CN112361387B - 燃气灶火力功率控制方法、火力功率控制系统及燃气灶 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃气灶火力功率控制方法，根据一个或多个导航菜谱，对用户进行炒菜导航提示，并根据用户的实际动作，对燃气灶的火力功率进行自动控制；所述导航菜谱中包括一个或多个炒菜导航段，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法包括如下步骤：根据目标温度与时间关系数据输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，实时调整燃气灶燃烧燃气流量，进而实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到相应导航段的目标温度节点。本发明可以使菜品在炒制过程中能在预期的时间内达到预期的温度，配合导航菜谱，可自动掌握火候，使得普通人也能复制出高级厨师才能完成的菜肴，或者复制出自己认为好吃的其他菜肴。

Description

燃气灶火力功率控制方法、火力功率控制系统及燃气灶

技术领域

本发明涉及燃气灶火力功率控制方法、火力功率控制系统及燃气灶。

背景技术

“众口难调”是所有菜所面临的问题。但对很多人而言是“世界上最好吃的菜”的中餐，有一个独特的问题，那就是很难标准化、很难重复再现。有时我们幸运地吃到一道自己非常喜欢的菜，但我们很难复制再现它；有时我们怀念儿时的味道，但已无可追踪；更加不利的是，这一特点导致餐饮业经营者经常会遇到一个很大的难题，那就是很难实现规模化，因为规模一大，所需要的厨师就多，而不同的厨师所做的菜的口感不同，造成用户体验的不稳定、不一致。

究其原因，主要在于以下几个方面：一是中餐的用料比较复杂多样，下料时机也非常讲究；二是好的中餐大多是用燃气火力功率烹调的，火候的掌握非常重要，而燃气火力功率难以精准控制；虽然用电热方式比较容易控制，但用电热方式很难复现出好中餐的好味道；三是中餐的烹调步骤比较繁琐。因此，中餐非常讲究“正宗”，随意的复制或模仿经常会因为“不正宗”而贻笑大方。

为此，业界曾提出“导航菜谱”的概念，通过在“自动调节火力功率”的基础上对菜料投放时机、翻炒动作等的提醒，指导用户炒菜，一定程度上缓解了上述问题，但对于火力功率控制和火候掌握，仍然没能给出满意的解决方案，目前仍没有能够精准复制出厨师火候的技术方案，所谓“自动调节火力功率”目前仍是处于概念阶段，并没有实际可操作的技术方案。

西餐等其他餐系，只要采用燃气灶烹调，同样会存在上述问题。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的是提供一种燃气灶火力功率控制方法、火力功率控制系统及燃气灶，解决用燃气火力功率烹调时火候难以掌握的问题，为中餐的标准化和可复制再现化提供基础。

为实现上述目的，本发明提出一种燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，根据一个或多个导航菜谱，对用户进行炒菜导航提示，并监测用户的实际炒菜操作，对燃气灶的火力功率进行自动控制；所述导航菜谱中包括一个或多个炒菜导航段，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法包括如下步骤：根据用户选中的导航菜谱，读取炒菜过程中目标温度与时间关系数据；根据目标温度与时间关系数据输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，实时调整燃气灶燃烧燃气流量，进而实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到相应导航段的目标温度节点。

可选地，在一些实施例中，本发明还包括如下技术特征：

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还执行如下步骤：接收用户的启动指令，根据用户的启动指令，启动炒菜导航，输出控制信号控制燃气灶点火；或者读取相应导航段的目标温度与时间关系数据，并根据所读取的目标温度与时间关系数据输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到相应导航段的目标温度节点，或者输出一恒定的燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以一恒定火力功率加热导航菜谱所指定的相应导航段的目标时长，或者输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以实时自动调整火力功率，实现以一恒定温度加热导航菜谱所指定的相应导航段的目标时长。

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取菜料投放与目标温度关系数据，根据菜料投放与目标温度关系数据，在实际温度达到投放节点温度时，输出控制信号，控制自动投料装置进行自动投料，或输出提醒信号，控制提醒装置提醒用户投放菜料，或者同时输出控制信号和提醒信号，在控制自动投料装置向容器中自动投放菜谱中所规定的菜料量的同时控制提醒装置提醒用户投放菜料。

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取菜料投放与目标温度关系数据、菜料投放与时间关系数据，并根据菜料投放与时间关系数据和菜料投放与目标温度关系数据，在实际温度达到投放节点温度、并且加热时间达到投放时间节点时，输出控制信号，控制自动投料装置进行自动投料，或输出提醒信号，控制提醒装置提醒用户投放菜料，或者同时输出控制信号和提醒信号，在控制自动投料装置向容器中自动投放菜谱中所规定的菜料量的同时控制提醒装置提醒用户投放菜料。

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取火力功率与目标温度关系参考数据，并根据火力功率与目标温度关系参考数据，确定在各个目标温度节点或投放节点后一时刻的相应火力功率值或火力功率变化量，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号。

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取火力功率与时间关系参考数据，并根据火力功率与时间关系参考数据，确定在各个目标温度节点或投放节点后一相应火力功率值或火力功率变化量，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号。

