ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ РУЧКА ДЛЯ КРЫШКИ ПОСУДЫ
SMART HANDLE FOR COOKWARE LID

Область техники
Изобретение относится к деталям крышек для кухонной посуды, в частности, к программируемым ручкам с функцией контроля параметров приготовления пищи, и может быть использовано в легкой промышленности при производстве посудных крышек и их элементов.
Уровень техники
На данный момент известен ряд технических решений, направленных на разработку посуды, позволяющей контролировать параметры приготовления и время обработки пищи при заданных условиях.
Так, из патентного документа CN 109770724 А известна кастрюля, в крышке которой выполнено отверстие для установки температурного зонда. Зонд размещается непосредственно внутри приготовляемого блюда и передает данные в систему терморегуляции кастрюли, а также на дисплей, расположенный на ее корпусе.
Из документа CN 113116122 А известна кастрюля, оборудованная двумя датчиками температуры, один из которых установлен на крышке, а второй - в днище. Измеренные значения температуры отображаются на дисплее, расположенном на ручке кастрюли, а также по беспроводной сети передаются в приложение, установленное на портативное устройство пользователя, тем самым позволяя контролировать температуру внутри кастрюли на протяжении всего процесса приготовления пищи. Питание электронных компонент кастрюли осуществляется от аккумулятора. В приложении также отображаются рекомендации по приготовлению выбранного блюда.
Наиболее близкий аналог описан в документе CN 213850157 U. Из данного документа известна ручка посудной крышки, в основании которой расположены датчик температуры и датчик давления. На ручке крышки также установлен дисплей, на который выводятся показания датчиков, и зуммер, уведомляющий пользователя о достижении заданных значений температуры и давления внутри кастрюли. Контроль давления под крышкой позволяет избежать ситуаций перелива содержимого за края кастрюли. Крышка также оборудована средствами приема-передачи данных по технологии Bluetooth для обмена данными с портативным устройством с установленным приложением, за счет чего обеспечивается возможность удаленного мониторинга параметров процесса приготовления.
К недостаткам аналога относится отсутствие возможности удаленного контроля типа кипения (слабое/бурное), и, соответственно, времени его поддержания, а также необходимость самостоятельного отслеживания времени приготовления при данной температуре. Также аналог не позволяет точно определить температуру пустой посуды во время предварительного нагрева, так как датчик температуры находится в основании ручки и стенок посуды не касается.
Заявленная интеллектуальная ручка для крышки оснащена датчиком вибрации, что позволяет определить тип кипения, а встроенный таймер исключает необходимость отслеживания пользователем времени обработки пищи при заданных параметрах. Кроме того, ручка выполнена программируемой, что позволяет установить в рамках одного цикла готовки несколько таймеров с несколькими разными значениями температуры и типами кипения. Задание значений параметров и времен их поддержания осуществляется в приложении и передается ручке через NFC канал связи, что делает процесс программирования простым и быстрым.
Для определения температуры пищи в процессе готовки в конструкцию предложенной ручки включен термощуп. Применение телескопического термощупа также позволяет точно определить температуру пустой посуды во время предварительного нагрева, так как он непосредственно касается дна посуды.
Дополнительным преимуществом предложенного технического решения перед аналогом является выполнение интеллектуального модуля съемным, что позволяет легко и быстро переустановить его на любую другую крышку с предварительно установленной базой.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание интеллектуальной ручки для кухонной посуды с функцией определения температуры самой посуды, а также мониторинга типа кипения и температуры пищи в процессе готовки и функцией формирования уведомлений по завершении каждого этапа готовки с заданными параметрами. Где значения параметров и время их поддержания задаются в приложении и передаются на интеллектуальный модуль ручки через канал связи NFC, а сам интеллектуальный модуль выполнен съемным и может быть установлен на любую крышку с базой для его крепления.
Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение и повышение безопасности процесса готовки при параллельном повышении качества блюд за счет своевременного формирования оповещений о необходимости изменения температуры и интенсивности кипения, а также о необходимости выключения нагрева.
Раскрытие изобретения
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что интеллектуальная ручка для крышки посуды состоит из базы, закрепляемой на внешней поверхности крышки с помощью полого винта, и выполненного с возможностью съемной установки на базу интеллектуального модуля, внутри корпуса которого расположены: датчик вибраций крышки, блок приема данных по NFC, блок приема-передачи данных по беспроводной сети для связи с портативным устройством с установленным приложением, микрокомпьютер, средства звуковой индикации, блок питания; а на поверхности -выполнены средства световой индикации и разъем для подключения термощупа, пропускаемого через полость крепежного винта базы насквозь.
При этом микрокомпьютер выполнен с возможностью включения и выключения средств индикации, с возможностью приема, обработки и передачи данных от термощупа и датчика вибраций на блок приема-передачи данных по беспроводной сети, а также с возможностью приема, обработки и выполнения программ, принятых от портативного устройства через NFC.
