专利名称：炉子及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种炉子及其操作方法。
背景技术：
当前烤炉的操作技术水平通常要求使用者选定温度和持续时间，而且要求不同程 度地连续观察烘烤过程的时间进程。为了便于操作炉子，已开发了不同程度地自动烘烤过程的方法。例如，这些方法基 于温度传感器测量的烘烤过程期间的表面或芯部温度值来提供自动温度控制。例如，其它 公知的方法基于所施加的温度和热力方程来数值上逼近烘烤过程期间的实际温度。在烤炉领域中且更尤其是在微波炉领域中，总所周知，使用超声波或红外线距离 传感器或者光学传感器来确定制品的位置、形状或状态(例如冷冻、冷藏或解冻)。位置、形 状或状态用于控制加热制品的过程。其它方法使用对制品拍照或用于逼近制品形状、体积或尺寸的摄像机，以提高加 热过程的自动性。公知的方法及所涉及的炉子相距提供完全自动加热的可能性相去甚远，而且经常 要求使用者参与其中。在炉子的技术领域中，由此希望为炉子自动操作提供增强的和用户 友好的可能性。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供一种适于以自动方式更精确地进行加热过程的炉 子。再一目的在于提供一种以自动方式更精确操作炉子的方法。所述目的由分别依据权利要求1和8所述的炉子和操作炉子的方法来实现。从属 权利要求2-7和从属权利要求9-14给出了有利的实施例。依据本发明的第一个方面，提供了一种炉子，用于加热食物制品，包括适于经由腔 开口容置制品的腔。所述炉子可以为适于加热制品尤其是食物制品的任意类型。制品的加 热可包括烘烤、烧烤、焙制、烤制或解冻等。所述炉子优选为烤炉，但是所述炉子可以为任意 其它类型，例如微波炉。依据本发明所述的炉子包括制品特征获取系统，所述制品特征获取系统设计成用 于获取表示制品构造的至少一个制品特征。在不使权利要求进行穷尽性限定的情况下，可 能的制品特征为制品的竖直截面、水平截面、形状尤其三维模型、表面、表面积、体积、尺寸 尤其长宽高、制品的重心、以及重心至表面的距离。所述制品特征获取系统包括设计并定位成用于记录制品俯视图的至少一个摄像 机。制品俯视图应指的是制品的任意视图，例如示出制品上侧至少一部分的制品二维图片。 在此，制品上侧应指的是制品在所述腔内被加热过程中占据的位置处制品的面朝上的侧。术语“制品俯视图”不应排除连同制品一起送入到所述腔中的物体的部分或部件 成为所述视图一部分。例如，这种物体可以为承载所述物品的托盘。其它物体也是可想象的到的，例如，与制品连接或放入到制品中的温度传感器。为了便于区分视图内的制品和物 体，例如，特别的标记、颜色或彩色条码可提供给物体。所述制品特征获取系统还包括至少一个轮廓线装置，所述至少一个轮廓线装置设 计并定位成获取或照亮制品的至少一部分以及根据具体情况将连同食物制品一起放入到 腔中的物体的轮廓线。此外，所述制品特征获取系统包括制品特征获取装置，所述制品特征获取装置用 于基于所述制品俯视图和所述轮廓线来获取所述至少一个制品特征。应提及的是，本发明不限于单一的制品和单一的物体。本发明当然也相应适用于 一个以上的制品和一个以上的物体。提供并利用制品俯视图和轮廓线使得获取制品特征或更精确地获取制品特征成 为可能。更精确的制品特征(例如形状、体积等)为进行更精确自动加热过程的基础。特 别地，自动加热过程可在最小的或没有使用者参与作用的情况下进行。