aber auch alternativ oder zusätzlich Licht
im NIR-, IR-, FIR- und/oder UV-Bereich aussenden. Entsprechend ist die Sensoreinrichtung
5 so ausgebildet, dass diese das Licht in den entsprechenden Wellenlängenbereichen
erfassen kann. Ein Vorteil bei Messungen außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs
ist, dass der Messvorgang bzw. das Messlicht nicht sichtbar sind.
[0077] Wird im sichtbaren Bereich des Spektrums gemessen, so erfolgt die Messung vorzugsweise
so schnell, dass der Messprozess bzw. der Farbscan vom Auge nicht wahrgenommen werden
kann. Möglich ist auch, dass die Intensität der Lichtquelle 4 während der Messung
reduziert wird. Das ist besonders bei Messungen bevorzugt, welche während des Garvorgangs
wiederholt erfolgen.
[0078] Wiederholte Messungen sind besonders vorteilhaft, wenn Veränderungen der Inhaltsstoffe
im Lebensmittel beobachtet werden sollen und wenn bei bestimmten Veränderungen im
Lebensmittel ein Einfluss auf den Garprozess genommen werden soll. Zum Beispiel sind
wiederholte und zeitnahe Messungen von Vorteil, wenn das Garzeitende erkannt werden
soll, um ein automatisches Abschalten zu ermöglichen.
[0079] Steht eine Bestimmung der Garguteigenschaft und z. B. von Art und Inhaltsstoffen
zu Beginn des Garvorgangs im Vordergrund, ist beispielsweise nur eine Messung mit
Farbveränderung der Lichtquelle 4 bzw. der Garraumbeleuchtung 14 erforderlich. Dann
kann das Farbspektrum normal durchgefahren werden. Für den Benutzer ergibt sich beispielsweise
der Eindruck, den er auch von einem Scanner oder Fotokopierer kennt. Das Lebensmittel
wird sozusagen mit dem Farbscan erkannt.
[0080] Zur Erzeugung von Zwischenfarben werden die drei Leuchtdioden 16, 26, 36 der Leuchtdiodeneinheit
46 unterschiedlich stark gedimmt. Die Leuchtdioden 16, 26, 36 bleiben dabei im Wesentlichen
in ihrem Farbbereich. Durch die Überlagerung der drei Spektren mit unterschiedlichen
Intensitäten lassen sich nahezu alle Farben erzeugen.
[0081] Die vorliegende Erfindung bietet die Möglichkeit, die Art des Lebensmittels sensorisch
zu bestimmen. So braucht der Benutzer das Lebensmittel nicht durch Auswahl eines optimalen
Programms aus Tabellen mit mehreren Eingabe-Ebenen anzuwählen. Das für das jeweilige
Lebensmittel optimale Programm kann dem Benutzer bei automatischer Erkennung der Garguteigenschaften
direkt angeboten werden. Er braucht dann nur noch die gewünschten Parameter wie z.
B. Bräunung und Kernzustand anzuwählen. Die Inhaltsstoffe des Lebensmittels ändern
sich während des Garens. Wenn diese ebenfalls als Garguteigenschaft beobachtet werden,
ergeben sie eine Information über den Gargrad. Die Information kann z. B. zum Abschalten
besonders gut genutzt werden.
[0082] Gargutangepasste Garprozesse lassen sich mit der Erfindung besonders einfach starten
und überwachen bzw. zur rechten Zeit automatisch beenden. Bei Geräten, die eine LED-Garraumbeleuchtung
14 und eine Kamera zur Beobachtung des Garraums 11 haben, ist fast keine zusätzliche
Hardware erforderlich. Die LED muss z. B. nur farblich durchstimmbar sein und kann
z. B. eine RGB-LED 46 umfassen. Das Messsystem 3 bzw. Spektrometer besteht dann aus
einer durchstimmbaren Garraumbeleuchtung 14 plus Bildsensor bzw. Kamera 15 plus Auswerteeinrichtung
13 mit Software.
[0083] Das zuvor beschriebene Messsystem 3 kann zur Erfassung von Hyperspektraldatensätzen
bzw. Hyperspektralbilder eingesetzt werden. Die Kameraeinrichtung 15 erfasst dabei
für jeweils wenigstens ein vom Gargut reflektiertes Lichtspektrum jeweils wenigstens
ein Bild mit wenigstens zwei räumlichen Dimensionen des Garguts. Die Bilder enthalten
z. B. Informationen über die Intensität des reflektierten Spektrums. In jedem (räumlichen)
Bildelement bzw. Pixel des Bildes liegt dabei ein komplettes Reflexionsspektrum des
zugehörigen Objektpunktes. Indem die Szene schrittweise nacheinander mit Licht unterschiedlicher
Farbe (unterschiedlicher Wellenlänge bzw. Frequenz) beleuchtet wird, wird die Reflexion
am zum Pixel gehörigen Objektpunkt von der Kameraeinrichtung 15 erfasst. Ein solches
Bild wird Hyperspektralbild genannt.
