EP2893261B1

EP2893261B1 - Domestic appliance

Info

Publication number: EP2893261B1
Application number: EP13783672.2A
Authority: EP
Inventors: Rafael Alonso Esteban; Carlos Heras Vila; Eduardo Imaz Martinez; Sergio Llorente Gil; David Paesa García; Julio Rivera Peman; Iñigo SALINAS ARIZ; Francisco Villuendas Yuste
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: WO2014033593A3; US20150253014A1; US9976751B2; WO2014033593A2; ES2725572T3; EP2893261A2

Description

Die Erfindung geht aus von einem Hausgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a domestic appliance according to the preamble of claim 1.

Es sind Kochfelder bekannt, die einen Infrarotsensor zur Temperaturbestimmung nutzen. Hierbei wird einem Sensormesswert über eine Kalibriertabelle eine Temperatur zugeordnet.Hobs are known which use an infrared sensor for temperature determination. In this case, a temperature is assigned to a sensor measured value via a calibration table.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein gattungsgemäßes Hausgerät mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer verbesserten Temperaturbestimmung bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is, in particular, to provide a generic household appliance with improved properties with regard to improved temperature determination. The object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einem Hausgerät, insbesondere Kochfeld, mit zumindest einem Lichtleitelement und zumindest einer Sensoreinheit, die zumindest einen Lichtsensor aufweist und dazu vorgesehen ist, durch das Lichtleitelement transmittiertes Licht zu detektieren und zumindest eine relevante Temperaturkenngröße zu ermitteln, wobei die Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, als relevante Temperaturkenngröße eine Temperaturkenngröße eines optisch hinter dem Lichtleitelement angeordneten Objekts zu ermitteln.The invention is based on a domestic appliance, in particular hob, with at least one light-guiding element and at least one sensor unit which has at least one light sensor and is intended to detect light transmitted through the light-guiding element and to determine at least one relevant temperature characteristic, the sensor unit being provided for this purpose is to determine a temperature characteristic of a visually arranged behind the light guide object as the relevant temperature characteristic.

Es wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest ein weiteres Sensorelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße des zumindest einen Lichtleitelements zu ermitteln, wobei zumindest ein Lichtleitelement als Teil einer Lichtführungseinheit ausgebildet ist, wobei die Lichtführungseinheit dazu vorgesehen ist, Licht von einem ersten Punkt zu einem zweiten Punkt zu leiten.It is proposed that the sensor unit has at least one further sensor element, which is provided to determine at least one parameter of the at least one light-guiding element, wherein at least one light-guiding element is formed as part of a light-guiding unit, wherein the light-guiding unit is intended to emit light from a first Point to a second point.

