專利名稱：用于識別洗滌物裝載情況的方法以及餐具洗滌機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對餐具洗滌機中的洗滌物裝載情況進行識別的方法，其中所述洗滌物放置在該設備的洗滌室中的洗滌物托架中，其中通過一種圖像采集系統(tǒng)對洗滌物托架的裝載情況進行探測。此外，本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行該方法的餐具洗滌機。
背景技術：
程控的以及尤其家用的餐具洗滌機可以用節(jié)省能源的方式進行運行，方法是根據裝入洗滌物托架中有待洗滌的餐具或洗滌物的量來設置電流消耗和水消耗。
比如由EP 0 943 287 A1已知，在設備的洗滌容器中以彼此相隔較大間距的方式尤其在一個洗滌室對角線上布置檢測電磁波和/或聲波的傳感器，其中分別為傳感器配設用于發(fā)送光信號或聲信號的發(fā)送器。如果所述發(fā)送器發(fā)送信號，那么這些信號部分地被所裝載的洗滌物反射和/或可能時間遲延地到達接收器(傳感器)。而后，對由傳感器所接收的信號進行時間上的分析，這就說明了洗滌物的布置或餐具數量方面的情況。在此，將相應檢測到的餐具數量或洗滌物裝載情況記錄下來，并且影響一個對這種洗滌物進行處理的洗滌程序的運行過程。這一點比如可以通過根據洗滌物裝載情況向洗滌容器輸入洗滌液，以及通過與裝載情況相適配地對洗滌液進行加熱進行。
這種布置方案的缺點在于，處于信號發(fā)送器的輻射范圍內的餐具對由發(fā)送器發(fā)出的電磁波或聲波進行反射或折射，由此盡管在對角線上定向地布置了發(fā)送器和接收器但也可能無法準確識別餐具筐中處于后面的洗滌物。因此，裝載情況的識別不太準確，并且此外僅僅提供關于洗滌物托架的裝載情況的二維圖像。
此外，DE 100 48 081 A1公開了一種方案，即為了按照洗滌物的類型和數量來識別洗滌物裝載情況而在洗滌容器中和/或設備門的朝向洗滌容器的一側上設置一個或多個單獨的圖像采集系統(tǒng)以及一個或多個照明裝置。其中，可以按照商業(yè)上常用的黑白和/或彩色微型照相機(迷你照相機)的形式來構成所述圖像采集系統(tǒng)。
這種布置方案的缺點在于，所述類型的照相機系統(tǒng)十分昂貴，并且并未設計用于用水的設備。此外，還必須在洗滌室中設置具有足夠強度的燈光，這種燈光為所述圖像采集系統(tǒng)提供足夠的亮度用于對洗滌室進行拍照。除此以外，用所推薦的系統(tǒng)僅僅產生一幅關于放置在洗滌室中的洗滌物的二維圖像。
為了對餐具洗滌機的裝載情況進行識別，同樣對一種激光掃描儀形式的光學掃描裝置的使用進行了公開，該掃描裝置布置在洗滌室開口前面用于探測洗滌物。利用該激光掃描儀，通過按圖像方式對洗滌物的探測獲得關于餐具類型方面的信息，其中由掃描儀產生相應的信號圖案并且發(fā)送給程序控制裝置。其中，裝載數量通過對裝載在洗滌容器中的餐具的計數來檢測得到。在DE 100 48 086中對一種這樣的餐具洗滌機進行了說明。
EP 1 192 893 A2采用了一種類似的原理，其中在洗滌室開口中布置了一種光幕，其中利用由此產生的光線斷續(xù)的變化曲線就可推斷出洗滌容器的餐具裝載情況。
最后，由DE 101 62 505 A1中公開了一種照相機的使用，利用該照相機來識別出帶有頑漬的洗滌物，用于隨后對這些餐具進行更加深入的清洗。
作為替代方案的傳感器，已經公開了所謂的光子混頻器設備(PMD)，它們可以檢測到三維的距離圖像。在DE 197 04 496 A1中對所述的光子混頻器設備或光子混頻探測器進行了說明。為了檢測到電磁波的相位信息和/或振幅信息，光子混合元件的一個像素具有至少兩個光敏的調制光控制極和所配設的累加控制極。在所述調制光控制極上加載控制極電壓，而在所述累加控制極上則加載直流電壓。在所述調制光控制極的空間電荷區(qū)中由入射的電磁波產生的電荷載流子根據控制極電壓的極性而經受一個漂移場的電位降，并且漂移到相應的累加控制極。在該文件中所描述類型的光子混頻探測器與汽車蒙皮一同使用，用于比如根據所檢測到的關于周圍環(huán)境的三維圖像識別出即將發(fā)生的碰撞并采取應對措施。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是提供一種方法和一種餐具洗滌機，利用所述方法可以根據洗滌物的類型和數量理想地識別出放在餐具洗滌機中的洗滌物。
