一种基于智能锅盖提钮的监测方法及智能锅盖提钮、锅盖

摘要

本发明涉及一种基于智能锅盖提钮的监测方法，所述方法包括智能锅盖提钮在睡眠状态和待机状态间的自动切换，在所述睡眠状态下，所述提钮的中央控制模块仅保留响应锅盖状态检测模块发出的检测信号触发的电平信号功能，其他功能均处于关闭状态；在所述中央控制模块响应所述监测信号后，所述提钮进入待机状态，锅内状态量采集模块按照设定的条件进入检测状态，对锅内状态量进行检测和更新，完成锅内状态量的采集；根据采集到的状态量，所述提钮中的无线传送模块启动，所述提钮进入发送状态，将所检测到的锅内状态实时报告给用户。本发明还涉及一种智能锅盖提钮及锅盖。本方法能有效地降低智能锅盖提钮的功耗，降低使用成本，延长使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅内状态监测方法，特别涉及一种基于智能锅盖提钮的监 测方法及智能锅盖提钮、锅盖。

背景技术

在烹饪过程中需要实时掌握锅内的温度，从而调整炉具的火力大小，控制 烹饪过程中的火候。传统的做法是打开锅盖，通过目测后，凭借个人的经验判 断锅内温度。这种方式，不仅需要个人具备较高的烹饪技能，而且无法将该方 法用于智能烹饪系统。

申请号为200620038756.6的中国专利公开了一种锅盖把手，该锅盖把手在 传统锅盖提钮的内部设计了一个空腔，并安装了温度采集传感器及其控制部分， 将采集的温度量通过外置的控制面板和无线通信方式传递给外部，整个系统通 过纽扣电池供电。该方案通过在锅盖提钮内部安装无线测温系统，实现了锅盖 提钮测温的自动化，但是该方案并没有涉及系统工作时功耗控制的方法。由于 使用电池供电，如果不能对整个系统的功耗进行控制，该系统可能会由于频繁 更换电池而给设备的正常使用带来不便。

智能锅盖提钮是指内部包含通过电池供电的状态检测系统，可以通过无线 通信模块将检测的锅内状态量传递给其它设备的锅盖提钮。因为采用电池供电， 而且锅盖提钮的体积通常较小，相应的电池的容量也极为有限。虽然可以采用 电源开关将锅盖提钮的智能控制系统在不使用的时候整体关闭，但是该方法一 方面使得智能锅盖提钮的结构设计更为复杂，另一方面也增加了应用方面的繁 琐性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于智能锅盖提钮的监测方法，对锅 内状态进行实时监测。该方法根据锅内状态，在不同的工作模式之间进行切换， 从而最大限度的降低了智能锅盖提钮的功耗。所述方法包括如下内容：

一种智能锅盖提钮的工作方法，所述工作方法包括智能锅盖提钮在睡眠状 态和待机状态间的自动切换，其特征在于：

在所述睡眠状态下，所述智能锅盖提钮的中央控制模块仅保留响应锅盖状 态检测模块发出的检测信号触发的电平信号功能，其他功能均处于关闭状态， 从而最大限度的降低智能锅盖提钮的功耗；

在所述中央控制模块响应所述锅盖状态监测模块发出的监测信号后，所述 智能锅盖提钮进入待机状态，锅内状态量采集模块按照设定的条件进入检测状 态，对锅内状态量进行检测和更新，完成锅内状态量的采集；

根据采集到的所述锅内状态量，所述智能锅盖提钮中的无线传送模块启动， 所述智能锅盖提钮进入发送状态，将所检测到的锅内状态实时报告给用户。

所述的方法，其特征在于，所述锅盖状态监测模块是监测振动量的压电传 感器，从而监测到锅盖被拿起后放置的动作；

也可以是电容式触摸按键，从而监测锅盖被触碰的动作；

还可以是一种用双金属片作感温元件的温度开关，通过监测锅盖周边的环 境温度判定锅盖工作状态。

所述的方法，其特征在于，在进入待机状态后，如果某段连续时间内或者 连续多次检测到锅内状态量未发生变化，而且锅内状态量的稳定值符合锅盖处 于未工作状态的特征，则返回睡眠状态。

