DE102005011304A1

DE102005011304A1 - Verfahren und Elektrokochgerät zur Auswertung eines Gases, insbesondere zur Steuerung des Elektrogeräts

Info

Publication number: DE102005011304A1
Application number: DE200510011304
Authority: DE
Inventors: Konrad SCHÖNEMANN; Michael Dr. Riffel
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-21

Abstract

Zum einen ist es mit einem erfindungsgemäßen Verfahren sowie einem zugehörigen Backofen (11) möglich, über einen Gassensor (26) mit variierendem Teil-Zyklus der Betriebstemperatur ein Gargut oder wenigstens eine Gargutfamilie zu bestimmen bzw. zu erkennen. Es wird dabei mit einem Gassensor eine ganze Anzahl von sogenannten virtuellen Gassensoren dargestellt, die dann für unterschiedliche Gase (24) ausgelegt sind und speziell diese erkennen können. Anhand der Signalantworten der einzelnen Sensoren wird dann ein Signalmuster ermittelt und durch Vergleich mit einem gespeicherten Signalmuster das Gargut bestimmt.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung eines Gases gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Elektrokochgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Aus der DE 103 40 146.6 ist es bekannt, mittels eines Gassensors in einem Backofen zu erkennen, welche Gase von einem Backgut oder Gargut ausgehen. Davon ausgehend soll ein Zubereitungsvorgang für das Gargut möglichst automatisch gesteuert werden von dem Backofen anhand vorgegebener Programme. Insbesondere soll dabei auch anhand freigesetzter Gase, deren Zusammensetzung oder Konzentration der Zustand des Garguts erkannt werden, um insbesondere nach Fertigstellung den Backofen auszuschalten.

Dabei besteht das Problem, dass eine Vielzahl möglicher Gase bei den in einem Backofen zubereiteten Gargütern bzw. Speisen entstehen kann und somit für deren gesamte Erfassung eine Vielzahl von Sensoren notwendig ist. Dies wird als aufwendig und teuer angesehen. Die Erkennung der Art des Gargutes ist also ein Problem bzw. stellt größeren Aufwand dar.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie ein eingangs genanntes Elektrokochgerät zu schaffen, mit denen eine Erkennung des Gargutes bzw. der Art des Gargutes durchgeführt werden kann um den Garvorgang im Backofen zum richtigen Zeitpunkt zu beenden oder ihn zumindest anzuzeigen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Elektrokochgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Merkmale, die sowohl für das Verfahren als auch das Elektrokochgerät gelten, werden im folgenden teilweise nur einmal erläutert, gelten jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch für das Elektrokochgerät.

Es ist vorgesehen, dass zur Auswertung eines Gases oder Gasgemischs, welches beispielsweise durch einen Garvorgang oder Backvorgang eines im folgenden als Gargut bezeichnenden Gutes bei einem Elektrokochgerät entsteht, ein Gassensor eingesetzt wird, um ein Signalmuster aus verschiedenen Signalantworten zu gewinnen, das zur Erkennung des Gargutes geeignet ist. Abhängig von der Erkennung des Gargutes kann insbesondere das Elektrokochgerät gesteuert werden, beispielsweise nach abgespeicherten Gardauern oder für andere programmgesteuerte Abläufe. Eine solche Steuerung ist beispielsweise in der gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung mit unserem Zeichen P 44997 DE enthalten, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.

Der Gassensor reagiert dabei auf diese Gase bzw. ist für sie sensitiv. Zur Erkennung eines Gases wird er in einem Betriebstemperaturzyklus betrieben, in dem er mehrere Teil-Zyklen durchläuft. Dabei wird der Sensor auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt. Das Aufheizen kann mit konstanter Steigung, in Sprüngen oder in einem anderen vorgebbaren Zeitverlauf erfolgen. Somit werden mehrere Sensoren durch einen einzigen Sensor in ihrem Verhalten und ihrer Sensitivität nachgebildet. Man spricht von virtuellen Sensoren.

