專利名稱：沸騰檢測(cè)方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
沸騰檢測(cè)方法和計(jì)算機(jī)程序
背景技術(shù)：
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及烹飪?cè)O(shè)備和方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)液體沸 騰的方法、計(jì)算機(jī)程序和烹飪?cè)O(shè)備。
2. 現(xiàn)有技術(shù)描述
食物料理機(jī)通常期望檢測(cè)諸如水或混有食材的水之類的液體何時(shí)最初開(kāi)始沸 騰并在隨后的一段烹飪時(shí)間內(nèi)保持其受控或"軟沸騰"。這些步驟通常是手動(dòng)完成 的。例如，食物料理機(jī)通常將裝滿水的壺或其他烹飪器皿放置在加熱元件上，以高 功率加熱該壺，視覺(jué)觀察水沸騰的跡象，并在隨后手動(dòng)調(diào)節(jié)加熱元件的功率或加熱 水平以保持其后的軟沸騰。雖然這些手動(dòng)沸騰檢測(cè)方法通常是有效的，但是它們需 要大量的手動(dòng)管理和控制，因此對(duì)諸如餐館或食品處理機(jī)之類需要準(zhǔn)備大量食物的 情況而言是效率低下的。這些手動(dòng)方法還通常會(huì)造成過(guò)熱并導(dǎo)致液體的沸溢。
食物溫度計(jì)和其他溫度傳感器當(dāng)然可用于監(jiān)控液體溫度并檢測(cè)沸騰，但是這 些傳感器還是需要手動(dòng)的管理和監(jiān)控。此外，這些傳感器因?yàn)楸匦璺胖贸膳c液體相 接觸，而必需頻繁進(jìn)行清洗。這些傳感器還會(huì)經(jīng)常落入烹飪器皿中或者掉落、被放 錯(cuò)等。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于自動(dòng)監(jiān)視并控制烹飪器皿內(nèi)液體溫度的多種系統(tǒng)和方法來(lái)減 輕上述的部分問(wèn)題。例如，美國(guó)專利No.5,951，900、 No.4,587,406以及No.3，742,187
公開(kāi)了使用射頻傳輸在烹飪器皿和感應(yīng)加熱用具之間通信溫度信息的非接觸式溫 度調(diào)節(jié)設(shè)備和方法。
然而，在這些專利中描述的各系統(tǒng)從未被開(kāi)發(fā)出來(lái)并且在許多方面受到限制。 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出使用基于從烹飪器皿中采集的溫度信息的溫度反饋來(lái)改變對(duì)器皿的功 率輸出并由此控制其溫度的爐灶和烹飪器皿。一種這樣的系統(tǒng)采用紅外線傳感器作 為烹飪爐架的整體部分。紅外線傳感器安裝于圓柱狀外殼上，它被設(shè)計(jì)成將紅外線 感應(yīng)束引導(dǎo)到烹飪器皿的特定部分。從紅外線傳感器束采集的溫度信息用于改變爐
5架的功率輸出。不幸地，這一系統(tǒng)受到許多限制，例如包括所不期望的對(duì)于紅外線 傳感器束引導(dǎo)于其上的器皿區(qū)域的輻射率變化的過(guò)分靈敏。如果器皿表面變臟或涂 覆了油劑或油脂，則輻射率變化以及感知或感測(cè)的溫度就不是實(shí)際溫度。
而另一種這類烹飪系統(tǒng)使用擱在烹飪器皿的把手上并將紅外線傳感器光束向 下引導(dǎo)到器皿內(nèi)的食物上以檢測(cè)食物溫度的感測(cè)單元。溫度信息隨后被轉(zhuǎn)換成射頻 信號(hào)，該射頻消耗被發(fā)送到感應(yīng)爐灶內(nèi)的射頻接收單元。該射頻溫度信息用于改變 爐架的功率輸出，以控制器皿的溫度。不幸地是，該系統(tǒng)也受到許多限制，例如包 括對(duì)鍋內(nèi)食物表面的輻射率的過(guò)分靈敏。
此外，所有這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)和方法都無(wú)法精確檢測(cè)液體的沸騰并提供沸 騰警報(bào)或其他指示。因此就需要一種能夠精確并快速地檢測(cè)烹飪器皿內(nèi)的液體何時(shí) 開(kāi)始沸騰的改進(jìn)型方法或系統(tǒng)。
發(fā)明概述
