Stand der Technik
[0001] In
US 10,117,294 B2 ist bereits ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Mikrowelle, mit zumindest einem
Arbeitsbereich zur Aufnahme und/oder Anordnung eines Bearbeitungsguts, mit zumindest
einer Funktionseinheit zu einer Bearbeitung eines sich in dem Arbeitsbereich befindlichen
Bearbeitungsguts, und mit einer Überwachungsvorrichtung, welche zumindest eine Sensoreinheit
zu einer Überwachung des Arbeitsbereichs umfasst, wobei die Sensoreinheit zumindest
ein Sensorelement zu einer Erfassung zumindest eines Datenpunkts in dem Arbeitsbereich
umfasst, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
[0002] Die Erfindung geht aus von einem Haushaltsgerät, insbesondere Backofen, mit zumindest
einem Arbeitsbereich zur Aufnahme und/oder Anordnung eines Bearbeitungsguts, mit zumindest
einer Funktionseinheit zu einer Bearbeitung eines sich in dem Arbeitsbereich befindlichen
Bearbeitungsguts und mit einer Überwachungsvorrichtung, welche zumindest eine Sensoreinheit
zu einer Überwachung des Arbeitsbereichs umfasst, wobei die Sensoreinheit zumindest
ein Sensorelement zu einer Erfassung zumindest eines Datenpunkts in dem Arbeitsbereich
umfasst.
[0003] Es wird vorgeschlagen, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest eine Auswerteeinheit
zu einer Generierung eines von dem Datenpunkt abhängigen Objektparameters umfasst,
welcher ein in dem Arbeitsbereich befindliches Objekt klassifiziert. Vorzugsweise
umfasst das Haushaltsgerät eine Aufnahmeeinheit mit einem Innenraum. Vorzugsweise
ist der Arbeitsbereich innerhalb der Aufnahmeeinheit, insbesondere in dem Innenraum,
angeordnet. Vorzugsweise ist die Aufnahmeeinheit verschließbar ausgebildet. Beispielsweise
ist die verschließbare Aufnahmeeinheit zu einer Wärmeisolierung, zur Verhinderung
eines Hineingreifens, zur Verhinderung eines Austretens von Teilen des Bearbeitungsguts
oder dergleichen vorgesehen. Die Aufnahmeeinheit kann in einem verschlossenen Zustand
luftdicht ausgebildet sein oder Lüftungsöffnungen, Nachfüllöffnungen, Durchführungen
für die Funktionseinheit oder dergleichen aufweisen. Insbesondere umfasst die Aufnahmeeinheit
eine Tür, einen Einschub, einen abnehmbaren Deckel oder dergleichen. Vorzugsweise
ist die Funktionseinheit dazu vorgesehen, eine Arbeit an einem in dem Arbeitsbereich
befindlichen Bearbeitungsgut zu verrichten. Vorzugsweise umfasst die Funktionseinheit
zumindest einen Aktuator, beispielsweise ein elektrisches Heizelement und/oder ein
elektromotorgetriebenes Bearbeitungselement, insbesondere ein Schneidelement und/oder
ein Rührelement. Vorzugsweise umfasst die Funktionseinheit zumindest eine Steuereinheit
zu einer Energieversorgung, Steuerung und/oder Regelung des Aktuators. Beispielsweise
ist das Haushaltsgerät als Backofen, als Mikrowelle, als Mixer, als Dampfgarer, als
Fritteuse, als Heißluftdämpfer, als Staubsauger, als Geschirrspülmaschine, als Entsafter,
als Küchenmaschine oder dergleichen ausgebildet. Unter "vorgesehen" soll insbesondere
speziell eingerichtet, speziell programmiert, speziell ausgelegt und/oder speziell
ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion
vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte
Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder
ausführt.
[0004] Vorzugsweise ist die Überwachungsvorrichtung dazu vorgesehen, den Arbeitsbereich
und/oder ein Objekt in dem Arbeitsbereich zu erfassen. Insbesondere ist die Überwachungsvorrichtung
dazu vorgesehen, ein erfasstes Objekt als Bearbeitungsgut oder als Fremdobjekt zu
erkennen. Insbesondere ist die Überwachungsvorrichtung dazu vorgesehen, einen Zustand
des Bearbeitungsguts und/oder des Arbeitsbereichs zu bewerten. Unter einem "Fremdobjekt"
soll insbesondere ein Objekt verstanden werden, das einem bestimmungsgemäßen Gebrauch
des Haushaltsgeräts entgegensteht. Beispiele für Fremdobjekte, insbesondere für ein
Haushaltsgerät mit einem Heizelement, sind leicht entflammbare Objekte, Kleintiere,
Druckbehälter, ausgasende Objekte oder dergleichen. Beispiele für Fremdobjekte, insbesondere
für Haushaltsgeräte mit elektromotorgetriebenen Bearbeitungselementen, sind harte,
insbesondere metallene, und/oder dicke Objekte, Kleintiere, Finger oder dergleichen.