[0084] Zur Erfassung der Hyperspektralbilder nimmt die digitale Farbkamera 15 Farbbilder
des Garrauminhalts auf. Dabei hängt die Farbe der Bilder von der Farbe der Beleuchtung
der Szene ab. Die Kamera 15 nimmt in kurzer Zeit eine Vielzahl von Bildern (der gleichen
Szene) mit einem möglichst schmalbandigen Ausschnitt aus dem Farbspektrum (Beleuchtungsspektrum)
auf, das schrittweise über das gesamte Farbspektrum von Rot bis Blau (oder erweitert
von IR bis UV) durchgefahren wird. Insbesondere wird auch der Bereich der Nahinfrarotspektroskopie
zur Lebensmittelanalyse verwendet.
[0085] Dazu wird hier die Garraumbeleuchtung 14 wie zuvor beschrieben als Lichtquelle 4
verwendet. Z. B. wird eine RGB-LED verwendet, die im Moment der Aufnahme eines Hyperspektralbildes
kurzzeitig farblich schrittweise durch das ihr mögliche Farbspektrum (Wellenlängen-
oder Frequenzspektrum) gestimmt wird.
[0086] Ist das Spektrum einer RGB-LED als Lichtquelle 4 (mit den 3 Sub-LEDs rot, grün, blau),
die als Garraumbeleuchtung 14 verwendet wird, für das gewünschte Hyperspektralbild
nicht schmalbandig genug oder können nicht ausreichend viele voneinander unabhängige
verschiedenfarbige Beleuchtungssituationen geschaffen werden, kann im Garraum 11 eine
spezielle Beleuchtung aus mehr als drei verschiedenfarbigen LEDs oder schmalbandigen
Laserdioden (Spektrenbreite typisch <= 1/10 der LED Spektren) oder anderen Lichtquellen
4 installiert werden. Beispielsweise kann eine Weißlichtquelle mit Farbfilterrad vorgesehen
sein.
[0087] In jedem Pixel der 2D-Kamera, d. h. an jedem Ort der Szene, wird so für jede Beleuchtungsfarbe
der Szene das von den dort befindlichen Objekten reflektierte Licht bestimmt. Es gibt
für jede Beleuchtungsfarbe ein Bild.
[0088] In Summe ergibt sich das Hyperspektralbild zum Beispiel als Würfel. Zwei seiner Dimensionen
enthalten die "gewohnte" räumliche Struktur der Szene als 2D-Farbbild. Die Farben
ergeben sich aus der Beleuchtungsfarbe und dem Reflexionsvermögen der Objekte im Bild
bei dieser Beleuchtungsfarbe. Im Prinzip liegen dabei viele Bilder übereinander. Jedes
Bild wurde bei einer Beleuchtungsfarbe aufgenommen. Die Information in einem räumlichen
Pixel entlang der Achse der spektralen Information enthält das Reflexionsspektrum
dieses räumlichen Objektpunktes. Um besonders genaue und kontrastreiche Informationen
zu erhalten, können z. B. mehr schmalbandige Spektren über das gesamte Farbspektrum
aneinandergereiht werden.
[0089] Werden beispielsweise drei Spektren, z. B. die zu den Frequenzmitten der Sub-LEDs
R, G und B gehörigen Spektren, verwendet, stehen drei spektrale Messwerte über das
gesamte messbare Spektrum bereit. Es können auch bis zu 260 oder mehr Beleuchtungsszenarien
mit Bandbreiten von etwa +/- 1 nm über eine spektrale Breite von beispielsweise 260
nm realisiert werden. Mit drei Sub-LEDs R, G und B ist es zum Beispiel möglich, die
Intensitäten der Sub-LEDs so zu variieren, dass das ganze Farbspektrum (bis auf eine
Schwäche im Gelbbereich) durchgestimmt werden kann.