本發(fā)明通過(guò)提供一種用于檢測(cè)液體沸騰的改進(jìn)型方法、計(jì)算機(jī)程序和烹飪?cè)O(shè) 備來(lái)解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可由諸如感應(yīng)爐架之類的烹飪單元的處理器或其他計(jì)算 設(shè)備執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。該計(jì)算機(jī)程序包括用于接收器皿連續(xù)溫度的指示 及用于計(jì)算表示連續(xù)溫度相對(duì)于時(shí)間的曲線斜率的代碼段；基于上述曲線斜率檢測(cè)
液體沸騰的代碼段；以及提供可用來(lái)指示該沸騰的輸出的代碼段。該計(jì)算機(jī)程序還 包括用于接收與烹飪器皿的參數(shù)和/或特征有關(guān)的變量以精確該沸騰檢測(cè)的代碼 段。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例由一種烹飪?cè)O(shè)備實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括用于加熱器皿的 加熱元件；用于接收表示該器皿隨時(shí)間的連續(xù)溫度的數(shù)據(jù)輸入；以及基于上述數(shù)據(jù) 檢測(cè)液體沸騰并提供可將該液體沸騰通知用戶的輸出的計(jì)算設(shè)備。該數(shù)據(jù)輸入還可 以接收與烹飪器皿的參數(shù)和/或特征有關(guān)的變量用以沸騰檢測(cè)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí) 施例可由一種方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括如下步驟將器皿放置在烹飪單元的加熱元件 上；測(cè)量該器皿隨時(shí)間的連續(xù)溫度；基于該隨時(shí)間的連續(xù)溫度檢測(cè)器皿內(nèi)的液體沸 騰；以及提供該液體正沸騰的指示。
將在如下的詳細(xì)描述中更完全地描述本發(fā)明的這些和其他重要方面。
附圖簡(jiǎn)述以下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例，其中-


圖1是放置在烹飪?cè)O(shè)備上用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的烹飪器皿的示意圖。 圖2是示出了示例性的鍋溫相對(duì)于時(shí)間的曲線以及示例性的液體溫度相對(duì)于 時(shí)間的曲線的圖示。
圖3是示出了另一示例性的鍋溫相對(duì)于時(shí)間的曲線以及另一示例性的液體溫 度相對(duì)于時(shí)間的曲線的圖示。
圖4是示出了另一示例性的鍋溫相對(duì)于時(shí)間的曲線以及另一示例性的液體溫 度相對(duì)于時(shí)間的曲線的圖示。
圖5是示出了另一示例性的鍋溫相對(duì)于時(shí)間的曲線以及另一示例性的液體溫 度相對(duì)于時(shí)間的曲線的圖示。
圖6是廣義地描繪本發(fā)明較佳實(shí)施方式的功能和操作的流程圖。
這些附圖并不將本發(fā)明限制于在此公開(kāi)并描述的特定實(shí)施例。各附圖無(wú)需按 比例繪出，而是將重點(diǎn)放置在清楚地示出本發(fā)明的原理。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述
本發(fā)明可以由硬件、軟件、固件或其組合實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可由烹 飪單元內(nèi)的處理器或其他計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，在此示出并描 述的計(jì)算機(jī)程序和烹飪器皿只是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)例方法并且可由其他的計(jì)算機(jī)程 序和裝置代替而不背離本發(fā)明的范圍。
圖1示出了烹飪?cè)O(shè)備IO和烹飪器皿12。較佳的烹飪?cè)O(shè)備是也被稱作"爐灶面" 或"爐灶"的感應(yīng)烹飪用具。爐灶10適于使用公知的感應(yīng)加熱來(lái)加熱器皿12，籍
