CN110169692A - 一种智能交互餐盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能交互餐盘，该餐盘可识别餐盘上的碗的类型，并具有可显示趣味对象的显示屏和扬声器，当儿童进食时，在餐盘控制器的控制下，通过所述显示屏和扬声器提供趣味性的视听对象变化，从而吸引儿童兴趣，促进儿童进食。

Description

一种智能交互餐盘

技术领域

本发明属于智能控制领域，尤其涉及一种家庭中给儿童使用的智能交互餐盘。

背景技术

现在在大部分家庭里，儿童都具有家庭中的中心地位，父母们给儿童的吃穿住行创造了优越的环境。尤其在吃的方面，父母希望给予孩子足够且均衡的营养，因此需要儿童能够均衡饮食；另一方面，在现在的环境下，许多儿童不爱吃饭，或者具有偏食的习惯，使得孩子的用餐给大人造成了困扰，我们常常看到家里大人追着孩子吃饭的窘境。但是，对现在的孩子不断重复吃饭或者吃蔬菜的好处常常是徒劳的，儿童不易接受父母的这种说教。

兴趣是学习和创新的原动力，爱玩是儿童的天性，如果可以使儿童在吃饭时感受到趣味性，就能引起他们的注意。而吃饭时儿童直接互动的就是其使用的餐具，但是现有技术中的儿童餐具只是通过形状、图案来吸引儿童，缺乏趣味性的互动。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种智能交互餐盘。

本发明采用的技术方案具体如下：

一种智能交互餐盘，包括控制器、存储器、显示屏和扬声器，该餐盘上具有多个凹槽，每个凹槽底部设置了一个RFID读取器和重量传感器；

所述凹槽用于放置与所述餐盘配合使用的碗，所述碗的底部设置了相应的RFID标签，每个碗对应于一种食物类型，所述RFID标签用于标识碗和食物的类型；

所述控制器可接收RFID读取器和重量传感器检测到的信息，并控制显示屏上显示的内容及扬声器播放的声音，所述控制器还可接收用户对餐盘的设置；

所述存储器用于存储餐盘所需的数据信息，包括用户的设置信息；

所述控制器执行以下智能交互过程：

(1)设置每种类型的碗所对应的趣味显示对象和表现形式；

(2)设置每种食物类型在预定时间周期内的标准进食量；

(3)当用户启动智能交互进程后，控制各个RFID读取器读取当前餐盘上所有碗的RFID标签，从而获得各个碗及其食物类型，在显示屏上显示各个碗所对应的趣味显示对象；同时通过重量传感器获取各个碗的重量；

(4)定时获取每个碗的重量，计算该碗在过去一个时间周期内的重量变化；

(5)根据每个碗在过去一个时间周期内的重量变化与所述标准进食量的关系，使其相应的趣味显示对象呈现对应的视听变化。

进一步地，所述显示屏是触摸屏，可接收用户的相互输入和设置。

进一步地，所述餐盘还包括无线通信模块，用户使用终端设备无线连接所述餐盘，从而通过终端设备对餐盘进行设置。

进一步地，餐盘上具有启动按钮，用于启动所述智能交互进程。

进一步地，在所述显示屏上提供虚拟的启动按钮，用于启动所述智能交互进程。

进一步地，所述步骤5具体包括：对于一个碗，假设其在过去一个时间周期内减少的重量为A，且该碗所对应的食物设置的标准进食量为B；如果A≥B，则控制所述趣味显示对象发生正面的视听变化，如果A＜B，则控制所述趣味显示对象发生负面的视听变化。

进一步地，当控制器获取的碗的重量与碗自身重量的差值小于预定误差值时，控制该碗对应的趣味显示对象发生最后的鼓舞性变化。

进一步地，动态确定所述标准进食量，具体包括：

对于任意一种食物T，设置儿童的当前年龄，控制器根据所述年龄获取该食物T在一个时间周期内的默认标准进食量；

当智能交互餐盘首次使用时，控制器将该食物T在预定时间周期内的标准进食量设置为所述默认标准进食量；

在智能交互餐盘每次启动时，控制器都记录餐盘上每种食物类型在启动后n个时间周期内的进食量，将该进食量除以n就是相应食物类型本次进食速度，所述n是预定义的周期数量；

控制器记录所述进食速度，在多次使用智能交互餐盘进食该食物T后，得到该食物T的多个进食速度，构成进食速度序列；餐盘存储器仅存储该食物T最近的m个进食速度，m是预定义的序列长度；

