CN116324281A - 器具属性确定系统 - Google Patents

Abstract

披露了一种用于确定器具的属性的器具属性确定系统和方法，该器具用于在灶具表面的加热元件上烧煮液体和食材。确定特定的距离并且在形成属性时考虑这些特定的距离，这些距离涉及灶具表面、加热元件、器具和传感器。器具属性可以包括器具是存在还是不存在、竖直运动和竖直运动的方向、以及干锅。作为特定的器具属性确定的结果，可以实施某些补救措施。

Description

器具属性确定系统

背景技术

本披露内容涉及一种用于基于检测与器具相关的特定距离的测量值来确定器具属性、运动或状况(下文称为属性)的系统和方法，这些测量值由非接触式远程传感器检测或得到。器具可以用于在电器灶具表面的加热元件上烹饪食材。远程传感器可以是飞行时间(ToF)传感器。本披露内容进一步涉及基于所确定的器具属性来启动补救或预防(下文称为补救)措施。补救措施可以包括以下至少一项：显示图像，生成警报，影响电器灶具表面的操作，以及传送消息。器具属性可以包括以下至少一项：存在或缺少器具，沿其方向相对于传感器竖直运动，以及干锅。

烹饪设备或灶具是众所周知的用于对容纳在本身被装入器具中的液体内的食材进行烹饪的电器。灶具可以包括内有加热元件的灶具表面，这些加热元件被配置和布置用于产生热量以传递到适当地放置在灶具表面上的器具。加热元件可以使用辐射、气体、感应等来产生热量。通常使用的器具可以包括被配置为其内容纳液体的典型的家用电器。这些电器包括如技术人员所理解的灶具、顶部带有灶具的独立式炉灶、排风罩(hood)、微波炉等。

对器具中的液体进行加热需要将器具放在加热元件上面、开始产生热量并且监测液体对于其上的热量的效应。停止对液体进行加热需要执行基本相反的操作。虽然上述情况对于大多数任何厨房来说是普遍存在的，但仍然存在某些缺点，包括要求厨师注意液体和热量产生。如果厨师因任何原因分心，则液体可能无法如预期的那样烧煮，可能无法正确开始或停止产生热量，并且可能出现干锅状况。如本领域中已知的，干锅事件是在空的或近乎空的器具上施加热量，由此在厨房内造成不言自明的危险状况，需要根据何时发生以及如何让厨师知道发生了危险情形而采取补救措施。因此，需要基于器具的位置、运动方向以及液体内容物的水平来确定器具属性，以不仅支持厨师的操作，而且还有助于监测和补救危险状况。

在本领域中已经提出了多种解决方案来影响上述情况。例如，Bach在美国专利9,109,805中提出了一种抽油烟机，该抽油烟机115包括布置在抽油烟机中并且以与灶具表面110上的加热元件105成一对一的关系定位的多个温度传感器120(见图1)或针对整个灶具表面以一对多的关系定位的单个传感器140(见图2)。温度传感器可以用于检测加热元件的温度和/或整个灶具表面的温度和/或在加热元件上烹饪之物的温度。在特定的有危险的很热的加热元件上(见图3)或通常在其自身表面上并针对该表面(见图4)，可以布置照明警告装置125以照亮警告消息。Bach并未关注器具属性确定本身。

Kamei在美国专利申请15/477,192中提出一种烹饪支持系统，烹饪支持系统100借助以下装置来监测烹饪表面温度：控制装置110、处理单元190、光发射器191、相机192以及顶置式红外线传感器193，所有这些装置都定位在灶具300的顶部上方。在操作中，Kamei使用相机192来拍摄烹饪表面(包括可以定位在其上的任何炊具400)的图像。然后使用IR传感器来检测每个烹饪表面(包括在烹饪表面上面的任何炊具)的温度。温度和温度位置被馈送到处理单元，处理单元进而用来辨识炊具的各部分何时可能过热。在检测到危险状况时，经由光发射器将特定的警示光发射到灶具上来触发对于灶具操作者的警告。Kamei并未关注器具属性确定本身。

Johnson在美国专利申请14/924,900中提出一种灶具电器，该灶具电器12包括具有加热元件16的烹饪表面14，这些加热元件被布置为加热烹饪器具18。进一步包括与炊具相关联的炊具温度传感器28和食物传感器30，其中食物传感器是物理地定位在器具18内而与其内的食材物理接合的探针。因此，传感器确定食物的温度。Johnson关注的与前述参考文献一样都是危险情形，在这种情况下可能导致食物烧焦。因此，对食物和器具的不同温度均进行了测量并与阈值进行比较。超过阈值被认为是存在警示情形，需要补救措施，比如减少在特定的食物和器具下面产生的热量。Johnson并未关注器具属性确定本身。