此自在器皿內(nèi)感應(yīng)出電加熱電流。爐灶10廣泛地包括整流器14;固態(tài)變換器
(inverter) 16;至少一個(gè)爐架，所述爐架包括感應(yīng)工作線圈18;微處理器20;器 皿支承機(jī)構(gòu)22; RFID讀取器/寫(xiě)入器24; —個(gè)或多個(gè)RFID天線26;可選實(shí)時(shí)時(shí)
鐘28;可選存儲(chǔ)器30;基于微處理器的控制電路(未示出)；以及包括顯示器34
或其他指示器以及輸入機(jī)構(gòu)36的用戶接口 32。
爐灶10按基本常規(guī)的方式實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱。簡(jiǎn)要地說(shuō)，整流器14首先將交流 電轉(zhuǎn)換成直流電。固態(tài)變換器16接著將該直流電轉(zhuǎn)換成超聲流，其頻率優(yōu)選大致 在20kHz和100kHz之間。該超聲頻率流通過(guò)工作線圈18以形成變化的磁場(chǎng)。控 制電路控制變換器16，還可控制爐灶10的各種其它內(nèi)部或用戶接口功能，并且包 括用于提供有關(guān)輸入的合適傳感器。器皿支承機(jī)構(gòu)22被置于工作線圈18附近，以使擱在器皿支承機(jī)構(gòu)22上的器皿12暴露于變化的磁場(chǎng)。
RFID讀取器/寫(xiě)入器24幫助微處理器20和烹飪器皿12之間的通信和信息交 換。連接RFID讀取器/寫(xiě)入器以便與微處理器通信。優(yōu)選的RFID讀取器/寫(xiě)入器 24允許RS-232、 RS485和TTL通信協(xié)議并可以高達(dá)26kb/s的速率傳送數(shù)據(jù)。本發(fā) 明中使用的合適RFID讀取器/寫(xiě)入器例如可從Tagsys獲得，其型號(hào)為Medio P031。 應(yīng)該注意到，因?yàn)镽FID讀取器/寫(xiě)入器24是基于微處理器的，所以可對(duì)單個(gè)微處 理器進(jìn)行編程以服務(wù)RFID讀取器/寫(xiě)入器和爐灶的控制電路是在本發(fā)明的預(yù)期范 圍之內(nèi)的。
烹飪器皿12可以是鍋、烤盆、碗或者能夠裝有液體的任何其他設(shè)備。RFID 標(biāo)簽38和溫度傳感器40被附于、嵌入或以其它方式連接至烹飪器皿。RFID標(biāo)簽 38可經(jīng)由RFID讀取器/寫(xiě)入器24與微處理器20通信并交換數(shù)據(jù)。更具體地說(shuō)， RFID標(biāo)簽38存儲(chǔ)有關(guān)器皿身份、容量和加熱歷史的信息，并且能夠向RFID讀取 器/寫(xiě)入器24發(fā)送信息并從中接收信息。該信息包括用以量化烹飪器皿沸騰特征的 多個(gè)鍋的常數(shù)或變量。這些常數(shù)在每個(gè)加熱周期開(kāi)始時(shí)由RFID讀取器24下載至 微處理器，以作為下述沸騰檢測(cè)計(jì)算機(jī)程序的輸入。這些常數(shù)為特定烹飪器皿定制 計(jì)算機(jī)程序。鍋常數(shù)的完整列表在后附的附錄A中提供。RFID標(biāo)簽38還具有足 夠大的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)食譜信息。
RFID標(biāo)簽38構(gòu)造成能夠經(jīng)受極端溫度、濕度和壓力。本發(fā)明中使用的合適 RFID標(biāo)簽是Tagsys型號(hào)Ario C330。該具體RFID標(biāo)簽在其存儲(chǔ)器的塊0禾P 1中 具有8字節(jié)的標(biāo)識(shí)碼。它還具有2Kb的EEPROM存儲(chǔ)器，在其中可由Tagsys Medio P031RFID讀取器/寫(xiě)入器寫(xiě)入超過(guò)1500比特的信息。
