CN117224020A - 一种家用烤箱控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烤箱控制技术领域，具体涉及一种家用烤箱控制方法，包括预设烤箱温度；通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；基于食物模型生成对应的加热策略；采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；当达到加热时间时，输出任务完成提示。从而可以更好地根据加热的食物类型和食物的外形控制烤箱的加热参数，并且实时对烤箱内的温度进行检测，使得可以提高对食材表面加热的均匀度，使得食材可以更加均匀地受热，避免食材烤焦，提高自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及烤箱控制技术领域，尤其涉及一种家用烤箱控制方法。
背景技术
家用烤箱是一种厨房电器，主要用于烘焙、烤制各种食物，如面包、蛋糕、饼干、肉类等。它的主要作用烘焙、烤制、烹饪、加热。
现有技术提供一种烤箱的控制方法及烤箱(CN114010074B)，所述方法包括：通过超调控制方式预热完成后，获取腔体门对应的打开时长；如果所述打开时长大于第一预设时长，且小于第二预设时长，则进入烹饪模式，并通过所述超调控制方式将腔体温度加热至烹饪温度；如果所述打开时长大于或等于所述第二预设时长，则进入预热模式，并将所述腔体温度预热至所述烹饪温度后，进入所述烹饪模式。采用本申请可以提高烹饪效果。
但是采用上述方式可能导致比如温度控制不准确和能耗较高的问题，并且温度控制可能存在一定误差，导致食物烤焦或烤不熟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种家用烤箱控制方法，旨在可以使得食材可以更加均匀地受热，避免食材烤焦，提高自动化程度。
为实现上述目的，本发明提供了一种家用烤箱控制方法，包括预设烤箱温度；通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；基于食物模型生成对应的加热策略；采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；当达到加热时间时，输出任务完成提示。
其中，在预设烤箱温度前，所述方法还包括对烤箱的环境参数进行检测，当参数异常时阻止工作。
其中，所述预设烤箱温度的具体方式为基于食材类型自动设置温度。
其中，所述基于食材类型自动设置温度的具体步骤包括：输入食材类型；基于食材类型检索加热温度数据库，得到匹配温度数据；将匹配温度数据设置为预设烤箱温度。
其中，所述通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型的具体步骤包括：通过拍摄单元获取食物图片；
基于食物图片进行三维建模，得到食物特征。
其中，所述基于食物模型生成对应的加热策略的具体步骤包括：结合多个加热单元的排布方式对食物模型表面进行分区，得到食物区块；
计算食物区块中心到最近加热单元的距离；
统计每个加热单元的食物区块的距离之和；
基于距离之和生成食物加热策略。
其中，所述加热单元可以采用多个直的加热棒横向或者竖向组合排列，或者采用圆环状的加热丝嵌套不同直径的加热丝其中的任何一种方式。
第二方面，本发明还提供一种家用烤箱控制装置，包括温度设置模块、监测模块、策略生成模块、加热控制模块、温度检测模块和提示模块，所述温度设置模块、所述监测模块、所述策略生成模块、所述加热控制模块、所述温度检测模块和所述提示模块依次连接；
所述温度设置模块，用于预设烤箱温度；
所述监测模块，用于通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；
所述策略生成模块，用于基于食物模型生成对应的加热策略；
所述加热控制模块，用于采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；
所述温度检测模块，用于对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；
所述提示模块，用于当达到加热时间时，输出任务完成提示。
第三方面，本发明还提供一种烤箱包括所述的一种家用烤箱控制装置。
本发明的一种家用烤箱控制方法，包括预设烤箱温度；通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；基于食物模型生成对应的加热策略；采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；当达到加热时间时，输出任务完成提示。从而可以更好地根据加热的食物类型和食物的外形控制烤箱的加热参数，并且实时对烤箱内的温度进行检测，使得可以提高对食材表面加热的均匀度，使得食材可以更加均匀地受热，避免食材烤焦，提高自动化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的第一实施例的一种家用烤箱控制方法的流程图。
