DE102018209973A1 - Dishwasher, method for operating a dishwasher and computer program product - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine (1), insbesondere eine Haushalts-Geschirrspülmaschine, mit einer Spülkammer (4) zum Aufnehmen von Spülgut und einer in der Spülkammer (4) angeordneten optischen Sensoranordnung (100) umfassend einen optischen Sensor (110), eine Beleuchtungseinrichtung (120), eine Testfläche (130) und eine Auswerteeinheit (140), wobei die Beleuchtungseinrichtung (120) zum Beleuchten der Testfläche (130) mit elektromagnetischer Strahlung und der optische Sensor (110) zum Erfassen eines optischen Sensorsignals der Testfläche (130) eingerichtet ist, und wobei die Auswerteeinheit (140) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des erfassten optischen Sensorsignals der Testfläche (130) einen Trocknungszustand der Testfläche (130) zu ermitteln.The invention relates to a dishwasher (1), in particular a household dishwasher, with a washing chamber (4) for receiving items to be washed and an optical sensor arrangement (100) arranged in the washing chamber (4), comprising an optical sensor (110), a lighting device ( 120), a test area (130) and an evaluation unit (140), the illumination device (120) being designed to illuminate the test area (130) with electromagnetic radiation and the optical sensor (110) for detecting an optical sensor signal of the test area (130) , and wherein the evaluation unit (140) is set up to determine a drying state of the test surface (130) as a function of the detected optical sensor signal of the test surface (130).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine Haushaltsgeschirrspülmaschine, ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine und ein Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a dishwasher, in particular a household dishwasher, a method for operating a dishwasher and a computer program product.
Für Verbraucher sind insbesondere zwei Kriterien bei der Wahl einer Haushaltsgeschirrspülmaschine besonders wichtig: Das Geschirr muss sauber werden und es soll möglichst trocken aus der Haushaltsgeschirrspülmaschine kommen. Bezüglich der Sauberkeit des Geschirrs ist beispielsweise aus der
Insbesondere, wenn das Geschirr nach einem Spülvorgang noch nass ist, bedeutet das für den Benutzer eine nicht unerhebliche Einschränkung, da dieser das Geschirr nicht sofort an den dafür vorgesehenen Platz räumen kann, sondern es zunächst von Hand trocknen oder zum Trocknen an der Luft auf einem entsprechenden Gestell anordnen muss.In particular, if the dishes are still wet after a rinsing process, this means a not inconsiderable restriction for the user, since the user cannot immediately clear the dishes in the space provided for them, but rather first dry them by hand or to dry them in the air on one arrange the appropriate frame.
Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, wie die Trocknungsleistung einer Geschirrspülmaschine verbessert werden kann, wie beispielsweise den Einsatz von Klarspülmittel, Zeolithtrocknungseinheiten, Kondensationstrocknung und/oder eine automatische Türöffnung. Jede dieser Methoden hat jeweils eigene Vorteile. Es treten dennoch Situationen auf, in denen das Geschirr nach Abschluss des Spülvorgangs nicht vollständig trocken ist oder Feuchtigkeit wieder auf das Geschirr rückkondensiert.Various possibilities are known of how the drying performance of a dishwasher can be improved, such as the use of rinse aid, zeolite drying units, condensation drying and / or an automatic door opening. Each of these methods has its own advantages. However, there are situations in which the dishes are not completely dry after the rinsing process or moisture re-condenses on the dishes.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Haushaltsgeschirrspülmaschine bereitzustellen.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved household dishwasher.
Demgemäß wird eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine Haushalts-Geschirrspülmaschine, mit einer Spülkammer zum Aufnehmen von Spülgut und einer in der Spülkammer angeordneten optischen Sensoranordnung umfassend einen optischen Sensor, eine Beleuchtungseinrichtung, eine Testfläche und eine Auswerteeinheit vorgeschlagen, wobei die Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Testfläche mit elektromagnetischer Strahlung und der optische Sensor zum Erfassen eines optischen Sensorsignals der Testfläche eingerichtet ist. Die Auswerteeinheit ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des erfassten optischen Sensorsignals der Testfläche einen Trocknungszustand der Testfläche zu ermitteln.Accordingly, a dishwasher, in particular a household dishwasher, with a washing chamber for receiving washware and an optical sensor arrangement arranged in the washing chamber, comprising an optical sensor, a lighting device, a test area and an evaluation unit, is proposed, the lighting device for illuminating the test area with electromagnetic Radiation and the optical sensor for detecting an optical sensor signal of the test surface is set up. The evaluation unit is set up to determine a drying state of the test area as a function of the detected optical sensor signal of the test area.
Diese Geschirrspülmaschine weist den Vorteil auf, dass von dem Trocknungszustand der Testfläche auf einen Trocknungszustand des Spülguts geschlossen werden kann. Die Testfläche ist dabei repräsentativ für das Spülgut, da die Testfläche den gleichen Bedingungen wie das Spülgut während der Durchführung eines Spülprogramms ausgesetzt ist. Insbesondere kann die Testfläche auch für Spülgut unterschiedlicher Materialien repräsentativ sein.This dishwasher has the advantage that it can be concluded from the drying state of the test surface that the items being washed are drying. The test area is representative of the items to be washed, since the test area is exposed to the same conditions as the items to be washed while a wash program is being carried out. In particular, the test area can also be representative of wash ware of different materials.