溫度傳感器40連接到或耦合至RFID標(biāo)簽38并可采集有關(guān)器皿12的溫度的 信息。諸如熱敏電阻器或電阻式溫度裝置(RTD)的任何溫度傳感器或換能器都可 用于本發(fā)明中。較佳的傳感器有相對(duì)于溫度的近線性電壓輸出以提供模擬信號(hào)，在 該模擬信號(hào)由RFID標(biāo)簽轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)時(shí)，可按常規(guī)通信協(xié)議發(fā)送到RFID讀取 器/寫(xiě)入器。合適但不必優(yōu)選的，申請(qǐng)序列號(hào)10/355,989的申請(qǐng)中公開(kāi)了 RFID讀 取器/寫(xiě)入器24和被動(dòng)RFID溫度感測(cè)標(biāo)簽，該申請(qǐng)文本通過(guò)參見(jiàn)方式結(jié)合于此。 為了將復(fù)雜度和成本降到最低，本發(fā)明可以僅利用一個(gè)RFID標(biāo)簽38來(lái)進(jìn)行溫度 感測(cè)和其它反饋通信并處理信息存儲(chǔ)。然而，諸如Tagsys Ario C330標(biāo)簽的某些 RFID標(biāo)簽是多讀取標(biāo)簽，因此在本發(fā)明中也可使用多個(gè)標(biāo)簽/傳感器的組合。
溫度傳感器40優(yōu)選地附于或嵌入器皿12的底壁，而其傳感器頭部?jī)?yōu)選地定位在該器皿的幾何中心。也可以使用陶瓷粘合劑粘至該器皿外表面上該器皿把手附 至器皿主體的位置處?；蛘?，溫度傳感器40可使用任何其它合適機(jī)構(gòu)進(jìn)行附著， 諸如機(jī)械緊固件、支架或其它粘合劑，只要該附著機(jī)構(gòu)確保在其使用壽命中溫度傳 感器40維持與器皿的充分熱接觸。
溫度傳感器40優(yōu)選地附至器皿12最為導(dǎo)熱的一層。對(duì)于多層器皿而言，諸 如那些最常用于感應(yīng)烹飪的器皿，優(yōu)選的附著層是鋁層。此外，優(yōu)選的是，附著點(diǎn) 置于器皿的感應(yīng)加熱表面上方不超過(guò)一英寸處。
優(yōu)選隱藏將溫度傳感器40連接到RFID標(biāo)簽38的任何線路，例如隱藏在器皿 的把手中。如果器皿12的把手在感應(yīng)加熱表面上方超過(guò)英寸，則溫度傳感器和 線路可以隱藏于金屬通道內(nèi)，以使RFID標(biāo)簽38可以保持于把手中。雖然不是必 需的，但是RFID標(biāo)簽38優(yōu)選密封于把手內(nèi)，從而在清洗時(shí)水不會(huì)進(jìn)入把手。
圖2至圖5示出了在由上述感應(yīng)爐灶加熱時(shí)鍋或其他烹飪器皿以及鍋內(nèi)所含 液體的若干溫度特性曲線。這些溫度特性曲線在溫度傳感器位于鍋壁內(nèi)底面幾何中 心處時(shí)最為顯著。計(jì)算機(jī)程序在檢測(cè)液體沸騰時(shí)會(huì)考慮這些溫度特性曲線，這將在 下文中得到更為詳細(xì)地描述。例如，圖2示出了示例性的鍋溫對(duì)時(shí)間(PTT)的曲 線A以及示例性液體溫度對(duì)時(shí)間(LTT)的曲線B。 PTT曲線A示出了在從對(duì)器 皿最初加熱之時(shí)開(kāi)始的一段時(shí)段內(nèi)所標(biāo)繪出的由感應(yīng)爐灶10加熱的烹飪器皿12 的溫度。LTT曲線B示出了在相同時(shí)段內(nèi)所標(biāo)繪出的烹飪器皿12內(nèi)所含水或其他 液體的溫度。LTT曲線B示出了水溫的穩(wěn)步上升直到到達(dá)其沸點(diǎn)，這時(shí)曲線的斜 率開(kāi)始快速下降并且最終到達(dá)并保持在接近零的數(shù)值上。沸點(diǎn)出現(xiàn)在"水沸騰拐點(diǎn)" B,附近，該拐點(diǎn)B^示記出LTT曲線何時(shí)首次到達(dá)接近零斜率。于是，水沸騰拐點(diǎn) B,將LTT曲線B分成兩個(gè)部分期間水溫持續(xù)快速增加并且該曲線呈現(xiàn)出一陡峭 斜率的"水升溫斜率"部分B2;以及期間水溫停止明顯上升由此該曲線呈現(xiàn)出很 小或無(wú)斜率的"水沸騰斜率"部分Bg。
PTT曲線A呈現(xiàn)出許多類似的特征。例如，PTT曲線A具有就在LTT曲線B 的水沸騰拐點(diǎn)Bi前出現(xiàn)的"接近沸騰鍋拐點(diǎn)"A"接近沸騰鍋拐點(diǎn)Ai將PTT曲 線A分成兩個(gè)部分期間鍋溫持續(xù)快速增加并且該曲線呈現(xiàn)出一陡峭斜率的"鍋 升溫斜率"部分A2;以及期間水溫停止明顯上升由此該曲線呈現(xiàn)出很小或無(wú)斜率 的"鍋沸騰斜率"部分A3。