图2是本发明的第一实施例的基于食物模型生成对应的加热策略的流程图。
图3是本发明的第二实施例的一种家用烤箱控制装置的结构图。
温度设置模块101、监测模块102、策略生成模块103、加热控制模块104、温度检测模块105和提示模块106。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
第一实施例
请参阅图1～图2，图1是本发明的第一实施例的一种家用烤箱控制方法的流程图。图2是本发明的第一实施例的基于食物模型生成对应的加热策略的流程图。
本发明提供一种家用烤箱控制方法，包括：
S101预设烤箱温度；
在预设烤箱温度前，所述方法还包括对烤箱的环境参数进行检测，当参数异常时阻止工作。其中的环境参数包括温度和湿度等参数，如果检测这些参数没有运行在合理范围内，则判定为异常，阻止烤箱启动。
所述预设烤箱温度的具体方式为基于食材类型自动设置温度。为了常规的直接设定温度以外，本申请还可以基于食材的品种和烹饪方式来得到食材类型，从而可以自动设置温度，使得温度设置更加方便。
所述基于食材类型自动设置温度的具体步骤包括：输入食材类型；基于食材类型检索加热温度数据库，得到匹配温度数据；将匹配温度数据设置为预设烤箱温度。
其中加热温度数据库是根据菜谱数据做数据挖掘获取，着重关注菜谱名称和加热情况相关的数据，从而可以根据输入的食材类型自动匹配对应的加温温度以更好供使用者进行使用。具体首先对原始菜谱数据进行预处理，包括去除空白和无关信息，统一食材和烹饪方法的表述方式，以便于后续的数据挖掘工作。然后从菜谱数据中提取出所有的食材，并建立食材库；从菜谱数据中提取出所有的烹饪方法，如炒、煮、蒸、烤等，并建立烹饪方法库；根据烹饪方法和食材的组合，挖掘出不同的食材加热关系。例如，从菜谱数据中可以看出哪些食材可以和“炒”这一烹饪方法搭配，哪些食材可以和“蒸”这一烹饪方法搭配等。
S102通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；
具体步骤包括：通过拍摄单元获取食物图片；基于食物图片进行三维建模，得到食物特征。
具体可以从不同的角度拍摄食物以获得足够多的照片。为了更好地重建三维模型，建议拍摄照片时覆盖食物的各个面，包括顶部、侧面，然后使用图像处理软件对照片进行处理，处理方法包括调整亮度和对比度、色彩平衡、去噪；之后使用三维建模软件将处理后的照片拼接成三维模型。具体操作包括将照片导入软件，使用相机追踪功能确定照片的位置和方向，然后通过软件的自动拼接功能或者手动调整，将照片拼接成一个完整的三维模型，在完成照片拼接后对生成的三维模型进行优化和调整，以提高模型的质量。最后将优化后的三维模型导出为常用的三维模型格式，以便于在后续的应用中使用。
S103基于食物模型生成对应的加热策略；
具体步骤包括：
S201结合多个加热单元的排布方式对食物模型表面进行分区，得到食物区块；
其中分区采用网格均匀分区的方式，将食物模型表面分割成相同投影面积的区块单元。
所述加热单元可以采用多个直的加热棒横向或者竖向组合排列，或者采用圆环状的加热丝嵌套不同直径的加热丝其中的任何一种方式。可以根据所需加热的食物种类选择不同的加热单元的排列形式。
S202计算食物区块中心到最近加热单元的距离；
加热距离与食物表面的受热强度直接相关，因此可以通过建立烤箱的模型坐标和食物拍照得到的模型坐标来计算距离。
S203统计每个加热单元的食物区块的距离之和；
S204基于距离之和生成食物加热策略。
比如可以选择按照距离从远到近依次加热。
S104采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；
具体可以采用线性调整、指数调整和PID调整的方式进行加热，其中线性调整为根据当前温度与预设温度之间的偏差值，线性地调整烤箱的温度；指数调整为根据当前温度与预设温度之间的偏差值，指数地调整烤箱的温度；PID调整为根据当前温度与预设温度之间的偏差值，采用比例-积分-微分(PID)算法进行温度调整。
S105对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；
在进行温度检测的同时还可以每隔预设时间段对食物进行拍照确认食物是否烤焦，具体的方式包括：
每隔预设时间对食物进行拍照，得到食物的外观信息；
当外观信息中的黑色占比超过预设值后发出警报，具体步骤包括：基于外观信息和初始食物图片进行比对，得出变色区域；计算变色区域中黑色区域占食物总面积的占比数值；当占比数值超过预设值后发出警报并停止加热；当用户返回继续加热的信息后再开始继续加热。
S106当达到加热时间时，输出任务完成提示。
此外，还可以在当温度超过预设值时发出报警。
本发明的一种家用烤箱控制方法，包括：预设烤箱温度；通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；基于食物模型生成对应的加热策略；采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；当达到加热时间时，输出任务完成提示。从而可以更好地根据加热的食物类型和食物的外形控制烤箱的加热参数，并且实时对烤箱内的温度进行检测，使得可以提高对食材表面加热的均匀度，使得食材可以更加均匀地受热，避免食材烤焦，提高自动化程度。
