本发明涉及一种具有干燥功能并且具有用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的湿气的设备的家用器具，以及一种具有干燥功能并且具有用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的类型的设备的家用器具，和一种用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的湿气和/或用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的类型的方法。
背景技术：
在家用器具(例如洗衣干衣机、干燥机或冲洗机或洗碗机)中，物体如洗涤物或餐具在清洗后经受干燥过程。为了确定在相应的家用器具中的干燥过程是否是成功的，已知执行一种阻抗测量方法，所述方法基于接触地测量随着下降的湿气而上升的阻抗。此外，存在借助通过热辐射的温度检测建立与待干燥物体的湿气的关联的解决性建议。
例如在洗涤物干燥机中使用一种用于确定待干燥物体的含湿量的方法，以便将洗涤物干燥到确定的干燥等级。在此，在大多数情况下在“熨湿”(bügelfeucht)、“柜干燥”(schranktrocken)与“额外干燥”(extra trocken)之间区分，这根据DIN标准EN 61121/2012相应于例如相应12％、0％和-3％的重量百分比的相对湿气。此外，其他物品的干燥也是重要的。例如洗碗机在冲洗过程后实现干燥阶段。当器具完全干燥时，才应该结束所述干燥阶段。不仅待干燥物体的不同材料——例如不同的纺织品(棉、羊毛、化纤等)、而且器具的不同材料(陶瓷、玻璃、塑料等)经受不同的干燥时间。为了确定待干燥的物品是否已经达到预设的含湿量，需要一种确定所述物品的相对湿气的传感器。在达到预设的湿气情况下可以中断干燥过程。
DE 10 2010 017 232 A1描述一种用于洗涤物干燥机的运行方法，所述运行方法基于干燥物品的特性曲线借助红外传感器确定干燥物品的温度。为此，在洗涤物干燥机的滚筒中在所述滚筒的旋转期间确定多个时间上分布的温度测量。
WO 2007/057360 A1描述一种用于干燥至少一种物体的干燥机，其中，所述干燥机包括一种用于无接触地分光地测量设置在干燥空间中的对象的表面温度并且用于输出表面温度信号的红外敏感的测量元件。无接触地通过探测从所述待干燥的对象发出的在红外范围内的热辐射求取待干燥的对象的湿气程度。在光学窗中测量待干燥物体的热辐射，在所述光学窗中不发生通过干燥空间中的水蒸气的吸收。
技术实现要素：
在由现有技术已知的方法中，随着时间的变化过程检测待干燥物体的温度。基于所检测的温度得出结论，待干燥物体是否已经被成功地干燥。
根据待干燥物体的类型，尤其在不同类型的待干燥物体情况下，可能得出错误的干燥结果。不同类型的待干燥物体具有已知不同的干燥特性曲线，也就是说，不同类型的待干燥物体需要不同长度的时间，直至成功地执行干燥过程。
鉴于已经描述的问题，本发明的任务是提供一种家用器具，以所述家用器具改善在家用器具中的待干燥物体的当前湿气的检测。本发明的任务还是，提供一种用于检测待干燥物体的类型的家用器具。本发明的任务还是，提供一种用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的当前湿气和/或用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的类型的方法。
所述任务以根据相应的独立权利要求的家用器具以及用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的当前湿气和/或用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的类型的方法解决。由从属权利要求、以下的描述和附图得出本发明的其他优点和优选地可选的特征。根据本发明的家用器具的优选的扩展方案相应于根据本发明的方法的优选的扩展方案，并且反之在技术上的可行方案的意义上，这在此不明确地指出，也是如此。
因此，根据本发明，家用器具具有干燥功能和一种用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的湿气(Feuchte)的设备并且具有用于容纳待干燥物体的容器。此外，家用器具具有至少一个传感器和控制装置，所述传感器用于检测呈至少一个从待干燥物体反射的光强度形式的测量信号，所述控制装置与至少一个传感器连接并且在所述控制装置中存储有至少一个参考特性曲线。根据建议如此配置传感器，在相应于一个波长范围——在所述波长范围内水吸收光——的水吸收带内检测第一测量信号I，并且在水吸收带以外的其他波长范围内检测至少一个第二测量信号，所述至少一个第二测量信号具有经反射的光强度I02、I03。此外，传感器如此配置，使得将所检测的测量信号提供给控制装置，其中，所述控制装置又被配置用于，基于第一测量信号和至少一个第二测量信号并且基于所存储的参考特征曲线来确定容器中的待干燥物体的湿气。所述至少一个传感器检测从待干燥物体经反射的光强度，其中，第一测量信号具有尤其在水吸收带以内经减弱的经反射的光强度，并且第二测量信号具有尤其在水吸收带以外经反射的光强度。因此，在至少两个不同的波长情况下或者在围绕至少两个不同的波长周围的两个不同波长范围内记录光强度测量。在此，一个波长相应于水的吸收曲线，在所述波长情况下尤其检测经减弱的经反射的光强度，并且其他波长相应于水的恰好不吸收曲线，在所述波长情况下尤其检测经反射的光强度。