CN116234483B - 家用厨房装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种家用厨房装置(100)，其包括用于容纳食物的食物室(104)。家用厨房装置包括被配置用于光学范围感测的光学距离传感器(140)。光学距离传感器具有至少一个光学感测元件。家用厨房装置包括反射器组件(142A)，作为除光学距离传感器之外提供的单独部件。反射器组件被布置用于将从食物室容纳的食物被引导的光反射到至少一个光学感测元件上。

Description

家用厨房装置

技术领域

本发明涉及一种家用厨房装置，该家用厨房装置具有食物室，并且装备有光学距离传感器，光学距离传感器被配置为感测从容纳在食物室中的食物到光学距离传感器的路径长度。

背景技术

目前希望将技术结合到厨房设备中，特别是家用厨房用具中，这有利于食物制备。相机已经被结合到厨房用具中，以帮助例如识别正在制备的食物的类型、选择烹饪方法或烹饪条件、确定正在制备的食物的硬度水平、确定食物的营养含量等等。

光学距离传感器，例如立体相机，诸如双/3D相机，由于它们能够提供深度/距离信息，所以对于家庭厨房设备中的食物感测特别有用。这样的深度信息例如可以用于确定在设备的食物室中容纳的食物的体积和/或帮助识别使用家用厨房装置制备的食物的类型。

然而，在将这种光学距离传感器结合到家用厨房装置(例如家用烹饪用具)中的尝试中遇到了某些技术挑战。

AU 2018215274A1公开了一种具有用于测量食物膨胀的装置的炊具。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一个方面的示例，提供了一种家用厨房装置，家用厨房装置包括：食物室，用于容纳食物；光学距离传感器，被配置用于光学距离感测，所述光学距离传感用具有至少一个光学感测元件；以及反射器组件，其中所述反射器组件被布置成用于将从所述食物室中容纳的食物被引导的光反射到所述至少一个光学感测元件上。

已经发现将光学距离传感器结合到家用厨房装置中，例如为了辅助识别食物和/或确定被容纳在食物室中的食物的体积，存在某些技术挑战。特别地，食物室中的受限空间可能意味着食物比光学距离传感器的检测距离/深度范围的下限更靠近光学距离传感器的至少一个光学感测元件。尽管可以定制一些光学距离传感器，例如双/3D相机，以便将最小检测距离减小到例如大约5cm，但是当食物室充满食物使得至少一个光学感测元件和食物之间的距离小于(定制的)最小检测距离时，仍然会遇到感测困难。

光学距离传感器的检测距离/深度范围，可以由光学距离传感器能够提供(例如规定为提供)光学距离感测的最小距离和最大距离来定义。

在例如立体相机的情况下，深度范围的最小距离可对应于立体相机可聚焦的最小距离。

包括在根据本发明的家用厨房装置中的反射器组件，作为除光学距离传感器之外被设置的单独部件，可以帮助增加至少一个光学感测元件和容纳在食物室中的食物之间的路径长度。这是由于从食物引导的光需要首先传播到反射器组件，例如反射器透镜，然后从反射器组件被反射到至少一个光学传感元件，而不是直接传播到所述至少一个光学传感元件。

以这种方式增加路径长度可以有助于将路径长度带至光学距离传感器的检测距离/深度范围内。例如，反射器组件可以帮助将容纳在食物室中的食物的图像聚焦到光学距离传感器的至少一个光学感测元件中的每一个光学感测元件上。

在一定距离处提供给光学距离传感器的视图的宽度可以与光学距离传感器和食物之间的距离以及视角成比例，对于固定的光学距离传感器，例如双/3D相机，视角可以是固定的。因此，由反射器组件提供的路径长度延伸，可以帮助覆盖例如食物室中的场景的近端部分。

光学距离传感器的检测距离/深度范围可以具有大于食物室的最大尺寸的下限。即使定位在食物室中的这种一个或多个元件尽可能地远离食物，这可能存在妨碍光学范围感测的风险，在装置中来自食物的光直接入射到光学感测元件上的装置中。然而，这个潜在问题通过增加传到由反射器组件提供的至少一个光学传感元件的路径长度而减轻。

备选地或附加地，光学距离传感器的检测距离/深度范围可以具有大于食物室的高度尺寸的下限。

食物室的最大尺寸和/或高度尺寸可以等于或小于0.35m，例如0.15m至0.25m，例如0.2m至0.25m。备选地或附加地，光学距离传感器可以具有下限为0.2m至0.3m的深度范围。例如，总深度范围可以是0.2m至4m，例如0.2m至3m或0.3m至4m。

当家用厨房装置定向使用时，食物室的高度尺寸可以对应于从食物室的基底向上或垂直延伸的食物室的尺寸。

因此，从食物室基底的填充可以是沿着高度尺寸延伸的向上方向进行。光学距离传感器和反射器组件可以例如被布置成用于检测食物室在这个向上方向上的填充程度。

在一些实施例中，食物室具有宽度、长度和高度尺寸，并且高度和宽度尺寸的和或高度和长度尺寸的和等于或大于光学距离传感器的最小深度范围。这有助于确保由反射器组件提供的路径长度延伸满足光学距离传感器的最小深度范围。

在一个实施例中，从食物室的基底到食物室的最大容量水平限定了经由反射器组件到至少一个光学感测元件的路径长度范围。在这种情况下，光学距离传感器被配置为具有由路径长度的范围满足的深度范围。

在光学距离传感器包括立体相机的示例中，当立体相机比检测距离/深度范围的下限更靠近食物时，在将容纳在食物室中的食物的图像聚焦到立体相机上会遇到困难。由反射器组件提供的路径长度延伸可以减轻这种聚焦问题，并且因此可以促进使用这种立体相机的光学范围感测。

