[发明专利]面向加工定义健康的环保交互炊具定制系统

权利要求书

1.一种面向加工定义健康的环保交互炊具系统，其特征在于：

（1）、根据烹饪物品特征，包括体积、形状，确定容器的形状以及体积，选用容器内形的弯曲程度，与烹饪物品相似，所述弯曲程度包括曲线弧度；对用户的每一个需求指标都以此建立不同的最优模型，与用户输入的指标相结合，包括个人需要、偏好、身体情况，并且考虑资源节约，所述资源包括燃料、食材，取得满足输入的最优结果的容器F作为输出

其中，Figure为食材外形曲线函数，用户使用系统提供的APP上传食材的照片并且输入食材种类、质量信息系统自动模拟生成食材外形曲线函数，ψ和κ为通过数据训练得到的比重参数，W_i为针对用户的不同需求所建立的最优模型；

（2）、由于每一次烹饪都需要考虑过程中食物的健康，防止在烹饪过程中有害物质的生成，因此需要建立健康模型Health：

其中Temperature为温度，Time为时间，t₁,t₂为保证食物健康的情况下Temperature的取值范围，t₃,t₄为保证食物健康的情况下Time的取值范围；

（3）、用户A的需求RA表述为口味好且外焦里嫩，进行语义分析重点是口味和外焦里嫩，由于每个人对每个参数的定义不同，允许用户自己选择口味偏好，包括外焦度、里嫩度，从而进行接下来的步骤；

由分析树图及下述算法可得用户A的需求RA与食物放置方式、容器的厚度、是否匀质传导、受热方向是否变化、火的加热温度、火的温度是否变化以及在加热过程中食物的形变的影响有关，算法如下：

其中Hard为硬度，Temperature为温度，Water为水分，a₁,b₁,a₂,b₂,a₃,b₃为外焦里嫩情况下这些值达到的范围；

其中g为重力影响因子，在靠下的部分会相对紧致并且因为重力的影响，水分以及调味品存在渗透情况，m为该食材的质量，Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，H(S)为单位时间内的利用的热量，f(t)为火的温度随时间的变化，g(θ)表示受热方向的变化，α是影响比例系数；

容器内表面相对光滑，其中S_{b_l}、S_{l_a}、S_{g_a}分别为容器底部与食物的接触面积、食物与空气的接触面积、容器壁壁与空气的接触面积，ω，γ，η，λ分别为各个散热所占的比重参数，S_g表示当食物离容器口有距离时，容器壁壁与空气的接触面积，k表示容器壁与食物的距离参数，该参数可通过数值统计得到，与其离得越远，散热就不会再衰减了；

其中Area为接触面积，Thermal_conductivity为该容器的热导率，△Tem为两表面之间的温度差，Thickness为容器壁的厚度；

（4）、用户B的需求RB表述为用油少且美味，进行语义分析重点是用油和美味，由于每个人对每个参数的定义不同，允许用户自己选择，包括口味的主要偏重、用油量，从而进行接下来的步骤；

由分析树图及下述算法可得用户B的需求RB与食物放置方式、容器的厚度、火的加热温度、火的温度是否变化有关，所述食物放置方式包括不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的，算法如下：

其中Hard为硬度，Water为水分，为美味的情况下这些值达到的范围，W_B为考虑用油量的算法；

其中g为重力影响因子，在靠下的部分会相对紧致并且因为重力的影响，水分以及调味品会进行渗透，m为该食材的质量，Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，Thickness表示容器厚度，Temperature(t)表示加热温度随时间变化的函数，与用油量有直接关系；

（5）、用户C的需求RC表述为营养成分最高，进行语义分析重点是营养，由于每个人对每个参数的定义不同，允许通过用户自己选择蛋白质、油脂及维生素所占的比重从而进行接下来的步骤；

由分析树图及下述算法可得用户C的需求RC与食物放置方式、是否匀质传导、火的加热温度、火的温度是否变化有关，算法如下：

其中Vitamin是维生素，Protein是蛋白质，Fat是油脂，为营养成分最高的情况下这些值所属于的范围，W_C是考虑维生素的算法：

其中g为重力影响因子，在靠下的部分会相对紧致并且因为重力的影响，水分以及调味品会进行渗透，m为该食材的质量，Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，H(S)为单位时间内的利用的热量，f(t)为火的温度随时间的变化，算法与步骤1中的相同，β是影响比例系数；