在其他波长λ02、λ03情况下经反射的光强度I02、I03用于近似地确定在波长λ情况下的未经减弱的光强度I0。传感器被配置用于——尤其同时地或尽可能快速依次地——检测第一测量信号和第二测量信号。这具有如下优点：检测布置在家用器具中的待干燥物体中的相同的待干燥物体的反射光。为了分析处理所检测的经减弱的经反射的光强度和所检测的经反射的光强度，例如使用朗伯比尔定律，朗伯比尔定律用于根据进行吸收的物质的浓度和层厚度描述辐射在穿过具有进行吸收的物质的介质情况下的光强度的衰减。朗伯比尔定律可以描述为I/I0＝e-(nσ2d)，其中，d是水层的层厚度，σ是与波长相关的吸收系数，并且n是进行吸收的物质的物质量浓度。当前，进行吸收的物质是水，层厚度是包围待干燥物体的水层。为了根据朗伯比尔定律校准所检测的光强度，在工厂方面在控制装置中存储有至少一个参考特性曲线。在此，借助称量器(Waage)检测至少一个参考特性曲线，其方式是：与经反射的经减弱的光强度和经反射的未经减弱的光强度的检测并行地以称量器检测待干燥物体的相对湿气。因此，以所述参考特性曲线能够实现，在干燥过程期间，通过比较参考特性曲线与借助朗伯比尔定律确定的光强度比例，可以确定家用器具中的待干燥物体的湿气。已经确定的是，通过检测待干燥物体的经减弱的经反射的光强度和经反射的光强度并且通过与所存储的参考特性曲线的比较可以推断出家用器具中的待干燥物体的湿气，以下还描述所述家用器具。这具有如下优点：在家用器具运行期间可以连续地确定待干燥物体的湿气并且因此监控待干燥物体的湿气。
根据一种实施方式，传感器构造为尤其发射光的光传感器——尤其红外传感器，或者构造为如下装置：所述装置包括发光二极管(尤其至少三个LED)或光源和/或光谱滤波器。根据建议，传感器是可以检测经反射的辐射的光传感器。光传感器尤其涉及可以优选地检测在750nm至3000nm的范围内的波长的红外传感器。替代地，传感器可以构造为如下装置：所述装置由发光二极管(优选至少三个LED)或在不同的波长上发射的光源构造。所述装置优选地包括光谱滤波器，所述光谱滤波器对于待检测的波长是可透射的，而所述光谱滤波器滤出其他的波长。这具有如下优点：仅确定的波长到达传感器，由此降低所检测的经反射的光强度的信噪比。此外，传感器包括光源、尤其发光二极管或发射光的其他类型光源，以所述光可以照射待干燥物体。所测量的反射的且经减弱的光强度和经反射的光强度在其探测前由传感器发射。LED或者设有滤波器的光源尤其是所谓的点光源，所述点光源优选在一个波长上发射光。在使用三个LED情况下，例如一个LED可以发射在一个波长情况下的光，在所述波长情况下水吸收，并且另两个LED可以分别发射一个波长情况下的光，在所述波长情况下水基本上不吸收。
优选地，传感器构造用于同时或依次检测第一测量信号和至少一个第二测量信号。因此，经反射的经减弱的光强度和经反射的光强度同时或快速依次地由传感器探测到，由此导致检测到相同一待干燥物体的经反射的光强度。由此，朗伯比尔定律可以考虑用于分析处理待干燥物体中的湿气。优选地，重复地(例如以几毫秒的记录率)检测第一测量信号和至少一个第二测量信号，也就是说，检测光强度，使得重复地——尤其在整个干燥过程期间——使用用于分析处理湿气的朗伯比尔定律。尤其在使用三个LED情况下依次地检测第一测量信号和至少两个第二测量信号。由此，可以将由传感器检测的测量信号尤其时间分辨地配属于LED的波长，其方式是：使LED的时钟(Taktung)与测量信号的时间上的检测相关。优选地，在干燥过程的开始尽可能快速地、尤其以几毫秒范围中的记录率重复地检测光强度，以便尽可能精确地确定待干燥物体的湿气。此外优选地，在干燥过程的结束不太频繁地检测光强度，例如用于检测光强度的时间间距不大于1秒。在干燥过程的结束也同时或尽可能快速依次地实现检测第一测量信号和至少一个第二测量信号，其中，在干燥过程的结束可以比在干燥过程的开始更慢地实现——例如以不大于1秒的时间间距——重复地检测第一测量信号和至少一个第二测量信号。
根据一种优选的实施方式，传感器在预确定的波长λ、λ02、λ03情况下分别检测一个测量信号。传感器尤其在水的吸收波长和/或发射波长情况下检测经减弱的经反射的光强度(I)，并且在至少一个波长情况下检测至少一个经反射的光强度(I02、I03)，由所述经反射的光强度近似地确定在波长λ情况下的未经减弱的经反射的光强度I0。尤其在红外光的波长情况下由传感器探测光强度。优选地，在900nm至2000nm之间的波长范围内探测光强度。预确定的波长λ、λ02、λ03涉及如下波长：在所述波长情况下水吸收或在所述波长情况下水恰好不吸收。在至少两个这种波长情况下检测光强度能够实现，充分使用朗伯比尔定律，以便推断出待干燥物体的湿气。
优选地，传感器尤其同时地检测至少两个(优选三个)光强度I、I02、I03，其中，每个光强度配属于各一个波长范围Δλ、Δλ02、Δλ03中的波长λ、λ02、λ03。波长λ、λ02、λ03构成由传感器检测的波长范围Δλ、Δλ02、Δλ03的各一个中心。因此，在围绕各一个波长周围的波长范围上检测所检测的经反射的光强度。这能够实现，几乎完整地检测属于一个波长的经反射的光强度。
对于预确定的波长λ(在所述波长情况下检测经减弱的经反射的光强度I)并且对于预确定的波长λ02、λ03(在所述波长情况下检测未经减弱的光强度I0)适用：
λ02<λ<λ03