Unter einem "Lichtleitelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise transparent für elektromagnetische Strahlung ist. Darunter, dass ein Element "teilweise transparent" für elektromagnetische Strahlung ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Element zumindest in einem Teilbereich der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere zumindest in einem Teilbereich zwischen 300 nm und 5 µm, vorteilhaft zumindest in einem Teilbereich zwischen 900 nm und 3 µm vorzugsweise zumindest in einem Teilbereich zwischen 1,2 µm und 2,6 µm, insbesondere einem Teilbereich mit einer Breite von zumindest 100 nm, vorteilhaft zumindest 300 nm, vorzugsweise zumindest 500 nm, eine Transparenz von zumindest 30 %, insbesondere zumindest 50 %, vorteilhaft zumindest 70 %, aufweist. Unter einer "Sensoreinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Sensorelement aufweist. Unter einem "Sensorelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine zu bestimmende physikalische Größe, insbesondere eine Temperatur und/oder zumindest eine Strahlungskenngröße, insbesondere eine Strahlungsintensität, in zumindest eine andere, vorteilhaft elektrische, Kenngröße, insbesondere einen Strom, eine Spannung, einen Wiederstand, eine Kapazität und/oder eine Induktivität, umzuwandeln. Vorzugsweise weist die Sensoreinheit zumindest eine, vorzugsweise elektrische, Auswerteelektronik auf, die dazu vorgesehen ist, die andere, vorzugsweise elektrische, Kenngröße zu messen. Insbesondere weist die Auswerteelektronik zumindest einen Verstärkerschaltkreis auf. Vorteilhaft ist die Auswerteelektronik dazu vorgesehen, die Kenngröße in ein für eine Steuereinheit auswertbares, vorteilhaft digitales, Signal zu wandeln. Unter einem "Lichtsensor" soll insbesondere ein Sensorelement verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße elektromagnetischer Strahlung zu messen. Insbesondere ist der Lichtsensor dazu vorgesehen, eine Intensität einfallender Infrarotstrahlung zu messen. Insbesondere ist der Lichtsensor als Photodiode ausgebildet. Insbesondere ist der Lichtsensor dazu vorgesehen, Licht mit Wellenlängen kleiner als 4 µm, insbesondere kleiner als 3 µm, vorteilhaft kleiner als 2,6 µm, zu detektieren. Die Sensoreinheit ist dazu vorgesehen als relevante Temperaturkenngröße, eine Temperaturkenngröße eines optisch hinter dem Lichtleitelement angeordneten Objekts, insbesondere einem Gargeschirr und/oder Gargut, zu ermitteln. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einer "Temperaturkenngröße" soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, deren Wert, zumindest zwischen -50 °C und 500 °C, insbesondere zumindest zwischen 20 °C und 250 °C, eindeutig einer Temperatur zugeordnet werden kann, wobei eine Bestimmungstoleranz der Temperaturkenngröße zu einer Abweichung bei der Temperaturbestimmung von maximal 10 K, insbesondere maximal 5 K, vorteilhaft maximal 1K, führt. Insbesondere ist die Sensoreinheit dazu vorgesehen, mit Hilfe des weiteren Sensorelements eine Temperaturkenngröße des Lichtleitelements zu bestimmen. Insbesondere ist das weitere Sensorelement als Temperatursensor, insbesondere als temperaturabhängiger Widerstand, vorzugsweise als Heißleiter, ausgebildet. Alternativ ist es denkbar, dass die Sensoreinheit dazu vorgesehen ist, mit Hilfe des weiteren Sensorelements eine Transmissivität des Lichtleitelements zu bestimmen. Insbesondere sind mehrere weitere Sensorelemente für mehrere Lichtleitelemente vorgesehen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann insbesondere eine verbesserte Messung erreicht werden. Insbesondere können zusätzliche Parameter, wie insbesondere eine aktuelle Temperatur des Lichtleitelements, in eine Bestimmung der relevanten Temperaturkenngröße einbezogen werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Lichtleitelement als Heizzonenbegrenzungseinheit ausgebildet ist. Vorteilhaft weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße, insbesondere eine Temperaturkenngröße, der Heizzonenbegrenzungseinheit zu bestimmen. Unter einer "Heizzonenbegrenzungseinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Heizzone, insbesondere einen Garraum, beispielsweise eines Backofens oder einer Mikrowelle, und/oder eine Kochzone, zumindest teilweise zu begrenzen. Vorteilhaft ist die Heizzonenbegrenzungseinheit als Platteneinheit ausgebildet. Insbesondere ist das Lichtleitelement als Kochfeldplatte ausgebildet. Insbesondere ist die Heizzonenbegrenzungseinheit zumindest im Bereich sichtbaren Lichts zumindest teilweise absorbierend, insbesondere getönt. Insbesondere weist das Lichtleitelement an einer, einer Heizzone abgewandten, Seite zumindest eine, vorzugsweise farbgebende und/oder strukturierende, Beschichtung auf. Insbesondere ist die Beschichtung als Filterelement ausgebildet. Insbesondere ist die die Beschichtung dazu vorgesehen, Licht, zumindest teilweise im sichtbaren Licht, zu absorbieren. Vorzugsweise ist die Beschichtung zumindest im infraroten Spektralbereich, insbesondere zumindest zwischen 1,2 und 2,6 µm, vorteilhaft zumindest zwischen 1,2 µm und 1,7 µm, transparent. In einer derartigen Ausgestaltung ist die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzbar, wobei eine verbesserte Temperaturbestimmung möglich wird.A "light-conducting element" is to be understood in particular an element which is at least partially transparent to electromagnetic radiation. By the fact that an element is "partially transparent" for electromagnetic radiation, should be understood in particular that the element at least in a partial region of the electromagnetic radiation, in particular at least in a partial region between 300 nm and 5 microns, advantageously at least in a partial region between 900 nm and 3 μm, preferably at least in a partial area between 1.2 μm and 2.6 μm, in particular a subregion having a width of at least 100 nm, advantageously at least 300 nm, preferably at least 500 nm, a transparency of at least 30%, in particular at least 50%, advantageously at least 70%. A "sensor unit" should in particular be understood to mean a unit which has at least one sensor element. A "sensor element" is to be understood in particular to be an element which is intended to determine a physical variable to be determined, in particular a temperature and / or at least one radiation parameter, in particular a radiation intensity, into at least one other, advantageously electrical parameter, in particular a current , a voltage, a resistance, a capacitance and / or an inductance to convert. Preferably, the sensor unit has at least one, preferably electrical, evaluation electronics, which are provided to measure the other, preferably electrical characteristic. In particular, the transmitter has at least one amplifier circuit. Advantageously, the evaluation is provided to convert the parameter into a evaluable for a control unit, advantageously digital signal. A "light sensor" should in particular be understood to mean a sensor element which is intended to measure at least one characteristic of electromagnetic radiation. In particular, the light sensor is intended to measure an intensity of incident infrared radiation. In particular, the light sensor is designed as a photodiode. In particular, the light sensor is intended to detect light with wavelengths smaller than 4 μm, in particular smaller than 3 μm, advantageously smaller than 2.6 μm. The sensor unit is provided as a relevant temperature parameter to determine a temperature characteristic of an object arranged optically behind the light-guiding element, in particular a cooking utensil and / or cooking product. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped. A "temperature parameter" is to be understood in particular to mean a parameter whose value, at least between -50 ° C. and 500 ° C., in particular at least between 20 ° C. and 250 ° C., can be clearly assigned to a temperature, with a determination tolerance of the temperature characteristic variable a deviation in the temperature determination of a maximum of 10 K, in particular a maximum of 5 K, advantageously at most 1 K leads. In particular, the sensor unit is provided to determine a temperature characteristic of the light-guiding element with the aid of the further sensor element. In particular, the further sensor element is a temperature sensor, in particular a temperature-dependent resistor, preferably a thermistor, educated. Alternatively, it is conceivable that the sensor unit is provided for determining a transmissivity of the light-guiding element with the aid of the further sensor element. In particular, a plurality of further sensor elements are provided for a plurality of light-guiding elements. In particular, an improved measurement can be achieved by the embodiment according to the invention. In particular, additional parameters, such as, in particular, a current temperature of the light-guiding element, can be included in a determination of the relevant temperature characteristic. It is also proposed that at least one light-guiding element is designed as a heating zone delimiting unit. Advantageously, the sensor unit has at least one sensor element which is provided to determine at least one parameter, in particular a temperature parameter, of the heating zone delimiting unit. A "heating zone limiting unit" should be understood in particular to mean a unit which is intended to at least partially limit a heating zone, in particular a cooking chamber, for example an oven or a microwave, and / or a cooking zone. Advantageously, the Heizzonenbegrenzungseinheit is designed as a disk unit. In particular, the light-guiding element is designed as a hob plate. In particular, the heating zone limiting unit is at least partially absorbent, in particular tinted, at least in the region of visible light. In particular, the light-guiding element has at least one, preferably coloring and / or structuring, coating on a side facing away from a heating zone. In particular, the coating is designed as a filter element. In particular, the coating is intended to absorb light, at least partially in visible light. The coating is preferably transparent at least in the infrared spectral range, in particular at least between 1.2 and 2.6 μm, advantageously at least between 1.2 μm and 1.7 μm. In such an embodiment, the invention can be used particularly advantageously, wherein an improved temperature determination is possible.

