EP2326882B1

EP2326882B1 - Kochfeldvorrichtung

Info

Publication number: EP2326882B1
Application number: EP09781487.5A
Authority: EP
Inventors: Uwe Has; Peter Vetterl
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2029-08-04
Also published as: DE102008041390A1; EP2326882A1; WO2010020541A1; US8530842B2; US20110134413A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kochfeldvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren mit einem Kochfeld nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Aus der DE 103 37 538 A1 ist eine Kochfeldvorrichtung mit einer Überwachungseinheit bekannt, die ein Bedienfeld und einen Kochbereich bei einem Kochfeld überwacht. Diese weist eine optische Sensoreinheit auf, die als Infrarotkamera ausgebildet ist. Weiterer Stand der Technik ist aus der DE3909125 bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der Herstellungskosten und einer kompakten Ausführung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kochfeldvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einer Kochfeldvorrichtung mit einer Überwachungseinheit zur Überwachung zumindest eines Kochbereichs eines Kochfelds, die zumindest eine Sensoreinheit aufweist, welche zu einer Erfassung in einem Infrarotbereich vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit eine Mehrzahl von Infrarotsensoren aufweist, die in einem Sensorfeld angeordnet sind. Es kann dadurch eine platzsparende Kochfeldvorrichtung mit geringen Herstellungskosten bereitgestellt werden. Insbesondere kann, im Vergleich zu einer herkömmlichen Lösung mit einer Infrarotkamera, durch eine Anordnung von kompakten und kostengünstigen Infrarotsensoren in einem Sensorfeld eine kompakte und billige Überwachungseinheit für ein Kochfeld geschaffen werden. Eine besonders kostengünstige Ausbildung der Überwachungseinheit wird erreicht, da die das Sensorfeld bildenden Infrarotsensoren Thermoelemente aufweisen. Unter einem "Thermoelement" soll ein Element verstanden werden, das aufgrund eines Temperaturunterschieds eine elektrische Spannung erzeugt. Eine auf dem Einsatz von Thermoelementen basierende Sensoreinheit ist im Vergleich zu Sensorelementen einer Infrarotoptik in der Herstellung kostengünstiger und beansprucht weniger Platz. Besonders vorteilhaft können die Infrarotsensoren als Thermopile (oder Thermosäule) ausgebildet sein.
Unter einem "Kochbereich" soll insbesondere ein Bereich eines Kochfelds verstanden werden, der zu einem Anordnen von einem Gargut für einen Kochvorgang mit dem Gargut vorgesehen ist. Dieser Bereich entspricht vorzugsweise einem dreidimensionalen Bereich, der sich oberhalb einer Kochplatte des Kochfelds erstreckt und von unten durch die Kochplattenoberfläche begrenzt ist. Unter einem "Infrarotbereich" soll insbesondere ein Wellenlängenbereich verstanden werden, der zumindest einen Anteil im Intervall von 780 nm bis 1 mm aufweist. Hierbei weisen die Infrarotsensoren vorteilhafterweise jeweils zumindest einen Empfindlichkeitsbereich in einem Wellenlängenbereich auf, der auf die bei einer Kochfeldanwendung typischerweise auftretenden Temperaturen abgestimmt ist. Unter einem "Infrarotsensor" soll insbesondere ein Sensor mit zumindest einem Empfindlichkeitsbereich in einem Infrarotbereich verstanden werden. Unter einem "Sensorfeld" soll insbesondere eine Anordnung von Sensoren verstanden werden, die an einem gemeinsamen Träger, beispielsweise einem ebenen Träger, angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich der Träger und das Sensorfeld in einem gemeinsamen Sensorgehäuse. Vorteilhafterweise können direkt benachbarte Sensoren eines Sensorfelds mit einem über das Sensorfeld konstanten Abstand voneinander beabstandet sein. Unter dem Begriff "Sensorfeld" kann auch der Begriff "Sensorarray" verstanden werden. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgebildet und/oder programmiert verstanden werden.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung einer Anordnung von Infrarotsensoren in einem Sensorfeld besteht in einer bildgebenden Erfassung des überwachten Kochbereichs, wobei eine Abbildung des Kochbereichs durch das vorgeschlagene Sensorfeld von Infrarotsensoren auf eine konstruktiv einfache und kostengünstige Weise erreicht werden kann.