家用厨房装置可以包括家用烹饪用具，或者是家用烹饪用具的形式，特别是有限尺寸的家用烹饪用具，例如空气炸锅、蒸锅、高压锅、电饭锅、汤锅或搅拌机。

在这方面，家用厨房装置可以具有烹饪功能，例如，在厨房设备中包括一个或多个加热元件，用于加热容纳在食物室中的食物。

备选地或附加地，家用厨房装置可以具有食物加工功能，例如具有一个或多个用于切割、研磨、混合和/或搅拌容纳在食物室中的食物的元件。

当光学距离传感器和反射器组件被包括在具有食物处理功能的家用厨房装置(例如搅拌器)中时，光学距离传感器可以帮助测量容纳在食物室中的食物的体积，例如水果或蔬菜块的体积。

这种家用厨房用具中的食物室的尺寸可能相对有限。例如，这种家用厨房用具的食物室的最大尺寸可以是等于或小于0.35m，更特别地等于或小于0.25m。因此，本发明的路径长度增加原理可以有利地应用于这种家用厨房用具中。

至少一个光学感测元件可以包括一对空间上分离的图像传感器，并且这一对图像传感器可以被布置成接收在食物室中容纳的由反射器组件反射的食物的对应图像。

在这种情况下，这一对图像传感器可以被布置以便提供两个相机点，这两个相机点各自接收来自在食物室中容纳的食物的(反射的)射线。到被容纳在食物室中的食物上的一个点的距离的估算可以基于三角测量：食物上的点和两个相机点形成三角形。距离可以从两个摄像点之间的基线距离和由入射到摄像点上的光线形成的角度来确定。

基线距离可以是，例如30至50mm，诸如40mm。

光学距离传感器可以包括用于照射容纳在食物室中的食物的光源。光源可以帮助确保足够的光从食物被引导到反射器组件，以使光学距离传感器能够操作。任何合适的光源，例如可见光和/或红外光源，均可用于此目的。

光源可以例如包括与至少一个光学感测元件中的每一个间隔开的投射部，投射部被配置为朝向食物室中容纳的食物发出结构光。投射到食物上，从食物引导到反射器组件上，并反射到至少一个光学传感元件上的这种结构光可以用于光学范围传感，例如使用所谓的有源三角测量光学范围传感原理。

在一个实施例中，食物室由用于容纳食物的第一部分和第二部分限定，光学距离传感器和反射器组件被布置在第二部分上。第一部分和第二部分可以相对于彼此运动以便允许从容纳在食物室中的食物的不同区域引导的光入射到反射器组件上并反射到至少一个光学传感元件上。这可以使得更多的食物室被光学距离传感器捕获。

例如，第一部分和第二部分可以相对于彼此旋转，以允许从容纳在食物室中的食物的不同区域引导的光入射到反射器组件上并被反射到至少一个光学传感元件上。

第二部分可以例如限定食物室的盖体，并且第一部分可以限定食物室的一个本体。盖可以相对于本体是可运动的，例如可旋转的，以便使得光学距离传感器能够捕获食物室的不同部分。

反射器组件可以包括一个弯曲的反射器透镜，透镜被布置成用于将从食物室中容纳的食物引导的光朝向至少一个光学感测元件聚焦。这种曲面反射镜透镜，例如包括抛物面反射镜或以抛物面反射镜的形式，可以帮助扩展提供给光学距离传感器的食物室的视野。

备选地或附加地，反射器组件可以包括至少一个反射表面，反射表面是相对于食物室可运动的以便允许从食物室中所容纳的食物的不同区域引导的光被反射到至少一个光学感测元件上。

这种可运动的反射表面可以有助于增加检测区域的宽度。例如，在示例中可以采用平面反射表面，从而有助于减小任何图像失真，例如相对于其中在反射器组件中包括曲面反射透镜的情形。

家用厨房装置可包括加热器和循环系统，循环系统被被配置为限定通过家用厨房装置并经过加热器的主要气流方向。

光学距离传感器优选地布置成使得主要气流方向延伸跨过至少一个光学感测元件中的每一个光学感测元件。通过将气流引导穿过而不是朝向至少一个光学传感元件，可以更好地保护光学传感元件免受由于循环的热空气引起的损坏和/或干扰。

食物室可以至少部分地由在相对的端壁区域之间延伸的侧壁区域来限定。在这种情况下，主要气流方向可以在相对的端壁区域之间延伸，至少一个光学传感元件设置在该侧壁区域。以这种方式，主要气流方向延伸穿过至少一个光学传感元件，从而最小化由循环热空气引起的对至少一个光学传感元件的损坏和/或干扰。

另外的侧壁区域可以与横跨食物室的侧壁区域相对。在这种情况下，反射器组件可以在另外的侧壁区域处和/或从另外的侧壁区域延伸。因此，反射器组件将穿过食物室的光从另一个侧壁区域反射到侧壁区域。这可以有助于上述路径长度的增加从而有助于光学范围感测。

家用厨房装置可包括由壁限定的外室，食物室设置在外室内。至少一个光学传感元件和/或反射器组件可以例如安装在外室的壁上。这可以帮助保护至少一个光学传感元件免受与在食物室中发生的烹饪过程相关联的损坏和/或干扰。

至少一个光学传感元件可以例如安装在壁的一部分上，上述主要气流方向延伸穿过部分，例如位于食物室和外室的壁之间的管道中。

在至少一些实施例中，光学距离传感器和/或反射器组件可以是内置的，换言之是与厨房装置(例如家用厨房用具)一体的。

更一般地，至少一个光学传感元件中的每一个光学传感元件，或作为整体的光学距离传感器，可以提供有耐热涂层和/或可以被封装在耐热隔室中以防止在家庭厨房装置内产生的热，特别是在装置中包括加热器的实施例中。涂层或隔室的至少一部分可以是光学透明的，以便光可以到达至少一个光学传感元件。

