Brevet FR2817038A1 — publié le 20020524

BALANCE DE CUISINE La présente invention concerne une balance de cuisine du type électronique comprenant un microcontrôleur relié à un capteur de poids et à des moyens d'affichage. Le microcontrôleur comporte des moyens de programmation adaptés à traiter le signal reçu du capteur de poids et à envoyer une information relative au poids mesuré aux moyens d'affichage. Ce type de balance, très utilisé pour la préparation de repas, ne fournit pas à l'utilisateur d'indication sur la manière de cuire les aliments. Il doit donc se reporter à un livre de recette ou à un guide d'utilisation de son appareil de cuisson. Ces documents ne sont pas toujours disponibles et leur consultation entraîne une perte de temps. Dans les livres de recettes les indications de durée er de température de cuisson sont déterminées pour un certain nombre de parts auquel correspond un certain poids d'aliment. Bien entendu pour passer d'une recette pour 4 personnes à une recette pour 8 personnes, l'utilisateur peut multiplier par deux les quantités de nourriture. Mais, s'il applique cette règle à la durée de cuisson le résultat ne sera pas optimum. Par exemple, une recette pour 3 personnes préconise de cuire un rôti de boeuf de 500g pendant 20mn. L'utilisateur voulant préparer un rôti de lkg sera tenté de choisir une durée de cuisson de 40mn. Or le résultat ne sera pas satisfaisant, en effet l'expérience montre que la durée de cuisson idéale dans ce cas est de 32mn. Le but de l'invention est de réaliser une balance ménagère offrant, en plus de l'indication de poids, des informations précises notamment sur les paramètres de cuisson d'un aliment, ceci tout en conservant une grande facilité d'utilisation et un coût de fabrication acceptable. Selon l'invention le microcontrôleur de la balance comporte des moyens de mémorisation contenant une liste d'aliments susceptibles d'être cuits, chaque aliment de la liste étant associé par les moyens de programmation du microcontrôleur à un algorithme de calcul d'une durée de cuisson et d'un paramètre de chauffage en fonction du signal reçu du capteur de poids, ledit microcontrôleur étant relié à des moyens de sélection d'un aliment de la liste mémorisée. Pour le paramètre de chauffage il peut s'agir d'une indication de température si l'appareil de cuisson est muni d'un thermostat, mais il peut s'agir aussi d'une indication de puissance de chauffage. Grâce à cette disposition, l'utilisateur obtient les paramètres de cuisson de manière simple en pesant l'aliment. L'emploi d'un microcontrôleur permet d'utiliser un algorithme suffisamment élaboré pour donner des indications permettant une cuisson parfaite quel que soit le poids de l'aliment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues de face d'une balance de cuisine selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique des éléments électroniques mis en oeuvres pour réaliser la balance représentée aux figures 1 et 2. A la figure 1, on a représenté schématiquement une balance de cuisine qui comprend de manière bien connue un plateau 1 destiné à recevoir un aliment 2 à peser, cet aliment étant éventuellement disposé dans un plat 3. Le plateau 1 est mobile verticalement par rapport à un boîtier 4 qui forme le corps de la balance. Ce boîtier 4 comporte une touche, non représentée, permettant de mettre sous tension la balance, une touche 5 permettant d'effectuer la tare avant la pesée, ainsi que des moyens d'affichage 6. Dans le mode de réalisation décrit les moyens d'affichage 6 sont réalisés à l'aide d'un écran à cristaux liquides muni de deux lignes d'affichage 7 et 8. Comme on l'a représenté schématiquement à la figure 3, où pour des raisons de commodité on a conservé les mêmes références qu'aux figures 1 et 2, un capteur de poids 10 est agencé sous le plateau 1 de la balance. Ce capteur 10 est relié à un microcontrôleur 11 comportant des moyens de programmation adaptés à traiter le signal reçu du capteur 10 et à envoyer une information relative au poids mesuré aux moyens d'affichage 6. Les moyens de programmation du microcontrôleur sont réalisés de manière connue par un programme informatique qui est exécuté par le calculateur 12 du microcontrôleur 11. Le programme informatique est conservé dans la mémoire permanente de type ROM 13 du microcontrôleur sous forme