CN112790582A - 电饭锅以及液体高度判断方法 - Google Patents

电饭锅以及液体高度判断方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电饭锅以及液体高度判断方法，所述电饭锅包含：至少一光源，用以射出光至该电饭锅中的液体，其中该光在该液体的表面上形成第一光图案；影像传感器，用以侦测该第一光图案；以及处理器，用以根据该第一光图案判断该液体的液体高度。

Description

电饭锅以及液体高度判断方法
技术领域
本发明涉及电饭锅的技术领域，特别是涉及一种电饭锅以及液体高度判断方法。
背景技术
电饭锅可以用来烧水或通过蒸或煮的方式来烹调食物。然而，传统的电饭锅通常不具有计算液体高度的功能，因此用户必须打开电饭锅的盖子来检查液体高度。这样的架构会对使用者造成使用上的不方便。
发明内容
因此，本发明一目的为公开一种可判断其内液体高度的电饭锅。
本发明另一目的为公开一种可判断电饭锅内液体高度的液体高度判断方法。
本发明一实施例公开了一种电饭锅，包含：至少一光源，用以射出光至该电饭锅中的液体，其中该光在该液体的表面上形成第一光图案；影像传感器，用以侦测该第一光图案；以及处理器，用以根据该第一光图案判断该液体的液体高度。
本发明另一实施例公开了一种液体高度判断方法，使用在一电饭锅上，包含：(a)以至少一光源射出光至该电饭锅中的液体，其中该光在该液体的表面上形成第一光图案；以及(b)根据该第一光图案判断该液体的液体高度。
根据上述实施例，可以光学方式计算液体高度或固体高度，因此使用者在使用电饭锅时会感到更加的便利。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的一电饭锅的示意图。
图2A和图2B为图1中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。
图3为根据本发明另一实施例的一电饭锅的示意图。
图4A和图4B为图3中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。
图5为根据本发明另一实施例的一电饭锅的示意图。
图6为根据本发明又一实施例的一电饭锅的示意图。
图7A和图7B为图6中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。
图8为根据本发明又一实施例的一电饭锅的示意图。
图9A和图9B为图8中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、300、500、600、800电饭锅
101影像传感器
103处理器
105液体
700第一光图案
801固体
LS、LS1、LS2光源
L1第一光
L2第二光
P1第一光图案
P2第二光图案
J交界
R1第一区域
R2第二区域
X方向
BR亮区
DR暗区
具体实施方式
以下将以多个实施例来描述本发明的内容，还请留意，各实施例中的元件可透过硬件(例如装置或电路)或是韧体(例如微处理器中写入至少一程序)来实施。此外，以下描述中的”第一”、”第二”以及类似描述仅用来定义不同的元件、参数、数据、信号或步骤。并非用以限定其次序。
在以下实施例中，本发明公开的电饭锅包括至少一个光源(例如，LED或雷射二极管)，影像传感器(例如，CMOS影像传感器或CCD影像传感器)和处理器(例如，MCU)。光源向电饭锅中的液体发射光，且该光在液体的表面上形成第一光图案。影像传感器用以侦测第一光图案。也就是说，影像传感器用以撷取包含第一光图案的影像。处理器用以根据第一光图案来判断液体的液面高度。光源和影像传感器可以具有不同的布置方式。另外，光源可以是各种光源，因此第一光图案可以是与光源相对应的各种光图案。在以下描述中描述了这些实施例的细节。
图1为根据本发明一实施例的一电饭锅的示意图。另外，图2A和图2B为图1中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。请同时参考图1，图2A与图2B，以更清楚地了解图1的实施例。在图1的实施例中，光源LS和影像传感器101在电饭锅100的相同区域。若电饭锅100是圆形或椭圆形，这区域可以为电饭锅100的特定角度范围。而且，如果电饭锅100是正方形，矩形或三角形，则这区域可以表示“特定边”。然而，光源LS和影像传感器101可以设置在电饭锅100的不同区域。此外，在图1的实施例中，光源LS是线光源。因此，图2A和图2B中的第一光图案P1具有第一区域R1和第二区域R2。第一区域R1和第二区域R2的形状会因为液体105的折射而变化，且第一区域R1的变化率大于第二区域R2的变化率。
