用于家用制冷器具的传感器装置的制作方法

本发明涉及一种用于家用制冷器具的传感器装置。本发明特别是涉及一种确定家用制冷器具的摆动门是否达到预定的阈值。

背景技术：

家用制冷器具、特别是冷藏柜或冷藏冷冻组合器具可以关于其内含物被监测，其方式是，安装在家用制冷器具的内侧上的摄像机在预定的时间点拍摄图像。由此可以有助于例如要储存在家用制冷器具中的食品的储存或者储存计划。

de102015203150a1涉及一种具有可摆动的门的冷藏柜。借助磁性传感器检测，门何时经过预定的打开角度。当是这种情况时，则可以借助摄像机拍摄冰箱内部空间的图像。

us2016216374a1涉及借助陀螺仪传感器确定智能手机的旋转定向。

us9013617b2提出，为了确定人的姿势将摄像机的图像和陀螺仪传感器的测量值彼此组合。

技术实现要素：

本发明的任务在于，给出一种用于确定家用制冷器具的摆动门的打开角度的改进的技术。本发明借助独立权利要求的主题解决该任务。从属权利要求给出优选的实施方式。

根据本发明的传感器装置可以被安装在家用制冷器具的摆动门上。传感器装置包括用于提供运动信号的惯性传感器和处理装置。处理装置设置用于基于运动信号确定摆动门的摆动角度，并且当所述摆动角度达到预定的阈值时输出信号。

通过使用惯性传感器可以将传感器装置构造为更好地自给自足，从而所述传感器装置能够以最少的花费安装或加装在摆动门上。惯性传感器可以是可靠的、精确的或者成本低廉的。

惯性传感器可以包括一个或多个加速度传感器(平移传感器)和/或一个或多个转速传感器(旋转传感器)。由平移传感器或旋转传感器可以更好地确定摆动角度。特别优选地，惯性传感器包括转速传感器。由此能够以简单的方式确定摆动门的摆动角度。

转速传感器的运动信号优选地涉及绕着下述轴线的转速，当传感器装置安装在摆动门上时，所述轴线可以平行于摆动门的旋转轴线延伸。在此，处理装置设置用于关于时间对所述转速求积分，以确定摆动角度。由此可以基于转速传感器的输出信号以简单的并且直接的方式确定所述摆动角度。转速可以例如周期性地被确定并且在数值上求积分。替换地，也可以使用模拟滤波器来求积分。

在一个优选的实施方式中，只有当摆动角度达到预定的阈值并且摆动门处于关闭运动中时，才输出信号。处理装置可以设置用于关于时间对转速值求积分，以确定摆动角度。为了识别关闭运动可以这样安排，从关闭位置第二次达到或超过阈值，或者当摆动角度达到阈值并且同时转速具有期望的符号时可以输出信号。由此可以实现的优点是，摆动门的在被达到时例如应拍摄相片的摆动角度可以被非常准确地确定并且仅仅在摆动门关闭时才拍摄相片。这是有利的，因为能够以这种方式确保，例如冰箱中的所有物体在照片上显示，其中，在用户从冰箱中取出想要的物品或将它们放置到冰箱中之后，状态是可见的。

惯性传感器可以包括微机电传感器(mems：微机电传感器)。所述传感器通常以半导体技术构造并且包括具有在大约1至100μm范围内的结构尺寸的部件。所述微机电传感器自身可以在一个维度上具有大约20至1000μm的延伸。所述传感器可以作为批量产品成本低廉地制造。由于所述传感器的小尺寸，所述传感器在运行期间会消耗极少的能量。由此，家用制冷器具不会被不必要地加热，并且传感器装置的蓄能器可以持续更长的时间。

进一步优选地，所述惯性传感器包括振荡样品质量(oszillierendeprobemasse)。不同于旋转样品质量，振荡样品质量可以更加成本低廉地制造并且可以这样悬置，以使得在运行中实际不产生摩擦。惯性传感器的消耗功率可以减小，并且所述的使用寿命可以延长。

进一步优选地，传感器装置包括固定装置，所述固定装置特别是可以构造用于将传感器装置安装在摆动门的内侧上的格板上。固定装置特别是可以包括夹子、吸盘或适当构造的接触面。优选地，固定装置设置用于将传感器装置保持在格板的底侧上，从而实际上在家用制冷器具的内部不由于传感器装置而损失放置面。替换地，当然也可以安装在门的内侧上。

进一步优选地，处理装置设置用于确定摆动门已完全关闭并且校准所确定的摆动角度。惯性传感器，特别是当其构造为微机电传感器，通常具有有限的长期稳定性。如果传感器较长时间地运行，则可能积累偏移，从而可能错误地确定摆动门的运动。通过偶尔校准可以补偿所述误差。当摆动门已完全关闭时，可以将确定的摆动角度特别是设置为零。以所述方式可以实现，摆动角度相应于摆动门的打开角度。