所述至少一个摄像机和所述至少一个轮廓线装置中的至少一个的安装位置优选 如下即针对大范围的制品类型、制品形状和制品在所述腔内的位置，可获取高质量的精确 的视图和轮廓线。优选的安装位置是所述开口上部优选位于入口位置、关闭和打开所述开 口的门上方、腔上部优选腔深度的一半。在所述腔外的安装位置(例如在所述入口位置或 门上方)具有的优点在于，极大地避免由高温及温度变化、可能弄脏摄像机镜头的灰尘、湿 气、和由制品、物体或腔壁反射的红外线辐射所带来的干扰和有害影响。特别地，在所述腔外的安装位置提供了在将制品和物体放入到所述腔内的过程中 获取制品俯视图和轮廓线的可能性。在所述腔的上部约所述腔的一半深度处的安装位置提 供了获取在加热制品过程中另外的俯视图和轮廓线的可能性。这种另外的制品俯视图和轮 廓线可用于进一步优化自动加热制品。例如，可获取并监测制品在加入过程中的相应焙制 状态或形状变化。这种或其它参数常表示加热过程的阶段。所述轮廓线装置可包括至少一个距离传感器，设计成用于测量所述传感器分别 与制品和物体的上表面高度之间的距离；以及光发射装置，设计成通过分别投射光束到制 品和物体上而分别照亮制品和物体的轮廓，所述光发射装置优选为激光器、更优选线激光 器，所述光束优选激光线，所述投射优选以预定角度进行。所述光束可包括至少一条光线、 至少一个扇形光束和至少一个锥形光束中的至少一个。由此，可照亮单点轮廓线(single point contour-levels) >一个或若干轮廓线切片(contour-level slices)、或一个或若干 轮廓线斑(contour-levelspots)。值得注意的是，只要相关，光束的孔径角可用于计算制品 和物体的各自的轮廓线。相对结实可靠的位置传感器(例如红外线或超声波距离传感器)可用于测量制品 和传感器之间的距离。所述距离可在将制品放入到炉子中的过程中进行测量。这种距离表 示制品的轮廓线，而且与所述俯视图或与若干俯视图相互关联，以计算制品特征，例如制品 的截面轮廓、体积、形状或制品的高度。如上所述，不仅距离传感器而且光发射装置乃至距离传感器与所述光发射装置一 起可一齐与一个或一个以上的摄像机使用，以获取制品特征。所述光发射装置、激光器和线 激光器可分别用于投影光束或激光线到相应制品和物体上，由此照亮制品或物体的至少一 部分的轮廓线。通过使用发射例如绿色或红色光束的光发射装置，例如利用图像处理方法，
5可从制品俯视图上获取制品轮廓的被照亮的轮廓线或者制品轮廓的一部分。基于光束或激光线的相应特定或特征颜色或灰度等级，可在制品俯视图上识别出 被照亮的轮廓线。类似地，通过使用光发射装置和制品俯视图获取的轮廓线可结合在一起， 以计算至少一个制品特征。可在将制品放入到所述腔的过程中记录包含被照亮的轮廓线的 多个制品俯视图，所述制品视图可结合在一起，以精确计算所需的制品特征。应提及的是， 三角测量技术可用于计算轮廓线，例如，如果光束或激光线的起始点和入射角分别已知的 情况下。然而，也可使用其它方法。如果制品的初始温度(即制品在加热前的温度)已知，则可更精确地进行自动加 热制品。所述初始温度例如可用于从给定加热规程列表中选定预定加热规程。例如，所述初始温度和所述制品特征“表面积”可用于估计、计算或预测制品在加 热过程中的能耗。此外，例如，所述初始温度或温度分布可用于将制品划分为冷冻、冷藏或非冷冻。由此，如果所述炉子还包括至少一个温度传感器(其适于测量制品的初始温度和 初始温度分布中的至少一个)，则将是有利的。术语“初始温度”应指的是在加热之前的温 度。这种温度传感器可为红外线类型。值得注意的是，自动加热可进一步通过使用加热过 程中测得的温度值来细化。