CN108286851A - 一种智能冰箱及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能冰箱，属于冰箱技术领域，包括箱体，在箱体前面板上镶嵌控制面板，在箱体后面板上镶嵌设置外排出口；在箱体的内部竖直设置运动导轨，运动导轨的两端与箱体的顶部和底部分别相接；在运动导轨上设置动作执行元件，在动作执行元件上设置彩色图像采集单元。本发明实现了不仅仅单纯提醒用户电冰箱食材是否变质，更增设了动作执行元件，使得用户可以远程变质食材发送处理命令，如是否排出箱体外等。
Description
技术领域
本发明属于冰箱技术领域，具体涉及一种智能冰箱及其控制系统。
背景技术
随着社会发展、科技进步，人民生活水平的显著提高，电冰箱已成为百姓家庭中食材保鲜不可缺少的必备家用电器。
然而随着人民生活节奏的加快，越来越多的人往往会将买好的食材放入冰箱保鲜却忘记使用，从而导致食材变质、浪费等问题。
为保持食材的新鲜、降低浪费，智能冰箱的概念应运而生。智能冰箱概念存在信息采集共享、降低冰箱能耗、抗菌除味等优点，可以使人们体验前所未有的个性化家居设备。
然而，目前提出的智能冰箱的概念中对于电冰箱中变质食材尚处于单纯的提醒用户操作的阶段，涉及到具有用户可以远程对变质食材发送处理命令、冰箱自动处理变质食材的相关报道较少。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种智能冰箱，实现对冰箱内食材的智能化管理；本发明的另一目的在于提供其控制系统。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能冰箱，包括箱体，在箱体前面板上镶嵌控制面板，在箱体后面板上镶嵌设置外排出口；在所述的箱体的内部竖直设置运动导轨，运动导轨的两端与箱体的顶部和底部分别相接；在所述的运动导轨上设置动作执行元件，在动作执行元件上设置彩色图像采集单元。
在箱体上内表面设置多组份气体传感器。
所述的外排出口与收集装置相连。
所述的外排出口包括外排出口内部挡板和外排出口外部挡板；所述的外排出口内部挡板嵌入箱体后面板的内表面；外排出口外部挡板嵌入箱体后面板的外表面。
所述的收集装置与箱体后面板并列放置。
所述的动作执行元件包括夹持元件和可伸缩支撑元件，所述的夹持元件及彩色图像采集单元通过可伸缩支撑元件与运动导轨连接箱体门。
所述的箱体通过开合动作元件与箱体前面板相连。
所述的控制面板通过路由器、互联网实现箱体内部信息的采集、显示、发送及接收来自于手持设备的控制信号并给动作执行元件发出动作信号。
一种智能冰箱的控制系统，包括如下步骤：
1)食材判定
控制面板通过多组份气体传感器4实现箱体内部气体测试数据的采集，分析数据是否正常；当数据正常，则箱体为内部不存在变质食材的工作模式，外排出口闭合；当数据异常，则箱体为内部存在变质食材的工作模式，控制动作执行元件带动彩色图像采集单元对箱体内部的多层进行扫描，并将箱体内部每层食材的彩色图像上传给控制面板；控制面板将自动将采集所得气体数据及彩色图像数据通过路由器及互联网发送给手持设备；
2)数据异常处理
用户具有两种工作模式：①用户能及时处理；②用户不能及时处理；
①用户能及时处理：用户选择根据彩色图像采集单元采集的彩色图像信息将某一食材排出箱体外，则控制面板将根据用户要求控制动作执行元件将此食材通过打开外排出口排出箱体体外，排出箱体外的变质食材均进入收集装置中等待用户进行集中处理；
②用户不能及时处理：控制面板通过嵌入其内部的图像处理算法对箱体内部变质的食材进行变质程度的判断，判定是否将食材排出箱体。如果控制面板判定变质食材排出箱体，则其控制面板将控制动作执行元件将此食材通过打开外排出口排出箱体体外；
3)箱体控制
用户对箱体内部食材进行访问处理，同时通过控制软件实现与手持设备之间的沟通转换，进而通过互联网及路由器将用户对箱体的操作请求发送给控制面板；控制面板通过箱体门开合动作元件实现用户对箱体的操作需求。
有益效果：与现有技术相比，本发明的一种智能冰箱及其控制系统，实现了不仅仅单纯提醒用户电冰箱食材是否变质，更增设了动作执行元件，使得用户可以远程变质食材发送处理命令，如是否排出箱体外等。
附图说明
