CN107807552A - 一种智能烹饪*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能烹饪***，包括灶具、炊具、电控模块和称重模块，所述称重模块用于称量食材重量；所述电控模块用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材种类对应的食材烹饪温度范围，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力大小；所述电控模块还用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材重量对应的食材烹饪时间区间，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力持续时间；其中，所述预设食谱包括食材种类和烹饪流程。本发明将传统食谱制作成函数化烹饪流程食谱，可以针对食谱中不同的食材以及食材的重量，控制灶具的相应火力以及火力的持续时间，以满足食谱中食材的烹饪温度和烹饪时间范围要求，从而得到符合用户目标的烹饪效果。

Description

一种智能烹饪***

技术领域

本发明涉及智能家用电器领域，尤其涉及一种智能烹饪***。

背景技术

色香味俱全的美食人人喜爱，但是要做出色香味俱全的美食并不容易，对于不经常下厨的年轻人来说，更是困难。对于美食烹饪最难的就是火候的控制，火候控制与几个因素相关，包括食材的特性、食材的量、烹饪的温度与时间等。现有的自动炒菜机能够根据固定的食谱，提醒用户加食材、加调料，并根据固定的温度曲线进行自动烹饪。但是对于用户未及时处理，或者未按照提醒执行，则无法检测处理，最终会导致整个烹饪过程出错。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种智能烹饪***，旨在使烹饪***可以根据食谱进行有序化自动烹饪操作，实现烹饪过程的智能化。

为实现上述目的，本发明提供的一种智能烹饪***，包括灶具、炊具、电控模块和称重模块，

所述称重模块，用于称量食材重量；

所述电控模块，用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材种类对应的食材烹饪温度范围，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力大小；

所述电控模块，还用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材重量对应的食材烹饪时间区间，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力持续时间；其中，所述预设食谱包括食材种类和烹饪流程。

可选地、其中所述烹饪流程包括：

预热项、热油项和加料项，每项包含第一参数和第二参数，其中，

所述预热项＝{炊具、加热温度}，

所述热油项＝{油料、食材X的烹饪温度}，

所述加料项＝{食材X，食材X+1的烹饪温度}，

其中，x为食材的序号，食材X+1表示烹饪流程中食材X之后的下一食材，

x≤n,n为所述预设食谱中的食材种类数；

当x＝n时，食材X+1的烹饪温度＝加热温度，x、n为正整数。

可选地，其中，所述称重模块用于称量食材重量，包括：

根据所述预设食谱获取全部食材的总重量；

将所述烹饪流程中不同阶段的全部食材的重总量的变化值，作为该阶段添加到所述炊具的相应食材的食材重量。

可选地，其中，所述与食材重量对应的食材烹饪时间区间，根据预设的索引表或通过数据拟合获取。

可选地，其中，所述与食材重量对应的食材烹饪时间区间，根据预设的索引表或通过数据拟合获取，包括：

当通过所述称重模块获取的食材重量与所述预设的索引表中的相应食材的重量偏差小于等于10％时，所述食材的烹饪时间区间为所述索引表中最接近的食材重量对应的烹饪时间区间，其中所述预设的索引表包括食材名称、食材重量、烹饪时间区间；

当通过所述称重模块获取的食材重量与所述预设的索引表中的相应食材的重量偏差大于10％时，所述食材的烹饪时间区间，根据所述预设的索引表中食材重量与烹饪时间区间的中值的关系，通过最小二乘法线性拟合获取。

可选地，所示***还包括：

与所述电控模块通信连接的摄像头；

所述炊具配置有测温模块，所述测温模块用于测量所述炊具温度并发送给所述电控模块；

其中，所述根据预设食谱中的食材种类以及与食材种类对应的食材烹饪温度范围，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力大小；以及根据预设食谱中的食材种类以及与食材重量对应的食材烹饪时间区间，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力持续时间，包括：

当所述烹饪流程的预热项被执行时，电控模块发送信号，根据所述预热项的第二参数设定所述灶具火力，在预设时间内通过所述摄像头判断满足所述加热项的第一参数的炊具是否在所述灶具上，当判断所述炊具位于所述灶具时，启动灶具进入加热状态；

判断所述炊具的温度是否达到所述加热项第二参数范围，当判断所述炊具的温度达到所述第二参数范围时，执行所述烹饪流程的热油项；

当所述烹饪流程的热油项被执行时，根据所述热油项的第二参数设定所述灶具火力，提示用户添加所述热油项第一参数对应的油料；当在预设时间内通过所述摄像头判断所述炊具内添加了所述热油项第一参数对应的油料时，判断所述炊具的温度是否达到所述热油项第二参数范围，当判断所述炊具的温度达到所述热油项的第二参数范围时，将所述烹饪流程的第一加料项作为当前加料项；

执行当前加料项，提示用户加入所述加料项的第一参数对象；当在预设时间内通过所述摄像头判断所述炊具内添加了所述第一参数对象时，开始计时，提示用户进行翻炒；当计时超过所述当前加料项的第一参数对象的烹饪时间区间的下限时，根据所述当前加料项的第二参数控制所述灶具的火力大小；将下一加料项作为当前加料项，返回执行当前加料项的步骤。