图2A和图2B分别绘示了在图1的方向X上看入的对应于不同液体高度的第一光图案P1。如图2A所示，第一区域R1具有逐渐减小的宽度，第二区域R2具有实质上固定的宽度。或者，第一区域R1具有以较大幅度逐渐减小的宽度，而第二区域R2具有以较小幅度逐渐减小的宽度。第一区域R1和第二区域R2的交界J的位置以及第一区域R1、第二区域R2的形状或尺寸可以对应于不同的液体高度而变化。因此，处理器103可以根据交界J的位置，或者根据第一区域R1的形状或尺寸，或者根据第二区域R2的形状或尺寸来判断液体105的液体高度。在图2A和图2B的范例中，图2A中的液体高度高于图2B中的液体高度。因此，交界J在图2B中更靠近影像传感器101。此外，在图2B中，第一区域R1具有较大的面积和较大的宽度。此外，在图2B中，第二区域R2具有较小的面积和较短的宽度。
在一实施例中，电饭锅100包含设置在其中的存储装置(例如内存)，这存储装置记录液体高度与交界J的位置，第一区域R1的形状/尺寸，第二区域R2的形状/尺寸中的至少一个之间的关系。因此，在影像传感器101撷取第一光图案P1的影像之后，处理器103可以判断交界J的位置，第一区域R1的形状或尺寸，第二区域R2的形状或尺寸以及然后根据这些特征判断液体高度。
然而，液体高度不限于通过上述方法来计算。例如，存储装置可以仅针对一些液体高度记录液体高度与交界J的位置，第一区域R1的形状或尺寸，第二区域R2的形状或尺寸之间的关系。在这种情况下，处理器103可以根据交界J的移动，或者第一区域R1的形状或尺寸变化，或者第二区域R2的形状或尺寸变化来计算当前液体高度和已记录的液体高度之间的液体高度差。通过这种方式，也可以判断当前的液体高度。这类方法也可以应用于以下任何实施例。
电饭锅中的光源LS可以替换为其他类型的光源。图3为根据本发明另一实施例的一电饭锅的示意图。图4A和图4B为图3中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。请参考图3，图4A与图4B，以更清楚地了解图3的实施例。在图3的实施例中，光源LS设置在电饭锅的第一区域，且影像传感器101设置在与第一区域相对的第二区域。换句话说，光源LS和影像传感器101设置在电饭锅300的不同区域。然而，光源LS和影像传感器101可以设置在电饭锅300的相同区域。光源LS可为结构光源。换句话说，电饭锅300包含为线光源的多个光源。在这种情况下，相应的第一光图案具有多个亮区和暗区，且处理器103根据亮区域的密度来判断液体高度。
图4A和图4B分别绘示了在图3的方向X上看入的与不同液体高度相对应的第一光图案。如图4A和图4B所示，第一光图案P1包含交替出现的多个亮区BR和多个暗区DR。在图4A中，液体高度较高，且亮区BR的密度较大，代表两个亮区BR之间的距离较小。相反的，在图4B中，液体高度较低，且亮区BR的密度较小，代表两个亮区BR之间的距离较大。因此，处理器103可以根据亮区BR的密度来判断液体105的液体高度。
在一实施例中，电饭锅300包含设置在其中的存储装置，这存储装置记录液体高度和亮区BR的密度之间的关系。因此，在影像传感器101撷取第一光图案P1的图像之后，处理器103可以判断亮区域BR的密度，然后基于这密度判断液体高度。
图5为根据本发明另一实施例的一电饭锅的示意图。在图5的实施例中，光源LS是点光源，因此第一光图案具有光点。在图5的实施例中，光源LS和影像传感器101设置在电饭锅500的不同区域。然而，光源LS和影像传感器101可以设置在电饭锅500的相同区域。此外，处理器103可根据光点的位置判断液体高度。
在一实施例中，电饭锅500包含设置在其中的存储装置，这存储装置记录液体高度与光点的位置之间的关系。因此，在影像传感器101撷取第一光图案的影像之后，处理器103可以判断光点位置，然后基于这位置判断液体高度。
在一实施例中，电饭锅可以包含多个光源，这些光源是点光源。在这种情况下，处理器103可以根据多个光点的位置而不是单个光点的位置来判断液体高度。此外，处理器103可以根据光点之间的距离判断液体高度。将在以下图6，图7A和图7B中说明这种情况。
图6为根据本发明又一实施例的一电饭锅的示意图。图7A和图7B为图6中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。请参考图6，图7A与图7B，以更清楚地了解图6的实施例。在图6的实施例中，光源LS1，LS2被设置在电饭锅600的第一区域，影像传感器101被设置在电饭锅600的第二区域。LS1，LS2和影像传感器101设置在电饭锅600的不同区域。此外，光源LS1，LS2是点光源。在这种情况下，对应的第一光图案具有多个光点，且处理器103根据光点的位置/尺寸或光点之间的距离来判断液体高度。