图1为智能冰箱及其控制系统的被控对象的结构示意图；
图2为该智能冰箱及其控制系统的控制系统示意图；
图3为动作执行元件的结构示意图；
图4为外排出口的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对本发明做进一步的说明。
如图1-4所示，附图标记如下：箱体1、控制面板2、运动导轨3、多组份气体传感器4、动作执行元件5、彩色图像采集单元6、外排出口7、收集装置8、箱体门开合动作元件9、路由器10、互联网11、控制软件12、手持设备13；夹持元件51、可伸缩支撑元件52、外排出口内部挡板71和外排出口外部挡板72。
箱体1、控制面板2、运动导轨3、多组份气体传感器4、动作执行元件5、彩色图像采集单元6、外排出口7、收集装置8、箱体门开合动作元件9组成该智能冰箱及其控制系统的被控对象——智能冰箱；路由器10、互联网11、控制软件12、手持设备13共同构成该智能冰箱及其控制系统的控制系统。
控制面板2嵌入进箱体1的前面板内部；运动导轨3设置于箱体1内部中心位置并与其上下内表面连接；多组份传感器4设置于箱体1上内表面；夹持元件51及彩色图像采集单元6通过可伸缩支撑元件52与运动导轨3连接；外排出口7与收集装置8相连，且嵌入箱体1后面板；收集装置8与箱体1后面板并列放置；箱体门开合动作元件9实现箱体1前面板与箱体1的连接；外排出口内部挡板71嵌入箱体1后面板的内表面；外排出口外部挡板72嵌入箱体1后面板的外表面。
控制面板2用来实现箱体1内部信息的采集、显示、发送及接收来自于手持设备13的控制信号并给动作执行元件5发出动作信号。
运动导轨3用于实现动作执行元件5运动轨迹的实现及限定。
多组份气体传感器4由多个气体传感器如二氧化硫、氢气、甲烷、硫化氢等传感器组成，实现箱体1因内部存放的食材变质而散发气体的测量。
动作执行元件5包括夹持元件51及可伸缩支撑元件52，用于作为箱体1内部变质食材的排出操作实现的动作装置。
彩色图像采集单元6用于实现箱体1内部存放的食材外观彩色图像的采集；外排出口7由外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72组成，其中外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72在没有变质食材排出时处于密闭状态，而外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72外排出口内部挡板71在有变质食材排出时处于张开状态。当变质食材排出时，外排出口外部挡板72实现挡板的作用便于排出的变质食材进入收集装置8。
收集装置8用于实现变质食材排出箱体1后的收集，进而方便用户处理。箱体门开合动作元件9实现智能冰箱箱体1门打开闭合的执行动作元件。
路由器10用于实现控制面板2交换信号的联网功能；互联网11用于实现手持设备13与控制面板2的信号传输的网络信道。
控制软件12用于实现用户与手持设备13之间的沟通，将用户意愿转变成相应信号；手持设备13包含电脑、平板、手机等手持式移动设备，实现用户意愿信号的采集及其联网传输。
其中执行元件5包括夹持元件51及可伸缩支撑元件52，用于作为箱体1内部变质食材的排出操作实现的动作装置；外排出口7由外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72组成。外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72在没有变质食材排出时处于密闭状态，而外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72在有变质食材排出时处于张开状态。当变质食材排出时，外排出口外部挡板72实现挡板的作用便于排出的变质食材进入收集装置8。
一种智能冰箱的控制系统，控制面板2通过路由器10、互联网11实现箱体1内部信息的采集、显示、发送及接收来自于手持设备13的控制信号并给动作执行元件5发出动作信号；包括如下步骤：
1)食材判定
