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1、(10)申请公布号 CN 103940190 A (43)申请公布日 2014.07.23 CN 103940190 A (21)申请号 201410134759.9 (22)申请日 2014.04.03 F25D 29/00(2006.01) (71)申请人 合肥美的电冰箱有限公司 地址 230088 安徽省合肥市长江西路 669 号 (72)发明人 季涛 方伟军 (74)专利代理机构 北京北翔知识产权代理有限 公司 11285 代理人 钟守期 杨勇 (54) 发明名称 具有食品管理系统的冰箱及食品管理方法 (57) 摘要 本发明提供一种具有食品管理系统的冰箱及 食品管理方法。食品管理系统包。
2、括 ： 一个控制器， 包含至少一个电源模块 ； 一个微处理器模块 ； 一 个语音模块， 与所述微处理器模块连接 ； 至少一 个音频驱动放大模块， 与所述语音模块连接 ； 和 一个食品信息存储器， 与所述微处理器模块相连， 用以存储食品的代码、 名称、 重量、 位置以及放入 的时间和取出标识 ； 该系统还包括至少一个重量 检测传感器， 与微处理器模块连接 ； 至少一个拾 音器， 与语音模块连接 ； 至少一个喇叭， 与音频驱 动放大模块连接 ； 其中所述门开关与微处理器模 块连接， 以通过门开关给出的信号来激活食品管 理系统。本发明的冰箱能够对食品进行自动化管 理， 操作便利、 工作可靠且具有相当。
3、的实用性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103940190 A CN 103940190 A 1/2 页 2 1. 一种具有食品管理系统的冰箱， 其包括箱体、 门开关和置物架， 其特征在于， 所述食 品管理系统包括 ： 一个控制器， 所述控制器包含 ： 至少一个电源模块 ； 一个微处理器模块 ； 一个语音模块， 与所述微处理器模块连接 ； 至少一个音频驱动放大模块， 与所述语音模块连接 ； 和 一个食品信息存储器， 与所述微处。
4、理器模块相连， 用以存储食品的代码、 名称、 重量、 位 置以及放入的时间和取出标识 ； 至少一个重量检测传感器， 与所述微处理器模块连接 ； 至少一个拾音器， 与所述语音模块连接 ； 至少一个喇叭， 与所述音频驱动放大模块连接 ； 其中所述门开关与所述微处理器模块连接， 以通过所述门开关给出的信号来激活所述 食品管理系统。 2. 根据权利要求 1 所述的具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述语音模块能够 将通过所述拾音器输入的语音信号经过放大、 预处理、 A/D 转换、 数字化处理及特征提取、 模 式匹配、 模式识别并转换为微处理器模块可读取的代码信息。 3. 根据权利要求 1 所述的。
5、具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述重量检测传感 器安装在所述置物架下方。 4. 根据权利要求 1 所述的具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述拾音器安装在 所述控制器中， 或者安装在所述箱体上的一位置处。 5. 根据权利要求 1 所述的具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述喇叭安装在所 述控制器中， 或安装在所述箱体上的一位置处。 6. 根据权利要求 1 所述的具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述食品管理系统 还包括一个与所述微处理器模块连接的通信模块。 7. 根据权利要求 6 所述的具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述通信模块进一 步将经过所述语音模块数。
6、字化的语音信号发送到远程的云平台语音识别系统进行语音识 别， 并将所述云平台语音识别系统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块。 8. 根据权利要求 6 所述的具有食品管理系统的冰箱， 其特征在于， 所述通信模块是 Wi-Fi 无线通信模块、 蓝牙无线通信模块或 Zigbee 通信模块。 9. 一种用于根据前述权利要求 1-8 中任一项所述的冰箱的食品管理方法， 其特征在 于， 所述食品管理方法包括 ： 通过门开关给出的信号激活食品管理系统 ； 根据放入或取出食品时重量检测传感器感测到置物架上的重量变化， 微处理器模块自 动确定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置， 并记录放入时间或。