所述任務通過一種具有權利要求1所述特征的方法以及通過一種具有權利要求10所述特征的餐具洗滌機得到解決。優(yōu)選的改進方案分別產生于從屬權利要求中。
在所述按本發(fā)明的用于在餐具洗滌機中檢測洗滌物的類型和/或數量的方法中，使用一種圖像采集系統(tǒng)，該圖像采集系統(tǒng)通過光速無接觸地測量距離，用于得到洗滌室的三維圖像。這種處理方式的獨特優(yōu)點在于，對一張尤其考慮到具體的洗滌物到圖像采集系統(tǒng)之間的距離的三維圖橡的分析，能夠比在相同情況下所采用的由現(xiàn)有技術已知的處理方式更為可靠地得到洗滌物裝載情況的圖像，在按現(xiàn)有技術的處理方式中僅僅可以產生關于洗滌物裝載情況的二維圖像。
所述按本發(fā)明的洗滌機的圖像采集系統(tǒng)具有至少一個發(fā)送調制過的電磁波的發(fā)送器和至少一個布置在洗滌室中和/或設備門的朝向洗滌容器的一側上的光敏像素元件，以及另外還具有一個由電磁波的傳播時間計算出洗滌室三維圖像的分析單元。
所述光敏像素元件優(yōu)選是所謂的PMD-像素元件，其已經由現(xiàn)有技術、比如由DE 197 04 496 C2所公開。一種這樣的像素元件能夠通過光速無接觸地測量距離，用于從中計算出三維圖像。其中，用超快速掃描的電磁波對環(huán)境進行輻射。這些電磁波用作時間基準，并且對于人眼是不可見的。所述光敏像素元件包括一個具有兩個輸出端的光電二極管，這些輸出端以極高的掃描頻率交替讀出被反射的光，并且由此計算出關于電磁波傳播時間的信息。從不同的傳播時間可以推斷出“被輻射的”洗滌物的不同距離。一種如此構建的圖像采集系統(tǒng)可以集成在一個唯一的芯片中，并且可以用常見的CMOS(互補性氧化金屬)半導體-加工工藝以很低的成本進行制造。由此與根據現(xiàn)有技術公開的照相機系統(tǒng)相比實現(xiàn)了明顯的經濟收益。而與基于微型照相機的圖像采集系統(tǒng)相比，也可以省去大功率的照明，由此有利地降低了能耗。
按照圖像采集系統(tǒng)在洗滌室中的布置，也可以比如以一種陣列布置方式中設置多個光敏像素元件。
優(yōu)選至少為每個洗滌物托架配設一個或多個圖像采集系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)單獨探測每個洗滌物托架的洗滌物裝載情況。
在另一種有利的改進方案中，也為用于捕集殘余臟物的篩網配設一個圖像采集系統(tǒng)。在探測篩網中的殘余臟物時，可以發(fā)送一個比如對餐具洗滌機的使用者來說可以識別的信號，用于顯示篩網的清洗情況。由此確保餐具洗滌機在每個洗滌過程中得到盡可能最佳的洗滌效率。
優(yōu)選關于餐具筐以對角線方式布置所述圖像采集系統(tǒng)，用于盡量能夠對所有放入相應餐具筐中的餐具或洗滌物進行正確的探測。必要時可以優(yōu)選為各個餐具筐配設多個圖像采集系統(tǒng)，用于確保對一個圖像采集系統(tǒng)來說被遮蓋的區(qū)域能夠被其它的圖像采集系統(tǒng)或者其它圖像采集系統(tǒng)中的其中一個探測到。
按照所述按本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的改進方案，所述圖像采集系統(tǒng)將調制過的電磁波發(fā)送到洗滌室中，并且讀出被反射的電磁波，用于得到關于電磁波的傳播時間方面的信息，其中通過一個帶有兩個輸出端的傳感器讀出被反射的電磁波，而這兩個輸出端則通過一個分析單元交替讀出。