发明内容

因此，提供了本披露内容的实施例，以基本上排除在为食材准备中使用的烹饪电器提供器具属性、运动或状况(下文称为属性)检测系统和解决方案时由相关技术的局限性和缺点产生的问题中的一者或多者，包括提供：飞行时间(ToF)传感器，其中电器在该传感器的视场中，该ToF传感器被配置为检测它与电器灶具表面和/或加热元件、器具和容纳在器具内的液体的表面液位之间的距离；以及处理器，其被适当地布置和配置为基于各种测得的距离和由此的确定来确定器具属性。器具属性可以包括器具是存在还是不存在、器具是否处于竖直运动及如果是的话其方向如何、以及干锅状况是否存在或显著地存在。如技术人员所设想的，其他属性可以被包括在本披露内容的范围内。

其他实施例包括响应于特定的检测到的属性来启动补救措施，这些补救措施包括响应于干锅检测来安全地关闭、响应于沿远离和朝向传感器的方向运动的器具属性来分别启动和停止在加热元件处的热产生、以及警报产生，该警报产生包括显示消息、产生可闻警报和传送电子消息。可以包括数字光处理器以促进显示，并且可以包括通信模块以实现处理器与电器(其可以是智能电器)和外部通信装置之间的通信。还可以包括非接触式和远程温度传感器以检测各种补救措施中可能包括的某些温度。这些传感器可以是传感器阵列并且在包括可见光和红外线的各种光谱中操作。可以跨越不同的烹饪电器和热产生方法进一步应用器具属性确定系统，此类方法包括但不限于感应、辐射和气体。此类烹饪电器可以包括灶具、顶部带有灶具的独立式炉灶、排风罩、微波炉等。

附图说明

并入到本披露内容中并构成其一部分的附图展示了示例性实施例并且与描述一起用于解释所披露的原理。

图1A和图1B描绘了根据本披露内容的实施例的器具属性检测系统环境的概述。

图1C描绘了如可以应用于液位检测的飞行时间传感器。

图1D描绘了数字光处理器的分解图。

图1E至图1G描绘了温度传感器及其操作。

图2A描绘了安装在通风罩中的器具属性确定系统。

图2B描绘了安装在摆臂中的器具属性确定系统。

图3A描绘了器具属性确定系统的分解图。

图3B描绘了器具属性确定系统的组装图。

图4A至图4F描绘了器具属性确定系统的应用。

图5描绘了由器具属性确定系统生成的显示。

图6A至图6C描绘了器具属性确定系统的操作方法。

具体实施方式

本文所描述的技术在关于器具的器具属性、运动或状况(下文称为属性)确定中获得应用，该器具被配置为用于在灶具表面的加热元件上进行烹饪。器具通常包括食材容纳部分，并且将在本文中关于容纳在其中的液体来加以考虑。在操作中，器具被拿到接近加热元件处，由此实现从加热元件到器具再到器具的内容物的热传递。当将器具从加热元件上取下时，如在烹饪过程完成时可能需要的那样，加热元件必须被脱离或停用。器具可以包括指示器具的位置和/或操作状态的某些属性。例如，器具可以被引入到加热元件上，由此物理地存在于加热元件上，或者如果没有被引入，则物理地不存在于加热元件上。器具可以从加热元件提升或下降到加热元件。器具可以在液体太少或没有液体的情况下进一步被引入到主动加热元件上，或者由于烹饪过程等所致而达到此类状态，由此获得干锅状态。如技术人员所设想的，其他属性可以归因于器具。

在检测到特定属性的情况下，为此出现自动引入补救措施的机会。此类情况可以包括在引入器具时自动激活加热元件以及相反地在器具离开时停用加热元件。附加地，响应于干锅或显著干锅，加热元件可以被脱离或安全地关断。消息可以进一步通过在灶具表面、加热元件、器具和液体中的至少一者上显示的图像而传送给厨师。可以以电子方式产生和/或传送声音警报。如技术人员所设想的，可以引入还有其他补救措施。本发明的其他实施例将从以下详细描述中变得已知。

图1A描绘了本器具属性确定系统100，其包括布置在灶具102的灶具表面104上方的传感器阵列110，使得灶具表面落在传感器阵列视场(108)内。通用器具106可以存在于灶具表面104的加热元件(未示出)上。传感器阵列包括至少一个飞行时间(ToF)传感器，该至少一个ToF传感器被配置和布置为检测关于自身以及灶具表面104、加热元件(未示出)、器具106和容纳在器具中的液体(未示出)中的至少一者的某些距离。ToF传感器可以在红外线或可见光谱中操作。系统100可以包括安装元件114，比如粘合层和磁性元件。如技术人员所设想的，其他元件可以是替代物。因此，系统100可以安装到通风罩或摇臂上以及微波炉内。系统的此处未示出的其他特征包括以下各者中的至少一者：温度传感器、数字光显示器(DLP)、处理器、通信模块、警报发生器等，如下文将进一步详述的。