Die Kochfeldvorrichtung weist eine Auswerteeinheit auf, aufweist, die zu einer Bildauswertung von durch die Sensoreinheit erfassten Daten vorgesehen ist. Unter einer "Bildauswertung von durch die Sensoreinheit erfassten Daten" soll insbesondere eine Auswertung von Daten verstanden werden, die dazu geeignet sind, eine Abbildung des im Blickfeld der Sensoreinheit erfassten Kochbereichs zu erzeugen. Durch eine Bildauswertung kann aus den erfassten Daten insbesondere eine geometrische Information über ein Objekt gewonnen werden, das durch die Daten der Sensoreinheit abbildbar ist. Insbesondere kann anhand von Daten der Sensoreinheit eine Information über die Dimensionen und/oder die Kontur von Objekten ermittelt werden, die mittels der Daten abgebildet werden können. Die Auswerteeinheit ist dazu insbesondere mit einem Programm oder mit einer Bildverarbeitungssoftware versehen.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass zur Erkennung einer Anwendungssituation bei einem Betrieb des Kochfelds die Auswerteeinheit und die Sensoreinheit im Zusammenwirken dazu vorgesehen sind, eine zeitliche Folge von Bildern des Kochbereichs zu erfassen und auszuwerten, wodurch eine hohe Dichte an Informationen erreicht werden kann. In diesem Zusammenhang soll unter einem "Bild" insbesondere ein Datensatz verstanden werden, der durch die Sensoreinheit erfasst ist und dazu geeignet ist, eine Abbildung des überwachten Kochbereichs zu erzeugen. Eine Auswertung eines Bilds durch die Auswerteeinheit kann einer Auswertung des Datensatzes entsprechen, ohne dass das Bild mittels einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden muss.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, einer Änderung einer in zumindest zwei verschiedenen Bildern ermittelten Kontur eine Anwendungssituation zuzuordnen, wodurch eine besonders einfache und schnelle Erkennung einer Anwendungssituation erreicht werden kann. Unter einer "Kontur" soll insbesondere eine Außengrenze eines mittels Daten der Sensoreinheit abbildbaren Objekts verstanden werden. Die Kontur kann mittels der Auswerteeinheit anhand der Daten der Sensoreinheit ermittelt werden, wie insbesondere mittels eines vorprogrammierten Konturextraktionsalgorithmus. Unter einer "Änderung" der Kontur kann insbesondere eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung unter Beibehalten einer bestimmten geometrischen Form und/oder eine Änderung der geometrischen Form verstanden werden. Hierbei können zu einer schnellen Erkennung einer Anwendungssituation geometrische Muster in einer Speichereinheit der Auswerteeinheit vorgespeichert werden, wobei eine ermittelte Kontur mit einem vorgespeicherten Muster verglichen werden kann.
Eine besonders präzise Überwachung des Kochbereichs kann erreicht werden, wenn die Anordnung der Infrarotsensoren im Sensorfeld eine Rasterung des zu überwachenden Kochbereichs bewirkt und wenn einer Erstreckungsrichtung des zu überwachenden Kochbereichs zumindest acht Raster, insbesondere zumindest sechzehn Raster, zugeordnet sind. Die Erstreckungsrichtung kann insbesondere eine Länge oder eine Breite des Kochbereichs sein.
Das Sensorfeld kann beispielsweise eindimensional sein, wobei es einer Reihenanordnung von Infrarotsensoren entspricht, in welcher die Infrarotsensoren entlang einer Richtung einander folgen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Sensorfeld ein zweidimensionales Feld ist. Dadurch kann ein großer Teil des Kochbereichs, insbesondere der gesamte Kochbereich des Kochfelds, durch die Sensoreinheit erfasst werden. Unter einem "zweidimensionalen Feld" soll insbesondere eine Anordnung verstanden werden, bei welcher jedem Element der Anordnung ein eindeutiges Paar einer Spaltennummer und einer Reihennummer zugeordnet werden kann, wobei die Spaltennummer und die Reihennummer jeweils zumindest zwei Werte annehmen können.
In diesem Zusammenhang kann eine reguläre Rasterung des überwachten Kochbereichs erreicht werden, wenn das Sensorfeld eine quadratische Matrixanordnung ist.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit ein Blickfeld aufweist, das sich bis in einen Aufenthaltsbereich für einen Kochfeldbenutzer bei einer Bedienung des Kochfelds erstreckt, wodurch vorteilhaft durch die Überwachungseinheit geprüft werden kann, ob ein laufender Kochvorgang unter der Aufsicht des Kochfeldbenutzers durchgeführt wird. Das Blickfeld wird insbesondere durch eine einem Empfindlichkeitsbereich der Sensoreinheit vorgeschaltete Optik und/oder durch die Anordnung der Sensoreinheit relativ zum Kochbereich festgelegt.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Überwachungseinheit als Sicherheitsvorrichtung zur Erkennung einer Gefahrensituation bei einer Bedienung des Kochfelds ausgebildet.