可选地，所述***还包括：

当所述烹饪流程的预热项被执行时，如果根据所述摄像头获取的图像判断在预定时间内未检测到所述炊具按照所述烹饪流程放置到所述灶具上，或者，当所述烹饪流程的热油项或加料项被执行时，如果根据所述摄像头获取的图像判断在预定时间内未检测到所述炊具内按照所述烹饪流程添加相应的油料或食材时：

所述电控模块向所述灶具发送暂停加热指令。

可选地，其中，所述电控模块还包括人机交互单元，用于提示所述电控模块生成的控制信息和接收用户输入命令，在所述灶具暂停加热后接收到用户通过所述人机交互单元输入恢复指示时，所述电控模块根据所述恢复指示和所述烹饪流程向所述灶具发送相应的恢复加热指令。

可选地，其中，所述电控模块根据所述恢复指示向所述灶具发送相应的恢复加热指令，包括：

所述电控模块当根据所述烹饪流程的预热项，控制所述灶具火力的过程中指示所述灶具暂停加热后，收到恢复指示时，对所述炊具重新开始预热过程；

所述电控模块当根据所述烹饪流程的热油项或加料项，控制所述灶具火力的过程中指示所述灶具暂停加热后，收到恢复指示时，所述电控模块根据当前热油项或加料项，向所述灶具发送所述烹饪流程的前一项结束前的温度设定指令设定所述灶具火力，当所述炊具的温度达到所述前一项结束前的温度设定值时，重新启动控制所述灶具执行当前热油项或加料项的烹饪过程。

可选地，所示***还包括：

摄像头，所述摄像头用于采集所述炊具或食材的图像，发送给所述电控模块，所述电控模块判断接收的图像与相应烹饪流程项的第一参数对象是否相符；当在预设时间内未接收到与相应烹饪流程项的第一参数对象相符的图像时，中断烹饪流程，指示所述灶具暂停加热；

烟机；

所述电控模块包括所述烟机的控制模块，或所述电控模块独立于所述烟机的控制模块，与所述烟机的控制模块通信连接；

所述电控模块通过无线通信方式与所述灶具的控制模块和所述炊具测温模块交互信息；

所述称重模块设置在所述灶具上与所述灶具的控制模块通信连接；或者称重模块独立于所述灶具设置，通过无线通信方式与所述电控模块交互信息。

本发明提供的智能烹饪***，具有以下有益效果：

1、烹饪流程函数化，食谱生成更加便捷，可执行性高；

2、图像识别监控关键步骤，能够对异常状态及时处理，避免由于用户长时间未按提示执行，导致烹饪失败；

3、图像识别监控，准确判断用户加料时间，能够更加准确执行食谱设定的时间，优化火候控制；

4、食材重量信息获取，有助于设定最优的烹饪时间，优化火候控制；

5、烹饪流程的某一步骤被中断后，***提供恢复机制，增强食谱的适应性；

6、每个步骤结尾设置下一步所需温度的控制流程，为炊具/灶具PID温度控制提供时间，也方便中断恢复。

附图说明

图1为本发明第一实施例的智能烹饪***结构示意图；

图2为本发明第二实施例的智能烹饪***结构示意图；

图3为本发明的一个示范性实施例的***结构示意图；

图4为本发明示范性实施例的控制模块划分示意图；

图5为本发明示范性实施例的烹饪控制流程示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图所示，为优化机器自动烹饪操作，本发明提出了一种智能烹饪***。

如图1所示，本发明第一实施例提供了一种智能烹饪***，该***包括电控模块10、称重模块11、灶具12和炊具13。

所述称重模块11，用于称量食材重量；

所述电控模块10，用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材种类对应的食材烹饪温度范围，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力大小；

所述电控模块10，还用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材重量对应的食材烹饪时间区间，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力持续时间；其中，所述预设食谱包括食材种类和烹饪流程。

上述实施例中，所述电控模块10可以与称重模块11通信连接，直接保存称量的食材重量，也可以独立于所述称重模块11，由用户通过其他方式将称量的食材重量输入到电控模块10，例如按键输入、无线遥控输入、红外遥控输入等等。

所述灶具12包括与所述电控模块通信连接的火力控制单元，或者所述灶具的火力控制单元作为所述电控模块10的一部分；所述火力控制单元可以是PID控制单元或者其它控制单元，例如模糊控制单元等等。炊具13用于在烹饪过程中放置到所述灶具12上。所述灶具包括但不限于燃气灶和电磁灶。

美食烹饪过程，最难的就是火候的控制，火候控制与几个因素相关，包括食材的特性、食材的量、烹饪的温度与时间等。食材的最佳烹饪温度以及烹饪时间范围，直接关系到能否烹饪出色、香、味具全的美食佳肴，通常这些内容是有经验丰富的厨师凭感觉控制，如果烹饪***仅采用固定的温度曲线、不考虑实际烹饪的食材重量，烹饪效果很难到达用户的理想目标。