传感器装置可以包括用于确定摆动门已打开的扫描装置。一方面，由此能够简化地实施上述校准。另一方面，只有当摆动门不再完全关闭时，传感器装置的部件才能被接通。虽然家用制冷器具上的摆动门的通常打开可以达到在每秒大约90°范围内的大的角速度，但是在打开时，摆动门在关闭状态区域中的旋转加速度通常较低，从而可以限制由于未直接供使用的惯性传感器所导致的误差。扫描装置可以例如包括开关，当摆动门从已完全关闭的位置运动时，所述开关做出响应。替换地，扫描装置可以包括光传感器，所述光传感器在摆动门打开时检测对家用制冷器具的内部照明的激活。扫描装置也可以这样设计，以使得处理装置设置用于确定摆动门的摆动角度在较长时间内不改变。附加地例如可以检验，传感器装置的区域中的温度是否低于例如8℃，以确保没有检测到保持打开的摆动门。

传感器装置还可以包括摄像机，其中，处理装置设置用于，当摆动门的摆动角度达到预定的阈值时，借助摄像机拍摄图像。为此，传感器装置优选地安装在摆动门的内侧上。由此可以更好地控制摄像机的拍摄角度。

传感器装置还可以包括无线通信接口，其中，处理装置设置用于通过通信接口发送由摄像机拍摄的图像。接收点可以特别是基于大量接收的图像例如在分析存放在家用制冷器具内的物体的情况下提供更好的辅助。

一种根据本发明的家用制冷器具包括上述传感器装置。传感器装置可以优选地从家用制冷器具拆卸并且特别是设置用于自给足地工作，然而也可以这样实施，以使得所述传感器装置固定地与家用制冷器具连接或者例如共同使用所述家用制冷器具的供能装置。

一种根据本发明的用于提供信号的方法，所述信号表明家用制冷器具的摆动门达到预定的摆动角度，所述方法包括以下步骤：借助安装在摆动门上的惯性传感器确定运动信号；基于所述运动信号确定摆动门的摆动角度；并且当所述摆动角度达到预定的阈值时输出所述信号。

所述方法可以特别是设置用于在上述传感器装置的处理装置上执行。为此，所述方法能够以具有程序代码的计算机程序产品的形式存在。

关于一个权项所公开的特征可以类似地应用于另外的权项。也就是说，传感器装置和方法的优点或特征可以双向转换。

附图说明

现在参考附图详细地说明本发明。附图中：

图1示出在一个实施方式中的具有示例性的家用制冷器具和传感器装置的系统；

图2示出在一个另外的实施方式中的传感器装置；

图3示出家用制冷器具上的传感器装置的示例性的变化曲线；和

图4示出一种示例性的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出具有示例性的家用制冷器具105和传感器装置110的系统100的一种实施方式。在视图的上部区域中示出示意性地安装在家用制冷器具105上的传感器装置110；在下部区域中以结构图的形式示出传感器装置110。

家用制冷器具105例如包括冷藏柜、台式冷藏器具、冷冻柜或冷却冷冻组合器具。家用制冷器具105包括摆动门115，所述摆动门能够绕着旋转轴线120摆动，以便打开或关闭家用制冷器具105。家用制冷器具105通常设置用于可选择地这样配置，以使得摆动门115如图所示地向左或向右打开。旋转轴线120通常不是必须在竖直方向上延伸，而是也可以例如水平地延伸，例如当家用制冷器具105包括冰柜时。

传感器装置110优选地包括固定装置125，以便将所述传感器装置安装在摆动门115的区域中。在图1的简化视图中，固定装置125例如包括一个或多个特别是用于安装在摆动门115上的格板上的吸盘。同样可以考虑其他例如形状配合的或借助夹紧作用的固定装置125。传感器装置110优选地设置为能够自给自足地工作。为此，传感器装置110可以特别地在不使用工具的情况下安装在摆动门115上或者从摆动门被移除。由此可以简化对现有的家用制冷器具105的加装。

传感器装置110包括惯性传感器130、处理装置135和优选地本地供能装置140。传感器装置110可以可选地包括摄像机145、优选地无线的通信接口150和/或扫描装置155。

惯性传感器130设置用于检测运动或运动改变。惯性传感器130优选地包括转速传感器，所述转速传感器设置用于确定与下述轴线相关的转速，所述轴线平行于摆动门115的旋转轴线120延伸或者与该旋转轴线重合。处理装置135可以特别是包括可编程的微型计算机或微型控制器。本地供能装置140优选地包括电池或蓄电池。在一个另外的实施方式中，还可以设置用于使传感器装置110与家用制冷器具105的电网连接的接口。通过所述接口可以优选地由家用制冷器具105给传感器装置110供应电能。