为了减少由于加热制品尤其是在烤炉中的腔温达到200°C或以上的情况下加热制 品所带来的影响，如果温度传感器安装在所述腔外，则会是有利的。然而，可使用耐用的温度传感器并安装在所述腔内或所述腔的壁上。这种位置使 得跟踪加热过程中制品温度成为可能，这可用于如上已述地优化自动加热。尤其针对烤炉，业已表明，安装在所述腔外且位于所述开口上部或上方的传感器 使得在几乎任意环境下且针对几乎任意制品类型来测量初始温度或其它参数成为可能。这 是由于这样的事实，即制品的顶侧在放入过程中很少被掩藏或覆盖，且由此几乎总能进行 各种测量。然而，其它合适的安装位置是可能的。依赖于温度传感器的位置，在将制品放入到所述腔之前、之中或之后的至少一个 中可测量初始的温度或温度分布。如果初始温度测量的时间点接近加热程序的起始点，将 是有利的。针对自动加热的另一重要参数是制品重量。由此，如果所述炉子还包括至少一个 重量传感器，所述至少一个重量传感器用于测量并确定相应制品和物体的重量中的至少一 个，将会是有利的。例如，如果物体(例如托盘)的重量已知，则可计算制品的净重。如果制品的制品 特征“体积”已知或事先计算出，则所述重量用于计算制品的密度。重量传感器也可用于确定制品重量在加热过程中的时间进程进展。所述制品重量 的时间进程可用于进一步细化自动加热。应提及的，也可使所述炉子具有由使用者输入重量的功能。依据本发明所述的炉子，使得以自动方式更可靠精确地实施操作炉子的方法成为 可能。在本发明的第二个方面，提供了一种操作所述炉子的方法。所述方法包括步骤a)通过以下步骤获取将在炉子的所述腔中加热的制品的制品特征；
-经由至少一个摄像机记录至少一个制品俯视图；-利用至少一个轮廓线装置来获取或照亮食物制品的至少一部分的轮廓线以及根 据具体情况连同食物制品一起将放入到腔中的物体的轮廓线中的至少一个；以及-基于所述俯视图和所述轮廓线获取至少一个制品特征；以及b)基于所述至少一个制品特征和可选的表示制品物理构造的辅助数据，自动控制 或进行制品的加热，所述辅助数优选为制品温度、制品重量、制品密度中的至少一个。参照针对本发明的所述第一方面的解释。因此，依据本发明所述第二方面的方法 提供了以尤其精确准确且可靠的方式进行自动加热制品的可能性。制品俯视图、轮廓线、制品特征、辅助数据等可按照更上面所述的来获取。因此参 照针对本发明所述第一方面的相应解释。为了获取某些制品特征，如果制品的至少部分在二维制品俯视图中记录，所述二 维制品俯视图优选在制品完全处于摄像机的视野下记录。这种记录可以有益于在相应视图 中识别出所述制品。记录结果可用于计算制品的边缘、边界或周边。从记录中重新得到的 另外数据(即记录的制品数据，例如制品的长度或直径)可用于计算某些制品特征。在制品和物体各自仅有部分的轮廓线可获取的情况下，基于可获取的轮廓线，可 逼近出另外的轮廓线。所述另外的轮廓线便于制品特征获取。有限的视野和检测范围可能导致出现有限数量轮廓线的情况，不过这也可能是有 意的。此外，不合适的制品位置也可能导致有限数量的轮廓线。类似地，如果仅部分制品可在制品俯视图中记录，则可基于与制品形状(例如对 称)、轮廓线和进一步逼近的轮廓线中相关的假设中的至少一个来重构整个制品。另外，仅 制品一部分的记录数据可与针对相应炉子和相关方法为典型的制品形状或形式进行对比。 在此，可使用典型制品形状数据库。在许多情况下，所述物体为制品放置于上并在加热过程中坐落于上的托盘或碟 子。如果托盘高度或碟子高度(即托盘或碟子在所述腔内占据的高度)被自动确定，则可 更容易地获取制品的轮廓尤其是截面轮廓。同样地，这可基于托盘或碟子轮廓线(即识别 为属于托盘或碟子的轮廓线)来完成。这也适用于若干物体随制品一齐放入的情形。例 如，制品可定位在碟子、杯子或烘罐上或内，碟子、杯子或烘罐继而放置在托盘上。相应一物 体或多个物体的预先已知信息(例如重量、高度、高度等)可用于制品特征获取。应提及的 是，托盘高度通常局限于给定数量的可能的托盘高度。