因此，波长λ(在所述波长情况下检测经减弱的光强度I)由波长λ02、λ03(在所述波长情况下检测经反射的光强度I02、I03)从两侧，也就是说，从左和右，限界。还可考虑，将两个波长λ02、λ03都放置在波长λ的左边(即满足等式λ02,λ03<λ)或都放置在波长λ的右边(即满足等式λ<λ02,λ03)。这能够实现，对在波长λ02和λ03情况下检测的反射的所探测的光强度I02和I03如此进行内插，使得近似地获得在波长λ情况下未经减弱的光强度I0。由此，可以首先根据适用于相同一波长的光强度的朗伯比尔定律确定经反射的光强度的衰减。使所述衰减与待干燥物体的湿气相关，由此，如以下描述的那样可以确定湿气H的度量。在波长λ情况下未经减弱的光强度I0相应于在波长λ情况下理论计算的光强度I0。
优选地，传感器检测尤其近的、中间的或远的红外光。特别优选地，传感器尤其检测在900nm至2000nm的范围内的反射光。已经证明，特别好地适用于检测经减弱的经反射的光强度和经反射的光强度的波长处于所述范围内。此外已经证明，在所述范围内，可以非常好地测量经减弱的经反射的光强度的那个波长在两侧由可以测量经反射的光强度的波长包围。这能够实现，对在波长λ——在所述波长情况下，经反射的经减弱的光强度被检测——情况下未经反射的光强度进行内插。
根据一种优选的实施方式，控制装置被配置用于，由所检测的测量信号I、I02、I03分别求取一个光谱总和，所述测量信号分别配属有所检测的波长范围Δλ、Δλ02、Δλ03内的波长λ、λ02、λ03。光谱总和相应于在所探测的光强度点上的积分或总和，所述光强度点由传感器检测。分析处理所探测的光强度的光谱总和能够实现，包含如下光强度：所述光强度是在确定待干燥物体的湿气时在整个被探测的波长范围上包含所检测的光强度。由此，改善地、尤其更精确地确定待干燥物体的湿气。
优选地，控制装置被配置用于，基于具有经反射的光强度I01、I02的至少两个测量信号实施尤其线性的内插，以便确定内插值Cinterp，所述内插值说明在波长λ情况下的未经减弱的光强度I0，在所述波长情况下，经减弱的光强度I被检测。因此，通过在范围L和R内对在波长λ02、λ03(尤其在水吸收带以外)情况下的经反射的光强度进行内插可以求取如下光强度值：所述光强度值近似地相应于在如下波长λ(尤其在水吸收带以内)情况下未经减弱的光强度：所述波长归属于两个波长λ02、λ03之间，在所述两个波长情况下，反射的——优选未经减弱的或减弱得少的——光强度被检测。这能够实现，借助朗伯比尔定律在光强度比例方面或对于光强度比例配属或者分析处理待干燥物体的湿气。
优选地，控制装置还被配置用于，基于度量H与自然对数ln(I/Cinterp)之间的比例来确定待干燥物体的当前湿气的度量H，所述自然对数由所测量的经减弱的光强度I和内插值Cinterp的商得出。因此，反映待干燥物体的当前湿气的度量H满足如下等式
-ln(I/I0)＝N·σ·2d (1)
＝ρH2O·σ·2d/(MH2O)
＝(mH2O/mF)(ρF/MH2O)σ·2dF
＝α·H
其中，H是湿气的度量并且可以进一步变换为
H＝(mH2O/mF)＝(m-mF/mF) (2)
并且α作为与湿气不相关的值可以描述为
α＝(ρF/MH2O)σ·2dF (3)
在此，ρH2O＝mH2O/(A d)表示水的密度，mH2O表示水的质量，ρF＝mF/(A d)表示待干燥物体的密度，mF表示待干燥物体的质量，MH2O表示水的分子质量，d表示包围待干燥物体的水的层厚度，dF表示待干燥物体的层厚度并且σ表示水的吸收系数。
因此，测量光强度比例I/I0是基础，以所述基础求取待干燥物体的湿气。在此，I表示反射光的具有“存在的湿气”和相应的通过水的吸收的衰减的光强度，而I0表示光的“在没有湿气情况下”并且在没有相应的通过水的吸收的衰减的情况下的反射的光强度。因此，直接测量并且提取光强度I，而光强度I0不能够直接由测量取得。替代地，间接地在不同波长情况下测量光强度I0并且然后借助内插近似地内插成所测量的在波长λ情况下的光强度I0。这能够实现，借助朗伯比尔定律在波长λ情况下分析处理待干燥物体的湿气。此外，可以无接触地执行湿气的检测。
优选地，控制装置被配置用于，基于所求取的度量H和参考特性曲线求取待干燥物体的当前湿气。因此，通过检测光强度比例I/I0和根据参考特性曲线配属参考湿气来确定湿气的求取。仅仅一次性地检测参考特性曲线，以便机械地尤其借助称量器检测待干燥物体的湿气。通过在同时并行地执行光强度测量情况下一次性地检测参考特性曲线，能够实现期望的待测量的经反射的光强度与待干燥物体中的期望的湿气之间的映射。
根据一种优选的实施方式，对于不同类型的待干燥物体在控制装置中存储不同的参考特性曲线。例如，在控制装置中可以存储有仅对于棉、或仅对于羊毛、或仅对于化纤的参考特性曲线。此外，可以存储对于待干燥物体的混合加载的参考特性曲线。待干燥物体的混合载体例如可以包括棉纺织品和化纤纺织品等。也可考虑其他的混合物。此外，具有不同比例的不同纺织品的不同组合物可考虑用于检测特性曲线。
优选地，待干燥物体的一种类型的至少一个参考特性曲线通过借助称量器测量湿气的重量被检测。为了检测至少一个参考曲线，在工厂方面，在实验性地光谱地检测经反射的光强度期间，同时以称量器测量在待干燥物体中含有的湿气。通过借助称量器测量湿气的重量实现，确定相对湿气与在不同波长情况下的所检测的经反射的光强度的联系。将所述参考特性曲线在其检测后存储在家用器具的控制装置中。可以对不同类型的物体检测这些参考特性曲线，例如可以执行仅测量棉、或仅测量化纤、或仅测量羊毛等。此外，可以执行不同组成的混合洗涤物的测量并且存储在控制装置中。这具有如下优点：可以将在干燥过程期间纯光学执行的测量与机械地执行的参考测量作比较，由此可以推导出待干燥物体的含湿量。
