WO2010069826A1 - Method for operating a mounting device - Google Patents

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WO2010069826A1
WO2010069826A1 PCT/EP2009/066671 EP2009066671W WO2010069826A1 WO 2010069826 A1 WO2010069826 A1 WO 2010069826A1 EP 2009066671 W EP2009066671 W EP 2009066671W WO 2010069826 A1 WO2010069826 A1 WO 2010069826A1
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WO
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data
attachment
operating
operating device
zone
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/066671
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ingo Bally
Claudia Leitmeyr
Michael Reindl
Jens Sauerbrey
Wolfgang Schnell
Matthias Sorg
Günter ZSCHAU
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/06—Cook-top or cookware capable of communicating with each other

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a set-top device on a working zone of a control gear and a set up for carrying out the method control gear.
  • a method for transmitting the setting data of a cooking point of a cooking appliance to another cooking point of the same cooking appliance is characterized by the method steps: a) detection by means of a working independently of a disk on the cookware detection system, if cookware is located on a cooking surface, b) Detecting the current setting data of an occupied hotplate by means of a control unit; c) detecting by means of the detection system whether cookware has been moved from one cooking position to another cooking position; and d) transmitting the setting data of the first cooking position detected in method step b) to the newly occupied one by means of the control unit cooking. Furthermore, a cooking appliance for carrying out this method is disclosed.
  • US 5,746,114 describes an intelligent cooking system comprising cooking utensils such as saucepans, soup pans, etc., which have a temperature sensor for detecting either the temperature of the cooking utensil or any contents therein.
  • a plurality of heating surfaces each have a surface for carrying the cooking utensils and transferring heat to the cooking utensils.
  • a temperature control knob for setting a desired cooking temperature and a timer button are also provided.
  • a controller is for controlling the temperature of the heating surface based on temperature signals it receives from the sensor and the desired cooking temperature via an infrared interface with the temperature control knob, the timer button, the heating surface and the temperature sensor functionally connected.
  • Each of the cookware and each of the heating surfaces are differentiated from the controller to track the movement of any cooking utensils between one or more heating surfaces.
  • the desired temperature associated with the heating surface is transferred together with the cooking utensil to control the new heating surface.
  • a desired cooking time is set, the remaining portion of the desired cooking time can be transmitted along with the desired cooking temperature.
  • DE 103 43 01 1 A1, DE 10 2005 022 352 A1, DE 10 2006 017 800 A1 and DE 10 2006 017 801 A1 disclose a power transmission from a working zone of an operating device to an attachment device by means of inductive coupling.
  • An inductive coupling is understood to be the coupling of a primary coil of the operating device and a secondary coil of the attachment device via an alternating magnetic field, which is generated by the primary coil and tapped by the secondary coil.
  • an induction voltage is generated by means of the alternating magnetic field, which can be used to operate the attachment device.
  • Primary coil and secondary coil can also be considered as two halves of a separable transformer, which is why this type of coupling and power transmission is also called "transformer coupling".
  • a set-top device can be any electrically operable device for food treatment, such as a small household appliance (coffee maker, waffle iron, etc.) or a cooking utensils (pot, pan, etc.).
  • the operating device base station
  • the operating device is adapted to transmit an operating power to the attachment device positioned at the work zone by means of inductive coupling.
  • the operating device may, for example, be present as a compact unit or be equipped with at least one separate working zone, which is or can be operated via a control device (common in the case of several work zones). Under a working zone that surface of the operating device is called, to which an attachment device is operable.
  • the working zone can be so pronounced that substantially only through it the associated alternating magnetic field is emitted for transformer coupling with the attachment device.
  • the work zone may also be referred to as a cooking zone, however, the present invention is not limited thereto.
  • the operating device has at least one receiver assigned to the working zone for the wireless reception of data from the attachment device.
  • This receiver may be located in the working zone (i.e., in or under the working zone) or next to the working zone (in particular up to 5 cm next to the working zone).
  • the receiver can in particular be arranged closer to its work zone assigned to it than to another work zone.
  • the attachment device has a transmitter for wireless transmission of data to the operating device.
  • a transmitter is generally understood to mean a transmitting device for access to a transmission channel to the receiver.
  • the transmitter of the attachment and the receiver of the control gear are coordinated so that they can communicate.
  • the transmitter and the receiver can operate on the same or the same data protocol (s) and use a same frequency band or bands.
  • the transmitter can advantageously be set up to be fed by means of the operating power transmitted by the operating device. This means that the transmitter can only transmit if the attachment can draw power from the transformer coupling.
  • the attachment device has at least one secondary coil for continuously receiving energy from the alternating magnetic field, in general: an electromagnetic excitation field. From the magnetic alternating field inductive absorbed energy is used on the one hand to power the cooking appliance (operation of a heating element, etc.) and on the other hand to power at least the transmitter and possibly other low-voltage components such as integrated circuits.
  • the secondary coil may be followed by a switching regulator, which rectifies the energy coupled out of the power supply to a voltage level suitable for operating the low-voltage components.
  • an effective vertical distance of the attachment device from the working zone within which sufficient power is still transmitted for the operation of the transmitter is less than 2 cm, preferably not more than 0.75 mm.
  • a lateral offset within which sufficient power is still transmitted for the operation of the transmitter is preferably not more than 3 cm.
  • the operating device is preferably designed such that a distance between two cooking zones is so great that an attachment device can only be operated on a single working zone.
  • Presence of a set top device on an active work zone can then be detected by receiving data at the receiver associated with the work zone. Because the receiver receives data, means that an attachment device can pick up power from the alternating magnetic field and therefore must be in the near field of the working zone to operate the transmitter. The presence of an attachment device can thus be easily and reliably detected without dedicated attachment detection device (weight sensor, etc.) or position determination.
  • a short-range transmitter may be used whose range is so low that its data is received only by the recipient of the associated work zone, but not by receivers associated with other work zones.
  • the short range can be realized by a power setting and / or directional characteristics of the transmitter.
  • a short-range transmitter need no elaborate measures to prevent crosstalk on the receiver to be provided.
  • a short-range transmitter can have an antenna in the bottom of the attachment for a particularly simple and compact design.
  • the signal transmission can be transmitted over the same turns over which the power is transmitted, for. B. from a secondary coil to the primary coil in unidirectional data transmission and between the two coils in bidirectional data transmission. This eliminates the need for a separate antenna.
  • the signal transmission can alternatively be carried out via inductively coupled signal windings in the operating device and food preparation device, which are designed separately from the power windings.
  • the signal winding (s) may or may in particular be arranged on a plane with the power windings, for. B. the power windings on the outside circumferentially. Due to the coil arrangement, the data transmission is also limited to the near field between attachment device and operating device, a lateral antenna radiation is negligible.
  • the set-top device further includes at least one integrated circuit for processing data and outputting data to the transmitter based on the processing.
  • the integrated circuit can thus process data, for. B. read, modify, link, caching, format, etc., and output this data or derived data to the transmitter for transmission to an external unit.
  • Data to be processed may be provided by another unit, e.g. As a sensor, data supplied or be stored in or on the integrated circuit data, z. As an identifier (serial number, etc.) or a property of the attachment.
  • the transmitter may be at least partially integrated in the integrated circuit. As a result, a particularly compact design is achieved. Alternatively, the transmitter is a different from the integrated circuit device.
  • the transmitter may include a modulator and an antenna downstream of the modulator.
  • the modulator may be integrated into the integrated circuit, but not the antenna.
  • Removal of a set-top box from an active work zone can be determined by aborting a reception of data at the work zone associated receiver, since in this case it is assumed that the transmitter none of his Operation receives more power because it is no longer in the near field of the work zone.
  • removal of an attachment device can be easily and reliably detected without dedicated attachment detection device (weight sensor, etc.) or position determination.
  • the powered or energized attachment device can independently transmit data to the operating device, eg. B. cyclically within predetermined time intervals, z. B. every 100 ms, whereby an optimal data rate is adjustable.
  • an optimal data rate is adjustable.
  • measurement data, z. As a temperature, humidity or pressure, independently transmitted to the operating device, as a memory overflow can be prevented.
  • the top-mounted device can be identified at least on the basis of the data sent by the attachment to the operating device.
  • the set-top device can also be identified independently of the data transmitted by the transmitter, as disclosed, for example, in DE 101 56 777 A1. In doing so, a selection of data that can be used for identification (“identification data”) is not restricted.
  • Fig. 3 shows a flow chart for a recognition process.
  • the pot 101 is equipped with an integrated circuit 116 for processing data and outputting data to a transmitter.
  • a temperature sensor 127 for determining a temperature at the pot 116 is connected.
  • the integrated circuit 116 cyclically senses the temperature sensor 127, processing the sensed temperature signals into a predetermined data and data rate Protocol structure and transmits the processed temperature data to a transmitter.
  • the transmitter has an unmarked modulator and a downstream transmitting antenna. As the transmitting antenna used here for power transmission secondary coil 1 14.
  • the data from the secondary coil 1 14 radiated data signals are received by the serving as a receiving antenna of the operating device 106 primary coil 1 11, demodulated in a not shown demodulator of the operating device 106 and to a control unit 110th of the operating device 106 forwarded.
  • the control unit which here includes a microcontroller
  • FIG. 2 shows a sketch of a simplified control structure of a system comprising an intelligent pot 201 and an operating device 206.
  • the remaining parts of the pot electronics 223 are operated, of which an analog measuring electronics 225, an integrated circuit 216 and a modulator 226 are shown here.
  • analog measuring electronics 225 measuring signals of various sensors of the pot 201 are sensed.
  • temperature sensors 227 are shown here, but other sensors with the analog measuring electronics 225 may be connected, for. B. pressure sensors or humidity sensors.
  • a self-temperature sensor 217 is present directly at a measuring input of the analog measuring electronics 225. This thus measures the temperature in the range of this measuring input of the analog measuring electronics 225; Since the well electronics 223 are relatively compactly housed on a common board (not shown), the temperature at that measurement input is also considered to be representative of the temperature at the integrated circuit 216.
  • the antenna 228 is designed here as a parallel to the pot bottom 220 extending signal winding.
  • other measurement data can also be processed by the integrated circuit 216 and sent to the module. lator 226 forwarded as a measurement signal of a secondary-side power voltage.
  • other data may be processed by the integrated circuit 216 and passed to the modulator 226, such as identification data (ID code, etc.), and operational data, cyclic or, in the case of bidirectional communication, polled.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a mounting device (101) on a working zone (113) of an operating appliance (106), wherein the operating appliance (106) is designed to transfer an operating power to the mounting device (101) positioned on the working zone (113) by means of inductive coupling, the operating appliance (106) comprising at least one receiver allocated to the working zone (113) for the wireless reception of data from the mounting device (101). The mounting device (101) comprises a transmitter for the wireless transmission of data to the operating appliance (106). The transmitter (226) is designed to be supplied by means of the operating power transmitted from the operating appliance (106), wherein the method allows to determine a presence of a mounting device (101) on an active working zone (113) by receiving data in the receiver (229) allocated to the working zone (113).

Description

Verfahren zum Betreiben eines Aufsatzgeräts Method for operating a set-top device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Aufsatzgeräts an einer Arbeitszone eines Betriebsgeräts und ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtetes Betriebsgerät.The invention relates to a method for operating a set-top device on a working zone of a control gear and a set up for carrying out the method control gear.
