CN108061415A - 一种智能冰箱及基于智能冰箱食品管理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能冰箱及基于智能冰箱食品管理的方法，包括冰箱本体，柜门，隔间，控制系统，温度控制模块，摄像头，气敏传感器，警报模块，显示屏，电源模块和无线通讯模块。所述的温度控制模块、摄像头和气敏传感器与控制系统的输入端通过电连接，将监测到的冰箱内食品的气味，图片信息以及环境温度等数据上传至控制系统处理；所述的警报装置、无线通讯模块和电源模块与控制系统的输出端电连接，所述的显示屏与无线通讯模块电连接，将控制系统处理后的食品信息通过无线通讯模块发送至显示屏显示及警报模块提醒。与现有技术相比，本发明中的智能冰箱具有温度监控、食品显示及过期提醒的功能，便捷了人们的生活。

Description

一种智能冰箱及基于智能冰箱食品管理的方法

技术领域

本发明属于智能家电领域，尤其涉及一种智能冰箱及基于智能冰箱管理食品的方法。

背景技术

冰箱是一种常用的家电，基本用于食品的存放。但随着科技的发展，冰箱仅有的存放功能已不能满足广大用户的生活需求，因而各种具有附加功能的智能冰箱功应运而生，如：多媒体播放功能，触摸屏显示功能，食品营养搭配提示功能，多摄像头拍摄管理食品功能等。

关于上述的食品管理功能，现有发明创造大多都只能得知冰箱内现有的食品种类或提醒需要购买的食品种类，但不能做到对食品过期的监控；也有利用激光扫描仪扫描食品包装袋的二维码，从而得知食品的保质期，但该方法只针对有包装盒的食品，对于散装食品难以检测。另一方面，对于食品管理，除了需要得知食品的现状外，还需要保持冰箱的温度，有时候冰箱的控温系统坏了，但用户无法及时得知，会造成冰箱内部温度过高，进而加快食品的变质。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种智能冰箱及基于智能冰箱管理食品的方法，能够实现冰箱的温度控制以及食品的显示和过期提醒。智能冰箱的温度控制模块能够控制冰箱的温度，若发现温度异常，警报模块发出第一警报信息；冰箱内部的摄像头模块拍摄食品的图像，传输至控制系统处理，与存储器中的食品图片库进行匹配，匹配成功后，将食品的名称于显示屏显示；气敏传感器安装于冰箱每个隔间，采集食品的气味分子，若发现有异常气味，表示食品已变质或过期，此时通过警报模块发送第二警报信息，同时将某食品的过期信息于显示屏显示。

为了达到上述目的，本发明通过以下的技术方案来实现：

本发明提供一种智能冰箱，包括冰箱本体，柜门，隔间，控制系统，温度控制模块，摄像头，气敏传感器，警报模块，显示屏，电源模块和无线通讯模块；所述的控制系统包括微处理器和存储器。

所述的气敏传感器位于每个隔间内部顶端，所述的警报模块位于冰箱外部顶端，所述的显示屏镶嵌于冰箱柜门，所述的控制系统，电源模块和无线通讯模块位于冰箱外部侧面。

所述的温度控制模块、摄像头和气敏传感器与控制系统的输入端通过电连接；所述的警报模块、无线通讯模块和电源模块与控制系统的输出端电连接；所述的显示屏与无线通讯模块电连接。