图1B描绘了DLP的应用，该DLP可以用于在灶具102的方向上(包括在器具(112)中的液体上)描绘图像。图5中描绘了示例图像。图像可以包括字母数字字符、颜色、图像等。DLP可以通过激光、红外线等操作。包括在本器具属性确定系统100中的处理器可以任选地布置在单板计算机上并与上述(多个)ToF传感器、(多个)温度传感器和DLP中的至少一者电通信。已知的单板计算机的示例包括可从Texas Instruments获得的Beagleboard系列和可从Raspberry PI Foundation获得的Raspberry PI系列。处理器可以被布置为特别地与灶具及其控件通信以便影响热产生、以及与上述元件或特征(如技术人员所设想的，这些上述元件或特征可以布置在单独的板上或单个板上)中的每一者通信以便接收功率并与处理器通信。灶具102可以是智能灶具，即，可以从过程接收自动产生的电子指令并相应地实施这些指令的灶具。灶具可以包括任何此类电器，包括顶部带有灶具的独立式炉灶、排风罩、微波炉等。热产生可能受到辐射、感应、气体等的影响。因此，本披露内容跨越众多环境具有稳健的应用。

图1C描绘了典型的ToF传感器关于检测至容纳在器具内的液位的距离的操作。其他距离传感器可以代替ToF传感器。其他应用包括检测至视场内的其他物体(包括加热元件和器具)的距离。虽然可以进行单独的检测，但是可以集合相继的检测以提供特定距离的变化率的指示。如所描绘的，ToF传感器180包括发射器170，该发射器被布置为将已知速度的指示发射到器具184处和该器具中。该信号可以包括红外线或可见光。在不存在液体的情况下，光被器具自身反射以及从器具自身反射，这种情况的检测可以提供对器具存在的确认。光可以从器具中存在的任何液体的表面进一步反射。如所描绘的，从器具中不存在液体的地方开始，光入射186从器具的内底部190反射188。最低液位183将基于第一入射191产生第一反射192。如果液位上升，例如上升到下一个更高的液位181(如沸腾可能是这种情况)，则从第二入射193产生第二反射194。同样，第三反射和第四反射(196、198)可以在下一个更高的液位(178、176)处由第三入射和第四入射(195、197)产生。类似地，在液体最初从较高的液位开始并且蒸发的情况下(如变稠可能是这种情况)，上述情况将相反地进行。功能上，在任何特定时间ToF传感器与液位之间的距离都可以通过分析特定发射(信号171)的时间与在被相应的液位(176、178、181、183、190)反射之后到传感器180的特定反射或返回信号(173、175、177、179、188)的接收时间之间的时间差来确定。一种此类计算需要将红外光的速度乘以飞行时间(往返液体表面)且然后将乘积除以2。可以采用计时器174以在光离开期间开始并运行，直到检测到相应的返回反射。处理器可以被适当地配置和编程为影响上述情况。在不脱离本发明的精神的情况下，其他此类分析可能受到技术人员的影响。

图1D陈述了典型DLP的功能描绘，其中，数字光处理元件401包括DLP芯片板400，处理器402、数字微镜装置(DMD)404和存储器416被适当地安装和配置在该DLP芯片板上。来自源410的入射辐射409被滤色408并经由例如形状透镜406聚焦到DMD 404上，可以自该DMD产生图像420并且该图像被投影418到屏幕412上。DLP可以是适合于移动投影仪、电器等的紧凑的、即插即用种类。其特征可以包括自己的芯片组，比如DLP200(nHD)、可以支持高达30流明的光学引擎、以及8/16/24位RGB并行视频处理器接口。DLP可以是经由下侧准备好的板，该下侧包括被布置和配置为插入到上述单板计算机等中的引脚。如应用于本文所陈述的实施例，投影图像可以包括挑选的图像、字母数字文本和/或颜色等，其然后被选择性地投影到灶具表面、器具、液体和/或食材等的屏幕上。