7、取出标识 ； 在置物架上发生重量变化后， 微处理器模块通过语音模块、 音频驱动放大模块和喇叭 与用户进行语音交互 ； 通过拾音器语音输入放入或取出食品的名称， 经由语音模块将语音信息识别并转换为 存储在食品信息存储器中的代码信息 ； 以及 权 利 要 求 书 CN 103940190 A 2 2/2 页 3 根据食品信息存储器中存储的食品的名称、 重量、 位置及放入时间或取出标识， 以及微 处理器模块与用户之间的语音交互， 实现对食品的自动化管理。 10. 根据权利要求 9 所述的食品管理方法， 其特征在于， 将所述语音信息通过一个额外 的通信模块发送到远程的云平台语音识别系统进行语音识别， 。
8、并将所述云平台语音识别系 统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块。 权 利 要 求 书 CN 103940190 A 3 1/4 页 4 具有食品管理系统的冰箱及食品管理方法 技术领域 0001 本发明涉及一种具有食品管理系统的冰箱及相关的食品管理方法。 背景技术 0002 随着生活节奏的不断加快以及消费者生活水平的不断提高， 人们对作为生活常用 品的冰箱有着越来越高的要求。目前， 冰箱已发展为具有食品管理的功能， 例如， 可以提示 用户冰箱中有何种食品、 食品的存储期限等。这使得冰箱不再仅是传统意义上的带有储存 功能的温度调节器， 而是一个可以对食品进行分类管理、 集储存与信息功能。
9、于一体的现代 化管理装置。 0003 对于冰箱的食品管理功能， 关键在于如何识别放入或取出的食品种类以及重量等 信息。 目前的食品输入方法大多数是手工录入的方法， 或采用条码扫描的方法， 这要求用户 在把食品放入或取出冰箱时逐一扫描条形码， 导致操作变得复杂、 不便利。 0004 目前的食品输入也有采用摄像头的方法 ； 在这种方法中， 冰箱内置了一个摄像头， 其采用物体识别系统， 使得每当有食品放入或取出冰箱时， 摄像头便会将图片发送到互联 网中的图片搜索服务， 例如， 谷歌的图片搜索服务， 即， 无需用户参与便可判断用户往冰箱 里放入或从冰箱里拿出了什么东西。然而， 这种采用摄像头方法进行的。
10、食品输入并不可靠 且不稳定， 需要长达约 5s 才能分析特定图片并返回结果， 还时常存在难以识别的情况。 0005 此外， 目前的食品输入方法还有采用 RFID 无线射频识别技术进行自动识别。然 而， 在实际生活中， 几乎没有食品会使用RFID标签， 而且RFID标签也没有统一的编码标准。 0006 因此， 需要一种新颖的具有便利性、 可靠性和实用性的食品管理系统的冰箱。 发明内容 0007 本发明提供一种具有食品管理系统的冰箱， 其能够对放入或取出冰箱的食品进行 自动化管理， 操作便利、 工作可靠且具有相当的实用性。 0008 具体地， 本发明提供一种如下的具有食品管理系统的冰箱， 其包括箱。
11、体、 门开关和 置物架， 所述食品管理系统包括 ： 0009 一个控制器， 所述控制器包含 ： 0010 至少一个电源模块 ； 0011 一个微处理器模块 ； 0012 一个语音模块， 与所述微处理器模块连接 ； 0013 至少一个音频驱动放大模块， 与所述语音模块连接 ； 和 0014 一个食品信息存储器， 与所述微处理器模块相连， 用以存储食品的代码、 名称、 重 量、 位置以及放入的时间和取出标识 ； 0015 至少一个重量检测传感器， 与所述微处理器模块连接 ； 0016 至少一个拾音器， 与所述语音模块连接 ； 0017 至少一个喇叭， 与所述音频驱动放大模块连接 ； 说 明 书 C。
12、N 103940190 A 4 2/4 页 5 0018 其中所述门开关与所述微处理器模块连接， 以通过所述门开关给出的信号来激活 所述食品管理系统。 0019 在本发明的一个优选实施方案中， 所述语音模块能够将通过所述拾音器输入的语 音信号经过放大、 预处理、 A/D 转换、 数字化处理及特征提取、 模式匹配、 模式识别并转换为 微处理器模块可读取的代码信息。 0020 在本发明的一个优选实施方案中， 所述重量检测传感器安装在所述置物架下方。 0021 在本发明的一个优选实施方案中， 所述拾音器安装在所述控制器中， 或者安装在 所述箱体上的一位置处。 0022 在本发明的一个优选实施方案中，。