DE 101 56 777 A1 offenbart ein Verfahren zur Übertragung der Einstellungsdaten einer Kochstelle eines Gargeräts auf eine andere Kochstelle desselben Gargeräts. Ein Verfahren der eingangs genannten Art, das so auszugestalten ist, dass es mit beliebigem Kochgeschirr durchführbar ist, ist gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: a) Erkennen mittels eines unabhängig von einem Datenträger am Kochgeschirr arbeitenden Erfassungssystems, ob sich Kochgeschirr auf einer Kochstelle befindet, b) Erfassen der aktuellen Einstellungsdaten einer belegten Kochstelle mittels einer Steuereinheit, c) Erkennen mittels des Erfassungssystems, ob Kochgeschirr von einer Kochstelle auf eine andere Kochstelle versetzt wurde und d) Übermitteln der im Verfahrensschritt b) erfassten Einstellungsdaten der ersten Kochstelle mittels der Steuereinheit an die neu belegte Kochstelle. Weiterhin wird ein Gargerät zur Durchführung dieses Verfahrens offenbart.DE 101 56 777 A1 discloses a method for transmitting the setting data of a cooking point of a cooking appliance to another cooking point of the same cooking appliance. A method of the type mentioned, which is to be designed so that it can be carried out with any cookware, is characterized by the method steps: a) detection by means of a working independently of a disk on the cookware detection system, if cookware is located on a cooking surface, b) Detecting the current setting data of an occupied hotplate by means of a control unit; c) detecting by means of the detection system whether cookware has been moved from one cooking position to another cooking position; and d) transmitting the setting data of the first cooking position detected in method step b) to the newly occupied one by means of the control unit cooking. Furthermore, a cooking appliance for carrying out this method is disclosed.
DE 103 55 455 A1 offenbart eine Gaskochstelle sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Gaskochstelle. Es sind Gaskochstellen mit einem Heizfeld bekannt, das eine Anzahl von Gasbrennern zur Beheizung zumindest eines auf dem Heizfeld abgestellten Gargutbehältnisses aufweist, und mit einem Topferkennungsmittel, das die Größe des Gargutbehältnisses erfasst. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Gaskochstelle erfasst das Topferkennungsmittel unabhängig von der Position des Gargutbehältnisses auf dem Heizfeld die Größe des Gargutbehältnisses.DE 103 55 455 A1 discloses a gas hob as well as a method for operating a gas hob. There are gas hobs with a heating field is known, which has a number of gas burners for heating at least one parked on the heating Gargutbehältnisses, and with a pot detection means that detects the size of the Gargutbehältnisses. To increase the operational reliability of the gas hob, the pot detection means detects the size of the Gargutbehältnisses regardless of the position of the Gargutbehältnisses on the heating field.
US 5,746,1 14 beschreibt ein intelligentes Garsystem, umfassend Gargeschirr wie etwa Kochtöpfe, Suppentöpfe usw., die einen Temperatursensor zum Erfassen entweder der Temperatur des Gargeschirrs oder irgendeines sich darin befindlichen Inhalts aufweisen. Eine Vielzahl von Heizoberflächen weist jeweils eine Oberfläche zum Tragen des Gargeschirrs und zum Übertragen von Wärme auf das Gargeschirr auf. Ein Temperatursteuerknopf zum Einstellen einer gewünschten Gartemperatur und ein Zeitsteuerknopf werden ebenfalls bereitgestellt. Ein Controller ist zum Steuern der Temperatur der Heizoberfläche beruhend auf Temperatursignalen, die er vom Sensor empfängt, und der gewünschten Gartemperatur über eine Infrarotschnittstelle mit dem Temperatursteuerknopf, dem Zeitsteuerknopf, der Heizoberfläche und dem Temperatursensor funktionell verbunden. Jedes der Gargeschirre und jede der Heizoberflächen werden vom Controller unterschieden, um die Bewegung jeglichen Gargeschirrs zwischen einer oder mehreren Heizoberflächen nachzuverfolgen. Wenn ein Gargeschirr von einer Heizoberfläche zu einer anderen versetzt wird, wird die der Heizoberfläche zugehörige gewünschte Temperatur zusammen mit dem Gargeschirr übertragen, um die neue Heizoberfläche zu steuern. Wenn eine gewünschte Garzeitspanne eingestellt wird, kann der verbleibende Teil der gewünschten Garzeitspanne zusammen mit der gewünschten Gartemperatur übertragen werden.US 5,746,114 describes an intelligent cooking system comprising cooking utensils such as saucepans, soup pans, etc., which have a temperature sensor for detecting either the temperature of the cooking utensil or any contents therein. A plurality of heating surfaces each have a surface for carrying the cooking utensils and transferring heat to the cooking utensils. A temperature control knob for setting a desired cooking temperature and a timer button are also provided. A controller is for controlling the temperature of the heating surface based on temperature signals it receives from the sensor and the desired cooking temperature via an infrared interface with the temperature control knob, the timer button, the heating surface and the temperature sensor functionally connected. Each of the cookware and each of the heating surfaces are differentiated from the controller to track the movement of any cooking utensils between one or more heating surfaces. When a cooking utensil is displaced from one heating surface to another, the desired temperature associated with the heating surface is transferred together with the cooking utensil to control the new heating surface. When a desired cooking time is set, the remaining portion of the desired cooking time can be transmitted along with the desired cooking temperature.
Beispielsweise aus DE 103 43 01 1 A1 , DE 10 2005 022 352 A1 , DE 10 2006 017 800 A1 und DE 10 2006 017 801 A1 ist eine Leistungsübertragung von einer Arbeitszone eines Betriebsgeräts auf ein Aufsatzgerät mittels induktiver Kopplung bekannt. Unter einer induktiven Kopplung wird dabei die Kopplung einer Primärspule des Betriebsgeräts und einer Sekundärspule des Aufsatzgeräts über ein magnetisches Wechselfeld verstanden, welches von der Primärspule erzeugt und von der Sekundärspule abgegriffen wird. In der Sekundärspule wird mittels des magnetischen Wechselfelds eine Induktionsspannung erzeugt, die zum Betrieb des Aufsatzgeräts verwendet werden kann. Primärspule und Sekundärspule können dabei auch als zwei Hälften eines trennbaren Transformators angesehen werden, weshalb diese Art von Kopplung und Leistungsübertragung auch "transformatorische Kopplung" genannt wird.For example, DE 103 43 01 1 A1, DE 10 2005 022 352 A1, DE 10 2006 017 800 A1 and DE 10 2006 017 801 A1 disclose a power transmission from a working zone of an operating device to an attachment device by means of inductive coupling. An inductive coupling is understood to be the coupling of a primary coil of the operating device and a secondary coil of the attachment device via an alternating magnetic field, which is generated by the primary coil and tapped by the secondary coil. In the secondary coil, an induction voltage is generated by means of the alternating magnetic field, which can be used to operate the attachment device. Primary coil and secondary coil can also be considered as two halves of a separable transformer, which is why this type of coupling and power transmission is also called "transformer coupling".
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders einfache und zuverlässige Möglichkeit zur Erkennung eines Aufsatzgeräts an einer Arbeitszone eines Betriebsgeräts bereitzustellen, das über das Betriebsgerät mittels transformatorischer oder induktiver Kopplung mit Leistung versorgt wird.It is the object of the present invention to provide a particularly simple and reliable way of detecting a set-top device at a working zone of a control gear, which is supplied with power via the operating device by means of transformer or inductive coupling.
Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens und eines Betriebsgeräts nach dem jeweiligen unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This object is achieved by means of a method and a control gear according to the respective independent claim. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Das Verfahren dient zum Betreiben eines Aufsatzgeräts an einer Arbeitszone eines Betriebsgeräts. Ein Aufsatzgerät kann insbesondere jegliches elektrisch betreibbare Gerät zur Lebensmittelbehandlung sein, wie ein Haushaltskleingerät (Kaffeemaschine, Waffeleisen usw.) oder ein Gargeschirr (Topf, Pfanne usw.). Das Betriebsgerät (Basisstation) ist dazu eingerichtet, mittels induktiver Kopplung eine Betriebsleistung an das an der Arbeitszone positionierte Aufsatzgerät zu übertragen. Das Betriebsgerät kann beispielsweise als kompakte Einheit vorliegen oder mit mindestens einer separaten Arbeitszone, die über eine (im Falle mehrerer Arbeitszonen gemeinsame) Steuereinrichtung betreibbar ist bzw. sind, ausgerüstet sein. Unter einer Arbeitszone wird diejenige Fläche des Betriebsgeräts genannt, an dem ein Aufsatzgerät betreibbar ist. Insbesondere kann die Arbeitszone so ausgeprägt sein, dass im Wesentlichen nur durch sie hindurch das zugehörige magnetische Wechselfeld zur transformatorischen Kopplung mit dem Aufsatzgerät abgegeben wird. Im Kontext eines Kochfelds kann die Arbeitszone auch als Kochzone bezeichnet werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.The method is used to operate a set-top device at a work zone of a control gear. In particular, a set-top device can be any electrically operable device for food treatment, such as a small household appliance (coffee maker, waffle iron, etc.) or a cooking utensils (pot, pan, etc.). The operating device (base station) is adapted to transmit an operating power to the attachment device positioned at the work zone by means of inductive coupling. The operating device may, for example, be present as a compact unit or be equipped with at least one separate working zone, which is or can be operated via a control device (common in the case of several work zones). Under a working zone that surface of the operating device is called, to which an attachment device is operable. In particular, the working zone can be so pronounced that substantially only through it the associated alternating magnetic field is emitted for transformer coupling with the attachment device. In the context of a cooktop, the work zone may also be referred to as a cooking zone, however, the present invention is not limited thereto.
Das Betriebsgerät weist mindestens einen der Arbeitszone zugeordneten Empfänger zum drahtlosen Empfang von Daten von dem Aufsatzgerät auf. Dieser Empfänger kann im Bereich der Arbeitszone (d. h., in oder unter der Arbeitszone) oder neben der Arbeitszone (insbesondere bis zu 5 cm neben der Arbeitszone) angeordnet sein. Der Empfänger kann insbesondere näher an seiner ihm zugeordneten Arbeitszone angeordnet sein als einer anderen Arbeitszone.The operating device has at least one receiver assigned to the working zone for the wireless reception of data from the attachment device. This receiver may be located in the working zone (i.e., in or under the working zone) or next to the working zone (in particular up to 5 cm next to the working zone). The receiver can in particular be arranged closer to its work zone assigned to it than to another work zone.
Das Aufsatzgerät weist einen Sender zum drahtlosen Übertragen von Daten an das Betriebsgerät auf. Dabei wird unter einem Sender ganz allgemein eine Sendeeinrichtung für den Zugang zu einem Übertragungskanal zum Empfänger verstanden. Der Sender des Aufsatzgeräts und der Empfänger des Betriebsgeräts sind aufeinander abgestimmt, so dass sie sich verständigen können. Insbesondere können der Sender und der Empfänger mit dem gleichen oder den gleichen Datenprotokoll(en) arbeiten und ein gleiches Frequenzband oder Frequenzbänder verwenden.The attachment device has a transmitter for wireless transmission of data to the operating device. In this case, a transmitter is generally understood to mean a transmitting device for access to a transmission channel to the receiver. The transmitter of the attachment and the receiver of the control gear are coordinated so that they can communicate. In particular, the transmitter and the receiver can operate on the same or the same data protocol (s) and use a same frequency band or bands.