Erfindungsgemäß wird der Gassensor also mit mehreren variierenden Teil-Zyklen bzw. Betriebstemperaturen betrieben. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihres zeitlichen Temperaturprofils. Dadurch ist es möglich, die Sensitivität des Gassensors zu verändern bzw. in gewünschtem Maß unterschiedlich einzustellen. Besonders vorteilhaft ist es dabei beispielsweise möglich, jeweils einen Teil-Zyklus und damit jeweils einen virtuellen Sensor für jeweils ein zu erkennendes Gas auszulegen oder zu optimieren. So wird bei jedem Teil-Zyklus eine Signalantwort gewonnen und aus einigen bzw. der Gesamtheit der Signalantworten Signalmuster, welche denjenigen entsprechen, die mit verschiedenen Gassensoren erzeugt werden können, von denen jeder genau und ausschließlich eine für sich gleichbleibende Betriebstemperatur aufweist, also den einzelnen virtuellen Sensoren. So kann sozusagen durch Variation der Teil-Zyklen eine Vielzahl von Sensoren nachgebildet werden. Deren Betrieb ist jedoch sequentiell, also aufeinanderfolgend, und nicht gleichzeitig wie bei dem tatsächlichen Vorhandensein mehrerer Gassensoren. Die verlängerte Messdauer ist insofern unkritisch, als die Vorgänge in einem Elektrokochgerät üblicherweise relativ lange bzw. viele Minuten dauern.

Die verschiedenen Teil-Zyklen, die von dem Gassensor durchlaufen werden und somit mögliche auftretende Gase erfassen, können so gewählt sein, dass sie beim Betrieb des Elektrokochgeräts mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten. Des weiteren ist es möglich, dass eine Bedienperson durch manuelle Eingabe eine Vorwahl trifft, indem bereits ungefähr die Art eines Garguts eingegeben wird, beispielsweise ein Braten mit Fleisch einerseits oder ein Kuchen andererseits. So kann eine Steuerung des Elektrokochgeräts festlegen, welche Betriebstemperaturzyklen durchfahren werden um die entsprechenden Gase festzustellen, deren Auftreten überhaupt wahrscheinlich ist oder die besonders charakteristisch sind.

Grundsätzlich ist es bei der Erfindung auch möglich, mehrere derartige Gassensoren einzusetzen und so zu betreiben. Dabei ist jedoch auf alle Fälle vorgesehen, dass die Anzahl der Gassensoren kleiner ist, insbesondere erheblich kleiner ist, als die insgesamt durchlaufenen Betriebstemperaturen bzw. Teil-Zyklen. Somit werden immer virtuelle Sensoren gebildet.

Bevorzugt sind für einen erfindungsgemäßen Gassensor mindestens drei unterschiedliche Teil-Zyklen vorgesehen, besonders bevorzugt sind es sogar mindestens sechs bis zehn. Somit können entsprechend viele Gassensoren nachgebildet werden, die jeweils eine unterschiedliche Sensitivität für unterschiedliche Gase aufweisen.

Die Erzeugung von Signalmustern kann vorteilhaft so sein, dass aus jeder Betriebstemperatur bzw. jedem Teil-Zyklus jeweils ein Signalwert bzw. eine Signalantwort gewonnen wird. Die Menge der Signalantworten eines gesamten Betriebstemperaturzyklus ergeben ein Signalmuster. Die Signalmuster mehrerer Teil-Zyklen werden anschließend von einer Steuerung oder Auswertung des Elektrokochgeräts weiterverarbeitet bzw. ausgewertet hinsichtlich Vorhandenseins oder Gehalt einzelner Gase sowie den sich daraus ergebenden Schlussfolgerungen für den Betriebszustand des Elektrokochgeräts bzw. für die Art eines damit zubereiteten Garguts.

Zur Erzeugung der unterschiedlichen Betriebstemperaturen kann der Gassensor eine Beheizung aufweisen, mit der er vorteilhaft eine Baueinheit bildet und elektrisch betrieben wird. Durch diese Beheizung wird die Betriebstemperatur eingestellt bzw. der Gassensor auf Betriebstemperatur gebracht. Während das Ansteigen der Betriebstemperatur durch die Beheizung erfolgt, kann ein Absinken oder Abfallen dadurch erreicht werden, dass die Beheizung abgestellt wird und der Gassensor durch eine niedrigere Umgebungstemperatur von selber abkühlt. Eine gesteuerte oder erzwungene Kühlung des Gassensors, insbesondere unter Umgebungstemperaturen, kann auch vorgesehen sein.