按照另一種有利的改進方案，在一個由使用者啟動的洗滌程序開始之前，可以按照洗滌物的類型和數量以圖像方式探測洗滌室的裝載情況。在通過該圖像采集系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)相應的餐具筐的裝載情況之后，可以據此對洗滌劑和洗滌液進行定量分配并確定其加熱的程度。在上、下洗滌框裝載差異很大的情況下，也可以向裝載多的洗滌框輸送更多的洗滌液。對洗滌物裝載情況精確了解實現(xiàn)了對相應的洗滌程序進行按需控制。
在另一種有利的改進方案中，以一定的時間間隔檢測洗滌物的類型和/或數量，用于檢測出在洗滌物托架中洗滌物的變化，并且用于在發(fā)現(xiàn)預先設定的洗滌物托架的占用情況時促使餐具洗滌機自動啟動。同時通過餐具洗滌機選出一種與洗滌物裝載情況相匹配的洗滌程序并予以執(zhí)行。由此，使用者就無需進行干涉了。
在這里，可以在將洗滌物放入洗滌室中時或者在給洗滌物托架加載時對洗滌物進行探測。為此，所述圖像采集系統(tǒng)可以布置在設備門的朝向洗滌室的一側上或者布置在洗滌室的上側面上。按照另一種改進方案，在有洗滌物存放在洗滌物托架中時對洗滌室進行圖像式的探測。這一點可以比如在每次關上設備門之后進行。由此，可以實現(xiàn)餐具洗滌機的自動啟動。其中，沒有必要在所有在餐具筐中為此所設置的堆放空間都被洗滌物占用時才強制自動啟動，而是可以根據由所述圖像采集系統(tǒng)探測到的洗滌物的情況進行自動啟動。因此，比如在探測到大多數洗滌物由玻璃制成時，那就可以將一種幾乎完全裝載的情況定義為啟動標準，而對少量的鍋罐或碗來說，則在較少裝載時就已經可以導致自動啟動。換句話說，可以根據下列情況進行洗滌程序的自動啟動和洗滌程序的選擇，即要在餐具洗滌機中清洗何種洗滌物以及必要時根據同樣可以通過所述圖像采集系統(tǒng)檢測到的具體的洗滌物被玷污到何種程度。
在另一種有利的改進方案中，將所述由一個滿載的洗滌機所產生的并且存放在洗滌機的分析單元中的一個存儲器中的比較圖像與按圖像方式探測到的洗滌室的實際裝載情況進行比較，并且將這種比較結果用作餐具洗滌機自動程序啟動和選擇合適的洗滌程序的標準。
在另一種優(yōu)選的改進方案中，根據由所述圖像采集系統(tǒng)檢測到的信息來影響洗滌程序。這可以根據在餐具洗滌機中探測到的洗滌物來進行。因此，不同的材料要求不同劑量的洗滌劑，必要時也要求另一種溫度歷程和不同的用水量。
在另一種優(yōu)選的改進方案中，所述圖像采集系統(tǒng)用于識別餐具洗滌機的一個沾染著殘余臟物的篩網。


下面以一種實施例借助于一張唯一的附圖對本發(fā)明作更詳細地解釋。
該附圖示出了一個餐具洗滌機1的橫截面。
具體實施例方式
按本發(fā)明的餐具洗滌機1具有一個洗滌容器2，在該洗滌容器2中放著有待清洗的餐具30，比如碟子、鍋罐、刀叉等形式的餐具，并且通常放在作為洗滌物托架的餐具筐3、4中。在洗滌容器2中布置了兩個噴射裝置5、6，用于給這種有待清洗的洗滌物30加載洗滌液。洗滌液借助于一臺循環(huán)泵7通過液體輸送管路8、9輸送給噴射裝置5、6。
通常在餐具洗滌機1中所輸送的洗滌液至少在一個洗滌程序的一個分程序段中進行加熱，一種連續(xù)式加熱器10就用于此用途。所輸送的洗滌液由所述循環(huán)泵7輸送給連續(xù)式加熱器10的一個輸入管接頭11，并且從連續(xù)式加熱器10中導引而過。該連續(xù)式加熱器10具有至少兩個輸出管接頭12、13，洗滌液從這些輸出管接頭經過液體輸送管路8、9輸送給相應的噴射裝置5、6。在該連續(xù)式加熱器10中，布置了一個這里未示出的加熱裝置。