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取炒菜操作与时间关系数据，或炒菜操作与目标温度关系数据，或炒菜操作与菜料投放关系数据，并从读取相应的炒菜操作时机，输出控制信号对自动翻炒装置进行控制，实现自动翻炒，或者输出提醒信号，控制提醒装置提醒用户执行相应的炒菜操作。

根据火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据中的初始参考火力功率确定初始实际火力功率，输出初始燃气灶燃烧燃气流量控制信号；并在实际温度达到调火温度节点时，或在实际时长到达调火时间节点时，或在实际温度达到调火温度节点并且实际时长到达调火时间节点时，自动调整火力功率，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号；并读取下一导航段火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据，即调火温度节点后的数据，并根据调火温度节点后的火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据实时自动调整火力功率，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，使实际温度从新的实际温度以新的目标时长升温到新的目标温度。

所述燃气灶燃烧燃气流量控制信号是比例阀控制电流信号；所述实时自动调整火力功率还包括：读取燃气灶比例阀输入燃气压力值，检测燃气灶比例阀输入燃气压力是否稳定，在不稳定时输出提醒信号，控制提醒装置进行提示；并实时调整燃气灶比例阀控制电流信号大小，从而调整输出燃气压力，以实时调整燃气灶燃烧燃气流量，进而实时自动调整火力功率。

识别用户的菜料投放动作，并判断用户虽否在导航菜谱规定的时间内执行菜料投放动作，如否则判断为未及时投放，输出提醒信号，控制提醒装置进行提示，并调整燃气灶燃烧燃气流量控制信号，控制燃气灶进行小火恒温加热，等待用户的操作。

在小火恒温加热超过设定的时间阈值而仍未识别到用户的菜料投放动作时，根据当前实际的加热和菜料投放过程，判断是否有更合适的导航菜谱，如有则发出提醒信号，控制提醒装置提示用户更换导航方案，如无则输出燃气灶关闭信号，控制燃气灶熄火。

所述实际温度通过如下方式得到：接收设置在锅体内的温度传感器所检测的温度信号，根据锅体内温度与锅内温度的有关系，把锅体内温度进行转换，得到锅内实际温度。

在有菜料投放时或投放后，识别所投放的菜料的重量，判断与导航菜谱规定的是否一致，在发生与导航菜谱规定的不一致时进行发出提醒信号，控制提醒装置进行提示，并调整燃气灶燃烧燃气流量信号，以调整燃气灶火力功率以适应实际的菜料投放量，即根据菜料投放量决定火力功率大小，以便该火力功率能使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到新的阶段的温度节点，或在判断菜料投放差异超过导航菜谱所允许的值时更换导航方案，重新调取一个更适合该实际的菜料投放量的导航菜谱继续导航。

在有菜料投放时或有菜料投放后，识别所投放的菜料的重量和投放后锅内温度的变化情况，并根据所投放的菜料的重量和投放后锅内温度的变化情况判断所投放的菜料种类是否与导航菜谱一致，在发生菜料种类与导航菜谱不一致时进行提示，并按实际投放的菜料种类和重量更换导航方案，重新调整火力功率。

根据用户同时选中的多个导航菜谱，分别控制多个灶头在炒菜过程中目标温度与时间关系、菜料投放与目标温度关系，并将多个导航菜谱中的菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据进行统一重组，形成一个总的菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据，以便多个灶头上的多个锅具同时根据各自对应的导航菜谱炒菜。

针对内环比例阀和外环比例阀，分别输出比例阀控制信号，以分别调整内外环比例阀电流，从而分别调整内外环火力功率，形成可调整的火形。

所述导航菜谱是接收用户的操作指令后，根据用户操作指令从云端服务器下载、或从用户手机传入、或从燃气灶本地存储器调用的。

在炒菜导航过程中，实时显示下述数据中至少一者：耗气量、火力功率、能耗、锅内温度、油烟机风量档位、炒菜用时、翻炒次数，其中耗气量根据输出燃气流量的时间积分得到，火力功率根据比例阀控制电路大小结合事先标定的公式确定，能耗根据火力功率的时间积分得到。

在炒菜导航过程中，实时监控锅内温度，并与事先设定的干烧阈值进行对比，在达到防干烧阈值时，调小燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以调小火力功率或关掉燃气，并输出语音或输出报警信号以提示用户。

在启动炒菜导航前，检验防误启动预警是否生效，如生效，则不启动炒菜导航，燃气灶不点火。

在炒菜导航过程中，实时接收用户的操作指令，根据用户的操作指令，调整燃气灶燃烧燃气流量控制信号，进行人工火力功率干预；所述操作指令包括如下中至少一者：触控指令、手势指令、语音指令、手机指令。

实时记录炒菜导航过程中获得的如下数据中的至少一者：锅内温度与时间关系数据、菜料投放与目标温度关系数据、菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据、炒菜操作与目标温度关系数据、炒菜操作与菜料投放关系数据、火力功率与目标温度关系数据、火力功率与时间关系数据，并发送到云端服务器，供用户编辑菜谱或回顾炒菜过程时使用。

提供搜索界面，接受用户在该搜索界面所输入的搜索指令，对导航菜谱进行搜索，并且接受用户的选择指令，选择导航菜谱；提供编辑界面，接受用户在该编辑界面所输入的编辑指令，对导航菜谱进行编辑，并且接受用户的编辑确认指令，对已完成编辑的导航菜谱进行存储，生成新的导航菜谱。