图7A和图7B分别绘示了在图6的方向X上观察到的与不同液体高度相对应的第一光图案。在图7A中，液体高度较高，且光点P1，P2之间的距离较小。相反的，在图7B中，液体高度较低，且光点P1，P2之间的距离较大。因此，处理器103可以根据光点P1，P2之间的距离判断液体105的液体高度。另外，根据前述描述，处理器103可以根据光点P1，P2的位置判断液体105的液体高度。另外，处理器103也可以根据光点P1和P2的尺寸变化来判断液体105的液体高度。
在一实施例中，电饭锅600包含设置在其中的存储装置，这存储装置记录液体高度与光点的位置或尺寸之间的关系。因此，在影像传感器101撷取第一光图案700的影像之后，处理器103可以判断位置或尺寸，然后基于位置或尺寸判断液体高度。这存储装置还可以记录液体高度和光点之间的距离之间的关系。因此，在影像传感器101撷取第一光图案700的影像之后，处理器103可以判断距离，然后基于这距离或尺寸判断液体高度。
除了判断液体高度的方法之外，本发明还公开一种判断电饭锅中固体的固体高度的方法。在一实施例中，电饭锅中的光源还在液体中的至少一种固体(例如米，肉或任何其他食物)的表面上产生第二光图案。处理器103可基于第二光图案判断固体的固体高度。这类实施例将在以下图8，图9A和图9B中描述。
图8为根据本发明又一实施例的一电饭锅的示意图。图9A和图9B为图8中的影像传感器所撷取的影像的实施例的示意图。电饭锅800包含第一光源LS1和第二光源LS2。第一光源LS1发射具有第一波长的第一光L1，第二光源LS2发射具有第二波长的第二光L2。第一光L1在液体表面上生成第一光图案P1，第二光L2在固体801表面上生成第二光图案P2。在图8的实施例中，第一光源LS1和第二光源LS2是点光源，因此，图9A和图9B中的第一光图案P1和第二光图案P2均为光点。此外，在一实施例中，第一光L1是紫外光，第二光L2是红外光，但不限于这。
换句话说，第一光源LS1和第二光源LS2分别产生具有不同波长的光(第一光L1和第二光L2)。在这实施例中，第一光L1具有较短的波长(例如，紫外光)，第二光L2具有较长的波长(例如，红外光)。具有较短波长的光较易被液体105反射，而具有较长波长的光较易穿过液体105。因此，在图8的实施例中，第一光L1在液体105的表面上产生第一光图案P1，而第二光L2在固体801的表面上产生第二光图案P2。
根据前述描述，第一光图案P1和第二光图案P2的位置和尺寸分别对应于不同的液体高度和固体高度而变化。因此，处理器103可以根据第一光图案P1和第二光图案P2的位置或尺寸来判断液体高度和固体高度。在图9A和图9B的实施例的示意图中，图9A中的液体高度和固体高度高于图9B中的液体高度和固体高度。因此，由于液体高度的变化，第一光图案P1与图9A相比更靠近图9B中的影像传感器101。此外，由于实心高度的变化，第二光图案P2比图9A中的更远离图9B中的影像传感器101。还请留意，电饭锅800中固体的不同部分其固体高度可以不同。因此，在一实施例中，可以计算数个固体高度，然后将其平均值作为最终固体高度。
在一实施例中，电饭锅800包含设置在其中的存储装置，这存储装置记录液体高度与第一光图案P1的位置或尺寸之间的关系，并记录液体高度与第二光图案P2的位置或尺寸之间的关系。因此，在影像传感器101撷取第一光图案P1和第二光图案P2的影像之后，处理器103可以判断其位置，然后根据这些位置判断液体高度和固体高度。
在得到液体高度和/或固体高度之后，电饭锅可以向用户显示液体高度和/或固体高度，因此使用者可以检查液体的量(例如水或汤)或固体的量是否合适。电饭锅也可以根据液体高度和/或固体高度判断应使用的功率和/或时间。
在一实施例中，电饭锅可以接收或记录多个食谱配方。每个食谱配方可以对应于推荐的液体高度和/或推荐的固体高度。因此，在将通过上述方法获得的实际液体高度与推荐液体高度进行比较之后，电饭锅可以提供液体高度调节建议。另外，在将通过上述方法获得的实际固体高度与推荐的固体高度进行比较之后，电饭锅可以提供固体高度调节建议。
还请留意，前述实施例仅作为举例，并不用以限定本发明的范围。发光图案与液体高度之间的关系，或者发光图案与固体高度之间的关系，可能会根据影像传感器或光源的不同位置，电饭锅的形状或尺寸而变化。此外，本领域技术人员可根据前述说明来依据不同的光图案来改变光源并判断液体高度和/或固体高度以达到相同的功能。这类变化也应落入本发明的范围内。