第二实施例
请参阅图3，图3是本发明的第二实施例的一种家用烤箱控制装置的结构图。在第一实施例的基础上，本发明还提供一种家用烤箱控制装置，包括温度设置模块、监测模块、策略生成模块、加热控制模块、温度检测模块和提示模块，所述温度设置模块、所述监测模块、所述策略生成模块、所述加热控制模块、所述温度检测模块和所述提示模块依次连接；所述温度设置模块，用于预设烤箱温度；所述监测模块，用于通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；所述策略生成模块，用于基于食物模型生成对应的加热策略；所述加热控制模块，用于采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；所述温度检测模块，用于对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；所述提示模块，用于当达到加热时间时，输出任务完成提示。
本发明的一种家用烤箱控制装置，包括：温度设置模块、监测模块、策略生成模块、加热控制模块、温度检测模块和提示模块。采用这些模块可以更好地根据加热的食物类型和食物的外形控制烤箱的加热参数，并且实时对烤箱内的温度进行检测，使得可以提高对食材表面加热的均匀度，使得食材可以更加均匀地受热，避免食材烤焦，提高自动化程度。
第三实施例
在第二实施例的基础上，本发明还提供一种烤箱，所述烤箱包括第二实施例中的家用烤箱控制装置。
烤箱采用上述方式可以更好地对能耗进行控制，同时避免食材烤焦。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
包括：预设烤箱温度；
通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；
基于食物模型生成对应的加热策略；
采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；
对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；
当达到加热时间时，输出任务完成提示。
2.如权利要求1所述的一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
在预设烤箱温度前，所述方法还包括对烤箱的环境参数进行检测，当参数异常时阻止工作。
3.如权利要求2所述的一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
所述预设烤箱温度的具体方式为基于食材类型自动设置温度。
4.如权利要求3所述的一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
所述基于食材类型自动设置温度的具体步骤包括：输入食材类型；基于食材类型检索加热温度数据库，得到匹配温度数据；将匹配温度数据设置为预设烤箱温度。
5.如权利要求4所述的一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
所述通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型的具体步骤包括：通过拍摄单元获取食物图片；
基于食物图片进行三维建模，得到食物特征。
6.如权利要求5所述的一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
所述基于食物模型生成对应的加热策略的具体步骤包括：结合多个加热单元的排布方式对食物模型表面进行分区，得到食物区块；
计算食物区块中心到最近加热单元的距离；
统计每个加热单元的食物区块的距离之和；
基于距离之和生成食物加热策略。
7.如权利要求6所述的一种家用烤箱控制方法，其特征在于，
所述加热单元可以采用多个直的加热棒横向或者竖向组合排列，或者采用圆环状的加热丝嵌套不同直径的加热丝其中的任何一种方式。
8.一种家用烤箱控制装置，采用权利要求1～7任意一项所述的家用烤箱控制方法，其特征在于，
包括温度设置模块、监测模块、策略生成模块、加热控制模块、温度检测模块和提示模块，所述温度设置模块、所述监测模块、所述策略生成模块、所述加热控制模块、所述温度检测模块和所述提示模块依次连接；
所述温度设置模块，用于预设烤箱温度；
所述监测模块，用于通过监测单元对放入烤箱的食物面积和体积进行检测，得到食物模型；
所述策略生成模块，用于基于食物模型生成对应的加热策略；
所述加热控制模块，用于采用加热策略对加热单元进行分区域加热控制；
所述温度检测模块，用于对烤箱内的温度进行检测，得到实时烤箱温度，当烤箱温度达到预设温度时，关闭加热；
所述提示模块，用于当达到加热时间时，输出任务完成提示。
9.一种烤箱，其特征在于，包括权利要求8所述的一种家用烤箱控制装置。
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