In diesem Zusammenhang kann eine hohe Sicherheit erreicht werden, wenn die Überwachungseinheit eine Auswerteeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zwischen einer normalen Erhitzung eines Garguts und einer zumindest potentiell unbeabsichtigten Anwendungssituation zu unterscheiden. Eine Unterscheidung zwischen einer "normalen" Erhitzung und einer zumindest potentiell unbeabsichtigten Anwendungssituation erfolgt beispielsweise mittels eines Vergleichs von erfassten Daten der Sensoreinheit und/oder einem Auswerteergebnis der Auswerteeinheit mit vorgespeicherten Werten. Hierzu weist die Auswerteeinheit vorteilhafterweise eine Speichereinheit auf, in welcher Kriterien, die eine Anwendungssituation als eine normale Anwendungssituation, eine potentielle unbeabsichtigte Anwendungssituation oder eine unbeabsichtigte Anwendungssituation charakterisieren, gespeichert sind. Beispielsweise kann ein Kriterium einer Temperaturgröße oder der Form einer geometrischen Kontur entsprechen. Unter einer "unbeabsichtigten" Anwendungssituation soll eine Anwendungssituation verstanden werden, für welche eine Handlung zum Beseitigen einer bevorstehenden Gefahr kurzfristig, insbesondere sofort vorgenommen werden muss. Unter einer "potentiell unbeabsichtigten" Anwendungssituation soll eine Anwendungssituation verstanden werden, bei welcher die Absicht des Kochfeldbenutzers nicht ausgeschlossen werden kann. Hierbei kann beim Vorliegen einer solchen Anwendungssituation der Kochfeldbenutzer dazu aufgefordert werden, seine Absicht, einen Kochvorgang mit bestimmten Heizparametern durchzuführen, zu bestätigen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, das Vorhandensein eines Garguts außerhalb eines zu dessen Erhitzung vorgesehenen Geschirrs zu erkennen. Dies kann besonders einfach mittels der Überwachung einer anhand von Daten der Sensoreinheit erhaltenen Kontur erfolgen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kochfeldvorrichtung eine Steuereinheit zum Steuern eines Heizbetriebs in zumindest zwei Kochzonen des Kochbereichs aufweist, die im Zusammenwirken mit der Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, bei der Erkennung einer unbeabsichtigten Erhitzung im Kochbereich einen Heizbetrieb von zumindest einer der Kochzonen in Abhängigkeit der Position der unbeabsichtigten Erhitzung im überwachten Kochbereich zu ändern. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit dazu vorgesehen sein, bei der Erkennung einer unbeabsichtigten Anwendungssituation in einer Kochzone sämtliche laufende Heizbetriebe des Kochfelds auszuschalten.
Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren mit einem Kochfeld, bei welchem ein Kochbereich des Kochfelds mittels einer Überwachungseinheit überwacht wird. Es wird vorgeschlagen, dass Daten von Infrarotsensoren, die in einem Sensorfeld angeordnet sind, erfasst werden und zur Erkennung einer Anwendungssituation ausgewertet werden. Dadurch können für einen Überwachungsvorgang kostengünstige und platzsparende Elemente eingesetzt werden.
Eine besonders zuverlässige Erkennung einer Anwendungssituation kann außerdem erreicht werden, wenn die Daten mittels einer Bildauswertung ausgewertet werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Es zeigen:

Fig. 1: ein Kochfeld, ein im Kochbereich des Kochfelds angeordnetes Kochgeschirr und interne Einheiten des Kochfelds mit einer Überwachungseinheit zum Überwachen des Kochbereichs,
Fig. 2: das Kochfeld in einer Seitenansicht mit einem Blickfeld der Überwachungseinheit, das sich über einen Frontbereich des Kochfelds hinaus erstreckt,
Fig. 3: eine Detailansicht einer Sensoreinheit der Überwachungseinheit, mit einer Anordnung von Infrarotsensoren,
Fig. 4: eine Kochplatte des Kochfelds in einer Ansicht von oben und eine durch die Sensoranordnung aus Figur 3 bewirkte Rasterung des Kochbereichs,
Fig. 5a: eine erste Anwendungssituation, bei welcher eine Flüssigkeit im Kochgeschirr erhitzt wird,
Fig. 5b: eine von der Sensoreinheit erfasste Abbildung des Kochbereichs in der Anwendungssituation der Figur 5a,
Fig. 6a: eine zweite Anwendungssituation, bei welcher die Flüssigkeit aus dem Kochgeschirr überläuft und
Fig. 6b: eine von der Sensoreinheit erfasste Abbildung des Kochbereichs in der Anwendungssituation der Figur 6a.