图1E至图1G描绘了典型温度传感器的操作。取决于应用，要测量的区域(即，目标)如果没有在很大程度上重叠的话，则至少应填充仪器的视场。例如，如图1E中所描绘的，温度传感器120在近侧(proximate)目标124和远侧目标126上具有视场122；这些目标旨在用于温度测量。因此，分别在近侧物体124和远侧物体126上产生第一测量点128和第二测量点130。大约等于目标大小的第二点130表示用于评估目标126的整体温度的良好布置。小于目标124的第一测量点128表示用于选择性地评估更具体位置(即，目标124的中心和发光部分)之中和之处的温度的良好布置。除了图1C中所描绘的布置之外，可以使用几何光学来调整(加宽或聚焦)测量点大小和位置以及通常而言的视场。温度传感器也可以可枢转地安装以物理地调整视场、测量点等的位置，如图1F中所描绘的。如所描绘的，温度传感器140被配置为用于旨在聚焦在加热元件148的点142上的窄视场144。示例温度传感器是四引脚传感器，其可以包括参考接片RT连同时钟线SCL、接地GND、电源电压VDD和串行数据信号SDA以用于经由I/O与上述处理器连接和通信。图1G描绘了在厨房环境中温度传感器的操作。如图所示，灶具表面150在烟雾和/或潮湿的环境154中发射热辐射152以由温度传感器160收集和测量。为了促进热辐射收集，传感器160包括光学器件156，该光学器件被布置为将入射辐射聚焦并校正任何潜在的环境障碍到光敏检测器158上，然后这些光敏检测器经由放大件162和电子器件164将进入的热辐射转换成电信号。其他温度传感器布置(包括例如热电堆的使用)可以在此处通过设计选择的方式加以应用。

图2A描绘了器具属性确定系统100，其安装在上方的通风罩200的下侧并俯瞰灶具表面104。在此示例布置中，传感器视场108被调整为以便在加热元件202上训练。图2B描绘了安装在摆臂210上以便选择性地布置在灶具表面104上方的器具属性确定系统100，其中表面104在传感器视场(未示出)内。替代性地，器具属性确定系统可以安装在微波炉(未示出)的底板下方。

图3A描绘了根据本披露内容的某些实施例的本器具确定系统100的分解图，且图3B描绘了器具属性确定系统100的组装图。系统100包括顶部壳体300，该顶部壳体被配置为通过示例夹具和夹具开口(301、303)与基部壳体314配合，夹具和夹具开口可以以固定关系布置以将顶部壳体300和基部壳体314机械地固定在一起。磁体302可以布置在顶部壳体300的顶部上，以用于磁性地安装如例如图2A至图2B中所描绘的器具属性确定系统100。可以应用其他安装元件。以展示性顺序陈述和描述了容纳在器具属性确定系统100内的元件的顺序。板318可以包括上述单板计算机，该单板计算机被布置和配置为促进与容纳在器具属性确定系统100内的其他元件以及借助无线通信与外部装置的电通信。通信也可以是有线的。传感器板310进一步被布置为与板318电通信，从而与板310一起促进对上述传感器(包括温度传感器和飞行时间传感器(未示出))的容纳和操作。因而，传感器可以单独地安装在单独的板上或共同地布置在单个板上。板318可以布置在底部313上并且在基部壳体314的界限内、接近传感器板310和覆盖基部壳体中的开口305的透明盖312。光学器件支架316布置在传感器板310上面，光学器件支架316包括用于其上的透镜支架320的容纳部。在透镜支架320内的是多个光学元件(包括光学透镜326)以及将这些光学元件锁定在透镜支架内的锁环328。被配置为覆盖透镜支架320并与光学器件支架316配合的夹具324被布置为在固定到光学支架316的同时将透镜支架320保持就位。镜304以一定角度(比如，45度)接近透明盖312布置，使得照射在其上的辐射从透镜布置结构反射穿过透明盖并在灶具表面(未示出)的方向上从开口305出来。本文布置了DLP(比如，数字光处理器显示评估模块322)，并且该DLP被配置为将包括实时烹饪信息的图像选择性地投影并显示在器具属性确定系统下方，其中与DLP电通信的处理器产生图像并控制显示位置。技术人员可以进一步配置DLP以产生自由形式和按需的显示。如技术人员将理解的，可以包括和/或代替其他特征。为了清楚起见，并未示出典型地用于将部件容纳在壳体中的形式件(form)和粘合垫圈，但技术人员仍将理解其被包括并布置在器具属性确定系统100内。

图4A至图4F描绘了本器具属性确定系统的功能。以图4A开始，传感器组合400布置在代表性灶具表面404上方。包括在组合内的传感器可以包括ToF传感器和温度传感器。器具406定位在灶具表面加热元件408上方，使得传感器中的每一个在其相应视场内包括器具、加热元件和灶具表面。如图所示，组合400中的温度传感器具有覆盖整个灶具表面404、器具406和加热元件408的第一视场410。组合400中的ToF传感器包括用于在ToF传感器发射器的视场416中发射光414的发射器412，光然后在ToF接收器(420)的视场422中被反射418并且在接收器420处和被该接收器检测到。

