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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiegegutanalyse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein System aus einer Waage und mit einem Datenverarbeitungsgerät zusammenwirkenden optischen Erkennungsmitteln und ein Datenverarbeitungsprogramm zur Wiegegutanalyse unter Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.
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Ein Verfahren zur Analyse Wiegegut in Form von Lebensmitteln ist aus der
DE 10 2014 104 442 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren werden Lebensmittel in Form eines Gerichtes mittels eines mobilen Computers optisch erfasst und mit einer Datenbank abgeglichen, so dass die Art des Lebensmittels erkannt werden kann.
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Anhand des so erfassten Erscheinungsbildes des Lebensmittels kann dann der Nährwert abgeschätzt und ausgegeben werden. Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht aber darin, dass die Bestimmung allein aufgrund der Erkennung der Art des Lebensmittels oft ungenau ist. Ein weiteres System zur Ermittlung von Nährwerten ist aus der
DE 10 2015 118 697 A1 bekannt, bei dem Nahrungsmittel gewogen werden und anschließend über eine Datenbankabfrage hinsichtlich des Nährwertes über einen Computer analysiert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wiegegutanalyse zu schaffen, das einen höheren Genauigkeitsgrad aufweist oder weitere Werte auszugeben vermag. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System aus einer Waage und einem mit einem Datenverarbeitungsprogramm versehenen Datenverarbeitungsgerät zu schaffen, das zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. Schließlich besteht eine dritte Aufgabe der Erfindung darin, ein zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens geeignetes Datenverarbeitungsprogramm bereitzustellen.
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Die oben genannte Aufgabe hinsichtlich der Schaffung eines Verfahrens zur Wiegegutanalyse wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Dieses Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass das Datenverarbeitungsgerät zur elektronischen oder optischen Kommunikation mit einer elektronischen oder optischen Schnittstelle der Waage eingerichtet ist und über die Schnittstelle der Waage zusätzlich zum Bild des Wiegeguts zumindest das Gewicht des Wiegeguts zu erfassen vermag und auf Basis der ermittelten Art des Wiegeguts und des erfassten Gewichtes das Wiegegut analysiert und einen Nahrungsmittelindexwert in Form des Kaloriengehalts und/oder eines für den Nährwert oder den Kaloriengehalt des Wiegeguts maßgeblichen Indexwert berechnet. Anschließend wird dann der Nahrungsmittelindexwert über eine Anzeigevorrichtung des Datenverarbeitungsgeräts und/oder über ein Display der Waage nach Übermittlung über die Schnittstelle ausgegeben oder abgespeichert und ggfs. weiterverarbeitet.
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Bezüglich der Aufgabe zur Bereitstellung eines Systems wird die diesbezügliche Aufgabe durch ein System nach Anspruch 8 gelöst. Bezüglich der Aufgabe zur Schaffung eines Datenverarbeitungsprogrammes wird die diesbezügliche Aufgabe durch ein Datenverarbeitungsprogramm nach Anspruch 9 gelöst.
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Erfindungsgemäß erfolgt nun eine Steigerung der Genauigkeit durch intensivere Analyse des Wiegeguts. Während bisher lediglich die Art des Wiegeguts erkannt wurde, werden nun das Gewicht und auf Wunsch gegebenenfalls auch weitere Eigenschaften analysiert um die Genauigkeit zu erhöhen. Grundsätzlich kann die Erfindung für alle Arten von Wiegegütern verwendet werden. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele wird dies exemplarisch anhand der Erkennung von Lebensmitteln für die Zubereitung von Nahrungsmitteln beschrieben. Dies dient allerdings ausschließlich der Erläuterung der vorteilhaften Optionen der Erfindung und soll keine Einschränkung auf die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems auf die Zubereitung von Nahrungsmitteln bedeuten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise in Verbindung mit kalorienbewusstem Zubereiten von Nahrungsmitteln und in Verbindung mit Diäten verwendet. Bei diesem Verfahren hat der Benutzer regelmäßig ein Interesse oder gar durch einen Diätplan oder ein Ernährungsplan eine Vorgabe dafür, in welchen Mengen er welche Nahrungsmittel zu sich nehmen soll. So existieren zum Beispiel Diätpläne, die dem Benutzer Punkte vorgeben, die über den Tag aufsummiert werden, wobei eine Tagessumme nicht überschritten werden soll. Hierzu muss der Benutzer dann bei Zusammenstellung seiner Gerichte die Punkte der Einzelzutaten bestimmen und aufsummieren. Auch wenn er hierzu Rezepte und Kochbücher des Herausgebers des Diätplans nutzt, ist die Zuordnung der Punkte zu den einzelnen Zutaten oft nicht leicht, da die Punktzahl sehr häufig nicht nur von der Art, sondern auch von der Menge des Lebensmittels abhängt. In diesem Fall muss sich der Benutzer bisher an die Mengenvorgabe des Rezeptes halten, was aber bei der Verwendung ganzer Früchte oder Schoten nicht einfach ist oder zu Verschwendung des abgeschnittenen Teiles des Lebensmittels führen kann.