启动炒菜导航后，首先执行锅具检测：点火后检测所接收到的锅内温度是否有预期的变化，如无，则判断锅具错误；或者，在有多个锅具的情况下，点火后检测所接收到的多个锅具的锅内温度中哪个锅具的锅内温度有预期的变化，以锅内温度有预期的变化的锅具为当前所加热的锅具。。

本发明还公开一种燃气灶火力功率控制系统，包括存储器和控制器，所述存储器中存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现上述的燃气灶火力功率控制方法。

本发明还公开一种燃气灶，包括燃气灶主体、存储器和控制器，所述存储器中存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现如上所述的燃气灶火力功率控制方法。

本发明还公开一种烹饪系统，包括燃气灶，所述燃气灶包括燃气灶主体、存储器和控制器，所述存储器中存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现上述的燃气灶火力功率控制方法。

本发明具有如下有益效果：在利用导航菜谱对复杂的下料和繁琐的步骤进行提示的基础上，使火力功率的控制自动进行，有利于火候的把握；由于该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到第一段的温度节点，可以使菜品在炒制过程中能在预期的时间内达到预期的温度，既不会因为火力功率太小升温太慢而使菜被“焖”，也不会因为火力功率太大升温太快而使菜“外焦里生”，使得普通人也能复制出高级厨师才能完成的菜肴，或者复制出自己认为好吃的其他菜肴。由于可以复制任何用燃气灶烹饪的菜肴，这样每个人均有机会挑选自己喜欢的菜式，从而可以解决众口难调的问题。

本发明实施例所具有的更进一步的有益效果，在相应的实施例中进一步说明。

附图说明

图1是一种能参与实施本发明实施例的方法的中餐烹饪系统示意图。

图2是一种能参与实施本发明实施例的方法的燃气灶面板示意图。

图3是一种能参与实施本发明实施例的方法的燃气灶内部结构示意图。

图4是一种能参与实施本发明实施例的方法的智能锅示意图。

图5是本发明实施例一一个导航段的流程图。

图6是一种可能的火力功率控制失误的情况示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明下述实施例适用于本发明所发明的一套中餐烹饪系统，该系统示意图如图1所示，包括云端模块、本地设备模块、数据输入模块等几大部分，以及可选用的手机等配套模块。本地设备模块设置于燃气灶上，它包括依次相连的智能烹饪控制中心、燃气灶控制器、电磁比例阀、燃烧系统等火力功率控制及执行机构，与传统燃气灶不同的是，本燃气灶还增加了显示器和杨扬声器，均与智能烹饪控制中心相连，用于显示图像和播放声音，并且其显示器可以是触控显示器，用于接收用户触控指令。

数据输入模块中包括有设置于智能锅锅体内的温度传感器，设置于燃气灶上的重量传感器，以及麦克风、摄像头、触控操作板、智能锅等，它们均与智能烹饪控制中心有线或无线相连。

一款这样的燃气灶如图2、3所示，其包括灶具壳体1，灶具壳体1上安装有燃烧座2，燃烧座2上分别安装有内环分火盖3和外环分火盖4，所述灶具壳体1上安装有截止阀5，截止阀5连接有两比例阀6，两比例阀6分别与内环分火盖3和外环分火盖4连接，通过独立调节两比例阀6控制内环分火盖3和外环分火盖4的火力功率大小，实现了内环外环火力功率的独立自由调节，实现完全模拟传统使用旋塞阀燃气灶的控制效果。由于能分别调整内外环火力功率，所以可以在烹饪时根据需要形成合适的火形。两比例阀6是由智能烹饪控制中心进行控制的。

一款智能锅如图4所示，其锅体70底部内置有温度传感器71，其手柄上内置有电池72、温度采集板及无线通讯模块73等电子器件，用于将温度传感器探测的温度值以无线方式发送给智能烹饪控制中心。下述实施例中所说的实际温度就是通过接收设置在锅体内的温度传感器所检测的温度信号得到的。

在智能烹饪控制中心中，存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现燃气灶火力功率控制，相关控制方法如下面实施例所述。