所述的方法，其特征在于，所述设定的条件是：

在进入待机状态后，在每一个定时间隔后进行一次锅内状态量的检测，从 而对锅内状态量进行更新；

所述的定时间隔是处于某个连续区间的可变值；

下一个定时间隔的具体值可以根据当前锅内状态量的绝对值或者相对上 一个检测到的状态量的变化值确定；

确定的依据可以和监测到的状态量的绝对值或者变化值成线性关系、指数 关系或者其它任何可以用已公开数学表达式表达的关系。

所述的方法，其特征在于，所述设定的条件是：

待机状态下通过硬件定时器超时后的触发信号，启动对锅内状态量的检 测，从而实现锅内状态的监测。

所述的方法，其特征在于，在进入所述发送状态后，采用发送无确认、发 送-确认或者请求-应答三种通信机制中的部分或者全部，将采集到的锅内状态量 发送给其它设备；其中发送无确认和发送-确认是主动发送方式，请求-应答是被 动发送方式。

所述的方法，其特征在于，如果是主动发送方式的通信机制，则只有其它 设备首先向智能锅盖提钮发送状态请求消息后，智能锅盖提钮才会开始向该设 备发送监测到的锅内状态量；并在接收到其它设备发送的状态请求停止消息后， 停止向该设备发送监测到的锅内状态量。

所述的方法，其特征在于，如果是采用发送-确认的通信机制，在智能锅盖 提钮连续发送若干次锅内状态量后，都没有收到相应设备的确认消息，则停止 通过无线通信模块向该设备发送锅内状态量；直到再次收到该设备发送的状态 请求消息。

所述的方法，其特征在于，采用主动发送方式的通信机制时，智能锅盖提 钮在固定时间间隔后或者当前监测到的状态量相对上一次的监测量的变化值超 过某一门槛值后，可以将监测到的锅内状态量通过无线通信模块发送。

所述的方法，其特征在于，待机状态下通过硬件定时器超时后的触发信号， 进入发送状态，将监测到的锅内状态量通过无线通信模块发送给其它设备。

所述的方法，其特征在于，智能锅盖提钮向其它设备发送监测到状态量的 报文，可以是广播报文、组播报文或者单播报文中的任何一种。

所述的方法，其特征在于，所述锅内状态量包括锅内温度、压力、湿度、 水位高度、颜色或者气味这些状态量中的部分或者全部；

不同的状态量可以采用相同的状态监测和发送策略，也可以采用不同的状 态监测和发送策略；

相应的，其中一种状态量满足状态监测或者发送条件时，智能锅盖提钮可 以从待机状态向监测状态或者发送状态转换；

全部状态量均不满足状态监测或者发送条件时，可以由监测状态或者发送 状态自动返回待机状态。

本发明还公开了一种智能锅盖提钮，包括中央控制模块、锅盖状态监测模 块、锅内状态量采集模块、无线传送模块，其特征在于：

所述中央控制模块响应所述锅盖状态监测模块发出的监测信号后，所述智 能锅盖提钮从睡眠状态进入待机状态，锅内状态量采集模块开始工作；

在所述锅内状态量采集模块对锅内状态开始监测且需要传送监测到的锅 内状态量时，所述智能锅盖提钮进入发送状态，从而将当前的锅内状态实时的 报告给用户。

所述智能锅盖提钮，其特征在于，包含一个LED灯，通过亮、灭和闪烁 频率分别指示锅盖提钮所处的不同状态。

所述的智能锅盖提钮，其特征在于：所述锅盖状态监测模块是监测振动量 的压电传感器，从而监测到锅盖被拿起后放置的动作；

也可以是电容式触摸按键，从而监测锅盖被触碰的动作；

还可以是一种用双金属片作感温元件的温度开关，通过监测锅盖周边的环 境温度判定锅盖工作状态。

一种智能锅盖，包含锅盖和上述的智能锅盖提钮，所述智能锅盖提钮固定 安装在锅盖上。

本发明提出的基于智能锅盖提钮的监测方法，最大限度的降低了智能锅盖 提钮的功耗，使得该智能锅盖提钮能及时准确提供无线状态量检测的同时，尽 可能的推迟了更换电池的时间或者更换电池的频率。而且，本发明还采用了多 种方案来自动检测锅盖是否进入工作状态，提高了智能锅盖提钮使用的便利性， 为使用者提供了更好的用户体验。