控制面板2通过多组份气体传感器4实现箱体1内部气体测试数据的采集，分析数据是否正常；当数据正常，则箱体1为内部不存在变质食材的工作模式，外排出口7闭合；当数据异常，则箱体1为内部存在变质食材的工作模式，控制动作执行元件5带动彩色图像采集单元6对箱体1内部的多层进行扫描，并将箱体1内部每层食材的彩色图像上传给控制面板2；控制面板2将自动将采集所得气体数据及彩色图像数据通过路由器10及互联网11发送给手持设备13；
2)异常数据处理
用户具有两种工作模式：①用户能及时处理；②用户不能及时处理；
①用户能及时处理：用户选择根据彩色图像采集单元6采集的彩色图像信息将某一食材排出箱体1外，则控制面板2将根据用户要求控制动作执行元件5将此食材通过打开外排出口7排出箱体体外，排出箱体1外的变质食材均进入收集装置8中等待用户进行集中处理；
②用户不能及时处理：控制面板2通过嵌入其内部的图像处理算法对箱体1内部变质的食材进行变质程度的判断，判定是否将食材排出箱体1。如果控制面板2判定变质食材排出箱体1，则其控制面板2将控制动作执行元件5将此食材通过打开外排出口7排出箱体体外；
3)箱体控制
用户对箱体1内部食材进行访问处理，同时通过控制软件12实现与手持设备13之间的沟通转换，进而通过互联网11及路由器10将用户对箱体1的操作请求发送给控制面板2；控制面板2通过箱体门开合动作元件9实现用户对箱体1的操作需求。
该智能冰箱及其控制系统的具体工作流程说明如下：
1)食材判定
该智能冰箱及其控制系统中的控制面板2通过多组份气体传感器4实现箱体1内部气体如二氧化硫、氢气、甲烷、硫化氢等测试数据的采集，并分析多组份气体传感器4采集所得其他数据是否正常。
如果控制面板2判定多组份传感器4采集所得其他数据正常，则该智能冰箱及其控制系统处于冰箱箱体内部不存在变质食材的工作模式。此时，用户可以通过控制软件12实现与手持设备13之间的沟通转换，进而通过互联网11及路由器10接收或者访问控制面板2分析所得多组份气体传感器4的测试数据。此时，组成外排出口7的外排出口内部挡板71及外排出口外部挡板72处于闭合状态中，进而实现冰箱箱体节能保温保鲜的能力，避免箱体内部不存在变质食材排出时箱体1密闭性不良导致的冰箱耗能增加。
如果控制面板2判定多组份传感器4采集所得其他数据异常，则该智能冰箱及其控制系统处于冰箱箱体内部存在变质食材的工作模式。此时，控制面板2将控制动作执行元件5带动彩色图像采集单元6对箱体1内部的多层进行扫描，并将箱体1内部每层食材的彩色图像上传给控制面板2。控制面板2将自动将采集所得气体数据及彩色图像数据通过路由器10及互联网11发送给手持设备13。此时用户具有两种工作模式：①用户能及时处理；②用户不能及时处理。
①用户能及时处理
如果用户的手持设备13中控制软件12处于打开状态或者后台工作模式下，用户将能及时掌握箱体1内部气体数据及彩色图像数据。用户根据控制面板2发送来的数据信息可以较为清晰看清箱体内部食材的状态，进而做出是否将变质食材排出冰箱箱体外的决定。如果用户选择根据彩色图像采集单元6采集的彩色图像信息将某一食材排出箱体1外，则控制面板2将根据用户要求控制动作执行元件5将此食材通过打开外排出口7排出箱体体外。变质食材排出箱体1后外排出口7关闭，冰箱进入节能保温保鲜状态。至此根据用户需求完成特定变质食材排出箱体1的操作。排出箱体1外的变质食材均进入收集装置8中等待用户进行集中处理。
②用户不能及时处理
如果用户的手持设备13中控制软件12处于关闭状态，控制面板2得不到任何用户的操作。控制面板2通过嵌入其内部的图像处理算法(如区域颜色特征提取算法、深度学习等算法)对箱体1内部变质的食材进行变质程度的判断。根据控制面板2的图像处理算法判断食材的变质程度，控制面板2可根据出场设置或者用户初始化设置判定是否将食材排出箱体1。如果控制面板2判定变质食材排出箱体1，则其控制面板2将控制动作执行元件5将此食材通过打开外排出口7排出箱体体外。变质食材排出箱体1后外排出口7关闭，冰箱进入节能保温保鲜状态。排出箱体1外的变质食材均进入收集装置8中等待用户进行集中处理。
2)箱体控制
用户不仅仅可以对箱体1内部食材进行访问处理，同时用户可以通过控制软件12实现与手持设备13之间的沟通转换，进而通过互联网11及路由器10将用户对箱体1的操作请求发送给控制面板2。控制面板2通过箱体门开合动作元件9实现用户对箱体1的操作需求。