此外，在一实施例中，电饭锅100中可以具有一些机构来让影像传感器101或光源LS以使其能在电饭锅100中正常的工作。可具有一些材料来保护影像传感器101或光源LS不受潮，例如可以在影像传感器101或光源LS上提供疏水性材料。另外，也可提供一些材料可来保护影像传感器101或光源LS不受高温的损害。
另外，前述公开内容可以应用于需要判断液体高度或固体高度的其他装置，而不仅限于电饭锅。
根据上述实施例，可以光学方式计算液体高度或固体高度，因此使用者在使用电饭锅时会感到更加的便利。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (19)

1.一种电饭锅，其特征在于，包含：
至少一光源，用以射出光至该电饭锅中的液体，其中该光在该液体的表面上形成第一光图案；
影像传感器，用以侦测该第一光图案；以及
处理器，用以根据该第一光图案判断该液体的液体高度。
2.如权利要求1所述的电饭锅，其特征在于：
该光源为线光源；
该第一光图案包含第一区域以及第二区域，该第一区域的变化率大于该第二区域的变化率；
该处理器根据该第一区域以及该第二区域的交界，或根据该第一区域的形状，或根据该第二区域的形状判断该液体高度。
3.如权利要求2所述的电饭锅，其特征在于：
该第一区域具有逐渐减少的宽度且该第二区域具有固定的宽度。
4.如权利要求2所述的电饭锅，其特征在于：
该光源和该影像传感器位在该电饭锅的相同区域。
5.如权利要求1所述的电饭锅，其特征在于：
该光源为结构光源，且该第一光图案具有多个亮区和至少一暗区；
该处理器根据该多个亮区的密度判断该液体高度。
6.如权利要求5所述的电饭锅，其特征在于：
该光源位在该电饭锅的第一区域，该影像传感器位在该电饭锅的第二区域，该第一区域相对该第二区域。
7.如权利要求1所述的电饭锅，其特征在于：
该第一光图案包含一光点或多个光点；
该处理器根据该光点的至少一位置，或根据该多个光点间的距离判断该液体高度。
8.如权利要求7所述的电饭锅，其特征在于：
该光源位在该电饭锅的第一区域，该影像传感器位在该电饭锅的第二区域，该第一区域相对该第二区域。
9.如权利要求1所述的电饭锅，其特征在于：
该光源在该液体中的固体的表面上产生第二光图案；
该处理器还依据该第二光图案判断该固体的固体高度。
10.如权利要求9所述的电饭锅，其特征在于：
该光源包含第一光源和该第二光源，该第一光源产生具有第一波长的第一光且该第二光源产生具有第二波长的第二光，该第二波长大于该第一波长；
该第一光源产生该液体的该表面上的该第一光图案，且该第二光源产生该固体的该表面上的该第二光图案。
11.如权利要求10所述的电饭锅，其特征在于：该第一光为紫外光且该第二光为红外光。
12.一种液体高度判断方法，使用在一电饭锅上，包含：
(a)以至少一光源射出光至该电饭锅中的液体，其中该光在该液体的表面上形成第一光图案；以及
(b)根据该第一光图案判断该液体的液体高度。
13.如权利要求12所述的液体高度判断方法，其特征在于：
该光源为线光源；
该第一光图案包含第一区域以及第二区域，该第一区域的变化率大于该第二区域的变化率；
该步骤(b)根据该第一区域以及该第二区域的交界，或根据该第一区域的形状，或根据该第二区域的形状判断该液体高度。
14.如权利要求13所述的液体高度判断方法，其特征在于：
该第一区域具有逐渐减少的宽度且该第二区域具有固定的宽度。
15.如权利要求12所述的液体高度判断方法，其特征在于：
该光源为结构光源，且该第一光图案具有多个亮区和至少一暗区；
该步骤(b)根据该多个亮区的密度判断该液体高度。
16.如权利要求12所述的液体高度判断方法，其特征在于：
该第一光图案包含一光点或多个光点；
该步骤(b)根据该光点的至少一位置，或根据该多个光点间的距离判断该液体高度。
17.如权利要求12所述的液体高度判断方法，其特征在于：
该光源在该液体中的固体的表面上产生第二光图案；
该步骤(b)还依据该第二光图案判断该固体的固体高度。
18.如权利要求17所述的液体高度判断方法，其特征在于：
该光源包含第一光源和该第二光源，该第一光源产生具有第一波长的第一光且该第二光源产生具有第二波长的第二光，该第二波长大于该第一波长；
该第一光源产生该液体的该表面上的该第一光图案，且该第二光源产生该固体的该表面上的该第二光图案。
19.如权利要求17所述的液体高度判断方法，其特征在于：该第一光为紫外光且该第二光为红外光。
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