下述实施例中，相关术语的含义解释如下：

目标温度：导航菜谱中规定的要达到的温度，通常是指锅内要达到的温度，也可以指探测点处要达到的温度，只要下述实际温度与其是同一处的温度、具有可比性即可；

实际温度：通过温度传感器实际检测到的温度，通常是指锅内实际达到的温度，也可以指探测点处的实际达到的温度，只要与上述目标温度是同一处的温度、具有可比性即可；

当前实际温度：当前时间点时所采集到的实际温度；

目标温度节点：在目标温度曲线中，发生事件的温度点或时间点；所述事件可以是：调整火力、投放菜料等；

投放节点：投放菜料的目标时点或目标温度点，包括投放时间节点和投放温度节点；

投放节点温度：投放节点处的目标温度；

调火温度节点：调整火力的目标温度点；

调火时间节点：调整火力的目标时点；

温度节点：与目标温度有关的节点，包括目标温度节点、调火温度节点和投放温度节点；

锅内温度：根据探测温度换算而得到的锅内的温度；通常根据经验公式进行换算。

目标时长：导航菜谱所规定的要经过的时间段长度，不一定是个定长，也可以是一个区间值；

时间阈值：目标时长上限值；

时间积分：对某物理量按时间进行积分后的值；

实际时长：实际经过的时间长度；

火力功率：以功率来表示的火力大小，其单位可以采用千瓦、焦耳等；

目标火力功率：导航菜谱所规定的要达到的火力功率；

炒菜导航段：简称导航段，是指导航菜谱中两个节点之间的一段炒菜导航；一个导航菜谱是由两个或多个导航段组成的；

炒菜操作：为炒菜目的进行的包括投放菜料和翻炒等的操作。

实施例1：

如图5所示，本实施例包括如下步骤：

用户在炒菜之前，先从云端下载一个菜谱，或者从智能烹饪控制中心的存储器中调出一个菜谱，或者从用户的手机中调出一个菜谱；选中的菜谱会在智能烹饪控制中心中运行，并在其显示器上显示。

炒菜时，智能烹饪控制中心会根据用户选中的导航菜谱，读取炒菜过程中目标温度与时间关系数据，这些数据可以以温度曲线的形式出现，或者以温度节点表的形式列表展现。还读取菜料投放与目标温度关系数据，以读取在什么温度时投放什么菜料的信息。

然后在用户点击开始键后，系统根据用户的指令，启动炒菜导航，导航过程中系统执行如下动作：

1、首先控制燃气灶点火，点火之后根据目标温度与时间关系数据实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长目标温度变化速率升温到第一导航段的目标温度节点；即：尽量跟踪菜谱中的温度曲线，不但要把菜加热到菜谱指定的温度，还要在规定时间内达到，在此过程中，温度变化的斜率与菜谱上的目标温度变化斜率尽量一致。这是通过火力功率的不断调整来实现的：当实际温度低于目标温度时，调大火力功率；当实际温度高于目标火力功率时，调小火力功率……，直到实际温度从当前实际温度以目标时长升温到第一导航段的目标温度节点。

2、在实际温度从当前实际温度以目标时长升温到第一导航段的目标温度节点后，火力功率的控制进入下一导航段，即：本实施例的火力功率控制是分段执行的。本例中，下一导航段可根据情况分别执行如下步骤之一：

(1)把目标温度与时间关系数据刷新为所述目标温度节点后的数据，并根据新的目标温度与时间关系数据实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到新的阶段的目标温度节点。

此种情况比较适合多次加菜料的菜式等情况，因每次加菜料都会导致温度曲线有一个拐点，所以可能需要多段这样的操作。

(2)以一恒定火力功率加热特定的时长。

此种情况比较适合爆炒等情况。爆炒时，因火力功率已开到差不多最大，不用再调节，因而也无须考虑温度，只需时间，下料后爆炒一段时间，比如30秒、20秒等等。

(3)实时自动调整火力功率，以一恒定温度加热特定的时长。

此种情况比较适合炖、焖等情况，比如红烧肉，加水后先大火煮至沸腾，从沸腾开始计时一段时间(比如40分钟)小火慢炖，维持沸腾温度的最小火。这个步骤的时间就是以达到沸腾后开始计时，所以灶具火力功率大小或者室温等因素只会影响达到沸腾的时间，不会影响最终成品的效果。

此种情况比较适合炖、焖等情况，比如红烧肉，加水后先大火煮至沸腾，从沸腾开始计时一段时间(比如40分钟)小火慢炖，维持沸腾温度的最小火。

由于这个步骤的时间是以达到沸腾后开始计时，即从第二导航段开始计时，所以灶具火力功率大小或者室温等因素只会影响达到沸腾的时间，即影响第一导航段，而由于第一导航段是自动实时控制火力功率，所以达到沸腾的时间也能基本跟踪菜谱的温度曲线；所以室温等因素不会影响最终成品的效果。

上面提到，在菜料投放后，会造成温度曲线有一个拐点，这是因为：在锅内增加了温度较低的新菜料时，新加入的菜料会吸收锅内热量，造成锅内温度降低。此时，不但温度发生了变化，此后温度变化的斜率也会发生变化，温度曲线进入了新的阶段。

为此，本实施例还读取菜料投放与目标温度关系数据，根据菜料投放与目标温度关系数据，在实际温度达到投放节点温度时进行自动投料或提醒用户投放菜料；或者，还读取菜料投放与时间关系数据，并根据菜料投放与时间关系数据和取菜料投放与目标温度关系数据，在实际温度达到投放节点处的温度、并且加热时间达到投放节点处的时间时进行自动投料或提醒用户投放菜料。

另外一种情形为：还提取菜料投放与时间关系数据，并根据菜料投放与时间关系数据，在加热时间达到投放节点处的时间时进行自动投料或提醒用户投放菜。这种情况适用于在炒菜的最后一步，在关火前撒上某种菜料，比如葱花。

在菜料投放节点有菜料投放动作后，把目标温度与时间关系数据刷新为所述投放节点后的数据，并根据投放节点后的目标温度与时间关系数据实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从新的实际温度以新的目标时长升温到新的目标温度节点。