摄像机145在其定向和/或焦距方面优选地设置用于，当家用制冷器具105的摆动门115的摆动角φ达到预定的阈值时，则拍摄家用制冷器具105的内含物。为此，摄像机145可以包括闪光灯。通信接口150优选地无线地设计并且可以例如根据wimax标准、蓝牙标准或wlan标准工作。

本发明提出，处理装置135基于惯性传感器130的信号来确定家用制冷器具105的摆动门115的摆动角度φ，将所述摆动角度与阈值进行比较，并且根据比较结果控制摄像机145，以拍摄家用制冷器具105的内部空间的图像。不同于图1的上部视图，摆动角度φ通常小于90°，从而摄像机145优选地可以看到家用制冷器具105的整个内部空间。通常优选地，传感器装置110以与家用制冷器具105的摆动门115的旋转轴线120尽可能大的径向间距安装。由此可以改善摄像机145的视角。此外，由此可以易于借助惯性传感器130确定加速度信号。

图2示出传感器装置110的一个另外的实施方式。传感器装置110基本上以扁平的圆柱体形式实现，并且优选地在其上侧上承载固定装置125。传感器装置110优选地设置用于安装在格板205的下方，所述格板可以固定在家用制冷器具105的摆动门115的内侧上。格板205优选地包括玻璃板或塑料板，构造为吸盘的固定装置125可以有利地良好地与所述格板配合。

如果惯性传感器130是设置用于提供转速的转速传感器，则处理装置135可以基于以下关系确定摆动角度φ：

其中，θ是摆动角度(φ)，ω是转速，t是积分时间。

图3示出在根据图1的类型的家用制冷器具105上的传感器装置110的示例性的变化曲线。在上部区域中示出家用制冷器具105的示意性的俯视图，在下部区域中示出确定的摆动角度φ的时间变化曲线。在此，摆动角度φ以上述方式基于在摆动门115上的转速传感器130的测量值被关于时间求积分。所示参数理解为是示例性的。

摆动门115的应控制摄像机145进行拍照的位置在图3中作为阈值305示意性地示出。阈值305优选地小于通常的摆动角度310，所述摆动角度在使用者打开和又关闭摆动门115时出现。在图3中示出示例性的打开运动315和与此对应的关闭运动320。

优选地，当摆动角φ达到或超过阈值305并且摆动门115处于关闭运动320中时，则拍摄所述图像。为此，或者能确定从关闭位置(φ＝0°)第二次达到或超过阈值305，或者在摆动角度φ达到阈值305并且同时转速ω具有期望的符号时，则可以控制拍摄。在本视图中，在实施关闭运动320时，ω>0。

图4示出示例性的方法400的流程图。方法400优选地设置用于控制图1类型的传感器装置110。方法400在步骤405中开始。在步骤410中，借助构造为转速传感器的惯性传感器130确定摆动门115的转速。在步骤415中，关于时间对转速求积分，以便确定摆动角度φ。可选地，可以如上所述地在步骤420中确定，摆动门115是处于打开运动315中还是处于关闭运动320中。如果存在错误的运动315，则方法400可以返回到步骤410。否则可以在步骤425中检验，摆动角φ是否达到预定的阈值305。如果不是这种情况，则方法400可以继续进行步骤410。

否则可以在步骤430中输出信号，所述信号可以用于例如控制摄像机145以拍摄图像。也可以触发闪光灯。完成的图像可以接着借助通信接口150传输到外部位置。然后，方法400可以又返回到开始。

然而在一个优选的实施方式中，可以预先校准确定的摆动角度φ。为此，在步骤435中确定，家用制冷器具105的摆动门115是否已完全关闭。优选地为此确定，转速在整个预定的时间内保持恒定，或者确定的摆动角度φ在该时间内基本上不改变。如果不能确定摆动门115是关闭的，则可以中断所述校准尝试并且方法400可以返回到开始。否则可以在步骤440中将确定的摆动角度φ设置为预定的值、特别是零值。然后，方法400可以返回到开始并且再次继续进行。

在步骤435，440中对确定的摆动角度φ的校准也可以在方法400的另外的步骤中进行。此外，可以基于在步骤435中确定的摆动门115的状态，当摆动门115已经离开其完全关闭的位置时，才可以接通惯性传感器130。在又到达摆动门115的完全关闭位置之后的预定时间可以又关闭惯性传感器130。

附图标记列表

100系统

105家用制冷器具

110传感器装置

115摆动门

120旋转轴线

125固定装置

130惯性传感器

135处理装置

140供能装置

145摄像机

150无线通信接口

155扫描装置

205格板

305阈值

310通常的摆动角度

315打开运动

320关闭运动

400方法

405开始

410确定转速

415确定摆动角度

420返回？

425达到阈值？

430触发摄像机，触发闪光灯，传输图像

435门关闭？

440校准摆动角度。