Im Vergleich zu Systemen, bei denen direkt das Spülgut optisch erfasst wird, um auf den Trocknungszustand zu schließen, liegt ein Vorteil der vorgeschlagenen Geschirrspülmaschine darin, dass eine Obstruktion des Spülguts, das heißt eine Verdeckung des weiter hinten in eine Spülgutaufnahme eingestellten Spülguts durch davorstehendes Spülgut, kein Problem darstellt. Die optische Sensoranordnung ist so in der Geschirrspülmaschine angeordnet, dass jederzeit eine gute Ausleuchtung der Testfläche und ein freies Bildfeld für den optischen Sensor gegeben sind.Compared to systems in which the items to be washed are optically recorded in order to infer the drying status, one advantage of the proposed dishwasher is that the items to be washed are obstructed, i.e. the items to be washed are further hidden in the items to be received by the items in front is not a problem. The optical sensor arrangement is arranged in the dishwasher in such a way that good illumination of the test area and a free image field for the optical sensor are provided at all times.
Die optische Sensoranordnung ist in der Spülkammer der Geschirrspülmaschine vorteilhaft so angeordnet, dass die Hauptfunktion der Geschirrspülmaschine, das Spülen von Spülgut, nicht beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann die optische Sensoranordnung an einer Seitenwand und/oder an einer Decke der Spülkammer angeordnet sein.The optical sensor arrangement is advantageously arranged in the washing chamber of the dishwasher in such a way that the main function of the dishwasher, the washing of dishes, is not impaired. For example, the optical sensor arrangement can be arranged on a side wall and / or on a ceiling of the washing chamber.
Der optische Sensor ist vorzugsweise als ein abbildendes System ausgebildet, welches beispielsweise optische Elemente, wie Linsen, Spiegel, Gitter und dergleichen, umfasst. Damit lässt sich mit dem optischen Sensor beispielsweise ein Teilbereich der Testfläche fokussieren und/oder an zoomen, das heißt vergrößert abbilden. Ferner weist der optische Sensor vorzugsweise einen digitalen Bildsensor, wie beispielsweise einen CMOS-Sensor und/oder einen CCD-Sensor, auf.The optical sensor is preferably designed as an imaging system, which comprises, for example, optical elements such as lenses, mirrors, gratings and the like. With the optical sensor, for example, a partial area of the test area can thus be focused and / or zoomed in, that is, magnified. Furthermore, the optical sensor preferably has a digital image sensor, such as a CMOS sensor and / or a CCD sensor.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst insbesondere eine Lichtquelle, die breitbandige elektromagnetische Strahlung abstrahlt, vorzugweise in einem Bereich zwischen 400 nm und 2 µm. Es kann vorgesehen sein, dass mehrere einzelne Lichtquellen, von denen jede eine bestimmten Bereich des gewünschten Spektralbereichs abdeckt, die Beleuchtungseinrichtung bilden. Insbesondere kann auch ein Schwarzkörper-Strahler als die oder ein Teil der Beleuchtungseinrichtung genutzt werden. Ferner kann auch die Beleuchtungseinrichtung ein optisches System umfassend Linsen, Spiegel und/oder Gitter aufweisen, mit dem die elektromagnetische Strahlung geformt werden kann, sowohl in geometrischer als auch in spektraler Hinsicht. Es kann insofern auch von einem Strahlformungssystem gesprochen werden. Weiterhin kann die optische Sensoranordnung auch ein Lichtstrahl-Scanner und/oder ein Laserscanner-System umfassen, das die Testfläche beispielsweise abrastert und damit punktweise erfasst.The lighting device in particular comprises a light source which emits broadband electromagnetic radiation, preferably in a range between 400 nm and 2 μm. It can be provided that a plurality of individual light sources, each of which covers a specific region of the desired spectral region, form the lighting device. In particular, a blackbody spotlight can also be used as the or part of the lighting device. Furthermore, the lighting device can also have an optical system comprising lenses, mirrors and / or gratings, with which the electromagnetic radiation can be shaped, both in geometric and in spectral terms. In this respect, one can also speak of a beam shaping system. Furthermore, the optical sensor arrangement can also comprise a light beam scanner and / or a laser scanner system which, for example, scans the test area and thus detects it point by point.