Der Sender kann vorteilhafterweise dazu eingerichtet sein, mittels der von dem Betriebsgerät übertragenen Betriebsleistung gespeist zu werden. Dies bedeutet, dass der Sender nur senden kann, wenn das Aufsatzgerät Leistung aus der transformatorischen Kopplung ziehen kann. Dazu weist das Aufsatzgerät mindestens eine Sekundärspule zur kontinuierlichen Aufnahme von Energie aus dem magnetischen Wechselfeld, allgemein: einem elektromagnetischen Anregungsfeld, auf. Aus dem magnetischen Wechselfeld induktiv aufgenommene Energie wird einerseits zur Leistungsversorgung des Gargeräts (Betrieb eines Heizelements usw.) verwendet und andererseits zur Speisung mindestens des Senders und ggf. noch anderen Niedervoltkomponenten wie integrierten Schaltungen. Dazu kann der Sekundärspule ein Schaltregler nachgeschaltet sein, welcher aus der Leistungsversorgung ausgekoppelte Energie auf einen zum Betreiben der Niedervoltkomponenten geeigneten Spannungspegel gleichrichtet.The transmitter can advantageously be set up to be fed by means of the operating power transmitted by the operating device. This means that the transmitter can only transmit if the attachment can draw power from the transformer coupling. For this purpose, the attachment device has at least one secondary coil for continuously receiving energy from the alternating magnetic field, in general: an electromagnetic excitation field. From the magnetic alternating field inductive absorbed energy is used on the one hand to power the cooking appliance (operation of a heating element, etc.) and on the other hand to power at least the transmitter and possibly other low-voltage components such as integrated circuits. For this purpose, the secondary coil may be followed by a switching regulator, which rectifies the energy coupled out of the power supply to a voltage level suitable for operating the low-voltage components.
Da die transformatorische Kopplung typischerweise eine Nahfeld- oder Nahbereichskopplung ist, wird der Sender auch erst dann arbeiten können, wenn sich das Aufsatzgerät bereits nahe an der Arbeitszone befindet. Vorzugsweise beträgt ein effektiver senkrechter Abstand des Aufsatzgeräts von der Arbeitszone, innerhalb dessen noch eine für den Betrieb des Senders ausreichende Leistung übertragen wird, weniger als 2 cm, vorzugsweise nicht mehr als 0,75 mm. Ein seitlicher Versatz, innerhalb dessen noch eine für den Betrieb des Senders ausreichende Leistung übertragen wird, beträgt vorzugsweise nicht mehr als 3 cm. Das Betriebsgerät ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass ein Abstand zwischen zwei Kochzonen so groß ist, dass ein Aufsatzgerät nur an einer einzigen Arbeitszone betreibbar ist.Since the transformer coupling is typically near-field or near-field coupling, the transmitter will only be able to operate when the attachment is already close to the work zone. Preferably, an effective vertical distance of the attachment device from the working zone within which sufficient power is still transmitted for the operation of the transmitter is less than 2 cm, preferably not more than 0.75 mm. A lateral offset within which sufficient power is still transmitted for the operation of the transmitter is preferably not more than 3 cm. The operating device is preferably designed such that a distance between two cooking zones is so great that an attachment device can only be operated on a single working zone.
Eine Anwesenheit eines Aufsatzgeräts an einer aktiven Arbeitszone kann dann durch einen Empfang von Daten an dem der Arbeitszone zugeordneten Empfänger festgestellt werden. Denn dass der Empfänger Daten empfängt, bedeutet, dass ein Aufsatzgerät Leistung aus dem magnetischen Wechselfeld abgreifen kann und sich daher zum Betrieb des Senders im Nahfeld der Arbeitszone befinden muss. Die Anwesenheit eines Aufsatzgeräts kann also einfach und zuverlässig ohne dedizierte Aufsatzerkennungsvorrichtung (Gewichtssensor usw.) oder Positionsbestimmung festgestellt werden.Presence of a set top device on an active work zone can then be detected by receiving data at the receiver associated with the work zone. Because the receiver receives data, means that an attachment device can pick up power from the alternating magnetic field and therefore must be in the near field of the working zone to operate the transmitter. The presence of an attachment device can thus be easily and reliably detected without dedicated attachment detection device (weight sensor, etc.) or position determination.
Insbesondere kann ein kurzreichweitiger Sender verwendet werden, dessen Reichweite so gering ist, dass seine Daten nur vom Empfänger der zugeordneten Arbeitszone empfangen werden, aber nicht von Empfängern, die anderen Arbeitszonen zugeordnet sind. Die kurze Reichweite kann durch eine Leistungseinstellung und / oder Richtcharakteristik des Senders realisiert werden. Durch die Verwendung eines kurzreichweitigen Senders brauchen am Empfänger keine aufwendigen Maßnahmen zur Verhinderung eines Übersprechens vorgesehen zu werden. Ein kurzreichweitiger Sender kann zur besonders einfachen und kompakten Ausgestaltung eine Antenne im Boden des Aufsatzgeräts aufweisen. Die Signalübertragung kann über die gleichen Windungen übertragen werden, über welche auch die Leistung übertragen wird, z. B. von einer Sekundärspule zur Primärspule bei unidirektionaler Datenübertragung und zwischen den beiden Spulen bei bidirektionaler Datenübertragung. Dadurch kann auf eine gesonderte Antenne verzichtet werden. Zur verringerten Störungsanfälligkeit kann die Signalübertragung alternativ über induktiv gekoppelte Signalwindungen in Betriebsgerät und Lebensmittelzubereitungsgerät durchgeführt werden, welche von den Leistungswindungen getrennt ausgeführt sind. Die Signalwindung(en) kann oder können insbesondere auf einer Ebene mit den Leistungswindungen angeordnet sein kann, z. B. die Leistungswindungen außenseitig umlaufend. Durch die Spulenanordnung wird die Datenübertragung ebenfalls auf das Nahfeld zwischen Aufsatzgerät und Betriebsgerät beschränkt, eine seitliche Antennenabstrahlung ist vernachlässigbar.In particular, a short-range transmitter may be used whose range is so low that its data is received only by the recipient of the associated work zone, but not by receivers associated with other work zones. The short range can be realized by a power setting and / or directional characteristics of the transmitter. By using a short-range transmitter need no elaborate measures to prevent crosstalk on the receiver to be provided. A short-range transmitter can have an antenna in the bottom of the attachment for a particularly simple and compact design. The signal transmission can be transmitted over the same turns over which the power is transmitted, for. B. from a secondary coil to the primary coil in unidirectional data transmission and between the two coils in bidirectional data transmission. This eliminates the need for a separate antenna. To reduce the susceptibility to interference, the signal transmission can alternatively be carried out via inductively coupled signal windings in the operating device and food preparation device, which are designed separately from the power windings. The signal winding (s) may or may in particular be arranged on a plane with the power windings, for. B. the power windings on the outside circumferentially. Due to the coil arrangement, the data transmission is also limited to the near field between attachment device and operating device, a lateral antenna radiation is negligible.
Das Aufsatzgerät weist ferner mindestens eine integrierte Schaltung zur Verarbeitung von Daten und zur Ausgabe von Daten an den Sender beruhend auf der Verarbeitung auf. Die integrierte Schaltung kann also Daten verarbeiten, z. B. einlesen, verändern, verknüpfen, Zwischenspeichern, formatieren usw., und diese Daten oder daraus abgeleitete Daten an den Sender zur Übertragung an eine externe Einheit ausgeben. Zu verarbeitende Daten können von einer anderen Einheit, z. B. einem Sensor, angelieferte Daten sein oder auch in oder an der integrierten Schaltung gespeicherte Daten sein, z. B. eine Kennung (Seriennummer usw.) oder eine Eigenschaft des Aufsatzgeräts.The set-top device further includes at least one integrated circuit for processing data and outputting data to the transmitter based on the processing. The integrated circuit can thus process data, for. B. read, modify, link, caching, format, etc., and output this data or derived data to the transmitter for transmission to an external unit. Data to be processed may be provided by another unit, e.g. As a sensor, data supplied or be stored in or on the integrated circuit data, z. As an identifier (serial number, etc.) or a property of the attachment.
Der Sender kann zumindest teilweise in die integrierte Schaltung integriert sein. Dadurch wird eine besonders kompakte Bauweise erreicht. Alternativ ist der Sender ein von der integrierten Schaltung unterschiedliches Bauelement.The transmitter may be at least partially integrated in the integrated circuit. As a result, a particularly compact design is achieved. Alternatively, the transmitter is a different from the integrated circuit device.
Der Sender kann einen Modulator und eine dem Modulator nachgeschaltete Antenne aufweisen. Bei einem solchen Aufbau des Senders mag beispielsweise der Modulator in die integrierte Schaltung integriert sein, die Antenne jedoch nicht.The transmitter may include a modulator and an antenna downstream of the modulator. In such a structure of the transmitter, for example, the modulator may be integrated into the integrated circuit, but not the antenna.
Ein Entfernen eines Aufsatzgeräts von einer aktiven Arbeitszone kann durch Abbruch eines Empfangs von Daten an dem der Arbeitszone zugeordneten Empfänger festgestellt werden, da in diesem Fall davon ausgegangen wird, dass der Sender keine zu seinem Betrieb notwendige Leistung mehr empfängt, da er sich nicht mehr im Nahfeld der Arbeitszone befindet. Also kann auch ein Entfernen eines Aufsatzgeräts einfach und zuverlässig ohne dedizierte Aufsatzerkennungsvorrichtung (Gewichtssensor usw.) oder Positionsbestimmung festgestellt werden.Removal of a set-top box from an active work zone can be determined by aborting a reception of data at the work zone associated receiver, since in this case it is assumed that the transmitter none of his Operation receives more power because it is no longer in the near field of the work zone. Thus, removal of an attachment device can be easily and reliably detected without dedicated attachment detection device (weight sensor, etc.) or position determination.
Das gespeiste oder bestromte Aufsatzgerät kann selbstständig Daten an das Betriebsgerät übermitteln, z. B. zyklisch innerhalb vorbestimmter Zeitintervalle, z. B. alle 100 ms, wodurch eine optimale Datenrate einstellbar ist. Vorteilhafterweise werden insbesondere Messdaten, z. B. eine Temperatur, Luftfeuchte oder ein Druck, selbstständig an das Betriebsgerät übermittelt, da so ein Speicherüberlauf verhindert werden kann.The powered or energized attachment device can independently transmit data to the operating device, eg. B. cyclically within predetermined time intervals, z. B. every 100 ms, whereby an optimal data rate is adjustable. Advantageously, in particular measurement data, z. As a temperature, humidity or pressure, independently transmitted to the operating device, as a memory overflow can be prevented.