PTT曲線A還在接近沸騰鍋拐點(diǎn)A,之前相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間處呈現(xiàn)出"預(yù)沸騰拐點(diǎn)" A4。該預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4對(duì)應(yīng)于鍋內(nèi)液體開(kāi)始完全對(duì)流的時(shí)刻。在低于該預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4的溫度下，來(lái)自爐灶感應(yīng)場(chǎng)的能量主要由鍋吸收，由此引起鍋的快速升溫。在 高于該預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4的溫度下，鍋內(nèi)的液體由于對(duì)流活動(dòng)變?yōu)橹饕奈茉?。?br> 是，PTT曲線A的斜率在預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4之前總是要大于PTT曲線A在預(yù)沸騰拐 點(diǎn)A4之上的溫度下的斜率。PTT曲線A在某些變量改變時(shí)還呈現(xiàn)出多種可預(yù)測(cè)的 特征。例如，因?yàn)閬?lái)自于感應(yīng)爐灶的更高功率水平，PTT曲線A在水沸騰點(diǎn)之前 具有更大的斜率。相反地，因?yàn)閬?lái)自于感應(yīng)爐灶的更低功率水平，PTT曲線A在 沸點(diǎn)之前呈現(xiàn)出更低的斜率值。這一特性特征顯示了在以更高功率水平加熱烹飪器 皿12時(shí)烹飪器皿12內(nèi)的液體會(huì)更快到達(dá)其沸點(diǎn)。
PTT曲線A的另一特性是在接近沸騰鍋拐點(diǎn)A,之前它的斜率在烹飪器皿內(nèi)有 大量液體時(shí)較小，而在烹飪器皿內(nèi)有少量液體時(shí)較大。這一特性顯示了在以相同功 率水平加熱的情況下大量液體沸騰所需的時(shí)間要長(zhǎng)于少量液體的沸騰時(shí)間。PTT 曲線A的另一特性是預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4在烹飪器皿內(nèi)有大量液體時(shí)更為顯著，而在烹 飪器皿內(nèi)有少量液體時(shí)則不那么顯著。換句話說(shuō)，PTT曲線A的斜率在烹飪器皿 內(nèi)有少量液體時(shí)不會(huì)在預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4附近大幅改變。這一特性顯示了工作器皿內(nèi) 液體的對(duì)流加熱對(duì)少量液體而言更快出現(xiàn)。
PTT曲線A的另一特性是對(duì)于烹飪器皿內(nèi)給定量的液體而言，預(yù)沸騰拐點(diǎn)A4 出現(xiàn)處的溫度在來(lái)自感應(yīng)單元的輸出功率更高的情況下升高。PTT曲線A的另一 特性是在A4和之間具有其瞬時(shí)斜率接近常數(shù)的區(qū)域。每種不同的鍋在八4和 之間具有一具體的溫度子集區(qū)，在這些點(diǎn)之間的平均斜率基本上等于A4和A,之間 PTT曲線上每個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)斜率。所述獨(dú)特區(qū)域的開(kāi)始溫度作為稱為"BoilSl叩eStart (沸騰斜率起點(diǎn))"的鍋常數(shù)被存儲(chǔ)在每個(gè)鍋的RFID鍋標(biāo)簽上。所述區(qū)域的結(jié)束
溫度類似地作為"BoilSlopeEnd (沸騰斜率終點(diǎn))"值被永久地存儲(chǔ)在鍋標(biāo)簽上。 在每個(gè)沸騰檢測(cè)過(guò)程中計(jì)算被存儲(chǔ)的起始和結(jié)束溫度之間的平均斜率(在其中該斜
率被定義為("BoilSlopeStart" - "BoilSl叩eEnd")除以這兩個(gè)溫度之間所經(jīng)過(guò)時(shí) 間)并且該值被存儲(chǔ)在微處理器存儲(chǔ)器內(nèi)，或者可由控制微處理器訪問(wèn)的某些存儲(chǔ) 器位置中，并被稱為"BoilSlope (沸騰斜率)"。"BoilSl叩e"與沸騰出現(xiàn)處的鍋 溫直接相關(guān)。下文將更為詳盡地討論沸騰斜率的重要性及其與沸騰溫度的精確相關(guān) 性。
