一种智能热空气烹饪设备的制作方法

1.本发明涉及家用电器，尤其涉及一种智能热空气烹饪设备。


背景技术：

2.随着生活节奏的加快，空气炸锅/空气烤箱因其外形美观、体积小以及使用方便等特点渐渐开始流行，但是传统空气炸锅等产品需要消费者手动对烹饪温度、烹饪时间进行设定，而许多消费者并不知道这些参数应该如何设定，带来了许多的不方便，本发明专利通过对食物的种类和重量等参数进行识别，进而对烹饪的时间、温度以及烹饪逻辑进行智能控制，使得产品可以智能的自动烹饪食材，帮助消费者更加方便的得到烹饪的美食。


技术实现要素：

3.本申请实施例通过提供一种智能热空气烹饪设备，解决了现有技术中的空气炸锅/空气烤箱需要人为控制煎炸操作，对食材参数以及环境参数无法掌控的问题。
4.本申请实施例提供了一种智能热空气烹饪设备，包括锅具本体，所述锅具本体包括：壳体、设于所述壳体内的烹饪区域；所述烹饪区域包括食材容纳腔以及导流通道；所述锅具本体还包括：
5.多种传感器，设于所述壳体或壳体内壁上，用于检测包括温度、湿度、重量在内的食材参数和环境参数；
6.空气加热组件，设于所述壳体内远离食材的一侧，用于向所述烹饪区域内的空气提供热量，以及引导热空气沿所述导流通道内流通，以使产生的热空气从不同角度接触所述食材容纳腔内的食材；
7.图像采集组件，设于所述壳体内/外侧，用于采集所述烹饪区域内的食材图像；
8.电路板，封装于所述壳体内，分别与所述空气加热组件、所述图像采集组件以及所述多种传感器信号连接；根据接收的食材图像识别出包括食材种类、体积、数量在内的食材参数；后根据接收的包括食材种类、体积、数量、温度、湿度、重量在内的食材参数，利用内置的烹饪模式，获取食材参数对应的烹饪参数；根据烹饪参数以及接收的环境参数，控制所述空气加热组件的加热温度和时间。
9.进一步地，所述锅具本体还包括显控设备，所述显控设备固设于所述壳体外表面；所述显控设备与所述电路板信号连接，用于显示菜谱、食材参数及其所对应的营养元素和烹饪参数，以及接收用户的一键烹饪控制和自定义烹饪参数；
10.其中，所述烹饪参数至少包括所述加热组件所需的加热温度和加热时间。
11.进一步地，所述壳体包括盖体、锅体，所述锅体包括外壳体、内壳体以及食材支撑架，所述内壳体设于所述外壳体内侧，且与所述盖体的内壁形成所述烹饪区域；所述食材支撑架设于所述内壳体内，且与所述内壳体侧侧面以及底部形成所述导流通道。
12.进一步地，多种所述传感器至少包括温度传感器、湿度传感器、重量传感器；其中，所述温度传感器、所述湿度传感器封装于所述盖体内壁或所述空气加热组件中的加热部上
或所述导流通道的侧壁上；所述重量传感器封装于所述壳体底部。
13.进一步地，所述锅具本体还包括微动开关，所述微动开关与所述电路板信号连接；所述微动开关设于所述外壳体上；所述电路板在所述微动开关触发闭合时启动，驱动所述图像采集组件进行图像采集工作。
14.进一步地，所述图像采集组件包括一个或多个摄像头，所述摄像头设置于所述壳体上，用于采集食材图像；所述摄像头与所述电路板电连接。
15.进一步地，所述锅具本体还包括语音设备，所述语音设备设于所述壳体外表面，所述语音设备与所述电路板信号连接，用于对烹饪过程进行语音播报，以及进行语音交互。
16.进一步地，所述电路板包括主控电路板和从控电路板；所述主控电路板与所述从控电路板采用一体式集成结构，或者采用分体式结构，并通过线路连接；
17.所述主控电路板与所述图像采集组件、多种所述传感器信号连接；所述主控电路板根据接收的食材图像识别包括食材种类、体积、数量在内的食材参数；并根据接收的包括食材种类、体积、温度、湿度、重量在内的食材参数，利用内置的烹饪模式，获取食材参数对应的烹饪参数；
18.所述从控电路板与所述空气加热组件、多种所述传感器信号连接，根据接收的环境参数和烹饪参数，控制所述空气加热组件的加热温度和加热时间。