Figur 1 zeigt ein Kochfeld 10 in einer stark schematisierten Ansicht. Das Kochfeld 10 weist eine Kochplatte 12 auf, die einen zu einem Anordnen eines Kochgeschirrs 14 ausgebildeten Kochbereich 16 definiert (siehe auch Figur 4). Hierbei soll unter dem Kochbereich 16 ein dreidimensionaler Bereich verstanden werden, der oberhalb der Kochplatte 12 angeordnet ist und nach unten durch die Oberfläche der Kochplatte 12 begrenzt ist. Das Kochfeld 10 ist in einer nicht näher dargestellten Arbeitsplatte einer Küche montiert. In einer alternativen Ausführung kann das Kochfeld 10 als Bestandteil eines Elektroherds ausgebildet sein. Der Kochbereich 16 weist eine Mehrzahl von Kochzonen 18 (Figur 4) auf, die jeweils einer unterhalb der Kochplatte 12 angeordneten Heizeinheit 20 zugeordnet sind. Die Heizeinheiten 20 können einen Heizwiderstand oder eine Induktionseinheit aufweisen. Alternativ zu einer Einteilung der Kochplatte 12 in voneinander getrennte Kochzonen 18 ist eine Ausführung des Kochfelds 10 denkbar, bei welcher ein Kochvorgang des Kochgeschirrs 14 unabhängig von der Position des Kochgeschirrs 14 durchgeführt werden kann, wenn z.B. eine Matrixanordnung von Heizelementen, insbesondere Induktionsspulen, eine zusammenhängende Kochzone bildet, die der gesamten Kochplatte 12 entspricht.
Das Kochfeld 10 weist eine Kochfeldvorrichtung 22 auf. Diese umfasst eine Steuereinheit 24, die zu einem Steuern eines Heizbetriebs in den Kochzonen 18 vorgesehen ist. Hierzu steht die Steuereinheit 24 in Wirkverbindung mit den Heizeinheiten 20. Die Steuereinheit 24 weist zumindest eine Recheneinheit auf (nicht gezeigt), die z.B. als Prozessor ausgebildet ist. Die Kochfeldvorrichtung 22 weist ferner eine Überwachungseinheit 26 auf, die zur Überwachung des Kochbereichs 16 vorgesehen ist. Die Überwachungseinheit 26 umfasst hierzu eine Sensoreinheit 28 und eine Auswerteeinheit 30, die zu einer Auswertung von durch die Sensoreinheit 28 erfassten Daten vorgesehen ist. Die Sensoreinheit 28, die in Figur 3 näher dargestellt ist, ist oberhalb des Kochbereichs 16 angeordnet und weist ein Blickfeld 31 auf, das zumindest den Kochbereich 16 erfasst (siehe auch Figur 2) und in den Figuren 1 und 2 mittels gestrichelter Linien schematisch dargestellt ist. In der gezeigten Ausführung ist die Sensoreinheit 28 oberhalb eines rückwärtigen Bereichs des Kochfelds 10 und unterhalb einer Dunstabzugshaube 32 angeordnet. Insbesondere kann, wie in Figur 2 dargestellt, die Sensoreinheit 28 in einem durch eine Wand 34 und die Dunstabzugshaube 32 gebildeten Eckbereich angeordnet sein. Eine alternative Anordnung der Sensoreinheit 28 in einer Position, die das Erfassen des Kochbereichs 16, insbesondere des gesamten Kochbereichs 16, ermöglicht, ist denkbar. Insbesondere ist eine Anordnung der Sensoreinheit 28 in der Dunstabzugshaube 32 möglich. Eine Datenkommunikation zwischen der Sensoreinheit 28 und der Auswerteeinheit 30 kann mittels einer nicht näher dargestellten Verkabelung und/oder durch eine drahtlose Verbindung erfolgen.