图4B和图4C描绘了对器具属性为“存在”或“不存在”的确定。如图4B中所描绘的，ToF传感器发射器412和接收器420用于确定ToF传感器(428)与灶具表面404的加热元件426之间的第一距离424。第一距离424是通过以下步骤确定的：将ToF传感器的第一视场416内的发射光414引导到加热元件426上，使得光可以在TOF接收器的视场422内被反射418并且在接收器420处和被该接收器检测到。如图4C中所描绘的，测量新近引入的器具406与ToF传感器428之间的第二距离430。同样利用来自发射器412的入射光416进行测量，该入射光从器具406反射(418)向上回到接收器420。如图所示并且如将理解的，第一距离长于第二距离。因此，确定在如图B中所描绘的情形以及如图C中所描绘的后续情形期间进行的测量之间的差异揭示了检测到的距离的变化(第一距离减去第二距离)，该变化指示引入的器具。在操作中，处理器被配置为监测此类差异并根据其检测指派“存在”的器具属性。在没有检测到差异或检测到正差异的情况下，指派“不存在”的器具属性。此类监测可以相对连续地进行，以通过特定应用设定的速率重复。

图4D结合图4B和图4C描绘了另一种器具属性的确定，即，器具相对于作为参考点的ToF传感器以及加热元件的“竖直运动”。替代性地，其他参考点是可用的，包括灶具表面，其中本实施例的应用替代性地应用于该灶具表面。“竖直运动”可以进一步以其方向(434)为特征，即，“朝向”加热元件405和“远离”加热元件405；或者“朝向”ToF传感器(412、420)和“远离”ToF传感器(412、420)。在确定此器具属性时，可以考虑和/或自动采取某些补救措施。此类补救措施包括预计到器具显著到达而激活加热元件以及在确认器具离开时停用加热元件。进一步地，此类激活可以与器具竖直运动的速率成比例地逐渐进行。更进一步的补救措施包括显示图像、产生警报和传送消息。

图4D描绘了器具的竖直运动。如图所示，器具的竖直运动是通过取得第二距离430(器具与ToF传感器之间)与第一距离424(加热元件与ToF传感器之间)之差以得出第三距离436来确定的。第三距离随时间的推移的变化将是器具竖直运动的速率和方向的指示。例如，在第三距离被确定为随时间的推移变大的情况下，可以确定器具正在朝向ToF传感器移动。相反地，在第三距离被确定为随时间的推移变小的情况下，可以确定器具正在朝向加热元件下降。随着第三距离接近零，器具也接近加热元件。相反地，随着第三距离接近第一距离，器具也接近ToF传感器。因此，也可以计算第三距离随时间的推移的变化率以便确定到达加热元件与传感器之间的空间中的特定点的可能时间。处理器可以被编程为影响上述情况。

通过自动应用上述补救措施，考虑距加热元件的距离阈值距离。阈值的值可以在5mm到100mm的范围内。如果相继的第三距离随时间的范围以大于阈值的值开始且然后落入阈值内，则确定器具正在接近加热元件。也可以计算下降速率以确定到达时间。因此，加热元件可以被激活，使得加热元件的热产生操作至少在器具到达时是主动的。还可以在激活过程期间考虑特定的加热元件及其对于到达操作状态的特定时间要求。相反地，如果相继的第三距离随时间的范围以小于阈值的值开始并且超过阈值，则确定器具不再旨在用于加热元件并且加热元件因此被停用。同样，可以计算基于第三距离值随时间的推移的变化的上升速率，其中加热元件停用与上升成比例地匹配，使得大约在第三距离超过阈值的时间，加热元件被完全停用。至此，对某些加热元件的特定速度的考虑可以被纳入计算中。

作为替代方案，可以排他地根据相继的第二距离的关系计算第三距离。以器具搁置在加热元件上(如图4C所描绘的)的零点确定开始，第二距离随时间的推移的变化指示竖直运动和竖直运动的方向两者。在相继的第二距离之间的差异变化减小的情况下，理解并确定器具正沿ToF传感器的方向移动。此类相继的第二距离的变化率减小将指示器具正沿朝向ToF传感器的方向移动的速率。相反地，在相继的距离的差异变化增大的情况下，理解并确定器具正在接近加热元件。在知道零点和差异随时间的推移的变化率的情况下，可以计算对器具到达加热元件的估计时间的确定并且相应地预计到此而激活加热元件。反之亦然，其中加热元件停用与器具的离开一致。因此，此处可以与上述情况一样应用以上阈值。即，当确定器具进入距加热元件的阈值限定距离时，可以由处理器并以与器具的下降速率成比例的速率自动接合加热元件。相反地，当确定器具离开阈值限定距离时，加热元件可以被脱离并且以与上升成比例的速率被脱离。替代性地，对于零点确定为器具搁置在加热元件上(430)，可以相对于加热元件和第一距离(424)确定零点。更进一步地，可以采用其他参考点，包括灶具表面以及灶具上或其他地方的其他点。可以基于灶具表面类型和/或加热元件类型来选择上述情况的应用。