综上所述，该智能冰箱及其控制系统具有动作执行元件5及箱体门开合动作元件9，使得其不仅仅可以实现用户对箱体门开合的远程操作及箱体内部食材变质与否远程数据访问处理，且对于变质食材具有一定的自主处理能力。
Claims (9)
1.一种智能冰箱，包括箱体(1)，其特征在于：在箱体(1)前面板上镶嵌控制面板(2)，在箱体(1)后面板上镶嵌设置外排出口(7)；在所述的箱体(1)的内部竖直设置运动导轨(3)，运动导轨(3)的两端与箱体(1)的顶部和底部分别相接；在所述的运动导轨(3)上设置动作执行元件(5)，在动作执行元件(5)上设置彩色图像采集单元(6)。
2.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：在箱体(1)上内表面设置多组份气体传感器(4)。
3.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：所述的外排出口(7)与收集装置(8)相连。
4.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：所述的外排出口(7)包括外排出口内部挡板(71)和外排出口外部挡板(72)；所述的外排出口内部挡板(71)嵌入箱体(1)后面板的内表面；外排出口外部挡板(72)嵌入箱体(1)后面板的外表面。
5.根据权利要求3所述的一种智能冰箱，其特征在于：所述的收集装置(8)与箱体(1)后面板并列放置。
6.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：所述的动作执行元件(5)包括夹持元件(51)和可伸缩支撑元件(52)，所述的夹持元件(51)及彩色图像采集单元(6)通过可伸缩支撑元件(52)与运动导轨(3)连接箱体门。
7.根据权利要求1所述的一种智能冰箱，其特征在于：所述的箱体(1)通过开合动作元件(9)与箱体(1)前面板相连。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种智能冰箱的控制系统，其特征在于：所述的控制面板(2)通过路由器(10)、互联网(11)实现箱体(1)内部信息的采集、显示、发送及接收来自于手持设备(13)的控制信号并给动作执行元件(5)发出动作信号。
9.根据权利要求8所述的一种智能冰箱的控制系统，其特征在于：包括如下步骤：
1)食材判定
控制面板(2)通过多组份气体传感器4实现箱体(1)内部气体测试数据的采集，分析数据是否正常；当数据正常，则箱体(1)为内部不存在变质食材的工作模式，外排出口(7)闭合；当数据异常，则箱体(1)为内部存在变质食材的工作模式，控制动作执行元件(5)带动彩色图像采集单元(6)对箱体(1)内部的多层进行扫描，并将箱体(1)内部每层食材的彩色图像上传给控制面板(2)；控制面板(2)将自动将采集所得气体数据及彩色图像数据通过路由器(10)及互联网(11)发送给手持设备(13)；
2)数据异常处理
用户具有两种工作模式：①用户能及时处理；②用户不能及时处理；
①用户能及时处理：用户选择根据彩色图像采集单元(6)采集的彩色图像信息将某一食材排出箱体(1)外，则控制面板(2)将根据用户要求控制动作执行元件(5)将此食材通过打开外排出口(7)排出箱体体外，排出箱体(1)外的变质食材均进入收集装置(8)中等待用户进行集中处理；
②用户不能及时处理：控制面板(2)通过嵌入其内部的图像处理算法对箱体(1)内部变质的食材进行变质程度的判断，判定是否将食材排出箱体(1)。如果控制面板(2)判定变质食材排出箱体(1)，则其控制面板(2)将控制动作执行元件(5)将此食材通过打开外排出口(7)排出箱体体外；
3)箱体控制
用户对箱体(1)内部食材进行访问处理，同时通过控制软件(12)实现与手持设备(13)之间的沟通转换，进而通过互联网(11)及路由器(10)将用户对箱体(1)的操作请求发送给控制面板(2)；控制面板(2)通过箱体门开合动作元件(9)实现用户对箱体(1)的操作需求。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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