[0090] Die rote Leuchtdiode liegt beispielsweise im Wellenlängenbereich zwischen 630 nm
und 650 nm, die grüne Leuchtdiode im Wellenlängenbereich zwischen 520 nm und 530 nm
und die blaue Leuchtdiode im Wellenlängenbereich zwischen 460 nm und 470 nm. Die Leuchtdioden
weisen typischerweise eine Halbwertsbreite von +/- 35 nm auf. Der mit einer RGB-LED
abgedeckte Bereich reicht zum Beispiel etwa von 425 (blau) bis 685 nm (rot) und beträgt
in Summe 260 nm. Werden zwei Sub-LEDs der RGB-LED gleichzeitig betrieben, kann hier
das Summenspektrum bis +/- 70 nm breit sein. Das ist etwa schon die Hälfte des durchstimmbaren
Spektrums, also sehr breit.
[0091] In der Regel ist es so, das beleuchtungsfarbenabhängige Unterschiede im Hyperspektralbild
aufgrund der Chemie der Objektoberflächen umso kontrastreicher zu erkennen sind, je
schmaler die Beleuchtungsfarbspektren sind. Sonst werden die farbspezifischen Effekte
durch Mittelung über viele Wellenlängen ungünstig beeinträchtigt. Die Methode funktioniert
aber auch mit breitbandigen Beleuchtungsspektren. Die Gestaltung der Spektrenbreiten
ergibt sich insbesondere aus Aufwand und Nutzen.
[0092] Soll z. B. ein frischer Apfel von einem gealterten Apfel unterschieden werden, können
die jeweiligen zu einer Beleuchtungsfarbe gehörenden Bilder des frischen und alten
Apfels betrachtet werden. Bei manchen Beleuchtungsfarben ergeben sich große Unterschiede
im Bild, bei anderen nur sehr geringe. Es werden nur die Beleuchtungsverhältnisse
herangezogen, bei denen das Bild mit großen Unterschieden auf das Merkmal Frische
reagiert (= Selektion durch PCA bzw. Hauptachsenanalyse). Zur Analyse der Hyperspektralbilder
kommen auch Verfahren der Mustererkennung, der Bild- und Informationsverarbeitung
sowie des Maschinellen Lernens zur Anwendung.
[0093] Zur Erzeugung der hyperspektralen Bilder wird hier eine Kombination von Spektroskopie
(farbveränderbare Beleuchtung der Objekte vor der Reflexion am Objekt oder Farbselektion
aus breitbandigem Beleuchtungsspektrum nach Reflexion am Objekt) und digitaler Bildverarbeitung
(2D-Digitalfarbkamera zur Messung des vom Objekt reflektierten Lichtes) bereitgestellt.
Diese Bildgebungstechnologie ermöglicht es, die chemischen Eigenschaften von Objekten
im Bildausschnitt ortsaufgelöst zu messen und bildhaft darzustellen.
[0094] So kann z. B. auf den Bildern, die einen Blick in den Garraum 11 zeigen, aufgrund
der bekannten spektralen Garraumeigenschaften das Gargut vom Garraum 11 mit seinem
Zubehör unterschieden werden. Zur Modellierung und Erkennung der Korrelation zwischen
dem Inhalt eines Hyperspektralbildes und den chemischen Eigenschaften der Objekte
werden vorzugsweise Verfahren des Maschinellen Lernens (d. h. neuronale Netze) und
der multivariaten Datenanalyse (PCA = Principal Component Analysis, Hauptkomponentenanalyse)
eingesetzt. Insbesondere werden zur Auswertung der Hyperspektralbilder auch Methoden
des Deep Learnings (z. B. Representation Learning, Transfer Learning und Autoencoder)
und der Anomaliedetektion angewendet. Konzepte für die Verarbeitungskette bei der
Auswertung hyperspektraler Bilder und spektraler Messungen werden insbesondere angewendet.
[0095] Der hochdimensionale Datensatz ergibt sich für die Ermittlung von Garguteigenschaften
insbesondere durch die jeweiligen Bilder des Garraums mit veränderter Beleuchtungsfarbe.
Die Anzahl der Beleuchtungsfarben entspricht der Anzahl der Dimensionen. Mit der PCA
wird herausgefunden, welche Beleuchtungsfarben die relevanten Informationen im Kamerabild
zum Vorschein bringen. So kann die hohe Dimensionalität der Aufgabe erheblich reduziert
werden.
[0096] Die hier vorgestellte Erfindung bietet ein bildgebendes System bzw. eine Hyperspektralkamera
15. Für jeden Ortspunkt (Pixel) der 2D-Digitalfarbkamera 15 wird zusätzlich eine spektrale
Information in Form eines Reflexionsspektrums für den zugehörigen Objektpunkt bestimmt.
Das erfolgt z. B. durch Durchstimmen der Beleuchtungsfarbe (LED-Garraumbeleuchtung)
für die zu beobachtende Szene im Garraum 11 schrittweise über das gesamte zu beobachtende
Spektrum.