此处的数据刷新和分段控制还有一层意义，就是起到重新确定起始点的作用。由于导航菜谱提醒用户投放菜料后，用户不一定能及时投放，投放时点与目标投放节点可能有一定差异，如果不考虑实际投放情况，而一味按导航菜谱上的温度曲线来走，就会造成火力功率调节与菜料投放不配合，进而导致炒菜失败。采用在菜料投放后进行数据刷新的方案后，则相当于整个温度曲线不只是按时间进度在走，而且还按投料进度在走，大大减少了炒菜失败的概率。

本实施例实现“当实际温度低于目标温度时，调大火力功率；当实际温度高于目标火力功率时，调小火力功率……”的算法可采用如下之一：PID算法、模糊控制算法、ADRC(Active Disturbance Rejection Control)自抗扰控制算法，等。

无论采用哪种方案，在火力功率调整方案时，均有可能会造成实际温度的变化会有一定的滞后，这是因为锅内的温度升高是需要时间的，而温度探测也不可能连续进行，而是每隔一段时间(比如200ms)采样一次，因此，温升和采样均有一定的滞后。如图6所示，如果单纯采用“当实际温度低于目标温度时，调大火力功率；当实际温度高于目标火力功率时，调小火力功率……”的算法，这种滞后会造成如下的问题：如图中AB导航段所示，如果实际温度的变化只是有一定的滞后，那么实际温度并不会出现问题，它在B点也同样会达到所需要的最高温度，只是到达的时间稍晚一点而已。但假如在节点B处有一个投放菜料的动作，由于菜料的投入，会导致锅内温度下降，因此导航菜谱中的目标温度曲线在此处会有一个突然的下降，如图中BC导航段所示；随后，由于新加入了更多的菜料，目标火力功率可能是增大的，在火力功率增大的情况下，CD导航段会以更大的斜率进行升温。由于目标温度曲线在B点的突然下降，会造成目标温度的下降，PID、ADRC等算法在接收到目标温度在B点下降的输入后，有可能会立即选择将火力功率下调，然而，此时实际温度曲线的最高值还没有达到B点所要求的最高值，而且此时火力功率的错误下调会导致在BC导航段降温过度，而在CD导航段升温乏力。

由于本实施例是在实际温度达到投放节点温度时才进行自动投料或提醒用户投放菜料，并在菜料投放后，才把目标温度与时间关系数据刷新为所述投放节点后的数据，并根据投放节点后的目标温度与时间关系数据实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从新的实际温度以新的目标时长升温到新的目标温度节点。也就是说，在AB导航段中，无论如何等温度达到B点温度后才会从BC导航段读取目标温度与时间关系数据，这样就保证了B点的温度一定会达到。

本实施例中，实时自动调整火力功率的执行级动作包括：检测燃气灶比例阀输入燃气压力是否稳定，在不稳定时输出提醒信号，控制提醒装置进行提示；燃气压力的稳定是靠在比例阀之前增加稳压阀来实现；实时调整燃气灶比例阀的控制电流大小，从而调整输出燃气压力，进而调整火力功率大小。当燃气种类确定并且流量确定时，其热值是确定的，从而可以算出其输出功率的千瓦数，该数值可显示于显示器上。

输出功率的千瓦数也可以通过标定的方式取得：出厂前测量比例阀最大电流和最小电路所输出的千瓦数，通过插值法，就可以得知一定电流情况下所输出的千瓦数。

除了显示功率外，在炒菜导航过程中，还可以实时显示下述数据中的一个或多个：耗气量、能耗、温度、油烟机风量、炒菜用时、翻炒次数等。

实施例2：

本实施例与实施例1相比，还增加读取菜料投放与时间关系数据，并根据菜料投放与时间关系数据，在实际温度达到投放节点处的温度、并且加热时间达到投放节点处的时间时进行自动投料或提醒用户投放菜料。

本实施例的提出是基于如下考虑：实施例1的机会虽然保证了每一导航段温度最高点的温度是可达的，但在有的菜谱中，温度达到最高点时并不会马上投料菜料或调整火力功率，而是会等一段时间，比如菜要焖一下或煮一下，然后才进入下一阶段。此时，就不但需要考虑目标温度与时间关系数据,还要考虑菜料投放与时间关系数据。

进一步地，本实施例还读取火力功率与时间关系参考数据，并根据火力功率与时间关系参考数据，确定在各个投放节点进行菜料实际投放后该时刻的相应火力功率值或火力功率变化量。这是因为，在菜要焖一下或煮一下之后所进入的下一阶段不一定是投加菜料，也可以只是单纯地调节火力功率。比如：用中火焖一段时间再调小火炖较长时间，等等。

本实施例的方案比较适合烧“柴火饭”，即用燃气灶来烧米饭或煮稀饭或粥。

有了火力功率与时间关系参考数据，则其起始点的火力功率数据可视为是初始参考火力功率，可采用此初始参考火力功率来确定初始实际火力功率。这样初始火力功率的试错成本较低，这是因为如果只有温度曲线，则初始火力在菜谱中没有给出限定也没有给出参考，则初始火力程序自行决定，再靠温度采样负反馈来收敛到正确值；而如果初始火力值与理想值相差太远，则可能需要经过多个振荡来回才能收敛。

有了火力功率与时间关系参考数据，也可以根据火力功率与时间关系参考数据，在实际时长到达调火时间节点时，自动调整火力功率，并把火力功率与时间关系参考数据刷新为调火温度节点后的数据，并根据调火温度节点后的火力功率与时间关系参考数据实时自动调整火力功率。

