具有食品管理系统的冰箱及食品管理方法

摘要

本发明提供一种具有食品管理系统的冰箱及食品管理方法。食品管理系统包括：一个控制器，包含至少一个电源模块；一个微处理器模块；一个语音模块，与所述微处理器模块连接；至少一个音频驱动放大模块，与所述语音模块连接；和一个食品信息存储器，与所述微处理器模块相连，用以存储食品的代码、名称、重量、位置以及放入的时间和取出标识；该系统还包括至少一个重量检测传感器，与微处理器模块连接；至少一个拾音器，与语音模块连接；至少一个喇叭，与音频驱动放大模块连接；其中所述门开关与微处理器模块连接，以通过门开关给出的信号来激活食品管理系统。本发明的冰箱能够对食品进行自动化管理，操作便利、工作可靠且具有相当的实用性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有食品管理系统的冰箱及相关的食品管理方法。

背景技术

随着生活节奏的不断加快以及消费者生活水平的不断提高，人们对作为生活常用品的冰箱有着越来越高的要求。目前，冰箱已发展为具有食品管理的功能，例如，可以提示用户冰箱中有何种食品、食品的存储期限等。这使得冰箱不再仅是传统意义上的带有储存功能的温度调节器，而是一个可以对食品进行分类管理、集储存与信息功能于一体的现代化管理装置。

对于冰箱的食品管理功能，关键在于如何识别放入或取出的食品种类以及重量等信息。目前的食品输入方法大多数是手工录入的方法，或采用条码扫描的方法，这要求用户在把食品放入或取出冰箱时逐一扫描条形码，导致操作变得复杂、不便利。

目前的食品输入也有采用摄像头的方法；在这种方法中，冰箱内置了一个摄像头，其采用物体识别系统，使得每当有食品放入或取出冰箱时，摄像头便会将图片发送到互联网中的图片搜索服务，例如，谷歌的图片搜索服务，即，无需用户参与便可判断用户往冰箱里放入或从冰箱里拿出了什么东西。然而，这种采用摄像头方法进行的食品输入并不可靠且不稳定，需要长达约5s才能分析特定图片并返回结果，还时常存在难以识别的情况。

此外，目前的食品输入方法还有采用RFID无线射频识别技术进行自动识别。然而，在实际生活中，几乎没有食品会使用RFID标签，而且RFID标签也没有统一的编码标准。

因此，需要一种新颖的具有便利性、可靠性和实用性的食品管理系统的冰箱。

发明内容

本发明提供一种具有食品管理系统的冰箱，其能够对放入或取出冰箱的食品进行自动化管理，操作便利、工作可靠且具有相当的实用性。

具体地，本发明提供一种如下的具有食品管理系统的冰箱，其包括箱体、门开关和置物架，所述食品管理系统包括：

一个控制器，所述控制器包含：

至少一个电源模块；

一个微处理器模块；

一个语音模块，与所述微处理器模块连接；

至少一个音频驱动放大模块，与所述语音模块连接；和

一个食品信息存储器，与所述微处理器模块相连，用以存储食品的代码、名称、重量、位置以及放入的时间和取出标识；

至少一个重量检测传感器，与所述微处理器模块连接；

至少一个拾音器，与所述语音模块连接；

至少一个喇叭，与所述音频驱动放大模块连接；

其中所述门开关与所述微处理器模块连接，以通过所述门开关给出的信号来激活所述食品管理系统。

在本发明的一个优选实施方案中，所述语音模块能够将通过所述拾音器输入的语音信号经过放大、预处理、A/D转换、数字化处理及特征提取、模式匹配、模式识别并转换为微处理器模块可读取的代码信息。