备选地或附加地，可以采用耐热涂层和/或耐热隔室来涂覆或容纳反射器组件的至少一部分。耐热涂层或耐热隔室的至少一部分可以是光学透明的，以便反射器组件可以接收来自食物室中的食物的光并且将光引向至少一个光学感测元件。

根据上述任一实施例的厨房设备可包括处理器，处理器被配置为基于由光学距离传感器感测的距离来确定与容纳在食物室中的食物的特性相关的至少一个参数。

所述至少一个参数可以例如包括容纳在食物室中的食物的填充尺寸，例如从食物室的基底向食物室的最大填充水平延伸的填充尺寸。在一些示例中，至少一个参数包括被容纳在食物室中的食物的体积。

根据另一方面，提供了一种在诸如家用厨房装置的烹饪设备的食物室中感测距离的方法，烹饪设备包括具有至少一个光学感测元件的光学距离传感器，该方法包括：使用反射器组件将从食物室容纳的食物被引导的光反射到至少一个光学感测元件上。

这里关于家用厨房装置描述的实施例可应用于方法，并且这里关于这种方法描述的实施例可应用于家用厨房装置。

附图说明

现在将参照附图详细描述本发明的示例，其中：

图1提供了根据第一示例的家用厨房装置的示意性的截面图；

图2提供了根据第二示例的家用厨房装置的示意性的截面图；

图3示意性地示出了根据第三示例的家用厨房装置；

图4示意性地示出了根据第四示例的家用厨房装置；

图5示意性地示出了根据第五示例的家用厨房装置；

图6示意性地示出了根据第六示例的家用厨房装置；

图7示意性地示出了根据第七示例的家用厨房装置；以及

图8示意性地示出了根据一个示例的光学距离传感器。

具体实施方式

将参照附图描述本发明。

应当理解，详细描述和特定的示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅用于说明的目的，而非旨在限制本发明的范围。本发明的装置、系统和方法的这些和其它的特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求和附图中变得更好理解。应当理解，附图仅仅是示意性的并且没有按比例绘制。还应当理解，在所有附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。

提供了一种设备，例如家用厨房装置，其包括用于容纳食物的食物室。装置包括被配置用于光学范围感测的光学距离传感器。所述光学距离传感用具有至少一个光学感测元件。装置包括作为除了光学距离传感器之外提供的单独部件的反射器组件。反射器组件被布置成用于将从食物室中容纳的食物引导的光反射到至少一个光学感测元件上。

图1示出了家用厨房装置100。在特定的非限制性的示例中，家用厨房装置100采用空气炸锅的形式。

更一般地，家用厨房装置100可以包括任何类型的家用烹饪用具或食物制备用具，或者采用任何类型的家用烹饪用具或食物制备用具的形式。本文特别提及家用烹饪用具，例如空气炸锅、蒸锅、高压锅或电饭锅，这是由于家用烹饪用具的内部空间限制。本公开使得能够在这样的家用烹饪用具中使用光学距离感测，而不管它们的内部空间限制，这将在下文中更详细地描述。

在图1所示的非限制性的示例中，家用厨房装置100包括由壁102限定的外室。食物室104位于外室内。食物室104具有第一开口106和与第一开口106相对的第二开口108。烹饪室104至少部分地由另一壁110界定。

如图1所示，另一壁110在第一开口106和第二开口108之间延伸。在非限制性的示例中，管道112由壁102和另一壁110之间的空间限定。管道112在第一开口106和第二开口108之间提供流体连接。

家用厨房装置100还包括用于加热食物室104和/或在家用厨房装置100中循环的空气的加热器114。在图1所示的非限制性的示例中，加热器114被安装在食物室104内。在备选的例子中，加热器114位于家用厨房装置100中的其它地方，例如在食物室104的上方或下方，或在管道112中的其它地方。

在一个实施例中，家用厨房装置100包括循环系统116、117，循环系统116、117被配置为限定通过家用厨房装置100的主要气流方向。这种主要气流方向的一个可能示例在图1中由箭头表示。

循环系统116、117可以包括由马达117驱动的风扇116或采取由马达117驱动的风扇116的形式，如图1所示。

加热器114可以直接加热被容纳在食物室104中的食物(未被示出)，但是可以备选地或附加地加热通过循环系统116、117在家用厨房装置100中循环的空气。因此，加热器114可以布置成允许在家用厨房装置100中循环的空气经过(例如穿过)，从而将热量传递给循环空气。

加热器114可以包括任何合适的加热元件。加热器114可以例如包括电阻加热元件，例如螺旋加热元件。在图1所示的示例中示出了这种螺旋加热元件114。穿过食物室104的三个空间分离的圆表示螺旋加热元件的横截面。在螺旋加热元件的情况下，循环空气可以通过加热元件的线圈之间的间隙。用于家用厨房装置100的这种加热器114设计本身是公知的，并且仅为简洁起见，在此不再进一步描述。

在非限制性的示例中，风扇116布置成从至少一个轴向方向抽吸空气并径向地喷射空气，如图1中的箭头所示。循环系统116、117的这种布置有助于提供通过家用厨房装置100的上述主要气流方向。

在图1所示的非限制性的示例中，第一开口106和第二开口108在食物室104上彼此相对。这样，通过食物室104的气流的主要方向是从第二开口108到第一开口106，如图1所示。备选地(未被示出)，气流的主要方向可以是从第一开口106到第二开口108。

如图1所示，另一壁110可包括限定第一开口106的壁构件118。壁构件118可用作空气引导构件，有助于将循环系统116、117产生的气流沿期望的主要方向，例如围绕食物室104朝向第二开口108引导，如图1所示。在备选实施例中，壁构件118的至少一部分可以省略。下面将参照图2更详细地说明这样的例子。