PTT曲線A的另一特性是用預(yù)沸騰拐點(diǎn)八4之下的曲線斜率(被稱為 "OffsetBoilSl叩e (偏移沸騰斜率)")除以預(yù)沸騰拐點(diǎn)八4之上的PTT曲線斜率 (被稱為"BoilSlope")所得的比或商與沸騰出現(xiàn)處的鍋溫直接相關(guān)。如下將詳述，這兩個(gè)斜率之間的商可用于確定在檢測(cè)到接近沸騰鍋拐點(diǎn)以發(fā)信號(hào)通知沸騰已在
何時(shí)出現(xiàn)之后應(yīng)該等待多少個(gè)Trigger 3計(jì)數(shù)。如下將詳述，該比或商的值越大， 計(jì)數(shù)也將越長(zhǎng)。
PTT曲線A的另一特性是如果在初始沸騰之后向烹飪器皿12中加入液體，則 烹飪器皿12到達(dá)第二次沸騰時(shí)的溫度通常將超過(guò)初始沸騰時(shí)烹飪器皿12的溫度。 例如，如果該烹飪器皿12最初充滿水并在隨后由感應(yīng)爐灶加熱，水將在T^的鍋溫 處沸騰。在該第一次沸騰之后，向鍋內(nèi)添加額外的水并在隨后形成第二次沸騰。在
第二次沸騰時(shí)，烹飪器皿的溫度將會(huì)是T2。 ^將通常比T2略高。類似地，如果在 第二次沸騰之后向烹飪器皿添加更多的水，水會(huì)在T3的鍋溫處到達(dá)第三次沸騰。 T3將總是比T2略高，而T2則比T,略高。
PTT曲線A還在液體沸點(diǎn)處或其附近呈現(xiàn)出若干可辨別形狀，這些形狀如下 所述可由本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序用于檢測(cè)沸騰。該計(jì)算機(jī)程序隨后開(kāi)始遞減計(jì)數(shù)并在 經(jīng)過(guò)遞減計(jì)數(shù)之后提供沸騰的指示。
第一個(gè)特征形狀是最佳地由圖2和圖3示出的"平臺(tái)"，并且由字母X標(biāo)識(shí)。 平臺(tái)X在上述從PTT曲線的鍋升溫斜率部分A2轉(zhuǎn)變至鍋沸騰斜率部分A3的接近 沸騰鍋拐點(diǎn)A,處開(kāi)始。PTT曲線的鍋沸騰斜率部分A3的斜率，并因而平臺(tái)X的 斜率接近為零。該平臺(tái)形狀是最為常見(jiàn)的PTT曲線形狀并且會(huì)在所有感應(yīng)爐灶功 率水平下呈現(xiàn)，并且在烹飪器皿內(nèi)有少量液體的情況下最容易看見(jiàn)。
對(duì)于平臺(tái)X曲線形狀而言，總是在接近沸騰鍋拐點(diǎn)A,和水沸騰拐點(diǎn)！^之間 存在有限的經(jīng)過(guò)時(shí)間。接近沸騰鍋拐點(diǎn)A,通常首先出現(xiàn)。鍋斜率值越大，Ai和 Bi之間的經(jīng)過(guò)時(shí)間就越短。在某些鍋內(nèi)水位極低且感應(yīng)爐灶功率極高的情況下， B,可能會(huì)在A,之前出現(xiàn)。這一特性由計(jì)算機(jī)程序用于Trigger 3，如將在下文更詳 盡地討論的。
"傾斜坪(dip plateau) " Y是下一個(gè)最為常見(jiàn)的PTT曲線形狀。如圖4所示， 由字母Y標(biāo)識(shí)的傾斜坪通過(guò)隨后成向下斜坡至平臺(tái)X的鍋溫短暫升高來(lái)識(shí)別。傾 斜幅度在感應(yīng)爐灶功率水平較高及液體量較少的情況下較大而在感應(yīng)爐灶功率水 平較低及液體量較多的情況下通常難以察覺(jué)。如圖4中PTT曲線A的第二次沸騰 部分所示，傾斜狀態(tài)在向大量已沸騰液體中加入非常少量液體時(shí)的后續(xù)沸騰中最為 常見(jiàn)。對(duì)于傾斜坪Y曲線形狀而言，液體的沸點(diǎn)通常大約在該曲線從傾斜轉(zhuǎn)變成 平臺(tái)5部分時(shí)出現(xiàn)。
"急劇上升"是最后的常見(jiàn)PTT曲線特征。如圖3所示，由字母Z標(biāo)識(shí)的"急劇上升"Z應(yīng)該總是在"平臺(tái)"X區(qū)域之后出現(xiàn)，并且通常恰好在沸點(diǎn)Bi處或緊 接其出現(xiàn)。急劇上升Z被定義為持續(xù)時(shí)間至少為10秒并且在平臺(tái)區(qū)X之后平均斜
率比沸騰斜率值大于20X的PTT曲線區(qū)域。急劇上升Z通常會(huì)在高感應(yīng)單元功率 水平且有大量水的情況下出現(xiàn)。同時(shí)業(yè)已確定該急劇上升Z在軟水的情況下更常 出現(xiàn)。