[0097] Das kann alternativ z. B. so gemacht werden, das weißes Licht mit einem breiten Spektrum
am Objekt reflektiert wird. Bevor es auf den Bildsensor bzw. Sensorchip der Kamera
15 trifft, wird es sukzessive spektral selektiert und nur farbweise nacheinander für
verschiedene Aufnahmen der gleichen Szene auf den Kamerachip gelassen. Eine solche
Selektionseinrichtung kann z. B. mit einem vorgeschalteten Farbfilterrad oder einem
schwenkbaren Gitter oder auch anders erfolgen.
[0098] So können Spektren verschiedener Objektpunkte miteinander verglichen werden. Lebensmittel
im Garraum können dadurch vom Garraumzubehör unterschieden werden. Die Reflexionseigenschaften
eines zu garenden Lebensmittels können z. B. über das gesamte Farb-, NIR-, UV-Spektrum
als Funktion der Garzeit ausgewertet und verglichen werden. Die Korrelationen von
Frischezustand und Qualität, Art des Lebensmittels und anderen Eigenschaften mit bestimmten
Eigenschaften der Hyperspektralbilder lassen sich mit den oben erwähnten Auswertemethoden
wie Maschinellem Lernen und multivariater Analyse extrahieren. Bestimmte Eigenschaften
der Lebensmittel lassen sich nur bei der Reflexion bestimmter Beleuchtungsfarben erkennen
oder als Differenz von Bildern, die bei verschiedenen Beleuchtungsfarben aufgenommen
wurden.
Bezugszeichenliste
[0099]
- 1
- Gargerät
- 2
- Behandlungseinrichtung
- 3
- Messsystem
- 4
- Lichtquelle
- 5
- Sensoreinrichtung
- 6
- Leuchtmittel
- 11
- Garraum
- 12
- Heizeinrichtung
- 13
- Auswerteeinheit
- 14
- Garraumbeleuchtung
- 15
- Kameraeinrichtung
- 16
- Leuchtdiode
- 21
- Garraumtür
- 22
- Hochfrequenzerzeuger
- 26
- Leuchtdiode
- 32
- Steuereinrichtung
- 36
- Leuchtdiode
- 46
- Leuchtdiodeneinheit
- 56
- Lichtleiter
- 100
- Backofen
- 101
- Bedieneinrichtung
- 102
- Anzeigeeinrichtung
1. Gargerät (1) mit wenigstens einem Garraum (11) und mit wenigstens einer Behandlungseinrichtung
(2) zur Zubereitung von Gargut im Garraum (11) und mit wenigstens einem Messsystem
(3) zur Bestimmung wenigstens einer Garguteigenschaft des Garguts im Garraum (11),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, mittels wenigstens einer Lichtquelle
(4) eine Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren zu erzeugen und zu dem Gargut zu
senden und mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung (5) die durch das Gargut reflektierten
Lichtspektren wenigstens teilweise einzeln zu erfassen und die erfassten Lichtspektren
mittels wenigstens einer Auswerteeinheit (13) auszuwerten, um die Garguteigenschaft
wenigstens bestimmen.
2. Gargerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (5) durch wenigstens eine Kameraeinrichtung (15) bereitgestellt
wird und dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, mittels der Kameraeinrichtung
(15) für jeweils wenigstens ein vom Gargut reflektiertes Lichtspektrum jeweils wenigstens
ein Bild mit wenigstens zwei räumlichen Dimensionen des Garguts zu erfassen.
3. Gargerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameraeinrichtung (15) dazu geeignet und ausgebildet ist, Bilder mit wenigstens
drei räumlichen Dimensionen des Garguts zu erfassen und dass die dritte Dimension
insbesondere ein Abstand des erfassten Objekts zur Kameraeinrichtung (15) ist.
4. Gargerät (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (13) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Bilder zu wenigstens
einem Hyperspektraldatensatz bzw. Hyperspektralbild zu verrechnen und dass der Hyperspektraldatensatz
wenigstens die wenigstens zwei räumlichen Dimensionen und wenigstens eine spektrale
Dimension umfasst.
5. Gargerät (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder jeweils aus einer Vielzahl von Bildelementen bestehen und dass in den
Bildelementen jeweils Intensitätsinformationen und/oder Farbinformationen desjenigen
Teils des Garguts abgebildet sind, dessen Licht in wenigstens einem dem Bildelement
zugeordneten Sensorsegment der Kameraeinrichtung (15) erfasst ist und dass in dem
Hyperspektraldatensatz diejenigen Bildelemente in der spektralen Dimension übereinander
bzw. entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, welche den gleichen Teil des
Garguts abbilden.
6. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, die einzelnen Lichtspektren
der Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren mittels der Lichtquelle (4) zeitversetzt
zu erzeugen und/oder dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, die
Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren mittels der Lichtquelle (4) in wenigstens
einem Mehrfachspektrum gemeinsam zu erzeugen und das Mehrfachspektrum mittels wenigstens
einer Selektionseinrichtung vor der Erfassung durch die Sensoreinrichtung (5) wieder
in eine Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren zu zerlegen, sodass ein einzelnes
vom Gargut reflektiertes Lichtspektrum erfassbar ist.
7. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erfassten
und ausgewerteten Lichtspektren das Gargut von seiner Umgebung zu unterscheiden.
8. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Lichtspektren jeweils durch Licht unterschiedlicher Farbe bereitgestellt
werden und dass die erfassten Lichtspektren vorzugsweise wenigstens teilweise im sichtbaren
Bereich des Lichts und/oder wenigstens teilweise im UV- und/oder im NIR- und/oder
im IR- und/oder im FIR- Bereich liegen.
9. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Lichtspektren in einem Bandbereich mit einer Breite von wenigstens
250 nm liegen und/oder innerhalb einer Bandbreite von 430 nm bis 680 nm liegen.
10. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Lichtspektren jeweils eine spektrale Breite von +/- 30 nm bis +/- 70
nm aufweisen.
11. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 100 und vorzugsweise wenigstens 250 Lichtspektren erfasst werden und/oder
dass die Erfassung der Lichtspektren in Schritten von +/- 1 nm Bandbreite oder weniger
erfolgt.
12. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) für jedes Lichtspektrum wenigstens ein Leuchtmittel (6) und insbesondere
wenigstens eine Leuchtdiode und/oder Laserdiode aufweist und/oder dass die Lichtquelle
(4) zur Erzeugung der Lichtspektren durchstimmbar ist.
13. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) wenigstens zwei Leuchtdioden (16, 26) umfasst und dass die Lichtspektren
mit jeweils wenigstens einer Leuchtdiode (16, 26) erzeugbar sind und/oder dass die
Lichtspektren mit jeweils einer Kombination aus wenigstens zwei überlagerten Leuchtdioden
(16, 26) erzeugbar sind.
14. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (4) wenigstens eine RGB-Leuchtdiodeneinheit (46) mit wenigstens einer
roten und wenigstens einer grünen und wenigstens einer blauen Leuchtdiode (16, 26,
36) umfasst und dass die RGB-Leuchtdiodeneinheit (46) farblich durchstimmbar ist.
15. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle(4) durch wenigstens eine Garraumbeleuchtung (14) zur Sichtkontrolle
des Garguts zur Verfügung gestellt wird.
16. Gargerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Garraumbeleuchtung (14)
zur Sichtkontrolle des Garguts mit einer anderen Intensität als zur Bestimmung der
Garguteigenschaft zu betreiben.
17. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, für die Auswertung der erfassten
Lichtspektren und/oder zur Bestimmung der Garguteigenschaft mittels der Auswerteeinheit
(13) wenigstens eine Musterkennung durchzuführen.
18. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (13) dazu geeignet und ausgebildet ist, die erfassten Intensitäten
der Lichtspektren mit hinterlegten Intensitäten jeweils vergleichbarer Lichtspektren
abzugleichen, welche bei einem Gargut mit bekannten Garguteigenschaften ermittelt
wurden, sodass anhand des Abgleichs dem Gargut eine Garguteigenschaft zugeordnet werden
kann.
19. Gargerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (3) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Behandlungseinrichtung
(2) in Abhängigkeit der ermittelten Garguteigenschaft anzusteuern und vorzugsweise
abzuschalten, wenn die Garguteigenschaft einen Fertiggarpunkt anzeigt.
20. Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts (1) mit wenigstens einem Garraum (11) und
mit wenigstens einer Behandlungseinrichtung (2) zur Zubereitung von Gargut im Garraum
(11) und mit wenigstens einem Messsystem (3), mit welchem wenigstens eine Garguteigenschaft
des Garguts im Garraum (11) bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels wenigstens einer Lichtquelle (4) eine Mehrzahl unterschiedlicher Lichtspektren
erzeugt und zu dem Gargut gesendet werden und dass mittels wenigstens einer Sensoreinrichtung
(5) die durch das Gargut reflektierten Lichtspektren wenigstens teilweise einzeln
erfasst und mittels wenigstens einer Auswerteeinheit (13) ausgewertet werden, um die
Garguteigenschaft zu bestimmen.