外室102可以包括或限定隔热罩120。隔热罩120可以帮助防止烹饪室104内和周围的热量到达家用厨房装置100的外表面和/或损坏外室外部的家用厨房装置100的电子部件(不可见)。隔热罩120可以由任何合适的材料形成，例如金属或金属合金，诸如钢。隔热罩120优选地由镀锌板金属形成。

在一些非限制性的示例中，家用厨房装置100包括管道112中的另一空气引导构件126。空气引导构件126可以辅助引导空气从管道112朝向并且穿过第二开口108，如图1中示意性描绘的。空气引导构件126优选地安装在与第二开口108相对的管道112中。

空气引导构件126可以考虑任何合适的设计。空气引导构件126可以例如包括所谓的海星形。海星形包括多个径向翅片，这些径向翅片成形为将管道112中的空气导向并通过第二开口108。

在非限制性的示例中，第二开口108可以由穿孔壁128的孔限定。穿孔壁128可以限定平台，用于烹饪/烘焙/油炸/蒸制的食物可以放置在平台上。例如，食物室104可以被认为是具有对应于穿孔壁128的基底的篮子，其中另一壁110包括在一对相对的端壁区域之间延伸的侧壁区域110A，其中分别限定第二开口108/穿孔壁128和第一开口106。

外室102和食物室104可以是可打开的，例如通过盖(未被示出)，例如铰接盖，以便可以将食物和/或食物室104的至少一部分放入外室102中和从外室102中取出。在其它示例中，食物室104可以通过外室102和食物室104的限定抽屉的一部分打开，抽屉可以从外室102和食物室104的剩余部分移位。

更一般地，家用厨房装置100包括配置用于光学范围感测的光学距离传感器140。光学距离传感器140被配置为实现深度的光学测量。为此，光学距离传感器140包括至少一个光学感测元件。

注意，术语“深度”、“范围”和“距离”在本文中相对于由光学距离传感器提供的感测可互换地使用，并且是指在光学距离传感器140和容纳在食物室104中的食物之间感测的路径长度。

测量或感测深度/范围/距离的能力可以帮助确定与容纳在食物室104中的食物的特性相关的至少一个参数。

例如，光学距离传感器140可以被配置为测量从光学距离传感器140到容纳在食物室104中的食物上的一个或多个点的路径长度(经由反射器组件，这将在下文中更详细地描述)。

在烹饪期间，路径长度可以随着食物室104内的食物的收缩或膨胀而增加或减小。这可以帮助确定食物的准备程度或熟度，这将在下面进一步描述。

路径长度也可以随着食物室104填充食物的增加而减小。这是因为食物室的逐步填充减小了从食物的表面(例如最上表面)到光学距离传感器140的距离。

至少一个参数可以例如包括容纳在食物室104中的食物的填充尺寸。例如，可以通过光学距离传感器140测量到容纳在食物室104中的食物的一个或多个表面的距离来确定填充尺寸。

例如，填充尺寸的确定可以考虑食物室104的高度尺寸，高度尺寸对应于当家用厨房装置100定向使用时从食物室104的基底向上或垂直延伸的食物室104的尺寸。因此，从食物室104基底的填充可以向上的方向上进行，高度尺寸沿着向上的方向延伸。

在一些非限制性的示例中，至少一个参数包括容纳在食物室104中的食物的体积。例如，通过光学距离传感器140测量到容纳在食物室104中的食物的一个或多个表面的路径长度，并且考虑食物室104的尺寸，包括其高度，可以估计容纳在食物室104中的食物的体积。

这样的信息例如可以用于调整家用厨房装置100的设置和/或通过用户界面(不可见)提供适合于至少一个参数的烹饪设置选项。

这样的烹饪设置和/或烹饪设置选项可以例如包括由循环系统116、117提供的空气流的速度，例如通过控制马达117旋转风扇116的速度。备选的地或附加地，烹饪设置/设置选项可以包括烹饪温度和/或烹饪持续时间。这种烹饪温度和/或烹饪持续时间控制可以通过对加热器114提供的加热的控制来实现。

例如，与容纳在食物室104中的食物的较小的确定体积相比，容纳在食物室104中的食物的相对较大的确定体积可能需要更长的烹饪持续时间和/或更高的烹饪温度。

在其它示例中，由光学距离传感器140提供的深度测量可用于辅助识别特定食物。烹饪设置和/或烹饪设置选项可以例如根据所识别的食物来控制。

在一个实施例中，光学距离传感器140包括立体相机。这样的立体相机可以被配置为采集两个或更多个输入图像，以便估计到食物室104中容纳的食物上的一个或多个点的距离。

更一般地，来自食物的光被反射器组件142A反射到光学距离传感器140，这将在下面更详细地描述。

对于反射器组件142A相对于光学距离传感器140的给定布置，从反射器组件142A到光学距离传感器140的第一路径长度可以是固定的或者可以是已知的。第二路径长度可以限定在容纳在食物室104中的食物上的一个或多个点与反射器组件142A之间。第二路径长度可以根据食物室104的填充程度和/或由于食物室104中的食物在制备(例如烹饪和/或加工)期间的变化而变化。

由光学距离传感器140在食物上的一个或多个点与光学距离传感器140之间测量的路径长度(换言之，总路径长度)可以是第一路径长度与第二路径长度之和。因此，基于固定的或已知的第一路径长度，光学距离传感器140对(总)路径长度的测量能够确定第二路径长度。因此，可以确定在例如烹饪或加工的准备过程中食物的尺寸变化和/或食物室104的填充程度。

例如，上述填充尺寸可以由第二路径长度(或使用第二路径长度确定的从食物室104的顶部到食物上的一个或多个点的距离的量度)和食物室104的高度尺寸之间的几何关系来确定。