13、 所述喇叭安装在所述控制器中， 或安装在所述 箱体上的一位置处。 0023 在本发明的一个优选实施方案中， 所述食品管理系统还包括一个与所述微处理器 模块连接的通信模块。 0024 进一步优选地， 所述通信模块进一步将经过所述语音模块数字化的语音信号发送 到远程的云平台语音识别系统进行语音识别， 并将所述云平台语音识别系统返回的识别结 果通过通信的方式传递到微处理器模块。 0025 进一步优选地， 所述通信模块是 Wi-Fi 无线通信模块、 蓝牙无线通信模块或 Zigbee 通信模块。 0026 本发明还提供一种用于前述冰箱的食品管理方法， 所述食品管理方法包括 ： 0027 通过门开关给出的。
14、信号激活食品管理系统 ； 0028 根据放入或取出食品时重量检测传感器感测到置物架上的重量变化， 微处理器模 块自动确定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置， 并记录放入时间或取出标识 ； 0029 在置物架上发生重量变化后， 微处理器模块通过语音模块、 音频驱动放大模块和 喇叭与用户进行语音交互 ； 0030 通过拾音器语音输入放入或取出食品的名称， 经由语音模块将语音信息识别并转 换为存储在食品信息存储器中的代码信息 ； 以及 0031 根据食品信息存储器中存储的食品的名称、 重量、 位置及放入时间或取出标识， 以 及微处理器模块与用户之间的语音交互， 实现对食品的自动化管理。 0032。
15、 在本发明的一个优选实施方案中， 将所述语音信息通过一个额外的通信模块发送 到远程的云平台语音识别系统进行语音识别， 并将所述云平台语音识别系统返回的识别结 果通过通信的方式传递到微处理器模块。 附图说明 0033 参考以下附图， 结合下文非限制性的示例性实施方案能够更好地理解本发明， 在 附图中， 相同的参考标号表示相同的部件或部分。应理解， 这些附图是非限制性的， 未必按 比例绘制， 且基于附图绘制的限制， 有些特征可能未示出或未作标记。在附图中 ： 0034 图 1 是根据本发明的具有食品管理系统的冰箱的总体示意图 ； 0035 图 2 是根据本发明的一个实施方案的食品管理系统的组成图 。
16、； 以及 0036 图 3 是根据本发明的另一实施方案的食品管理系统的组成图。 0037 附图标记 ： 说 明 书 CN 103940190 A 5 3/4 页 6 0038 1 ： 箱体 ； 2 ： 门开关 ； 0039 3 ： 置物架 ； 4 ： 重量检测传感器 ； 0040 5 ： 控制器 ； 6 ： 语音模块 ； 0041 7 ： 拾音器 ； 8 ： 喇叭 ； 0042 9 ： 电源模块 ； 10 ： 微处理器模块 ； 0043 11 ： 音频驱动放大模块 ； 12 ： 通信模块 ； 0044 20 ： 冰箱 ； 30 ： 食品管理系统 ； 0045 30 ： 食品管理系统。 具体实施。
17、方式 0046 应理解， 以下实施方案仅是举例性的， 对本发明不构成限制。 本发明的保护范围由 权利要求书限定。 还应理解， 在实施本发明的过程中， 不必包括下述实施方案中的所有技术 特征， 这些技术特征可以有多种组合。 0047 本领域技术人员应理解， 为了简明起见， 未必在此详述冰箱中的所有部件， 对于一 些常规部件 （例如， 箱体、 门开关、 置物架等） 的详细描述在此略去。 0048 下文将参照图 1-3 描述本发明的具有食品管理系统的冰箱。 0049 参见图 1-2， 示出根据本发明一个实施方案的具有食品管理系统 30 的冰箱 20。冰 箱 20 包括箱体 1、 门开关 2 和置物架。
18、 3 ； 食品管理系统 30 包括 ： 0050 一个控制器 5， 其包含 ： 一个电源模块 9 ； 一个微处理器模块 10 ； 一个语音模块 6， 与所述微处理器模块10连接 ； 一个音频驱动放大模块11， 与所述语音模块6连接 ； 和， 一个 食品信息存储器 （未示出） ， 与微处理器模块相连， 用以存储食品的代码、 名称、 重量、 位置以 及放入的时间或取出标识 ； 0051 一个重量检测传感器 4， 与所述微处理器模块 10 连接 ； 0052 一个拾音器 7， 与所述语音模块 6 连接， 并优选安装在所述控制器 5 中或者安装在 所述箱体 1 上的一位置处 ； 0053 一个喇叭8，。
19、 与所述音频驱动放大模块11连接， 并优选安装在所述控制器5中或安 装在所述箱体 1 上的一位置处 ； 0054 其中所述门开关 2 与所述微处理器模块 10 连接， 以通过所述门开关 2 给出的信号 来激活所述食品管理系统 30。 0055 优选地， 语音模块 6 能够将通过所述拾音器 7 输入的语音信号经过放大、 预处理、 A/D 转换、 数字化处理及特征提取、 模式匹配、 模式识别并转换为微处理器模块 10 可读取的 代码信息。 0056 优选地， 所述重量检测传感器 4 可以安装在所述置物架 3 的下方， 如图 1 中所示， 以检测置物架上重量的变化。 0057 参见图 3， 示出根据。