Figur 3 zeigt die Sensoreinheit 28 in einer Detailansicht. Diese weist eine Anordnung von mehreren Infrarotsensoren 36 auf, die als Sensorfeld 38 bezeichnet ist. Das Sensorfeld 38 ist als zweidimensionales Feld ausgebildet, wobei jedem Infrarotsensor 36 ein eindeutiges Paar, bestehend aus einer Zeilennummer und einer Spaltennummer, zugeordnet werden kann. Insbesondere entspricht das Sensorfeld 38 einer Matrixanordnung mit einer quadratischen Matrix von sechzehn mal sechzehn Infrarotsensoren 36. Eine weitere Matrixanordnung mit zumindest zweiunddreißig mal zweiunddreißig Infrarotsensoren 36 ist denkbar. Die Sensoreinheit 28 ist zur Erfassung in einem Infrarotbereich vorgesehen.
Dabei weisen die Infrarotsensoren 36 Thermoelemente auf, die beispielsweise ein Thermopile (oder eine Thermosäule) bilden. Das Sensorfeld 38 ist in einem Gehäuse 40 der Sensoreinheit 28 angeordnet (siehe Figuren 1 und 2), das z.B. als ein Gehäuse vom Typ TO-5 ausgebildet ist.
Wie der Figur 4 entnommen werden kann, bewirkt das Sensorfeld 38 der Figur 3 eine Rasterung des Kochbereichs 16, wobei ein Raster 42 jeweils einem Infrarotsensor 36 des Sensorfelds 38 zugeordnet ist. Der Kochbereich 16 weist zwei zueinander senkrechte Erstreckungsrichtungen 44.1, 44.2 auf, die parallel zu den Seiten der Kochplatte 12 ausgerichtet sind. Aufgrund der Ausbildung des Sensorfelds 38 als quadratische Matrixanordnung sind jeder Erstreckungsrichtung 44 jeweils sechzehn Raster 42 zugeordnet. Wie der Figur 4 zu entnehmen ist, erstreckt sich das Blickfeld 31 des Sensorfelds 38 in den Aufenthaltsbereich 50 vor dem Frontbereich des Kochfelds 10. Beim Sensorfeld 38 mit einer Matrixanordnung von sechzehn mal sechzehn Infrarotsensoren 36 für ein Kochfeld von 60 cm weist ein Raster 42 im Mittelwert eine Länge von ca. 4 cm auf, wodurch kleine Objekte im Kochbereich 16 aufgelöst werden können.
Mittels des Sensorfelds 38 der Infrarotsensoren 36 kann im Betrieb der Überwachungseinheit 26 eine bildgebende Erfassung des überwachten Kochbereichs 16 erreicht werden. Um diese vorteilhafte Anwendung des Sensorfelds 38 auszunutzen, ist die Auswerteeinheit 30 zu einer Bildauswertung von durch die Sensoreinheit 28 erfassten Daten vorgesehen. Hierzu weist die Auswerteeinheit 30 eine Recheneinheit 46, die als Mikroprozessor ausgebildet ist, und eine Speichereinheit 48 auf, in welcher zumindest ein Programm zumindest zu einer Bildauswertung von Daten der Sensoreinheit 28 gespeichert ist. Insbesondere kann in der Speichereinheit 48 eine Bildverarbeitungssoftware gespeichert sein.
Das Funktionsprinzip der Überwachungseinheit 26 mit der Sensoreinheit 28 und der Auswerteeinheit 30 und deren Zusammenwirken mit der Steuereinheit 24 wird anhand eines Beispiels in den Figuren 5a, 5b, 6a und 6b näher erläutert.
Es wird gemäß der Darstellung in Figur 5a angenommen, dass ein Bediener des Kochfelds 10 das Kochgeschirr 14 in eine der Kochzonen 18, und zwar in die Kochzone 18.1, auflegt. Im Kochgeschirr 14 sollte eine Flüssigkeit, und zwar eine gegebene Menge Milch, erhitzt werden. Ferner wird angenommen, dass der Bediener nach Einschalten der entsprechenden Heizeinheit 20 den Raum verlässt, in welchem sich das Kochfeld 10 befindet, so dass der laufende Heizbetrieb des Kochfelds 10 unbeaufsichtigt gelassen wird.