Die Testfläche umfasst vorzugsweise ein oder verschiedene Materialien, aus denen typischerweise auch Spülgut besteht. Beispiele hierfür sind Glas, Metall, Porzellan sowie Kunststoff. Da die Testfläche in der Spülkammer angeordnet ist, ist diese den gleichen Umwelteinflüssen wie das Spülgut ausgesetzt. Die Testfläche kann insbesondere in einem bestimmten Winkel in Bezug auf die Erdanziehung ausgerichtet sein. Ferner kann die Testfläche mehrere Flächen aufweisen, die einen unterschiedlichen Winkel in Bezug auf die Erdanziehung aufweisen, da Spülgut beispielsweise nicht nur in genau einem Winkel bezüglich der Erdanziehung angeordnet ist. The test area preferably comprises one or different materials, of which washware typically also consists. Examples include glass, metal, porcelain and plastic. Since the test area is located in the wash chamber, it is exposed to the same environmental influences as the wash ware. The test area can in particular be oriented at a certain angle with respect to the gravitational pull. Furthermore, the test surface can have a plurality of surfaces which have a different angle with respect to the earth's gravity, since items to be washed, for example, are not arranged at exactly one angle with respect to the earth's gravity.
Die Auswerteeinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, das erfasste optische Sensorsignal zu verarbeiten und auszuwerten. Beispielsweise liegt das optische Sensorsignal als ein digitales Datensignal vor, welches die Auswerteeinheit empfängt und verarbeitet. Insbesondere kann die Auswerteeinheit dazu eingerichtet sein, das Datensignal als ein digitales Bild zu interpretieren und dieses Bild zu transformieren. Transformationen umfassen beispielsweise eine räumlich-geometrische Transformation, eine Histogrammbildung, eine wellenlängenabhängige Bereichsselektion, ein Filtern und/oder weitere Bildtransformationen. Ferner kann eine pixelbasierte, eine zeilenbasierte, eine spaltenbasierte und/oder eine matrixbasierte Auswertung vorgesehen sein.The evaluation unit is in particular set up to process and evaluate the detected optical sensor signal. For example, the optical sensor signal is present as a digital data signal, which the evaluation unit receives and processes. In particular, the evaluation unit can be set up to interpret the data signal as a digital image and to transform this image. Transformations include, for example, a spatial-geometric transformation, histogram formation, wavelength-dependent area selection, filtering and / or further image transformations. Furthermore, a pixel-based, a row-based, a column-based and / or a matrix-based evaluation can be provided.
Die Auswerteeinheit kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine Spektralanalyse des optischen Sensorsignals durchzuführen. Insbesondere lässt sich durch eine solche Analyse eines infraroten Spektralbereichs des erfassten Sensorsignals molekulares Wasser erfassen, womit direkt oder indirekt auf den Trocknungszustand geschlossen werden kann.The evaluation unit can, for example, be set up to carry out a spectral analysis of the optical sensor signal. In particular, such an analysis of an infrared spectral range of the detected sensor signal allows molecular water to be detected, which can be used to infer the drying state directly or indirectly.
Unter dem Trocknungszustand der Testfläche, den die Auswerteeinheit in Abhängigkeit des erfassten optischen Sensorsignals ermittelt, wird insbesondere ein Anteil der Testfläche, der trocken ist, verstanden. Der Trocknungszustand wird beispielsweise als eine Prozentangabe ermittelt, wobei 100% beispielsweise bedeutet, dass die Testfläche vollständig trocken ist. Der Trocknungszustand kann auch eine Information zu der Wassermenge, die sich auf der Testfläche befindet, umfassen. Ferner kann der Trocknungszustand eine Benetzungsmorphologie-Information umfassen, wie beispielsweise, dass das auf der Testfläche vorhandene Wasser als ein Wasser-Film, in Form von makroskopischen Wassertropfen und/oder in Form von mikroskopischen Wassertropfen, vorliegt. Dies kann auch als Benetzungsmorphologie-Form bezeichnet werden. Unter einem Wasser-Film wird beispielsweise verstanden, dass eine zusammenhängende Fläche von über 25 mm2 benetzt ist, die beispielsweise nicht rund ist. Insbesondere ein Wasser-Film kann vielfältige Ausprägungen aufweisen, beispielsweise kann ein Wasser-Film auch einen ringförmigen Benetzungsbereich aufweisen, in dessen Mitte die Testfläche bereits trocken ist. Unter makroskopischen Wassertropfen werden beispielsweise Wassertropfen verstanden, die zwischen 20 µl bis zu 200 µl Wasser umfassen. Unter mikroskopischen Wassertropfen werden beispielsweise Wassertropfen verstanden, deren Volumen geringer als 20 µl ist. Die Übergänge zwischen diesen Benetzungsmorphologie-Formen sind insbesondere fließend und nicht eindeutig festgelegt.The drying state of the test area, which the evaluation unit determines as a function of the detected optical sensor signal, is understood to mean, in particular, a portion of the test area that is dry. The drying state is determined, for example, as a percentage, 100%, for example, meaning that the test area is completely dry. The drying condition can also include information about the amount of water that is on the test surface. Furthermore, the drying state can include wetting morphology information, such as, for example, that the water present on the test surface is present as a water film, in the form of macroscopic water drops and / or in the form of microscopic water drops. This can also be called the wetting morphology form. A water film is understood to mean, for example, that a coherent surface of over 25 mm 2 is wetted, which is not round, for example. In particular, a water film can have a variety of forms, for example a water film can also have an annular wetting area, in the middle of which the test surface is already dry. Macroscopic water drops are understood to mean, for example, water drops which comprise between 20 .mu.l to 200 .mu.l of water. Microscopic water drops are understood to mean, for example, water drops whose volume is less than 20 μl. The transitions between these forms of wetting morphology are particularly fluid and not clearly defined.