在某些示例中，容纳在食物室104中的食物的体积可以通过将所确定的填充尺寸乘以食物室104的长度和宽度尺寸或者乘以食物本身的长度和宽度来确定，例如通过除光学距离传感器之外提供的相机来测量，如下文所述。

在光学距离传感器140包括立体相机的示例中，两个或更多个输入图像被反射器组件142A反射到立体相机。

两个或更多个输入图像可以由任何合适的成像传感器装置接收。例如，两个或更多个输入图像可以由成像阵列的各个图像感测部分接收，所述成像阵列例如是电荷耦合设备(CCD)阵列或互补金属氧化物半导体(CMOS)阵列。备选地，两个或更多个输入图像可由相应/不同的成像阵列接收，例如相应/不同的CCD阵列或相应/不同的CMOS阵列。

在一些实施例中，家用厨房装置100包括相机，换言之，附加相机，用于提供食物室104内部的图像。相机是光学距离传感器140的补充。来自相机的图像可以通过适当的用户界面(例如屏幕)显示给用户。用户界面可以是家用烹饪用具的集成部件和/或可以包括在与家用烹饪用具分离的用户设备中，例如智能电话或平板计算机。

这种相机与光学距离传感器的区别在于相机提供了传统的相机功能，而其本身不提供深度/距离感测能力。

在非限制性的示例中，来自光学距离传感器140(例如立体相机)的数据可由处理器处理以给出关于深度和距离的细节，这将在下文中更详细地描述。

例如，处理器可以被配置为用来自光学距离传感器140的数据扩充由附加相机提供的图像信息。在一些示例中，处理器被配置为根据食物准备程度或熟度向用户生成一个或多个警报。这样的警报，例如音频和/或视觉警报，可以经由包括在设备中的用户界面，例如经由集成到家用烹饪用具中的上述用户界面和/或经由包括在用户设备中的上述用户界面来发出。

关于食物的准备程度或熟度，由光学距离传感器140提供的深度信息，例如与由附加相机提供的图像信息相结合，可用于检测食物室104中食物的收缩或膨胀。因此，例如通过这里描述的处理器，可以基于检测到的食物的收缩或膨胀来估计食物的准备程度或熟度。

至少一个光学传感元件可以包括一对空间分离的图像传感器，例如包括一个或多个成像阵列。这一对图像传感器被布置成接收在食物室104中容纳的食物的由反射器组件142A反射到其上的相应图像。

到被容纳在食物室104中的食物上的点的距离的估算可以基于三角测量：食物上的点和每个都从食物接收(反射)光线的相机点形成三角形。摄像点可以由两个图像传感器或图像感测部分的各自中心来限定。距离可以从两个摄像点之间的基线距离和由入射到摄像点上的光线形成的角度来确定。

这种估计例如可以由包括在家庭厨房设备100中的处理器(图1中不可见)来执行。估计例如可以形成由处理器确定与容纳在食物室104中的食物的特性相关的至少一个参数的一部分。

光学距离传感器(例如立体相机)的基线距离可以是例如30到50mm，诸如40mm。

在至少一些实施例中，光学距离传感器(例如立体相机)被配置为使得立体相机的深度范围是0.2m到4m，诸如0.2m到3m，或0.3m到4m。

备选地或附加地，食物室104的最大尺寸是例如0.15m至0.35m，诸如0.2m至0.25m。

已经发现，将光学距离传感器140结合到家用厨房装置100中存在挑战，特别是由于为这种光学距离传感器140规定的最小检测距离(换言之深度范围的下限)。

例如，对于上述光学距离传感器，例如双/3D相机，检测距离/深度范围可以是大约0.2m到4m，例如0.2m到3m。0.2m的下限可以大于食物室104的最大尺寸，特别是家用烹饪用具的食物室104的最大尺寸，所述家用烹饪用具例如空气炸锅、蒸锅、高压锅、电饭锅、汤锅或搅拌器。

虽然可以定制一些光学距离传感器，例如双/3D相机，以便将最小检测距离减小到例如大约5cm，但是，当食物室104充满食物使得光学距离传感器之间的距离小于最小检测距离时，仍然会遇到感测困难。

由于食物室104的尺寸小于光学传感元件和容纳在食物室104中的食物之间所需的最小焦距，因此难以将容纳在食物室104中的食物的图像聚焦到光学距离传感器140的至少一个光学传感元件上，因此将光学距离传感器140结合到家用厨房装置100中会存在问题。

为此，家用厨房装置100包括反射器组件142A，反射器组件142A被布置为将从容纳在食物室104中的食物引导的光反射到光学距离传感器140的至少一个光学感测元件上。

反射器组件142A可以增加至少一个光学传感元件和容纳在食物室104中的食物之间的路径长度。这是由于从食物引导的光需要首先传播到反射器组件142A，例如反射器透镜，然后从反射器组件142A反射到至少一个光学传感元件，而不是直接传播到至少一个光学传感元件。以这种方式增加路径长度可以有助于将其带至光学距离传感器140的检测距离/深度范围内。

反射器组件142A可以帮助将容纳在食物室104中的食物的图像聚焦到至少一个光学感测元件上。由反射器组件142A提供的路径长度延伸可以进一步帮助覆盖食物室104内的场景的近端部分，例如整个食物室104。在某一距离处的视图的宽度与距离和视角成比例，对于固定的光学距离传感器140，例如双/3D相机，其可以是固定的。

光学距离传感器140的检测距离/深度范围可以具有大于食物室104的最大尺寸和/或高度尺寸的下限。即使这样的一个或多个元件被尽可能远离食物地定位在食物室中，但这可能存在妨碍其中来自食物的光直接入射到光学感测元件上的装置中的光学范围感测的风险，通过增加到由反射器组件142A提供的至少一个光学传感元件的路径长度，潜在问题可以得到缓解。