图4E和图4F描绘了对器具属性为“干锅”的确定。如本领域中已知的，干锅是指其中容纳有最少(如果有的话)量的液体的器具搁置在产生热量的加热元件上。已知此类情况是根据需要要避免和/或补救的危险状况。参考图4E，在应用中，测量第一距离，接着测量第四距离(440)，该第四距离表示器具中的液位与ToF传感器之间的距离。从第一距离中减去第四距离产生了指示器具中的液位连同器具底部的宽度的差异(442)。随时间的推移进行此类测量，可以确定随时间的推移液位的下降(第四距离的减小)或上升(第四距离的增加)速率。然后可以考虑指示与干锅相关联的液位的第二阈值，以便确定液位是否以及何时下降到低于第二阈值，由此提示干锅的器具属性。举例来说，此类第二阈值可以是5至8毫米。根据特定器具、液体和灶具中的至少一者的需要，可以应用其他范围和值。相反地，可以关于器具液体容纳深度来考虑上升速率以便确定是否以及何时发生沸溢状况，即，第四距离大于器具容纳深度。例如，并且参考图4G，由于器具406内的液位448下降，第四距离444图示性地大于早前测得的第四距离442。预计到此类发生，通过向厨师发出警报和/或减少热产生的补救措施可能受到处理器的影响。附加地，当液体深度等于或小于阈值时，处理器可能影响上述补救措施。警报可以包括干锅的书面或图示指示、如可以由温度传感器确定的液体或干器具的温度的指示、以及什么(如果有的话)补救措施受到影响中的至少一者。返回到属性，此处，器具属性在满足上述干锅状况时将是“干锅”或在即将满足时将是“显著干锅”状况。

图5描绘了关于干锅的存在的示例可视警报500。如所描绘的干锅以容易阅读的字母(502)写出，包括了警告符号504以易于理解和视觉辨识，并且受影响的补救步骤也以容易阅读的字母506写出。所描绘的消息包括红色背景，并且警告符号包括黄色背景。如技术人员将已知的，其他视觉表示可能受到影响。同样，可以实施其他警报形式，包括声音警报、电子消息传递等。

图6A至图6C中陈述了一种确定器具属性的方法。该方法开始(600)并且继续进行确定(602)第一距离，该第一距离在灶具表面和/或加热元件与ToF传感器之间。确定(604)第二距离，该第二距离在器具与ToF传感器之间。确定(606)第三距离，该第三距离在器具内的液体表面与ToF传感器之间。确定(608)相继的第一距离之差，如将在图6B中详述的该确定指示器具属性包括器具存在或器具不存在中的一种。确定(610)相继的第二距离之差，也在图6B中详述的该确定指示器具属性包括器具运动及其方向。在没有检测到差异并且整体第一距离近似等于器具不存在属性的情况下，则确定没有器具属性(未示出)。确定(612)第一距离减去第三距离的差，在图6C中详述的该确定指示干锅器具属性。显著干锅器具属性确定包括利用添加到其的计时元件进行的干锅器具属性确定。确定(614)器具属性，接着实施(616)补救措施(如果有的话)，接着仍然是方法返回到开始(600)。

图6B详细描绘了方法步骤608，其以确定(609)相继的第一距离之差是否为负开始。如图所示，如果相继的第一距离之差不为负(618)，则确定器具不存在(620)并且将其指派为器具属性，并且该方法经由连接符A(622)返回到开始600。如果相继的第一距离之差为负(624)，则确定器具存在(626)并将其指派为器具属性，并且该方法继续到查询628，这是方法步骤610的第一步。在查询628中，做出相继的第二距离之差是否为负的确定。如果该确定为负(630)，则确定器具正在远离传感器移动(632)，接着是停止加热元件产生热量(634)的补救步骤，并且该方法经由连接符A(622)返回到开始。如果对查询628的确定为正(636)，则确定器具正在朝向传感器移动(638)，接着是参与由加热元件产生热量(640)的补救步骤。启动和停止可以通过包括计时元件在关于上升和下降的速率确定连同任选地考虑加热元件的产生热量速度的情况下逐渐进行。该方法经由连接符B(642)继续到图6C，其详细描绘了方法步骤612。