根据本发明的另一方面，公开一种具有干燥功能并且具有用于检测可布置在家用器具中的待干燥物体的类型的设备的家用器具，其中，所述家用器具具有用于容纳待干燥物体的容器、至少一个传感器和控制装置，所述传感器用于检测呈至少一个从待干燥物体反射的光强度形式的测量信号，所述控制装置与至少一个传感器连接并且在所述传感器中存储有至少一个参考特性曲线。根据建议，传感器被配置用于，在一个波长范围内——在所述波长范围内水吸收光——检测第一测量信号，并且在水吸收带以外的其他波长范围内检测至少一个第二测量信号，所述波长范围具有经反射的光强度I02、I03。传感器还被配置用于，将所检测的光强度提供给控制装置，其中，控制装置被配置用于，基于第一测量信号和第二测量信号并且基于所存储的参考特性曲线确定容器中的待干燥物体的湿气H。根据本发明的另一方面，传感器还被配置用于，在时间上彼此间隔的时刻t0、t1重复地检测第一测量信号和第二测量信号，并且控制装置还被配置用于，重复地确定待干燥物体的当前湿气H，以便基于在时间上间隔开的时刻t0、t1确定地变化的湿气H检测待干燥物体的类型。在此，可以以在毫秒范围内的记录速率重复地检测光强度。还可考虑，例如在干燥过程开始时比在干燥过程结束时更频繁地重复地检测光强度。待干燥物体在干燥过程开始时可能比在干燥过程结束时失去更多的湿气，由此，在湿气H减少方面的变化，在干燥过程的开始比在干燥过程的结束在重量方面下降得更强烈。因此提出，在时间上间隔开的时刻t0、t1分别检测并且向控制装置提供一个第一测量信号和至少一个第二测量信号，所述第一测量信号基于通过水的吸收——尤其在水吸收带以内——具有经减弱的光强度I，所述第二测量信号基于不被水不吸收——尤其在水吸收带以外——具有经反射的光强度I02、I03。特别优选地，检测至少两个第二测量信号。控制装置被配置用于，基于第一测量信号和第二测量信号并且基于所存储的参考特性曲线分别在时刻t0、t1确定容器中的待干燥物体的湿气。控制装置还被配置用于，基于在时间上间隔开的时刻t0、t1确定的变化的湿气检测待干燥物体的类型。
通过在时间上间隔开的时刻检测经减弱的光强度和未经减弱的光强度能够实现，在相应的时间上间隔开的时刻t0、t1分别确定家用器具中的待干燥物体的湿气。基于在时间上间隔开的时刻t0、t1探测的湿气能够求取待干燥物体的类型，尤其通过比较当前检测的干燥变化过程与不同参考特性曲线中的参考特性曲线的变化过程能够求取待干燥物体的类型。优选地，所述家用器具根据上述家用器具中的一种配置。以这种方式，可以以简单的方式首先求取在家用器具中的待干燥物体的当前湿气，并且在干燥期间如上所述地确定待干燥物体的类型。由此，可以再次在干燥过程期间识别用于干燥过程的参考特性曲线，并且在干燥过程期间考虑用于确定湿气。
因此，当前描述的发明在第一方面检测待干燥物体的湿气的标识，并且在第二方面检测待干燥物体的类型的标识，这又被用于识别用于确定湿气的优选的参考曲线。这具有如下优点：家用器具中的待干燥物体的湿气和家用器具中的待干燥物体的类型都能够自动地在干燥过程期间如上所述地确定。
湿气的度量H可描述为线性函数——尤其直线，其中，与当前的湿气的程度不相关的至少两个参数a、b能够确定或确定用于检测布置在家用器具中的待干燥物体的类型。所述至少两个参数a、b与待干燥物体的湿气不相关并且可以数学上推导如下：
α·H＝-ln((I/Cinterp)·(R/L)) (4)
＝-ln(I/Cinterp)-ln(R/L)
＝Q+P
＝QC
其中，P＝-ln(R/L)并且Q＝-ln(I/Cinterp)。因此，湿气的度量H可以解释为经校正的分光信号Qc。如果将经校正的分光信号QC描绘为分光信号Q′的函数，则经校正的分光信号QC呈线性，使得借助等式可以根据如下确定参数a、b：
Q+P＝QC(Q′)＝aQ′+b (5)
已经示出，如果在坐标系中彼此相对地描绘参数a和b，则至少两个参数a、b能够配属于待干燥物体的一种类型。因此，家用器具的控制装置被配置用于，对分光信号QC＝α·H执行尤其线性的拟合，以便确定参数a、b。此外，可选地附加地可考虑，以直线拟合分光信号QC。已经证明，参数a、b与湿气度量H不相关，但是适用于待干燥物体的类型的分类。因此，控制装置被配置用于确定参数a、b并且参数a、b配属于已经存储在控制装置中的参考特性曲线，也就是说，通过将参数a、b配属给参考特性曲线来确定待干燥物体的类型。这具有如下优点：可以在干燥过程期间简单地确定不仅待干燥物体的湿气的程度，而且确定待干燥物体的类型。
本发明的另一方面涉及一种用于检测家用器具中的待干燥物体的湿气和/或用于检测家用器具中的待干燥物体的类型的方法，其中，家用器具具有干燥功能、用于容纳待干燥物体的容器、至少一个传感器和控制装置，所述传感器用于检测呈至少一个从待干燥物体反射的光强度形式的测量信号，所述控制装置与至少一个传感器连接并且在所述控制装置中存储至少一个参考特性曲线。所述方法包括以下步骤：
-在一个波长范围内重复地检测第一测量信号，在所述波长范围内水吸收光，并且
-在水吸收带以外的其他波长范围内检测至少一个第二测量信号，
所述波长范围具有经反射的光强度I0，
-将第一测量信号和至少一个第二测量信号传输到控制装置，其中，基于第一测量信号和至少一个第二测量信号并且基于所存储的参考特性曲线确定在容器中的待干燥物体的当前湿气。