Das Aufsatzgerät kann einen Empfänger zum drahtlosen Empfang von Daten von dem Betriebsgerät aufweisen, und das Betriebsgerät kann einen der Arbeitszone zugeordneten Sender zum drahtlosen Übertragen von Daten an das Aufsatzgerät aufweist, und zwar als Einzelgeräte oder in Form von Transceivern. Dies ermöglicht eine bidirektionale Datenkommunikation, die eine Abpassung des Aufsatzgeräts an den laufenden Betrieb ermöglicht und mittels derer es auch möglich wird, Daten vom Aufsatzgerät an das Betriebsgerät auf Anforderung des Betriebsgeräts zu übermitteln. Die nur aufforderungsweise Datenübermittlung verringert einen Datenoverhead und ermöglicht eine Ausgestaltung mit besonders einfachen und preiswerten Komponenten.The set top box may include a receiver for wirelessly receiving data from the operating unit, and the operating unit may include a transmitter associated with the work zone for wirelessly transmitting data to the set top box as stand-alone units or in the form of transceivers. This allows bidirectional data communication, which allows an adaptation of the attachment to the current operation and by means of which it is also possible to transmit data from the attachment to the operating device on request of the operating device. The only prompt data transmission reduces data overhead and allows a design with particularly simple and inexpensive components.
Um ein Wiedererkennen eines Aufsatzgeräts zu ermöglichen, kann das Aufsatzgerät zumindest anhand der vom Aufsatzgerät an das Betriebsgerät gesendeten Daten identifiziert werden. Zusätzlich kann das Aufsatzgerät auch unabhängig von den vom Sender übertragenen Daten identifiziert werden, wie beispielsweise in DE 101 56 777 A1 offenbart. Dabei ist eine Auswahl von Daten, die zur Identifizierung herangezogen werden können ("Identifizierungsdaten"), nicht eingeschränkt. Identifizierungsdaten können beispielsweise umfassen: nichtveränderliche Daten wie: eine Seriennummer des Aufsatzgeräts, einen Gerätetyp (Topf, Pfanne usw.), eine Systemzugehörigkeit (z. B. zu einer bestimmten Gerätereihe), Gerätemerkmale wie ein Vorhandensein eines Temperatursensors, eine maximale Leistungsaufnahme, ein Material des Gerätebodens, Koeffizienten (z. B. PID- Koeffizienten für eine PID-Regelung) usw., oder dynamische Daten wie: eine aktuelle Garguttemperatur. Diese Identifizierungsdaten werden mit der betroffenen Arbeitszone verknüpft, so dass eine eindeutige Zuordnung zwischen der Arbeitszone und den Identifi- zierungsdaten erreicht wird. Um eine Wiedererkennung eines Aufsatzgeräts zu ermöglichen, das von einer aktiven Arbeitszone abgenommen wird und folgend wieder auf dieselbe oder eine andere Arbeitszone aufgesetzt wird, kann ferner die Zuordnung der Identifizierungsdaten und der vor dem Entfernen aktuellen Betriebsdaten, welche einen Betriebsablauf des Aufsatzgeräts charakterisieren, für eine vorbestimmte Zeitdauer gespeichert werden. Die Betriebsdaten können beispielsweise eine Betriebsart (Stufenregelung, Temperaturregelung, Programmablauf usw.) und der Betriebsart zugehörige Betriebsparameter oder -einstellungen umfassen. Dann kann eine Wiedererkennung dadurch erreicht werden, dass bei einem Aufsatzgerät, das innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer nach dem Entfernen an einer Arbeitszone neu angeordnet wird, überprüft wird, ob die zur Identifizierung verwendeten Daten des Aufsatzgeräts oder davon abgeleitete Daten bereits gespeichert vorliegen. Falls dies der Fall ist, wird ein Wiederaufsetzen des zuvor entfernten Aufsatzgeräts angenommen.In order to make it possible to recognize a set-top device, the top-mounted device can be identified at least on the basis of the data sent by the attachment to the operating device. In addition, the set-top device can also be identified independently of the data transmitted by the transmitter, as disclosed, for example, in DE 101 56 777 A1. In doing so, a selection of data that can be used for identification ("identification data") is not restricted. Identification data may include, for example: non-variable data such as: a serial number of the set-top box, a device type (pot, pan, etc.), a system affiliation (eg, to a particular set of devices), device features such as a presence of a temperature sensor, maximum power consumption, a material of the instrument bottom, coefficients (eg PID coefficients for a PID control), etc., or dynamic data such as: a current cooking temperature. This identification data is linked with the affected work area so that a clear assignment between the work area and the identification cation data is achieved. In order to enable a recognition of a set-top device, which is removed from an active work area and subsequently put back on the same or another work zone, the assignment of the identification data and the current removal data prior to removal, which characterize an operation of the set-top device, for a be stored for a predetermined period of time. The operating data may include, for example, a mode (step control, temperature control, program flow, etc.) and the operating mode associated operating parameters or settings. Recognition can then be achieved by checking, in the case of a set-top device which is rearranged within a certain period of time after removal at a working zone, whether the data of the set-top device used for the identification or data derived therefrom are already stored. If this is the case, a replacement of the previously removed attachment is assumed.
Die vorbestimmte Zeitdauer kann beispielsweise zwischen 5 s und 3 min liegen, insbesondere zwischen 20 s und 45 s, speziell bei ca. 30 s. Das Aufsatzgerät kann somit bei einem Wiederaufsetzen des Aufsatzgeräts auf eine aktive Arbeitszone erkannt werden, falls das Wiederaufsetzen innerhalb der oben genannten Maximaldauern erfolgt. Dabei sind die Zeiten so abgestimmt, dass in der Praxis relevante Handlungen eines Bedieners, die nur ein zeitweiliges Entfernen des Aufsatzgeräts bedingen, wie ein Hinzufügen von Zutaten oder ein Austeilen von Speisen, umfasst sind.The predetermined period of time may for example be between 5 s and 3 min, in particular between 20 s and 45 s, especially at about 30 s. The attachment device can thus be recognized when the attachment device is restarted on an active work zone if the restart takes place within the abovementioned maximum duration. In this case, the times are coordinated so that in practice relevant actions of an operator, which only involve temporary removal of the attachment, such as adding ingredients or distributing meals, are included.
Zur besonders bequemen Bedienung kann ein zuvor vom Betriebsgerät entferntes Aufsatzgerät an einer aktiven Arbeitszone der Betriebsvorrichtung dadurch wiedererkannt werden, dass überprüft wird, ob die zur Identifizierung verwendeten Daten des Aufsatzgeräts bereits gespeichert vorliegen, und falls dies der Fall ist, ein mit dem Entfernen unterbrochener Betriebsablauf an der Arbeitszone des wiedererkannten Aufsatzgeräts wieder aufgenommen wird oder einem Bediener zur Aufnahme angeboten wird. Ein Bediener braucht dann keine oder nur wenige lästige Neueinstellungen der Arbeitszone oder Betriebsparameter vorzunehmen. Es entfällt also eine Neueingabe von bereits vorher eingestellten Werten bei lediglicher kurzzeitiger Bewegung des Aufsatzgeräts. Dies erhöht den Bedienkomfort insbesondere bei einer hohen Komplexität des Systems aufgrund einer umfangreichen Ausstattung und vieler Wahlmöglichkeiten. Dazu kann es insbesondere bevorzugt sein, dass dann, wenn das Aufsatzgerät von einer ersten Arbeitszone entfernt und innerhalb der vorbestimmte Zeitdauer an einer zweiten Arbeitszone angeordnet wird, in der Zuordnung die dem Aufsatzgerät zugeordnete Arbeitszone aktualisiert wird.For particularly convenient operation, a previously removed from the control gear attachment to an active working zone of the operating device can be recognized by checking whether the data used for identification of the attachment are already stored, and if so, an interrupted operation with the removal is resumed at the work zone of the recognized attachment device or offered to an operator for recording. An operator then needs to make no or only a few annoying adjustments of the work zone or operating parameters. It therefore eliminates a re-entry of previously set values with merely short-term movement of the attachment. This increases the ease of use, especially with a high complexity of the system due to an extensive equipment and many options. For this purpose, it may be particularly preferred that when the attachment device is removed from a first working zone and disposed within a predetermined period of time at a second working zone, in the assignment, the working zone associated with the attachment device is updated.
Zur Unterscheidung auch zwischen identischen Aufsatzgeräten kann es bevorzugt sein, wenn die zur Identifizierung des Aufsatzgeräts verwendeten Daten eine aktuelle Temperatur des Aufsatzgeräts umfassen. Denn es ist unwahrscheinlich, dass zwei konstruktiv identische Geräte auch genau dieselbe Temperatur aufweisen. Wird nun ein Aufsatzgerät entfernt, z. B. ein Topf mit einer garenden Speise, kann das Aufsatzgerät wiedererkannt werden, wenn bei einem erneuten Aufsetzen die abgefühlte Temperatur sich innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs um die zuvor gespeicherte Temperatur herum befindet und insbesondere gesunken ist. Der Temperaturbereich kann beispielsweise empirisch aus einem Abkühlvorgang des Aufsatzgeräts bestimmt werden. Die Temperatur als Identifikationsmerkmal kann somit einen Temperaturbereich umfassen, der eine Abkühlung des Aufsatzgeräts innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer berücksichtigt.To distinguish between identical attachment devices, it may be preferred if the data used to identify the attachment device comprise a current temperature of the attachment device. Because it is unlikely that two structurally identical devices also have exactly the same temperature. If now a top unit removed, z. As a pot with a cooking food, the attachment device can be recognized if the sensed temperature is within a predetermined temperature range around the previously stored temperature around and in particular has fallen back on a new touchdown. The temperature range can for example be determined empirically from a cooling process of the attachment device. The temperature as an identification feature may thus include a temperature range that takes into account a cooling of the attachment device within the predetermined period of time.
Mit der Wiedererkennung können unter anderem die folgenden Fälle abgedeckt werden:Recognition can cover the following cases, among others:
a) Entfernen und Wiederaufsetzen des Aufsatzgeräts auf die gleiche Arbeitszone innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer.a) removing and replacing the set-top device to the same working zone within the predetermined period of time.
b) Entfernen und Wiederaufsetzen des Aufsatzgeräts auf eine andere Arbeitszone innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer.b) Removal and replacement of the attachment to another work area within the predetermined period of time.
c) Tauschen von Arbeitszonen zwischen zwei oder mehr Aufsatzgeräten.c) Exchange work zones between two or more attachment devices.
Dabei wird jeweils vorausgesetzt, dass die jeweilige Arbeitszone, auf die ein Aufsatzgerät wieder aufgesetzt wird, aktiv ist oder innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer aktiviert (angeschaltet o. ä.) wird. In den Fällen a) bis c) wird. Ein Betriebsablauf wird dann mit den gespeicherten Betriebsdaten fortgesetzt. Bei einem Anordnen eines Aufsatzgeräts an einer ausgeschalteten Arbeitszone wird keine Leistung übertragen und somit auch keine Aktion durchgeführt. Das Betriebsgerät ist mit mindestens einer Arbeitszone zum Betreiben eines Aufsatzgeräts an der Arbeitszone ausgerüstet, wobei das Betriebsgerät an jeder Arbeitszone eine Primärspule zur induktiven Kopplung mit dem an der Arbeitszone positionierten Aufsatzgerät aufweist und ferner mindestens einen der Arbeitszone zugeordneten Empfänger zum drahtlosen Empfang von Daten von dem Aufsatzgerät aufweist. Das Betriebsgerät ist dazu eingerichtet, eine Anwesenheit eines Aufsatzgeräts an einer aktiven Arbeitszone durch Empfang von Daten an dem der Arbeitszone zugeordneten Empfänger festzustellen. Vorteile und weitere Ausgestaltungen sind aus dem bereits beschriebenen Verfahren entnehmbar.It is assumed in each case that the respective working zone to which an attachment device is put back on is active or activated within the predetermined time period (switched on o. Ä.) Is. In cases a) to c) is. An operation is then continued with the stored operating data. When arranging a set-top device at a work zone that has been switched off, no power is transmitted and therefore no action is taken. The operating device is equipped with at least one working zone for operating a set-top device at the work zone, the operating device having at each work zone a primary coil for inductive coupling with the attachment device positioned at the work zone, and at least one receiver associated with the work zone for wirelessly receiving data from the workstation Attachment device has. The operating device is set up to detect the presence of a set-top device on an active work zone by receiving data at the receiver associated with the work zone. Advantages and further embodiments can be taken from the method already described.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.In the following figures, the invention will be described schematically with reference to exemplary embodiments. It can be provided with the same reference numerals for better clarity identical or equivalent elements.