将参照附图来进一步详细说明本发明，在附图中图1示出了第一实施例的烤炉的示意性侧截面图；图2至图4示出了在连同食物制品一起将托盘放入到烤炉的烘烤腔中的过程中在 不同时间点的示意性侧截面图；图5是制品的俯视图；图6示出了距离传感器测得的距离的曲线图；图7示出了在第二实施例中烤炉的示意性侧截面图；图8示出包括轮廓线被照亮的制品的俯视图9示出了表示被照亮的轮廓线的激光线投影。
具体实施例方式应注意的是，相同的附图标记表示相同或相似部件或在功能上类似的部件。这些 图都是示意性的，而且不必是实际尺寸。本发明将结合烤炉进行说明，但这不应解释为对本 发明范围的限制。烤炉的功能仅描述到理解本发明所必要的程度。图1示出了在第一实施例中的烤炉1的侧截面图。烤炉1包括烘烤腔2。烘烤腔 2适于接纳经由烘烤腔开口 5定位在托盘4上的烘烤制品3。烤炉1还包括门6，门6适于 按双箭头所示关闭和打开开口 5。图1示出在放入食物制品3之前的情形。所述烤炉还包括数字摄像机7和红外线或超声波型距离传感器8。用于距离测量 的红外波或超声波由虚线示出并用附图标记9表示。在该实施方式中，距离传感器8安装在烘烤腔开口 5的入口位置处，且位于门6上 方(当门处于关闭位置时)。在这种位置下，距离传感器8可被保护免受烘烤制品3烘烤期 间产生的热、湿气和灰尘的伤害。因此，距离传感器8不会暴露于可能扰乱距离测量的影响 因素之下。数字摄像机7安装在烘烤腔开口 5的上部，且位于烘烤腔2的深度的约一半处。这 种位置具有的优点在于，可记录烘烤腔2内大范围的各种各样烘烤制品位置的烘烤制品的 俯视图。此外，制品的俯视图可在烘烤过程中进行记录。烤炉1的操作模式将结合图2至图4来说明，图2至图4示出了在将托盘4连同 烘烤制品3 —起放入到烘烤腔2中的不同时间点的侧截面图。例如，经由表示门6状态的信号，可致动距离传感器8，以启动距离测量。例如，这 种信号可表示门6打开或处于关闭状态，而且可分别用于启动或停止距离传感器8。也可使 用针对将要放入到烘烤腔2中的物体而扫描烘烤腔2的所述入口位置的其它信号(例如运 动信号)和接触传感器。如果这种传感器检测到物体将要被放入，则可致动距离传感器8， 以启动距离测量。在该实施方式中，在打开门6时致动距离传感器8，这一点在图1的情况下已经发 生。在致动之后，距离传感器8连续测量食物制品3和托盘4放入到烘烤腔2的过程中的 距离。所述距离表示距离传感器8和烘烤腔2的底部10之间的距离、距离传感器8和托盘 4之间的距离、或者距离传感器8和烘烤制品3之间的距离。在图2中，托盘4的一部分已通过了距离传感器8而烘烤制品3并没有通过距离 传感器8。直到这个阶段测得的距离表示托盘的高度，即托盘4相对烘烤腔2的底部10的 高度。例如，如果烘烤腔2侧壁的托盘导向件的高度已知，则可使用预先知道的可能的托盘 高度的信息来确定托盘高度。随着托盘4的进一步放入，烘烤制品3也将通过传感器8。在该阶段，测得的距离 表示烘烤制品3的局部高度。在图3中，约一半烘烤制品已通过距离传感器8。在图4中，托盘4和烘烤制品3完全放入到烘烤腔2中，且烘烤制品3处于它的最 终准备烘烤的位置。