其方式是：在一时刻在干燥过程期间检测至少两个尤其光学的测量信号，并且接下来在干燥过程期间与至少一个存储在控制装置中的参考特性曲线作比较，则在所述时刻确定待干燥物体的湿气。所检测的第一测量信号具有被待干燥物体减弱的光强度I，所述光强度尤其在水吸收带以内被检测到。在如下波长λ情况下检测经减弱的光强度I：在所述波长上水吸收所述波长的辐射。反之，在波长λ02、λ03情况下(尤其在水吸收带以外)检测第二测量信号，在所述波长情况下水不吸收。优选地，借助家用器具(如以上描述的那样)实施所述方法，特别优选地，在不同的时刻在干燥过程期间——尤其优选地以在微秒范围内的记录速率——执行所述方法。在干燥过程的时间变化过程中重复地检测测量信号允许一方面检测待干燥物体的减少的湿气的时间变化过程，另一方面得出结论，哪种类型的待干燥物体布置在家用器具中。尤其可以以所提出的方法确定待干燥物体的湿气H的度量(如以上已经描述的那样)。为此充分使用，正比于分光信号QC的湿气H的度量能够描述为线性函数，尤其描述为与两个参数a、b相关的直线。因此，可以借助拟合或借助直线拟合确定两个参数a、b。参数a、b与湿气的度量不相关，并且因此可以用于待干燥物体的分类(参见对于家用器具的描述)。
优选地，尤其用于待干燥物体的分类的所述方法因此还包括如下步骤：
-在干燥待干燥物体期间在时间上间隔开的时刻t0、t1重复地检测第一测量信号和至少一个第二测量信号，并且
-基于在时间上间隔开的时刻t0、t1确定的变化的湿气识别待干燥物体的类型。
因此，为了确定湿气的度量H，在时刻t0或t1由控制装置分析处理所检测的第一测量信号和至少一个第二测量信号。经分析处理的数据的时间变化过程允许，随着时间的变化过程显示湿气的度量。已经示出，湿气的度量H的变化过程能够表示为线性函数。借助拟合确定并且使用可配属给该线性函数的参数a、b，以便识别待干燥物体的类型。优选地，在识别待干燥物体的类型后为了连续地确定湿气从一定数量的所存储的参考特性曲线中确定合适的参考特性曲线。接下来，在连续的干燥过程期间将合适的参考特性曲线用于分析处理当前湿气。
根据所描述的方法，可以根据第一方面确定待干燥物体中的湿气H的度量，并且在第二方面确定待干燥物体的类型。在检测待干燥物体的类型后，可以将所检测的参考特性曲线与存储在控制装置中的参考特性曲线进行比较。这允许更快速地确定当前湿气H的度量。如果在干燥过程开始时比在干燥过程结束时更频繁地执行测量信号的检测，则是有优点的，因为恰好在干燥过程的开始湿气的度量连续地下降。在检测到如下情况下可以关闭家用器具：确定湿气的度量H基本上不变化。
当前，家用器具可以理解为干衣机、洗衣干衣机或洗碗机。
附图说明
以下参照附图由优选的实施方式的下列描述得出本发明的其他优点和特征。可以理解，即使没有明确地说明，并且只要不基于技术事实或者明确地排除，则单独地在相应的附图中示出的实施方式可以具有在其他的实施方式中也可使用的特征。附图示出：
图1：一种家用器具，
图2：在检测参考特性曲线期间干燥过程的时间变化过程，其中，参考特性曲线用于配属分光地检测的测量信号和待干燥物体的当前湿气，
图3：湿气测量的简化示图，其中，湿气理解为待干燥物体上的层d，所述层的有效层厚度dF通过实际的条件给定，
图4：对于由例如具有不同的湿气的度量H的棉构成的待干燥物体的原始光谱的选择结果，
图5：在不同的波长范围L、C、R上的根据图4的原始光谱的选择结果的视图(左侧)和根据图4的标准的原始光谱的视图(右侧)，
图6：在相对于波长的两个不同的湿气程度情况下对所检测的光强度进行线性地内插的视图，
图6a：在相对于波长的两个不同的湿气程度情况下对所检测的光强度进行线性地内插的示意图，
图7：分光信号(spektroskopisches Signal)的时间变化过程，
图8：分光信号与根据图7的H×α的相关性，H×α与根据图2的参考特性曲线相关，
图9：对于传感器的在波长λ情况下所测量的不同纺织品和其混合物的参考特性曲线的一览，
图10：对于传感器的在波长λ情况下所测量的不同纺织品和其混合物的不同的参考特性曲线，其中，根据等式4校正参考特性曲线，
图11：相对于所检测的分光信号Q校正的分光信号QC的视图,
图12：不同的待干燥物体的参数a、b的视图，
图13：包括发光二极管的传感器装置，以及
图14：在干燥机(图14a)中或在洗碗机(参见图14b)中的测量头的定位的示意图。
具体实施方式
实施例尤其在图1至图14的概述中描述。
图1示出一种家用器具10，在所述家用器具中布置有具有分光单元14的传感器12。优选地，传感器12包括分光单元14。分光单元14例如包括至少一个用于聚焦入射的经反射的光强度的透镜，用于波长相关地选择光强度的光栅和/或将所检测的测量信号传递到检测单元上的光纤线缆(未示出)。但是也可考虑，传感器12和分光单元14构造为分开的结构元件。传感器12或分光单元14与控制装置16连接。在家用器具10中，在容器18中布置有待干燥物体20，其中，在容器18中流动用于干燥待干燥物体20的空气流19。传感器12包括光源22，所述光源将光24(尤其红外光)发送到待干燥物体20上。光源22可以以LED(尤其三个LED)形式构造或者构造为在不同波长上辐射光的光源。光线24在照射到待干燥物体20上后从待干燥物体20反射。由传感器12检测反射光26并且将所述反射光从传感器12向分光单元14传输。在分光单元14中分光地分析反射光并且接下来向控制装置16传递。在分光单元14中设置光学透镜系统和光栅(未示出)，所述光栅波长选择地探测经反射的光强度并且通过线路——尤其通过光纤线缆——向控制装置16传输。控制装置16如此配置，使得所述控制装置将当前检测的光强度I、I02、I03与参考特性曲线30(所述参考特性曲线如在图2中示出的那样)相关。为此，在控制装置16中存储所期望的经反射的光强度I、I02、I03，所述光强度通过与当前检测的光强度I、I02、I03的比较允许配属于至少一个参考特性曲线30。在控制装置中可以在工厂方面优选地存储多个参考特性曲线。