（6）、用户D的需求RD表述为七分熟且用油少，进行语义分析重点是熟度和用油量，由于每个人对每个参数的定义不同，允许用户自己选择几分熟以及对用油量的要求从而进行接下来的步骤；

由分析树图及下述算法可得用户D的需求RD与食物放置方式、容器的厚度、是否匀质传导、火的加热温度、火的温度是否变化以及在加热过程中食物的形变的影响有关，所述的食物放置方式包括不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的；算法如下：

其中Surface_Tem为食物的表面温度，Middle_Tem为食物的中间温度，Inside_Tem为食物的内部温度，(g,h)为达到用户该熟度的情况下，前面所述这些指标的值的范围，不同下标表示不同取值范围，前面所述这些指标的值的范围，W_D是考虑熟度的算法，W_B是考虑用油量的算法：

其中Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，γ表示不同放置方式系数，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，f(t)为火的温度随时间的变化，g(θ)表示受热方向的变化，Thickness_i表示不同位置的容器厚度，ρ_i表示不同位置的传导率；

（7）、用户E的需求RE表述为用时少且香味足，进行语义分析重点是时间和香味，由于每个人对每个参数的定义不同，允许用户自己选择时间范围和香味要求从而进行接下来的步骤；

由分析树图及下述算法可得用户E的需求RE与食物放置方式、容器的厚度、火的加热温度、火的温度是否变化以及在加热过程中食物的形变的影响有关，所述食物放置方式包括不同的放置方式对接近火源以及远离火源的那一部分食物影响是不同的，算法如下：

其中Fragrance为香度，(m₁,n₁)为香度的取值范围，可根据用户输入的要求结合国际标准指标确定，W_E是考虑用时的算法：

其中Type表示加热时该食材是膨胀、收缩、聚集还是分散，γ表示不同放置方式系数，在加热过程中对应不同的形态变化有不同的体积变化V(t)，H(S)为单位时间内的利用的热量，算法与步骤1中的相同为Thickness_i表示不同位置的容器厚度，f(t)为火的温度随时间的变化；

（8）、设集合HUMAN={Human1，Human2，Human3......}代表不同的人群，集合NEED={Need1，Need2，Need3.......}代表不同的人群对烹饪物品结果的需求或是对该容器的要求，且HUMAN→NEED，集合INTEREST={Interest1，Interest2，Interest3......}代表用户输入的自身对烹饪食品的需求信息，包括口感，温度，营养含量的需求或者自身健康状态，且HUMAN→INTEREST；允许根据提供的模型来拟合用户的需求；

当用户提供出自己的需求并输入时，根据步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）所建立的模型，通过算法计算能够得到最优的满足用户需求的容器推荐给用户使用；

（9）、该容器内侧已安装物理贴片，所述贴片贴于锅具内壁，包括离线和在线两种工作状态；所述物理贴片包括温度感应装置以及计时器，并且能够与移动计算设备连接，包括手机、电脑；

本产品能够实时监测食材指标，包括熟度、色泽、香味、营养，并通过用户App向用户反馈这些指标的对比变化图，包括有害物质生成曲线、香度变化曲线、水分流失情况、成熟情况，火源条件，这些性质判断的前提即标准数据都需要从网上或专家研究结果中导入，允许用户通过APP提供的接口调节火源方向以及火温大小，调节锅具温度分布以防止食材受热不均，而影响口感；

该贴片能够根据使用者设置的口感温度向用户提供类似时钟提醒且用户能够对提醒进行设置，所述的提醒包括APP消息提醒，APP通过计算向用户展示食材熟度、口感达到用户需求时的形态、颜色；从而大大简化用户加工食材的难度并且节省时间；

（10）、通过用户输入的个人情况信息，包括最近处于健身状态，为其推荐加工信息；所属加工信息包括相关食材的做法、用量、加热时间，并且能实时计算向客户端反馈营养量，有害物质生成量给用户直观的感受营养情况方便使用者控制营养量确保健康的饮食，实现智能化、健康化、多元化的目标，算法如下：

其中State表示状态，Nutrition表示营养物质，Time表示烹饪时间，Harm表示有害物质的量，λ表示一个变量参数。