d'une série d'instructions. Pour le capteur de poids 10 on peut utiliser une jauge de contrainte dont la résistance varie en fonction de la pression exercée sur le plateau 1. Dans ce cas un circuit de traitement du signal 14 est disposé entre le capteur 10 et le microcontrôleur 11 afin que les caractéristiques du signal soient adaptées à l'entrée du microcontrôleur. Selon l'invention, le microcontrôleur 11 comporte des moyens de mémorisation 15 contenant une liste d'aliments susceptibles d'être cuits, chaque aliment de la liste étant associé par les moyens de programmation à un algorithme de calcul d'une durée de cuisson et d'un paramètre de chauffage en fonction du signal reçu du capteur de poids 10, ledit microcontrôleur étant relié à des moyens de sélection 18 d'un aliment de la liste mémorisée. Le paramètre de chauffage pour la cuisson peut être une indication de température pour régler correctement le thermostat d'un four à gaz ou d'un four électrique à résistances chauffantes, mais ce paramètre de chauffage peut aussi être une indication de puissance de chauffage. Par exemple, si l'appareil de cuisson est un four à micro-ondes, le paramètre de chauffage pourra prendre les valeurs suivantes :"Pleine puissance" ;"Puissance réduite" ;"Position décongélation". Pour les moyens de mémorisation 15 de la liste d'aliment on peut utiliser une partie de la mémoire ROM 13 du microcontrôleur. Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de sélection 18 d'un aliment comprennent une touche 19 permettant d'afficher successivement les aliments de la liste mémorisée, les moyens de programmation étant adaptés à calculer et à afficher la durée de cuisson et le paramètre de chauffage selon l'algorithme associé à l'aliment affiché en fonction du signal reçu du capteur de poids. Ainsi, après la mise sous tension de la balance, une pression sur la touche 19 permet d'afficher le premier aliment de la liste mémorisée et entraîne simultanément le calcul et l'affichage des paramètres de cuisson correspondants à cet aliment. Les pressions suivantes sur la touche 19 affichent successivement les aliments suivants de la liste mémorisée et leurs paramètres de cuisson respectifs. Grâce à cette disposition l'utilisateur obtient de manière simple et rapide une information sur les paramètres de cuisson de l'aliment qu'il désire. Pour améliorer le confort d'utilisation, les moyens de sélection comprennent deux touches 19,20, la première touche 19 permettant d'afficher successivement les aliments de la liste mémorisée dans un premier sens, la deuxième touche 20 permettant d'afficher successivement les aliments de la liste mémorisée dans un deuxième sens. La deuxième touche 20 permet ainsi à l'utilisateur, qui a dépassé l'aliment de son choix, de revenir en arrière sans devoir parcourir de nouveau la liste complète des aliments. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de programmation sont adaptés à réitérer périodiquement le calcul de la durée et de la température de cuisson de l'aliment affiché en fonction du signal reçu du capteur de poids 10. Grâce à cette disposition l'utilisateur qui ajoute ou retire des aliments obtient de nouveaux paramètres de cuisson dans les secondes suivantes de manière automatique. Suivant une autre caractéristique de l'invention les moyens de programmation du microcontrôleur sont aptes à afficher de manière alternative l'aliment sélectionné et le poids mesuré sur la première ligne 7 de l'écran à cristaux liquides 6, la durée de cuisson et le paramètre de chauffage étant affichées sur la deuxième ligne 8. Cette disposition permet à l'utilisateur de se rendre facilement compte si un temps de cuisson relativement long n'est pas dû à une erreur de tare de la balance. Si les indications fournies par la balance sont destinées à un appareil de cuisson contrôlé par un thermostat, le paramètre de chauffage correspond à une température de cuisson. Dans ce cas, le microcontrôleur peut être relié à une touche 22 permettant de changer l'unité d'affichage de la température de cuisson calculée par les moyens de programmation. Par exemple cette touche 22 de changement d'unité peut permettre de passer d'un affichage de la température en degré Celsius, comme représenté à la figure 1, à un affichage en indice de thermostat tel que représenté à la figure 2. Ainsi les informations