Термощуп выполнен гибким, телескопическим или жестким неизменной длины.
Средства световой индикации выполнены в виде дисплея или светодиодов.
База выполнена из материала, который может подвергаться обработке в посудомоечной машине.
Блок приема-передачи данных по беспроводной сети выполнен с возможностью обмена данными с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6L0WPAN, и/или Z-wave.
Способ мониторинга параметров приготовления блюда с помощью интеллектуальной ручки заключается в том, что путем задания требуемых значений температуры, интенсивности кипения и временных интервалов поддержания этих параметров в приложении формируют программу готовки; далее, касаясь портативным устройством с установленным приложением поверхности интеллектуального модуля, передают сформированную программу через блок NFC на микрокомпьютер, который по завершении загрузки запускает ее выполнение, которое заключается в том, что при регистрации с помощью термощупа и датчика вибраций достижения или превышения заданных значений температуры и интенсивности кипения, а также в случае окончания периода поддержания заданных значений параметров готовки - микрокомпьютер направляет сигнал включения на средства индикации интеллектуального модуля, а также с помощью блока приема-передачи данных по беспроводной сети передает на портативное устройство соответствующие уведомления в приложение.
Микрокомпьютер дополнительно инициирует включение средств индикации и направляет в приложение соответствующее уведомление по завершении выполнения программы готовки.
Измерение температуры с помощью термощупа осуществляется непрерывно или через определенные интервалы времени, а частота измерений задается пользователем в приложении при составлении программы.
В зависимости от настроек, заданных в приложении при составлении программы, микрокомпьютер инициирует включение только средств световой индикации или средств обеих типов индикации одновременно.
Для измерения температуры используется термощуп, достающий до поверхности посуды, а составленная в приложении программа также включает значение температуры до которого должна быть нагрета посуда перед началом готовки и в случае регистрации термощупом этого значения, микрокомпьютер инициирует включение средств индикации и направляет уведомление в приложение.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вариант выполнения заявленной интеллектуальной ручка 1 для крышки 2 посуды 3. Ручка 1 состоит из двух модулей: базы 1.1, закрепляемой на внешней поверхности крышки и интеллектуального модуля 1.2.
На фиг. 2 представлен тот же вариант выполнения ручки, что и на фиг. 1, в разобранном виде.
На фиг. 3 схематически показан один из возможных способов обмена данными по беспроводной сети между ручкой 1 и портативным устройством с установленным приложением 5. На приведенной схеме обмен данными осуществляется через док-станцию 4. Термощуп для определения температуры под крышкой обозначен как 13.
На фиг. 4 приведен вариант выполнения интеллектуального модуля 1.1, использующего для обмена данными с портативным устройством 5 беспроводные протоколы передачи данных Wi-Fi и Bluetooth.
Блок управления 6 интеллектуального модуля 1.1 в этом случае содержит блок приема-передачи данных по Wi-Fi - 8 и блок приема-передачи данных по Bluetooth - 9. Док-станция 4 также включает блок приема-передачи данных по Wi-Fi - 11 и блок приема-передачи по Bluetooth-12.
Блок управления 6 также содержит блок связи NFC - 7 и микрокомпьютер 14. Питание блока управления 6 в данном варианте выполнения осуществляется от аккумуляторной батареи 10. Толстой серой стрелкой показана передача энергии от аккумулятора 10 электронике блока управления 6. Микрокомпьютер 14 принимает и обрабатывает данные, поступающие с блоков 7, 8 и 9, а также передает информацию на блоки 8 и 9 для последующей передачи на док-станцию 4 и портативное устройство 5 пользователя. Направления передачи данных между блоками 7, 8, 9 и 14 показаны тонкими черными стрелками.
К интеллектуальному модулю 1.2 подключен термощуп 13, а в корпусе модуля расположен датчик вибрации 15. Данные с термощупа 13 и датчика 15 поступают на микрокомпьютер 14, что показано тонкими черным стрелками. По результатам обработки данных с датчиков 13 и 15 микрокомпьютер 14 может сформировать сигнал включения средств звукового 16 и светового 17 оповещения. Последние выполнены на поверхности интеллектуального модуля 1.2. Сигналы включения средств оповещения показаны соответствующими тонкими черными стрелками.
Для обозначения направлений передачи данных по протоколам WiFi и Bluetooth на фиг. 4 и 5 использованы белые стрелки.
Представленные на чертежах варианты выполнения интеллектуальной ручки 1 приведены в качестве примеров и не ограничивают иные возможные варианты выполнения. В частности база и интеллектуальный модуль ручки могут иметь иную форму, отличную от формы, представленной на фиг. 1 и фиг. 2. Также для обмена данными могут использоваться иные беспроводные протоколы передачи данных, кроме/вместо Wi-Fi и Bluetooth. Термощуп 13 также может иметь другую длину, в частности он может быть выполнен телескопическим и доставать до дна посуды.