假设食物T当前的标准进食量为K，获取该m个进食速度的中位数V，在智能交互餐盘每次启动时，控制器基于以下规则调整食物T的标准进食量：

若|V-K|＜W，则维持食物T的标准进食量为K不变，其中W是预先定义的误差值；否则，计算食物T新的标准进食量K_new，即：K_new＝K+(V-K)/2。

本发明的有益效果是：吸引儿童兴趣，促进儿童进食。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明餐盘的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参见附图1，本发明的智能交互餐盘在外形上类似现有的餐盘，在餐盘具有多个圆形或其他形状的凹槽，用于放置可与本发明餐盘进行交互的碗或其他餐具。

餐盘内设置了控制器、存储器，以及多个RFID读取器，在所述每个凹槽底部都设置了一个RFID读取器，在所述碗的底部则设置了相应的RFID标签；因而当碗放置于凹槽内时，凹槽底部的RFID读取器可以读取碗底的RFID标签。

在每个凹槽的底部还设置了重量传感器，用于检测放置于该凹槽内的碗的重量。

餐盘上还设置了显示屏和扬声器，可在所述控制器的控制下显示和播放相应的内容。

餐盘可以通过RFID读取器读取放置于餐盘上的每个碗的RFID标签，从而识别出碗的数量与类型。同时，餐盘通过重量传感器实时检测每个碗的重量，当儿童开始吃饭时，餐盘可以检测每个碗的重量变化，从而得到儿童针对每个碗的进食量和进食速度。进一步地，餐盘显示屏上针对每个碗显示一种趣味对象，当碗的重量下降(即意味着儿童吃了该碗中的食物)，对应于该碗的趣味对象就可以体现出相应的变化，从而促进儿童进食。

举例而言，对于检测到的每个碗，显示屏上显示一种对应的动物或植物，当该碗的重量下降，其对应的动物可以发出一些可爱的声音，或者对应的植物逐渐长大、开花结果。通过这些趣味性的对象吸引儿童，促进儿童进食。所述动物和植物只是一种举例，实际应用也可以使用其他类型的趣味性对象和具体表现形式，本发明对此不作限制。具体餐盘也可以内置多种类型的趣味对象和表现形式，从而家长可以根据儿童的兴趣进行选择。

餐盘内的控制器可以接收RFID读取器和重量传感器检测到的信息，并控制显示屏上显示的内容及扬声器播放的声音。同时，控制器可以接收用户对餐盘的相关设置，根据本发明的一个实施例，所述显示屏是触摸屏，可以接收用户的相关输入，对餐盘进行设置；根据本发明的另一个实施例，餐盘可以支持无线连接，用户可以使用智能手机等终端设备无线连接餐盘，从而通过终端设备输入用户的设置信息。餐盘内的存储器可以存储餐盘所需的数据信息，包括用户的设置信息。

基于上述餐盘的结构，下面对本发明餐盘的具体智能交互过程进行说明。

(1)首先，为餐盘提供n个碗，每个碗对应一种类型的食物，碗底的RFID标签用于标识该碗的类型，餐盘通过每个碗的RFID标签识别该碗以及碗内食物的类型。

例如，可以指定一个碗用于盛蔬菜，则该碗的类型就是蔬菜，用户可预先设置，将该碗的RFID标签标识与蔬菜类型绑定，并记录在餐盘的存储器内。从而当该碗放置于餐盘凹槽内时，餐盘就可以识别出该碗是用于盛蔬菜的碗。

(2)设置每种类型的碗所对应的趣味显示对象和表现形式。

如前所述，可以将每种类型的碗对应一种动物或植物，其表现形式可以是动物发出声音，植物生长开花结果等。餐盘厂家可以预先提供多种显示对象和表现形式，以供用户选择。

(3)设置每种食物类型在预定时间周期内的标准进食量。

本发明所述的一种食物的标准进食量指的就是一个预定义时间周期内，应当进食该食物的量。所述时间周期是固定的，例如1分钟。例如，对于蔬菜类型的食物，设置1分钟内的标准进食量是10克。