Der Trocknungszustand kann auch als Trocknungsfortschritt bezeichnet werden. Der Trocknungszustand kann auch eine Entwicklung des Trocknens der Testfläche umfassen, wie beispielsweise eine Vorhersage, wann die Testfläche trocken sein wird. Von dem Trocknungszustand der Testfläche kann auf den Trocknungszustand des Spülguts geschlossen werden.The drying status can also be referred to as the drying progress. The drying condition may also include a trend in drying of the test area, such as a prediction of when the test area will be dry. The drying status of the items to be washed can be concluded from the drying status of the test surface.
Vorteilhaft sind der optische Sensor und die Beleuchtungseinrichtung auf einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis mikrooptisch ausgebildet. Die Mikrooptik kann insbesondere auch ein optisches Abbildungssystem und/oder ein Strahlformungssystem umfassen. The optical sensor and the lighting device are advantageously designed on a common integrated circuit micro-optically. The micro-optics can in particular also comprise an optical imaging system and / or a beam shaping system.
Ferner kann auch die Auswerteeinheit auf dem integrierten Schaltkreis als eine CPU, ein ASIC, ein FPGA oder dergleichen, ausgebildet sein.Furthermore, the evaluation unit on the integrated circuit can also be designed as a CPU, an ASIC, an FPGA or the like.
Gemäß einer Ausführungsform der Geschirrspülmaschine sind der optische Sensor, die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Auswerteeinheit in einem fluiddicht verschlossenen Behälter angeordnet und die Testfläche ist außerhalb des Behälters in der Spülkammer angeordnet.According to one embodiment of the dishwasher, the optical sensor, the lighting device and / or the evaluation unit are arranged in a fluid-tight container and the test surface is arranged outside the container in the washing chamber.
Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass empfindliche Komponenten von den Umweltbedingungen in der Spülkammer der Geschirrspülmaschine getrennt sind. Insbesondere kann der Behälter mit einem Schutzgas, beispielsweise Stickstoff oder Argon, befüllt sein, um ein Eindringen von schädlichen Fluiden, insbesondere Wasser oder Wasserdampf, auszuschließen. Weiterhin sind die empfindlichen Komponenten auf diese Weise von den hohen Temperaturen, die in der Spülkammer während eines Spüldurchlaufs auftreten können, geschützt.This embodiment has the advantage that sensitive components are separated from the environmental conditions in the washing chamber of the dishwasher. In particular, the container can be filled with a protective gas, for example nitrogen or argon, in order to prevent the ingress of harmful fluids, in particular water or water vapor. Furthermore, the sensitive components are protected in this way from the high temperatures that can occur in the wash chamber during a wash cycle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine ist die Beleuchtungseinrichtung dazu eingerichtet, die Testfläche mit der elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem Bereich von 400 nm - 2500 nm, bevorzugt 1200 - 1700 nm, weiter bevorzugt 1400 - 1500 nm, zu beleuchten, und der optische Sensor ist dazu eingerichtet, das optische Sensorsignal in Abhängigkeit der Wellenlänge der Strahlung zu erfassen.According to a further embodiment of the dishwasher, the illumination device is set up to illuminate the test area with the electromagnetic radiation with a wavelength in the range from 400 nm to 2500 nm, preferably 1200 to 1700 nm, more preferably 1400 to 1500 nm, and the optical one The sensor is set up to detect the optical sensor signal as a function of the wavelength of the radiation.
Man kann den optischen Sensor auch als Hyperspektral-Sensor oder Hyperspektral-Kamera bezeichnen. Der optische Sensor erfasst vorteilhaft ein optisches Sensorsignal der Testfläche, das über den visuellen Spektralbereich hinausgeht. Insbesondere im infraroten Spektralbereich, bei etwa 1450 nm, lässt sich molekulares Wasser erkennen, da die Wassermoleküle Strahlung in diesem Bereich stark absorbieren. The optical sensor can also be called a hyperspectral sensor or a hyperspectral camera. The optical sensor advantageously detects an optical sensor signal of the test area that extends beyond the visual spectral range. Molecular water can be recognized in particular in the infrared spectral range, at around 1450 nm, since the water molecules strongly absorb radiation in this range.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine umfasst der optische Sensor eine Kamera und das optische Sensorsignal umfasst ein Bild der Testfläche, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, zum Ermitteln des Trocknungszustands der Testfläche eine Bildanalyse des erfassten Bildes durchzuführen.According to a further embodiment of the dishwasher, the optical sensor comprises a camera and the optical sensor signal comprises an image of the test area, the evaluation unit being set up to carry out an image analysis of the captured image to determine the drying state of the test area.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine umfasst die Testfläche mehrere Teilflächen, wobei die Teilflächen aus unterschiedlichen Materialien bestehen und/oder eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit aufweisen.According to a further embodiment of the dishwasher, the test surface comprises a plurality of partial surfaces, the partial surfaces consisting of different materials and / or having a different surface quality.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine umfasst die Testfläche eine Teilfläche, die aus Glas, Metall, insbesondere Edelstahl, Silber und/oder Aluminium, Porzellan und/oder Kunststoff, insbesondere Polypropylen, Polyethylen, und/oder Melamin, besteht.According to a further embodiment of the dishwasher, the test area comprises a partial area which consists of glass, metal, in particular stainless steel, silver and / or aluminum, porcelain and / or plastic, in particular polypropylene, polyethylene, and / or melamine.