19.进一步地，所述锅具本体还包括无线通讯器，所述无线通讯器与所述电路板连接；所述无线通讯器采用wifi、蓝牙、zigbee、2g、3g、4g或5g技术，以便所述电路板通过所述无线通讯器与云端服务器或用户终端无线连接。
20.进一步地，所述锅具本体为空气炸锅或空气烤箱。
21.本申请实施例中提供的一种智能热空气烹饪设备，至少具有如下技术效果或优点：
22.1、由于采用了多种传感器，至少包括温度传感器、湿度传感器、重量传感器，对于待煎炸食材进行全方位感知和测量，以便电路板根据全方位感知和测量结果综合选择最佳的烹饪模式，从而实现对食材进行最优的烹饪。
23.2、由于结合多种传感器分别获取包括温度、湿度、重量在内的食材参数，从而使得电路板仅对食材的部分参数进行识别，从而减少识别步骤，加快识别速度，后根据包括体积、重量、温度、湿度及种类等食材参数对食材自动加热，无需手动操作选择加热模式，并可便利的通过设备上的烹饪模式进行分步实施烹饪，提高烹饪设备的使用体验且符合健康烹饪的趋势。
24.3、由于无需用户手动操作选择烹饪参数，通过自动获取加热时间和温度，提高烹饪设备的使用体验，降低新手使用煎炸技巧和经验，符合健康煎炸趋势。
25.4、煎炸过程中也可以选择用手动操作进行相关烹饪参数的设定，提高操作体验。
附图说明
26.图1为本申请实施例的一种智能热空气烹饪设备结构示意图；
27.图2为本申请实施例的一种智能热空气烹饪设备结构剖视图；
28.图3为本申请实施例的一种智能热空气烹饪设备结构框图；
29.图4为本申请实施例的另一种智能热空气烹饪设备结构剖视图；
30.图5为本申请实施例的另一种智能热空气烹饪设备结构框图。
31.附图标号：
32.壳体100，盖体110，锅体120，外壳体121，内壳体122，食材支撑架123，食材支撑架把手123a，烹饪区域130，食材容纳腔131，导流通道132，电路板200，主控电路板210，从控电路板220，空气加热组件300，加热管310，导热风扇320，风扇电机330，图像采集组件400，温度传感器510，湿度传感器530，重量传感器520，显控设备600，微动开关700，语音设备800，无线通讯器900。
具体实施方式
33.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
34.实施例一
35.参考附图1
‑
5所示，本实施例提供了一种智能热空气烹饪设备，包括锅具本体，锅具本体包括：壳体100、设于壳体100内的烹饪区域130；烹饪区域 130包括食材容纳腔131以及进行空气导流的导流通道132。本实施例中的锅具本体可以为空气炸锅或空气烤箱等空气煎炸设备。
36.一般空气煎炸设备的烹饪原理为：加热烹饪区域130的空气，后通过急速循环热空气，将热空气从各个角度接触食材表面，并快速带走食材由于加热产生的水汽，从而使食材表面形成金黄酥脆的表层，以达到煎炸的外观和口感，以此达到避免油烟四溢以及油脂过量的烹饪效果，从而满足一些对健康需求较高的用户口感需求及营养需求。
37.本实施例中，壳体100包括盖体110、锅体120，锅体120包括外壳体121、内壳体122以及食材支撑架123，内壳体122设于外壳体121内侧，且内壳体 122与盖体110的内壁形成烹饪区域130；食材支撑架123设于内壳体122内，且食材支撑架123与内壳体122侧侧面及底部形成导流通道132。
38.当锅具本体为空气炸锅时，食材支撑架123可以为一种烹饪筐或者炸篮, 且食材支撑架123上设有食材支撑架把手123a。当锅具本体为空气烤箱时，食材支撑架123为一网状托盘，且网状托盘下部设有多个支撑脚。当热空气沿导流通道132循环流通时，由于食材支撑架123上分布有网格或其他镂空结构，在热空气在导流通道132内流通时，部分热空气穿过食材支撑架123并接触到食材支撑架123内的食材表面，使食材内的水分充分蒸发，并沿着壳体100上的出气孔排出。