实施例3：

本实施例中，在实施例2的基础上还读取火力功率与目标温度关系参考数据，并根据火力功率与目标温度关系参考数据，确定在各个投放节点进行菜料实际投放后该时刻的相应火力功率值或火力功率变化量。

本实施例的提出是基于如下考虑：在某些情况下，需要在目标温度到达时调节火力功率而不一定要投放菜料。比如：在水烧开后改小火。

本例中，可以单独根据火力功率与目标温度关系参考数据中的初始参考火力功率确定初始实际火力功率，或单独根据火力功率与时间关系参考数据中的初始参考火力功率确定初始实际火力功率。

还可以根据火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据，在实际温度达到调火温度节点时，或在实际时长到达调火时间节点时，或在实际温度达到调火温度节点并且实际时长到达调火时间节点时，自动调整火力功率，并把火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据刷新为调火温度节点后的数据，并根据调火温度节点后的火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从新的实际温度以新的目标时长升温到新的目标温度。

实施例4：

本例中，还读取炒菜操作与时间关系数据，或炒菜操作与目标温度关系数据，或炒菜操作与菜料投放关系数据，并从读取相应的炒菜操作时机，进行自动翻炒或提醒用户执行相应的炒菜操作

比如：适时提醒翻炒，适时提醒搅拌，适时提醒加锅盖或开锅盖，等。

实施例5：

本实施例中，还识别用户的菜料投放动作，在发生菜料投放动作与导航菜谱不一致时进行提示，并在未及时投放菜料时进行小火恒温等待。

还可以在小火恒温等待超过一定时间阈值时，更换导航方案，或熄火终止导航。

其中动作识别的方法可以是采用图像识别、锅具重量识别等。

实施例6：

本实施例中，在有菜料投放时，识别所投放的菜料的重量，在发生与导航菜谱不一致时进行提示，并调整火力功率以适应实际的菜料投放量，即根据菜料投放量决定火力功率大小，以便该火力功率能使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到最接近的温度节点，或在菜料投放差异超过导航菜谱所允许的值时更换导航方案。

在有菜料投放时，识别所投放的菜料的重量和投放后锅内温度的变化情况，并根据所投放的菜料的重量和投放后锅内温度的变化情况判断所投放的菜料种类是否与导航菜谱一致，在发生菜料种类与导航菜谱不一致时进行提示，并按实际投放的菜料种类和重量更换导航方案，重新调整火力功率。

本实施例能防止用户因放错菜料而导致炒菜失败。

实施例7：

根据用户同时选中的多个导航菜谱，分别控制多个灶头在炒菜过程中目标温度与时间关系、菜料投放与目标温度关系，并将多个导航菜谱中的菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据进行统筹重组，形成一个总的菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据，以便多个灶头上的多个锅具同时根据各自对应的导航菜谱炒菜。

此功能适合于需要同时炒多个菜并且要求多个菜尽量同时炒好的情况。

实施例8

实时记录炒菜导航过程中获得的如下数据中的至少一者：锅内温度与时间关系数据、菜料投放与目标温度关系数据、菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据、炒菜操作与目标温度关系数据、炒菜操作与菜料投放关系数据、火力功率与目标温度关系数据、火力功率与时间关系数据，并发送到云端服务器，供用户编辑菜谱或回顾炒菜过程时使用。

同时，在智能烹饪控制中心用户手机上不仅提供搜索界面供用户选择导航菜谱，也提供编辑界面，供用户编辑菜谱。此功能特别适合于菜谱制作者。当他/炒完一道菜后，炒菜过程中的一些关键数据(如上)已被忠实地记载下来了，此时导航菜谱的雏形也已具备，菜谱制作者只需要进行一些简单的编辑，即可形成一道可上传分享的导航菜谱了。

可能需要编辑的地方可能有：注明所加的菜料是什么料、有多少量、是在什么温度节点或时间节点加的，注明烧菜动作要点及时点，根据所炒的菜的表现修改火力功率曲线或温度曲线，等等。

实施例9

当用户使用的是双灶头的燃气灶并购买两个智能锅时，需要在炒菜前分辨用户采用了哪个智能锅。为此，本实施例增加如下步骤：

启动炒菜导航后，首先执行锅具检测：点火后检测锅内温度是否有预期的变化，如无，则判断锅具错误；或者，在有多个锅具的情况下，点火后检测哪个锅具的锅内温度有预期的变化，以温度有预期的变化的锅具为当前所加热的锅具。

实施例10

本实施例中，还设置了如下附加步骤：

在启动炒菜导航前，检验防误启动预警是否生效，如生效，则暂不启动炒菜导航，燃气灶不点火。这是为了防止燃气灶被误触而点火。

在炒菜导航过程中，实时监控锅内温度，在达到防干烧阈值时，及时调小火力功率或关掉燃气，并提示用户。虽然炒菜过程中有温度曲线规范着温度的升降，但在个别情况下，仍有可能造成干烧，比如在菜谱有误时，可能会指令燃气灶长时间开火，直到水烧干仍然不熄火或降小火，等情形下，均有可能造成干烧。本功能可避免错误菜谱造成严重不良后果。