Eine jeweilige Teilfläche ist damit repräsentativ für Spülgut, das aus dem jeweiligen Material besteht. Von dem Trocknungszustand einer Teilfläche kann daher auf den Trocknungszustand von Spülgut aus dem jeweiligen Material geschlossen werden.A respective partial area is therefore representative of wash ware which consists of the respective material. The drying state of a sub-surface can therefore be used to infer the drying state of washware made of the respective material.
Vorzugsweise sind unterschiedliche Teilflächen in unterschiedlichen Winkeln bezüglich der Erdanziehung angeordnet, da unterschiedliche Materialien unterschiedliche Abrollwinkel aufweisen. Der Abrollwinkel, auch mit engl. „roll-off angle“ bezeichnet, gibt den Grenzwinkel an, oberhalb dessen ein Wassertropfen von der Oberfläche abrollt. Dies hängt insbesondere von einer Hydrophobizität beziehungsweise von einer Hydrophilität der Oberfläche ab.Different partial surfaces are preferably arranged at different angles with respect to the gravity of the earth, since different materials have different roll angles. The roll angle, also with Engl. “Roll-off angle” denotes the limit angle above which a drop of water rolls off the surface. This depends in particular on the hydrophobicity or on the hydrophilicity of the surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine umfasst die Testfläche eine Teilfläche, deren Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere eine Oberflächenrauheit, einem vorbestimmten Alterungszustand des jeweiligen Materials entspricht.According to a further embodiment of the dishwasher, the test surface comprises a partial surface whose surface quality, in particular a surface roughness, corresponds to a predetermined state of aging of the respective material.
Die Oberflächenrauheit von Spülgut, das in seiner alltäglichen Benutzung beispielsweise verschiedensten Einflüssen ausgesetzt ist, nimmt mit dem Alter des Spülguts insbesondere zu. Älteres Geschirr hat daher beispielsweise ein schlechteres Trocknungsverhalten, als neues Geschirr, das heißt, dass die Trocknung langsamer voranschreitet. Dies kann mit Teilflächen, die eine unterschiedliche Oberflächenrauheit aufweisen, nachgebildet werden.The surface roughness of washware, which is exposed to a variety of influences in its everyday use, in particular, increases with the age of the washware. Older dishes, for example, therefore have a poorer drying behavior than new dishes, which means that drying progresses more slowly. This can be simulated with partial surfaces that have a different surface roughness.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine weist eine Teilfläche eine Oberfläche von bis zu 25 cm2, bevorzugt zumindest 1 cm2, auf.According to a further embodiment of the dishwasher, a partial area has a surface area of up to 25 cm 2 , preferably at least 1 cm 2 .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine ist eine optische Einrichtung vorgesehen, die zum Fokussieren der Strahlung auf eine der Teilflächen und/oder zum Fokussieren des optischen Sensors auf eine der Teilflächen eingerichtet ist.According to a further embodiment of the dishwasher, an optical device is provided which is set up to focus the radiation on one of the partial areas and / or to focus the optical sensor on one of the partial areas.
Die optische Einrichtung umfasst insbesondere Linsen und/oder Spiegel. Vorzugsweise ist die optische Einrichtung mikrooptisch ausgebildet.The optical device in particular comprises lenses and / or mirrors. The optical device is preferably micro-optical.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine ist die Auswerteeinheit zum Ermitteln des Trocknungszustands für eine jede der Teilflächen individuell eingerichtet.According to a further embodiment of the dishwasher, the evaluation unit for determining the drying state is set up individually for each of the partial areas.
Auf diese Weise ist vorteilhaft sichergestellt, dass der Trocknungszustand für Spülgut jeden Materials, das durch die Teilflächen repräsentiert wird, individuell ermittelt werden kann.In this way, it is advantageously ensured that the drying state for washware of any material represented by the partial areas can be determined individually.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine ist der optische Sensor zum Erfassen eines zeitabhängigen optischen Sensorsignals, insbesondere eines Videos, eingerichtet, und die Auswerteeinheit ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des erfassten zeitabhängigen optischen Sensorsignals einen Verlauf des Trocknungszustands der Testfläche oder einer jeweiligen Teilfläche zu ermitteln und in Abhängigkeit des ermittelten Verlaufs des Trocknungszustands eine Prognose für einen zukünftigen Trocknungszustand zu ermitteln.According to a further embodiment of the dishwasher, the optical sensor is set up to detect a time-dependent optical sensor signal, in particular a video, and the evaluation unit is set up to determine a course of the drying state of the test area or a respective partial area as a function of the detected time-dependent optical sensor signal to determine a prognosis for a future drying state depending on the determined course of the drying state.