39.为实现智能化烹饪，帮助操作人员烹饪食物，本实施例中的锅具本体还包括：多种传感器、空气加热组件300、图像采集组件400以及电路板200。
40.多种传感器，分别设于壳体100或壳体100内壁上，用于检测包括温度、湿度、重量在内的食材参数和环境参数。
41.本实施例中的多种传感器至少包括温度传感器510、重量传感器520、湿度传感器530。其中，温度传感器510和湿度传感器530封装于盖体110内壁上或空气加热组件中的加热部件上或导流通道132的侧壁上；重量传感器520 封装于壳体100底部。实现通过多种类型的传感器对待煎炸食材进行全方位感知和测量，以便电路板200根据全方位感知和测量的结果综合选择最佳的煎炸模式，对食材进行最优的烹饪。
42.，重量传感器520设于壳体100底部，用于对食材进行称重，获取食材的重量信息。在一种实施例中，本实施例中包括多个重量传感器520，分别布置在壳体100底部的支撑脚上，当食材容纳腔131内置食材时，获取食材的重量信息，以便传输给电路板200。温度传感器510用于采集食材温度以及热空气温度。本实施例中，温度传感器510可以采用专用温检测食材容纳腔131内的食材温度；温度传感器510可以采用ntc检测烹饪区域130的环境温度。为降低检测误差，不同功能的温度传感器510可包括多个，各温度传感器510分别检测环境温度或食材温度。湿度传感器530用于采集食材以及热空气中的水分含量，通过检测到的热空气以及食材中的水分含量，获悉食材的煎炸状态。
43.当然，对于温度和水分含量信息的检测，可以采用独立的温度传感器和湿度传感器，考虑到设备尺寸，也可以采用集成温度传感器510、湿度传感器530 的一体式的温湿度传感器。
44.空气加热组件300，设于壳体100内，可以为壳体100内侧上方，也可以为壳体100内侧下方。
45.本实施例中的空气加热组件300设于壳体100内远离食材的一侧，用于向烹饪区域130内的空气提供热量，引导热空气沿导流通道132内流通，以使热空气从不同角度接触食材容纳腔131内的食材。
46.空气加热组件300通常由加热部和风扇部构成，当然，仅加热部也可以单独烹饪。空气加热组件300中的加热部直接接触食材，对食材进行加热，比如，通过空气烤箱进行某类食材的煎炸时，直接用空气加热组件300中的加热部对该类食材进行加热煎炸。
47.在一种实施例中，空气加热组件300包括：加热管310、导热风扇320、风扇电机330。加热管310设于远离食材容纳腔131的一侧，避免加热管310 直接接触食材，以及避免拿取食材时烫伤操作人员或者烫坏其他物品，比如，食材容纳腔131为开口向上的腔体，那么加热管310设于食材容纳腔131的上方，比如加热管310设于盖体110上。加热管310用于向烹饪区域130内的空气提供热量，以便热空气烹饪食材容纳腔131内的食材。本实施例中的加热管 310采用一根烤管弯折成螺旋盘状或环状制成，以便尽可能多的接触加热空气。导热风扇320设于加热管310的上方，用于引导热空气，用于引导热空气沿导流通道132内流通，以使热空气从不同角度接触食材容纳腔131内的食材，从而使得食材容纳腔131内的食材均匀受热，确保热空气沿导流通道132中流通，提高烹饪工作的热效率。风扇电机330设于导热风扇320的上方，其输出端与导热风扇320连接，用于驱动导热风扇320工作。
48.当然，在另一种实施例中，空气加热组件300包括加热管310、导热风扇 320、风扇电机330。加热管310设于食材容纳腔131的一侧，可直接接触食材，给食材加热，导热风扇320与风扇电机330设于食材容纳腔131的另一侧，在一些食材中，可以仅启动加热管310加热，关闭导热风扇320与风扇电机330，实现烹饪，因此对于不同食材进行不同的操作，对此，本实施例不做限定。