在该阶段，数字摄像机7记录虚线表示的制品俯视图。图5示出了示例性的制品俯视图11。在该实施方式中，制品俯视图11为二维图， 示出了烘烤制品3和托盘4的与上方视点相关的、未被烘烤制品3遮掩的部分。制品俯视图11的内容可根据不同情况而变化，且依赖于摄像机的视野。所述视野且因此对应的制品 俯视图11的信息内容可针对不同的要求而改变。摄像机7可为彩色型或黑白型。使用常规图像处理方法来分析制品俯视图11，以 记录烘烤制品3。依赖于摄像机7的类型，可使用彩色或灰度等级来记录烘烤制品3。作为 记录的结果，可获取烘烤制品3和托盘4之间的边界12。边界12可转换成坐标，例如笛卡 尔x-y坐标。图6示出了在托盘放入过程中距离传感器8测得的距离d的曲线图。距离d(纵 坐标轴)依据由附图标记η表示的时间顺序(横坐标)给出，且单位任意。从图6可以看出，距离d可分为传感器8与烘烤腔2的底部10之间的第一距离 dl、距离传感器8与托盘4之间的第二距离d2、距离传感器8与烘烤制品3之间的第三距离 d3。特别地，距离d表示烘烤制品3和托盘4的轮廓线(contour-level)。可使用轮廓 线装置(未示出，例如微电子器件)根据距离d来获取轮廓线。例如，表示烘烤制品3的截 面轮廓的高度分布图(height profile)的轮廓线可通过由各距离d3减去表示托盘高度的 距离d2来获取。托盘高度可通过如下方式获取使用制品俯视图和记录数据(例如边界) 来识别托盘4的未被烘烤制品3掩盖的部分。距离d(即第二距离业)可随后被赋予相应 的部分。替代性地，在距离d序列中的非连续上升和下落边(例如从底部高度到托盘高度 或从托盘高度到底部高度)可用于识别托盘高度。所有这些可以自动方式进行且无需使用 者参与作用。制品特征获取装置(未示出，例如微电子器件的一体部分)可用于将烘烤制品轮 廓线与边界12的x-y坐标结合、并计算适于获取烘烤制品3的表面和体积中的至少一个的 矢量。如果需要，除了先前所述的那些特征之外，可获取另外或其它的制品特征。在该实施方式中，仅有与烘烤制品3的单个截面对应的轮廓线被获取。为了根据 轮廓线来计算表面和体积，假设烘烤制品3为对称形状。为了更精确地获取制品特征，基于 制品俯视图和可得到的轮廓线，可将烘烤制品3与常规制品形状数据库对比。替代性地，可 提供使用者界面，以输入适于更详细获取制品特征的制品形状信息。此外，可使用若干距离 传感器8，以获取与烘烤制品的不同截面轮廓或切片对应的轮廓线。同样，可使用若干摄像 机。通过分别使用一个以上的距离传感器8和摄像机7，可处理非对称制品形状，而且甚至 可处理若干烘烤制品3定位在托盘4上的情形。应提及的是，可通过如上获取的轮廓线来逼近另外的轮廓线，例如通过内插法或 外插法来实现。基于所获取的制品特征，可以自动方式控制烘烤制品4的烘烤。表面和体积对于 烘烤期间的热消耗是决定性的。因此，使用至少前述制品特征将导致精确且自动性增强的 烘烤过程。一般而言，可选自预定的多个普通烘烤方法的烘烤规程可作为自动烘烤过程的基 础。这种烘烤规程可基于烘烤制品3的制品特征或其它构造来选择。为了进一步增强自动烘烤，可使用表示烘烤制品3的物理构造的辅助数据。可使 用例如制品温度尤其是初始制品温度、制品重量和制品密度等的辅助数据。为了确定制品 温度和制品重量，可分别使用另外的传感器，例如温度传感器和重量传感器。例如，温度传感器可用于确定烘烤制品的例如冷冻、冷藏、新鲜或解冻等构造。应提及的是，还可远离烘烤腔2的所述入口位置布置距离传感器8。温度传感器 8可布置在摄像机7附近或旁边。