如圖5所示，平臺(tái)X和傾斜坪Y的PTT曲線形狀都可在液體被多次沸騰時(shí)出 現(xiàn)。最為常見(jiàn)的情況是，第一次沸騰呈現(xiàn)出平臺(tái)X形狀，有時(shí)候會(huì)帶有略微增加 的斜率。后續(xù)的沸騰則通常呈現(xiàn)出傾斜坪形狀Y。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序基于隨時(shí)間測(cè)量的烹飪器皿12溫度以及至少某些上述的 曲線特性和形狀來(lái)檢測(cè)該器皿內(nèi)的液體何時(shí)開(kāi)始沸騰。計(jì)算機(jī)程序還會(huì)考慮其他信 息，諸如以上討論的鍋常數(shù)或變量以及感應(yīng)爐灶I(lǐng)O或其他烹飪?cè)O(shè)備的功率輸出。
圖6的流程圖示出了本發(fā)明較佳實(shí)施例的功能和操作。在這點(diǎn)上，該流程圖 的某些塊可以表示該計(jì)算機(jī)程序代碼的模塊段或部分。在某些替代的實(shí)施方式中， 在各塊中提及的功能可以不按圖6中描繪的次序出現(xiàn)。例如，在圖6中相繼示出的 兩個(gè)塊實(shí)際上可以被基本同時(shí)執(zhí)行，或者這些塊有時(shí)候可以依據(jù)所涉及的功能以相 反的次序執(zhí)行。
首先如框60中所述，將鍋或其他烹飪器皿12中充滿水或其他液體或者液體/ 食物的混合物并將其放置在烹飪?cè)O(shè)備IO上。隨后按常規(guī)方式打開(kāi)烹飪?cè)O(shè)備10。 一 旦烹飪器皿12被放置在烹飪?cè)O(shè)備10上，就如框62中所述，烹飪?cè)O(shè)備10上的RFID 讀取器24讀取存儲(chǔ)在嵌入或附至該器皿的RFID標(biāo)簽38中的鍋常數(shù)。這些鍋常數(shù) 隨后被存儲(chǔ)到圖1所示的存儲(chǔ)器30內(nèi)或被存儲(chǔ)到處理器20自己的存儲(chǔ)器中以供該 處理器20隨后的檢索和使用。鍋常數(shù)優(yōu)選地以此方式自動(dòng)下載，但是也可以通過(guò) 鍵盤(pán)或其他輸入設(shè)備以手動(dòng)的方式將這些常數(shù)輸入存儲(chǔ)器。如框64中所述，本發(fā) 明的軟件也可使用烹飪?cè)O(shè)備10的功率輸出指示。功率輸出信息沒(méi)有必要是烹飪?cè)O(shè) 備輸出的實(shí)際功率，而可以是在存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)為功率水平的函數(shù)的該爐灶的近似功 率輸出。例如，用于本發(fā)明的較佳感應(yīng)爐灶具有36個(gè)離散的功率水平，每個(gè)水平 都對(duì)應(yīng)于一個(gè)己知的以瓦特為單位的功率輸出。于是，如果處理器20引起感應(yīng)爐 灶輸出例如功率水平32的功率，該軟件隨后例如將使用該值32以及可能使用來(lái)自 存儲(chǔ)在微處理器存儲(chǔ)器內(nèi)的查找表中的以瓦特為單位的對(duì)應(yīng)輸出功率。
如框66中所述，器皿中的溫度傳感器40在烹飪器皿在烹飪?cè)O(shè)備之上的整個(gè) 時(shí)間內(nèi)測(cè)量該器皿的溫度。該RFID讀取器24優(yōu)選地每秒讀取一次來(lái)自RFID標(biāo)
12簽38的溫度測(cè)量結(jié)果，并且在存儲(chǔ)器30或者可由處理器20中可訪問(wèn)的其他存儲(chǔ)
器中存儲(chǔ)這些測(cè)量結(jié)果中的至少一部分以及記錄它們的時(shí)間。某一溫度的記錄時(shí)間 可簡(jiǎn)單地反映在它在被存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器內(nèi)的順序位置。例如，在該軟件的較佳實(shí)施例
中，最后四個(gè)溫度測(cè)量結(jié)果(例如，3秒之前、2秒之前、l秒之前和當(dāng)前值)被 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，于是我們就知道每次存儲(chǔ)的時(shí)間。
如框68中所述，處理器定期地計(jì)算該P(yáng)TT曲線的當(dāng)前斜率和二次導(dǎo)數(shù)?？?66和68內(nèi)的測(cè)量和計(jì)算可以以每秒或某種其他的時(shí)間間隔重復(fù)，從而創(chuàng)建所計(jì)算 的斜率和二次導(dǎo)數(shù)值的存儲(chǔ)序列。