Die Beheizung kann auch dazu genutzt werden, Verunreinigungen odgl. von dem Gassensor zu entfernen. Dazu kann sie in bestimmten Zeitabständen, die unter Umständen von der Steuerung in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebszuständen oder Betriebsdauern bestimmt werden, auf Temperaturen weit über den normalen Betriebstemperaturen des Elektrokochgeräts gebracht werden. Insbesondere werden Betriebstemperaturen von mehreren 100°C erzeugt, beispielsweise über 500°C. So können an dem Gassensor Verunreinigungen oder dergleichen, insbesondere Speisereste oder niedergeschlagener Dunst, welcher Fett oder andere bei Garvorgängen entstehende Stoffe enthält, rückstandslos verbrannt und somit entfernt werden. Insbesondere wegen der Möglichkeit des Abbrennens von Verunreinigungen sollte der Gassensor eine Temperaturstabilität aufweisen um die genannten Temperaturen schadlos zu überstehen.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Beheizung ist in Form eines Heizwiderstandes bzw. eines elektrischen Widerstandes. Dieser kann durch entsprechende Ansteuerung auch als Temperaturfühler für das Elektrokochgerät verwendet werden.

Beim vorbeschriebenen Betrieb des Gassensors mit der mehrfachen Wiederholung eines bestimmten Betriebstemperaturzyklus wird ein Signalmuster gewonnen. Dieses kann mit einem gespeicherten Referenz-Signalmuster verglichen werden. Insbesondere wird es davon subtrahiert. Aus diesem Vergleich bzw. dieser Subtraktion wird eine Kurve erstellt, wobei die Fläche unter dieser Kurve berechnet wird. Wird ein Minimum des Betrags der Fläche erreicht oder festgestellt, so wird festgelegt, dass das aktuelle Signalmuster dem entsprechenden Referenz-Signalmuster entspricht. Wird also dieses Referenz-Signalmuster erreicht bzw. erfolgt eine maximale Näherung daran, so kann das Gargut identifiziert und die benötigte Gardauer aus einer Tabelle oder einem Speicher abgerufen werden. Die Steuerung des Elektrokochgeräts kann somit das Elektrokochgerät ausschalten bzw. dessen Heizung abstellen, wenn die für das identifizierte Gargut ermittelte Gardauer abgelaufen ist. Darüber hinaus kann einem Benutzer auch das erkannte Gargut angezeigt werden.

Von den vorgenannten Referenz-Signalmustern kann eine Vielzahl ermittelt werden. Bei einem nachherigen Gebrauch des Elektrokochgeräts gemäß dieser Betriebsweise können die entsprechenden Referenz-Signalmuster für einen Vergleich mit aktuell ermittelten Signalmustern bereitgestellt werden. Dazu können sie beispielsweise in einem Speicher einer Steuerung des Elektrokochgeräts abgespeichert sein.

Des weiteren ist es möglich, in der Steuerung einzuprogrammieren, dass gewisse einander ähnliche übergeordnete Gargutfamilien festgelegt werden, in die jeweils unterschiedlich zuzubereitende Gerichte bzw. Speisen eingeteilt sind. Eine Grobeinteilung kann beispielsweise in Gargut bzw. Speisen erfolgen, welche Fleisch oder Gemüse enthalten oder sogenannte Süßspeisen wie Kuchen oder Desserts sind. Wird der Gassensor bzw. dessen Signalmuster ausgewertet, so wird über den vorgeschriebenen Vergleich der Signalmuster mit bestimmten Referenz-Signalmustern in einem ersten Schritt versucht, zuerst die entsprechende übergeordnete Gargutfamilie zu ermitteln, da für die Bestimmung der benötigten Gardauer oftmals die Kenntnis der Gargutfamilie ausreicht.

In Fortbildung der Erfindung ist es möglich, den Vergleich zwischen gemessenen Signalmustern und vorgegebenen Referenz-Signalmustern mittels Fuzzy-Logik durchzuführen. Dabei wird vorteilhaft das gemessene Signalmuster, bezüglich einer Differenz zu den gespeicherten Referenz-Signalmustern als Fläche betrachtet. Davon ausgehend wird die kleinste dieser Differenzen bzw. Differenzflächen von jedem der Referenz-Muster bestimmt. Auf diese kleinste Differenzfläche werden alle sonstigen ermittelten Differenzflächen normiert bzw. durch deren Wert geteilt. So kann eine eventuelle Drift des Gassensors eliminiert werden.