Beispielsweise ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, auf Grundlage von mathematisch-physikalischen Modellen zu berechnen, wie sich der Trocknungszustand mit der Zeit entwickeln wird. Dabei kann insbesondere ein verbleibendes Wasservolumen, das beispielsweise in einem Film oder in einzelnen Tropfen auf der Oberfläche der Testfläche oder der Teilfläche anhaftet, sowie eine Temperatur und/oder eine Luftfeuchtigkeit der Luft in der Spülkammer berücksichtigt werden.For example, the evaluation unit is set up to calculate on the basis of mathematical-physical models how the drying state will develop over time. In particular, a remaining volume of water, which adheres, for example, in a film or in individual drops on the surface of the test surface or the partial surface, and a temperature and / or air humidity in the washing chamber can be taken into account.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des ermittelten Trocknungszustands eine vorbestimmte Aktion aus einer Anzahl vorbestimmter Aktionen auszulösen, wobei die Anzahl vorbestimmter Aktionen ein Beenden eines Spülprogramms, ein Verlängern des Spülprogramms, ein Einstellen eines Parameterwerts des Spülprogramms, ein Ausgeben eines Benachrichtigungssignals und/oder ein Ansteuern eines Bauteils der Geschirrspülmaschine umfasst.According to a further embodiment of the dishwasher, the evaluation unit is set up to trigger a predetermined action from a number of predetermined actions depending on the determined drying state, the number of predetermined actions terminating a washing program, extending the washing program, setting a parameter value of the washing program, outputting a notification signal and / or actuating a component of the dishwasher.
Ein Einstellen eines Parameterwerts des Spülprogramms umfasst insbesondere eine oder mehrere der im Folgenden aufgezählten Maßnahmen: Öffnen der Tür der Haushaltsgeschirrspülmaschine, Aktivieren eines Lüfters zum Umwälzen der Luft in der Spülkammer, Aktivieren einer Zeolithtrocknungseinheit, Abkühlen einer Seitenwand des Spülbehälters und/oder Aktivieren einer Luftheizungseinrichtung.Setting a parameter value of the washing program includes in particular one or more of the measures listed below: opening the door of the domestic dishwasher, activating a fan for circulating the air in the washing chamber, activating a zeolite drying unit, cooling a side wall of the washing container and / or activating an air heating device.
Das Ausgeben eines Benachrichtigungssignals umfasst insbesondere ein Ausgeben eines Signals an einen Benutzer mittels einer Benutzerschnittstelle. Die Benutzerschnittstelle umfasst beispielsweise ein Anzeigeelement und/oder einen Lautsprecher. Insbesondere umfasst die Benutzerschnittstelle eine Kommunikationseinheit, die beispielsweise mittels eines Netzwerks eine Benachrichtigung an ein Mobilgerät oder eine App, die auf einem Mobilgerät des Benutzers installiert ist, übermittelt. Das Netzwerk umfasst dabei insbesondere ein Mobilfunknetzwerk, ein WLAN und/oder ein weiteres kabelloses oder kabelgebundenes Datennetzwerk. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Benutzer über den optimalen Zeitpunkt zur Entnahme des Spülguts informiert werden kann. Insbesondere lässt sich auf dem Anzeigeelement und/oder mittels der Kommunikationseinheit beispielsweise die verbleibende Zeit bis zur vollständigen Trocknung des Spülguts anzeigen bzw. übermitteln.The output of a notification signal comprises, in particular, an output of a signal to a user by means of a user interface. The user interface comprises, for example, a display element and / or a loudspeaker. In particular, the user interface comprises a communication unit that transmits a notification to a mobile device or an app that is installed on a user's mobile device, for example by means of a network. The network includes in particular a mobile radio network, a WLAN and / or a further wireless or wired data network. This embodiment has the advantage that the user can be informed about the optimal time for removing the washware. In particular, the remaining time until the washware has completely dried can be displayed or transmitted on the display element and / or by means of the communication unit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Geschirrspülmaschine ist die optische Sensoranordnung ferner zum Erfassen einer Lufttemperatur und/oder einer relativen Luftfeuchtigkeit von Luft in der Spülkammer eingerichtet, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, den Trocknungszustand der Testfläche in Abhängigkeit der erfassten Lufttemperatur und/oder der erfassten relativen Luftfeuchtigkeit zu ermitteln.According to a further embodiment of the dishwasher, the optical sensor arrangement is also set up to detect an air temperature and / or a relative humidity of air in the washing chamber, the evaluation unit being set up to determine the drying state of the test surface as a function of the detected air temperature and / or the detected relative Determine air humidity.