Insbesondere ist die Überwachungsvorrichtung dazu vorgesehen, eine Gefährdung eines
Benutzers, eine Beschädigung des Haushaltsgeräts und/oder eine Beschädigung des Objekts
zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Überwachungsvorrichtung dazu vorgesehen, bei einer
Erkennung eines Fremdobjekts und/oder bei einer Erkennung eines bestimmten Zustands
des Bearbeitungsguts und/oder des Arbeitsbereichs, Gegenmaßnahmen durchzuführen. Insbesondere
ist die Überwachungsvorrichtung dazu vorgesehen, zumindest ein Warnsignal auszugeben
und/oder einen Funktionsumfang des Haushaltsgeräts einzuschränken, insbesondere die
Funktionseinheit abzuschalten.
[0005] Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest ein bildgebendes Sensorelement,
insbesondere eine Kamera. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Sensoreinheit zumindest
ein als Spektrometer und/oder ein als Infrarotsensor ausgebildetes Sensorelement.
Vorzugsweise ist ein Erfassungsbereich zumindest eines Sensorelements der Sensoreinheit
auf den Arbeitsbereich gerichtet. Insbesondere ist zumindest ein Sensorelement der
Sensoreinheit an dem Arbeitsbereich, insbesondere in der Aufnahmeeinheit, angeordnet.
Es ist denkbar, dass die Sensoreinheit mehrere zumindest im Wesentlichen baugleich
ausgebildete Sensorelemente umfasst, insbesondere zu einer Abdeckung des Arbeitsbereichs
aus verschiedenen Perspektiven.
[0006] Unter einer "Auswerteeinheit" soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang,
einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft
weist die Auswerteeinheit zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel,
weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen
und/oder Berechnungsroutinen auf. Es ist denkbar, dass die Auswerteeinheit in eine
Steuereinheit des Haushaltsgeräts integriert ist oder modular ausgebildet ist.
[0007] Unter einem "Objektparameter" soll insbesondere eine Größe oder Kennzahl verstanden
werden, die zumindest eine Materialeigenschaft und/oder einen aktuellen Zustand eines
in dem Arbeitsbereich befindlichen Objekts beschreibt oder charakterisiert. Beispielsweise
ist der Objektparameter als Materialart, als chemische Zusammensetzung, als Brennbarkeit,
als Härte, als Konzentration von ausströmenden Gasen und/oder Verbrennungsrückständen,
als Volumen, insbesondere als zeitliche Volumenänderung, als Dichte, als zeitliche
Farbveränderung oder dergleichen ausgebildet. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit
dazu vorgesehen, das in dem Arbeitsbereich befindliche Objekt anhand des Objektparameters
zu klassifizieren, insbesondere als Bearbeitungsgut oder als Fremdobjekt zu erkennen.
Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, einen Zustand eines in dem Arbeitsbereich
befindlichen Bearbeitungsguts zu klassifizieren, insbesondere als unbedenklich oder
als risikobehaftet einzustufen.
[0008] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft sicheres Haushaltsgerät
bereitgestellt werden, insbesondere auch bei einer Fernsteuerung des Haushaltsgeräts.
Insbesondere kann ein Fremdobjekt und/oder ein risikobehafteter Zustand eines Bearbeitungsguts
vorteilhaft früh erkannt werden. Insbesondere kann ein Risiko einer Beschädigung des
Haushaltsgeräts, eine Beschädigung eines Objekts durch das Haushaltsgerät und/oder
eine Gefährdung des Benutzers durch einen nicht bestimmungsgemäßen Gebrauch des Haushaltsgeräts
vorteilhaft gering gehalten werden.
[0009] Weiter wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit zu einer Generierung des Objektparameters
Datenpunkte akkumulierend, insbesondere über unterschiedliche Betriebszyklen hinweg,
ausgebildet ist. Unter "Datenpunkte akkumulierend" soll insbesondere verstanden werden,
dass die Generierung des Objektparameters in einem aktuellen Betriebszyklus abhängig
ist von Datenpunkten zumindest eines vorherigen Betriebszyklus. Insbesondere ist die
Auswerteeinheit zu einer Analyse der Datenpunkte, insbesondere aus unterschiedlichen
Betriebszyklen, mittels maschinellen Lernens und/oder mittels statistischer Methoden
vorgesehen. Insbesondere umfasst die Auswerteeinheit den Speicher, um Datenpunkte
und/oder aus Datenpunkten ermittelte und/oder aktualisierte Zwischenergebnisse und/oder
Lernfortschritte abzuspeichern. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen,
Objektparameter aus den Datenpunkten mittels zumindest eines Klassifikators zu generieren.
Vorzugsweise ist der Klassifikator als Bayes-Klassifikator ausgebildet. Vorzugsweise
umfasst die Auswerteeinheit ein künstliches neuronales Netz, insbesondere zu einer
akkumulierenden Verarbeitung von Datenpunkten. Vorzugsweise ist das künstliche neuronale
Netz als Convolutional Neural Network ausgebildet. Insbesondere umfasst das künstliche
neuronale Netz zumindest eine Layereinheit, mit insbesondere zumindest einem Convolutional
Layer, vorzugsweise mehreren Convolutional Layers, und zumindest einem Pooling Layer.
Es ist denkbar, dass unterschiedliche Convolutional Layer unterschiedliche Kernel
aufweisen. Vorzugsweise ist das künstliche neuronale Netz zu einem Deep Learning vorgesehen.