Des weiteren ist es möglich, zur genauen Bestimmung eines Garguts die Signalantworten des Gassensors bei besonderen Temperaturen mit einem bestimmten Faktor zu beaufschlagen bzw. zu multiplizieren. Dadurch kann dessen Gewichtung für die Bestimmung des Garguts beeinflusst werden. So können besonders charakteristische bzw. bedeutende Signale stärker gewichtet werden. Es kann beispielsweise dann, wenn das dem Signal entsprechende Gas besonders stark vorkommt oder besonders leicht erkannt werden kann, stärker gewichtet sein.

In einem Backofen kann der Gassensor nicht nur direkt in der Backofenmuffel angeordnet werden, wo er Verschmutzungen ausgesetzt ist. Er kann beispielsweise in einem Wrasenkanal des Backofens bzw. der Backofenmuffel angeordnet sein. So kann er vor direkter Verschmutzung, beispielsweise durch Fettspritzer oder dergleichen, sowie vor besonders intensivem Niederschlag von Verschmutzungen geschützt wer den. Des weiteren werden solche Verschmutzungen wie Fett, die auch noch im Wrasenkanal in abgeschwächter Form auftreten können, durch hohe Betriebstemperaturen verbrannt und stören somit nicht mehr. Die platzsparende Anordnung von nur einem Sensor anstelle mehrerer Sensoren ist hier besonders vorteilhaft.

Ein wichtiges Ziel der vorliegenden Anmeldung ist somit die Erkennung des im Backofen befindlichen Gargutes bzw. der Gargutfamilie. Unter einer Gargutfamilie versteht man hierbei eine Gruppe von Gerichten, die von der Zubereitung und den Zutaten und insbesondere bzgl. der Gardauer her ähnlich sind.

Nach erfolgter Erkennung des Gargutes oder zumindest der Gargutfamilie kann die damit verknüpfte Gardauer aus einer Tabelle ermittelt werden. Somit kann der Backofen dem Anwender eine für das erkannte Gargut oder für die erkannte Gargutfamilie geeignete Gardauer vorschlagen und ihn ggf. benachrichtigen, wenn der ermittelte Gar-Endzeitpunkt erreicht ist.

Betrachtet wird die erste Zeit nach Beginn des Garprozesses, da die Dynamik der Gasentwicklung, beispielsweise Alkohol, CO₂, Wasser, usw., beim Garen im Backofen erfahrungsgemäß zu Beginn des Garvorgangs am größten ist. Hierbei hängt es von der empirischen Ausgestaltung einer Referenzbibliothek ab, welche Zeitspanne diese erste Zeit umfasst. In jedem Fall muss sie jedoch kürzer sein als oder identisch zur kürzesten Gardauer, die in der Referenzbibliothek hinterlegt ist, um das entsprechende Gericht rechtzeitig aus dem Ofen nehmen zu können. Die Daten werden also zu einem Zeitpunkt ausgewertet und das dazugehörige Gargut oder die Gargutfamilie identifiziert, wenn das Gargut noch nicht zwingend fertig gegart ist.

Der in einer Backofensteuerung hinterlegte Algorithmus versucht nun, eine maximale Übereinstimmung der Messdaten des unbekannten Garguts mit einem in der Referenzbibliothek hinterlegten Datensatz zu finden. Als Ergebnis erhält er entweder ein spezifisches Referenzgargut oder eine Referenzgargutfamilie, deren Mitglieder sich eben durch ihre gleiche Gardauer definieren. Aufgrund des ermittelten Referenzgarguts oder der ermittelten Referenzgargutfamilie kann der Algorithmus die dazugehörige Gardauer aus einer Tabelle ermitteln und in der Backofensteuerung zur Verarbeitung bringen.

Zugrunde liegt eben der erfindungsgemäße Ansatz, die Erkennung des Garguts oder der Gargutfamilie aufgrund des mehrdimensionalen Signalmusters durchzuführen, die dadurch mehrdimensional ist, dass sie die Antworten mehrerer physikalisch vorhandener oder virtueller Sensoren umfasst. Hierbei wird die Entscheidung, um welches Gargut oder um welche Gargutfamilie es sich im Backofen handelt, nicht allein aufgrund einer eindimensionalen Signalantwort bzw. der Signalantwort eines einzigen Sensors entschieden. Beim Mustervergleich der verschiedenen Signalantworten und Signalmuster mit der Referenzbibliothek wird bevorzugt auf das Funktionsprinzip der vorgenannten Fuzzy-Logik zurückgegriffen.