在所述洗滌室2內部布置了圖像采集系統(tǒng)31、32、33，用于檢測餐具筐3、4的洗滌物裝載情況。這些圖像采集系統(tǒng)31、32、33中的每一個都具有至少一個發(fā)送調制過的電磁波的發(fā)送器以及至少一個光敏的像素元件。這些圖像采集系統(tǒng)31、32、33布置在洗滌室2中和/或布置在一扇未在附圖中示出的設備門上。此外，這些圖像采集系統(tǒng)31、32、33通過相應的導線36、37、38與一個分析單元35相連接。該分析單元35能夠從所述電磁波自發(fā)送器發(fā)出開始到接收器收到反射的電磁波為止的傳播時間中計算出一張三維洗滌室圖像，并且由此尤其計算出相應餐具筐3、4的裝載情況。借助于由相應圖像采集系統(tǒng)31、32、33所計算得到的三維圖像以及在分析單元35中比如通過與先前存儲的基準圖像進行比較對所采集的圖像進行評估，可以檢測出放在餐具筐3、4中的洗滌物的類型和/或數量。
所述光敏像素元件優(yōu)選是PMD-像素元件(光子混頻探測器)。這樣的PMD-像素元件的工作原理已經在現(xiàn)有技術中公開了，并且尤其在DE 197 04 496 C2中得到說明，從而關于更為準確的技術細節(jié)可以參閱該文件，其內容已明確聲明為本說明書的組成部分。
這些圖像采集系統(tǒng)31、32、33優(yōu)選分布在限界洗滌室2的壁體15、16的內側面以及洗滌室2的上側面上。尤其不僅為上餐具筐3而且為下餐具筐4分別配設了一個自身的圖像采集系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)可以分別由多個上述光敏像素元件所組成。優(yōu)選如此對所述圖像采集系統(tǒng)31、32進行定位，從而可以采集到一張全面的關于在相應餐具筐3、4中的洗滌物的圖像。此外，可以為每個餐具筐配設多個圖像采集系統(tǒng)，其中由圖像采集系統(tǒng)采集到的三維圖像可以通過所述分析單元35彼此相聯(lián)系并進行評估。
在此給一個篩網17配設所述圖像采集系統(tǒng)33，該篩網17用于在洗滌程序運行過程中捕集殘余臟物。因為餐具洗滌機的洗滌功率隨著篩網被沾染的程度的加重而下降，所以可以借助于圖像采集系統(tǒng)33發(fā)送一個對使用者來說可以識別的信號，該信號向其通報篩網17的清潔情況。
可以根據以何種時間間隔或者在何時激活所述圖像采集系統(tǒng)來實現(xiàn)餐具洗滌機的自動程序啟動。因此，可以比如在相應地關閉設備門之后對洗滌物的裝載情況進行探測，以便判別洗滌室里是否已裝載足夠的洗滌物?？傊粌H可以根據餐具洗滌機中洗滌物的數量、而且可以根據放在餐具筐中的洗滌物的類型來進行自動的程序啟動。
附圖標記列表1餐具洗滌機2洗滌容器3餐具筐4餐具筐5噴射裝置6噴射裝置7循環(huán)泵8液體輸送管路9液體輸送管路10 連續(xù)式加熱器11 輸入管接頭12 輸出管接頭13 輸出管接頭15 壁體16 壁體17 篩網30 餐具31 圖像采集系統(tǒng)32 圖像采集系統(tǒng)33 圖像采集系統(tǒng)35 分析單元36 導線37 導線38 導線
權利要求
1.用于對餐具洗滌機(1)中的洗滌物(30)的類型和/或數量進行檢測的方法，其中所述洗滌物(30)放置在設備的洗滌室(2)中的洗滌物托架(3、4)中，其中洗滌物托架(3、4)的裝載情況由一種圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)進行探測，其特征在于，所述圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)通過光速無接觸地測量距離，用于得到關于洗滌室(2)的三維圖像。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)向洗滌室(2)中發(fā)送調制過的電磁波，并且讀出被反射的電磁波，用于得到關于電磁波的傳播時間方面的信息，其中通過一個帶有兩個輸出端的傳感器讀出被反射的電磁波，這兩個輸出端則由一個分析單元(35)交替讀出。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在一個由使用者啟動的洗滌程序開始之前根據洗滌物的類型和數量按圖像方式探測洗滌室(2)的裝載情況。