Insbesondere umfasst das künstliche neuronale Netz eine Mehrzahl von, insbesondere
hierarchisch angeordneten, Layereinheiten. Vorzugsweise weist das künstliche neuronale
Netz eine Inception-Architektur auf. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen,
einen Konfidenzwert für den generierten Objektparameter zu erstellen. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung kann eine vorteilhaft präzise Generierung des Objektparameters und/oder
eine vorteilhaft präzise Klassifizierung aufgrund des Objektparameters erreicht werden.
Insbesondere kann eine Präzision für die Generierung des Objektparameters mit einem
Betrieb des Haushaltsgeräts vorteilhaft verbessert werden.
[0010] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit zu einer Generierung des Objektparameters
Datenpunkte kombinierend, insbesondere innerhalb eines Betriebszyklus, ausgebildet
ist. Vorzugsweise soll unter "Datenpunkte kombinierend" verstanden werden, dass eine
Generierung des Objektparameters abhängig ist von zumindest zwei unterschiedlichen,
insbesondere voneinander unabhängig erfassten, Datenpunkten desselben Betriebszyklus.
Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, Datenpunkte aus unterschiedlichen
Quellen, insbesondere von unterschiedlichen Sensorelementen der Sensoreinheit, zu
kombinieren. Es ist auch denkbar, dass die Auswerteeinheit Datenpunkte desselben Sensorelements,
welche insbesondere räumlich oder zeitlich getrennt erfasst wurden, miteinander kombiniert,
um den Objektparameter zu generieren. Vorzugsweise umfasst die Auswerteinheit ein
Sensorfusionsmodul, zu einer Zusammenführung von Sensordaten aus unterschiedlichen
Quellen. Alternativ oder zusätzlich ist die Auswerteeinheit dazu vorgesehen, eine
Datenreihe aus mehreren Datenpunkten desselben Sensorelements in dem Speicher abzulegen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft hohe Präzision bei
der Generierung des Objektparameters und/oder bei einer Klassifizierung erreicht werden.
Weiterhin kann eine vorteilhaft zuverlässige Detektion von dynamischem Verhalten,
insbesondere Bewegung, innerhalb des erfassten Arbeitsbereichs erreicht werden.
[0011] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein Eingabeelement
zu einer externen Klassifizierung eines in dem Arbeitsbereich befindlichen Objekts
umfasst. Unter einer "externen Klassifizierung" soll insbesondere eine Zuordnung eines
Objektparameters zu einem in dem Arbeitsbereich befindlichen Objekt und/oder eine
Klassifizierung des Objekts aufgrund des Objektparameters unabhängig von der Auswerteeinheit
verstanden werden. Insbesondere ist die externe Klassifizierung zu einer Bestätigung
und/oder einer Korrektur des durch die Auswerteeinheit generierten Objektparameters
und/oder einer Klassifizierung vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Überwachungsvorrichtung
als zumindest ein Eingabeelement ein Benutzereingabeelement zu einer externen Klassifizierung
durch einen Benutzer. Vorzugsweise ist das Eingabeelement, insbesondere das Benutzereingabeelement,
zu einer manuellen und/oder stimmbasierten Eingabe vorgesehen. Insbesondere ist das
Eingabeelement als Touchscreen, Tastatur, Mikrophon oder dergleichen ausgebildet.
Es ist aber auch denkbar, dass das Eingabeelement zu einer Erkennung von Mimik, Gestik,
Augenbewegung oder dergleichen als Kamera, Infrarotsensor oder dergleichen ausgebildet
ist. Das Eingabeelement kann an einem Gehäuse des Haushaltsgeräts angeordnet sein
und/oder als Teil einer mobilen Bedieneinheit für das Haushaltsgerät ausgebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich umfasst die Überwachungsvorrichtung als zumindest ein Eingabeelement
ein Kommunikationselement, beispielsweise zu einer externen Klassifizierung durch
einen, insbesondere internetbasierten, Objekterkennungsservice. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Rückkopplung zu der Generierung des Objektparameters
und/oder einer Klassifizierung erreicht werden. Insbesondere kann die Rückkopplung
zu einer Verfeinerung der Generierung und/oder Klassifizierung genutzt werden.
[0012] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein Sperrelement
zu einer von dem generierten Objektparameter abhängigen Sperrung der Funktionseinheit
umfasst. Unter einer "Sperrung der Funktionseinheit" soll insbesondere zumindest eine
Einschränkung des Funktionsumfangs der Funktionseinheit verstanden werden. Vorzugsweise
verhindert das Sperrelement eine Betätigung der Funktionseinheit und/oder unterbricht
einen aktuellen Betrieb der Funktionseinheit. Es ist denkbar, dass eine Sperrung der
Funktionseinheit mehrere Stufen umfasst, auf denen ein Betriebsparameter und/oder
eine Energieversorgung der Funktionseinheit schrittweise reduziert wird. Insbesondere
ist das Sperrelement mechanisch, elektronisch und/oder softwaretechnisch ausgebildet.