Vorteilhaft kann die optische Sensoranordnung beispielsweise einen Temperatursensor zum Erfassen der Lufttemperatur und/oder einen Feuchtesensor zum Erfassen der relativen Luftfeuchtigkeit in der Spülkammer aufweisen. Der Temperatursensor und/oder der Feuchtesensor sind dabei in einem Wärmekontakt beziehungsweise in einem Fluidkontakt mit der Spülkammer angeordnet.The optical sensor arrangement can advantageously have, for example, a temperature sensor for detecting the air temperature and / or a humidity sensor for detecting the relative air humidity in the washing chamber. The temperature sensor and / or the humidity sensor are arranged in thermal contact or in fluid contact with the rinsing chamber.
Die optische Sensoranordnung kann weiterhin Mittel umfassen, die zum Eichen oder Kalibrieren der optischen Sensoranordnung eingerichtet sind. Beispielsweise ist ein solches Mittel als eine Eichfläche ausgebildet, die in bekanntem Maße die elektromagnetische Strahlung der Beleuchtungseinrichtung reflektiert. Weiterhin können optische Filter oder Gitter vorgesehen sein, um die Eichung oder Kalibrierung wellenlängenabhängig vorzunehmen.The optical sensor arrangement can further comprise means which are set up for calibrating or calibrating the optical sensor arrangement. For example, such a means is designed as a calibration surface, which reflects the electromagnetic radiation of the lighting device to a known extent. Furthermore, optical filters or gratings can be provided in order to carry out the calibration or calibration depending on the wavelength.
In weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Geschirrspülmaschine eine zentrale Steuerungsvorrichtung aufweist, die zum Durchführen eines Spülprogramms aus einer Anzahl von Spülprogrammen eingerichtet ist. Die Steuerungsvorrichtung kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Steuerungsvorrichtung zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Steuerungsvorrichtung als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.In further embodiments it can be provided that the dishwasher has a central control device which is set up to carry out a washing program from a number of washing programs. The control device can be implemented in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware implementation, the control device can be designed, for example, as a computer or as a microprocessor. In a software implementation, the control device can be designed as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.
Die Auswerteeinheit der optischen Sensoranordnung kann insbesondere auch als ein Teil der Steuerungsvorrichtung ausgebildet sein.The evaluation unit of the optical sensor arrangement can in particular also be designed as part of the control device.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine, insbesondere einer Haushalts-Geschirrspülmaschine, mit einer Spülkammer zum Aufnehmen von Spülgut und einer in der Spülkammer angeordneten optischen Sensoranordnung umfassend einen optischen Sensor, eine Beleuchtungseinrichtung, eine Testfläche und eine Auswerteeinheit vorgeschlagen. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Testfläche mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet. In einem zweiten Verfahrensschritt wird ein optisches Sensorsignal der Testfläche mittels des optischen Sensors erfasst. In einem dritten Verfahrensschritt wird ein Trocknungszustand der Testfläche in Abhängigkeit des erfassten optischen Sensorsignals durch die Auswerteeinheit ermittelt.According to a second aspect, a method for operating a dishwasher, in particular a household dishwasher, with a washing chamber for receiving items to be washed and an optical sensor arrangement arranged in the washing chamber, comprising an optical sensor, a lighting device, a test area and an evaluation unit, is proposed. In a first method step, the test area is illuminated by means of the lighting device. In a second method step, an optical sensor signal of the test area is detected by means of the optical sensor. In a third method step, a drying state of the test surface is determined by the evaluation unit as a function of the optical sensor signal detected.
Dieses Verfahren lässt sich insbesondere mit einer Geschirrspülmaschine gemäß dem ersten Aspekt durchführen.This method can be carried out in particular with a dishwasher according to the first aspect.
Die für die vorgeschlagene Geschirrspülmaschine beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.The embodiments and features described for the proposed dishwasher apply correspondingly to the proposed method.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die optische Sensoranordnung einer Eichung oder einer Kalibrierung unterzogen wird. Hierzu wird beispielsweise die von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte elektromagnetische Strahlung auf eine Eichfläche gerichtet, die in einem bekannten Maße die elektromagnetische Strahlung reflektiert. Auf diese Weise lässt sich eine beispielsweise alterungsbedingte Veränderung des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung der Beleuchtungseinrichtung und/oder einer spektralen Empfindlichkeit des optischen Sensors berücksichtigen.In an advantageous embodiment of the method, it is provided that the optical sensor arrangement is subjected to calibration or calibration. For this purpose, for example, the electromagnetic radiation generated by the lighting device is directed onto a calibration surface, which reflects the electromagnetic radiation to a known extent. In this way, an age-related change can be made the spectrum of the electromagnetic radiation of the lighting device and / or a spectral sensitivity of the optical sensor.