为了实现智能化烹饪，本发明实施例基于上述基本框架结构，提出了根据一般食谱(例如常用的文字食谱)制作可以被烹饪***自动化操作的函数化的烹饪流程食谱的方案。

本发明实施例可以在烹饪开始前，将传统的手工烹饪食谱，制成函数化烹饪流程输入到电控模块，或者在电控模块中预存事先制作好的函数化烹饪流程，供烹饪时调用。

本发明提出的函数化烹饪流程，一般包括预热项、热油项、一个或多个加料项、以及调味结束项；其中，预热项、热油项和加料项，每项包含第一参数和第二参数。当相关流程项(即预热项、热油项或加料项)被执行时，其中的第一参数为当前操作对象，第二参数为下一步设置温度；

例如，对于预热项，第一参数对象为炊具，第二参数为炊具预热温度；

对于热油项，第一参数对象为油料，第二参数为第一添加食材的最佳烹饪温度(油料温度)；

第一加料项，第一参数对象为当前待添加食材1，第二参数为下一待添加食材2的最佳烹饪温度；

第二加料项，第一参数对象为当前待添加食材2，第二参数为下一待添加食材3的最佳烹饪温度；

…….依次类推。

假如只有一项食材，则只有第一加料项，其第一参数对象为当前待添加食材、第二参数为调味剂温度(即锅具的回归温度)；

最后为结束项，即添加调味剂，翻炒出锅，关闭火力；

同样地，对于多个加料项的最后一个加料项，其第一参数对象为最后添加的食材，第二参数为调味剂温度。

电控模块10根据函数化烹饪流程项的第一参数提醒用户进行相应操作，根据该流程项的第二参数，设置烹饪温度，向灶具12发送温控指令，通过控制单元控制灶具火力大小，温度与火力大小之间的转换关系，根据具体灶具而定，属于现有技术，本发明不另敷述。

这样，基于传统食谱的食材与烹饪温度的关系，形成了可被烹饪***自动执行的函数化烹饪流程，灶具火力控制单元根据相应的温度设定即可获得相应的火力大小。

烹饪过程中采用的烹饪温度主要依赖于烹饪工艺以及食材的特性，而烹饪时间则与食材的特性与食材量相关。因此，除了函数化烹饪流程以便烹饪***自动有序操作、根据不同阶段的食材控制灶具的相应火力外，还需要根据不同阶段实际添加到炊具内的食材重量，控制相应火力的持续时间。

本发明实施例提供了称重模块11，例如，可以在自动烹饪开始前获取待烹饪食谱的各种食材的总重量，以及各个阶段添加到炊具内的食材重量，从而可以为控制相应火力持续时间(烹饪时间)提供依据。或者，在烹饪开始后，根据烹饪流程，及时获取添加到炊具的食材重量，可以通过电控模块10与称重模块11的通信连接自动获取，也可以由用户称量后，手工输入电控模块。

优选地，可以将电控模块10与称重模块11通信连接，先根据预设食谱获取全部食材的总重量；然后将烹饪流程中不同阶段的全部食材的重总量的变化值(减少值)，作为该阶段添加到炊具13的相应食材的食材重量。

确定食材的重量后，就可以通过查表或数据拟合获得与食材重量相对应的食材烹饪时间区间。

例如，可以在电控模块10中设置索引表，该索引表包括食材名称、食材重量、烹饪时间区间；这样，只要确定了食材品种及其重量，就可以获得相应食材的烹饪时间区间。

这样，原先根据食谱进行烹饪，需要有经验的厨师凭感觉控制炊具油温(灶具火力)和烹饪时间(灶具火力持续时间范围)，就转化为可以为烹饪***智能化操作执行的烹饪流程。

以烹饪番茄炒鸡蛋为例，首先需要确定食谱中包括食材种类，例如除了油料、调味剂外，食材包括番茄和鸡蛋。要求烹饪出美味的番茄炒鸡蛋这道菜，还需要制定烹饪流程，要求烹饪***按照相应的流程顺序操作。例如，需要将油料加热到适当的温度，然后才能加入鸡蛋并翻炒，待鸡蛋翻炒到一定时候，需要控制油温并加入番茄等等，不同的食材需要的油温不同，不仅关系到口感，还关系到食材养分是否流失问题。

炒鸡蛋的最佳温度在160℃～180℃之间，才能得到最佳膨化效果。油温低于160℃，鸡蛋放入后无法出现膨胀状态，影响鸡蛋的感官品质和口感；油温高于180℃，可能容易产生杂环芳胺等有害物质，破坏了鸡蛋的养分，影响菜肴的品质。番茄中含有较高含量的水溶性维生素C，在烹调过程中维生素C会通过流失与破坏两条途径损失掉。在烹调过程中，影响维生素C流失和破坏的最关键性的两个因素就是加热温度和加热时间。对热不稳性的维生素C而言，加热温度越高其损失量就越多。但是，在相同的烹饪温度下，加热时间越短则会降低损坏作用。因此，需要综合考虑加热时间和加热温度对于菜肴中维生素C保存率的影响。