Weiterhin ist ein Lichtleitelement als Teil einer Lichtführungseinheit ausgebildet. Weiterhin weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße, insbesondere eine Temperaturkenngröße, der Lichtführungseinheit zu bestimmen. Vorteilhaft ist die Lichtführungseinheit dazu vorgesehen, Licht von einem Messpunkt zu dem Lichtsensor und/oder zu einer Strahlteilereinheit zu leiten. Insbesondere ist der Messpunkt von einem Oberflächenstück einer, vorzugsweise zumindest teilweise transparenten, Heizzonenbegrenzungseinheit, insbesondere einer Kochfeldplatte, alternativ einer Garraumwand, gebildet. Darunter, dass ein Element "teilweise" transparent ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Element in zumindest einem Spektralbereich, insbesondere zumindest einem Spektralbereich mit einer Breite von zumindest 300 nm, vorteilhaft zumindest 500 nm, vorzugsweise zumindest 900 nm, vorteilhaft im Bereich infraroter Strahlung, insbesondere zwischen 1,2 µm und 1,7 µm, vorteilhaft zwischen 1,2 µm und 2,6 µm, eine Transparenz von zumindest 30 %, insbesondere zumindest 50 %, vorteilhaft zumindest 70 %, aufweist. Unter einer "Lichtführungseinheit" wird eine Einheit verstanden, die dazu vorgesehen ist, Licht, insbesondere zumindest im infraroten Spektralbereich, von einem ersten Punkt zu einem zweiten Punkt zu leiten. Insbesondere sind der erste und der zweite Punkt zumindest 5 cm, vorteilhaft zumindest 10 cm, vorzugsweise zumindest 15 cm, voneinander entfernt. Insbesondere ist die Lichtführungseinheit dazu vorgesehen, eine Ausbreitungsrichtung des Lichts anzupassen. Insbesondere ist an zumindest einer Stelle der Lichtführungseinheit eine Ausbreitungsrichtung des Lichts, relativ zu einer Eintrittsrichtung um zumindest 10°, vorteilhaft zumindest 30°, vorzugsweise zumindest 80°, gedreht. Insbesondere weist die Lichtführungseinheit zumindest ein reflektierendes und/oder fokussierendes Element, insbesondere einen Spiegel, ein Prisma und/oder eine Linse, auf. Vorzugsweise ist die Lichtführungseinheit dazu vorgesehen, Licht von dem Messpunkt aufzufangen und weiterzuleiten. Vorzugsweise weist die Lichtführungseinheit zumindest eine Lichtleitfaser auf und/oder ist von dieser gebildet. Unter einer "Lichtleitfaser" soll insbesondere ein Lichtleitelement verstanden werden, das als Faser ausgebildet ist und dazu vorgesehen ist, auf Basis von Totalreflexion einen seitlichen Lichteinschluss zu erreichen. Unter einer Faser soll insbesondere ein, vorzugsweise flexibles, Element verstanden werden, das eine Dicke aufweist, die maximal 20 %, insbesondere maximal 10 %, vorteilhaft maximal 5 %, vorzugsweise maximal 1 %, einer Länge des Elements entspricht. Vorzugsweise weist die Faser einen zumindest ovalen, vorzugsweise kreisrunden, Querschnitt auf. Insbesondere weist die Glasfaser einen kleinsten Biegeradius von maximal 5 cm, insbesondere maximal 4 cm, vorteilhaft maximal 3 cm, auf. Insbesondere ist die Lichtleitfaser von Glas gebildet. Vorzugsweise weist die Lichtleitfaser im Zentrum einen größeren Brechungsindex auf, als in zumindest einem Randbereich. Insbesondere unterliegt der Brechungsindex, ausgehend vom Zentrum zum Rand hin, einem abfallenden Gradienten. Insbesondere weist die Lichtleitfaser eine Kernfaser mit einem Durchmesser von zumindest 200 µm, insbesondere zumindest 300 µm, vorteilhaft zumindest 500 µm, auf. Insbesondere weist die Lichtleitfaser eine numerische Apertur von zumindest 0,1, vorteilhaft zumindest 0,2, und insbesondere von maximal 0,5, vorteilhaft von maximal 0,3, auf. Weiterhin ist es denkbar, dass die Lichtführungseinheit alternativ und/oder zusätzlich zumindest ein Prisma und/oder zumindest einen Spiegel aufweist. Es kann insbesondere eine verbesserte Temperaturbestimmung erreicht werden.Furthermore, a light-guiding element is formed as part of a light-guiding unit. Furthermore, the sensor unit has at least one sensor element which is provided to determine at least one parameter, in particular a temperature parameter, of the light guide unit. Advantageously, the light guide unit is provided to light from a measuring point to the light sensor and / or to conduct to a beam splitter unit. In particular, the measuring point is formed by a surface piece of a, preferably at least partially transparent, heating zone delimiting unit, in particular a hob plate, alternatively a cooking chamber wall. By the fact that an element is "partially" transparent, it should be understood in particular that the element in at least one spectral range, in particular at least one spectral range having a width of at least 300 nm, advantageously at least 500 nm, preferably at least 900 nm, advantageously in the infrared range Radiation, in particular between 1.2 microns and 1.7 microns, advantageously between 1.2 microns and 2.6 microns, a transparency of at least 30%, in particular at least 50%, advantageously at least 70%. A "light guide unit" is understood to be a unit which is intended to guide light, in particular at least in the infrared spectral range, from a first point to a second point. In particular, the first and the second point are at least 5 cm, advantageously at least 10 cm, preferably at least 15 cm away from each other. In particular, the light guide unit is provided to adapt a propagation direction of the light. In particular, at least one point of the light guide unit is a propagation direction of the light, relative to an inlet direction by at least 10 °, advantageously at least 30 °, preferably at least 80 ° rotated. In particular, the light guide unit has at least one reflecting and / or focusing element, in particular a mirror, a prism and / or a lens. Preferably, the light guide unit is provided to capture light from the measurement point and forward. The light guide unit preferably has at least one optical fiber and / or is formed by it. An "optical fiber" is to be understood, in particular, as a light-conducting element which is designed as a fiber and is intended to achieve lateral light confinement on the basis of total reflection. A fiber is to be understood in particular as meaning a preferably flexible element which has a thickness which corresponds to a maximum of 20%, in particular not more than 10%, advantageously not more than 5%, preferably not more than 1%, of a length of the element. Preferably, the fiber has an at least oval, preferably circular, cross-section. In