《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》是合肥美的電冰櫃有限公司於2014年4月3日申請的專利，該專利的公布號為CN103940190A，授權公布日為2014年7月23日，發明人是季濤、方偉軍。
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》提供一種具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法。食品管理系統包括：一個控制器，包含至少一個電源模組；一個微處理器模組；一個語音模組，與所述微處理器模組連線；至少一個音頻驅動放大模組，與所述語音模組連線；和一個食品信息存儲器，與所述微處理器模組相連，用以存儲食品的代碼、名稱、重量、位置以及放入的時間和取出標識；該系統還包括至少一個重量檢測感測器，與微處理器模組連線；至少一個拾音器，與語音模組連線；至少一個喇叭，與音頻驅動放大模組連線；其中所述門開關與微處理器模組連線，以通過門開關給出的信號來激活食品管理系統。該發明的冰櫃能夠對食品進行自動化管理，操作便利、工作可靠且具有相當的實用性。
2020年7月14日，《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法
- 申請人：合肥美的電冰櫃有限公司
- 申請日：2014年4月3日
- 申請號：2014101347599
- 公布號：CN103940190A
- 公布日：2014年7月23日
- 發明人：季濤、方偉軍
- 地址：安徽省合肥市長江西路669號
- Int. Cl.：F25D29/00(2006.01)I
- 代理機構：北京北翔智慧財產權代理有限公司
- 代理人：鐘守期、楊勇
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著生活節奏的不斷加快以及消費者生活水平的不斷提高，人們對作為生活常用品的冰櫃有著越來越高的要求。2014年前，冰櫃已發展為具有食品管理的功能，例如，可以提示用戶冰櫃中有何種食品、食品的存儲期限等。這使得冰櫃不再僅是傳統意義上的帶有儲存功能的溫度調節器，而是一個可以對食品進行分類管理、集儲存與信息功能於一體的現代化管理裝置。
對於冰櫃的食品管理功能，關鍵在於如何識別放入或取出的食品種類以及重量等信息。2014年前的食品輸入方法大多數是手工錄入的方法，或採用條碼掃描的方法，這要求用戶在把食品放入或取出冰櫃時逐一掃描條形碼，導致操作變得複雜、不便利。
2014年前的食品輸入也有採用攝像頭的方法；在這種方法中，冰櫃內置了一個攝像頭，其採用物體識別系統，使得每當有食品放入或取出冰櫃時，攝像頭便會將圖片傳送到網際網路中的圖片搜尋服務，例如，谷歌的圖片搜尋服務，即，無需用戶參與便可判斷用戶往冰櫃里放入或從冰櫃里拿出了什麼東西。然而，這種採用攝像頭方法進行的食品輸入並不可靠且不穩定，需要長達約5秒才能分析特定圖片並返回結果，還時常存在難以識別的情況。
此外，2014年前的食品輸入方法還有採用RFID無線射頻識別技術進行自動識別。然而，在實際生活中，幾乎沒有食品會使用RFID標籤，而且RFID標籤也沒有統一的編碼標準。
因此，需要一種新穎的具有便利性、可靠性和實用性的食品管理系統的冰櫃。
發明內容
專利目的
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》提供一種具有食品管理系統的冰櫃，其能夠對放入或取出冰櫃的食品進行自動化管理，操作便利、工作可靠且具有相當的實用性。
技術方案
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》提供一種如下的具有食品管理系統的冰櫃，其包括箱體、門開關和置物架，所述食品管理系統包括：一個控制器，所述控制器包含：至少一個電源模組；一個微處理器模組；一個語音模組，與所述微處理器模組連線；至少一個音頻驅動放大模組，與所述語音模組連線；和一個食品信息存儲器，與所述微處理器模組相連，用以存儲食品的代碼、名稱、重量、位置以及放入的時間和取出標識；至少一個重量檢測感測器，與所述微處理器模組連線；至少一個拾音器，與所述語音模組連線；至少一個喇叭，與所述音頻驅動放大模組連線；其中所述門開關與所述微處理器模組連線，以通過所述門開關給出的信號來激活所述食品管理系統。
在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個優選實施方案中，所述語音模組能夠將通過所述拾音器輸入的語音信號經過放大、預處理、A/D轉換、數位化處理及特徵提取、模式匹配、模式識別並轉換為微處理器模組可讀取的代碼信息。
在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個優選實施方案中，所述重量檢測感測器安裝在所述置物架下方。
在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個優選實施方案中，所述拾音器安裝在所述控制器中，或者安裝在所述箱體上的一位置處。
在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個優選實施方案中，所述喇叭安裝在所述控制器中，或安裝在所述箱體上的一位置處。
在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個優選實施方案中，所述食品管理系統還包括一個與所述微處理器模組連線的通信模組。
進一步優選地，所述通信模組進一步將經過所述語音模組數位化的語音信號傳送到遠程的雲平台語音識別系統進行語音識別，並將所述雲平台語音識別系統返回的識別結果通過通信的方式傳遞到微處理器模組。