Die Abwesenheit eines Bedieners in einem Aufenthaltsbereich 50, in welchem sich der Bediener des Kochfelds 10 unter üblichen Anwendungsbedingungen befindet, kann mittels der Auswerteeinheit 30 im Zusammenwirken mit der Sensoreinheit 28 durch eine Erfassung einer Bildaufnahme durch die Sensoreinheit 28 und eine anschließende Auswertung von diesen Bilddaten erfolgen. Hierzu erstreckt sich das Blickfeld 31 der Sensoreinheit 28 bis in den Aufenthaltsbereich 50, wie der Darstellung in Figur 2 entnommen werden kann. In einer alternativen Ausführung der Überwachungseinheit 26 kann die Sensoreinheit 28 lediglich den Kochbereich 16 erfassen, wobei eine weitere Sensoreinheit vorgesehen ist, die speziell zur Überwachung des Aufenthaltsbereichs 50 vorgesehen ist. Diese Sensoreinheit kann insbesondere im Frontbereich der Dunstabzugshaube 32 angeordnet sein.
Befindet sich der Bediener im Aufenthaltsbereich 50 vor dem Kochfeld 10, wird dies durch die Auswerteeinheit 30 in einer Bildaufnahme der Sensoreinheit 28 anhand der vom menschlichen Körper abgestrahlten Wärme erkannt. Liegt im durch die Sensoreinheit 28 erfassten Bild kein Bereich, der auf die Anwesenheit des Bedieners im Aufenthaltsbereich 50 hindeutet, so wird die Abwesenheit des Bedieners durch die Auswerteeinheit 30 erkannt. Nach Ermittlung dieser Anwendungssituation durch die Auswerteeinheit 30 wird ein Überwachungsmodus der Überwachungseinheit 26 eingeschaltet, in welchem der laufende Heizbetrieb unter der Aufsicht der Überwachungseinheit 26 fortgeführt wird. In diesem Betriebsmodus wird insbesondere ein Teilbereich des Kochbereichs 16 überwacht, der durch die Auswerteeinheit 30 als Heißbereich des Kochbereichs 16 erkannt wird. Im vorliegenden Beispiel ist ein Heißbereich 52 von der Oberfläche des Garguts gebildet. Dieser Heißbereich 52 weist aufgrund der Ausgestaltung des Kochgeschirrs 14 eine reguläre Form auf, die im vorliegenden Fall einer kreisförmigen Ausgestaltung entspricht. Wird beim Kochvorgang ein Kochgeschirr mit Deckel verwendet, so entspricht ein Heißbereich der Oberfläche des Deckels. In Figur 5b ist auf eine schematische Weise ein Bild 16' des überwachten Kochbereichs 16 dargestellt, das von der Sensoreinheit 28 aufgenommen ist und in welchem der Heißbereich 52 unter der Form einer Abbildung 52' zu erkennen ist. Bei der Durchführung des Überwachungsmodus werden laufend Bilder 16' vom überwachten Kochbereich 16 aufgenommen. Hierbei wird durch ein Zusammenwirken der Sensoreinheit 28 und der Auswerteeinheit 30 eine zeitliche Folge von Bildern 16' des Kochbereichs 16 erfasst und ausgewertet. In dieser zeitlichen Folge von Bildern 16' wird durch die Auswerteeinheit 30 insbesondere die Kontur des Heißbereichs 52 überwacht, wie z.B. mittels einer Konturextraktion und einer Analyse der erhaltenen Kontur.