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Schließlich ist natürlich der Benutzer auch daran interessiert, sich das Zusammenaddieren seiner Punkte oder sonstiger Lebensmittelwerte zu erleichtern und dies insbesondere einer Elektronik überlassen zu können. So ist selbst dann, wenn kein spezielles Rezept nachgekocht werden soll oder wenn kein spezieller Diätplan eingehalten werden muss, das Erfassen der Lebensmittel und seiner Eigenschaften häufig sehr hilfreich.
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Ein Beispiel für das oben genannte erfassende Lebensmittel ist zum Beispiel auch die Ernährung eines Diabetikers, der über ein erfindungsgemäßes Verfahren besonders einfach die Inhaltsstoffe seiner Nahrungsmittel, soweit sie für seinen konkreten Ernährungsplan relevant sind, erfassen und kontrollieren kann. Das Datenverarbeitungsgerät kann dabei dem Benutzer erheblich unterstützen, nicht nur bei der Erfassung und Erkennung des konkreten Einzellebensmittels, sondern auch bei der Protokollierung und Archivierung der verarbeiteten und zugenommenen Speisen.
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Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung des Gewichtes des Lebensmittels kann nun der Nahrungsmittelindexwert erheblich genauer ermittelt werden. So wird nicht nur über die optischen Erfassungsmittel erkannt, welches Lebensmittel auf der Tragplatte der Waage positioniert ist, sondern es wird auch sein Gewicht berücksichtigt. Weitere Werte des Lebensmittels können bei Bedarf ebenfalls ermittelt werden. Beispielsweise wäre denkbar, dass ähnlich der Funktion einer Körperanalysewaage auch die Leitfähigkeit eines Lebensmittels, beispielsweise um dessen Gehalt an Feuchtigkeit oder um dessen Fettanteil berücksichtigen zu können, ermittelt wird.
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Auch kann die Ober- und/oder Unterseite der Tragplatte mit einer elektrisch leitfähigen Elektrode beschichtet sein, so dass über den Ladungsabfluss in das Lebensmittel dessen Elektrizitätskonstante (εr) bestimmt werden kann und bei der Ermittlung des Nahrungsmittelindexwertes berücksichtigt werden kann.
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Das Datenverarbeitungsgerät kann grundsätzlich jedes Datenverarbeitungsgerät sein. Bevorzugt wird es aber ein Tablett oder ein Smartphone sein. Die optischen Erkennungsmittel sind dann bevorzugt die in das Tablett oder Smartphone integrierte Kamera. Natürlich kann auch eine separate Kamera verwendet werden. Die Waage wiederum ist bevorzugt in Küchenwaage, die besonders bevorzugt zur Kommunikation mit dem Datenverarbeitungsgerät eingerichtet ist. Solche Küchenwaagen sind bereits handelsüblich und kostengünstig erhältlich.
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Die Waage kommuniziert bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung über eine kabellose Datenverbindung mit dem Datenverarbeitungsgerät. Dies kann bevorzugt eine Bluetooth®- oder eine NFC®-Verbindung sein. Auch eine W-LAN oder Wifi Verbindung durch Einbinden beider Geräte in das gleiche oder ein globales Netzwerk ist möglich.
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Natürlich kann auch eine kabelgebundene Datenverbindung hergestellt werden. Dies kann eine Verbindung über ein zwischen Schnittstellen beider Geräte vorgesehenes Verbindungskabel oder ein Einbinden bieder Geräte in ein LAN-Netzwerk oder in IP-Adressen-basierendes Netzwerk, insbesondere das Internet sein.
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In beiden Fällen werden Waagen verwendet, die über eine hinreichend geeignete Schnittstelle verfügen. Bei einer alternativen Ausgestaltung, die insbesondere aufgrund der steigenden Rechenleistungen der in kleine Datenverarbeitungsgeräte in Form von Smartphones integrierten Prozessoren möglich wird, kann auch eine optische Erkennung des Displays der Waage verwendet werden. In diesem Fall erfasst das optische Erkennungsmittel des Datenverarbeitungsgeräts in angezeigten Wert und wandelt diese in abspeicherbare elektronische Daten um.