fournies par la balance sont directement utilisables quel que soit le type de graduation du thermostat de l'appareil de cuisson. Les durées de cuisson d'un aliment en fonction de son poids ont été déterminées de manière empirique grâce à de nombreux essais. Les résultats obtenus montrent que la durée de cuisson n'est pas directement proportionnelle au poids de l'aliment. De même, l'expérience montre qu'il peut être utile d'augmenter légèrement la température de cuisson ou la puissance de chauffage si l'aliment est assez lourd afin de ne pas trop allonger le temps de cuisson. Afin que les indications fournies par la balance soient les plus proches possibles de celles déterminées par l'expérience, l'algorithme de calcul de la durée de cuisson d'un aliment, et éventuellement du paramètre de chauffage, comprend une première fonction du poids pour une première plage de poids et une deuxième fonction du poids pour une deuxième plage de poids. Pour ces fonctions on peut utiliser des fonctions linéaires du type : D= aP + b Où D représente la durée de cuisson, P le poids mesuré par la balance, et où a et b sont deux coefficients caractéristiques de l'aliment pour la plage de poids considérée. Bien entendu, il est possible d'utiliser d'autres types de fonctions ou de multiplier le nombre de plages de poids. Selon l'invention, l'algorithme de calcul de la durée de cuisson d'un aliment comporte une valeur minimum de poids en deçà de laquelle aucune indication de durée n'est calculée. En effet pour des poids trop réduits la durée de cuisson est assez variable selon le plat ou l'appareil utilisé et le résultat obtenu en suivant les indications de la balance pourrait être décevant. Le tableau ci-dessous regroupe quelques exemples d'algorithmes ainsi définis, où P représente le poids de l'aliment exprimé en gramme, D la durée de cuisson exprimée en minutes et T la température exprimée en degré Celsius ou en indice de thermostat. Aliment Première plage de Deuxième plage de poids poids Rôti de boeuf De 300gr à 800gr De 801gr à 3000gr D = 0,03P + 2 D = 0, 022P + 8 T = 240oC ou Th 8 T = 240oC ou Th 8 Rôti de porc De 300gr à 1000gr De 1001gr à 3000gr D = 0, 05P + 8 D= 0, 035P + 15 T= 210oC ou Th 7T=240 C ou Th 8 Poisson De 200gr à 1000gr De 1001gr à 3000gr D = 0, 02P + 8 D = 0, 012P + 16 T= 180oC ou Th 6 T= 180oC ou Th 6 Gratin de De 400gr à 1000gr De 1001gr à 3000gr pommes de D = 0, 015P + 25 D = 0, 01P + 30 terre T= 180oC ou Th 6 T= 180 C ou Th 6 L'usage de ce type d'algorithme permet de limiter le nombre de paramètres à mémoriser pour chaque aliment et n'exige pas une puissance de calcul importante. Ainsi on peut utiliser un microcontrôleur 4 ou 8 bits peu onéreux avec 2 Ko de mémoire ROM. Mais bien entendu, l'invention n'exclue pas l'utilisation d'autres types d'algorithmes pour le calcul des paramètres de cuisson. On peut en outre prévoir une touche 24 reliée au microcontrôleur 11 et agissant sur les moyens de programmation de manière à modifier la durée de cuisson d'un aliment en fonction du degré de cuisson désiré par l'utilisateur. L'actionnement de cette couche multiplie de la durée de cuisson par différents coefficients et entraîne l'affichage sur l'écran 6 d'un message précisant le degré de cuisson obtenu. Par exemple, une première pression sur la touche 24 multiplie la durée de cuisson par 1,15 et affiche la mention"BIEN CUIT", tandis que qu'une seconde pression multiplie le temps de cuisson par 0,85 et affiche la mention"SAIGNANT". Une troisième pression permet de revenir aux indications initiales. Cette disposition permet d'affiner les indications fournies à l'utilisateur sans allonger la liste des aliments. En effet la liste des aliments pourrait contenir des subdivisions pour chaque aliment précisant le degré de cuisson souhaité, par exemple Rôti de boeuf saignant, Rôti de boeuf à point, Rôti de boeuf bien cuit. Mais dans ce cas le nombre d'aliments mémorisés serait trop important pour permettre une utilisation rapide de la balance. De manière préférentielle, le microcontrôleur est relié à une mémoire reprogrammable 25 dans laquelle les moyens de programmation inscrivent pour chaque aliment le dernier degré de cuisson choisi par l'utilisateur. Cette mémoire reprogrammable 25 de type EEPROM permet de conserver le dernier degré de cuisson choisi pour un aliment même après mise