在本发明的一个优选实施方案中，所述重量检测传感器安装在所述置物架下方。

在本发明的一个优选实施方案中，所述拾音器安装在所述控制器中，或者安装在所述箱体上的一位置处。

在本发明的一个优选实施方案中，所述喇叭安装在所述控制器中，或安装在所述箱体上的一位置处。

在本发明的一个优选实施方案中，所述食品管理系统还包括一个与所述微处理器模块连接的通信模块。

进一步优选地，所述通信模块进一步将经过所述语音模块数字化的语音信号发送到远程的云平台语音识别系统进行语音识别，并将所述云平台语音识别系统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块。

进一步优选地，所述通信模块是Wi-Fi无线通信模块、蓝牙无线通信模块或Zigbee通信模块。

本发明还提供一种用于前述冰箱的食品管理方法，所述食品管理方法包括：

通过门开关给出的信号激活食品管理系统；

根据放入或取出食品时重量检测传感器感测到置物架上的重量变化，微处理器模块自动确定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置，并记录放入时间或取出标识；

在置物架上发生重量变化后，微处理器模块通过语音模块、音频驱动放大模块和喇叭与用户进行语音交互；

通过拾音器语音输入放入或取出食品的名称，经由语音模块将语音信息识别并转换为存储在食品信息存储器中的代码信息；以及

根据食品信息存储器中存储的食品的名称、重量、位置及放入时间或取出标识，以及微处理器模块与用户之间的语音交互，实现对食品的自动化管理。

在本发明的一个优选实施方案中，将所述语音信息通过一个额外的通信模块发送到远程的云平台语音识别系统进行语音识别，并将所述云平台语音识别系统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块。

附图说明

参考以下附图，结合下文非限制性的示例性实施方案能够更好地理解本发明，在附图中，相同的参考标号表示相同的部件或部分。应理解，这些附图是非限制性的，未必按比例绘制，且基于附图绘制的限制，有些特征可能未示出或未作标记。在附图中：

图1是根据本发明的具有食品管理系统的冰箱的总体示意图；

图2是根据本发明的一个实施方案的食品管理系统的组成图；以及

图3是根据本发明的另一实施方案的食品管理系统的组成图。

附图标记：

1：箱体；                      2：门开关；

3：置物架；                    4：重量检测传感器；

5：控制器；                    6：语音模块；

7：拾音器；                    8：喇叭；

9：电源模块；                  10：微处理器模块；

11：音频驱动放大模块；         12：通信模块；

20：冰箱；                     30：食品管理系统；

30’：食品管理系统。

具体实施方式

应理解，以下实施方案仅是举例性的，对本发明不构成限制。本发明的保护范围由权利要求书限定。还应理解，在实施本发明的过程中，不必包括下述实施方案中的所有技术特征，这些技术特征可以有多种组合。

本领域技术人员应理解，为了简明起见，未必在此详述冰箱中的所有部件，对于一些常规部件（例如，箱体、门开关、置物架等）的详细描述在此略去。

下文将参照图1-3描述本发明的具有食品管理系统的冰箱。

参见图1-2，示出根据本发明一个实施方案的具有食品管理系统30的冰箱20。冰箱20包括箱体1、门开关2和置物架3；食品管理系统30包括：

一个控制器5，其包含：一个电源模块9；一个微处理器模块10；一个语音模块6，与所述微处理器模块10连接；一个音频驱动放大模块11，与所述语音模块6连接；和，一个食品信息存储器（未示出），与微处理器模块相连，用以存储食品的代码、名称、重量、位置以及放入的时间或取出标识；

一个重量检测传感器4，与所述微处理器模块10连接；

一个拾音器7，与所述语音模块6连接，并优选安装在所述控制器5中或者安装在所述箱体1上的一位置处；

一个喇叭8，与所述音频驱动放大模块11连接，并优选安装在所述控制器5中或安装在所述箱体1上的一位置处；

其中所述门开关2与所述微处理器模块10连接，以通过所述门开关2给出的信号来激活所述食品管理系统30。

优选地，语音模块6能够将通过所述拾音器7输入的语音信号经过放大、预处理、A/D转换、数字化处理及特征提取、模式匹配、模式识别并转换为微处理器模块10可读取的代码信息。