進一步優選地，所述通信模組是Wi-Fi無線通信模組、藍牙無線通信模組或Zigbee通信模組。
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》還提供一種用於前述冰櫃的食品管理方法，所述食品管理方法包括：
通過門開關給出的信號激活食品管理系統；根據放入或取出食品時重量檢測感測器感測到置物架上的重量變化，微處理器模組自動確定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置，並記錄放入時間或取出標識；在置物架上發生重量變化後，微處理器模組通過語音模組、音頻驅動放大模組和喇叭與用戶進行語音互動；通過拾音器語音輸入放入或取出食品的名稱，經由語音模組將語音信息識別並轉換為存儲在食品信息存儲器中的代碼信息；以及根據食品信息存儲器中存儲的食品的名稱、重量、位置及放入時間或取出標識，以及微處理器模組與用戶之間的語音互動，實現對食品的自動化管理。
在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個優選實施方案中，將所述語音信息通過一個額外的通信模組傳送到遠程的雲平台語音識別系統進行語音識別，並將所述雲平台語音識別系統返回的識別結果通過通信的方式傳遞到微處理器模組。
附圖說明
圖1是根據《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的具有食品管理系統的冰櫃的總體示意圖；
圖2是根據《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的一個實施方案的食品管理系統的組成圖；
圖3是根據《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的另一實施方案的食品管理系統的組成圖。
附圖示記：1：箱體；2：門開關；3：置物架；4：重量檢測感測器；5：控制器；6：語音模組；7：拾音器；8：喇叭；9：電源模組；10：微處理器模組；11：音頻驅動放大模組；12：通信模組；20：冰櫃；30：食品管理系統；30’：食品管理系統。
技術領域
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》涉及一種具有食品管理系統的冰櫃及相關的食品管理方法。
權利要求
1.一種具有食品管理系統的冰櫃，其包括箱體、門開關和置物架，其特徵在於，所述食品管理系統包括：一個控制器，所述控制器包含：至少一個電源模組；一個微處理器模組；一個語音模組，與所述微處理器模組連線；至少一個音頻驅動放大模組，與所述語音模組連線；和一個食品信息存儲器，與所述微處理器模組相連，用以存儲食品的代碼、名稱、重量、位置以及放入的時間和取出標識；至少一個重量檢測感測器，與所述微處理器模組連線；至少一個拾音器，與所述語音模組連線；至少一個喇叭，與所述音頻驅動放大模組連線；其中所述門開關與所述微處理器模組連線，以通過所述門開關給出的信號來激活所述食品管理系統。
2.根據權利要求1所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述語音模組能夠將通過所述拾音器輸入的語音信號經過放大、預處理、A/D轉換、數位化處理及特徵提取、模式匹配、模式識別並轉換為微處理器模組可讀取的代碼信息。
3.根據權利要求1所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述重量檢測感測器安裝在所述置物架下方。
4.根據權利要求1所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述拾音器安裝在所述控制器中，或者安裝在所述箱體上的一位置處。
5.根據權利要求1所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述喇叭安裝在所述控制器中，或安裝在所述箱體上的一位置處。
6.根據權利要求1所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述食品管理系統還包括一個與所述微處理器模組連線的通信模組。
7.根據權利要求6所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述通信模組進一步將經過所述語音模組數位化的語音信號傳送到遠程的雲平台語音識別系統進行語音識別，並將所述雲平台語音識別系統返回的識別結果通過通信的方式傳遞到微處理器模組。
8.根據權利要求6所述的具有食品管理系統的冰櫃，其特徵在於，所述通信模組是Wi-Fi無線通信模組、藍牙無線通信模組或Zigbee通信模組。
9.一種用於根據前述權利要求1-8中任一項所述的冰櫃的食品管理方法，其特徵在於，所述食品管理方法包括：通過門開關給出的信號激活食品管理系統；根據放入或取出食品時重量檢測感測器感測到置物架上的重量變化，微處理器模組自動確定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置，並記錄放入時間或取出標識；在置物架上發生重量變化後，微處理器模組通過語音模組、音頻驅動放大模組和喇叭與用戶進行語音互動；通過拾音器語音輸入放入或取出食品的名稱，經由語音模組將語音信息識別並轉換為存儲在食品信息存儲器中的代碼信息；以及根據食品信息存儲器中存儲的食品的名稱、重量、位置及放入時間或取出標識，以及微處理器模組與用戶之間的語音互動，實現對食品的自動化管理。