Die Auswerteeinheit 30 ist dazu vorgesehen, einer Änderung der in der zeitlichen Folge von Bildern 16' erhaltenen Kontur eine bestimmte Anwendungssituation, insbesondere eine Gefahrensituation, zuzuordnen. Dadurch kann sie zwischen einer betriebsnormalen Erhitzung eines Garguts, die der Darstellung der Figur 5a entspricht, und einer vom Bediener unbeabsichtigten Anwendungssituation unterscheiden. Insbesondere kann mittels einer Bildanalyse der durch die Sensoreinheit 28 erfassten Daten eine Gefahrensituation erkannt werden, bei welcher das zu erhitzende Gargut außerhalb des zu dessen Erhitzung vorgesehenen Kochgeschirrs 14 angeordnet ist, wie z.B. in der in Figur 6a dargestellten Anwendungssituation. Gemäß der Darstellung der Figur 6a wird angenommen, dass unter der Abwesenheit des Bedieners die kochende Milch aus dem Kochgeschirr 14 austritt und sich auf der Kochplatte 12 um das Kochgeschirr 14 herum verbreitet. Dies wird durch die Auswerteeinheit 30 dadurch erkannt, dass die Kontur des Heißbereichs 52 von der regulären, zirkularen Form der Figur 5a abweicht. Ein von der Sensoreinheit 28 erfasstes Bild 16' des Kochbereichs 16 ist in Figur 6b dargestellt. Die Auswerteeinheit 30 erkennt dies als eine unbeabsichtigte Anwendungssituation, insbesondere eine Gefahrensituation und überträgt ein Signal an eine Ausgabeeinheit 54 der Überwachungseinheit 26, wobei ein Alarmsignal durch die Ausgabeeinheit 54 ausgegeben wird. Die Ausgabeeinheit 54 kann als akustische und/oder optische Ausgabeeinheit 54 ausgebildet sein. Die Überwachungseinheit 26 umfasst ferner eine Zeiteinheit 56, welche die seit dem Eintritt der unbeabsichtigten Anwendungssituation abgelaufene Zeit erfasst. Falls kein Betätigungsvorgang durch den Bediener innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne erfolgt, wird ein Signal an die Steuereinheit 24 übertragen, welche die entsprechende Heizeinheit 20 ausschaltet. Bei der Durchführung des Überwachungsmodus weist die Überwachungseinheit 26 die Funktion einer Sicherheitsvorrichtung zur Erkennung einer Gefahrensituation auf und kann hierbei insbesondere ein Sicherheitsabschalten zumindest einer Heizeinheit 20 bewirken.
In einer weiteren Anwendungssituation kann anstatt einer kompletten Ausschaltung der Heizeinheit 20 ein automatisches Reduzieren der Heizleistung durch die Steuereinheit 24 vorgenommen werden. Durch eine Konturanalyse einer Abbildung eines Heißbereichs des überwachten Kochbereichs 16 kann ferner ein Entwickeln von Dampf und Rauch erkannt werden. Beispielsweise kann die Entwicklung von Dampf auf eine unbeabsichtigte Erhitzung von Öl zurückzuführen sein, wobei durch einen Ausschaltvorgang mittels der Steuereinheit 24 das Brennen von Öl vorteilhaft vermieden werden kann.
Weitere Varianten des oben beschriebenen Überwachungsmodus der Überwachungseieinheit 26 sind denkbar. Der oben beschriebene Überwachungsmodus kann beispielweise in Anwesenheit des Bedieners im Aufenthaltsbereich 50 durchgeführt werden. Dieser Überwachungsmodus kann vorteilhafterweise als Hilfe für einen unerfahrenen Koch genutzt werden. Hierbei können durch die Auswerteeinheit 30 anhand von Bildern 16' des Kochbereichs 16 erkannte Anwendungssituationen in zumindest drei Kategorien eingestuft werden. Es kann hierbei zwischen einer betriebsnormalen Erhitzung eines Garguts, einer potentiell unbeabsichtigten Anwendungssituation und einer unbeabsichtigten Anwendungssituation, die insbesondere einer Gefahrensituation entspricht, unterschieden werden. Wird eine Anwendungssituation als potentiell unbeabsichtigt in Anwesenheit des Bedieners eingestuft, so kann der Bediener mittels der Ausgabeeinheit 54 aufgefordert werden, einen Bestätigungsvorgang vorzunehmen, durch welchen er bestätigt, dass der laufende Heizbetrieb von ihm beabsichtigt ist. Erfolgt diese Bestätigung, so wird der Heizbetrieb durch die Steuereinheit 24 unverändert weiterverfolgt. Mittel zur Einstufung einer Anwendungssituation, insbesondere Kriterien, die das Erfüllen von bestimmten Bedingungen voraussetzen, sind in der Speichereinheit 48 der Auswerteeinheit 30 gespeichert, wobei die Einstufung z.B. durch einen Vergleich von aus Bilddaten der Sensoreinheit 28 erhaltenen Kenngrößen mit diesen vorgespeicherten Kriterien erfolgt.

Durch eine Bildauswertung mittels der Auswerteeinheit 30 kann ferner der Temperaturverlauf an Deckeln von einem Kochgeschirr oder an der Oberfläche eines Garguts überwacht werden. Das Übersteigen einer bestimmten Temperatur kann als potentiell unbeabsichtigte Anwendungssituation oder als Gefahrensituation erkannt werden, wodurch ein Überkochen rechtzeitig erkannt und zumindest teilweise verhindert werden kann.