优选地，所述重量检测传感器4可以安装在所述置物架3的下方，如图1中所示，以检测置物架上重量的变化。

参见图3，示出根据本发明的另一实施方案的食品管理系统30’。与图2中示出的食品管理系统30不同的是，食品管理系统30’还包括一个与所述微处理器模块10连接的通信模块12，例如可以是Wi-Fi无线通信模块、蓝牙无线通信模块或Zigbee通信模块。在这一实施方案的食品管理系统中，借助于通信模块12进一步将经过语音模块6数字化的语音信号发送到远程的云平台语音识别系统（未示出）进行语音识别，并将所述云平台语音识别系统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块10，以用于食品的自动管理。这一实施方案的食品管理系统能够处理更大信息量的食品管理，通过将语音信号在远程识别系统中处理，能够将识别或读取更多的关于食品的语音信息。

下面参照图1-2描述本发明的用于上述冰箱的食品管理方法。该食品管理方法包括：

通过门开关2给出的信号激活食品管理系统30；

根据放入或取出食品时重量检测传感器4来感测置物架3上的重量变化，微处理器模块10自动确定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置，并记录放入时间或取出标识；

在置物架3上发生重量变化后，微处理器模块10通过语音模块6、音频驱动放大模块11和喇叭8与用户进行语音交互；

通过拾音器7语音输入放入或取出食品的名称，经由语音模块6将语音信息识别并转换为存储在食品信息存储器中的代码信息；以及

根据食品信息存储器中存储的食品的名称、重量、位置及放入时间或取出标识，以及微处理器模块10与用户之间的语音交互，对食品进行自动化管理。

优选地，在本发明的食品管理方法中，可以将所述语音信息通过一个额外的通信模块发送到远程的云平台语音识别系统进行语音识别，并将所述云平台语音识别系统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块。

本发明的具有食品管理系统的冰箱通过语音模块、音频驱动放大模块、喇叭及拾音器能够与用户进行简单的语音对话。例如，当用户打开冰箱的门，将食品放入置物架上，食品管理系统检测到门开关信号进而激活食品管理系统，同时通过设置在置物架下方的重量检测传感器检测到置物架上的重量变化，进而使食品管理系统与用户进行简单的语音对话，例如，“您刚才放入的是什么？”，用户只要回答食品的名称即可，用户的语音输入通过拾音器进入语音识别及转化模块进行识别和转换，并将识别的代码信息存储到食品信息存储器中，记录下食品的名称、重量、放入位置、放入时间（由此确定保质期，以对即将过期的食品给予语音提醒），以对食品进行自动管理。或者，为了减少错误，食品管理系统将自动识别出的食品名称询问用户，得到用户的肯定回答后，再增加进入食品信息存储器。

当从冰箱中取出食品时，由于重量减轻，食品管理系统可以自动找到与之重量匹配的食品，并从食品信息存储器中将其删除，或者，为了减少错误，食品管理系统可以通过语音模块、音频驱动放大模块和喇叭与用户进行语音交互，将自动识别出的食品名称询问用户，得到用户的肯定回答后，再将该取出的食品从食品信息存储器中删除。如果取出的只是食品的一部分，也需要通过对话的形式确定食品名称，并从食品信息存储器中核减该食品的重量；另外，根据食品信息存储器中记录的信息，如果取出的食品即将过期或已经过期，食品管理系统能够给予语音提醒。

本发明的具有食品管理系统的冰箱具有友好的人机语音交互界面，以及简单的语音输入方式，能够自动确定食品存放的位置，并且在一定条件下能自动确定所取出的食品类型及数量。

应理解，在不偏离本发明的实质精神的情况下，任何对于本发明的改进、变型或修改，都旨在被包括在本发明所附的权利要求书的保护范围之内。