在一个实施例中，从食物室104的基底到食物室的最大容量水平限定的经由反射器组件到至少一个光学感测元件的路径长度范围可以满足光学距离传感器140的检测距离/深度范围。因此，光学距离传感器140可以估计深度，而与食物室104的填充程度无关。

在一个实施例中，光学距离传感器140和/或反射器组件142A与家用厨房装置100是一体的，换言之被内置在家用厨房装置100中。例如，家用厨房装置100可以是家用烹饪用具的形式，其中光学距离传感器140和反射器组件142A中的至少一个是家用烹饪用具或与家用烹饪用具集成在一起，如图1所示。

在备选的示例中，光学距离传感器140可以是家用厨房装置100的可移除或可拆卸部件。可以例如在侧壁区域110处提供进入食物室的窗口。光学距离传感器140可以布置在窗口附近，以便组装家用厨房装置100。反射器组件142A可以被布置成用于将来自接收在食物室104中的食物的光反射向窗口。以这种方式，当光学距离传感器邻近窗口布置时，来自容纳在食物室104中的食物的光可以被反射到至少一个光学感测元件上。

例如，光学距离传感器140，以及可选地光源和上述处理器中的至少一个可以包括在单独的用户设备中，例如智能电话或平板计算机。家庭厨房设备100可以通过将用户设备的光学距离传感器140的至少一个光学感测元件邻近窗口布置到食物室104中来组装。

当用户设备包括处理器时，可以经由在用户设备上运行的和/或可经由用户设备访问的应用程序来实现对到食物室104中所容纳的食物上的一个或多个点的距离和/或至少一个参数的估计。

更一般地，光学传感元件可以代表家庭厨房设备100的相对精密和敏感的部件。回到图1所示的非限制性的示例，至少一个光学感测元件被布置成使得主要气流方向延伸跨过至少一个光学感测元件。通过将气流引导穿过而不是朝向至少一个光学传感元件，可以更好地保护光学传感元件免受由于循环的热空气引起的损坏和/或干扰。

在图1所示的非限制性的示例中，至少一个光学感测元件布置在侧壁区域110A处。在特定的示例中，通过食物室104的主要气流方向在相对的端壁区域之间，第一开口106和第二开口108分别限定在端壁区域中，如前所述。因此，在相对的端壁区域之间延伸的侧壁区域110A处被布置至少一个光学传感元件，使得主要气流方向延伸穿过至少一个光学传感元件。

此外，在图1所示的示例中，加热器114可以布置成靠近相对的端壁区域中的一个，并且靠近限定第一开口106的端壁区域。在示例中，由于将至少一个光学感测元件布置在侧壁区域110A处而导致的与加热器114的空间分离可以有助于保护至少一个光学感测元件免受由于与加热器114紧密接近而导致的损坏和/或干扰。

此外，以这种方式将至少一个光学传感元件与加热器114间隔开，可以有助于简化家用厨房装置100的结构。

在备选实施例中，光学距离传感器140的至少一个光学感测元件被布置(例如安装)在限定家庭厨房装置100的外室的壁102处。因此，至少一个光学感测元件可以从食物室104向后设置，这可以帮助保护至少一个光学感测元件免受与在食物室104内发生的烹饪过程相关联的损坏和/或干扰。

在图2中示意性示出这样的一个示例。光学距离传感器140的至少一个光学感测元件安装在壁102处，使得穿过管道112的主要气流方向延伸跨过至少一个光学感测元件，如图所示。这有助于使由循环的热空气引起的对至少一个光学传感元件的损害和/或干扰相对于主要气流方向朝向至少一个光学传感元件的情形最小化，如前所述。

还应当注意，在图2所示的非限制性的示例中，家用厨房装置100被配置为使得从反射器组件142A朝向光学距离传感器140的至少一个光学感测元件的反射光的路径不被另一壁110阻碍。在这方面，为了使从反射器组件142A反射的光能够到达至少一个光学感测元件，在图2中描绘的示例中移除存在于图1中描绘的示例中的壁构件118的至少一部分。

反射器组件142A可以被布置为从光学距离传感器140的至少一个光学感测元件横跨食物室104。

在图1和图2所示的非限制性的示例中，反射器组件142A的反射表面(例如镜面)以一定角度从另一侧壁区域110B(其与布置有至少一个光学感测元件的侧壁区域110A相对)朝向与容纳在食物室104中的食物相对的端壁区域143延伸。在图1和2所示的示例中，反射表面从另一侧壁区域110B朝向限定第一开口106的端壁区域143延伸。

然而，应当理解，只要反射器组件142A能够将由容纳在食物室104中的食物的光反射到光学距离传感器140的至少一个光学元件上，则可以考虑反射器组件142A的任何合适的布置。应当注意，例如，反射器组件142A可以备选地布置，例如安装在限定家庭厨房设备100的外室的壁102处。下文将参考图3至图6更详细地解释反射器组件142A的其它示例性布置。

更一般地，至少一个光学传感元件或光学距离传感器140中的每一个作为整体可设置有耐热涂层和/或可被封闭在耐热隔室中，以防止来自家庭厨房装置100内产生的热。涂层或隔室的至少一部分可以是光学透明的，以便光可以到达至少一个光学传感元件。

备选地或附加地，可以采用耐热涂层和/或耐热隔室来涂覆或容纳反射器组件142A的至少一部分。耐热涂层或耐热隔室的至少一部分可以是光学透明的，以便反射器组件142A可以接收来自食物室104中的食物的光并且将光引向至少一个光学感测元件。

在一个实施例中，反射器组件142A包括反射器透镜或采取反射器透镜的形式。反射透镜被设置为将来自容纳在食物室104中的食物的光反射到光学距离传感器140的至少一个光学感测元件上。

反射器组件142A的反射器透镜可以例如相对于端壁区域143的表面成30°至60°的角度，例如约45°，反射器透镜从(另外的)侧壁区域110B朝向端壁区域143的表面延伸。