在图6C中，得出第三距离减去第一距离之差(643)，并将其与指示满足干锅状况所低于的液位的第二阈值进行比较。如果差异不大于阈值(644)，则确定(646)干锅的器具属性，接着启动补救措施(648)，这些补救措施包括停止由加热元件产生热量和生成警报。该方法然后经由连接符A(622)返回到开始600。如果对查询642的确定为正(645)，则进行下一个查询650，即第三距离减去第一距离的差值率是否大于指示液位显著地达到第一阈值的第二阈值。如果对查询650的确定为负(652)，则该方法经由连接符A(622)返回到开始600。如果对查询650的确定为正(654)，则做出显著干锅的器具属性(656)，并且该方法返回到查询642以确定相对于第一阈值的当前液位。

本实施例的通信功能可以包括网络和通信芯片，即，半导体集成电路，其使用多种技术并支持如技术人员所设想的不同类型的串行和无线技术。本实施例的处理器功能可以设置成经由存储接口与一个或多个存储器装置(比如，RAM或ROM)通信。存储接口可以采用连接协议(比如，串行高级技术附件、集成驱动电子设备、IEEE-1394、通用串行总线、光纤通道、小型计算机系统接口等)连接至存储器装置，包括但不限于存储器驱动器、可移除的磁盘驱动器等。存储器驱动器可以进一步包括鼓、磁盘驱动器、磁光驱动器、光学驱动器、独立磁盘冗余阵列、固态存储器装置、固态驱动器等。存储器装置可以存储一批程序或数据库部件，包括但不限于操作系统、用户接口应用程序、用户/应用程序数据(例如，本披露内容中讨论的任何数据变量或数据记录)等。

将了解，为了清楚起见，以上描述已参考不同的功能单元和处理器描述了本文所描述的技术的实施例。然而，将显而易见的是，可以使用不同功能单元之间的任何合适的功能分布而不减损本文所描述的技术。因此，对特定功能单元的引用仅仅是对用于提供所描述的功能的适当器件的引用，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。

说明书已描述了用于通过显示和传送实时烹饪信息来改进由关注安全和食材准备产生的灶具使用的系统和方法。陈述了所展示的步骤以解释所示的示例性实施例，并且应预计正在进行的技术发展将改变执行特定功能的方式。这些示例在本文中出于展示而非限制的目的而呈现。进一步地，为便于描述，本文中已任意地限定了这些功能构造块的边界。可以限定替代性边界，只要所指定的功能及其关系被适当地执行。基于本文所包含的教导，替代方案(包括本文所描述的那些的等同物、扩展、变化、偏离等)对于(多个)相关领域的技术人员将是显而易见的。此类替代方案落在所披露的实施例的范围内。

旨在将披露内容和示例视为仅是示例性的，所披露的实施例的真实范围由以下权利要求指示。

Claims (19)

1.一种用于确定器具的属性的器具属性确定系统，该器具被配置为容纳液体并在电器灶具表面的加热元件上烧煮该液体，该系统包括：

·飞行时间传感器，其与该电器一起布置在该飞行时间传感器的视场内，该飞行时间传感器被配置为检测并传送消息，该消息包括：该传感器与该加热元件和该电器灶具中的至少一者之间的第一距离；该传感器与该器具之间的第二距离；以及该传感器与该液体的液位之间的第三距离；以及

·处理器，其被布置为与该飞行时间传感器通信以接收该消息，该处理器被配置为确定该器具属性，该器具属性包括以下各项中的至少一项：存在或不存在，基于相继的第一距离之差；竖直运动，基于相继的第二距离之差；以及干锅，基于从该第一距离中减去该第三距离。