在这种情况下，仅一部分烘烤制品3的距离d可被测得。 例如，如果仅一半烘烤制品3的距离d可被测得，则在假设烘烤制品3相对于高度对称的情 况下，可获取制品特征。值得注意的是，存在着利用由制品俯视图重新得到的信息来细化这 种一般性假设。然而，在前述情况下(即将距离传感器8定位在摄像机7旁边)，更多地涉及使所 测得的距离d与烘烤制品3相关联。这可能由于这样的事实，即在托盘4和烘烤制品3已抵达它们在烘烤腔2内的最 终位置时，距离检测可连续进行。由此，需要获取在放入结束位置处所测得的距离。为了获取在结束位置处的距离，可使用产生表示放入结束位置的信号的传感器。 这个信号可用于停止距离测量，或者用于标示在所述结束位置处测得的距离d。替代性地，在结束位置处的距离d可用数值计算方法确定。假设放入速度大约恒定(这对于大多数情况的确适用)，可如下计算(至少很好地 逼近)结束位置处的距离d。可确定属于托盘4的与烘烤腔2后壁接近、且未被烘烤制品3覆盖、并且在放入过 程中已通过距离传感器8的这一部分的距离值。这可以通过利用自动托盘高度识别和食物 制品3记录的结果来进行，因为沿线性托盘部分路径在初始托盘高度距离和烘烤制品3边 界12之间的距离d可被确定并指定给托盘4的上述部分。例如，也可通过记录方法在数字 式制品俯视图中识别托盘4的上述部分。在识别该部分或托盘部分路径和相关距离之后，可确定所述部分沿所述托盘部分 路径的像素个数。需要注意的是，通过使用关于摄像机7和距离传感器8之间的相对距离 和它们相应制品说明书的事先可知的信息(例如摄像机7的视野和在距离传感器8的传感 器头的位置)，可确定所述路径(沿所述路径进行距离测量)。在知道了与托盘部分路径对应的像素个数和距离d之后，可计算所述托盘部分路 径的单位像素的距离数(距离与单位像素的比值)。当放入速度假定为常数时，所计算的比 值应该也适用于烘烤制品3及相关距离。在获取了属于与所述托盘部分路径紧接的烘烤制品路径的烘烤制品像素的个数 (其可使用记录后的边界12和距离传感器8或距离传感器头的像素位置来进行)之后，可 计算属于所述烘烤制品路径的距离d的有效个数，并丢弃冗余距离而仅保留相关距离。使 用制品俯视图和所有相关距离，可获取制品特征(例如表面或体积)。值得注意的是，在假 设烘烤制品对称的条件下，例如，所述相关距离可镜面对称或者一般而言指定给相应对称 位置。图7示出了在第二实施例中的烤炉的示意性侧截面图。下面的说明限于与第一实 施例相比的不同点。只要适用，针对第一实施例所述的所有特征应也适用于第二实施例。在第二实施例中，使用线激光器13，而不是距离传感器。值得注意的是，一个以上 的线激光器13或线激光器13和距离传感器8的组合也是可以的，本领域技术人员基于前 述和以下解释应能实现这一点。线激光器13定位在烘烤腔开口 5上侧且优选倾斜预定角度。摄像机7也定位在烘烤腔开口 5上侧并位于线激光器13附近。在放入过程中，线激光器13发射绿色扇形激光线14，同时摄像机7连续记录制品 俯视图11。值得注意的是，激光线14可以为其它任意合适的颜色。在该实施方式中，摄像 机7为彩色类型。激光线14照到烘烤制品3上，并由此照亮烘烤制品3的轮廓线。这示出在图8中。 值得注意的是，烘烤制品3选定为方形只是为了简化图示的目的。图8示出了包括激光线14照亮的轮廓线的制品俯视图。激光线14的绿色可与大 多数烘烤制品3以及用于托盘4和烘烤腔2内壁的颜色区分开。由此，可在各制品俯视图 11中获取表示被照亮轮廓线的激光线投影。由于线激光器13的倾斜，激光线的投影在制品 俯视图中为交错的。