在图3所示的非限制性的示例中，反射器组件142A的反射器透镜安装到食物室104的一个上角，并且反射平面与端壁区域143的水平表面成约45°。

光学距离传感器140(例如立体相机)被放置在(例如安装在)与反射透镜对角相对的侧壁区域110A上，如图3所示。在图3中由箭头144表示来自容纳在食物室104中的食物的光路。图3还示意性地示出了光学距离传感器140(例如双/3D相机)的虚拟图像146，并且示出了检测距离148。

在一些实施例中，食物室104具有宽度、长度和高度尺寸，并且高度和宽度尺寸的和或高度和长度尺寸的和等于或大于光学距离传感器140的深度范围的最小值。这有助于确保由反射器组件142A提供的路径长度延伸满足光学距离传感器140的最小深度范围。

利用图3所示的设计，食物室104的高度(例如0.2m至0.25m)加上食物室104的直径/宽度(例如0.2m至0.25m)可以近似等于从容纳在食物室104中的食物对象到光学距离传感器140的至少一个光学感测元件(例如双/3D相机)的光路的实际长度(例如0.4m至0.5m)。检测距离148可以确保允许光学距离传感器140(例如双/3D相机)有效地估计到容纳在食物室104中的食物上的一个或多个点的距离。

为了使光学距离传感器140一次捕获食物室104基底的整个视图，静态反射器组件142A的反射表面必须足够大。然而，由于家用厨房装置100内的有限空间，这种相对大的反射表面可能是不切实际的。

图4示出了与由光学距离传感器140捕获的食物室104的一部分相对应的检测区域150。然而，在实施例中，食物室104由用于接收食物的第一部分152A和第二部分152B限定，光学距离传感器140和反射器组件142A布置在第二部分152B上。第一部分152A和第二部分152B可相对于彼此运动，以允许从容纳在食物室104中的食物的不同区域引导的光入射到反射器组件142A上并反射到至少一个光学传感元件上。这可以使得更多的食物室104被光学距离传感器140捕获。

在图4所示的非限制性的示例中，第一部分152A和第二部分152B可相对于彼此旋转，以允许从容纳在食物室104中的食物的不同区域引导的光入射到反射器组件142A上并被反射到至少一个光学感测元件上。

第二部分152B可以例如限定食物室104的盖体，并且第一部分152A可以限定食物室104的本体。盖可以相对于主体的中心轴线C是可运动的，例如可旋转的，如图4所示。

参照图5所示的非限制性的示例，反射器组件142B包括弯曲的反射器透镜，透镜被布置为将从容纳在食物室104中的食物引导的光朝向至少一个光学感测元件聚焦。这种弯曲的反射器透镜，例如包括抛物面反射器或以抛物面反射器的形式，可以辅助延伸被设置给光学距离传感器140的食物室104的视图，如图所示。

虽然曲面反射器可能导致由光学距离传感器140捕获的图像的一些失真，但是这样的图像失真可以例如通过例如由处理器实现的用于重构图像和调整距离计算的适当算法来补偿。这种算法可以帮助减轻由曲面反射镜引起的图像失真导致的图像识别和/或体积估计恶化的风险。

图6示意性地描绘了一个非限制性的示例，其中反射器组件142C包括至少一个反射表面，反射表面是相对于食物室104可运动的，以便允许从容纳在食物室104中的食物的不同区域引导的光被反射到至少一个光学感测元件上。

如图6所示，反射表面可在箭头156的方向上从第一位置154A运动到第二位置154B，以便允许来自容纳在食物室104中的食物的不同区域的光反射到至少一个光学传感元件上。这种可运动的反射表面可以帮助增加检测区域150的宽度。例如，在示例中可以采用平面反射表面，从而有助于减小任何图像失真，例如相对于其中曲面反射镜透镜被包括在反射镜组件142B中的情形。

例如与图4所示的具有第一可运动部分152A和第二可运动部分152B的示例性家用厨房装置100相比，图5所示的反射器组件142B的弯曲反射器透镜和图6所示的反射器组件142C的可运动反射表面可受益于提供相对简单且相应低成本的结构。

在另一个非限制性的示例中，家用厨房装置100包括反射器组件142A、142B、142C，反射器组件142A、142B、142C具有在家用厨房装置100中彼此不同位置处，例如在食物室104中彼此不同位置处的两个或更多个反射器。

反射器组件142A、142B、142C可以例如包括例如集成在食物室104的相对角上的反射器。光学距离传感器140，例如双/3D相机，可以安装在侧壁区域110A以接收两次(或更多次)反射光。设计可以扩展光学路径以满足光学距离传感器140(例如双/3D相机)的最小深度范围要求。

在一个实施例中，光学距离传感器140包括用于照射容纳在食物室104中的食物161的光源160。这种光源160在图7中被示意性地示出。光源160可以帮助确保足够的光从食物161被引导到反射器组件142A，以使光学距离传感器140能够操作。为此可以使用任何合适的光源160，例如可见光和/或红外光源。

在一个非限制性的示例中，光源160包括与至少一个光学感测元件中的每一个间隔开的投射部，投射部被配置为朝向被容纳在食物室104中的食物161发出结构光。投射到食物161、从食物161引导到反射器组件142A并反射到至少一个光学感测元件上的这种结构光可以用于光学范围感测，例如使用所谓的有源三角测量光学范围感测原理。

图7还示出了处理器162，其被配置为估计到容纳在食物室104中的食物161上的一个或多个点的距离和/或基于由光学距离传感器140感测的距离来确定与容纳在食物室104中的食物的特性相关的至少一个参数。

至少一个参数例如可以包括从食物室104的基底164朝向最大填充水平166容纳在食物室104中的食物的填充尺寸163。在一些示例中，至少一个参数包括被容纳在食物室104中的食物161的体积。