本实施例还允许用户在炒菜导航过程中对菜谱进行现场干预。为此，系统实时接收用户的操作指令，比如触控指令、手势指令、语音指令、手机指令等，进行人工火力功率干预。此功能特别适合于制作菜谱的厨师。厨师在制作好一个菜谱后进行试用，在试用过程中如发现自动执行的火力功率过大或过小，需要及时调整时，进行人工干预，系统记录下干预后的火力功率值，重新修改菜谱，可以使菜谱得到优化。

本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、菜料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、菜料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (23)

1.一种燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，根据一个或多个导航菜谱，对用户进行炒菜导航提示，并监测用户的实际炒菜操作，对燃气灶的火力功率进行自动控制；所述导航菜谱中包括一个或多个炒菜导航段，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法包括如下步骤：

根据用户选中的导航菜谱，读取炒菜过程中目标温度与时间关系数据；

根据目标温度与时间关系数据输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，实时调整燃气灶燃烧燃气流量，进而实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到相应导航段的目标温度节点，

所述自动控制中的算法采用如下之一：PID算法、模糊控制算法、ADRC自抗扰控制算法；

当由于菜料的投入导致锅内温度下降时，在实际温度达到投放节点温度时才进行自动投料或提醒用户投放菜料，并在菜料投放后，才把目标温度与时间关系数据刷新为所述投放节点后的数据，并根据投放节点后的目标温度与时间关系数据实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从新的实际温度以新的目标时长升温到新的目标温度节点，从而保证投放点的目标温度一定会达到；

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取火力功率与目标温度关系参考数据，并根据火力功率与目标温度关系参考数据，确定在各个目标温度节点或投放节点后一时刻的相应火力功率值或火力功率变化量，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号；

至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取火力功率与时间关系参考数据，并根据火力功率与时间关系参考数据，确定在各个目标温度节点或投放节点后一相应火力功率值或火力功率变化量，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号；

在各个目标温度节点或投放节点，根据火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据中的初始参考火力功率确定初始实际火力功率，输出初始燃气灶燃烧燃气流量控制信号；并在实际温度达到调火温度节点时，或在实际时长到达调火时间节点时，或在实际温度达到调火温度节点并且实际时长到达调火时间节点时，自动调整火力功率，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号；并读取下一导航段火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据，即调火温度节点后的数据，并根据调火温度节点后的火力功率与目标温度关系参考数据或火力功率与时间关系参考数据实时自动调整火力功率，调整输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，使实际温度从新的实际温度以新的目标时长升温到新的目标温度；

所述燃气灶燃烧燃气流量控制信号是比例阀控制电流信号；所述实时自动调整火力功率还包括：读取燃气灶比例阀输入燃气压力值，检测燃气灶比例阀输入燃气压力是否稳定，在不稳定时输出提醒信号，控制提醒装置进行提示；并实时调整燃气灶比例阀控制电流信号大小，从而调整输出燃气压力，以实时调整燃气灶燃烧燃气流量，进而实时自动调整火力功率。

2.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还执行如下步骤之一：

A、接收用户的启动指令，根据用户的启动指令，启动炒菜导航，输出控制信号控制燃气灶点火；

B、读取相应导航段的目标温度与时间关系数据，并根据所读取的目标温度与时间关系数据输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以实时自动调整火力功率，该火力功率使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到相应导航段的目标温度节点，

C、输出一恒定的燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以一恒定火力功率加热导航菜谱所指定的相应导航段的目标时长，

D、输出燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以实时自动调整火力功率，实现以一恒定温度加热导航菜谱所指定的相应导航段的目标时长。

3.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取菜料投放与目标温度关系数据，根据菜料投放与目标温度关系数据，在实际温度达到投放节点温度时，输出控制信号，控制自动投料装置进行自动投料，或输出提醒信号，控制提醒装置提醒用户投放菜料，或者同时输出控制信号和提醒信号，在控制自动投料装置向容器中自动投放菜谱中所规定的菜料量的同时控制提醒装置提醒用户投放菜料。

4.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取菜料投放与目标温度关系数据、菜料投放与时间关系数据，并根据菜料投放与时间关系数据和菜料投放与目标温度关系数据，在实际温度达到投放节点温度、并且加热时间达到投放时间节点时，输出控制信号，控制自动投料装置进行自动投料，或输出提醒信号，控制提醒装置提醒用户投放菜料，或者同时输出控制信号和提醒信号，在控制自动投料装置向容器中自动投放菜谱中所规定的菜料量的同时控制提醒装置提醒用户投放菜料。

5.如权利要求3所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，至少在一个炒菜导航段中，所述燃气灶火力功率控制方法还包括：读取炒菜操作与时间关系数据，或炒菜操作与目标温度关系数据，或炒菜操作与菜料投放关系数据，并从中读取相应的炒菜操作时机，输出控制信号对自动翻炒装置进行控制，实现自动翻炒，或者输出提醒信号，控制提醒装置提醒用户执行相应的炒菜操作。

6.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于：识别用户的菜料投放动作，并判断用户虽否在导航菜谱规定的时间内执行菜料投放动作，如否则判断为未及时投放，输出提醒信号，控制提醒装置进行提示，并调整燃气灶燃烧燃气流量控制信号，控制燃气灶进行小火恒温加热，等待用户的操作。