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Eine Verbesserung des Erkennungswertes wird dadurch erreicht, dass neben dem Gewicht auch die Größe des Wiegeguts erfasst wird. Hierzu ist dem Datenverarbeitungsprogramm im Datenverarbeitungsgerät die Dimension der Waage bekannt sind. Dies kann über eine feste Zuordnung und Speicherung relevanter Dimensionen in dem Datenverarbeitungsprogramm oder durch dieses abrufbar an anderer Stelle erfolgen. Auch eine automatische Erkennung der Waage mittels Datenbankabgleich kann erfolgen.
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Über eine Verhältnisbetrachtung der Ausdehnung des Lebensmittels und der bekannten Größe der Waage wird die Größe und das Volumen des Lebensmittels ermittelt. Schließlich können die Anzahl und die Auswahl der zu erfassenden Größen, die für das Bestimmen des Nahrungsmittelindexwertes des Lebensmittels charakteristisch sind, auch davon abhängig gemacht werden, welches Lebensmittel auf der Tragplatte der Waage erkannt wird.
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Ein weiteres Problem kann dann vorliegen, wenn die Erkennung der Art des Wiegeguts kein eindeutiges Ergebnis liefert. So kann zum Beispiel beim Erkennen von Fleischprodukten oder Fischprodukten oft eine Mehrzahl von Fleisch- oder Fischsorten in Betracht kommen, wobei jedoch der Unterschied zur Berechnung des Nahrungsmittelindexwertes sehr groß sein kann. Zum Beispiel beinhaltet mageres Rindfleisch wesentlich weniger Kalorien als fettiges Schweinefleisch.
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Sollte das System bei Erkennung der Art des Wiegeguts auf Schwierigkeiten stoßen, kann vorgesehen sein, dass dem Benutzer eine Auswahlliste der nächstkommenden Möglichkeiten angezeigt wird, damit er in die Lage versetzt ist, das Wiegegut exakt zu bestimmen und einzugeben. Auch eine vollständige Eingabe kann natürlich vorgesehen sein, damit in den seltenen Fällen, in denen die automatische Erkennung zu keinem Ergebnis führt, das Verfahren angewendet werden kann.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Art des Wiegeguts auch über die Erfassung der Verpackung des Lebensmittels und deren Auswertung erfolgt. Hier kann zum Beispiel der Barcode eines Joghurtbechers erfasst werden, so dass die Eigenschaften des Lebensmittels aus einer Datenbank ausgelesen werden können. Diese Zusatzfunktion ist besonders praktisch, wenn ansonsten nicht analysierbare Lebensmittel mit in die Analyse einbezogen werden sollen, beispielsweise saure Sahne, Salatdressing o. ä. Zutaten.
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Auch eine der Tara-Funktion ähnliche Funktion kann im System und in dem Verfahren, das dem System zugrunde liegt, Verwendung finden. So kann, ähnlich wie bei einer bekannten Zuwiegefunktion, bei der nur das Zusatzgewicht durch ein nachträglich auf die Tragplatte gelegtes Produkt bestimmt wird, auch nur der Nahrungsmittelindexwert eines weiteren Lebensmittels bestimmt und, je nach Anwendungsfall, entweder dem bereits erfassten Nahrungsmittelindexwert zu addiert oder separat von ihm als weiterer Nahrungsmittelindexwert gespeichert werden.
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Die oben beschriebene Funktion lässt sich zum Beispiel dadurch realisieren, dass bei signifikanter Veränderung des Gewichtes, das auf der Tragplatte der Waage liegt, eine Erfassung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt. Das zuvor durchgeführte Verfahren kann dann in dem Datenverarbeitungsprogramm abgespeichert sein und aus dem Gesamtergebnis sowohl der Erkennung des Liegebootes als auch der Berechnung des Nahrungsmittelindexwertes gegebenenfalls wieder herausgerechnet werden. Dies ermöglicht es, auch Waagen mit der oben beschriebenen Zuwiegefunktion mit der Fähigkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausrüsten zu können.