Fig. 1 zeigt ein System aus einem Betriebsgerät zum Betreiben eines Aufsatzgeräts mittels transformatorischer Energieübertragung und einem darauf angeordneten Topf als Aufsatzgerät;1 shows a system comprising an operating device for operating a set-top device by means of transformatory energy transmission and a pot arranged thereon as a top-mounted device;
Fig. 2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur des Systems aus Fig. 1 ;Fig. 2 shows a sketch of a simplified control structure of the system of Fig. 1;
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm für einen Wiedererkennungsablauf.Fig. 3 shows a flow chart for a recognition process.
Fig. 1 zeigt ein Aufsatzgerät in Form eines intelligenten Topfs 101 , der einen elektrischen Verbraucher darstellt. Der Topf 101 weist einen Grundkörper 102 mit einem Deckel und Griffen sowie eine als Antriebseinheit ausgebildete Sekundärspule 1 14 auf. Der Topf 101 ist auf einer Oberfläche einer Arbeitsplatte 105 eines Betriebsgeräts 106 zum Betrieb des Topfs 101 angeordnet. Unter der Arbeitsplatte 105 ist eine Energieübertragungseinheit 107 montiert. Diese weist ein Gehäuse 108 mit einem Betätigungselement 109 zum Ein- und Ausschalten der Energieübertragungseinheit 107 auf. Ferner umfasst die Energieübertragungseinheit 107 eine Primärspule 11 1 und eine Stromerzeugungseinheit 112 zur Versorgung der Primärspule 1 11 mit einem Wechselstrom. Die Stromerzeugungseinheit 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wechselrichter ausgebildet. Die Primärspule 111 ist in Form einer ebenen Spiralwicklung gewickelt. Beim Betrieb der Energieübertragungseinheit 107 und des Topfes 101 wird die Primärspule 1 11 mit dem Wechselstrom gespeist und erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Mittels eines Feldflusses dieses Wechselfelds überträgt die Primärspule 11 1 durch Induktion Energie an die Sekundärspule 1 14, welche an einer auf der Oberfläche der Arbeitsplatte 105 gezeichneten Arbeitszone (Energieübertragungsbereich) 113a angeordnet ist. An einer benachbarten Arbeitszone 113b ist kein Aufsatzgerät angeordnet. Die Sekundärspule 1 14 ist als ebene Spiralwicklung ausgebildet. Die Arbeitszonen 1 13a und 1 13b sind mittels einer jeweiligen Linie 115a, 1 15b auf der Arbeitsplatte 105 eingezeichnet. In der Sekundärspule 1 14 wird durch den magnetischen Feldfluss eine Sekundärspannung induziert, die als Betriebsspannung für einen Betrieb des Topfs 101 genutzt wird. Der Topf 101 kann von der Arbeitszone 1 13 entfernt werden, wodurch die Sekundärspule 1 14 von der Primärspule 11 1 getrennt wird. An die Arbeitszone 113 können dann weitere elektrische Verbraucher gebracht werden, wie z. B. eine Kaffeemaschine, ein Mixer, ein Ladegerät, eine Friteuse, ein Toaster, ein Wasserkocher usw. (auch als 'Haushaltskleingeräte' bezeichnet), die jeweils eine oder mehrere Sekundärspulen aufweisen und von einem drahtlosem Zusammenwirken der jeweiligen Sekundärspule mit der Primärspule 11 1 eine Betriebsenergie beziehen.Fig. 1 shows an attachment device in the form of a smart pot 101, which represents an electrical consumer. The pot 101 has a base body 102 with a lid and handles and a secondary coil 1 14 designed as a drive unit. The pot 101 is arranged on a surface of a worktop 105 of an operating device 106 for operating the pot 101. Under the worktop 105, a power transmission unit 107 is mounted. This has a housing 108 with an actuating element 109 for switching the energy transfer unit 107 on and off. Further, the power transmission unit 107 includes a primary coil 11 1 and a power generation unit 112 for supplying the primary coil 1 11 with an alternating current. The power generation unit 112 is formed as an inverter in this embodiment. The primary coil 111 is wound in the form of a plane spiral winding. During operation of the energy transfer unit 107 and the pot 101, the primary coil 1 11 with the alternating current fed and generates a magnetic alternating field. By means of a field flux of this alternating field, the primary coil 11 1 transmits by induction energy to the secondary coil 1 14, which is arranged on a drawn on the surface of the work surface 105 working zone (energy transfer area) 113 a. At a neighboring working zone 113b no attachment device is arranged. The secondary coil 1 14 is formed as a planar spiral winding. The working zones 1 13a and 13b are shown on the work plate 105 by means of a respective line 115a, 15b. In the secondary coil 1 14, a secondary voltage is induced by the magnetic field flux, which is used as the operating voltage for an operation of the pot 101. The pot 101 can be removed from the working zone 1 13, whereby the secondary coil 1 14 is separated from the primary coil 11 1. To the working zone 113 then more electrical consumers can be brought, such. As a coffee maker, a mixer, a charger, a fryer, a toaster, a kettle, etc. (also referred to as 'small household appliances'), each having one or more secondary coils and a wireless interaction of the respective secondary coil with the primary coil 11. 1 receive an operating energy.
In der Arbeitsplatte 105 ist ferner ein Bedienfeld in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms 104 eingelassen, auf dem Anzeigeelemente und Betätigungselemente frei programmierbar sind. Der berührungsempfindliche Bildschirm 104 kann beispielsweise ein Flüssigkristall- oder LED-Bildschirm sein, der von einer berührungsempfindlichen Folie, z. B. einer ITO-Folie, abgedeckt ist. Dadurch kann eine große Zahl unterschiedlicher Betätigungselemente wie Taster, Zirkularslider, Linearslider im Wesentlichen beliebig auf dem Bedienfeld dargestellt werden, was eine sehr flexible Bedienerführung erlaubt. Mittels des Bedienfelds 104 können insbesondere die beiden Arbeitszonen 1 13a und 1 13b unabhängig voneinander gesteuert werden, z. B. aktiviert (eingeschaltet) und deaktiviert (ausgeschaltet) werden und Betriebsparameter dort angeordneter Aufsatzgeräts 101 eingestellt werden. Auch kann ein Betriebsablauf eines jeweiligen Aufsatzgeräts 101 gestartet werden.In the worktop 105, a control panel in the form of a touch-sensitive screen 104 is further embedded on the display elements and actuators are freely programmable. The touch-sensitive screen 104 may be, for example, a liquid crystal or LED screen formed by a touch-sensitive film, e.g. As an ITO film is covered. As a result, a large number of different actuation elements, such as push buttons, circular sliders, linear sliders, can be displayed essentially as desired on the control panel, which allows a very flexible user guidance. By means of the control panel 104, in particular the two working zones 1 13a and 1 13b can be controlled independently of each other, for. B. activated (turned on) and deactivated (turned off) and operating parameters arranged thereon attachment 101 are set. Also, an operation of each attachment 101 may be started.
Der Topf 101 ist mit einer integrierten Schaltung 116 zur Verarbeitung von Daten und zur Ausgabe von Daten an einen Sender ausgerüstet. An einen Eingang der integrierten Schaltung 116 ist ein Temperatursensor 127 zur Bestimmung einer Temperatur am Topf 116 angeschlossen. Die integrierte Schaltung 116 fühlt den Temperatursensor 127 zyklisch ab, verarbeitete die abgefühlten Temperatursignale in eine vorbestimmte Daten- und Protokollstruktur und übermittelt die so verarbeiteten Temperaturdaten an einen Sender. Der Sender verfügt über einen nicht eingezeichneten Modulator und eine nachgeschaltete Sendeantenne. Als Sendeantenne dient hier die bereits zur Leistungsübertragung herangezogene Sekundärspule 1 14. Die von der Sekundärspule 1 14 ausgestrahlten Datensignale werden von der auch als Empfangsantenne des Betriebsgeräts 106 dienenden Primärspule 1 11 aufgenommen, in einem nicht eingezeichneten Demodulator des Betriebsgeräts 106 demoduliert und an eine Steuereinheit 110 des Betriebsgeräts 106 weitergeleitet. Unter anderem mittels der Temperaturdaten steuert die Steuereinheit ("Herdelektronik") 1 10, die hier einen MikroController umfasst, die Stromerzeugungseinheit 1 12.The pot 101 is equipped with an integrated circuit 116 for processing data and outputting data to a transmitter. To an input of the integrated circuit 116, a temperature sensor 127 for determining a temperature at the pot 116 is connected. The integrated circuit 116 cyclically senses the temperature sensor 127, processing the sensed temperature signals into a predetermined data and data rate Protocol structure and transmits the processed temperature data to a transmitter. The transmitter has an unmarked modulator and a downstream transmitting antenna. As the transmitting antenna used here for power transmission secondary coil 1 14. The data from the secondary coil 1 14 radiated data signals are received by the serving as a receiving antenna of the operating device 106 primary coil 1 11, demodulated in a not shown demodulator of the operating device 106 and to a control unit 110th of the operating device 106 forwarded. Among other things, by means of the temperature data controls the control unit ("stove electronics") 1 10, which here includes a microcontroller, the power generation unit 1 12th
Die Steuereinheit 1 10 weist einen hier nicht eingezeichneten Speicher auf, in dem eine Zuordnung zwischen einer Arbeitszone 113a, 113b, von vom Topf 101 auf das Betriebsgerät 106 übertragenen Identifizierungsdaten und Betriebsdaten zur vollständigen Charakterisierung eines Betriebsablaufs abgespeichert ist. Diese Zuordnung wird bei einer Änderung von Daten aktualisiert, z. B. bei einer Änderung von Betriebsdaten (Temperatur, Kochstufe usw.) oder einer Änderung der Kochzone des Aufsatzgeräts. Dadurch kann insbesondere ein Entfernen und Wiederaufsetzen eines Aufsatzgeräts erkannt werden, und es kann ein mit dem Entfernen unterbrochener Betriebsablauf nach dem Wiederaufsetzen ohne weitere Interaktion mit dem Bediener auf der Grundlage der zuvor gespeicherten Daten weitergeführt werden. Alternativ oder zusätzlich (z. B. bei einer längeren Unterbrechung) kann ein Bediener am Bedienfeld 104 gefragt werden, ob er den Betriebsablauf weiterführen möchte.The control unit 110 has a memory not shown here, in which an association between a working zone 113a, 113b, from the pot 101 to the operating device 106 transmitted identification data and operating data for the complete characterization of an operating sequence is stored. This mapping is updated as data changes, for example: B. in a change of operating data (temperature, cooking level, etc.) or a change in the cooking zone of the attachment. Thereby, in particular, removal and replacement of a set-top device can be detected, and a post-purged operation interrupted with the removal can be continued without further interaction with the operator on the basis of the previously stored data. Alternatively or additionally (eg in the case of a longer interruption), an operator on the control panel 104 can be asked if he would like to continue the operating procedure.