实际上，标准进食量应当是一个统计平均值，代表了进食速度。但是，真正的进食速度是个性化的，不同年龄的儿童的进食速度差别很大，不同身体状况的儿童的进食速度也有差别。因此，优选的，餐盘厂家提供不同年龄儿童的默认进食速度，然后由用户在此基础上根据具体情况进行调整。本发明也提供了一种动态调整方法(具体内容在后面介绍)。

(4)当儿童开始进食时，启动智能交互进程。

具体的，可以在餐盘上设置一个启动按钮，当儿童开始进食时，父母按下该按钮以启动智能交互进程。如果显示屏是触摸屏，也可以在触摸屏上提供虚拟的启动按钮。

(5)在智能交互进程启动后，餐盘控制器控制各个RFID读取器读取当前餐盘上所有碗的RFID标签，从而获得各个碗及其食物类型，在显示屏上显示各个碗所对应的趣味显示对象；同时通过重量传感器获取各个碗的重量。

如前所述，每个碗的RFID标签与一种食物类型关联，该关联关系存储于餐盘存储器中，因而控制器通过识别碗底的RFID标签，就可识别各个碗的食物类型。

(6)所述控制器定时获取每个碗的重量，计算该碗在过去一个时间周期内的重量变化。

为了及时反映儿童的进食，所述定时是一个较短的时间，例如5秒。而所述时间周期与步骤3中的时间周期相同。

当控制器获取了一个碗的重量时，其可以计算在过去一个时间周期内该碗的重量减少量，这就对应于儿童针对该碗的进食量。

(7)所述控制器根据碗在过去一个时间周期内的重量变化与所述标准进食量的关系，使其相应的趣味显示对象呈现对应的视听变化。

具体而言，对于一个碗，假设其在过去一个时间周期内减少的重量为A，而步骤3中为该碗所对应的食物设置的标准进食量为B，通过比较A与B的大小，决定对应的趣味显示对象的变化。

例如，如果A≥B，则对应的动物发出可爱的声音，或者对应植物开始生长；如果A＜B，则动物发出沮丧的声音，或者植物开始枯萎。

又例如，当控制器获取的碗的重量与碗自身重量的差值小于预定误差值时，意味着碗内食物已被吃光，此时该碗对应的动物进行欢呼，或者对应的植物开花。

需要说明的是，上述对象呈现的变化仅仅是举例，本领域技术人员也可以采用不同的变化策略，本发明对此不作限制。

通过上述交互过程，基于儿童对某种食物的进食速度与标准进食速度的关系，使相应趣味显示对象发生视听变化，从而吸引和鼓励儿童进食。这里的标准进食速度可能因人而异，因此本发明还可以针对标准进食速度进行个性化的动态调整，具体说明如下：

以某种类型食物T为例，首先，用户需要设置儿童的当前年龄，控制器根据所述年龄获取该食物T在一个时间周期内的默认标准进食量。

不同年龄儿童的标准进食量必然不同，可以预先根据统计得到默认的标准进食量，所述默认标准进食量由餐盘厂家预先存储于餐盘存储器内。

当智能交互餐盘首次使用时，控制器将该食物T在预定时间周期内的标准进食量设置为所述默认标准进食量。

在智能交互餐盘每次启动时，控制器都记录餐盘上每种食物类型在启动后n个时间周期内的进食量，将该进食量除以n就是相应食物类型本次进食速度。所述n是预定义的周期数量。

控制器记录所述进食速度，在多次使用智能交互餐盘进食该食物T后，就可以得到该食物T的多个进食速度，构成进食速度序列；餐盘存储器仅存储该食物T最近的m个进食速度，m是预定义的序列长度。