图2示出在工厂方面检测的参考特性曲线30的变化过程。图2中示出待干燥物体随着时间变化过程的相对重量。所述相对重量定义为包括待干燥物体的自身重量和与待干燥物体的自身重量成正比的湿气的重量的总重量。因此，以相对重量表示参照待干燥物体20的自身重量的绝对含水量。因此，相对重量允许得出由随着时间变化过程的湿气H的度量构成的结论。以百分比说明根据图2的相对重量。如从图2中得出的那样，待干燥物体20在干燥过程开始时包含大约145％的相对湿气，而例如在大约两小时的时间窗后达到-3％的相对湿气。-3％的相对湿气相应于在开头部分已经描述的状态“额外干燥”。为了检测根据图2的参考特性曲线，在工厂方面预先准备不同的根据DIN标准EN 61121/2012的洗涤物样品，并且借助称量器记录所述洗涤物样品的干燥过程并且存储在控制装置16中。同时，以根据图1的分光传感器12测量分光响应(如其在图4中示出的那样)。以下还阐述在借助称量器检测的参考特性曲线30和分光地检测的信号I(如其在图4中示出的那样)之间的相关性。图4中的分光检测的信号I以任意单位“a.u.”(arbitrary unit)相对于波长λ地示出。
图3示出在测量湿气情况下使用朗伯比尔定律的简化示图。湿气理解为在待干燥物体20上的层32，其中，有效的层厚度d通过实际的条件给定。因此，层厚度d不具有恒定的值。待干燥物体20还具有厚度dF。因此，将由传感器12发射的光24传导至待干燥物体20上。因此，在待处理的物体20处或待处理的物体20上，在湿的状态中存在有效的层厚度d的水层32，在所述水层处反射和/或部分地吸收光24。光的反射部分(所述部分以参考标记26表示)传导回至传感器12。光24的一部分作为散射光36不被传感器12检测到。散射光36可能由待干燥物体20中的水滴34进一步散射并且基本上不被传感器12检测到。
图4示出原始光谱的选择结果，即对例如不同湿气的棉以任意单位a.u.的所探测的光强度I。在Y轴上标注由传感器12检测的光谱原始数据，而在X轴上波长λ在波长范围Δλ内描绘，在所述波长范围上检测光谱原始数据。图4示出850nm至1650nm范围内的光谱原始数据的检测。以参考标记54表示的曲线示出分光的参考信号，所述参考信号具有期望的形状。反之，分光的测量曲线40至52示出在干燥过程情况下检测的在850nm至1650nm之间的波长范围上的光谱原始数据。在此，测量曲线40具有145％的相对湿气，测量曲线42具有100％的相对湿气，测量曲线44具有50％的相对湿气，测量曲线46具有12％的相对湿气(“熨湿”)，测量曲线48具有0％的相对湿气(“柜干燥”)，测量曲线50具有-3％的相对湿气(“额外干燥”)并且测量曲线52具有-3.5％的相对湿气。可以看出，测量曲线50和52几乎叠置并且仅仅以-0.5％的相对湿气不同。再次指出，以任意的单位说明光谱原始数据。此外，在测量过程期间记录的具有参考标记40-52的原始数据不能够与参考测量54作比较，所述参考测量在分光单元14的改进的系统调节情况下被记录。具有参考标记40-52的原始数据与参考测量54的比较仅仅用于改善地直观表示。从图4中还得出，所检测的光谱原始数据40-52在干燥过程的进展期间(从曲线40至曲线52)具有增大的光强度并且各个曲线的峰是更突出的。因此这可以解释，在干燥过程开始时吸收大部分的辐射24并且因此仅小部分的经反射的辐射到达传感器12。因此，具有145％的相对湿气的特征曲线40的光谱原始数据相对于具有-3.5％的相对湿气的特征曲线52的光谱原始数据在其光强度变化过程方面得出较小的强度。所述光强度的衰减在物理上可以借助朗伯比尔定律解释，朗伯比尔定律描述辐射在穿过具有进行吸收的物质的介质时的光强度的衰减，所述衰减与进行吸收的物质的浓度和其层厚度d相关。根据朗伯比尔吸收定律，在波长λ情况下，对于未经吸收的经反射的光强度I与经完全反射的光强度I0的关系适用：
I/I0＝e-(nσ2d) (6)
其中，d是水层的层厚度，σ是与波长相关的吸收系数，并且n是进行吸收的物质(当前是水)的物质的量浓度。以几次变换可以建立如下关系：
-ln(I/I0)＝N·σ·2d (1)
＝ρH2O·σ·2d/(MH2O)
＝(mH2O/mF)(ρF/MH2O)σ·2dF
＝α·H
其中，H是湿气的度量，并且可以进一步变换为
H＝(mH2O/mF)＝(m-mF/mF) (2)
并且α作为与湿气不相关的值可以描述为
α＝(ρF/MH2O)σ·2dF (3)
在此，ρH2O＝mH2O/(A d)表示水的密度，mH2O表示水的质量，ρF＝mF/(A d)表示待干燥物体的密度，mF表示待干燥物体的质量，MH2O表示水的分子质量，d表示包围待干燥物体的水的层厚度，dF表示待干燥物体的层厚度并且σ表示水的吸收系数。
根据等式(1)可以看出，在相对湿气H的度量与光强度比例I/I0之间存在联系。因此，检测由I/I0构成的光强度比例构成如下基础：所述基础用于根据I/I0的光学信号与待干燥物体20中的存在的湿气H的度量之间的配属。因为根据朗伯比尔定律，存在的湿气使测量的反射光衰减。因此，I表示反射光的光强度，其中，光的部分由水层32吸收，并且I0表示光的在通过水不发生吸收情况下的经反射的光强度。因此，经减弱的经反射的光强度I直接从原始数据提取，而未经减弱的、但经反射的光强度I0不能够通过直接的测量获得。未经减弱的经反射的光强度I0需要由在波长λ02、λ03情况下测量的经反射的光强度I02、I03推导。为了由所测量的光强度I02、I03确定未经减弱的、经反射的光强度I0，在干燥过程期间由控制装置16执行相应的步骤，所述步骤随后在图5-9的概述中阐述。