值得注意的是，摄像机7在烘烤腔2的底部10处的视野由点划线表示 并由附图标记15表示。图9示出了从相应制品俯视图11上提取之后的图8的激光线投影。所记录的制 品俯视图11的原始尺寸由方框表示。激光线投影可分为如下第一投影pl，表示烘烤腔2 底部10的轮廓线；第二激光线投影p2，表示托盘4的轮廓线；以及第三激光线投影p3，表示 烘烤制品3的轮廓线。基于激光线投影pl、p2和p3，可计算局部轮廓线，即相应位置(即底部10、托盘 4和烘烤制品3)的相对高度。例如，利用所述倾角、线激光器13的位置、相应激光线投影 P1-P3与视野15的中心线16之间的距离，可通过三角测量技术获取相应轮廓线。包含整个托盘4和烘烤制品3的制品俯视图可用于记录烘烤制品3，以确定边界 12。例如，利用摄像机7的像素分辨率，边界12可转换成x-y坐标，所述坐标可与所获取的 烘烤制品3的轮廓线结合，来确定表面和体积或其它制品特征。使用依据第二实施例的线激光器13的优势在于，可无难度地处理所有类型的规 则和不规则制品形状和定位在托盘4上的若干相同或不同形状的烘烤制品3的情况。使用线性一维激光线而不使用第二实施例的扇形激光线14对应于第一实施例的 情形，且参照第一实施例。至于第二实施例，与自动烘烤过程相关的优点适用于加以必要的变通。尽管针对烤炉1已说明了本发明，但是本发明可以适用于也可实现所有优点和有 益效果的其它类型的炉子。从上面的讨论清楚的是，通过权利要求所述的炉子及方法，可实现本发明的目的。附图标记列表1 烤炉2烘烤腔3烘烤制品4 托盘5烘烤腔开口6 门7数字摄像机8距离传感器9红外线或超声波
10 底部11制品俯视图12 边界13线激光器14激光线15观察区域16中心线d 距离dl，d2，d3第一至第三距离η 数pi，p2，p3第一至第三激光线投影
权利要求
1.一种炉子(1)，用于加热食物制品(3)，包括腔O)，适于经由腔开口(5)接纳食物制品(3)；以及制品特征获取系统，设计成用于获取表示食物制品(3)的构造的至少一个制品特征， 所述系统包括-至少一个摄像机(7)，设计并定位成用于记录制品俯视图(11)；以及-至少一个轮廓线装置，设计并定位成获取或照亮制品的至少一部分的轮廓线以 及根据具体情况将连同食物制品⑶一起放入到腔⑵中的物体⑷的轮廓线；以及-制品特征获取装置，用于基于制品俯视图(11)和所述轮廓线来获取所述至少一个制 品特征。
2.依据权利要求1所述的炉子(1)，其中，所述至少一个摄像机(7)和所述至少一个轮 廓线装置的安装位置选自由以下位置构成的组开口(5)上部优选位于入口部位处、关闭 和打开开口(5)的门(6)上方、腔(2)上部优选腔(2)深度的一半。
3.依据权利要求1或2所述的炉子(1)，其中，所述轮廓线装置包括至少一个距离传感器(8)，设计成用于测量所述传感器(8)分别与食物制品(3)和物体 ⑷的上表面高度之间的距离⑷；以及至少一个光发射装置，设计成通过分别投射光束到食物制品( 和物体(4)上来分别 照亮食物制品C3)和物体(4)的轮廓，所述至少一个光发射装置优选为至少一个激光器、更 优选为至少一个线激光器(13)，所述光束优选为激光线(14)，且所述光束优选以预定角度 投射。
4.依据权利要求3所述的炉子(1)，其中，所述至少一个距离传感器(8)中的至少一个 距离传感器为红外线或超声波距离传感器；而且其中，所述至少一个光发射装置中的至少 一个光发射装置设计成发射红色或绿色光束(14)。