Осуществление изобретения
Контроль температуры пищи в процессе приготовления позволяет избежать ситуаций чрезмерной или недостаточной термической обработки. Зная, что продукты поддерживались при требуемой температуре необходимое время, пользователь может быть уверен в их безопасности для здоровья. Контроль времени поддержания температуры также исключает ситуации чрезмерно долгой термической обработки, в результате которой пища может потерять как полезные свойства, так и вкусовые качества.
На данный момент для измерения температуры пищи в процессе приготовления широко используются различные термометры, позволяющие довольно точно определять температуру. Однако при их применении пользователю требуется тратить время на совершение дополнительных действий в процессе готовки - подготовить термометр к работе, привести его в контакт с пищей, считать показания. Кроме того, использование термометров требует присутствия пользователя на кухне.
Другим параметром, влияющим на вкусовые качества пищи, является интенсивность кипения. Например, приготовление мясных бульонов требует слабого кипения - при бурном кипении мясо теряет полезные вещества и вкусовые качества. Однако контроль данного параметра, как правило, осуществляется только визуально.
Предложенное техническое решение позволяет осуществлять дистанционный мониторинг интенсивности кипения и температуры внутри посуды, не требуя использования дополнительных, отсутствующих в конструкции крышки, приспособлений и постоянного присутствия пользователя на кухне.
Интеллектуальная ручка 1 для крышки 2 посуды 3 состоит из базы 1.1, закрепляемой непосредственно на крышке 2 и интеллектуального модуля 1.2, который может быть установлен на базе 1.1. Интеллектуальный модуль выполнен съемным, что позволяет легко переставить его с одной крышки на другую, так что один модуль может использоваться с несколькими разными крышками, при условии, что на них установлена база для его размещения.
База 1.1 крепится к крышке 2 с помощью полого винта (на чертежах не показан), через полость в котором пропускается термощуп 13 для определения температуры внутри посуды под крышкой. Основание термощупа 13 крепится к интеллектуальному модулю 1.2, оснащенному средствами приема и обработки измеренных термощупом значений температуры. Для приема и обработки данных с термощупа может использоваться любой микрокомпьютер 14 с подходящими для этого характеристиками.
База 1.1 выполнена из материала, который может подвергаться обработке в посудомоечной машине.
В комплекте к ручке может поставляться три термощупа: стандартный, гибкий и телескопический. Стандартный термощуп выполнен жестким и имеет фиксированный размер. Длина гибкого термощупа превышает длину стандартного, однако такой термощуп за счет гибкого выполнения может применяться даже с посудой малой глубины. Телескопический термощуп выполнен жестким и имеет переменную длину. Таким образом пользователь может выбрать наиболее подходящий термощуп для данной посуды или блюда, а также в случае необходимости заменить один термощуп на другой. Что позволяет сохранить точность определения температуры при использовании различных типов посуды.
Помимо термощупа интеллектуальный модуль 1.2 оборудован датчиком вибрации 15, позволяющим определять интенсивность кипения. Датчик вибрации регистрирует амплитуду колебаний крышки, растущую с увеличением интенсивности кипения. Данные с датчика вибрации также принимаются и обрабатываются микрокомпьютером 14 интеллектуального модуля.
Интеллектуальный модуль 1.2 оснащен визуальными 17 и звуковыми 16 средствами оповещения пользователя. Для визуального оповещения на поверхности модуля может быть установлен дисплей или индикаторные светодиоды, для звукового - бипер, или любые другие средства подачи световых и звуковых сигналов, подходящие по размеру. Наличие нескольких типов оповещающих сигналов дает пользователю возможность выбрать наиболее удобный и/или комфортный тип оповещения. В частности, световая индикация может быть удобна при работе на кухне, когда посуда с крышкой находится в поле зрения пользователя, а звуковая - когда пользователь не видит световых индикаторов, например, находясь в другом помещении.
Использование одновременно всех типов индикации повышает вероятность того, что сигнал, по меньшей мере, одного типа будет воспринят пользователем. Это повышает безопасность процесса приготовления пищи, уменьшая вероятность возникновения ситуаций, когда пользователь забыл о том, что на включенной плите находится посуда. Использование умной ручки с различными типами индикации также позволяет добиться наилучших вкусовых качеств блюда при сохранении полезности продуктов за счет своевременной смены параметров готовки.
Помимо визуальных 17 и звуковых 16 средств оповещения интеллектуальный модуль 1.2 также оборудован средствами приема-передачи данных по беспроводной сети 8, 9 на портативное устройство 5 пользователя с установленным приложением и модулем NFC 7 для приема данных, передаваемых указанным портативным устройством 5.