7.如权利要求6所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于：在小火恒温加热超过设定的时间阈值而仍未识别到用户的菜料投放动作时，根据当前实际的加热和菜料投放过程，判断是否有更合适的导航菜谱，如有则发出提醒信号，控制提醒装置提示用户更换导航方案，如无则输出燃气灶关闭信号，控制燃气灶熄火。

8.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，所述实际温度通过如下方式得到：接收设置在锅体内的温度传感器所检测的温度信号，根据锅体内温度与锅内温度的有关系，把锅体内温度进行转换，得到锅内实际温度。

9.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，在有菜料投放时或投放后，识别所投放的菜料的重量，判断与导航菜谱规定的是否一致，在发生与导航菜谱规定的不一致时进行发出提醒信号，控制提醒装置进行提示，并调整燃气灶燃烧燃气流量信号，以调整燃气灶火力功率以适应实际的菜料投放量，即根据菜料投放量决定火力功率大小，以便该火力功率能使实际温度从当前实际温度以目标时长升温到新的阶段的温度节点，或

在判断菜料投放差异超过导航菜谱所允许的值时更换导航方案，重新调取一个更适合该实际的菜料投放量的导航菜谱继续导航。

10.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，在有菜料投放时或有菜料投放后，识别所投放的菜料的重量和投放后锅内温度的变化情况，并根据所投放的菜料的重量和投放后锅内温度的变化情况判断所投放的菜料种类是否与导航菜谱一致，在发生菜料种类与导航菜谱不一致时进行提示，并按实际投放的菜料种类和重量更换导航方案，重新调整火力功率。

11.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，根据用户同时选中的多个导航菜谱，分别控制多个灶头在炒菜过程中目标温度与时间关系、菜料投放与目标温度关系，并将多个导航菜谱中的菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据进行统一重组，形成一个总的菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据，以便多个灶头上的多个锅具同时根据各自对应的导航菜谱炒菜。

12.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，针对内环比例阀和外环比例阀，分别输出比例阀控制信号，以分别调整内外环比例阀电流，从而分别调整内外环火力功率，形成可调整的火形。

13.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，所述导航菜谱是接收用户的操作指令后，根据用户操作指令从云端服务器下载、或从用户手机传入、或从燃气灶本地存储器调用的。

14.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，在炒菜导航过程中，实时显示下述数据中至少一者：耗气量、火力功率、能耗、锅内温度、油烟机风量档位、炒菜用时、翻炒次数，其中耗气量根据输出燃气流量的时间积分得到，火力功率根据比例阀控制电路大小结合事先标定的公式确定，能耗根据火力功率的时间积分得到。

15.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，在炒菜导航过程中，实时监控锅内温度，并与事先设定的干烧阈值进行对比，在达到防干烧阈值时，调小燃气灶燃烧燃气流量控制信号，以调小火力功率或关掉燃气，并输出语音或输出报警信号以提示用户。

16.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，在启动炒菜导航前，检验防误启动预警是否生效，如生效，则不启动炒菜导航，燃气灶不点火。

17.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，在炒菜导航过程中，实时接收用户的操作指令，根据用户的操作指令，调整燃气灶燃烧燃气流量控制信号，进行人工火力功率干预；所述操作指令包括如下中至少一者：触控指令、手势指令、语音指令、手机指令。

18.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，实时记录炒菜导航过程中获得的如下数据中的至少一者：锅内温度与时间关系数据、菜料投放与目标温度关系数据、菜料投放与时间关系数据、炒菜操作与时间关系数据、炒菜操作与目标温度关系数据、炒菜操作与菜料投放关系数据、火力功率与目标温度关系数据、火力功率与时间关系数据，并发送到云端服务器，供用户编辑菜谱或回顾炒菜过程时使用。

19.如权利要求18所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，提供搜索界面，接受用户在该搜索界面所输入的搜索指令，对导航菜谱进行搜索，并且接受用户的选择指令，选择导航菜谱；提供编辑界面，接受用户在该编辑界面所输入的编辑指令，对导航菜谱进行编辑，并且接受用户的编辑确认指令，对已完成编辑的导航菜谱进行存储，生成新的导航菜谱。

20.如权利要求1所述的燃气灶火力功率控制方法，其特征在于，启动炒菜导航后，首先执行锅具检测：点火后检测所接收到的锅内温度是否有预期的变化，如无，则判断锅具错误；或者，在有多个锅具的情况下，点火后检测所接收到的多个锅具的锅内温度中哪个锅具的锅内温度有预期的变化，以锅内温度有预期的变化的锅具为当前所加热的锅具。

21.一种燃气灶火力功率控制系统，其特征在于，包括存储器和控制器，所述存储器中存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1-20任一项所述的燃气灶火力功率控制方法。

22.一种燃气灶，其特征在于，包括燃气灶主体、存储器和控制器，所述存储器中存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1-20任一项所述的燃气灶火力功率控制方法。

23.一种烹饪系统，其特征在于，包括燃气灶，所述燃气灶包括燃气灶主体、存储器和控制器，所述存储器中存储有燃气灶操作计算机程序，所述燃气灶操作计算机程序可被处理器执行以实现如权利要求1-20任一项所述的燃气灶火力功率控制方法。

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