Beispielsweise ist das Sperrelement als Blockade, Verriegelung oder dergleichen für
eine Antriebswelle und/oder einen Elektromotor des Haushaltsgeräts ausgebildet. Beispielsweise
ist das Sperrelement als mechanischer Schalter, Relais, oder Halbleiterschalter zu
einer Unterbrechung eines Steuersignals und/oder einer Stromversorgung für die Funktionseinheit
ausgebildet. Beispielsweise ist das Sperrelement als Softwaremodul ausgebildet, welches
insbesondere eine Erzeugung eines Steuersignals für einen Betrieb der Funktionseinheit
unterdrückt und/oder ein Steuersignal zu einem Abschalten der Funktionseinheit erzeugt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann einer möglichen Beschädigung des Haushaltsgeräts
und/oder einer Gefährdung des Benutzers vorteilhaft schnell entgegengewirkt werden.
Insbesondere kann eine Inbetriebnahme bei einer drohenden Beschädigung und/oder Gefährdung
vorteilhaft unterbunden werden.
[0013] Weiter wird vorgeschlagen, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest eine Kommunikationseinheit
zu einer Übertragung des Datenpunkts und/oder des Objektparameters an zumindest ein
externes Gerät umfasst. Beispielsweise ist das externe Gerät als Smartphone, als Tablet,
als Heimserver, insbesondere als Smarthomeserver, als Internetserver, als PC oder
dergleichen ausgebildet. Insbesondere umfasst die Kommunikationseinheit einen Netzwerkadapter,
insbesondere einen kabelgebunden Netzwerkadapter und/oder einen Funkadapter, beispielsweise
einen WLAN-Adapter und/oder Bluetoothadapter. Insbesondere ist es denkbar, dass die
Kommunikationseinheit zumindest ein Teil einer Eingabeeinheit bildet, über die eine
externe Klassifizierung, insbesondere mit einem externen Gerät ermöglicht wird. Insbesondere
ist die Kommunikationseinheit zu einer Fernsteuerung des Haushaltsgeräts über das
externe Gerät vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Auswerteeinheit zumindest ein Vorverarbeitungsmodul
zu einer Verarbeitung der Datenpunkte. Insbesondere ist das Vorverarbeitungsmodul
zu einer Reduktion eines Speicherbedarfs der Datenpunkte vorgesehen. Insbesondere
ist das Vorverarbeitungsmodul zu einer Extraktion von relevanten Merkmalen aus den
Datenpunkten und/oder zu einer Auswahl relevanter Datenpunkte vorgesehen. Beispielsweise
ist das Vorverarbeitungsmodul zu einer Kantendetektion und/oder zu einer Komprimierung
ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist das Vorverarbeitungsmodul zu einer Verschlüsselung
der ursprünglichen und/oder vorverarbeiteten Datenpunkte vorgesehen. Vorzugsweise
ist die Kommunikationseinheit zu einer Übermittlung der vorverarbeiteten Datenpunkte
vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Kommunikationseinheit ein Authentisierungsmodul,
das eine Authentisierung von dem externen Gerät abfragt, insbesondere bevor Daten
übermittelt werden. Beispielsweise kann eine Authentisierung mittels eines Passworts,
mittels eines Zertifikats, mittels Biometrie oder dergleichen erfolgen. Es ist insbesondere
denkbar, dass ein Hauptauswertungsmodul, insbesondere das künstliche neuronale Netz,
der Auswerteeinheit auf einem eigenständigen Gerät implementiert ist, das insbesondere
räumlich getrennt von dem Haushaltsgerät anordenbar ist, beispielsweise auf einem
lokalen Netzwerkserver und/oder einem Internetserver, wobei das Hauptauswertungsmodul
und das Vorverarbeitungsmodul mittels der Kommunikationseinheit Datenpunkte und/der
Objektparameter austauschen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine notwendige
Rechenleistung und insbesondere ein damit verbundener Platzbedarf und/oder Energiebedarf
des Haushaltsgeräts vorteilhaft kleingehalten werden. Insbesondere kann eine netzwerkbasierte,
insbesondere auf einem Internetserver implementierte, Auswertung auf eine vorteilhaft
große Menge an Datenpunkten von mehreren Haushaltsgeräten zugreifen. Insbesondere
kann das künstliche neuronale Netz vorteilhaft zuverlässig angelernt werden.
[0014] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Überwachungsvorrichtung ein Auslöserelement
zu einer automatischen Aktivierung der Überwachung umfasst. Insbesondere löst das
Auslöserelement eine Erfassung und/oder Auswertung von Datenpunkten aus. Es ist denkbar,
dass zwischen einer Betätigung des Auslöserelements und einer Erfassung und/oder Auswertung
von Datenpunkten eine Verzögerungszeit vorgesehen ist. Beispielsweise ist das Auslöserelement
als mechanischer Schalter und/oder Kontaktsensor ausgebildet, der insbesondere dazu
vorgesehen ist, bei einem Öffnen und/oder Schließen der Aufnahmeeinheit betätigt zu
werden. Beispielsweise ist das Auslöserelement elektronisch und/oder softwaretechnisch
in eine Steuereinheit des Haushaltgeräts integriert, insbesondere zu einer Betätigung
bei einem Anschaltvorgang des Haushaltsgeräts, insbesondere der Funktionseinheit.
Es ist auch denkbar, dass das Auslöserelement als, insbesondere passives, Sensorelement
der Sensoreinheit ausgebildet ist, welches insbesondere bei Überschreitung eines Schwellwerts
für einen Betriebsparameter des Haushaltsgeräts betätigt wird. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung kann ein vorteilhaft sicheres Haushaltsgerät bereitgestellt werden.