2.根据权利要求1所述的器具属性确定系统，其中：

·该处理器进一步被配置为确定相继的第一距离之差是否为负；以及

·其中，当相继的第一距离之间之差为负时，该器具属性为存在；以及

·其中，当相继的第一距离之间之差不为负时，该器具属性为不存在。

3.根据权利要求1所述的器具属性确定系统，其中：

·该处理器进一步被配置为确定相继的第二距离之差是否为负；以及

·其中，当相继的第二距离之间之差为负时，该器具属性竖直运动是沿朝向该传感器的方向；以及

·其中，当相继的第二距离之间之差不为负时，该器具属性竖直运动是沿远离该传感器的方向。

4.根据权利要求1所述的器具属性确定系统，其中：

·该处理器进一步被配置为确定该第一距离与该第三距离之差是否大于第一阈值；以及

·其中，当该第一距离与该第三距离之差不大于该第一阈值时，该器具属性是干锅。

5.根据权利要求4所述的器具属性确定系统，其中：

·该处理器进一步被配置为当该第一距离与该第三距离之差大于第一阈值时确定该第一距离与该第三距离的差值率是否大于第二阈值；以及

·其中，当该第一距离与该第三距离之差大于该第二阈值时，该器具属性是显著干锅。

6.根据权利要求1所述的器具属性确定系统，进一步包括：

·与该处理器通信的通信模块，该通信模块被配置为实现该处理器与该电器和外部通信装置中的至少一者之间的有线和无线通信中的至少一种；以及

·数字光处理器，其定位在该灶具上方并且被配置为在该电器、该器具和该器具的内部中的至少一者上显示图像。

7.根据权利要求6所述的器具属性确定系统，其中：

·该处理器进一步被配置为启动补救措施，这些补救措施包括显示图像、生成警报以及影响该加热元件处的热量产生中的至少一者；

·其中，该图像包括字母数字字符、图像和颜色中的至少一者；

·其中，该警报包括声音警报、可视警报和电子通信警报中的至少一者；以及

·其中，影响该加热元件处的热量产生包括经由该通信模块向该电器灶具发出的指令，以使该加热元件处的热量产生开始、减少或停止。

8.根据权利要求7所述的器具属性确定系统，进一步包括：

·非接触式温度传感器，其与该处理器通信并且与该电器一起布置在该温度传感器的视场内，该温度检测器被配置为生成包括该液体的温度的第二输出；以及

·其中，该图像和该警报中的至少一者进一步包括该液体、该器具、该加热元件和该灶具表面中的至少一者的温度。

9.根据权利要求1所述的器具属性确定系统，进一步包括：

·安装元件，这些安装元件被配置为在通风罩和摇臂中的至少一者内将该器具属性确定系统安装在微波炉内或该电器上方；以及

·其中，这些安装元件包括磁性元件和粘合元件中的至少一者。

10.一种用于确定器具属性的方法，该器具被配置为容纳液体并在电器灶具表面的加热元件上烧煮该液体，该方法包括以下步骤：

·利用飞行时间传感器确定该灶具表面与该传感器之间的第一距离、该器具与该传感器之间的第二距离、以及液位与该传感器之间的第三距离；以及

·利用与该飞行传感器通信的处理器来确定相继的第一距离之差、相继的第二距离之差、从该第三距离中减去该第一距离的差；以及基于相继的第一距离之差、相继的第二距离之差以及从该第三距离中减去该第一距离的差来确定器具属性。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤：启动补救措施，这些补救措施包括显示图像、生成警报以及影响该加热元件处的热量产生中的至少一者。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，该器具属性包括以下各项中的至少一项：

·存在或不存在，基于相继的第一距离之差；

·竖直运动，基于相继的第二距离之差；以及

·干锅，基于从该第三距离中减去该第一距离的差值。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定该存在或不存在的步骤进一步包括以下步骤：利用该处理器确定相继的第一距离之差是否为负，其中，当相继的第一距离之差为负时，该器具属性为存在，并且其中，当相继的第一距离之差不为负时，该器具属性为不存在。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，确定该竖直运动的步骤进一步包括以下步骤：利用该处理器确定相继的第二距离之差是否为负，其中，当相继的第二距离之差为负时，该器具属性竖直运动是沿朝向该传感器的方向，并且其中，当相继的第二距离之差不为负时，该器具属性竖直运动是沿远离该传感器的方向。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤：

·当该器具远离该传感器移动时，启动该加热元件处的热量产生；以及

·当该器具朝向该传感器移动时，停止该加热元件处的热量产生。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，确定该干锅的步骤进一步包括以下步骤：确定该第一距离与该第三距离之差是否大于第一阈值，其中，当该第一距离与该第三距离之差不大于该第一阈值时，该器具属性为干锅。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤：当该第一距离与该第三距离之差大于第一阈值时，确定该第一距离与该第三距离的差值率是否大于第二阈值，其中，当该第一距离与该第三距离的差值率大于该第二阈值时，该器具属性为显著干锅。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括以下步骤：

·停止在该加热元件处产生热量；以及

·在该电器、该器具和该液体中的至少一者上显示该消息，该消息包括字母数字字符、图像和颜色中的至少一者。

19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：

·利用非接触式温度传感器测量该液体、该器具、该加热元件和该灶具表面中的至少一者的温度；以及

·其中，该图像和该警报中的至少一者进一步包括该液体、该器具、该加热元件和该灶具表面中的至少一者的温度。

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