49.进一步地，加热管310产生热量，风扇电机330驱动导热风扇320工作，导热风扇320将加热后的热空气导向导流通道132内，后根据温度传感器检测的温度控制加热管310工作。
50.此外，为使食材支撑架上的食材进一步地均匀受热，在一种实施例中，壳体内还设有食材旋转设备，通过食材旋转设备带动食材旋转，使得食材在热空气的包裹下进一步均
匀受热。食材旋转设备可以为转盘状，通过食材旋转设备带动食材水平方向旋转；也可以为钩状或叉状，直接嵌入食材中，带动食材旋转，从而实现食材进一步均匀受热，对于食材旋转设备的具体结构，本实施例不做限定。
51.图像采集组件400设于壳体100内/外侧，用于采集烹饪区域130内的食材图像。本实施例中的图像采集组件400包括一个或多个摄像头，摄像头设置于壳体100上，用于采集食材图像。进一步地，摄像头设于外壳体外部时，可设于盖体110与锅体120之间的开口外侧，摄像头设于外壳体内部时，可结合散热装置给摄像头降温。
52.本实施例中，摄像头与电路板200电连接。进一步地，当图像采集组件400 包括多个摄像头时，均匀布置于烹饪区域130内/外部，优选的，摄像头采用广角摄像头，比如，利用三个广角摄像头，呈三角形布设于上烹饪区域130上。此外，图像采集组件400还可以包括光照补偿设备，用于对摄像头进行光照补偿。
53.电路板200封装于壳体100内，分别与空气加热组件300、图像采集组件 400以及多种传感器信号连接；根据接收的食材图像识别出包括食材种类、体积、数量在内的食材参数；根据接收的包括食材种类、体积、温度、湿度、重量在内的食材参数，选择烹饪模式，获取食材参数对应的烹饪参数。根据烹饪参数以及接收的环境参数，控制空气加热组件300的加热温度和时间，以便烹饪食材容纳腔131内的食材。
54.本实施例中的电路板200中，利用现有的ai智能识别技术识别食材图像中的食材参数。识别出的食材参数不仅仅为食材种类、体积、数量，还可以为其他食材参数，比如重量、厚度、形状等。电路板200获取图像采集组件400 采集的食材图像，利用识别技术识别食材图像中的食材参数。其中，可识别的食材种类至少可以包括：生鲜食材，面点食材等，生鲜食材比如牛排、鸡翅、烤肠、虾、披萨、三明治、鱼(三文鱼、鲳鱼、带鱼块、鳕鱼等)等。面点食材比如饺子、面包、馒头等。需要说明的是，本实施例中的电路板200中内置集成现有ai智能识别技术中的图像识别算法，通过现有图像识别算法对图像采集组件400采集的食材图像进行识别，如，利用图像识别算法识别牛排、鸡翅、鱼块、披萨等各种食材。
55.本实施例中的烹饪模式为一种现有的烹饪曲线模型，不同食材的不同参数对应不同的烹饪曲线，且烹饪曲线中设有对应的温度
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时间，通过接收的识别结果、温湿度传感器510的检测结果以及重量传感器520的称重结果，调用对应食材参数的烹饪曲线，获得该烹饪曲线的烹饪参数，即烹饪过程中，不同阶段的烹饪温度以及温度对应的加热时间。其中，烹饪模式为一种现有的智能烹饪技术，本实施例中将该智能烹饪技术应用到空气炸锅的温度、时间设置中，以实现智能控制。由此可以得出，本实施例中的空气炸锅或空气烤箱能实现对待煎炸食材的全自动控制煎炸，无需用户手动控制煎炸，比如，无需掌握煎炸时间、煎炸温度，从而提高空气炸锅或空气烤箱的使用体验。
56.此外，本实施例中的电路板200控制空气加热组件300的加热时间和加热温度，即控制加热管310加热时间和加热温度。而对于风扇电机330，电路板 200控制风扇电机330启动，以便风扇电机330的输出端带动导热风扇320旋转，以使导热风扇320扇出的热空气沿导流通道流通，但不需要调节导热风扇 320的旋转速度，若调节风扇电机330的输出功率，比如使导热风扇320的转速变大或变小，可能会导致导热风扇320扇出的热空气不沿着导流通道132旋转，因此，本实施例中的电路板200仅控制风扇电机330启动。