Bezugszeichen

10	Kochfeld	56	Zeiteinheit
12	Kochplatte
14	Kochgeschirr
16	Kochbereich
16'	Bild
18	Kochzone
20	Heizeinheit
22	Kochfeldvorrichtung
24	Steuereinheit
26	Überwachungseinheit
28	Sensoreinheit
30	Auswerteeinheit
31	Blickfeld
32	Dunstabzugshaube
34	Wand
36	Infrarotsensor
38	Sensorfeld
40	Gehäuse
42	Raster
44	Erstreckungsrichtung
46	Recheneinheit
48	Speichereinheit
50	Aufenthaltsbereich
52	Heißbereich
52'	Abbildung
54	Ausgabeeinheit

Claims

Kochfeldvorrichtung mit einer Überwachungseinheit (26) zur Überwachung zumindest eines Kochbereichs (16) eines Kochfelds (10), die zumindest eine Sensoreinheit (28) aufweist, welche zu einer Erfassung in einem Infrarotbereich vorgesehen ist, wobei die Sensoreinheit (28) eine Mehrzahl von Infrarotsensoren (36) aufweist, die in einem Sensorfeld (38) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die das Sensorfeld (38) bildenden Infrarotsensoren (36) Thermoelemente aufweisen, wobei die Anordnung der Infrarotsensoren (36) im Sensorfeld (38) eine Rasterung des zu überwachenden Kochbereichs (16) bewirkt und dass einer Erstreckungsrichtung (44) des zu überwachenden Kochbereichs (16) zumindest acht Raster (42), insbesondere zumindest sechzehn Raster (42) zugeordnet sind, und dass die Kochfeldvorrichtung eine Auswerteeinheit (30) aufweist, die zu einer Bildauswertung von durch die Sensoreinheit (28) erfassten Daten vorgesehen ist.
Kochfeldvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung einer Anwendungssituation bei einem Betrieb des Kochfelds (10) die Auswerteeinheit (30) und die Sensoreinheit (28) im Zusammenwirken dazu vorgesehen sind, eine zeitliche Folge von Bildern (16') des Kochbereichs (16) zu erfassen und auszuwerten.
Kochfeldvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (30) dazu vorgesehen ist, einer Änderung einer in zumindest zwei verschiedenen Bildern (16') ermittelten Kontur eine Anwendungssituation zuzuordnen.
Kochfeldvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorfeld (38) ein zweidimensionales Feld ist.
Kochfeldvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorfeld (38) eine quadratische Matrixanordnung ist.
Kochfeldvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (28) ein Blickfeld (31) aufweist, das sich bis in einen Aufenthaltsbereich (50) für einen Kochfeldbenutzer bei einer Bedienung des Kochfelds (10) erstreckt.
Kochfeldvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (26) als Sicherheitsvorrichtung zur Erkennung einer Gefahrensituation bei einer Bedienung des Kochfelds (10) ausgebildet ist.
Kochfeldvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (26) eine Auswerteeinheit (30) aufweist, die dazu vorgesehen ist, zwischen einer normalen Erhitzung eines Garguts und einer zumindest potentiell unbeabsichtigten Anwendungssituation zu unterscheiden.
Kochfeldvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (30) dazu vorgesehen ist, das Vorhandensein eines Garguts außerhalb eines zu dessen Erhitzung vorgesehenen Geschirrs (14) zu erkennen.
Kochfeld mit einer Kochfeldvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren mit einem Kochfeld (10), bei welchem ein Kochbereich (16) des Kochfelds (10) mittels einer Überwachungseinheit (26) überwacht wird, wobei die Überwachungseinheit (26) zumindest eine Sensoreinheit (28) aufweist, welche zu einer Erfassung in einem Infrarotbereich vorgesehen ist, wobei die Sensoreinheit (28) eine Mehrzahl von Infrarotsensoren (36) aufweist, die in einem Sensorfeld (38) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die das Sensorfeld (38) bildenden Infrarotsensoren (36) Thermoelemente aufweisen, wobei die Anordnung der Infrarotsensoren (36) im Sensorfeld (38) eine Rasterung des zu überwachenden Kochbereichs (16) bewirkt und einer Erstreckungsrichtung (44) des zu überwachenden Kochbereichs (16) zumindest acht Raster (42) zugeordnet sind, wobei Daten von den Infrarotsensoren (36) erfasst werden und zur Erkennung einer Anwendungssituation ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten mittels einer Bildauswertung ausgewertet werden.