5.依据权利要求1至4中的至少一项权利要求所述的炉子(1)，还包括至少一个温度 传感器，用于分别测量食物制品⑶和物体⑷的初始温度和初始温度分布中的至少一个， 所述至少一个温度传感器优选为红外线温度传感器，所述至少一个温度传感器优选安装在 所述腔之外且优选位于所述开口的上部。
6.依据权利要求1至5中的至少一项权利要求所述的炉子(1)，还包括重量传感器，用 于分别测量和确定食物制品( 和物体的重量中的至少一个。
7.依据权利要求1至6中的至少一项权利要求所述的炉子(1)，其中，所述制品特征选 自以下特征构成的组食物制品(3)的竖直截面、水平截面、形状特别是三维模型、表面、表 面积、体积、尺寸尤其是长宽高、食物制品(3)的重心、以及重心至表面的距离。
8.一种用于加热食物制品(3)的炉子(1)的操作方法，包括步骤a)通过以下步骤获取将在炉子(1)的腔O)中加热的食物制品(3)的制品特征-经由至少一个摄像机(7)记录至少一个制品俯视图(11)；-利用至少一个轮廓线装置来获取或照亮食物制品(3)的至少一部分的轮廓线以及根 据具体情况连同食物制品( 一起将放入到腔O)中的物体的轮廓线中的至少一个； 以及-基于所述俯视图(11)和所述轮廓线来获取至少一个制品特征；以及b)基于所述至少一个制品特征以及可选的表示食物制品(3)的物理构造的辅助数据，自动控制或进行食物制品⑶的加热，所述辅助数据优选为制品温度、制品重量、制品密度 中的至少一个。
9.依据权利要求8所述的方法，其中，食物制品(3)的所述至少一部分被记录在二维 制品俯视图(11)内；而且其中，所述至少一个制品特征的获取还基于所记录的制品数据实 现，所述制品数据优选为食物制品⑶的边缘、边界(12)或周边。
10.依据权利要求8和9中的至少一项权利要求所述的方法，其中，获取轮廓线的步 骤包括通过至少一个距离传感器(8)测量所述至少一个位置传感器(8)分别与食物制品 (3)和物体的上表面高度之间的距离(d，dl，d2，d3)，所述至少一个位置传感器优选设 计成经由红外线或超声波来测量所述距离(d，dl，d2，d3)。
11.依据权利要求8-10中的至少一项权利要求所述的方法，其中，所述照亮轮廓线的 步骤包括通过分别投射至少一束光束到所述食物制品( 和物体(4)上来分别照亮食物 制品( 和物体的轮廓，所述光束优选为激光线(14)，优选为绿色和红色中的至少一 个，并且优选以预定角度投射。
12.依据权利要求8-11中的至少一项权利要求所述的方法，其中，基于可获得的轮廓 线逼近出用于增强制品特征获取的另外轮廓线，所述逼近优选为外插法逼近或内插法逼 近。
13.依据权利要求8-12中的至少一项权利要求所述的方法，其中，所述物体为用于将 食物制品C3)放置在其上的托盘(4)；而且其中，基于托盘轮廓线自动确定托盘高度。
14.依据权利要求8-13中的至少一项权利要求所述的方法，其中，所述制品特征选择 由以下特征构成的组食物制品( 的竖直截面、水平截面、形状尤其是三维模型、表面、表 面积、体积、尺寸尤其是长宽高，食物制品(3)的重心、以及重心至表面的距离。
全文摘要
本发明尤其涉及一种用于烘烤食物制品(3)的炉子(1)。为了改善自动加热程序，例如，炉子(1)包括摄像机(7)和距离传感器(8)，它们一齐用于能精确获取相关的且供自动加热程序使用的制品特征。
文档编号F24C7/08GK102066843SQ200980123620
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月26日 优先权日2008年7月30日
发明者C·卢克哈特, F·鲁特 申请人:伊莱克斯家用产品股份有限公司