Insbesondere kann ein Energieverbrauch durch die Überwachungsvorrichtung vorteilhaft
gering gehalten werden.
[0015] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein gesichertes
Bedienelement zu einem Abschalten der Überwachung umfasst. Unter einem "gesicherten
Bedienelement" soll insbesondere ein Bedienelement mit einem Schutz vor einer unbeabsichtigten
Betätigung verstanden werden. Beispielsweise ist das gesicherte Bedienelement verriegelt,
bis zu einer Betätigung eines weiteren Bedienelements. Beispielsweise folgt auf die
Betätigung des gesicherten Bedienelements eine Abfrage eines Passworts, eines Musters
oder dergleichen. Beispielsweise ist zu einer Betätigung des Bedienelements eine Kombination
von verschiedenen Bewegungen notwendig. Vorzugsweise ist das gesicherte Bedienelement
unterschiedlich von der Kommunikationseinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist das Bedienelement
als manuelles Bedienelement ausgebildet. Das gesicherte Bedienelement ist beispielsweise
als Knopf, als Regler, als Schalter, als Touchscreen oder dergleichen ausgebildet.
Vorzugsweise ist ein Abschalten der Überwachungsvorrichtung nur bei einer Betätigung
des gesicherten Bedienelements am Aufstellungsort des Haushaltsgeräts möglich. Es
ist denkbar, dass das Auslöserelement zu einer automatischen Reaktivierung der abgeschalteten
Überwachungsvorrichtung vorgesehen ist. Es ist auch denkbar, dass die abgeschaltete
Überwachungsvorrichtung automatisch bei einem Einschaltvorgang des Haushaltgeräts
reaktiviert wird. Es ist auch denkbar, dass das gesicherte Bedienelement zur Einstellung
einer Dauer der Abschaltung ausgebildet ist und/oder dass die Auswerteeinheit eine
Dauer der Abschaltung abfragt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Risiko
einer ungewollten Abschaltung der Überwachungsvorrichtung vorteilhaft gering gehalten
werden. Des Weiteren wird eine Überwachungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts
vorgeschlagen. Vorzugsweise ist die Überwachungsvorrichtung fest in das Haushaltsgerät
integriert oder modular ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Überwachungsvorrichtung
die Auswerteeinheit. Vorzugsweise sind die Auswerteeinheit und eine Steuereinheit
des Haushaltsgeräts ineinander integriert. Alternativ umfasst die Überwachungsvorrichtung
zumindest eine Steuerschnittstelle zu einem Anschluss der Steuereinheit des Haushaltgeräts
an die Auswerteeinheit. Vorzugsweise umfasst die Überwachungsvorrichtung die Sensoreinheit
und/oder eine Schnittstelle zu einem Anschluss einer Sensoreinheit des Haushaltsgeräts.
Vorzugsweise umfasst die Überwachungsvorrichtung das Auslöserelement. Vorzugsweise
umfasst die Überwachungsvorrichtung die Kommunikationseinheit und/oder eine Kommunikationsschnittstelle
zu einem Anschluss einer Kommunikationseinheit des Haushaltsgeräts. Vorzugsweise umfasst
die Überwachungsvorrichtung das Sperrelement. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
kann ein Risiko einer Beschädigung des Haushaltsgeräts, eine Beschädigung eines Objekts
durch das Haushaltsgerät und/oder eine Gefährdung des Benutzers durch einen nicht
bestimmungsgemäßen Gebrauch des Haushaltsgeräts vorteilhaft gering gehalten werden.
Insbesondere können bestehende Haushaltgeräte nachgerüstet werden.
[0016] Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Überwachung eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts
und/oder eines Haushaltsgeräts mit einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung
vorgeschlagen. Optional wird in einem Auslöseschritt eine Überwachung aufgrund einer
Betätigung des Auslöserelements ausgelöst, insbesondere durch ein Einschalten des
Haushaltsgeräts und/oder durch ein Öffnen der Aufnahmeeinheit des Haushaltsgeräts.