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Die Erfindung umfasst zum einen das Verfahren zum Erkennen des Lebensmittels und zum Bestimmen des Nahrungsmittelindexwertes aus dem Ergebnis dieser Erkennung. Weiterhin umfasst die Erfindung ein System, bestehend zumindest aus einer Waage und einen Datenverarbeitungsgerät, wobei beide Geräte eingerichtet sind, um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können. Schließlich umfasst die Erfindung auch das Datenverarbeitungsprogramm, üblicherweise eine sogenannte APP, zur Durchführung des Verfahrens auf dem Datenverarbeitungsgerät, im Falle der APP dann ein Tablett oder ein Smartphone.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
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In der Zeichnung zeigt 1 ein aus einer Waage 1 und einem in Form eines Smartphones ausgebildeten Datenverarbeitungsgerätes 2 bestehendes System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 1 zeigt eine handelsübliche Küchenwaage als Waage 1 mit einer Tragplatte und einem im unteren Bereich der Tragplatte angeordneten Display 5 zur Anzeige des gemessenen Wertes. Auf der Waage 1 ist als beispielhaftes Wiegegut 3 eine Paprikaschote angeordnet.
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Über die als optisches Erkennungsmittel eingesetzte Kamera des Datenverarbeitungsgerätes 2 wird das Wiegegut 3 erfasst. Das hier als Smartphone ausgebildete Datenverarbeitungsgerät 2 bestimmt auf geeignete Weise die Art des Wiegeguts 3. Dies kann durch Abgleich mit einer Datenbank erfolgen oder auch über eine künstliche Intelligenz oder eine sonstige Logikbetrachtung.
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Nachdem nun die Art des Lebensmittels erkannt wurde, kann zur Steigerung der Genauigkeit des daraus berechneten Nahrungsmittelindexwertes erfindungsgemäß nun neben der Art des Lebensmittels auch dessen Gewicht, das über eine Datenverbindung 6 zur uni- oder bidirektionalen Datenübertragung drahtlos dem Datenverarbeitungsgerät 2 übermittelt wird, berücksichtigt werden. Besondere Inhaltsstoffe oder der Vitamingehalt können ebenfalls über die optische Erkennung abgeschätzt werden.
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Kocht nun zum Beispiel ein Hobbykoch ein Gericht im Rahmen eines Diätplanes, kann das Rezept für dieses Gericht im Datenverarbeitungsgerät 2 hinterlegt sein oder von diesem online abgerufen werden, wobei dem Benutzer dann die zu verwendenden Inhaltsstoffe ggf. zusammen mit den Kochanweisungen angezeigt werden.
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Erhält der Benutzer dann die Anweisung, beispielsweise eine Zucchini zu verwenden, wird er diese auf die Waage 1 legen und das auf der Tragplatte liegende Gemüse abfotografieren, sofern das System nicht dazu eingerichtet ist, dass die optischen Erkennungsmittel permanent die Tragplatte überwachen. Das Abfotografieren der Zucchini kann dann wiederum die Bestimmung des Nahrungsmittelindexwertes auslösen und das Datenverarbeitungsprogramm automatisch veranlassen, mit der Abarbeitung des Rezeptes oder der Anzeige von weiteren Aufforderungen für den Benutzer fortzufahren.
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Gleichzeitig wird der erfasste Nahrungsmittelindexwert gespeichert und gegebenenfalls auch dem Benutzer angezeigt.
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Je nach Wunsch des Benutzers kann auch ein System vorgesehen werden, dass danach folgende Rezeptanweisungen in Abhängigkeit des erfassten Nahrungsmittelindexwertes modifiziert. So kann zum Beispiel dann, wenn der Benutzer eine zu große Zucchini ausgewählt hat, bei anderen Zutaten der Kaloriengehalt automatisch wieder eingespart werden, indem dem Benutzer vorgegeben wird, eine geringere Menge an Kartoffeln zu verwenden.
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Das Datenverarbeitungsprogramm speichert bei diesem Anwendungsfall der Erfindung bevorzugt die Summe der Nahrungsmittelindexwerte, so dass der Benutzer nach Zubereitung seiner Speise die Gesamtzahl ablesen kann oder aus einer Datenbank abrufen kann. Dies kann zum Beispiel dem Benutzer am Ende des Tages anzeigen, welche Kalorienmengen und Vitaminmengen er zu sich genommen hat und ob er nun mit der weiteren Nahrungsmittelaufnahme aufführen sollte oder ob er noch Reserven für eine kleine Speise hat, ohne den Diätplan zu verlassen. Auf gleiche Weise kann auch ein Diabetiker seine Ernährung kontrollieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Waage
- 2
- Datenverarbeitungsgerät
- 3
- Wiegegut
- 4
- Anzeigevorrichtung des Datenverarbeitungsgeräts
- 5
- Display der Waage
- 6
- Datenverbindung