图5a例如示出特征曲线40-54的光谱原始数据的变化过程，所述特征曲线如根据图4示出的那样，而图5b示出特征曲线40-54的标准的光谱数据。获得标准的光谱数据(图5b)，其方式是：以特性曲线54将特征曲线40-52的光谱原始数据标准化。此外，从图5a、b中分别得出波长范围C(中心)、L(左边)、R(右边)，其中，波长范围Δλ具有在975nm处的中心并且以C(代表中心)表示，而波长范围λ01具有在900nm的波长处的中心并且以L(代表左边)表示，并且其中，波长范围λ02具有在1050nm的波长处的中心并且以R(代表右边)表示。因此，为了确定未经减弱的、经反射的光强度I0测量波范围Δλ01和Δλ02，所述波范围导致检测光强度I02、I03。例如在图6中相对于波长绘制所述两个范围中的所探测的光强度。在图6中示出根据图4的光强度曲线40-52的范围L和R的所检测的光强度I02、I03。此外，示出I02、I03之间的连接直线，所述连接直线能够实现在波长λ情况下读取内插的光强度值Cinterp。从图6中得出，随着下降的湿气(从曲线40至曲线52)，内插的光强度值Cinterp——所述内插的光强度值相应于在波长λ情况下几乎未经减弱的光强度I0——逐渐地相应于在波长λ情况下实际期望的未经减弱的光强度I0(参见图6中C与Cinterp之间的点的变化过程)。
为了改善图6的理解，在图6a中纯示意性地示出对于所检测的曲线40(具有145％的相对湿气)和曲线46(具有12％的相对湿气)的所检测的光强度I02、I03。在波长λ情况下的所检测的光强度I分别处于在波长λ情况下的所属的内插的光强度值Cinterp以下。在光强度I02、I03、I之间撑开呈三角形60、62的形状的面。随着下降的湿气(从曲线40至曲线46)，经减弱的经反射的光强度I与内插的光强度值Cinterp之间的间距64、66在曲线40、46的所检测的光强度I02、I03之间减小。例如，在12％的相对湿气情况下的间距66小于在145％的相对湿气情况下的间距64。因此这可以解释，在波长λ情况下所检测的光强度I是经减弱的经反射的光强度，反之，Cinterp相应于在波长λ情况下未经减弱的经反射的光强度I0。在波长λ情况下——即在Cinterp情况下——经减弱的经反射的光强度I与未经减弱的经反射的光强度I0之间的间距64、66相应于由水吸收的光强度的度量。因此，呈三角形64、66的形状的面随着下降的湿气而减小。所述事实不仅从图6a而且从图6中得出，其中，在图6中对于每个光强度曲线40-52示出呈三角形的形状的相应面。
为了因此获得未经减弱的、经反射的光强度I0的值，对在波长λ02情况下所测量的光强度I02(即在L＝Δλ02范围内的光强度)和在波长λ03情况下所测量的光强度I03(即在R＝Δλ03范围内的光强度)进行内插。内插值Cintp近似描述在波长λ情况下未经减弱的经反射的光强度I0的值。因此，将内插值Cintp与在波长λ情况下未经减弱的、未经反射的光强度I0看成一样，所述光强度相应于在波长λ情况下理论计算的强度I0。可以对于在水吸收带以内的不同波长λ的光强度执行这种内插，所述光强度在水的水吸收带以外的范围内被检测到。图5例如示出在波长900nm、975nm和1050nm周围的不同波长范围内执行光谱测量，其中，波长范围L＝Δλ02包括900nm周围的波长λ02的检测并且波长范围R＝Δλ03包括1050nm周围的波长R＝λ03的检测。波长λ02和λ03分别相应于在水吸收带以外的波长，也就是说，波长λ02和λ03分别相应于水不吸收的波长。优选地，窄带地选择波长范围L＝Δλ02和R＝Δλ03，以便尽可能地避免干扰。波长λ相应于在水吸收带以内的波长，其中，波长范围C＝Δλ相应于波长λ周围的波长范围。因此，波长λ相应于水吸收的波长，根据图5是λ＝975nm。优选地，宽带地选择波长范围C＝Δλ。这具有如下优点：可以尽可能精确地确定含水量。还可考虑，选择1450nm或1950nm的波长λ用于检测水吸收带以内的波长。因此，在其他波长情况下也可以执行光谱测量。这例如可以在1450nm的波长、在水吸收带以内的波长情况下和在例如1200nm或1600nm的波长、在水吸收带以外的两个波长情况下执行。传感器12的光源22可以例如以LED、优选三个LED形式构造用于检测光强度I、I0。这些LED构造为逐点的光源，所述光源发射在一个波长情况下的光或在一个窄的波长范围上的光。这些LED可以作为阵列集成到芯片上。此外，传感器12的光源22可以构造为在宽的波长范围上发射光的光源，例如宽带光源。在宽带光源情况下，还可以在宽带光源处设置滤波器元件，所述滤波器元件仅允许确定的波长透射到容器18中。但是也可考虑，例如将传感器12构造为宽带探测器，所述宽带探测器选择性地根据所述光强度的波长检测光强度或者以如下滤波器元件构造：所述滤波器元件仅允许确定的波长透射到探测器中。这种宽带探测器例如可以是铟镓砷探测器(InGaAs)。