Vorzugsweise überprüft die Auswerteeinheit vor einer Überwachung, ob die Überwachungsvorrichtung
mittels des gesicherten Bedienelements abgeschaltet ist. Vorzugsweise erfasst die
Sensoreinheit in einem Erfassungsschritt zumindest einen Datenpunkt, insbesondere
mittels eines Sensorelements der Sensoreinheit, welches auf den Arbeitsbereich des
Haushaltsgeräts und insbesondere auf ein eventuell in dem Arbeitsbereich befindliches
Objekt gerichtet ist. Vorzugsweise erfasst die Sensoreinheit in dem Erfassungsschritt
in regelmäßigen und/oder unregelmäßigen Abschnitten und/oder quasi-kontinuierlich
Datenpunkte, insbesondere bezüglich des Arbeitsbereichs und/oder des in dem Arbeitsbereich
befindlichen Objekts. Vorzugsweise erfasst die Sensoreinheit in dem Erfassungsschritt
zumindest je einen Datenpunkt mittels zweier Sensorelemente der Sensoreinheit. Optional
wird der zumindest eine Datenpunkt von der Auswerteeinheit, insbesondere von dem Vorverarbeitungsmodul,
vorverarbeitet. Optional wird der zumindest eine, insbesondere vorverarbeitete, Datenpunkt
mittels der Kommunikationseinheit an das extern angeordnete Hauptauswertungsmodul
der Auswerteeinheit übersandt. Vorzugsweise wertet die Auswerteeinheit den zumindest
einen Datenpunkt mittels statistischer Methoden und/oder maschinellem Lernen, insbesondere
mittels eines künstlichen neuronalen Netzes, aus. Insbesondere erstellt die Auswerteeinheit
aus dem zumindest einen Datenpunkt zumindest einen Objektparameter, insbesondere eine
Materialart, eines in dem Arbeitsbereich befindlichen Objekts. Vorzugsweise erstellt
die Auswerteeinheit aus einer Kombination von verschiedenen Datenpunkten den zumindest
einen Objektparameter. Vorzugsweise beurteilt die Auswerteeinheit anhand des Objektparameters,
ob das in dem Arbeitsbereich befindliche Objekt ein Fremdobjekt ist und/oder sich
in einem risikobehafteten Zustand befindet. Vorzugsweise erstellt die Auswerteeinheit
einen Konfidenzwert für die Generierung des Objektparameters und/oder für eine Klassifizierung
des Objekts anhand des Objektparameters. Optional fragt die Auswerteeinheit eine externe
Klassifizierung ab, insbesondere durch einen Benutzer und insbesondere wenn sich der
Konfidenzwert unterhalb eines Schwellwerts befindet. Vorzugsweise löst die externe
Klassifizierung einen Lernschritt für die Auswerteeinheit, insbesondere für das künstliche
neuronale Netz, aus, insbesondere zu einer Anpassung eines Modells und/oder eines
Klassifikators. Vorzugsweise löst die Auswerteeinheit bei einer Klassifizierung als
Fremdobjekt und/oder als riskobehafteter Zustand einen Sperrschritt und/oder eine
Warnungsausgabe aus. Vorzugsweise schaltet das Sperrelement in dem Sperrschritt die
Funktionseinheit des Haushaltsgeräts ab. Insbesondere schaltet das Sperrelement die
Funktionseinheit ab oder reduziert zumindest einen Betriebsparameter der Funktionseinheit.
Vorzugsweise wird in der Warnungsausgabe lokal und/oder mittels der Kommunikationseinheit
eine visuelle, akustische und/oder haptische Warnmeldung an einen Benutzer ausgegeben.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft sicheres Haushaltsgerät
bereitgestellt werden, insbesondere auch bei einer Fernsteuerung des Haushaltsgeräts.
Insbesondere kann ein Fremdobjekt und/oder ein risikobehafteter Zustand eines Bearbeitungsguts
vorteilhaft früh erkannt werden. Insbesondere kann ein Risiko einer Beschädigung des
Haushaltsgeräts, eine Beschädigung eines Objekts durch das Haushaltsgerät und/oder
eine Gefährdung des Benutzers durch einen nicht bestimmungsgemäßen Gebrauch des Haushaltsgeräts
vorteilhaft gering gehalten werden.
[0017] Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät, die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung
und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene
Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße
Haushaltsgerät, die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung und/der das erfindungsgemäße
Verfahrens zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer
hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten
abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen
Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und
als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
[0018] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0019] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts mit einer erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung und
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0020] Figur 1 zeigt ein Haushaltsgerät 10. Insbesondere ist das Haushaltsgerät 10 als Backofen
ausgebildet. Das Haushaltsgerät 10 umfasst zumindest einen Arbeitsbereich 12. Der
Arbeitsbereich 12 ist zur Aufnahme und/oder Anordnung eines Bearbeitungsguts, insbesondere
eines Garguts, vorgesehen. Vorzugsweise ist der Arbeitsbereich 12 innerhalb einer
verschließbaren Aufnahmeeinheit 38 angeordnet. Insbesondere weist die Aufnahmeeinheit
38 eine Türeinheit 36 auf. Das Haushaltsgerät 10 umfasst zumindest eine Funktionseinheit
14. Die Funktionseinheit 14 ist zu einer Bearbeitung des sich in dem Arbeitsbereich
12 befindlichen Bearbeitungsguts vorgesehen. Insbesondere umfasst die Funktionseinheit
14 zumindest ein elektrisches Heizelement. Insbesondere umfasst das Haushaltsgerät
10 eine Sockeleinheit 40. Insbesondere ist die Sockeleinheit 40 an dem Arbeitsbereich
12 angeordnet. Vorzugsweise ist die Funktionseinheit 14 in der Sockeleinheit 40 und/oder
in der Aufnahmeeinheit 38 angeordnet. Insbesondere ist die Funktionseinheit 14 dazu
vorgesehen, den Arbeitsbereich 12 und insbesondere das sich in dem Arbeitsbereich
12 befindliche Bearbeitungsgut zu erhitzen.