Hierzu wird zunächst die Antwort jedes einzelnen der physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensoren separat betrachtet. Dann wird der Absolutbetrag der Differenzfläche zwischen den jeweiligen vorverarbeiteten Sensormessdaten und jeder in der Referenzbibliothek hinterlegten und zum jeweiligen physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensor gehörenden Referenzkurve berechnet.

Im nächsten Schritt wird die kleinste dieser Differenzflächen bestimmt, und es werden alle ermittelten Differenzflächen auf dieses Minimum normiert. Hierdurch erreicht man, dass Störungen oder Driften bzgl. die ses physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensors durch die Normierung eliminiert werden können. Der Messdatensatz erhält somit für jeden physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensor und für jeden entsprechenden Referenzdatensatz eine dimensionslose Gewichtung.

Nun führt man diesen Vorgang für jeden physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensor und alle gespeicherten Referenzdatensätze durch. Als Ergebnis erhält man für ein System, bestehend aus einem Sensorfeld mit n physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensoren und m Referenzdatensätzen, n·m dimensionslose Gewichtungen.

In einem nächsten Zwischenschritt kann jeder einzelne physikalisch vorhandene oder virtuelle Sensor gemäß seiner Signifikanz im Garprozess mit einem konstanten Faktor beaufschlagt werden. So kann ihm in der Gesamtauswertung mehr oder weniger Gewicht verliehen werden.

Im letzten Schritt werden die so ermittelten Gewichtungen für alle physikalisch vorhandenen oder virtuellen Sensoren der einzelnen Referenzgargüter oder Referenzfamilien aufaddiert. Das Referenzgargut oder die Referenzgargutfamilie mit der geringsten Gesamtgewichtung wird vom Algorithmus dem zu ermittelnden Messgargut zugeordnet.