在确定Cintp＝I0后，可以根据朗伯比尔定律(等式(1))由分光检测的光强度基于通过水的吸收来计算光强度的衰减，其表示为分光信号Q。以间隔开的时间步骤执行所述分光信号Q的计算。在图7中示出分光信号Q在时间t上的示图。图2与图7之间的比较示出曲线在时间t上的相似变化过程。因此，为了确定待干燥物体20中的当前湿气，使根据图2的参考测量与根据图7的当前检测的测量相关，所述参考测量在工厂方面在干燥过程期间已经检测并且已经存储在控制装置16中。在图8中示出这种相关性。图8示出，相对于根据图2中的参考特性曲线30的湿气(X轴)显示分光信号Q(在Y轴上)。在工厂方面一次性地确定分光信号Q＝-ln(I/I0)与根据图2中的参考特性曲线所期望的湿气Hα之间的相关性。可以理解，可以对于不同的待干燥物体执行这种相关。例如，可以对于仅棉、或仅羊毛或仅化纤或所述纺织品的总的混合物进行这种相关性测量。明显地，也能够对于其他的纺织品或其他的待干燥物体20执行这种参考测量，例如对于洗碗机中的餐具。图7、8中的特性曲线54说明对于所求取的参考特性曲线56的所估计的精度极限。根据图8的分光的特性曲线56在其光强度和其斜率方面与待干燥物体20的湿气相关。因此，在工厂方面已经对于不同的待干燥物体20执行参考特性曲线的测量。在图9中例如示出根据不同的待干燥物体20(尤其不同类型的纺织品和其混合物)的参考特性曲线测量的一览。在图9中以重量百分比说明相对于相对湿气的确定的分光信号Q。在1400nm的波长情况下以传感器12记录特性曲线。从图9中得出，不同的待干燥物体20导致不同的特性曲线，其中，待干燥物体20的相同成分导致相交的特性曲线。待干燥物体20的类型的这种相关性可以根据以下等式校正：
α·H＝-ln((I/Cinterp)·(R/L)) (4)
＝-ln(I/Cinterp)-ln(R/L)
＝Q+P
＝QCI(Q′)
＝aQ′+b (7)
在此，变量P给定为-ln(R/L)，其中，L＝Δλ02说明处于波长λ左边的波长范围，即以波长λ02<λ说明波长范围Δλ02，并且R＝Δλ03说明处于波长λ右边的波长范围，即以波长λ03＞λ说明波长范围Δλ03。变量Q给定为-ln(I/Cinterp)。因此，相对湿气Hα作为根据等式(7)的直线能够显示为aQ′+b＝直线斜率a和Y轴截距b与待干燥物体20的湿气不相关。因此，参数a和b可以配属给待干燥物体的类型。
图10示出不同类型的待干燥物体20的分光信号QC的经校正的特性曲线，其中，所述特性曲线根据等式(7)已经校正。从图10中得出，在校正特性曲线后，不同的待干燥物体20的不同的测量的特性曲线显示明显的重叠。这导致，在没有待干燥物体20的精确认知情况下就可以以提高的精度确定湿气。
图11示出经校正的光学信号QC与所检测的光学信号Q之间的线性关联，其中，QC(在图11中的Y轴上)相应于根据图10中的Y轴的经校正的光学信号，并且分光信号Q(在图11中的X轴上)相应于根据图9中的Y轴的信号Q。QC(Q)的示图明显地显示线性的关联，所述线性的关联能够实现将分光信号Q配属给不同类型的待干燥物体。QC(Q)的示图根据如下等式理解为直线：
QC(Q′)＝a Q′+b (7)
因此，可以通过确定参数b和a实现配属给不同的待干燥物体20。分光信号Q的重复测量和参数a、b的确定在对比参数a、b情况下示出线性关联，然而仅对于一种并且相同类型的待干燥物体20。例如，在图12中示出在(a,b)空间中配属给待干燥物体的不同类型。因此，在干燥过程期间确定参数a和b并且接下来与所存储的参数a和b作比较能够实现在干燥过程期间确定待干燥物体的类型。在确定待干燥物体20的类型后可以在持续的干燥过程期间确定参考如在图2中示出的特性曲线30，由此可以又快速地确定待干燥物体20的湿气H的度量。
图13示出传感器12的结构的实施例。传感器12包括具有各一个带通滤波器的发光二极管。发光二极管L包括900nm带通，使得例如远低于或远高于900nm的波长的发射的光不能够通过，而发光二极管C具有985nm带通并且发光二极管R包括1050nm带通。通过相应的带通可以确保，仅检测期望的波长范围——例如波长范围L、C、R，并且滤掉可能的干扰强度。此外，传感器12构造成具有带通滤波器，所述带通滤波器仅仅允许三个上述提及的波长范围内的光通过。优选地，传感器12构造为具有带通滤波器的芯片，在所述芯片上布置有至少三个LED。替代地，芯片也可以构造成具有如下光源：所述光源上在整个波长范围上辐射。可以考虑，要么LED仅选择性地发射光，和/或带通滤波器仅选择性地允许用于检测的光穿过传感器进入。这导致可以探测到特别好的信噪比。
图14示例性地示出传感器12在干燥机(图14a)中或在洗碗机(图14b)中的定位。因此，传感器12的定位可以直接布置在待干燥物体20的上方和/或侧向旁边。此外，可以设置多于一个传感器12，以便检测待干燥物体20的湿气H。多个用于检测湿气H的传感器12的装置可以用于，一旦不同类型的待干燥物体配属于不同的传感器12，在干燥过程期间探测不同类型的待干燥物体20的不同湿气程度。
附图参考标记
10 家用器具
12 传感器
14 分光单元
16 控制装置
18 容器
19 空气流
20 待干燥物体
22 光源
24 发射光
26 反射光
30 参考特性曲线
32 水层
34 水滴
36 散射光
40 在145％的湿气情况下的原始数据
42 在100％的湿气情况下的原始数据
44 在50％的湿气情况下的原始数据
46 在12％的湿气情况下的原始数据
48 在0％的湿气情况下的原始数据
50 在-3％的湿气情况下的原始数据
52 在-3.5％的湿气情况下的原始数据
60 三角形
62 三角形
64 间距
66 间距
λ02、λ03、λ 波长
I 经减弱的经反射的光强度
I02、I03 经反射的光强度
Q 分光信号
QC 经校正的分光信号
a、b 参数
d 水的层厚度
dF 待干燥物体的层厚度