[0021] Das Haushaltsgerät 10 umfasst zumindest eine Überwachungsvorrichtung 16. Die Überwachungsvorrichtung
16 umfasst zumindest eine Sensoreinheit 18. Die Sensoreinheit 18 ist zu einer Überwachung
des Arbeitsbereichs 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit 18 umfasst zumindest ein Sensorelement
20. Das Sensorelement 20 ist zu einer Erfassung zumindest eines Datenpunkts in dem
Arbeitsbereich 12 vorgesehen. Vorzugsweise ist das Sensorelement 20 als Kamera, Infrarotsensor
oder Spektrometer ausgebildet. Vorzugsweise ist ein Erfassungsbereich des Sensorelements
20 auf den Arbeitsbereich 12 gerichtet. Es ist denkbar, dass die Sensoreinheit 18
eine, insbesondere transparente, Schutzhaube umfasst und/oder hinter einem, insbesondere
transparenten, Schutzschirm in einer Wand der Aufnahmeeinheit 38 eingelassen ist.
[0022] Die Überwachungsvorrichtung 16 umfasst zumindest eine Auswerteeinheit 22. Vorzugsweise
umfasst das Haushaltsgerät 10 zumindest eine Steuereinheit zu einer Steuerung der
Funktionseinheit 14. Vorzugsweise sind die Steuereinheit und die Auswerteeinheit 22
ineinander integriert ausgebildet. Die Auswerteeinheit 22 ist zu einer Generierung
eines von dem Datenpunkt abhängigen Objektparameters vorgesehen. Der Objektparameter
klassifiziert ein in dem Arbeitsbereich 12 befindliches Objekt. Die Auswerteeinheit
22 ist zu einer Generierung des Objektparameters Datenpunkte akkumulierend, insbesondere
über unterschiedliche Betriebszyklen hinweg, ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die
Auswerteeinheit 22 ein künstliches neuronales Netz. Insbesondere akkumuliert die Auswerteeinheit
22 Datenpunkte durch ein Lernen des künstlichen neuronalen Netzes. Die Auswerteeinheit
22 ist zu einer Generierung des Objektparameters Datenpunkte kombinierend, insbesondere
innerhalb eines Betriebszyklus, ausgebildet.
[0023] Die Überwachungsvorrichtung 16 umfasst zumindest eine Kommunikationseinheit 27 zu
einer Übertragung des Datenpunkts und/oder des Objektparameters an zumindest ein externes
Gerät 28. Vorzugsweise ist die Kommunikationseinheit 27 zu einem Datenaustausch mit
einem als Datenverarbeitungsanlage ausgebildeten externen Gerät 28, etwa einem Internetserver
und/oder einem lokalen Server, vorgesehen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit
27 zu einem Datenaustausch mit einem als Kommunikationsgerät ausgebildeten externen
Gerät 28, etwa einem Smartphone und/oder einem Tablet, vorgesehen. Insbesondere ist
die Kommunikationseinheit 27 dazu vorgesehen, das Haushaltsgerät 10 über das externe
Gerät 28 fernzusteuern. Die Überwachungsvorrichtung 16 umfasst zumindest ein Eingabeelement
24 zu einer externen Klassifizierung eines in dem Arbeitsbereich 12 befindlichen Bearbeitungsguts.
Insbesondere ist das Eingabeelement 24 als Teil der Kommunikationseinheit 27 ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Haushaltsgerät 10 ein weiteres Eingabeelement
24'. Insbesondere ist das weitere Eingabeelement 24' an der Türeinheit 36 angeordnet.
Insbesondere ist das weitere Eingabeelement 24' als, insbesondere transparenter, Touchscreen
ausgebildet, der insbesondere an einem Sichtfenster der Türeinheit 36 angeordnet ist.
[0024] Die Überwachungsvorrichtung 16 umfasst zumindest ein Sperrelement 26 zu einer von
dem generierten Objektparameter abhängigen Sperrung der Funktionseinheit 14. Beispielsweise
ist das Sperrelement 26 zu einer Unterbrechung einer Stromversorgung und/oder einer
Signalleitung für die Funktionseinheit 14 ausgebildet. Insbesondere wird das Sperrelement
26 von der Auswerteeinheit 22 angesteuert.
[0025] Die Überwachungsvorrichtung 16 umfasst ein Auslöserelement 30 zu einer automatischen
Aktivierung der Überwachung. Beispielsweise ist das Auslöserelement 30 als mechanischer
Schalter ausgebildet. Insbesondere ist das Auslöserelement 30 an der Türeinheit 36
angeordnet. Insbesondere wird das Auslöserelement 30 bei einem Öffnen und/oder Schließen
der Türeinheit 36 betätigt.
[0026] Die Überwachungsvorrichtung 16 umfasst zumindest ein gesichertes Bedienelement 32
zu einem Abschalten der Überwachung. Vorzugsweise ist das gesicherte Bedienelement
32 verriegelt. Beispielsweise muss ein weiteres Bedienelement 32' betätigt werden,
um das gesicherte Bedienelement 32 zu entriegeln. Es ist auch denkbar, dass über das
weitere Eingabeelement 24' eine Eingabe getätigt werden muss, um das gesicherte Bedienelement
32, insbesondere kurzzeitig, zu entriegeln.