处理器162可以用软件和/或硬件以多种方式实现，以执行所需的各种功能。处理器162例如可以采用使用软件(例如微代码)编程的一个或多个微处理器来执行所需的功能。可在本发明的各种实施例中采用的处理器组件的示例包含(但不限于)常规微处理器，专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实现中，处理器162可以与诸如易失性和非易失性计算机存储器(诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM)之类的一个或多个存储介质相关联。存储介质可以编码有一个或多个程序，程序当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可传送的，使得其上存储的一个或多个程序能够加载到处理器162中。

图8提供了根据一个示例的光学距离传感器140的正面示意图。示例中的光学距离传感器140包括两个光学感测元件，例如一对空间分离的图像传感器168A、168B。在示例中，图像传感器168A、168B彼此分开40mm的基线距离170。示例性光学距离传感器140的深度范围为0.2μm至3μm。

图8所示的光学距离传感器140还包括作为光源160的一对红外光投射部160A、160B。

图8所示的光学距离传感器140的特定非限制性的示例是来自MYNT的MYNT EYE D-1200，其具有近红外散斑增强立体视觉相机模块。

光学距离传感器140的备选的特定非限制性的示例是来自Orbbec的OrbbecDabai。型号是结构光双相机，类似于MYNT EYE D-1200，其具有红外斑点增强的立体视觉能力。光学距离传感器140具有40mm的基线距离170和0.3m到4m的深度范围。

通过研究附图、本公开内容及所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记均不应被解释为限制所述范围。

Claims (17)

1.一种家用厨房装置(100)，包括：

食物室(104)，用于容纳食物；

光学距离传感器(140)，被配置用于光学距离感测，所述光学距离传感器具有至少一个光学感测元件(168A、168B)，其中所述光学距离传感器(140)具有深度范围，所述深度范围的下限大于所述食物室(104)的最大尺寸或高度尺寸；以及

反射器组件(142A、142B、142C)，其中所述反射器组件被布置成用于将从所述食物室中容纳的食物被引导的光反射到所述至少一个光学感测元件上。

2.根据权利要求1所述的家用厨房装置(100)，其中所述光学距离传感器(140)包括立体相机，所述立体相机被配置为从由所述反射器组件(142A、142B、142C)反射到所述立体相机上的光获取所述食物的两个或更多个输入图像。

3.根据权利要求1所述的家用厨房装置(100)，其中所述深度范围的下限为0.2m至0.3m；和/或所述食物室(104)的所述最大尺寸为0.15m至0.25m；和/或所述食物室的所述高度尺寸为0.15m至0.25m。

4.根据权利要求1所述的家用厨房装置(100)，其中所述食物室(104)具有宽度和长度尺寸，并且其中所述高度和宽度尺寸的和或所述高度和长度尺寸的和等于或大于所述光学距离传感器(140)的深度范围的下限。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，其中从所述食物室(104)的基底(164)到所述食物室(104)的最大容量水平(166)限定经由所述反射器组件(142A、142B、142C)到所述至少一个光学感测元件(168A、168B)的路径长度范围，并且其中所述光学距离传感器(140)被配置为具有由所述路径长度范围满足的深度范围。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，其中所述光学距离传感器(140)包括用于照射被容纳在所述食物室(104)中的所述食物的光源(160)。

7.根据权利要求6所述的家用厨房装置(100)，其中所述光源包括与所述至少一个光学感测元件(168A、168B)中的每一个光学感测元件间隔开的投射部(160A、160B)，所述投射部被配置用于向所述食物室中容纳的食物发出结构光。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，其中所述食物室(104)由用于容纳所述食物的第一部分(152A)和第二部分(152B)来限定，所述光学距离传感器(140)和所述反射器组件(142A、142B、142C)被布置在所述第二部分上，并且其中所述第一部分和所述第二部分能够相对于彼此运动，从而允许从所述食物室中容纳的食物的不同区域被引导的光入射到所述反射器组件上并被反射到所述至少一个光学感测元件(168A、168B)上。

9.根据权利要求8所述的家用厨房装置(100)，其中所述第一部分和第二部分是相对于彼此可旋转的，以便允许从所述食物室中容纳的食物的不同区域被引导的光入射到所述反射器组件上并且被反射到所述至少一个光学感测元件上。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，其中所述反射器组件(142B)包括曲面反射透镜，所述曲面反射透镜被布置为将从所述食物室(104)中容纳的所述食物被引导的光朝向所述至少一个光学感测元件(168A、168B)聚焦。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，其中所述反射器组件(142C)包括至少一个反射表面，所述反射表面相对于所述食物室是可运动的，以便允许从所述食物室(104)中容纳的所述食物的不同区域被引导的光反射到所述至少一个光学感测元件(168A、168B)上。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，包括：

加热器(114)；以及

循环系统(116、117)，所述循环系统被配置用于限定穿过所述装置并且经过所述加热器的主要气流方向，其中所述光学距离传感器(140)被布置成使得所述主要气流方向延伸跨过所述至少一个光学感测元件(168A、168B)。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，其中所述食物室(104)至少部分地由在相对的端壁区域之间延伸的侧壁区域(110A)来限定。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，包括由壁(102)限定的外室，所述食物室(104)被设置在所述外室内。

15.根据权利要求13所述的家用厨房装置(100)，其中所述至少一个光学感测元件(168A、168B)被布置在所述侧壁区域(110A)处或所述壁(102)处；和/或其中所述反射器组件(142A、142B、142C)被布置在所述壁(102)处或在所述侧壁区域(110A)处。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的家用厨房装置(100)，包括家用厨房用具形式或者以家用厨房用具形式。

17.根据权利要求16所述的家用厨房装置(100)，其中所述家用厨房用具是空气炸锅、蒸锅、高压锅、电饭锅、汤锅或搅拌器。