优选的，所述的柜门为双开式柜门。

优选的，所述的隔间通过水平隔板隔开，形成至少两个或两个以上的隔间，每个隔间放置一种类型的食品。

优选的，所述的温度控制模块包括温度监测装置和制冷装置，安装于冰箱内部。

优选的，所述的摄像头类型为半球型广角摄像头，安装于每个隔间顶部，能够360°拍摄隔间内部的食品。

优选的，所述的气敏传感器为金属氧化物式的气敏传感器，该类型气敏传感器可检测的气味成分包括：醛类，醇类，类，酮类，酸类，胺类、酚类以及含硫化合物等。

优选的，所述的警报模块包括蜂鸣器和指示灯，可发出第一警报信息和第二警报信息。

优选的，所述的第一警报信息为蜂鸣器发出间断响音且黄灯亮；所述的第二警报信息为蜂鸣器发出连续响音且红灯亮。

优选的，所述的显示屏为触碰型显示屏，所述的无线通讯模块为WiFi通讯设备。

所述的智能冰箱食品管理方法，包括以下步骤：

S1：温度控制模块监控智能冰箱的温度，并保持恒温状态；

S2：若出现温度异常，且温度控制模块无法自行调控，则控制系统发送第一警报信息提醒用户；

S3：摄像头拍摄食品图像，并上传至控制系统进行处理；

S4：与控制系统存储器内的食品图片库进行匹配；

S5：匹配成功后，确认食品种类名称，通过无线通讯模块发送至显示屏显示；

S6：气敏传感器接收各个室间的食品的味道信号，经信号方法电路和数模转换器处理后传输至控制系统；

S7：控制系统处理气味信号，若发现异常气味则发送第二警报信息，同时将过期信息于显示屏显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、所述的智能冰箱能够实现温度控制，且具备温度异常警报，给冰箱内的食品提供良好的存储环境；

2、所述的智能冰箱管理食品的方法，在不打开冰箱门的前提下，就能得知冰箱内部食品的种类以及对食品的过期提醒，提高了人们的生活质量。

附图说明

图1为智能冰箱柜门打开时的结构示意图

图2为智能冰箱柜门关闭时的结构示意图

图3为智能冰箱的警报模块的逻辑示意图

图4为智能冰箱的模块控制逻辑示意图

图5为智能冰箱食品管理方法的工作流程框图

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

本发明提供了一种多功能的智能书柜，下面结合附图对本发明进行进一步说明。

图1为智能冰箱柜门打开时的结构示意图，从图1中可知，该智能冰箱包括冰箱本体1，柜门2，隔间3，摄像头4，气敏传感器5和温度控制模块6。其中，所述的冰箱本体1分为若干个隔间3，所述的摄像头4位于每个隔间顶端，所述的气敏传感器5位于每个隔间的侧面，所述的温度控制模块6安装于柜门内侧。

所述的柜门2为双开式柜门，该类型柜门的优点在于，在同等的冰箱体积下，冰箱内部的可利用空间变大，能够满足用户存放更多食品的需求。

所述的隔间3通过水平隔板隔开，形成至少两个以上的隔间，每个隔间放置一种类型的食品，如从上到下每个隔间分别放置：肉类，豆制品，水果，蔬菜，谷物类等，这样保证了每种类型的物质处于一个相对独立的空间，防止由于气味的互串，而降低了气敏传感器判断的准确性。

所述的摄像头4的类型为半球型广角摄像头，能够360°拍摄隔间内部的食品，该类型的摄像头还具有体积小，重量轻，易于安装且具有抗震动和撞击的特性。因此，将其安装于智能冰箱内，不仅占用的冰箱空间小，而且在用户多次打开、关闭冰箱门的情况下，摄像头依然能够照常的工作。

所述的气敏传感器5为金属氧化物式的气敏传感器，该类型气敏传感器可检测的气味成分包括：醛类，醇类，酮类，酸类，胺类、酚类以及含硫化合物等。其工作过程是：气敏传感器检测物品挥发的气体分子，所挥发的气体分子吸附在传感器气敏元件上，导致气敏元件材料的导电率发生宏观变化，从而将气味信号转变为电信号，并上传至控制系统进行处理，若发现有异常气味，则控制系统将指示警报模块发送第二警报信息。由于每个隔间均安装有气敏传感器，若某个隔间的气敏传感器检测出异常气味，即可锁定为该隔间的食品已过期或腐败，方便用户快速寻找处理过期的食品。上述的异常气味具体是指：肉类的腐败气味为硫化氢及酸味；乳制品的腐败气味为酸臭味；谷粮类的腐败气味为霉味；豆制品的腐败气味为氨气及二氧化硫的臭鸡蛋味道；水果蔬菜类的腐败气味为刺激性酸味。