不同的烹饪工艺，对于最佳温度要求不同，番茄炒制的最佳温度是150℃，因此可以设定在140℃～160℃之间。以下是炒番茄时的温度和维生素C之间的关系(见表一)：

炒制时温度	180℃	170℃	150℃	120℃	110℃
						番茄中维生素C含量(mg/100g)	29.17	29.21	40.62	26.28	23.05

表一、番茄炒制温度与维生素C的含量关系

另外，不同食材，不同制作工艺最佳温度控制不同，如表二所示：

食材与工艺	煎带鱼	炸大虾	熘肉段	炒白菜
					最佳温度	110℃～130℃	140℃～160℃	150℃～170℃	160℃～180℃

表二、不同食材的最佳炒制温度范围

因此，根据传统的番茄炒蛋食谱，可以制作以下函数化的烹饪流程食谱：

Hot(锅，90～110)+Hot(油，160～180)+Add(鸡蛋，140～160)+Add(番茄，90～110)+Last。

除了最后一项为添加调味剂翻炒出锅外，其它流程项分别包含两个参数。智能烹饪开始时，烹饪***可以按照以下流程进行操作：

第一步：提示用户在灶具上置放炊具，设置热锅温度90℃～110℃，蒸发锅内水分；

第二步：待炊具到达90℃～110℃左右时，提示用户添加油料(如菜油或调和油等)，同时预设炒鸡蛋的温度为160℃-180℃。

第三步：待炊具温度达到160℃-180℃(即油温达到炒鸡蛋的最佳烹饪温度时)，提示用户放入鸡蛋并进行翻炒。翻炒一段时间后，设置下一步炒番茄的温度。

第四步：待炊具温度达到140℃-160℃(即油温达到炒番茄的最佳烹饪温度时)，提示用户添加番茄，并翻炒。翻炒一段时间后，设置下一步的温度(即预热温度90℃～110℃左右)。

第五步：由于本次烹饪流程只有炒鸡蛋和番茄，而调味过程中，无需高温，另外锅内缓慢下降，足以支持调料融化入味因此添加调味剂前，炊具温度设置为90℃～110℃即可。

其中，炊具温度可以由多种方法进行监控，包括在灶具设置温度传感器、或者在灶具附近设置红外传感器等等，或者根据预设火力大小与温度之间的关系，推算炊具的温度大小等等。

对于番茄炒鸡蛋的烹饪流程中各个阶段的火力持续时间控制，例如，可以参照以下方式进行：

在制作函数化烹饪流程时，可以先将待烹饪的鸡蛋和番茄放到称重盘中，将称重盘放置到称重模块11上，即可获取待烹饪的番茄和鸡蛋的总重量，传送到电控模块10保存。在烹饪过程中，电控模块10可以根据该总重量的变化情况，确定添加到炊具内的食材的重量。

可以事先在电控模块10中设置索引表，该索引表包括食材名称、食材重量、烹饪时间区间。

例如，对于鸡蛋标准烹饪温度下，重量与时间的索引表如下：

鸡蛋重量	150g	180g	200g
				烹饪时间	50s～60s	60s～70s	70s～80s

实际称量的食材重量在索引表上下限范围10％内，例如鸡蛋重量索引表上限200g，下限150g，即135g～220g之间，采用临近值烹饪时间，即对于135g左右的鸡蛋，可以选烹饪时间为50s～60s，对于220g左右的鸡蛋，可以选烹饪时间为70s～80s。

实际称量的食材重量可能超过索引表的上下限范围10％，此时食材的烹饪时间则采用给定烹饪时间中点与重量数据线性拟合获取。

例如，鸡蛋的对应重量烹饪时间上下限中点与重量数据如下表：

150g	180g	200g
			55s	65s	75s

可以得到最小二乘法线性拟合函数y＝0.394x-4.736，x：鸡蛋重量(g)，y：时间(s)

因此，如果鸡蛋的重量范围在135g～220g之外，则由上式估算时间。

这里仅仅提供一种时间估算方式，其他拟合或者查表方式也可，如三次样条插值，或者多项式拟合等。

本发明通过针对传统的灶具、炊具，配置电控模块和称重模块，将传统食谱制作成可被烹饪***有序操作控制的函数化烹饪流程，并通过称重模块获取各个烹饪阶段添加到炊具的食材重量，从而可以针对食谱中不同的食材以及食材的重量，控制灶具的相应火力以及火力的持续时间，以满足食谱中食材的烹饪温度和烹饪时间范围要求，从而可以得到符合用户目标的烹饪效果。

但是，烹饪过程中，也可能存在一些不确定因素导致烹饪过程出错，例如，灶具火力达不到要求、用户未按烹饪流程提示及时处理，或者未按照提示正确执行，都可能导致整个烹饪过程出错，得不到理想的烹饪效果。