Zwar sind an dem Betriebsgerät nur zwei Arbeitszonen 113a, 113b gezeigt, jedoch sind auch weniger oder mehr Arbeitszonen realisierbar, insbesondere vier oder fünf Arbeitszonen.Although only two working zones 113a, 113b are shown on the operating device, fewer or more working zones can also be realized, in particular four or five working zones.
Fig. 2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur eines Systems aus einem intelligenten Topf 201 und einem Betriebsgerät 206.2 shows a sketch of a simplified control structure of a system comprising an intelligent pot 201 and an operating device 206.
Der intelligente Topf 201 weist einen Grundkörper 202 auf, der durch einen Topfboden 220 nach unten abgeschlossen wird, und in den Gargut 221 eingefüllt werden kann. An einer Unterseite des Topfbodens 220 verläuft eine Heizbahn 222 in Form einer verschlungenen Widerstandsdickschicht-Bahn, welche bei einer Bestromung aufgeheizt wird und so den Topfboden 220 zur Erwärmung des Garguts 221 aufwärmt. Zu ihrer Stromversorgung ist die Heizbahn 222 mit einer Sekundärspule 214 in Form einer spiralförmig ausgebildeten Sekundärwindung verbunden und stellt deren Last dar. Von der Sekundärspule 214 wird auch eine elektrische Leistung zur Versorgung einer Topfelektronik 223 abgezweigt. Dazu weist die Topfelektronik 223 einen Schaltregler 224 auf, welcher die von der Sekundärspule 214 ausgegebene Leistungswechselspannung in eine Niedervoltgleichspannung umwandelt. Mittels der Niedervoltgleichspannung werden die übrigen Teile der Topfelektronik 223 betrieben, von denen hier eine analoge Messelektronik 225, eine integrierte Schaltung 216 und ein Modulator 226 eingezeichnet sind. Mittels der analogen Messelektronik 225 werden Messsignale verschiedener Sensoren des Topfs 201 abgefühlt. Zur einfacheren Darstellung sind hier lediglich drei an der Unterseite des Topfbodens 220 angebrachte Temperatursensoren 227 eingezeichnet, jedoch können auch andere Sensoren mit der analogen Messelektronik 225 verbunden sein, z. B. Drucksensoren oder Feuchtesensoren. Ferner ist direkt an einem Messeingang der analogen Messelektronik 225 ein Eigentemperatursensor 217 vorhanden. Dieser misst somit die Temperatur im Bereich dieses Messeingangs der analogen Messelektronik 225; da die Topfelektronik 223 vergleichsweise kompakt auf einer gemeinsamen Platine (o. Abb.) untergebracht ist, wird die Temperatur an diesem Messeingang als auch repräsentativ für die Temperatur an der integrierten Schaltung 216 angesehen.The intelligent pot 201 has a main body 202, which is closed by a pot bottom 220 down, and can be filled into the food 221. On an underside of the pot bottom 220, a heating path 222 in the form of an intertwined resistance thick-film web, which is heated when energized, and so on warms the pot bottom 220 to heat the food 221. To its power supply, the heating track 222 is connected to a secondary coil 214 in the form of a spiral-shaped secondary winding and represents their load. From the secondary coil 214 and an electrical power to supply a pot electronics 223 is branched off. For this purpose, the pot electronics 223 has a switching regulator 224, which converts the output power voltage output by the secondary coil 214 into a low-voltage direct voltage. By means of the low-voltage DC voltage, the remaining parts of the pot electronics 223 are operated, of which an analog measuring electronics 225, an integrated circuit 216 and a modulator 226 are shown here. By means of the analog measuring electronics 225, measuring signals of various sensors of the pot 201 are sensed. For ease of illustration only three mounted on the underside of the pot bottom 220 temperature sensors 227 are shown here, but other sensors with the analog measuring electronics 225 may be connected, for. B. pressure sensors or humidity sensors. Furthermore, a self-temperature sensor 217 is present directly at a measuring input of the analog measuring electronics 225. This thus measures the temperature in the range of this measuring input of the analog measuring electronics 225; Since the well electronics 223 are relatively compactly housed on a common board (not shown), the temperature at that measurement input is also considered to be representative of the temperature at the integrated circuit 216.
Die analoge Messelektronik 225 ist ausgangsseitig mit einer Eingangsseite der integrierten Schaltung 216 verbunden, so dass Temperaturdaten von der analogen Messelektronik 225 an die integrierte Schaltung 216 zur folgenden Verarbeitung weitergeleitet werden. Zur Verarbeitung der von der Messelektronik 225 analog übermittelten Temperaturdaten weist die integrierte Schaltung 216 einen A/D-Wandler (o. Abb.) auf. In der integrierten Schaltung 216 werden die von der analogen Messelektronik 225 gelieferten digitalen "Rohdaten" in ein zur Kommunikation mit dem Betriebsgerät 206 kompatibles Format umformatiert. Insbesondere werden Rohdaten in ein vorbestimmtes Datenformat und Protokollformat umgewandelt. Die formatierten Messdaten werden von der integrierten Schaltung 216 dann zyklisch, z. B. alle 10 ms, an den Modulator 226 weitergeleitet, wo sie auf ein Trägersignal aufmoduliert werden, um danach vom Modulator 226 über eine Antenne 228 an das Betriebsgerät 206 übermittelt zu werden. Die Antenne 228 ist hier als eine parallel zum Topfboden 220 verlaufende Signalwindung ausgestaltet. Es können aber auch andere Messdaten von der integrierten Schaltung 216 verarbeitet und an den Modu- lator 226 weitergeleitet werden, wie ein Messsignal einer sekundärseitigen Leistungsspannung. Es können zudem auch andere Daten von der integrierten Schaltung 216 verarbeitet und an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie Identifizierungsdaten (Ident- code usw.) und Betriebsdaten, und zwar zyklisch oder - bei einer bidirektionalen Kommunikation - auf Abfrage. Das Betriebsgerät 206 weist eine Empfangsantenne 229 auf, die ebenfalls als Signalwindung ausgestaltet ist, welche im Wesentlichen der Signalwindung der Sendeantenne 228 des Topfs 201 gegenüberliegt. Die Empfangsantenne 229 empfängt das von der Sendeantenne 228 ausgestrahlte modulierte Trägersignal und leitet es an einen Demodulator 230 weiter, in welchem die auf das Trägersignal aufmodulierten Daten extrahiert und wieder als lesbare digitale Daten ausgegeben werden. Somit liegen nun sowohl die von der analogen Messelektronik 225 abgefühlten Daten als auch von der integrierten Schaltung 216 mitgelieferten Identifizierungsdaten und Betriebsdaten im Betriebsgerät 206 vor. Diese Daten werden in einer Steuereinheit ("Herdelektronik") 210 weiterverarbeitet und zum Betrieb des Topfs 201 ausgewertet. Aufgrund der spulenartigen Ausgestaltung und gegenüberliegenden Anordnung von Sendeantenne 228 und Empfangsantenne 229 wird eine Nahfeld-Datenübertragung erreicht, welche nicht signifikant seitlich abstrahlt und somit von anderen Empfängern an anderen Arbeitszonen nicht aufgenommen wird. Dadurch wird ein Übersprechen verhindert und eine eindeutige Zuordnung von Topf 201 und Betriebsgerät 206 nur aufgrund der Datenübermittlung als solches und ohne andere Mittel erreicht.The analog measuring electronics 225 are connected on the output side to an input side of the integrated circuit 216, so that temperature data from the analog measuring electronics 225 are forwarded to the integrated circuit 216 for subsequent processing. For processing the temperature data transmitted analogously by the measuring electronics 225, the integrated circuit 216 has an A / D converter (not shown). In the integrated circuit 216, the digital "raw data" provided by the analog meter electronics 225 are reformatted into a format compatible for communication with the driver 206. In particular, raw data is converted to a predetermined data format and protocol format. The formatted measurement data is then cycled by integrated circuit 216, e.g. B. every 10 ms, forwarded to the modulator 226, where they are modulated onto a carrier signal, to then be transmitted from the modulator 226 via an antenna 228 to the operating device 206. The antenna 228 is designed here as a parallel to the pot bottom 220 extending signal winding. However, other measurement data can also be processed by the integrated circuit 216 and sent to the module. lator 226 forwarded as a measurement signal of a secondary-side power voltage. Also, other data may be processed by the integrated circuit 216 and passed to the modulator 226, such as identification data (ID code, etc.), and operational data, cyclic or, in the case of bidirectional communication, polled. The operating device 206 has a receiving antenna 229, which is likewise designed as a signal winding, which lies substantially opposite to the signal winding of the transmitting antenna 228 of the pot 201. The receive antenna 229 receives the modulated carrier signal radiated from the transmit antenna 228 and passes it to a demodulator 230 in which the data modulated onto the carrier signal is extracted and output again as readable digital data. Thus, both the data sensed by the analog measuring electronics 225 and the identification data and operating data supplied by the integrated circuit 216 are now present in the operating device 206. These data are further processed in a control unit ("hearth electronics") 210 and evaluated for the operation of the pot 201. Due to the coil-like configuration and opposing arrangement of transmit antenna 228 and receive antenna 229, a near-field data transmission is achieved which does not radiate significantly laterally and thus is not picked up by other receivers at other work zones. This prevents crosstalk and achieves an unambiguous assignment of pot 201 and operating device 206 only on the basis of the data transmission as such and without any other means.