hors tension de la balance. Lors d'une utilisation ultérieure les moyens de programmation sont adaptés à lire le contenu de cette mémoire reprogrammable 25 et à afficher le degré de cuisson correspondant aux préférences de l'utilisateur. Ainsi l'invention répond aussi au souci de l'utilisateur de connaître les paramètres de cuisson donnant un résultat de cuisson optimum en fonction du poids de l'aliment. Ce mode de réalisation décrit à titre d'exemple n'est pas limitatif et n'exclut pas la possibilité que la balance donne d'autres indications, en plus des paramètres de cuisson, comme le nombre de calories de l'aliment. REVENDICATIONS 1. Balance de cuisine comprenant un microcontrôleur (11) relié à un capteur de poids (10) et à des moyens d'affichage (6), ledit microcontrôleur (11) comportant des moyens de programmation adaptés à traiter le signal reçu du capteur de poids (10) et à envoyer une information relative au poids mesuré aux moyens d'affichage (6), caractérisée en ce que le microcontrôleur comporte des moyens de mémorisation (15) contenant une liste d'aliments susceptibles d'être cuits, chaque aliment de la liste étant associé par les moyens de programmation à un algorithme de calcul d'au moins une durée de cuisson et d'un paramètre de chauffage en fonction du signal reçu du capteur de poids (10), ledit micrccontrôleur étant relié à des moyens de sélection (18) d'un aliment de la liste mémorisée. 2. Balance de cuisine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de sélection (18) d'un aliment comprennent au moins une touche (19) permettant d'afficher successivement les aliments de la liste mémorisée, les moyens de programmation étant adaptés à calculer et à afficher la durée de cuisson et le paramètre de chauffage selon l'algorithme associé à l'aliment affiché en fonction du signal reçu du capteur de poids (10). 3. Balance de cuisine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de programmation sont adaptés à réitérer périodiquement le calcul de la durée de cuisson et du paramètre de chauffage de l'aliment affiché en fonction du signal reçu du capteur de poids (10) au moment du calcul. 4. Balance de cuisine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens de sélection (18) comprennent deux touches (19,20), la première touche (19) permettant d'afficher successivement les aliments de la liste mémorisée dans un premier sens, la deuxième touche (20) permettant d'afficher successivement les aliments de la liste mémorisée dans un deuxième sens. 5. Balance de cuisine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le paramètre de chauffage correspond à une température de cuisson et le microcontrôleur (11) est relié à une touche (22) permettant de changer l'unité d'affichage de la température de cuisson calculée par les moyens de programmation. 6. Balance de cuisine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'algorithme de calcul de la durée de cuisson d'un aliment comprend une première fonction du poids pour une première plage de poids et une deuxième fonction du poids pour une deuxième plage de poids. 7. Balance de cuisine selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'algorithme de calcul de la durée de cuisson d'un aliment comporte une valeur minimum de poids en deçà de laquelle aucune indication de durée n'est calculée. 8. Balance de cuisine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 où les moyens d'affichages (6) sont constitués d'un écran à cristaux liquides comportant au moins deux lignes (7,8), caractérisée en ce que les moyens de programmation du microcontrôleur sont aptes à afficher de manière alternative l'aliment sélectionné et le poids mesuré sur la première ligne (7) de l'écran, et aptes à afficher la durée de cuisson et le paramètre de chauffage sur la deuxième ligne (8) de l'écran. 9. Balance de cuisine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le microcontrôleur (11) est relié à une touche (24) agissant sur les moyens de programmation de manière à modifier la durée de cuisson d'un aliment en fonction du degré de cuisson désiré. 10. Balance de cuisine selon la revendication 9, caractérisée en ce que le microcontrôleur (11) est relié à une mémoire reprogrammable (25) dans laquelle les moyens de programmation mémorisent pour chaque aliment le dernier degré de cuisson choisi par l'utilisateur.