如图2所示，本发明第二实施例在第一实施例的基础上，还提出了采用摄像头14和在炊具13上配置测温模块16，通过在炊具13上设置测温模块16可以精准测量炊具的温度，然后反馈到灶具的火力控制单元，例如PID单元精确控制灶具火力，保证烹饪流程中设定的温度精确性。对于在烹饪过程中用户可能出现的误操作，则可以通过摄像头14拍摄图像传输到电控模块10，以便电控模块10通过图像分析比较，可以及时发现用户可能出现的误操作，并在出现用户误操作时，可以及时中止烹饪过程，告警提示用户，待用户输入恢复指令后，继续烹饪流程。摄像头可以设置在灶具上方的合适位置，例如可以设置在灶具附近的墙体上，或者设置在烟机上等等。所述摄像头与电控模块通信连接，例如可以采用有线或无线连接。

炊具的测温模块16包括温度传感器和无线通信单元，可以将炊具的温度无线发送到灶具控制单元，所述电控模块10可以通过有线或无线通信方式与灶具控制单元交互控制信息。

上述无线通信方式包括2.4G非蓝牙通信，或蓝牙通信等等，只要能够实时传输相关信息即可。

为便于提示用户按照烹饪流程进行操作，以及如果用户操作失误时进行及时提醒，本发明实施例还提供了人机交互单元15，包括但不限于液晶显示屏、LED灯、语音提示等等，所述人机交互单元15可以作为所述电控模块的一部分，或者单独设置且与所述电控模块10通信连接。

根据本发明的第二实施例，例如，可以预设用户放置炊具13到灶具12上的时间，烹饪流程启动后，电控模块10通过摄像头14判断，如果在预设时间内，例如30s或其它时间，未检测到炊具13放置到灶具12上，则向灶具12发送停止加热命令中断烹饪流程，并通过人机交互单元15提示用户，等待用户恢复步骤；如果在预设时间内检测到炊具13已放置到灶具12上，则按照烹饪流程的预热项的第二参数，向灶具12发送相应的控温指令，温度范围由预热项的第二参数设定；通常，预热炊具的温度在90℃～110℃左右。热油温度则根据具体食谱设定，不同食谱的食材、不同油料，相应的温度也不同。

在烹饪流程被中断后，如果用户通过人机交互单元15输入了恢复指示，电控模块则重新启动预热过程。

通过炊具的测温模块15，判断炊具温度达到预设值，例如90℃～110℃左右时，电控模块10可以通过人机交互单元15按照热油项的第一参数，提示用户添加相应的油料。

类似地，电控模块10通过摄像头14判断，如果在预设时间内，例如10s或其它时间，未检测到炊具13添加油料，则向灶具12发送停止加热命令，并通过人机交互单元15提示用户，等待用户恢复步骤；如果在预设时间内检测到炊具13中已添加油料，则按照烹饪流程的热油项的第二参数，向灶具12发送相应的控温指令，温度范围由热油项的第二参数设定。

通过炊具的测温模块16，判断炊具13温度达到预设值，电控模块10可以通过人机交互单元15按照第一加料项的第一参数，提示用户添加相应的食材，按照烹饪流程的加料项控制烹饪过程。

电控模块10按照加料项控制烹饪过程时，通过摄像头14判断，如果在预设时间内，例如10s或其它时间，未检测到炊具13添加所需食材，则向灶具12发送停止加热命令，中断烹饪流程，并通过人机交互单元提示用户，等待用户恢复步骤；如果在预设时间内检测到炊具中已添加所需食材，则提示用户进行翻炒，并开始计时，同时通过称重模块获取添加到炊具的食材重量，根据当前加料项食材、以及食材的重量，通过预设的索引表或数据拟合得到当前食材的烹饪时间范围。

当电控模块10判断计时超过所需的食材烹饪时间范围下限时，向灶具发送控温指令，按照当前加料项的第二参数设定温度，并执行下一加料项。

其中，如果加料项的烹饪流程被中断后，用户通过人机交互单元15输入了恢复指示，电控模块10则向灶具12发送上一步结束时的温度设定指令，待温度达到设定值时，重新启动本次加料项的执行过程。

下一加料项的操作与上述加料项操作过程类似。

当最后一项加料项被执行时，如果电控模块10判断烹饪时间达到相应食材的烹饪时间范围下限时，则向灶具12发送控温指令，可以按照预热温度设定炊具的温度，例如90℃～110℃左右时，并提示用户添加调味剂，开始计时。计时超过预设时间，烹饪结束，向灶具12发送停止加热指令。人机交互单元15提示用户准备结束烹饪，菜肴出锅。

以番茄炒蛋为例，烹饪过程启动前，可以通过称重模块获取番茄和鸡蛋的重重量，例如500g。假设番茄炒鸡蛋的函数化烹饪流程已经输入到电控模块，用户可以通过人机交互单元，选择番茄炒蛋条目，即可调用该函数化烹饪流程，启动自动烹饪过程。