20、本发明的另一实施方案的食品管理系统 30 。与图 2 中示出的 食品管理系统 30 不同的是， 食品管理系统 30 还包括一个与所述微处理器模块 10 连接的 通信模块 12， 例如可以是 Wi-Fi 无线通信模块、 蓝牙无线通信模块或 Zigbee 通信模块。在 这一实施方案的食品管理系统中， 借助于通信模块12进一步将经过语音模块6数字化的语 音信号发送到远程的云平台语音识别系统 （未示出） 进行语音识别， 并将所述云平台语音识 说 明 书 CN 103940190 A 6 4/4 页 7 别系统返回的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块 10， 以用于食品的自动管理。 这一实施方案的。
21、食品管理系统能够处理更大信息量的食品管理， 通过将语音信号在远程识 别系统中处理， 能够将识别或读取更多的关于食品的语音信息。 0058 下面参照图 1-2 描述本发明的用于上述冰箱的食品管理方法。该食品管理方法包 括 ： 0059 通过门开关 2 给出的信号激活食品管理系统 30 ； 0060 根据放入或取出食品时重量检测传感器 4 来感测置物架 3 上的重量变化， 微处理 器模块 10 自动确定放入或取出食品的重量和不同的置物架位置， 并记录放入时间或取出 标识 ； 0061 在置物架3上发生重量变化后， 微处理器模块10通过语音模块6、 音频驱动放大模 块 11 和喇叭 8 与用户进行语。
22、音交互 ； 0062 通过拾音器 7 语音输入放入或取出食品的名称， 经由语音模块 6 将语音信息识别 并转换为存储在食品信息存储器中的代码信息 ； 以及 0063 根据食品信息存储器中存储的食品的名称、 重量、 位置及放入时间或取出标识， 以 及微处理器模块 10 与用户之间的语音交互， 对食品进行自动化管理。 0064 优选地， 在本发明的食品管理方法中， 可以将所述语音信息通过一个额外的通信 模块发送到远程的云平台语音识别系统进行语音识别， 并将所述云平台语音识别系统返回 的识别结果通过通信的方式传递到微处理器模块。 0065 本发明的具有食品管理系统的冰箱通过语音模块、 音频驱动放大模。
23、块、 喇叭及拾 音器能够与用户进行简单的语音对话。例如， 当用户打开冰箱的门， 将食品放入置物架上， 食品管理系统检测到门开关信号进而激活食品管理系统， 同时通过设置在置物架下方的重 量检测传感器检测到置物架上的重量变化， 进而使食品管理系统与用户进行简单的语音对 话， 例如，“您刚才放入的是什么？ ” ， 用户只要回答食品的名称即可， 用户的语音输入通过拾 音器进入语音识别及转化模块进行识别和转换， 并将识别的代码信息存储到食品信息存储 器中， 记录下食品的名称、 重量、 放入位置、 放入时间 （由此确定保质期， 以对即将过期的食 品给予语音提醒） ， 以对食品进行自动管理。或者， 为了减少。
24、错误， 食品管理系统将自动识别 出的食品名称询问用户， 得到用户的肯定回答后， 再增加进入食品信息存储器。 0066 当从冰箱中取出食品时， 由于重量减轻， 食品管理系统可以自动找到与之重量匹 配的食品， 并从食品信息存储器中将其删除， 或者， 为了减少错误， 食品管理系统可以通过 语音模块、 音频驱动放大模块和喇叭与用户进行语音交互， 将自动识别出的食品名称询问 用户， 得到用户的肯定回答后， 再将该取出的食品从食品信息存储器中删除。如果取出的 只是食品的一部分， 也需要通过对话的形式确定食品名称， 并从食品信息存储器中核减该 食品的重量 ； 另外， 根据食品信息存储器中记录的信息， 如果取。
25、出的食品即将过期或已经过 期， 食品管理系统能够给予语音提醒。 0067 本发明的具有食品管理系统的冰箱具有友好的人机语音交互界面， 以及简单的语 音输入方式， 能够自动确定食品存放的位置， 并且在一定条件下能自动确定所取出的食品 类型及数量。 0068 应理解， 在不偏离本发明的实质精神的情况下， 任何对于本发明的改进、 变型或修 改， 都旨在被包括在本发明所附的权利要求书的保护范围之内。 说 明 书 CN 103940190 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103940190 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103940190 A 9 。