So können die von dem Topf 201 ausgesandten Temperaturdaten in Form von Widerstandswerten der verwendeten Temperatursensoren vorliegen, falls diese als Widerstandstemperatursensoren ausgestaltet sind. Daraus kann in der Steuereinheit 210 mittels Nachschlagens entsprechender Widerstands/Temperatur-Kennlinien in einer Nachschlagetabelle die Ist-Temperatur an der Unterseite des Topfbodens 220 bestimmt werden und daraus die Garguttemperatur abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Temperatur an der Unterseite des Topfbodens 220 mit der Garguttemperatur gleichgesetzt werden, oder es kann ein empirisch bestimmter Temperaturunterschied hinzugefügt werden, welcher auch von der Höhe der gemessenen Temperatur abhängig sein kann. Die Steuereinheit 210 erhält auch Eingaben von einem Bedienfeld 204, beispielsweise über eine Soll-Garguttemperatur für eine Temperaturregelung. Dazu hat ein Bediener vorher die Soll-Garguttemperatur am Bedienfeld 204 direkt oder über ein Kochprogramm eingestellt. Vom Bedienfeld 204 können - unbemerkt vom Bediener - auch weitere Regelgrößen wie PID-Koeffizienten an die Steuereinheit mitgeschickt werden. In der Steuereinheit 210 kann im Fall einer Temperaturregelung eine Regelabweichung zwischen Soll- Garguttemperatur und Ist-Garguttemperatur bestimmt werden, als auch eine Stellgröße des Regelkreises, woraus wiederum eine Steuerspannung zur Steuerung einer Stromerzeugungseinheit 212 in Form einer Leistungselektronik berechnet und ausgegeben wird. Die Steuerspannung liegt hier in einem Bereich zwischen 0 V (ausgeschaltet) und 4 V (maximal). Dazu ist zwischen der Steuereinheit 210 und der Stromerzeugungseinheit 212 ein Digital/Analog-Wandler 231 eingefügt. Mittels der Stromerzeugungseinheit 212 wird eine Primärspule 211 in Form einer spiralförmig ausgeführten Leistungswindung betrieben, wie schon bezüglich Figur 1 ausgeführt worden ist. Die Stromerzeugungseinheit 212 erzeugt dazu eine an der Primärspule 211 anliegende Leistungswechselspannung, hier beispielsweise zwischen 10 VAC und 230 VAC bei einer Frequenz zwischen 400 KHz und 100 KHz. Die Primärspule 21 1 erzeugt als Wechselfeld ein magnetisches Wechselfeld, welches wiederum von der Sekundärspule 214 aufgenommen wird. In anderen Worten ergibt sich zwischen der Primärspule 21 1 und der Sekundärspule 214 ein auf Induktion beruhender Energieübertrag ("transformatorische Kopplung").Thus, the temperature data emitted by the pot 201 may be in the form of resistance values of the temperature sensors used, if they are designed as resistance temperature sensors. From this, the actual temperature at the underside of the pot bottom 220 can be determined in the control unit 210 by means of a look-up of the corresponding resistance / temperature characteristics in a look-up table, and the temperature of the cooking product can be deduced therefrom. For example, the temperature at the bottom of the pot bottom 220 can be equated with the temperature of the cooking product, or an empirically determined temperature difference can be added, which may also depend on the height of the measured temperature. The control unit 210 also receives inputs from a control panel 204, for example, about a desired cooking temperature for a temperature control. For this purpose, an operator has previously set the desired cooking temperature on the control panel 204 directly or via a cooking program. From the control panel 204 may - unnoticed by the operator - also other control variables such PID coefficients are sent to the control unit. In the control unit 210, in the case of a temperature control, a control deviation between desired cooking temperature and actual cooking temperature can be determined, as well as a manipulated variable of the control loop, from which in turn a control voltage for controlling a power generating unit 212 in the form of power electronics is calculated and output. The control voltage is here in a range between 0 V (switched off) and 4 V (maximum). For this purpose, a digital / analog converter 231 is inserted between the control unit 210 and the power generation unit 212. By means of the power generation unit 212, a primary coil 211 is operated in the form of a spiral-shaped power winding, as already stated with regard to FIG. For this purpose, the power generation unit 212 generates an alternating power voltage applied to the primary coil 211, here for example between 10 VAC and 230 VAC at a frequency between 400 kHz and 100 kHz. The primary coil 21 1 generates an alternating magnetic field as an alternating field, which in turn is received by the secondary coil 214. In other words, an induction-based energy transfer ("transformer coupling") results between the primary coil 21 1 and the secondary coil 214.
Die Steuereinheit 210 speichert eine Verknüpfung oder Zuordnung einer bestimmten Arbeitszone mit zur Identifizierung des an der Arbeitszone angeordneten Topfs 201 empfangenen Identifizierungsdaten und Betriebsdaten, welche einen aktuellen Status eines Betriebsablaufs des Topfs 201 beschreiben. Die Speicherung kann beispielsweise in einer Nachschlagetabelle geschehen. Die Zuordnungsdaten werden aktualisiert, z. B. zyklisch bei zyklischer Übertragung von Betriebsdaten vom Topf 201. Die Steuereinheit 210 erkennt auch eine Anwesenheit eines Aufsatzgeräts 201 an einer aktiven Arbeitszone durch Empfang von Daten an dem der Arbeitszone zugeordneten Empfänger 229, 230. Dabei kann zur Prozesssicherheit vorausgesetzt sein, dass Daten mindestens über ein vorbestimmtes Zeitintervall empfangen werden müssen, z. B. über mehrere Datenübertragungszyklen, um eine Anwesenheit zu erkennen. Auf analoge Weise kann ein Entfernen eines Aufsatzgeräts 201 beispielsweise durch ein Ausbleiben von Daten am Empfänger 229, 230 über ein oder mehrere Datenübertragungszyklen festgestellt werden.The control unit 210 stores a link or association of a particular work zone with identification data and operation data received for identifying the pot 201 disposed at the work zone, which describes a current status of an operation of the pot 201. The storage can be done for example in a look-up table. The map data is updated, e.g. The control unit 210 also detects presence of an attachment 201 on an active work zone by receiving data on the work zone associated receiver 229, 230. It can be assumed that the process security that data is at least must be received over a predetermined time interval, z. Over several communication cycles to detect presence. In an analogous manner, removal of an attachment 201 may be detected, for example, by a lack of data at the receiver 229, 230 over one or more data transfer cycles.
Ist der Topf 201 auf dem Betriebsgerät 206 aufgesetzt, beispielsweise auf die in Figur 1 dargestellte Arbeitszone 113a der Arbeitsplatte 105 kann Energie vom Betriebsgerät 206 auf den Topf 201 und Datensignale vom Topf 201 auf das Betriebsgerät 206 übertragen werden. Aufgrund der transformatorischen oder induktiven Kopplung zwischen Primärspule 211 und Sekundärspule 214 ist die Energieübertragung jedoch nur in einem Nahfeld der Primärspule 21 1 zum Betrieb des Topfs 201 möglich. Typische maximale senkrechte Abstände (entlang der z-Erstreckung) zwischen Betriebsgerät 206 und Topf 201 betragen hier zwischen 0,3 mm und 3 mm. Ein maximaler Versatz in r-Erstreckung aus einer zentrierten Position beträgt hier bis zu 3 cm. Wird der Topf 201 weiter von der Primärspule 211 entfernt, reicht die übertragene Leistung nicht mehr zum Betrieb des Topfs 201 aus. Dann reicht die übertragene Energie auch nicht mehr zum Betrieb der Topfelektronik 223, welche sodann ihren Betrieb einstellt. Eine Unterbrechung der Datenübertragung wird als Entfernen des Topfs 201 vom Betriebsgerät 206 gedeutetIf the pot 201 is placed on the operating device 206, for example on the working zone 113a of the working plate 105 shown in FIG. 1, energy can be transmitted from the operating device 206 to the pot 201 and data signals from the pot 201 to the operating device 206 become. Due to the transformer or inductive coupling between primary coil 211 and secondary coil 214, however, the energy transfer is possible only in a near field of the primary coil 21 1 for operating the pot 201. Typical maximum vertical distances (along the z-extension) between operating device 206 and pot 201 here are between 0.3 mm and 3 mm. A maximum offset in r-extent from a centered position is here up to 3 cm. If the pot 201 further away from the primary coil 211, the transmitted power is no longer sufficient for the operation of the pot 201. Then the transmitted energy is no longer sufficient for the operation of the pot electronics 223, which then stops their operation. An interruption of the data transmission is interpreted as removal of the pot 201 from the operating device 206
Bei einer Annäherung des Topfs 201 an ein Betriebsgerät 206 kann dieses wieder in das Nahfeld der Primärspule 211 eintreten und somit wieder mit Energie versorgt werden. In diesem Fall sendet die Topelektronik 223 wieder Signale über den Sender 226,228 aus, welche vom Betriebsgerät 206 erkannt werden. Eine Datenübertragung wird als Aufsetzen des Topfs 201 auf dem Betriebsgerät 206 gedeutet.When approaching the pot 201 to an operating device 206, this can again enter the near field of the primary coil 211 and thus be supplied with energy again. In this case, the top electronics 223 again sends signals via the transmitter 226,228, which are recognized by the operating device 206. A data transfer is interpreted as placing the pot 201 on the operating device 206.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm für einen Wiedererkennungsablauf eines Aufsatzgeräts auf einem Betriebsgerät, z. B. wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.Fig. 3 shows a flow chart for a recognition process of a set-top device on an operating device, eg. B. as shown in Fig. 1 and Fig. 2.
Zunächst wird in einem Schritt S1 ein Aufsatzgerät an einer aktiven (eingeschalteten) Arbeitszone des Betriebsgeräts dadurch erkannt, dass es durch die Arbeitszone Daten an das Betriebsgerät sendet. Dabei kann das Aufsatzgerät auf eine bereits aktive Arbeitszone aufgesetzt werden oder auf eine deaktivierte (ausgeschaltete) Arbeitszone, die folgend eingeschaltet wird, worauf der Identifizierungsablauf gestartet wird.First, in a step S1, a top-mounted device is recognized on an active (switched-on) working zone of the operating device in that it sends data to the operating device through the working zone. In this case, the attachment device can be placed on an already active work zone or on a deactivated (disabled) work zone, the following is turned on, and then the identification process is started.
Folgend wird in einem Schritt S2 das Aufsatzgerät zumindest anhand von - allen oder ausgewählten - Daten identifiziert ("Identifizierungsdaten"), die von dem Aufsatzgerät an das Betriebsgerät gesendet worden sind, und die Identifizierungsdaten werden der Arbeitszone logisch zugeordnet. Die sich ergebende Zuordnung kann beispielsweise in einer Zuordnungstabelle im Betriebsgerät gespeichert werden.Subsequently, in a step S2, the add-on device is identified at least on the basis of - all or selected - data ("identification data") sent from the attachment to the operating device, and the identification data is logically assigned to the work zone. The resulting assignment can be stored, for example, in an assignment table in the operating device.
Nach Starten eines Betriebs des Aufsatzgeräts am Betriebsgerät in einem Schritt S3 werden in einem Schritt S4 die Betriebmerkmale dieser Betriebsart, z. B. die Betriebsart selbst (Kochen usw.), und ggf. zugeordnete Betriebsparameter, z. B. eine eingestellte Solltemperatur, der Arbeitszone logisch zugeordnet. Die sich ergebende erweiterte Zuordnung kann ebenfalls in der Zuordnungstabelle im Betriebsgerät gespeichert werden. Werden irgendwelche Daten aktualisiert, z. B. die Betriebsdaten (z. B. eine aktuelle Leistungsstufe, eine Garguttemperatur oder ein Abschnitt eines Garprogramms), so wird die Zuordnung entsprechend aktualisiert.After starting an operation of the attachment device on the operating device in a step S3 in a step S4, the operating characteristics of this mode, for. B. the mode self (cooking, etc.), and any associated operating parameters, eg. B. a set target temperature, the work zone logically assigned. The resulting extended assignment can also be stored in the assignment table in the operating device. Are any data updated, e.g. If, for example, the operating data (eg a current power level, a cooking temperature or a section of a cooking program), the assignment is updated accordingly.
Ein folgendes Entfernen des Aufsatzgeräts von der Arbeitszone wird durch Abbruch der Datenübermittlung vom Aufsatzgerät zum Betriebsgerät erkannt (Schritt S5). Die erweiterte Zuordnung mit der logischen Verknüpfung zwischen der Arbeitszone, den beim Entfernen aktuellen Betriebsparametern und den Identifizierungsdaten bleibt ab dann noch für eine vorbestimmte Zeitdauer von 30 s gespeichert.A subsequent removal of the attachment from the work zone is detected by aborting the data transmission from the attachment to the operating device (step S5). The extended assignment with the logical link between the working zone, the removal of current operating parameters and the identification data then remains stored for a predetermined period of 30 s.