烹饪过程启动后，电控模块通过摄像头进行图像识别，监视炊具是否及时放置到灶具上，判断炊具已放置灶具上，则按照预热项，设置温度为90℃～110℃左右，控制灶具的火力大小。同时，接收测温模块发送的炊具温度信息，待判断炊具温度达到90℃～110℃范围时，电控模块通过人机交互单元，例如语音提示用户加入油料；

电控模块通过摄像头进行图像识别，监视炊具内是否及时添加了油料，判断炊具内已添加油料，则按照本次烹饪流程的热油项，设置温度为160℃～180℃左右(即鸡蛋最佳烹饪温度)，控制灶具的火力大小。同时，接收测温模块发送的炊具温度信息，待判断炊具温度达到160℃～180℃范围时，电控模块按照第一加料项，通过人机交互单元，例如语音提示用户加入鸡蛋；

电控模块通过摄像头进行图像识别，监视炊具内是否及时添加了鸡蛋，判断炊具内已添加鸡蛋，同时通过称重模块获悉添加的鸡蛋重量为200g，即可确定鸡蛋烹饪时间为70s-80s,开始计时。当计时超过本次烹饪流程项的烹饪时间下限，即70s时，按照本次加料项的第二参数，向灶具发送控温指令，设定温度为140℃～160℃左右(即下一加料项第一参数“番茄”的最佳烹饪温度)，控制灶具的火力大小。执行下一加料项，即提示用户添加番茄。

电控模块通过摄像头进行图像识别，监视炊具内是否及时添加了番茄，判断炊具内已添加番茄，同时通过称重模块获悉添加的番茄重量为300g，即可确定番茄的烹饪时间，例如假设为90s-100s,开始计时。当计时超过本次烹饪流程项的烹饪时间下限，即90s时，按照本次加料项的第二参数，向灶具发送控温指令，设定温度为90℃～110℃左右，控制灶具的火力大小。执行下一接收项，即提示用户添加调味剂并翻炒。开始计时，当计时超过30s时，烹饪结束，向灶具发送停止加热指令。人机交互单元提示用户准备结束烹饪，菜肴出锅。

本发明提供的智能烹饪***，具有以下有益效果：

1、烹饪流程函数化，食谱生成更加便捷，可执行性高；

2、图像识别监控关键步骤，能够对异常状态及时处理，避免由于用户长时间未按提示执行，导致烹饪失败；

3、图像识别监控，准确判断用户加料时间，能够更加准确执行食谱设定的时间，优化火候控制；

4、食材重量信息获取，有助于设定最优的烹饪时间，优化火候控制；

5、烹饪流程的某一步骤被中断后，***提供恢复机制，增强食谱的适应性；

6、每个步骤结尾设置下一步所需温度的控制流程，为炊具/灶具PID温度控制提供时间，也方便中断恢复。

下面通过一个示范性实施例，对本发明进行进一步详细描述。

如图3所示，作为一个可选的示范性例子，假设烹饪***包括灶具、油烟机和炊具；可以将摄像头1设置烟机上，面对灶具的烹饪区4；可以将显示交互界面2设置在油烟机上，面向用户；在灶具上设置一个或两个称重模块区3；炊具上设置测温组件5。可以将智能烹饪***的电控部件划分为三大板块，即烟机模块100、灶具模块200和炊具模块300，如图4所示。

其中，烟机模块100包括信号控制中心101、摄像头102、图像处理单元103、无线通信单元104、烟机传感单元105和显示交互单元106；

灶具模块200包括灶具控制单元201、无线通信单元202、重量传感单元203、灶具传感单元204；

炊具模块300包括温度传感单元301和无线通信单元302。

摄像头102采集图像，由图像处理单元103处理，获取食材种类信息传输给信号控制中心101，烟机传感单元105获取烟机的工作状态信号，传递给信号控制中心101。信号控制中心101通过无线通信单元104接收灶具模块200传送的信号，形成控制控制烟机与灶具的信号；同时在显示交互单元106显示相关内容。

灶具模块200的重量传感单元203与灶具传感单元204分别获取食材重量与灶具的工作状态信号，通过无线通信单元202发送至烟机的信号控制中心101，信号控制中心101形成的灶具控制信号由无线通信单元104，发送至灶具模块的无线通信单元202，传输给灶具控制单元201进行灶具状态控制。

炊具模块300包含温度传感单元301与无线通信单元302，温度传感单元的温度信号通过无线通信单元302发送给灶具进行处理。

无线通信方式可以采用2.4G非蓝牙通信或蓝牙通信；灶具可以是电磁灶或者燃气灶。

显然，上述称重模块也可以独立于灶具进行设置，例如，将称重模块、显示交互单元、显示交互界面设置在一起，通过无线通信方式与控制控制中心进行信息交互。摄像头也可以设置在其它合适的位置，与信号控制中心进行通信连接。信号控制中心可以设置在烟机模块，也可以与称重模块、显示交互单元设置在一起，与其它烟机模块、灶具模块通过无线方式进行信息交互；图像处理单元也可以作为信号控制中心的一部分，可以根据控制部件(例如微处理器或微控制器的能力而定)。