Weiterhin kann als weiterer Verfahrensschritt ein Bestimmen eines Hintergrundspektrums vorgesehen sein. Hierunter wird beispielsweise verstanden, dass ein optisches Sensorsignal erfasst wird, ohne dass die Beleuchtungseinrichtung aktiviert ist. Auf diese Weise lassen sich Störstrahlungsquellen, die auch als Artefakt bezeichnet werden können, ermitteln und bei dem Ermitteln des Trocknungszustands der Testfläche entsprechend berücksichtigen.Furthermore, a determination of a background spectrum can be provided as a further method step. This is understood to mean, for example, that an optical sensor signal is detected without the lighting device being activated. In this way, interference radiation sources, which can also be referred to as artifacts, can be determined and taken into account accordingly when determining the drying state of the test area.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.According to a further aspect, a computer program product is proposed which causes the method as explained above to be carried out on a program-controlled device.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means, for example as a storage medium, e.g. Memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by transmitting a corresponding file with the computer program product or the computer program means.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with reference to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Geschirrspülmaschine; -
2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Geschirrspülmaschine; -
3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Testfläche der optischen Sensoranordnung mit mehreren Teilflächen; -
4 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Testfläche mit mehreren Teilflächen mit unterschiedlichem Trocknungszustand; -
5A zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer optischen Sensoranordnung; -
5B zeigt ein beispielhaftes Zeitdiagramm eines Trocknungsverlaufs einer Teilfläche; und -
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine.
-
1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a dishwasher; -
2 shows a schematic side view of a further embodiment of a dishwasher; -
3 shows a schematic view of an embodiment of a test area of the optical sensor arrangement with a plurality of partial areas; -
4 shows a schematic view of a further embodiment of a test area with several partial areas with different drying conditions; -
5A shows a schematic side view of an embodiment of an optical sensor arrangement; -
5B shows an exemplary time diagram of a drying process of a partial area; and -
6 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for operating a dishwasher.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In the figures, elements that are the same or have the same function have been provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.
Die
Die Tür
Die Haushalts-Geschirrspülmaschine
In der rechten oberen Ecke der Spülkammer
Die
Die Auswerteeinheit
Diese Testfläche
Die Testfläche
In der
Die optische Sensoranordnung
Die
Zum Zeitpunkt
Zum Zeitpunkt
Zum Zeitpunkt
Zum Zeitpunkt
Der dargestellte Trocknungsverlauf ist nur beispielhaft zu verstehen. Insbesondere kann die Trocknung auch anders verlaufen, wie beispielsweise als ein geschlossener Wasser-Film, der in Richtung der Erdanziehung von der Testfläche
Die Geschirrspülmaschine
In einem ersten Verfahrensschritt
In einem zweiten Verfahrensschritt
In einem dritten Verfahrensschritt
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Testfläche verschiedene Bereiche aufweist, die verschiedene Winkel zu der Erdanziehung aufweisen. So kann der Einfluss der Erdanziehung bei dem Ermitteln des Trocknungszustands berücksichtigt werden.Although the present invention has been described on the basis of exemplary embodiments, it can be modified in many ways. In particular, it can be provided that the test area has different areas that have different angles to the gravitational pull. In this way, the influence of gravity can be taken into account when determining the state of drying.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Geschirrspülmaschinedishwasher
- 22
- Spülbehälterrinse tank
- 33
- Türdoor
- 44
- Spülkammerrinsing chamber
- 55
- Schwenkachseswivel axis
- 66
- Beschickungsöffnungloading port
- 77
- Bodenground
- 88th
- Deckeblanket
- 99
- Rückwandrear wall
- 1010
- SeitenwandSide wall
- 1111
- SeitenwandSide wall
- 1212
- SpülgutaufnahmeSpülgutaufnahme
- 1313
- SpülgutaufnahmeSpülgutaufnahme
- 1414
- SpülgutaufnahmeSpülgutaufnahme
- 100100
- Sensoranordnungsensor arrangement
- 110110
- optischer Sensoroptical sensor
- 120120
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 130130
- Testflächetest area
- 130aa130aa
- Teilflächesubarea
- 130ab130ab
- Teilflächesubarea
- 130ba130ba
- Teilflächesubarea
- 130bb130bb
- Teilflächesubarea
- 130cb130cb
- Teilflächesubarea
- 130dd130dd
- Teilflächesubarea
- 132132
- Feuchtigkeithumidity
- 140140
- Auswerteeinheitevaluation
- 150150
- Gehäuse casing
- aa
- Spalte/ZeileColumn line
- bb
- Spalte/ZeileColumn line
- cc
- Spalte/ZeileColumn line
- dd
- Spalte/ZeileColumn line
- AA
- Ausziehrichtungpull-out
- Ee
- Einschubrichtunginsertion direction
- S1S1
- Verfahrensschrittstep
- S2S2
- Verfahrensschrittstep
- S3S3
- Verfahrensschrittstep
- tt
- Zeitachsetimeline
- t0t0
- Zeitpunkttime
- t1 t1
- Zeitpunkttime
- t2t2
- Zeitpunkttime
- t3t3
- Zeitpunkttime
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2004/071681 A1 [0002]WO 2004/071681 A1 [0002]
Claims (15)
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