10.根據權利要求9所述的食品管理方法，其特徵在於，將所述語音信息通過一個額外的通信模組傳送到遠程的雲平台語音識別系統進行語音識別，並將所述雲平台語音識別系統返回的識別結果通過通信的方式傳遞到微處理器模組。
實施方式
參見圖1-2，示出根據《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》一個實施方案的具有食品管理系統30的冰櫃20。冰櫃20包括箱體1、門開關2和置物架3；食品管理系統30包括：
一個控制器5，其包含：一個電源模組9；一個微處理器模組10；一個語音模組6，與所述微處理器模組10連線；一個音頻驅動放大模組11，與所述語音模組6連線；和，一個食品信息存儲器（未示出），與微處理器模組相連，用以存儲食品的代碼、名稱、重量、位置以及放入的時間或取出標識；一個重量檢測感測器4，與所述微處理器模組10連線；一個拾音器7，與所述語音模組6連線，並優選安裝在所述控制器5中或者安裝在所述箱體1上的一位置處；一個喇叭8，與所述音頻驅動放大模組11連線，並優選安裝在所述控制器5中或安裝在所述箱體1上的一位置處；其中所述門開關2與所述微處理器模組10連線，以通過所述門開關2給出的信號來激活所述食品管理系統30。
優選地，語音模組6能夠將通過所述拾音器7輸入的語音信號經過放大、預處理、A/D轉換、數位化處理及特徵提取、模式匹配、模式識別並轉換為微處理器模組10可讀取的代碼信息。
優選地，所述重量檢測感測器4可以安裝在所述置物架3的下方，如圖1中所示，以檢測置物架上重量的變化。
參見圖3，示出根據《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的另一實施方案的食品管理系統30’。與圖2中示出的食品管理系統30不同的是，食品管理系統30’還包括一個與所述微處理器模組10連線的通信模組12，例如可以是Wi-Fi無線通信模組、藍牙無線通信模組或Zigbee通信模組。在這一實施方案的食品管理系統中，藉助於通信模組12進一步將經過語音模組6數位化的語音信號傳送到遠程的雲平台語音識別系統（未示出）進行語音識別，並將所述雲平台語音識別系統返回的識別結果通過通信的方式傳遞到微處理器模組10，以用於食品的自動管理。這一實施方案的食品管理系統能夠處理更大信息量的食品管理，通過將語音信號在遠程識別系統中處理，能夠將識別或讀取更多的關於食品的語音信息。
下面參照圖1-2描述《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的用於上述冰櫃的食品管理方法。該食品管理方法包括：
通過門開關2給出的信號激活食品管理系統30；根據放入或取出食品時重量檢測感測器4來感測置物架3上的重量變化，微處理器模組10自動確定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置，並記錄放入時間或取出標識；在置物架3上發生重量變化後，微處理器模組10通過語音模組6、音頻驅動放大模組11和喇叭8與用戶進行語音互動；通過拾音器7語音輸入放入或取出食品的名稱，經由語音模組6將語音信息識別並轉換為存儲在食品信息存儲器中的代碼信息；以及根據食品信息存儲器中存儲的食品的名稱、重量、位置及放入時間或取出標識，以及微處理器模組10與用戶之間的語音互動，對食品進行自動化管理。
優選地，在《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的食品管理方法中，可以將所述語音信息通過一個額外的通信模組傳送到遠程的雲平台語音識別系統進行語音識別，並將所述雲平台語音識別系統返回的識別結果通過通信的方式傳遞到微處理器模組。
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的具有食品管理系統的冰櫃通過語音模組、音頻驅動放大模組、喇叭及拾音器能夠與用戶進行簡單的語音對話。例如，當用戶打開冰櫃的門，將食品放入置物架上，食品管理系統檢測到門開關信號進而激活食品管理系統，同時通過設定在置物架下方的重量檢測感測器檢測到置物架上的重量變化，進而使食品管理系統與用戶進行簡單的語音對話，例如，“您剛才放入的是什麼？”，用戶只要回答食品的名稱即可，用戶的語音輸入通過拾音器進入語音識別及轉化模組進行識別和轉換，並將識別的代碼信息存儲到食品信息存儲器中，記錄下食品的名稱、重量、放入位置、放入時間（由此確定保質期，以對即將過期的食品給予語音提醒），以對食品進行自動管理。或者，為了減少錯誤，食品管理系統將自動識別出的食品名稱詢問用戶，得到用戶的肯定回答後，再增加進入食品信息存儲器。
當從冰櫃中取出食品時，由於重量減輕，食品管理系統可以自動找到與之重量匹配的食品，並從食品信息存儲器中將其刪除，或者，為了減少錯誤，食品管理系統可以通過語音模組、音頻驅動放大模組和喇叭與用戶進行語音互動，將自動識別出的食品名稱詢問用戶，得到用戶的肯定回答後，再將該取出的食品從食品信息存儲器中刪除。如果取出的只是食品的一部分，也需要通過對話的形式確定食品名稱，並從食品信息存儲器中核減該食品的重量；另外，根據食品信息存儲器中記錄的信息，如果取出的食品即將過期或已經過期，食品管理系統能夠給予語音提醒。
《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》的具有食品管理系統的冰櫃具有友好的人機語音互動界面，以及簡單的語音輸入方式，能夠自動確定食品存放的位置，並且在一定條件下能自動確定所取出的食品類型及數量。
榮譽表彰
2020年7月14日，《具有食品管理系統的冰櫃及食品管理方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