particular, the glass fiber has a smallest bending radius of not more than 5 cm, in particular not more than 4 cm, advantageously not more than 3 cm. In particular, the optical fiber is formed by glass. The optical fiber preferably has a greater refractive index in the center than in at least one edge area. In particular, the refractive index, starting from the center to Edge, a sloping gradient. In particular, the optical fiber has a core fiber with a diameter of at least 200 μm, in particular at least 300 μm, advantageously at least 500 μm. In particular, the optical fiber has a numerical aperture of at least 0.1, advantageously at least 0.2, and in particular of at most 0.5, advantageously of at most 0.3. Furthermore, it is conceivable that the light guide unit alternatively and / or additionally has at least one prism and / or at least one mirror. In particular, an improved temperature determination can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Lichtleitelement als Teil einer Strahlteilereinheit ausgebildet ist. Vorteilhaft weist die Sensoreinheit zumindest ein Sensorelement auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße, insbesondere eine Temperaturkenngröße, der Strahlteilereinheit und/oder des Lichtleitelements der Strahlteilereinheit zu bestimmen. Insbesondere weist die Sensoreinheit zumindest eine Strahlteilereinheit auf, die dazu vorgesehen ist, Licht, das von einem Messpunkt stammt, auf zumindest zwei Teilstrahlen aufzuteilen und an zumindest zwei unterschiedliche Lichtsensoren zu leiten. Vorteilhaft ist die Strahlteilereinheit dazu vorgesehen, die Strahlung simultan in zumindest zwei Teilstrahlen aufzuteilen. Insbesondere ist die Strahlteilereinheit dazu vorgesehen, die Teilstrahlen in einem Winkel von zumindest 5°, vorteilhaft zumindest 20°, vorzugsweise zumindest 80 °, und insbesondere maximal 120°, zueinander auszusenden. Vorteilhaft sind die Lichtsensoren optisch hinter, vorteilhaft direkt hinter, der Strahlteilereinheit angeordnet, wobei insbesondere ein erster der Teilstrahlen direkt auf einen ersten der Lichtsensoren und ein zweiter der Teilstrahlen direkt auf einen zweiten der Lichtsensoren fällt. Darunter, dass ein Lichtsensor "direkt" hinter der Strahlteilereinheit angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Abstand zwischen der Strahlteilereinheit und dem Lichtsensor kleiner ist als 5 cm, insbesondere kleiner ist als 3 cm, vorteilhaft kleiner ist als 1 cm, vorzugsweise kleiner ist als 0,5 cm. Alternativ ist es denkbar, dass die Sensoreinheit zumindest eine Führungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen ersten der Teilstrahlen von der Strahlteilereinheit zu einem ersten der Lichtsensoren zu führen und/oder einen zweiten der Teilstrahlen von der Strahlteilereinheit zu einem zweiten der Lichtsensoren zu führen. Insbesondere weist die Strahlteilereinheit zumindest ein Fokussierelement, insbesondere eine Linse, auf, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen der Teilstrahlen zu formen. In alternativen Ausgestaltungen ist es denkbar, dass die Strahlteilereinheit dazu vorgesehen ist, die Strahlung abwechselnd, vorzugsweise periodisch abwechselnd, insbesondere mit einer Frequenz größer als 1 Hz, insbesondere größer 10 Hz, vorteilhaft größer 100 Hz, vorzugsweise größer 1000 Hz, verschiedenen Teilstrahlen zuzuordnen. Insbesondere weist die Strahlteilereinheit dazu zumindest ein elektrooptisches Element und/oder zumindest ein beweglich, insbesondere schwankend, kippend und/oder rotierend, angeordnetes Element, insbesondere ein Spiegel, und einen Aktor auf, um das bewegliche Element zu bewegen. Es kann insbesondere eine verbesserte Temperaturbestimmung erreicht werden.Furthermore, it is proposed that at least one light-guiding element is formed as part of a beam splitter unit. Advantageously, the sensor unit has at least one sensor element which is provided to determine at least one parameter, in particular a temperature parameter, of the beam splitter unit and / or of the light guide element of the beam splitter unit. In particular, the sensor unit has at least one beam splitter unit which is provided to divide light originating from a measuring point into at least two partial beams and to guide it to at least two different light sensors. Advantageously, the beam splitter unit is provided to divide the radiation simultaneously into at least two partial beams. In particular, the beam splitter unit is provided to emit the partial beams at an angle of at least 5 °, advantageously at least 20 °, preferably at least 80 °, and in particular at most 120 ° to each other. Advantageously, the light sensors are optically behind, advantageously arranged directly behind the beam splitter unit, wherein in particular a first of the partial beams falls directly on a first of the light sensors and a second of the partial beams directly on a second of the light sensors. By the fact that a light sensor is arranged "directly" behind the beam splitter unit, it should be understood in particular that a distance between the beam splitter unit and the light sensor is smaller than 5 cm, in particular smaller than 3 cm, advantageously smaller than 1 cm, preferably smaller is than 0.5 cm. Alternatively, it is conceivable that the sensor unit has at least one guide unit which is provided to guide at least a first of the partial beams from the beam splitter unit to a first of the light sensors and / or to guide a second of the partial beams from the beam splitter unit to a second one of the light sensors , In particular, the beam splitter unit has at least one focusing element, in particular a lens, which is intended to form at least one of the partial beams. In alternative embodiments, it is conceivable that the Beam splitter unit is provided to the radiation alternately, preferably alternately periodically, in particular with a frequency greater than 1 Hz, in particular greater than 10 Hz, advantageously greater than 100 Hz, preferably greater than 1000 Hz, assign to different partial beams. In particular, the beam splitter unit for this purpose has at least one electro-optical element and / or at least one movable, in particular oscillating, tilting and / or rotating, arranged element, in particular a mirror, and an actuator in order to move the movable element. In particular, an improved temperature determination can be achieved.

Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest eine Auswerteelektronik aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Wert der Kenngröße, die von dem weiteren Sensorelement ermittelt wird, eine korrigierte relevante Temperaturkenngröße zu bestimmen. Insbesondere ist die Auswerteelektronik dazu vorgesehen, unter Annahme eines Models, das Reflektion und/oder Emission von, insbesondere infrarotem, Licht in, von und/oder an dem Lichtleitelement in Abhängigkeit von einer Temperatur des Lichtleitelements berücksichtigt, eine korrigierte relevante Temperaturkenngröße zu berechnen. Insbesondere weist die Auswerteelektronik zumindest eine Recheneinheit, vorteilhaft zumindest eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Alternativ weist die Auswerteelektronik zumindest eine in der Speichereinheit gespeicherte Kennwertmatrix und/oder eine, insbesondere mehrdimensionale, Kennwertfunktion auf, die dazu vorgesehen ist, Kennwerten des Lichtsensors und des zumindest einen weiteren Sensorelements eine, ein erweitertes Absorptions-, Reflexions- und/oder Emissionsmodels berücksichtigende, korrigierte relevante Temperaturkenngröße zuzuordnen. Insbesondere ist die Auswerteelektronik dazu vorgesehen, Reflexionen und Mehrfachreflexionen innerhalb des Lichtleitelements zu berücksichtigen. Es kann insbesondere eine verbesserte Temperaturbestimmung erreicht werden.Advantageously, it is proposed that the sensor unit has at least one evaluation electronics which is provided to determine a corrected relevant temperature parameter as a function of a value of the parameter which is determined by the further sensor element. In particular, the evaluation electronics are provided, assuming a model that takes into account the reflection and / or emission of, in particular infrared, light in, of and / or on the light guide element as a function of a temperature of the light guide, to calculate a corrected relevant temperature characteristic. In particular, the transmitter has at least one arithmetic unit, advantageously at least one memory unit and an operating program stored in the memory unit, which is intended to be executed by the arithmetic unit. Alternatively, the evaluation electronics have at least one characteristic matrix stored in the memory unit and / or an especially multidimensional characteristic value function which is provided for characteristic values of the light sensor and the at least one further sensor element, taking into account an extended absorption, reflection and / or emission model to allocate corrected relevant temperature parameter. In particular, the transmitter is provided to reflect reflections and multiple reflections within the light guide. In particular, an improved temperature determination can be achieved.