[0027] Figur 2 zeigt ein Verfahren 34. Das Verfahren 34 ist zur Überwachung des Haushaltsgeräts
10 vorgesehen. Das Verfahren 34 umfasst einen optionalen Auslöseschritt 42. Insbesondere
wird in dem Auslöseschritt 42 die Überwachung des Haushaltsgeräts 10 durch das Auslöserelement
30 ausgelöst. Alternativ ist der Überwachung ein fester Platz in einem Programmablauf
eines Betriebsprogramms des Haushaltsgeräts 10 zugeordnet. Das Verfahren 34 umfasst
insbesondere einen Erfassungsschritt 44. Insbesondere erfasst die Sensoreinheit 18
in dem Erfassungsschritt 44 zumindest einen Datenpunkt. Das Verfahren 34 umfasst einen
optionalen Übertragungsschritt 46. Insbesondere wird in dem Übertragungsschritt 46
der erfasste Datenpunkt zu einer Auswertung an das externe Gerät 28 übermittelt. Alternativ
wird der erfasste Datenpunkt lokal verarbeitet. Das Verfahren 34 umfasst insbesondere
einen Analyseschritt 48. Insbesondere wertet die Auswerteeinheit 22 in dem Analyseschritt
48 den erfassten Datenpunkt aus. Insbesondere erstellt die Auswerteeinheit 22 in dem
Analyseschritt 48 aus dem Datenpunkt einen Objektparameter. Insbesondere klassifiziert
die Auswerteeinheit 22 in dem Analyseschritt 48 ein sich in dem Arbeitsbereich 12
befindliches Objekt anhand des Objektparameters. Das Verfahren 34 umfasst optional
eine Plausibilitätsprüfung 50. Insbesondere erstellt die Auswerteeinheit 22 in der
Plausibilitätsprüfung 50 einen Konfidenzwert für den Objektparameter und/oder eine
Klassifizierung des Objekts. Vorzugsweise fragt die Auswerteeinheit 22 bei einem Konfidenzwert
der unterhalb eines Schwellwerts liegt, eine externe Klassifizierung, insbesondere
durch einen Benutzer, ab. Das Verfahren 34 umfasst insbesondere einen Sperrschritt
52. Vorzugsweise wird der Sperrschritt 52 in Abhängigkeit von dem Objektparameter
und/oder der Klassifizierung ausgelöst. Vorzugsweise wird der Sperrschritt 52 ausgelöst,
wenn das in dem Arbeitsbereich 12 befindliche Objekt als Fremdobjekt und/oder als
Bearbeitungsgut in einem riskobehafteten Zustand klassifiziert wird. Vorzugsweise
wird in dem Sperrschritt 52 das Haushaltsgerät 10, insbesondere die Funktionseinheit
14, mittels des Sperrelements 26 abgeschaltet und/oder ein Anschalten der Funktionseinheit
14 verhindert. Das Verfahren 34 umfasst optional eine Warnungsausgabe 54. Insbesondere
ist die Warnungsausgabe 54 dazu vorgesehen, einen Benutzer über die Durchführung und/oder
eine bevorstehende Durchführung des Sperrschritts 52 zu informieren. Vorzugsweise
kann der Sperrschritt 52 durch eine Eingabe des Benutzers über die Kommunikationseinheit
27 und/oder das Eingabeelement 24 abgebrochen werden.
1. Haushaltsgerät, insbesondere Backofen, mit zumindest einem Arbeitsbereich (12) zur
Aufnahme und/oder Anordnung eines Bearbeitungsguts, mit zumindest einer Funktionseinheit
(14) zu einer Bearbeitung eines sich in dem Arbeitsbereich (12) befindlichen Bearbeitungsguts
und mit einer Überwachungsvorrichtung, welche zumindest eine Sensoreinheit (18) zu
einer Überwachung des Arbeitsbereichs (12) umfasst, wobei die Sensoreinheit (18) zumindest
ein Sensorelement (20) zu einer Erfassung zumindest eines Datenpunkts in dem Arbeitsbereich
(12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest eine Auswerteeinheit (22) zu einer Generierung
eines von dem Datenpunkt abhängigen Objektparameters umfasst, welcher ein in dem Arbeitsbereich
(12) befindliches Objekt klassifiziert.
2. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (22) zu einer Generierung des Objektparameters Datenpunkte akkumulierend,
insbesondere über unterschiedliche Betriebszyklen hinweg, ausgebildet ist.
3. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (22) zu einer Generierung des Objektparameters Datenpunkte kombinierend,
insbesondere innerhalb eines Betriebszyklus, ausgebildet ist.
4. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein Eingabeelement (24) zu einer externen Klassifizierung
eines in dem Arbeitsbereich (12) befindlichen Objekts umfasst.
5. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein Sperrelement (26) zu einer von dem generierten
Objektparameter abhängigen Sperrung der Funktionseinheit (14) umfasst.
6. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest eine Kommunikationseinheit (27) zu einer Übertragung
des Datenpunkts und/oder des Objektparameters an zumindest ein externes Gerät (28)
umfasst.
7. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung ein Auslöserelement (30) zu einer automatischen Aktivierung
der Überwachung umfasst.
8. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung zumindest ein gesichertes Bedienelement (32) zu einem
Abschalten der Überwachung umfasst.
9. Überwachungsvorrichtung eines Haushaltsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren zur Überwachung eines Haushaltsgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder
eines Haushaltsgeräts mit einer Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 9.