下面以番茄炒鸡蛋为例，说明该烹饪***的工作原理，主要包括两个阶段：食谱选择和烹饪流程。

一、食谱选择：

1、用户选择食谱，信号控制中心根据食谱包含的主要食材的数量与种类送称重区食材识别指令；

2、摄像头和图像处理单元检测食材，将识别结果反馈至信号控制中心；

3、食谱中的主要食材包含于识别结果中，则显示结果供用户确认，否则，提示用户增加食材，继续2步骤的识别。

4.用户确认或者用户修改后确认，信号控制中心记录确认结果，并保存称重区的重量信息，用于后续计量食材重量。

二、烹饪流程

(1)、根据用户选择的食谱，制定函数化的烹饪流程，

将开始预热步骤定义为流程Hot，包含两个参数，参数1指预热对象，参数2指下一步设置温度，即Hot(参数1，参数2)。

将中间烹饪步骤定义为流程Add，包含两个参数，参数1指加料食材，参数2指下一步设置温度，即Add(参数1，参数2)。

将调味结束步骤定义为流程Last。

例如番茄炒蛋的函数化烹饪流程可以如下：

Hot(锅，90～110)+Hot(油，160～180)+Add(鸡蛋，140～160)+Add(番茄，90～110)+Last。

需要说明的是，针对不同的食谱，仅在首次进行时需要制定函数化烹饪流程，存储在信号控制中心，后续可以直接调用即可。

(2)、启动烹饪过程，如图5所示：

(a)热锅和热油

1.信号控制中心发起预热流程，即顺序执行Hot(锅，90～110)和Hot(油，160～180)项；

2.图像检测对象(参数1)

2.1若不存在，则中断步骤，向灶具发送停止加热，并提示用户，等待用户恢复步骤。

2.2若存在则执行预热过程。信号控制中心向灶具发送温控指令(温度范围由参数2设定,即热锅一般温度90度～110度，可以作为默认温度；热油温度则根据具体食谱设定)，温度达到设定值，执行下一步。

3.用户中断恢复

3.1用户在显示交互单元(界面)选择恢复步骤；

3.2信号控制中心向灶具发送上一步结尾的温度设定指令，待温度达到设定值，重启本步骤流程。若无上一步或者上一步结尾无温度设定指令，则直接启动本步骤流程。

(b)中间加料步骤

1.开始加料(参数1所述对象)步骤,提示用户加料(称重盘放到称重区)，开始计时，同时图像检测锅内食材(参数1)；

2.判断10s内是否图像识别检测到所需加的食材？

2.1未检测到，中断该步骤，向灶具发送停止加热指令，显示交互界面提示用户流程中断，等待用户恢复步骤；

2.2检测到所需食材，获取称重区数据，计算重量减少量，作为食材添加量，根据食材量设定烹饪时间。

3.开始计时，提示用户翻炒，计时超过所需的烹饪下限时间，信号控制中心向灶具发送控温指令，设定执行下一步所需的温度，并跳转到下一步。

其中，烹饪时间设定方法：(1)、索引表获取：食谱中存储食材量与烹饪时间对应表，选取最接近烹饪时间；(2)、数据拟合：对于重量超过索引表上下限一定比例，进行数据拟合获取烹饪时间。

4.用户中断恢复

4.1用户在显示交互单元(界面)选择恢复步骤

4.2信号控制中心向灶具发送上一步结尾的温度设定指令，待温度达到设定值，重启本步骤流程。若无上一步或者上一步结尾无温度设定指令，则直接启动本步骤流程。

(c)调味结束步骤：

1.开始调味，提示用户添加调味剂并翻炒，开始计时

2.计时时间超过30s，烹饪结束。信息控制中心发送烟机关闭指令，同时发送灶具停止加热指令。显示交互单元提示用户准备烹饪结束，菜肴出锅。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM)中，执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能烹饪***，其特征在于，包括灶具、炊具、电控模块和称重模块，

所述称重模块，用于称量食材重量；

所述电控模块，用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材种类对应的食材烹饪温度范围，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力大小；

所述电控模块，还用于根据预设食谱中的食材种类以及与食材重量对应的食材烹饪时间区间，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力持续时间；

其中，所述预设食谱包括食材种类和烹饪流程。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，其中，所述烹饪流程包括：

预热项、热油项和加料项，每项包含第一参数和第二参数，其中，

所述预热项＝{炊具、加热温度}，

所述热油项＝{油料、食材X的烹饪温度}，

所述加料项＝{食材X，食材X+1的烹饪温度}，

其中，x为食材的序号，食材X+1表示烹饪流程中食材X之后的下一食材，x≤n,n为所述预设食谱中的食材种类数；

当x＝n时，食材X+1的烹饪温度＝加热温度，x、n为正整数。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，其中，所述称重模块用于称量食材重量，包括：

根据所述预设食谱获取全部食材的总重量；

将所述烹饪流程中不同阶段的全部食材的重总量的变化值，作为该阶段添加到所述炊具的相应食材的食材重量。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，其中，所述与食材重量对应的食材烹饪时间区间，根据预设的索引表或通过数据拟合获取。