Bevorzugt wird die Erfindung in Gargeräten, insbesondere Herden und/oder Kochfeldern, eingesetzt. Aber auch in anderen Hausgeräten, in denen eine berührungslose Temperaturbestimmung angestrebt wird, ist diese Erfindung vorteilhaft einsetzbar. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.The invention is preferably used in cooking appliances, in particular stoves and / or hobs. But in other household appliances in which a non-contact temperature determination is sought, this invention is advantageously used. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Kochfeld in einer schematischen Ansicht von oben,
Fig. 2: eine erfindungsgemäße Kochfeldvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Strecke II-II in Fig. 1 und
Fig.3: ein Reflexions-Emissions-Modell für eine Kochfeldplatte in schematischer Darstellung.

Show it:

Fig. 1: an inventive hob in a schematic view from above,
Fig. 2: a hob according to the invention in a schematic sectional view along the route II-II in Fig. 1 and
Figure 3: a reflection-emission model for a hob plate in a schematic representation.

Figur 1 zeigt ein als Kochfeld ausgebildetes Hausgerät 10 mit vier, jeweils als Kochfeldvorrichtung, ausgebildeten Hausgerätevorrichtungen 12. Das Hausgerät 10 ist als Induktionskochfeld ausgebildet. Die Hausgerätevorrichtungen 12 weisen jeweils ein Heizelement 14 auf, das unter einer Heizzonenbegrenzungseinheit 16 angeordnet ist. Die Heizelemente 14 sind als Induktionsheizelemente ausgebildet. Die Heizzonenbegrenzungseinheit 16 ist als eine von Glaskeramik gebildete Kochfeldplatte ausgebildet. FIG. 1 shows a cooking appliance designed as a domestic appliance 10 with four, each as a hob device, trained home appliance devices 12. The domestic appliance 10 is formed as an induction hob. The domestic appliance devices 12 each have a heating element 14, which is arranged below a heating zone limiting unit 16. The heating elements 14 are designed as induction heating elements. The heating zone limiting unit 16 is designed as a cooktop panel formed by glass ceramic.