所述的温度控制模块6包括温度监测装置和制冷装置，对于的食品管理过程，除了需要得知食品的现状外，保持冰箱的温度也是至关重要的，假如冰箱内部的温度过高，会加快食品的变质，不利于食品的存放。因此，需要设置温度监测装置对冰箱的温度进行实时监控，若发现温度过高，则控制系统将启动制冷装置降低温度，直至达到所需温度，若温度出现异常而且控温系统无法调节，为了让用户可及时得知此消息，控制系统将指示警报模块发送第一警报信息。

图2为智能冰箱柜门关闭时的结构示意图，从图中可以看出，该智能冰箱还包括显示屏7，警报模块8，无线通讯模块,9，控制系统10和电源模块11。所述的显示屏7镶嵌于冰箱柜门外部，所述的警报模块8位于冰箱外部顶端，所述的无线通讯模块9，控制系统10和电源模块11从上到下依次安装在冰箱外部的侧面。

所述的显示屏7触碰型显示屏，用于显示冰箱内现有的食品信息，如第一隔间放置肉类，第二隔间放置豆制品等，如此类推；该显示屏还用于显示过期的食品信息，用户不用打开冰箱门就能得知冰箱内部的食品情况，可根据自身的需要添置食品，同时将过期变质的食品处理掉，方便了用户管理食品的过程。

结合图3智能冰箱的警报模块的逻辑示意图可知，所述的警报模块8包括蜂鸣器和指示灯，蜂鸣器可发出间断响音和连续响音两种模式，指示灯能发出黄灯和红灯两种模式，本发明所述的第一警报信息与第二警报信息是通过两者的组合而得。所述的第一警报信息为蜂鸣器发出间断响音且黄灯亮，所述的第二警报信息为蜂鸣器发出连续响音且红灯亮。

所述的无线通讯模块9为WiFi通讯设备，将控制系统处理后的食品信息发送显示屏中显示。

所述的控制系统10包括存储器和微处理器，所述的微处理器用于处理气敏传感器，摄像头，温度控制模块等采集传输的数据，并将处理后的数据发送相应的指令于执行模块进行执行；所述的存储器中保存有预先在互联网服务器下载的食品图片库，用于与冰箱内部的拍摄上传的食品图片进行匹配。

所述的电源模块11用于给智能冰箱的运行提供电力。

图4为智能冰箱的模块控制逻辑结构示意图，从图中可以看出，控制系统为核心模块。所述的气敏传感器、摄像头和温度控制模块与控制系统的输入端电连接，将监测到的冰箱内部食品的气味，食品的图片信息以及环境温度等数据上传至控制系统进行处理。所述的警报模块、无线通讯模块和电源模块与控制系统的输出端电连接，控制系统将处理后的食品信息，包括食品图片的匹配信息，食品的过期信息等发送至无线通讯模块执行；将温度异常情况和食品异常情况的警报发送至警报模块执行。所述的无线通讯模块与显示屏通过电连接，将控制系统的指令进一步传输至显示屏进行显示。