另外，本发明还根据检测状态量的绝对值和变化值是否符合状态检测工作结 束的条件，自动进入低功耗的睡眠阶段，更进一步的降低了功耗。

而且，本发明根据检测状态的当前值，动态调整状态检测的间隔时间，在控 制功耗的前提下，满足了对锅内状态量的及时检测，采用状态量门槛值和状态 量变化率的双重条件，触发状态量发送过程，满足了状态量及时上送的需要。

本发明还采用了一个LED灯的不同状态，显示了智能锅盖提钮的不同工作 状态，满足了实用化应用的要求。

附图说明

附图1是智能锅盖提钮工作状态切换示意图。

附图2是智能锅盖提钮功能模块连接示意图。

具体实施方法

本发明提出来一种基于智能锅盖提钮的锅内状态监测方法。该智能锅盖提 钮在结构上有一中空内腔，在中空内腔内安装有中央控制模块、锅盖状态检测 模块、锅内状态量采集模块、无线通信模块和电池。

如图1所示，智能锅盖提钮可以处于如下几种状态：睡眠状态、待机状态， 其中在待机状态下，可以根据设定的条件，随时进入检测状态和发送状态。在 睡眠状态时，中央控制模块的功耗极低，仅保留响应锅盖状态监测模块给出的 电平信号触发的硬件中断功能，关闭其它功率消耗单元。

待机状态下，中央控制模块功耗依然较低，但增加了对硬件定时器超时后 中断信号进行响应的功能。中央控制模块响应锅盖状态监测模块所发出的电平 信号后，睡眠状态终端，智能锅盖提钮从睡眠状态进入待机状态。

在进入包括检测状态和发送状态的工作状态下，中央控制模块功耗较高， 可以协同锅内状态量采集模块和无线通信模块完成对锅内状态量的采集和将采 集的锅内状态量发送给其它设备的功能。

锅盖状态检测模块内部包含一个锅盖状态检测传感器，用于监测锅盖是否从 未工作状态转换到工作状态。该传感器可以是一个可以检测振动量的压电传感 器，可以检测到锅盖被拿起后放置的动作。也可以是一个电容式触摸按键，安 装在锅盖提钮表面，可以检测到锅盖提钮被触碰的动作。也可以是一个用双金 属片作感温元件的温度开关，可以检测到锅内温度升高到工作状态。

上述三种锅盖状态监测传感器中，振动型压电传感器和温度开关为无源器 件，工作时不需要电源供应；电容式触摸按键为有源器件，工作时仅需很小的 功率消耗。振动型压电传感器和电容式触摸按键感应到的状态变化通过一个信 号放大电路，可以触发一个电平信号；温度开关可以直接用来触发一个电平信 号。该电平信号作为中央控制模块的硬件中断信号接入中央控制器，将中央控 制器从睡眠状态中唤醒，进入待机状态。

中央控制模块进入待机状态后，通过触发锅内状态量采集模块进入工作状 态，开始对锅内状态量进行检测。如果检测到的锅内状态量持续处于稳定状态 一段时间后，而且该状态量的稳定值符合锅盖处于未工作状态的特征，则中央 控制模块认为烹饪过程结束，自动由待机状态重新进入睡眠状态，以降低智能 锅盖提钮的功耗。

锅内状态量采集模块包含一个状态采集传感器，该传感器通过锅盖提钮中空 结构固定到锅盖内部，用于检测锅内状态量。状态量采集传感器可以是一个或 者多个。状态采集传感器可以采用接触式传感器或者非接触传感器。例如对温 度量的采集采用感温电阻或者红外式温度传感器；对压力量的采集采用压电传 感器；对湿度量的采集采用陶瓷湿度传感器；对水位高低的测量可以转换为对 水面距离的测量，红外距离传感器可以用来采集水位高低；对颜色量的采集可 以采用集成的光-频率传感器，TCS230是其中的一个代表；对味道的采集可以 采用已广泛应用的电子鼻传感器实现。