Durch Verwendung von Methoden der Fuzzy-Logik ist es möglich, Störeinflüsse bei der Erfassung der Gassignatur während der Garguterkennung zu minimieren und damit die Garguterkennung zu optimieren.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
1 eine Schnittdarstellung eines Backofens mit einem Gassensor, der mehrere virtuelle Gassensoren nachbildet, sowie eine entsprechende Ansteuerung,
2 eine vergrößerte Darstellung des Gassensors und
3 eine Darstellung eines beispielhaften Betriebstemperaturzyklus mit mehreren Teil-Zyklen.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In 1 ist schematisch ein Backofen 11 dargestellt. Im Backofen wird die Muffel 13 von einer entsprechend isolierten Wandung 12 umgeben. In dem Backofen 11 ist eine Backofenheizung 15 angeordnet, welche mit einer Backofensteuerung 16 verbunden ist. Des weiteren befindet sich ein Abstellgitter 18 in der Muffel 13. Auf dem Abstellgitter 18 ist eine Backform 20 abgestellt, welche eine Teigmischung 22 enthält. Es ist zu erkennen, wie durch die Beheizung mittels der Backofenheizung 15 Gas 24 ausströmt. Dieses Gas bzw. Gasgemisch 24 enthält verschiedene Inhaltsstoffe, anhand derer eine Auswertung des Zustands der Teigmischung 22 möglich ist.
Im oberen Bereich der Muffel 13 ist ein Gassensor 26 angeordnet. Sein Sensorkopf 26 ragt derart in die Muffel, dass er das aufsteigende Gas 24 gut erfasst bzw. von diesem umströmt wird. Der Sensorkopf 26 ist mit einer entsprechenden Sensorelektronik 28 verbunden. Diese wiederum ist mit der Backofensteuerung 16 verbunden.
In 1 ist durch die punktierten Darstellungen von Gassensoren 26' verdeutlicht, wie erfindungsgemäß durch Variation des Betriebstemperaturzyklus das Vorhandensein mehrerer Gassensoren 26' nachgebildet bzw. simuliert werden kann. So könnten beispielsweise für den Gassensor 26 nach 1 sieben verschiedene Betriebstemperaturzyklen vorgesehen sein, die jeweils für bestimmte unterschiedliche Gase ausgelegt sind. Damit kann ein solcher Backofen 11 sieben bestimmte Gase speziell erkennen, wobei es auch weniger sein können. Vor allem kann auch durch die Anpassung über einen einstellbaren Betriebstemperaturzyklus ein Backofen 11 im nachhinein auf ein bestimmtes Gas ausgelegt werden, welches bei Herstellung des Backofens noch nicht berücksichtigt worden ist. Dieses kann beispielsweise durch Einprogrammieren in die Steuerung 16 erfolgen.
In 2 ist vergrößert der Gassensor 26 aus 1 dargestellt. An einem Halter 27 ist der Sensorkopf 28 befestigt bzw. gehaltert. In der schematisierten Darstellung bildet der Sensorkopf 28 den sensorischen Teil des Gassensors 26. Darauf ist mäanderförmig eine Heizung 30 angeordnet, mit welcher der Gassensor 26 beheizt wird zum Durchlaufen eines vorgegebenen Betriebstemperaturzyklus. Die Heizung 30 kann, wie dargestellt, aus mäanderförmig verlaufenden, auf den Sensorkopf 28 aufgebrachten Heizleitern bestehen. Insbesondere bei einer Ausführung des sensorischen Teils des Sensorkopfes 28 auf einem Substrat aus Keramik oder dergleichen kann ebenfalls auf diesem Keramik-Substrat die Heizung 30 vorgesehen sein. Dabei kann sie auf derselben Seite oder einer anderen Seite aufgebracht sein.
In 3 ist als Beispiel ein Betriebstemperaturzyklus mit mehreren Teil-Zyklen dargestellt. Die Teil-Zyklen bestehen darin, dass für eine bestimmte Zeit T, hier sogar jeweils gleich lange Zeitintervalle T_1-5, ein bestimmtes Temperaturniveau bzw. Betriebstemperaturniveau vorgegeben wird. Dieses Niveau steigt in fünf Stufen an von 100°C auf 500°C. Gestrichelt dargestellt ist die sogenannte Signalantwort, in den meisten Fällen in der Art einer ansteigenden und dann wieder abfallenden Kurve mit jeweils unterschiedlichem Verlauf, was aber nicht zwangsläufig so sein muß. Die Signalantworten entsprechen dem, was ansonsten fünf Sensoren ermitteln würden. Somit sind hier ein tatsächlicher und vier weitere virtuelle Sensoren vorhanden.
Aus diesen Signalantworten kann die Backofensteuerung 26 anhand eines Vergleichs mit abgespeicherten Werten bzw. Signalantworten eine Gargutfamilie oder sogar ein spezielles Gargut erkennen. Zu diesem wiederum ist jeweils eine Gardauer abgespeichert, die dann ausgelesen werden kann, um nach ihrem Ablauf den Backofen 11 bzw. die Backofenheizung 15 auszuschalten. Alternativ kann das Bekanntsein der Gargutart dazu genutzt werden, den Garvorgang genau zu überwachen und einzelfallabhängig zu stoppen oder zu beeinflussen, also nach Art eines automatischen Backens bzw. Garens. Wenn hierzu die Gargutart bekannt ist kann erheblich genauer bzw. zielgerichteter gemessen werden.