Питание электронных компонент интеллектуального модуля 1.2 может осуществляться от аккумулятора 10 с возможностью контактной или бесконтактной зарядки.
Мониторинг параметров приготовления пищи с помощью интеллектуальной ручки осуществляется следующим образом.
Интеллектуальный модуль 1.2 с прикрепленным к нему термощупом 13 устанавливается на базу 1.1, таким образом, чтобы термощуп 13 располагался с внутренней стороны крышки 2.
Пользователь создает в приложении программу готовки, задавая значения температуры, интенсивность кипения (при необходимости) и временные интервалы, на протяжении которых необходимо поддерживать заданные значения параметров. Касаясь устройством 5 с установленным приложением поверхности интеллектуального модуля 1.2, пользователь по каналу связи NFC передает интеллектуальной ручке 1 созданную им программу. По окончании загрузки программы инициируется начало ее выполнения.
На протяжении всего цикла готовки микрокомпьютер 14 обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков температуры 13 и вибрации 15, и сравнивает их с заданными пользователем значениями. При достижении требуемых значений параметров или, напротив, при отклонении от них, формируются соответствующие уведомления. По завершении цикла приготовления блюда или одного из его этапов с данными значениями параметров также формируется звуковое оповещение. Уведомления обо всех указанных событиях также передаются по беспроводной сети на портативное устройство 5 пользователя и отображаются в приложении, тем самым позволяя осуществлять дистанционный мониторинг параметров готовки.
Возможность установки нескольких таймеров в течение одного цикла готовки значительно упрощает процесс приготовления сложных блюд, так как пользователю не нужно всякий раз самостоятельно засекать время.
Измерение температуры может осуществляться непрерывно на протяжении всего цикла готовки или через определенные интервалы времени. Режим измерения задается пользователем в приложении. В частности, если уровень заряда аккумулятора низок периодический режим измерений является более предпочтительным.
Звуковые оповещения по желанию пользователя могут быть отключены в приложении.
Функция измерения интенсивности кипения также может быть отключена в приложении, например, в тех случаях, когда процесс приготовления блюда не предполагает кипения.
Как известно, для приготовления многих блюд требуется предварительно разогреть посуду.
В этом случае интеллектуальная ручка также может быть использована для определения температуры посуды. Для этого стандартный щуп заменяется гибким или телескопическим щупом, достающим до дна посуды, температура которой определяется. Пользователь в приложении задает требуемое значение температуры и через NFC передает его на интеллектуальную ручку. При регистрации щупом этого значения, в приложение направляется соответствующее уведомление. Также для оповещения может использоваться световая и/или звуковая индикация. После нагрева посуды до требуемой температуры гибкий или телескопический термощуп может быть заменен на стандартный.
Возможность передачи готовых программ через NFC делает процесс программирования интеллектуальной ручки крайне простым и быстрым, так как не нужно тратить время на приобретения навыка взаимодействия с панелью управления ручки или на настройку соединения между ручкой и портативным устройством.
Обмен данными между ручкой и портативным устройством с установленным приложением осуществляется посредством любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6L0WPAN, и/или Z-wave.
Обмен данными с портативным устройством может осуществляться через док-станцию 4, оборудованную модулями 11, 12 приема-передачи данных по беспроводным протоколам, используемым ручкой 1 и устройством с приложением 5. В этом случае данные от интеллектуальной ручки 1 сначала передаются на док-станцию 4, а с док-станции 4 направляются на портативное устройство 5.
Таким образом, заявленная интеллектуальная ручка экономит время пользователя и упрощает процесс приготовления пищи за счет возможности однократной установки всех необходимых таймеров и обеспечения контроля параметров готовки без участия пользователя.
Пользователь может находиться в другом помещении, занимаясь другими делами. Благодаря наличию звуковых оповещений и оповещений, отправляемых в приложение, он не пропустит нужное время смены режима нагрева или загрузки продуктов после окончания нагрева посуды.
Интеллектуальная ручка также может быть полезна при обучении готовке или при приготовлении блюд по новым рецептам: пользователю не требуется запоминать все этапы и параметры обработки продуктов - достаточно однократно сформировать рецепт в приложении.
Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенная интеллектуальная ручка для крышки посуды обеспечивают достижение заявленного технического результата, а именно упрощает и повышает безопасность процесса готовки, повышая при этом качество блюд. Технический результат достигается за счет формирования программы, содержащей точные значения температуры и интенсивности кипения, а также временные интервалы поддержания этих параметров; за счет простого процесса передачи составленной программы ручке; а также за счет своевременного формирования оповещений о необходимости изменения температуры и интенсивности кипения, или о необходимости выключения нагрева.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное изобретение удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.