Die Hausgerätevorrichtungen 12 weisen jeweils eine Sensoreinheit 20 auf, die zwei Lichtsensoren 22, 24 aufweist und die dazu vorgesehen ist, durch ein als Heizzonenbegrenzungseinheit 16 ausgebildetes Lichtleitelement 17 transmittiertes Licht zu detektieren, um eine relevante Temperaturkenngröße eines auf der Heizzonenbegrenzungseinheit 16 aufgestellten Gargeschirrs 26 zu ermitteln (Figur 2). Die Sensoreinheit 20 weist weiterhin eine Lichtführungseinheit 30 auf. Die Lichtführungseinheit 30 weist ein als Lichtleitfaser 32 ausgebildetes Lichtleitelement 33 auf. Ferner weist die Lichtführungseinheit 30 eine Strahlteilereinheit 34 auf. Die Lichtleitfaser 32 ist dazu vorgesehen, Licht von einem Messpunkt an der Unterseite der Heizzonenbegrenzungseinheit 16 aufzunehmen und an die Strahlteilereinheit 34 zu leiten. Die Lichtleitfaser 32 weist einen Kerndurchmesser von 1 mm und eine numerische Apertur von 0,22 auf. Die Lichtleitfaser 32 ist in einer Durchführung 36 in dem Heizelement 14 angeordnet. Die Durchführung 36 ist nahe einem Zentrum des Heizelements 14 angeordnet. Die Strahlteilereinheit 34 ist dazu vorgesehen, aus dem Licht, das von der Lichtleitfaser 32 zur Strahlteilereinheit 34 geführt wird, zwei Teilstrahlen zu erzeugen, die den Lichtsensoren 22, 24 der Sensoreinheit 20 zugeführt werden. Die Strahlteilereinheit 34 weist ein als teildurchlässiger Spiegel 38 ausgebildetes Lichtleitelement 39 auf, das dazu vorgesehen ist, die zwei Teilstrahlen zu erzeugen. Zwischen der Strahlteilereinheit 34 und den Lichtsensoren 22, 24 ist eine Filtereinheit angeordnet, die dazu vorgesehen ist, die Teilstrahlen unterschiedlich zu filtern. Die Sensoreinheit 20 weist drei weitere Sensorelemente 40, 42, 44 auf, die dazu vorgesehen sind, zumindest Temperaturkenngrößen der Lichtleitelemente 17, 33, 39 zu ermitteln. Ein erstes der weiteren Sensorelemente 40 ist als Kaltleiter ausgebildet. Das erste weitere Sensorelement 40 ist an einer Unterseite der Heizzonenbegrenzungseinheit 16 neben dem Heizelement 14 angeordnet. Das erste Sensorelement 40 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur der Heizzonenbegrenzungseinheit 16 zu bestimmen. Ein zweites der weiteren Sensorelemente 42 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur der Lichtleitfaser 32 zu bestimmen. Das zweite weitere Sensorelement 42 ist als Heißleiter ausgebildet. Ein drittes der Sensorelemente 44 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur des teildurchlässigen Spiegels 38 zu bestimmen. Das dritte Sensorelement 44 ist als Kaltleiter ausgebildet. Weiterhin weisen die Lichtsensoren 22, 24 Temperatursensoren 23, 25 auf, die dazu vorgesehen sind, Temperaturen der Lichtsensoren 22, 24 zu bestimmen, um einen Dunkelstrom, der einen Messwert der als Infrarotphotodioden ausgebildeten Lichtsensoren 22, 24 verfälscht, zu bestimmen. Die Sensoreinheit 20 weist eine Auswerteelektronik 50 auf, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Wert der Kenngröße, die von den weiteren Sensorelementen 40, 42, 44 ermittelt werden, eine korrigierte relevante Temperaturkenngröße zu bestimmen. Die Auswerteelektronik 50 ist dazu vorgesehen, direkte Transmission T₀ von, von dem Gargeschirr 26 emittierter Strahlung durch das Lichtleitelement 17, direkte Emission E₀ von dem Lichtleitelement 17, indirekte Emission E_n von dem Lichtleitelement 17 und indirekte Transmission T_n durch das Lichtleitelement 17 zu berücksichtigen (Figur 3).The domestic appliance devices 12 each have a sensor unit 20 which has two light sensors 22, 24 and which is provided to detect light transmitted through a light guide element 17 designed as a heating zone limiting unit 16 in order to determine a relevant temperature characteristic of a cooking utensil 26 set up on the heating zone delimiting unit 16 ( FIG. 2 ). The sensor unit 20 furthermore has a light guide unit 30. The light guide unit 30 has a light guide element 33 designed as an optical fiber 32. Furthermore, the light guide unit 30 has a beam splitter unit 34. The optical fiber 32 is designed to receive light from a measurement point on the underside of the heating zone delimiting unit 16 and to conduct it to the beam splitter unit 34. The optical fiber 32 has a core diameter of 1 mm and a numerical Aperture of 0.22 on. The optical fiber 32 is arranged in a bushing 36 in the heating element 14. The passage 36 is disposed near a center of the heating element 14. The beam splitter unit 34 is provided to generate from the light which is guided by the optical fiber 32 to the beam splitter unit 34, two partial beams, which are the light sensors 22, 24 of the sensor unit 20, respectively. The beam splitter unit 34 has a light-conducting element 39 designed as a partially transmissive mirror 38, which is provided to generate the two partial beams. Between the beam splitter unit 34 and the light sensors 22, 24, a filter unit is arranged, which is provided to filter the partial beams differently. The sensor unit 20 has three further sensor elements 40, 42, 44, which are provided to determine at least temperature characteristics of the light-guiding elements 17, 33, 39. A first of the further sensor elements 40 is designed as a PTC thermistor. The first further sensor element 40 is arranged on an underside of the heating zone delimiting unit 16 next to the heating element 14. The first sensor element 40 is provided to determine a temperature of the heating zone limiting unit 16. A second of the further sensor elements 42 is provided to determine a temperature of the optical fiber 32. The second further sensor element 42 is designed as a thermistor. A third of the sensor elements 44 is provided to determine a temperature of the partially transmissive mirror 38. The third sensor element 44 is designed as a PTC thermistor. Furthermore, the light sensors 22, 24 have temperature sensors 23, 25, which are provided to determine temperatures of the light sensors 22, 24, in order to determine a dark current, which falsifies a measured value of the light sensors 22, 24 designed as infrared photodiodes. The sensor unit 20 has evaluation electronics 50 which are provided to determine a corrected relevant temperature parameter as a function of a value of the parameter which is determined by the further sensor elements 40, 42, 44. The evaluation electronics 50 are provided for direct transmission T ₀ of radiation emitted by the cooking utensil 26 through the light guide element 17, direct emission E ₀ from the light guide element 17, indirect emission E _n from the light guide element 17 and indirect transmission T _n through the light guide element 17 to take into account ( FIG. 3 ).