假设食物T当前的标准进食量为K，其过去的m个进食速度为V₁，V₂，……，V_m；获取该m个进食速度的中位数V。

在智能交互餐盘每次启动时，控制器基于以下规则动态调整食物T的标准进食量：

若|V-K|＜W，则维持食物T的标准进食量为K不变，其中W是预先定义的误差值；

否则，计算食物T新的标准进食量K_new，即：K_new＝K+(V-K)/2。

通过以上过程，根据儿童的状态动态对其标准进食量进行修正，即使儿童逐渐长大，本发明的上述方法也可以保证餐盘适应儿童的食量增加。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种智能交互餐盘，其特征在于，包括控制器、存储器、显示屏和扬声器，该餐盘上具有多个凹槽，每个凹槽底部设置了一个RFID读取器和重量传感器；

所述凹槽用于放置与所述餐盘配合使用的碗，所述碗的底部设置了相应的RFID标签，每个碗对应于一种食物类型，所述RFID标签用于标识碗和食物的类型；

所述控制器可接收RFID读取器和重量传感器检测到的信息，并控制显示屏上显示的内容及扬声器播放的声音，所述控制器还可接收用户对餐盘的设置；

所述存储器用于存储餐盘所需的数据信息，包括用户的设置信息；

所述控制器执行以下智能交互过程：

(1)设置每种类型的碗所对应的趣味显示对象和表现形式；

(2)设置每种食物类型在预定时间周期内的标准进食量；

(3)当用户启动智能交互进程后，控制各个RFID读取器读取当前餐盘上所有碗的RFID标签，从而获得各个碗及其食物类型，在显示屏上显示各个碗所对应的趣味显示对象；同时通过重量传感器获取各个碗的重量；

(4)定时获取每个碗的重量，计算该碗在过去一个时间周期内的重量变化；

(5)根据每个碗在过去一个时间周期内的重量变化与所述标准进食量的关系，使其相应的趣味显示对象呈现对应的视听变化。

2.根据权利要求1所述的智能交互餐盘，其特征在于，所述显示屏是触摸屏，可接收用户的相互输入和设置。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的智能交互餐盘，其特征在于，所述餐盘还包括无线通信模块，用户使用终端设备无线连接所述餐盘，从而通过终端设备对餐盘进行设置。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的智能交互餐盘，其特征在于，餐盘上具有启动按钮，用于启动所述智能交互进程。

5.根据权利要求2所述的智能交互餐盘，其特征在于，在所述显示屏上提供虚拟的启动按钮，用于启动所述智能交互进程。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的智能交互餐盘，其特征在于，所述步骤5具体包括：对于一个碗，假设其在过去一个时间周期内减少的重量为A，且该碗所对应的食物设置的标准进食量为B；如果A≥B，则控制所述趣味显示对象发生正面的视听变化，如果A＜B，则控制所述趣味显示对象发生负面的视听变化。

7.根据权利要求1所述的智能交互餐盘，其特征在于，当控制器获取的碗的重量与碗自身重量的差值小于预定误差值时，控制该碗对应的趣味显示对象发生最后的鼓舞性变化。

8.根据权利要求1所述的智能交互餐盘，其特征在于，动态确定所述标准进食量，具体包括：

对于任意一种食物T，设置儿童的当前年龄，控制器根据所述年龄获取该食物T在一个时间周期内的默认标准进食量；

当智能交互餐盘首次使用时，控制器将该食物T在预定时间周期内的标准进食量设置为所述默认标准进食量；

在智能交互餐盘每次启动时，控制器都记录餐盘上每种食物类型在启动后n个时间周期内的进食量，将该进食量除以n就是相应食物类型本次进食速度，所述n是预定义的周期数量；

控制器记录所述进食速度，在多次使用智能交互餐盘进食该食物T后，得到该食物T的多个进食速度，构成进食速度序列；餐盘存储器仅存储该食物T最近的m个进食速度，m是预定义的序列长度；

假设食物T当前的标准进食量为K，获取该m个进食速度的中位数V，在智能交互餐盘每次启动时，控制器基于以下规则调整食物T的标准进食量：

若|V-K|＜W，则维持食物T的标准进食量为K不变，其中W是预先定义的误差值；否则，计算食物T新的标准进食量K_new，即：K_new＝K+(V-K)/2。