5.如权利要求4所述的***，其特征在于，所述与食材重量对应的食材烹饪时间区间，根据预设的索引表或通过数据拟合获取，包括：

当通过所述称重模块获取的食材重量与所述预设的索引表中的相应食材的重量偏差小于等于10％时，所述食材的烹饪时间区间为所述索引表中最接近的食材重量对应的烹饪时间区间，其中所述预设的索引表包括食材名称、食材重量、烹饪时间区间；

当通过所述称重模块获取的食材重量与所述预设的索引表中的相应食材的重量偏差大于10％时，所述食材的烹饪时间区间，根据所述预设的索引表中食材重量与烹饪时间区间的中值的关系，通过最小二乘法线性拟合获取。

6.如权利要求2所述的***，其特征在于，还包括：

与所述电控模块通信连接的摄像头；

所述炊具配置有测温模块，所述测温模块用于测量所述炊具温度并发送给所述电控模块；

其中，所述根据预设食谱中的食材种类以及与食材种类对应的食材烹饪温度范围，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力大小；以及根据预设食谱中的食材种类以及与食材重量对应的食材烹饪时间区间，控制所述灶具在所述烹饪流程的不同阶段的火力持续时间，包括：

当所述烹饪流程的预热项被执行时，电控模块发送信号，根据所述预热项的第二参数设定所述灶具火力，在预设时间内通过所述摄像头判断满足所述加热项的第一参数的炊具是否在所述灶具上，当判断所述炊具位于所述灶具时，启动灶具进入加热状态；

判断所述炊具的温度是否达到所述加热项第二参数范围，当判断所述炊具的温度达到所述第二参数范围时，执行所述烹饪流程的热油项；

当所述烹饪流程的热油项被执行时，根据所述热油项的第二参数设定所述灶具火力，提示用户添加所述热油项第一参数对应的油料；当在预设时间内通过所述摄像头判断所述炊具内添加了所述热油项第一参数对应的油料时，判断所述炊具的温度是否达到所述热油项第二参数范围，当判断所述炊具的温度达到所述热油项的第二参数范围时，将所述烹饪流程的第一加料项作为当前加料项；

执行当前加料项，提示用户加入所述加料项的第一参数对象；当在预设时间内通过所述摄像头判断所述炊具内添加了所述第一参数对象时，开始计时，提示用户进行翻炒；当计时超过所述当前加料项的第一参数对象的烹饪时间区间的下限时，根据所述当前加料项的第二参数控制所述灶具的火力大小；将下一加料项作为当前加料项，返回执行当前加料项的步骤。

7.如权利要求6所述的***，其特征在于，还包括：

当所述烹饪流程的预热项被执行时，如果根据所述摄像头获取的图像判断在预定时间内未检测到所述炊具按照所述烹饪流程放置到所述灶具上，或者，当所述烹饪流程的热油项或加料项被执行时，如果根据所述摄像头获取的图像判断在预定时间内未检测到所述炊具内按照所述烹饪流程添加相应的油料或食材，则所述电控模块向所述灶具发送暂停加热指令。

8.如权利要求7所述的***，其特征在于，其中，

所述电控模块还包括人机交互单元，用于提示所述电控模块生成的控制信息和接收用户输入命令，在所述灶具暂停加热后接收到用户通过所述人机交互单元输入恢复指示时，所述电控模块根据所述恢复指示和所述烹饪流程向所述灶具发送相应的恢复加热指令。

9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述电控模块根据所述恢复指示向所述灶具发送相应的恢复加热指令，包括：

所述电控模块当根据所述烹饪流程的预热项，控制所述灶具火力的过程中指示所述灶具暂停加热后，收到恢复指示时，对所述炊具重新开始预热过程；

所述电控模块当根据所述烹饪流程的热油项或加料项，控制所述灶具火力的过程中指示所述灶具暂停加热后，收到恢复指示时，所述电控模块根据当前热油项或加料项，向所述灶具发送所述烹饪流程的前一项结束前的温度设定指令设定所述灶具火力，当所述炊具的温度达到所述前一项结束前的温度设定值时，重新启动控制所述灶具执行当前热油项或加料项的烹饪过程。

10.如权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

摄像头，所述摄像头用于采集所述炊具或食材的图像，发送给所述电控模块，所述电控模块判断接收的图像与相应烹饪流程项的第一参数对象是否相符；当在预设时间内未接收到与相应烹饪流程项的第一参数对象相符的图像时，中断烹饪流程，指示所述灶具暂停加热；

烟机；

所述电控模块包括所述烟机的控制模块，或所述电控模块独立于所述烟机的控制模块，与所述烟机的控制模块通信连接；

所述电控模块通过无线通信方式与所述灶具的控制模块和所述炊具测温模块交互信息；

所述称重模块设置在所述灶具上与所述灶具的控制模块通信连接；或者称重模块独立于所述灶具设置，通过无线通信方式与所述电控模块交互信息。