4.按前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，以一定的時間間隔來檢測洗滌物(30)的類型和/或數量，用于檢測到在洗滌物托架(3、4)中的洗滌物(30)的變化，并且在發(fā)現(xiàn)洗滌物托架的預先設定的占用情況時促使餐具洗滌機(1)自動啟動。
5.按前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在將洗滌物放入洗滌室(2)或者說給洗滌物托架(3、4)進行裝載時對洗滌物(30)進行探測。
6.按前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在洗滌物托架(3、4)中存放洗滌物(30)時按圖像方式對洗滌室(2)進行探測。
7.按前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將所述由一個滿載的洗滌機(1)產生的并且保存在設備的分析單元(35)中的存儲器中的比較圖像與按圖像方式采集到的洗滌室(2)實際裝載情況進行比較，并且將比較結果用作餐具洗滌機自動程序啟動和選擇合適的洗滌程序的標準。
8.按前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，根據由所述圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)檢測到的信息來影響洗滌程序。
9.按前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該方法用于對餐具洗滌機(1)的一個沾染殘余臟物的篩網(17)進行識別。
10.用于在一個洗滌室中對可以存放在洗滌物托架中的洗滌物進行洗滌的具有至少一個圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)的餐具洗滌機，其特征在于，所述圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)具有至少一個發(fā)送調制過的電磁波的發(fā)送器和至少一個布置在所述洗滌室(2)中和/或布置在設備門的朝向洗滌容器的一側上的光敏像素元件，以及一個從電磁波的傳播時間中計算出洗滌室(2)的三維圖像的分析單元(35)。
11.按權利要求10所述的餐具洗滌機，其特征在于，所述光敏像素元件是PMD-像素元件。
12.按權利要求10或11所述的餐具洗滌機，其特征在于，至少為每個洗滌物托架(3、4)配設一個圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)。
13.按權利要求10到12中任一項所述的餐具洗滌機，其特征在于，為所述用于捕集殘余臟物的篩網(17)配設一個圖像采集系統(tǒng)(33)。
全文摘要
描述了一種用于對餐具洗滌機(1)中的洗滌物(30)的類型和/或數量進行檢測的方法，其中所述洗滌物(30)放置在該設備的洗滌室(2)中的洗滌物托架(3、4)中，其中通過一種圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)對洗滌物托架(3、4)的裝載情況進行探測。其中所述圖像采集系統(tǒng)(31、32、33)通過光速無接觸地測量距離，用于得到所述洗滌室(2)的三維圖像。
文檔編號A47L15/42GK1988839SQ200580024974
公開日2007年6月27日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權日2004年7月23日
發(fā)明者E·克拉森, H·杰格 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司