图5为智能冰箱食品管理方法的工作流程框图，从图中可知，食品管理方法包括以下步骤：

S1：温度控制模块监控智能冰箱的温度，并保持恒温状态；

S2：若出现温度异常，且温度控制模块无法自行调控，则控制系统发送第一警报信息提醒用户；

S3：摄像头拍摄食品图像，并上传至控制系统进行处理；

S4：与控制系统存储器内的食品图片库进行匹配；

S5：匹配成功后，确认食品种类名称，通过无线通讯模块发送至显示屏显示；

S6：气敏传感器接收各个隔间的食品的味道信号，经信号放大电路和数模转换器处理后传输至控制系统；

S7：控制系统处理气味信号，若发现异常气味则指示警报模块发送第二警报信息，同时将过期信息于显示屏显示。

图5完整详细地描述了智能冰箱实现食品管理的方法，下面以具体实施例进行进一步的说明：用户从超市买来一块猪肉，并放置于冰箱内部的第一隔间，此时冰箱的第二隔间已经放置了豆腐，豆干和腐皮等豆制品，第三隔间放置有苹果和梨等水果，第四隔间暂时空置着。过一段时间后，准备晚餐时，用户需要新鲜蔬菜，想查看冰箱内部是否有蔬菜，此时只需点击冰箱柜门的触碰显示屏，显示屏将显示以下信息“第一隔间：猪肉；第二隔间：豆腐，豆干和腐皮；第三隔间：苹果和梨；第四隔间：无”，用户通过观看即可对冰箱内部的食品一目了然，发现没有自己所需的蔬菜，用户可以自行去超市买，省去了打开冰箱门以及寻找食品的时间。当过了几天后，用户突然听到蜂鸣器连续响，且看到红灯亮，通过点击显示屏发现猪肉已经变质过期，此时用户可以及时将过期的猪肉处理掉，免得其产生的异味影响了冰箱内的其他食品。上述过程使冰箱的食品管理更加有序化，节省了用户的时间，提高了生活质量。

对于本发明所提供的一种智能冰箱及基于智能冰箱食品管理的方法，其实现形式是多种多样的。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种智能冰箱，包括冰箱本体，柜门和隔间，其特征在于，还包括控制系统，温度控制模块，摄像头，气敏传感器，警报模块，显示屏，电源模块和无线通讯模块；所述的控制系统包括微处理器和存储器；

所述的气敏传感器位于每个隔间内部顶端，所述的警报模块位于冰箱外部顶端，所述的显示屏镶嵌于冰箱柜门，所述的控制系统，电源模块和无线通讯模块位于冰箱外部侧面；

所述的温度控制模块、摄像头和气敏传感器与控制系统的输入端通过电连接；所述的警报模块、无线通讯模块和电源模块与控制系统的输出端电连接；所述的显示屏与无线通讯模块电连接。

2.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的柜门为双开式柜门。

3.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的隔间通过水平隔板隔开，形成至少两个或两个以上的隔间，每个隔间放置一种类型的食品。

4.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的温度控制模块包括温度监测装置和制冷装置，安装于冰箱内部。

5.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的摄像头类型为半球型广角摄像头，安装于每个隔间顶部，能够360°拍摄隔间内部的食品。

6.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的气敏传感器为金属氧化物式的气敏传感器。

7.根据权利要求6所述的智能冰箱，其特征在于，所述的气敏传感器可检测的气味成分包括：醛类，醇类，酮类，酸类，胺类、酚类以及含硫化合物。

8.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的警报模块包括蜂鸣器和指示灯，可发出第一警报信息和第二警报信息。

9.根据权利要求8所述的智能冰箱，其特征在于，所述的第一警报信息为蜂鸣器发出间断响音且黄灯亮；所述的第二警报信息为蜂鸣器发出连续响音且红灯亮。

10.根据权利要求1所述的智能冰箱，其特征在于，所述的显示屏为触碰型显示屏，所述的无线通讯模块为WiFi通讯设备。

11.基于权利要求1所述的智能冰箱食品管理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：温度控制模块监控智能冰箱的温度，并保持恒温状态；

S2：若出现温度异常，且温度控制模块无法自行调控，则控制系统发送第一警报信息提醒用户；

S3：摄像头拍摄食品图像，并上传至控制系统进行处理；

S4：与控制系统存储器内的食品图片库进行匹配；

S5：匹配成功后，确认食品种类名称，通过无线通讯模块发送至显示屏显示；

S6：气敏传感器接收各个隔间的食品的味道信号，经信号放大电路和数模转换器处理后传输至控制系统；

S7：控制系统处理气味信号，若发现异常气味则指示警报模块发送第二警报信息，同时将过期信息于显示屏显示。