57.需要说明的是，为了使智能空气烹饪设备具有多样化设计，本实施例中，电路板
200包括主控电路板210和从控电路板220，主控电路板210与从控电路板220采用一体式集成结构，或采用分体式结构，并通过线路连接。当从控电路板220和主控电路板210可以为两个独立的电路板装置，并通过线路通讯连接，可以根据实际需要对从控电路板220进行其他功能设计的扩展，使智能空气烹饪设备能实现相应功能的智能控制。此外，从控电路板220还与供电电源电连接，通过供电电源给智能空气烹饪设备供电。
58.进一步地，主控电路板210与图像采集组件400、多种传感器信号连接；主控电路板210根据接收的食材图像识别包括食材种类、体积、数量在内的食材参数；并根据接收的包括食材种类、体积、温度、湿度、重量在内的食材参数，利用内置的烹饪模式，获取食材参数对应的烹饪参数；从控电路板220与空气加热组件300以及多种传感器信号连接，根据接收的环境参数和烹饪参数，控制空气加热组件300的加热温度和加热时间。针对电路板200中的主控电路板210、从控电路板220与各部件的连接关系，本实施例不做限定。
59.需要说明的时，本实施例中的智能热空气烹饪设备还包括上电开关，上电开关与电路板200信号连接，上电开关启动后，电路板200才开始执行相应操作。
60.为增加智能空气烹饪设备的交互方式，提高人的参与乐趣，锅具本体还包括显控设备600，显控设备600固设于壳体100外表面；显控设备600与电路板200信号连接，用于显示菜谱、食材参数及其所对应的营养元素和烹饪参数，以及接收用户的一键烹饪控制以及自定义烹饪参数。比如，显控设备600显示包括但不限于：食材的热量、脂肪含量、胆固醇含量及维生素含量。
61.此外，锅具本体上还可以设置一透明天窗，供操作人员直观地观察食材容纳腔131内的食材烹饪状态。
62.本实施例中的，烹饪参数至少包括空气加热组件300所需的加热温度和加热时间。
63.本实施例中的显控设备600直观地显示当前的烹饪参数，用户通过启动按键，实现一键烹饪控制，从而无需用户考虑相应的煎炸技巧。
64.此外，显控设备600还用于根据用户习惯自定义调整烹饪参数。当用户调整过预存的烹饪曲线中对应的温度与时间，电路板200自动存储数据，在用户下一次使用时，按前一次调整后的温度与时间推荐。例如煎炸鸡翅，将鸡翅处理后放到下食材容纳腔131中，图像采集组件400采集鸡翅图像后传输给电路板200，通过电路板200识别出鸡翅的相关参数，并通过显控设备600显示其食材参数，根据内置的烹饪模式，显示例如全熟鸡翅的烹饪参数，对于不善烹饪的用户，也可以根据自己的喜好调整烹饪参数，例如，将全熟的烹饪参数调整为烤焦的烹饪参数(减少煎炸温度对应的时间)，此时，电路板200读取并存储显控设备600的烹饪参数修改，然后下一次煎炸鸡翅时，自动调用前一次修改的烹饪参数，实现个性化烹饪参数的设定。因此，本实施例中，电路板200 通过显控设备600调整用户的习惯口味，实现自动化烹饪参数的设定。
65.针对电路板200未识别出的食材图像，用户通过显控设备600自定义设定烹饪参数，比如，自定义烹饪时间和温度后存储，当下一次用户煎炸此种类食材时，电路板200根据食材图像识别出该食材参数，电路板200接收食材参数后，推荐前一次用户设定的烹饪参数。
66.本实施例中的，显控设备600可以采用触控显示屏。本实施例中的显控设备600可以根据产品需要选择，其包括但不限于各种液晶屏、led屏、数码管等，根据不同的产品定义
进行选择。
67.为提高使用体验，还包括提醒设备，提醒设备与电路板200信号连接，当空气加热组件300加热完成后，通过提醒设备提醒用户烹饪完毕。本实施例中的提醒设备可以为指示灯或蜂鸣器。