Claims

Verfahren zur Auswertung eines Gases oder Gasgemischs (24), welches bei einem Vorgang bei einem Elektrokochgerät (11) entsteht, insbesondere zur Steuerung des Elektrokochgeräts entsprechend dem Gasgehalt, mit einem Gassensor (26) zur Gewinnung einer Signalantwort bzw. eines Signalmusters, wobei der Gassensor eine Sensitivität für Gase aufweist und dazu mit einem Betriebstemperaturzyklus betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) in einem Betriebstemperaturzyklus mit mehreren variierenden Teil-Zyklen betrieben wird, die sich hinsichtlich ihres zeitlichen Ablaufs und/oder maximal erreichbarer Temperatur unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Variation der Betriebstemperatur in den Teil-Zyklen für jeden separaten Teil-Zyklus ein separater Gassensor (26, 26'), insbesondere als mehrere virtuelle Gassensoren, nachgebildet wird zur Durchführung des Verfahrens mit den Signalantworten entsprechend dem Betrieb mit mehreren Gassensoren.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teil-Zyklus auf ein bestimmtes Gas (24) abgestimmt ist und der Gassensor (26, 26') so eine bestimmte Sensitivität aufweist, wobei vorzugsweise ein solches Gas mit gewisser Wahrscheinlichkeit beim Betrieb des Elektrokochgeräts (11) entsteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei, vorzugsweise mindestens sechs, unterschiedliche Teil-Zyklen vorgesehen sind zur Nachbildung von entsprechend vielen Gassensoren (26, 26') mit jeweils unterschiedlicher Sensitivität für unterschiedliche Gase.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch jeden einzelnen Teil-Zyklus eine jeweils zugehörige Signalantwort gewonnen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) eine Beheizung (30) aufweist, insbesondere mit dieser eine Baueinheit bildet und elektrisch betrieben wird, wobei vorzugsweise in bestimmten Zeitabständen oder von einer Steuerung (16) ausgelöst die Beheizung (30) auf Betriebstemperaturen von über 500°C gebracht wird zur Verbrennung von Verunreinigungen oder dergleichen an dem Gassensor (26).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung (30) als Temperaturfühler für das Elektrogerät (11) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bei dem Betrieb des Gassensors (26, 26') ermittelte Signalantwort von einer gespeicherten Referenz-Signalantwort subtrahiert wird und daraus eine Kurve erstellt wird, wobei der Betrag der Fläche unter der Kurve berechnet wird, und wobei bei Erreichen eines Minimums des Betrags der Fläche die aktuelle Signalantwort als der gespeicherten Referenz-Signalantwort entsprechend festgelegt wird und ein dieser Referenz-Signalantwort entsprechendes Gargut als erkannt gilt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Referenz-Signalmustern mit einer Betriebsweise ermittelt wird, die genau wie diejenigen des Elektrokochgeräts (11) gemäß dem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche entspricht ermittelt werden und in dem Elektrokochgerät abgespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Steuerung eines Gargeräts, insbesondere eines Backofens (11), dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich ihrer Signalmuster und ihrer Zubereitungszeit ähnliche Gargute in einer Gargutfamilie eingeordnet werden und bei der Auswertung des Gassensors (26, 26') die entsprechende Gargutfamilie ermittelt wird und daraufhin eine passende Gardauer festgelegt bzw. ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von verschiedenen Referenz-Signalmustern für unterschiedliche Gargüter ein Vergleich mit jeweils aktuell gemessenen Signalantworten bzw. Signalmustern anhand einer Fuzzy-Logik durchgeführt wird, wobei vorzugsweise die Signalantwort entsprechend jedes einzelnen Teil-Zyklus zu einem Signalmuster verarbeitet wird und dieses Signalmuster bezüglich einer Differenz zu dem entsprechenden gespeicherten Referenz-Signalmuster als Fläche betrachtet wird und davon ausgehend die kleinste dieser Differenzflächen für die verschiedenen Teil-Zyklen bestimmt wird, wobei anschließend alle ermittelten Differenzflächen auf diese kleinste Differenzfläche normiert werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Signalantwort entsprechend einem jeweils unterschiedlichen Teil-Zyklus mit einem konstanten Faktor beaufschlagt wird, entsprechend seiner Gewichtung für das Erkennen der Gargutfamilie, um dieser Signalantwort für eine Gesamtauswertung mehr oder weniger Gewicht zu geben.
Elektrokochgerät (11) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es einen Gassensor (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor eine Sensibilität für Gase (24) aufweist, die bei Garprozessen entstehen, insbesondere in einem Backofen (11).
Elektrokochgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) eine Sensitivität für reduzierend wirkende Gase (24) aufweist.
Elektrokochgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) bis zu 500°C stabil ist.
Elektrokochgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) eine Heizeinrichtung (30) aufweist, mit welcher seine Betriebstemperatur einstellbar ist zur Beeinflussung der Empfindlichkeit für unterschiedliche Gase (24).
Elektrokochgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) außerhalb eines beheizten Raumes, insbesondere des Backofens, des Elektrokochgeräts angeordnet ist, wobei vorzugsweise ein Backofen (11) einen Wrasenkanal besitzt, in dem der Gassensor angeordnet ist.
Elektrokochgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (26) an einer Wandung des Seitenkanals angeordnet ist.