中央控制模块采用一个硬件定时器触发锅内状态量采集模块的工作。该定时 器的超时时间，可以根据检测到的锅内状态量的绝对值和相对于上一次监测量 的变化值改变。定时器超时时间的变化值处于一个连续数值区间。该数值区间 的最大值按照满足捕捉状态量精度要求的极小值设置；该数值区间的最小值按 照满足捕捉状态量变化精度要求的极大值设置。定时间隔的设定值和锅内状态 量的绝对值或者变化量可以成某种线性关系，也可以成某种指数关系，或者其 它任何可以用已公开的数学表达式可以表示的形式。

智能锅盖提钮通过锅内状态量采集模块获取的锅内状态量，既可以通过指示 灯或者显示屏在本地显示，也可以通过无线通信模块以无线通讯的方式传递给 其它设备。

智能锅盖提钮和其它设备的无线通信方式，可以按照约定以发送无应答、发 送－确认或者请求－应答三种方式中的一种或者多种。其中发送无应答和发送 －确认方式为主动传递，请求－应答方式为被动传递。

采用被动传递方式，发送控制方式较为简单，中央控制模块只需要在收到请 求锅内状态量消息时进入发送状态，触发无线通信模块进入工作状态将请求的 锅内状态量发送；发送结束后，中央控制器自动由发送状态返回待机状态。

如果采用主动发送方式的通信机制，则只有其它设备首先向智能锅盖提钮发 送状态请求消息后，智能锅盖提钮才会开始向该设备发送检测到的锅内状态量； 并在接收到其它设备发送的状态请求停止消息后，停止向该设备发送检测到的 锅内状态量。特别的，如果采用发送-确认的通信机制，在智能锅盖提钮连续发 送若干次锅内状态量后，都没有收到相应设备的确认消息，则停止通过无线通 信模块向该设备发送锅内状态量；直到再次收到该设备发送的状态请求消息。

采用主动发送方式的通信机制时，中央控制器通过硬件定时器的超时时间设 置，定时触发进入发送状态；或者也可以当前检测到的状态量相对上一次的检 测量的变化值超过某一门槛值后，也可以触发进入发送状态。进入发送状态后， 中央控制器触发无线通信模块进入工作状态将请求的锅内状态量发送；发送结 束后，中央控制器自动由发送状态返回待机状态。

无线通信模块向其它设备发送检测到状态量的报文，可以是广播报文、组播 报文或者单播报文中的任何一种。其中发送－确认或者请求－响应通信方式多 采用单播报文，而发送无确认通信方式则可以采用广播报文、组播报文或者单 播报文中的任何一种。

智能锅盖提钮可以检测锅内温度、压力、湿度、水位高度、颜色或者气味这 些状态量中的部分或者全部。不同的状态量可以采用相同的状态检测和发送策 略，也可以采用不同的状态检测和发送策略。相应的，只要其中一种状态量满 足状态检测或者发送条件时，智能锅盖提钮就从待机状态向检测状态或者发送 状态转换；但是必须全部状态量都不满足状态检测或者发送条件时，才可以由 检测状态或者发送状态自动返回待机状态。

为了显示智能锅盖提钮的工作状态，还可以在智能锅盖提钮上安装一个LED 指示灯。智能锅盖提钮处于睡眠状态时，LED灯灭；当处于待机状态时，LED 灯亮；当处于检测状态时，LED灯以较低频率闪烁；当处于发送状态时，LED 灯以较高频率闪烁。

所述的智能锅盖提钮可以安装在现有普通锅盖上，组成一个可以检测锅内状 态量的智能锅盖。

该智能锅盖可以和现有普通锅或者电饭锅等其它智能锅组合，形成一个可 检测锅内状态的智能烹饪锅。

需要说明的是：以上仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上 述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可 以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改 或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。