68.锅具本体还包括微动开关700，微动开关700与电路板200连接。在一种实施例中，微动开关700设于外壳体121上。电路板200在微动开关700触发闭合时启动，驱动图像采集组件400进行图像采集工作，通过微动开关700触发电路板200启动，同时对智能热空气烹饪设备起到安全保护功能。
69.为进一步增加交互的趣味性，锅具本体还包括语音设备800，语音设备800 设于壳体100外表面，语音设备800与电路板200信号连接，用于对烹饪过程进行语音播报，以及进行语音交互。例如，煎炸结束，通过喇叭播报烹饪结束。当然，还可以进行扩展，比如语言交互，语音设备800包括麦克风和喇叭，当语音设备800中设有语音识别技术时，可以通过语音设备800对声音进行鉴别，以实现某种食材自动加热过程和外部的语音控制。本实施例中的语音交互采用现有的语音交互技术，使语音设备800具有语音交互功能。
70.为了实现智能空气烹饪设备与云端或者其他外部设备的连接，以扩展智能空气烹饪设备的应用，本实施例中，锅具本体还包括无线通讯器900，无线通讯器900与电路板200连接；无线通讯器900采用wifi、蓝牙、zigbee、2g、 3g、4g或5g技术，以便电路板200通过无线通讯器900与云端服务器或用户终端无线连接。进一步地，无线通讯器900可以采用wifi技术、蓝牙技术、 zigbee、2g、3g、4g、5g技术中的一种，还可以将多种无线通信技术组合使用。进一步地，电路板200通过无线通讯器900中的wifi技术/2g/3g/4g/5g技术与云端服务器连接，将智能空气烹饪设备的煎炸数据传输至云端服务器；还可以通过用户终端控制智能空气烹饪设备的烹饪参数。本实施例中，电路板200 通过无线通讯器900中的无线通讯技术连接云端服务器，实现数据更新；还可以连接到用户终端，以便用户手动数据更新。
71.实施例二
72.本实施例提供了实施例一所示的一种智能热空气烹饪设备的应用方法，该应用方法可以包括如下步骤。
73.步骤s1：电路板200检测到食材放入食材支撑架123后，控制图像采集组件400采集食材的图像，控制多种传感器检测包括温度、湿度、重量在内的食材参数和环境参数。
74.在一种实施例中，食材容纳腔131的开口在侧边，将食材支撑架123推入烹饪区域130后，推入过程中触动微动开关700闭合，电路板200启动，控制图像采集组件400采集相应的食材图像。
75.步骤s2：电路板200接收图像采集组件400采集的食材图像，识别出食材图像中包括食材种类、重量和数量在内的食材参数。
76.其中，根据不同的产品，食材的重量信息可以根据食材图像识别获得，也可以根据重量传感器520检测获得。
77.步骤s3：电路板200根据包括种类、体积、数量、温度、湿度、重量在内的食材参数，利用内置的烹饪模式，获取食材参数对应的烹饪参数。
78.其中，烹饪模式为一种现有烹饪温度
‑
时间曲线，结合不同食材，根据获取的食材参数，选择对应曲线，以及根据曲线调节加热温度以及加热时间。因此，消费者可以根据内
置的烹饪模式所对应的烹饪逻辑进行调整，电路板200 具备智能记忆功能，可以记录消费者的烹饪喜好，也可以根据不同的食材对各种烹饪参数进行手工的设定。
79.同时，电路板200将获取的食材参数以及烹饪参数显示或播放出来。
80.步骤s4：电路板200根据获取的烹饪参数，控制空气加热组件300对食材进行加热烹饪；
81.步骤s5：在烹饪过程中，电路板200根据温度/湿度传感器的反馈参数实时对烹饪参数进行微调，并控制相应的空气加热组件300执行相应的操作。
82.步骤s6：烹饪结束后，使用显显控设备600与/或语音设备800提醒消费者。
83.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
84.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。