Wird in einem folgenden Schritt S6 innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer von 30 s ein Aufsatz eines Aufsatzgeräts auf einer Arbeitszone des Betriebsgerät erkannt (welche die gleiche oder eine andere Arbeitszone sein kann), werden die diesem Aufsatzgerät zugeordneten Identifizierungsdaten mit den Identifizierungsdaten des zuvor entfernten Geräts verglichen. Sind die Identifizierungsdaten identisch oder aus diesen deterministisch ableitbar (z. B. eine Temperatur), werden die neue Arbeitszone, die Identifizierungsdaten und die Betriebsmerkmale des zuvor entfernten Aufsatzgeräts miteinander verknüpft. Dies entspricht einem Aktualisieren der Zuordnung zur aktuellen Arbeitszone (Schritt S7). Folgend wird automatisch der Betrieb des Aufsatzgeräts mit den gespeicherten 'alten' Betriebsparametern wiederaufgenommen. Ein Bediener braucht keine weitere Aktion mehr durchzuführen und insbesondere keine Neueingabe von Einstellungen vorzunehmen. Falls kein gleiches Aufsatzgerät innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer erkannt worden ist, wird die Zuordnung gelöscht (Schritt S8).If, in the following step S6, an attachment of a set-top device is detected on a working zone of the operating device within the predetermined period of 30 seconds (which may be the same or a different working zone), the identification data associated with this set device are compared with the identification data of the previously removed device. If the identification data is identical or deterministically derivable from it (eg a temperature), the new work zone, the identification data and the operating features of the previously removed attachment device are linked to one another. This corresponds to updating the assignment to the current work zone (step S7). Subsequently, the operation of the attachment with the stored 'old' operating parameters is automatically resumed. An operator no longer needs to carry out any further action and, in particular, does not need to re-enter settings. If no same attachment has been detected within the predetermined period of time, the association is deleted (step S8).
Bei mehreren innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer entfernten Aufsatzgeräten, z. B. bei einem Tausch von Arbeitszonen, wird der Vergleich der Identifizierungsdaten eines aktuell aufgesetzten Aufsatzgeräts mit jedem noch gespeicherten Satz von Identifizierungsdaten eines entfernten Aufsatzgeräts durchgeführt.At several within the predetermined time removed attachment devices, eg. As in an exchange of work zones, the comparison of the identification data of a currently attached set-top device with each still stored set of identification data of a remote top unit is performed.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann auch eine bidirektionale Kommunikation zwischen Topf und Betriebsvorrichtung vorliegen. Ein von der Betriebsvorrichtung betreibbares Gerät ist nicht auf einen Topf eingeschränkt, sondern kann jedes andere elektrisch betreibbare Aufsatzgerät umfassen, wie ein anderes Gargeschirr (Pfanne usw.) oder ein Haushaltskleingerät. Of course, the present invention is not limited to the embodiment shown. Thus, a bidirectional communication between pot and operating device can be present. An operable by the operating device device is not limited to a pot, but may include any other electrically operable attachment device, such as another cooking utensils (pan, etc.) or a household small appliance.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
101 Intelligenter Topf 222 Heizbahn101 Intelligent pot 222 heating track
102 Grundkörper 223 Topfelektronik102 Basic body 223 Pot electronics
104 Bedienfeld 224 Schaltregler104 Control panel 224 Switching regulator
105 Arbeitsplatte 225 analoge Messelektronik105 worktop 225 analogue measuring electronics
106 Betriebsgerät 226 Modulator106 Operating device 226 Modulator
107 Energieübertragungseinheit 227 Temperatursensor107 Power transmission unit 227 Temperature sensor
108 Gehäuse 228 Sendeantenne108 Housing 228 Transmitting antenna
109 Betätigungselement 229 Empfangsantenne109 actuator 229 receiving antenna
110 Steuereinheit 230 Demodulator110 control unit 230 demodulator
111 Primärspule 231 D/A-Wandler111 primary coil 231 D / A converter
112 Stromerzeugungseinheit112 power generation unit
113 Arbeitszone113 work zone
114 Sekundärspule114 secondary coil
115 Linie115 line
116 integrierte Schaltung116 integrated circuit
117 Eigentemperatursensor117 Own temperature sensor
201 Intelligenter Topf201 Smart pot
202 Grundkörper202 basic body
206 Betriebsgerät206 operating device
210 Steuereinheit210 control unit
211 Primärspule211 primary coil
212 Stromerzeugungseinheit212 power generation unit
214 Sekundärspule214 secondary coil
216 integrierte Schaltung216 integrated circuit
217 Eigentemperatursensor217 Own temperature sensor
220 Topfboden220 pot bottom
221 Gargut 221 food

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben eines Aufsatzgeräts (101 ;201 ) an einer aktiven Arbeitszone (113) eines Betriebsgeräts (106;206), wobei das Betriebsgerät (106;206) dazu eingerichtet ist, mittels induktiver Kopplung eine Betriebsleistung an das an der Arbeitszone (113) positionierte Aufsatzgerät (101 ;201 ) zu übertragen und das Betriebsgerät (106;206) mindestens einen der Arbeitszone (1 13) zugeordneten Empfänger (229,230) zum drahtlosen Empfang von Daten von dem Aufsatzgerät (101 ;201 ) aufweist und das Aufsatzgerät (101 ;201 ) einen Sender (226,228) zum drahtlosen Übertragen von Daten an das Betriebsgerät (106;206) aufweist, wobei eine Anwesenheit des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) an der aktiven Arbeitszone (113) durch Empfang von Daten an dem der Arbeitszone (1 13) zugeordneten Empfänger (229,230) festgestellt wird.A method for operating a set-top device (101, 201) on an active working zone (113) of an operating device (106, 206), wherein the operating device (106, 206) is adapted to connect an operating power to that at the working zone by means of inductive coupling (101). 113), and the operating device (106, 206) has at least one receiver (229, 230) assigned to the working zone (13) for the wireless reception of data from the attachment (101, 201) and the attachment ( 101, 201) has a transmitter (226, 228) for wirelessly transmitting data to the operating device (106; 206), wherein a presence of the attachment (101; 201) at the active work zone (113) by receiving data at the work zone ( 1 13) associated receiver (229,230) is detected.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem ein Entfernen des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) von einer aktiven Arbeitszone (113) durch Abbruch eines Empfangs von Daten an dem der Arbeitszone (113) zugeordneten Empfänger (229,230) festgestellt wird.A method according to claim 1, wherein removal of the attachment (101; 201) from an active work zone (113) is detected by aborting receipt of data at the work zone (113) associated receiver (229,230).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Aufsatzgerät (101 ;201 ) selbstständig Daten an das Betriebsgerät (106;206) übermittelt.3. The method of claim 1 or 2, wherein the attachment device (101, 201) independently transmits data to the operating device (106, 206).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Aufsatzgerät einen Empfänger zum drahtlosen Empfang von Daten von dem Betriebsgerät aufweist und das Betriebsgerät einen der Arbeitszone zugeordneten Sender zum drahtlosen Übertragen von Daten an das Aufsatzgerät aufweist und Daten vom Aufsatzgerät an das Betriebsgerät auf Anforderung des Betriebsgeräts übermittelt werden.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the attachment device comprises a receiver for wireless reception of data from the operating device and the operating device has a work zone associated transmitter for wireless transmission of data to the attachment device and data from the attachment device to the operating device on request of the operating device are transmitted.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: das Aufsatzgerät (101 ;201 ) zumindest anhand der vom Aufsatzgerät (101 ;201 ) an das Betriebsgerät (106;206) gesendeten Daten identifiziert wird und eine Zuordnung zwischen der dem Aufsatzgerät (101 ;201 ) zugeordneten Arbeitszone (1 13), den zur Identifizierung des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) verwende- ten Daten und / oder aktuellen Betriebsdaten noch für eine vorbestimmte Zeitdauer nach Entfernen des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) gespeichert wird.5. Method according to one of the preceding claims, in which: the attachment device (101, 201) is identified at least on the basis of the data sent by the attachment device (101, 201) to the operating device (106, 206) and an association between the attachment device (101 201) associated working zone (1 13), the used for the identification of the set-top box (101, 201) th data and / or current operating data for a predetermined period of time after removal of the attachment device (101, 201) is stored.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die vorbestimmte Zeitdauer zwischen 5 s und 5 min liegt, insbesondere zwischen 20 s und 45 s.6. The method of claim 5, wherein the predetermined period of time is between 5 s and 5 min, in particular between 20 s and 45 s.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem ein zuvor vom Betriebsgerät entferntes Aufsatzgerät (101 ;201 ) an einer aktiven Arbeitszone (1 13) der Betriebsvorrichtung (106;206) dadurch wiedererkannt wird, dass überprüft wird, ob die zur Identifizierung verwendeten Daten des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) bereits gespeichert vorliegen, und falls dies der Fall ist, ein mit dem Entfernen unterbrochener Betriebsablauf an der Arbeitszone (1 13) des wiedererkannten Aufsatzgeräts (101 ;201 ) wieder aufgenommen wird oder zur Aufnahme angeboten wird.7. The method of claim 5 or 6, wherein a previously removed from the operating device attachment (101, 201) on an active working zone (1 13) of the operating device (106; 206) is recognized by that, whether the used for identification Data of the set-top box (101, 201) are already stored, and if this is the case, an operation interrupted with the removal is resumed at the working zone (1 13) of the recognized set-top box (101, 201) or offered for recording.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die zur Identifizierung des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) verwendeten Daten eine aktuelle Temperatur des Aufsatzgeräts (101 ;201 ) umfassen.8. The method according to any one of claims 5 to 7, wherein the data used to identify the attachment (101, 201) comprise a current temperature of the attachment (101, 201).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Sender (226,228) dazu eingerichtet ist, mittels der von dem Betriebsgerät (106;206) übertragenen Betriebsleistung gespeist zu werden.A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the transmitter (226,228) is adapted to be powered by the operating power transmitted by the operating device (106; 206).
10. Betriebsgerät (106;206) mit mindestens einer Arbeitszone (1 13) zum Betreiben eines Aufsatzgeräts (101 ;201 ) an der Arbeitszone (113), wobei das Betriebsgerät eine Primärspule (11 1 ;21 1 ) zur induktiven Kopplung mit dem an der Arbeitszone (1 13) positionierten Aufsatzgerät (101 ;201 ) aufweist und ferner mindestens einen der Arbeitszone (113) zugeordneten Empfänger (229,230) zum drahtlosen Empfang von Daten von dem Aufsatzgerät (101 ;201 ) aufweist und wobei das Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, eine Anwesenheit eines Aufsatzgeräts (101 ;201 ) an einer aktiven Arbeitszone (113) durch Empfang von Daten an dem der Arbeitszone (113) zugeordneten Empfänger (229,230) festzustellen. 10. operating device (106, 206) having at least one working zone (1 13) for operating a set-top device (101, 201) at the working zone (113), wherein the operating device has a primary coil (11 1, 21 1) for inductive coupling with the and having at least one receiver (229, 230) associated with the working zone (113) for wirelessly receiving data from the attachment (101, 201) and the operating device being adapted to to detect the presence of an attachment (101; 201) on an active work zone (113) by receiving data at the receiver (229,230) associated with the work zone (113).
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