In alternativen Ausgestaltungen werden zwei Lichtführungseinheiten statt einer Lichtführungseinheit in Kombination mit einer Strahlteilereinheit verwendet oder es wird mit lediglich einem Sensorelement gemessen und/oder es wird auf eine Lichtführungseinheit bzw. eine Lichtleitfaser verzichtet. Weiterhin ist es denkbar, das lediglich ein oder zwei, oder auch mehr als drei weitere Sensorelemente vorgesehen sind, um Kenngrößen, insbesondere Temperaturkenngrößen der Lichtleitelemente, zu bestimmen.In alternative embodiments, two light guide units are used instead of a light guide unit in combination with a beam splitter unit or it is measured with only one sensor element and / or it is dispensed with a light guide unit or an optical fiber. Furthermore, it is conceivable that only one or two, or even more than three further sensor elements are provided in order to determine parameters, in particular temperature characteristics of the light-guiding elements.

reference numeral

1010: Hausgeräthousehold appliance
1212: HausgerätevorrichtungHome appliance device
1414: Heizelementheating element
1616: HeizzonenbegrenzungseinheitHeizzonenbegrenzungseinheit
1717: Lichtleitelementlight guide
2020: Sensoreinheitsensor unit
2222: Lichtsensorlight sensor
2323: Temperatursensortemperature sensor
2424: Lichtsensorlight sensor
2525: Temperatursensortemperature sensor
2626: Gargeschirrcooking containers
3030: LichtführungseinheitLight guide unit
3232: Lichtleitfaseroptical fiber
3333: Lichtleitelementlight guide
3434: StrahlteilereinheitBeam splitter
3636: Durchführungexecution
3838: teildurchlässiger Spiegelsemitransparent mirror
3939: Lichtleitelementlight guide
4040: Sensorelementsensor element
4242: Sensorelementsensor element
4444: Sensorelementsensor element
5050: Auswerteelektronikevaluation
E₀ E ₀: direkte Emissiondirect emission
E_n E _n: indirekte Emissionindirect issue
T₀ T ₀: direkte Transmissiondirect transmission
T_n T _n: indirekte Transmissionindirect transmission

Claims

Domestic appliance, in particular a hob, with at least one domestic appliance apparatus (12) which has at least one light-guiding element (17, 33, 39) and at least one sensor unit (20) which has at least one light sensor (22, 24) and is provided to detect light transmitted through the light-guiding element (17, 33, 39) and to determine at least one temperature characteristic, wherein the sensor unit (20) is provided to determine a temperature characteristic of an object optically arranged behind the light-guiding element (17, 33, 39) as a relevant temperature characteristic, and wherein at least one light-guiding element (33) is embodied as part of a light-guiding unit (30), wherein the light-guiding unit (30) is provided to guide light from a first point to a second point, characterised in that the sensor unit (20) has at least one further sensor element (40, 42, 44) which is provided to determine at least one characteristic of the at least one light-guiding element (17, 33, 39).
Domestic appliance according to claim 1, characterised in that at least one light-guiding element (17) is embodied as a heating zone delimitation unit (16).
Domestic appliance according to claim 2, characterised in that the light-guiding element (17) is embodied as a hob plate.
Domestic appliance according to one of claims 1 to 3, characterised in that the light-guiding element (33) is embodied as a light-guiding fibre (32).
Domestic appliance according to one of the preceding claims, characterised in that at least one light-guiding element (39) is embodied as part of a beam divider unit (34).
Domestic appliance according to one of the preceding claims, characterised in that the further sensor element (40, 42, 44) is at least provided for determining a temperature characteristic of the light-guiding element (17, 33, 39).
Domestic appliance according to one of the preceding claims, characterised in that the sensor unit (20) has at least one evaluation electronics unit (50), which is provided, as a function of a value of the characteristic which is determined by the further sensor element (40, 42, 44), to determine a corrected relevant temperature characteristic.