在第一 PTT曲線拐點(diǎn)A4之前的預(yù)定開(kāi)始和停止溫度處，微處理器計(jì)算 OffsetBoilSl叩e (偏移沸騰斜率)的值，該值是開(kāi)始和停止溫度之間的平均斜率。 對(duì)于我們處于全感應(yīng)輸出功率的較佳實(shí)施例而言，開(kāi)始溫度是45攝氏度，而停止 溫度是50攝氏度。如框70中所述，處理器20在每次沸騰檢測(cè)過(guò)程中僅計(jì)算一次 OffsetBoilSlope的值。
隨后，當(dāng)鍋底溫度超過(guò)第一PTT曲線的拐點(diǎn)A4并且位于在鍋標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)為值 "BOILSLOPESTART"禾卩BOELSLOPEEND"的兩溫度之間時(shí)，處理器20計(jì)算 BOILSLOPE (沸騰斜率)的值，該值優(yōu)選地是存儲(chǔ)在鍋標(biāo)簽上的兩個(gè)溫度之間的 平均斜率。該步驟在框72中描述。在本發(fā)明的源代碼中可見(jiàn)，如果軟件確定拐點(diǎn) A4出現(xiàn)在作為常數(shù)存儲(chǔ)在該鍋標(biāo)簽上的該溫度區(qū)間之內(nèi)，則規(guī)定對(duì)在其上計(jì)算 BOILSLOPE的該區(qū)域進(jìn)行修改。典型地，如果使用冷水開(kāi)始一沸騰操作，則將 BOILSLOPE計(jì)算為鍋底溫度BOILSLOPESTART和BOILSLOPEEND之間的區(qū)間 內(nèi)的平均斜率。然而，如果沸騰過(guò)程從熱水和/或熱鍋開(kāi)始，則軟件可以移動(dòng)在其 上計(jì)算BOILSLOPE的這一區(qū)間，從而在接近常數(shù)瞬時(shí)傾斜值的區(qū)域上作出這一計(jì) 算。
接下來(lái)，處理器20依據(jù)存儲(chǔ)在鍋標(biāo)簽內(nèi)的鍋常數(shù)、算出的BoilSlope值以及 可能依據(jù)OffsetBoilSlope的值來(lái)計(jì)算若干沸騰檢測(cè)觸發(fā)器閾值的可變部分。因?yàn)檫@ 些可變沸騰檢測(cè)觸發(fā)器閾值是依據(jù)BoilSl叩e而定的值，所以它們反映鍋內(nèi)的水量 和/或由加熱單元施加給鍋的功率的量。這些沸騰檢測(cè)觸發(fā)器閾值的可變部分隨后 與同樣存儲(chǔ)在RFID鍋標(biāo)簽內(nèi)的對(duì)應(yīng)沸騰檢測(cè)觸發(fā)器閾值的固定部分相加，從而如 框74中所述獲得總的沸騰檢測(cè)觸發(fā)器閾值。這些總的沸騰檢測(cè)觸發(fā)器閾值基本上 是在其中檢測(cè)到鍋內(nèi)水正在沸騰的諸如平臺(tái)x、傾斜坪Y或急劇上升Z之類的特
定PTT曲線A形狀之后的時(shí)間延遲。例如，如果算出的BoilSlope值非常大，隨后該處理器將計(jì)算非常小的可變觸發(fā)器閾值，并由此得到一較小的總觸發(fā)器閾值。這 就意味著例如一旦檢測(cè)到平臺(tái)X，就存在一個(gè)非常小的延遲直到鍋內(nèi)的水沸騰。可 選地，較大的總觸發(fā)器閾值意味著該平臺(tái)X例如將在鍋內(nèi)水沸騰的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間之 前出現(xiàn)。
如框76中所述，處理器20監(jiān)控溫度、斜率、二次導(dǎo)數(shù)以及上述的所有這些 的存儲(chǔ)值，由此嘗試檢測(cè)沸騰水的特性曲線狀態(tài)中的一種。
如框78中所述， 一旦檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)特性曲線狀態(tài)，處理器20開(kāi)始遞增 被分配給每個(gè)沸騰觸發(fā)器的計(jì)數(shù)器。所述計(jì)數(shù)器只要在分配給每個(gè)曲線狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn) 達(dá)到時(shí)就遞增，并且這些計(jì)數(shù)器一直向著更大值遞增，最終達(dá)到它們各自的總觸發(fā) 器閾值。
如框80中所述，每秒都將被分配給一特定沸騰觸發(fā)器(并指示一特定PTT曲 線狀態(tài))的各計(jì)數(shù)器的值與其各自的總觸發(fā)器閾值相比。 一旦一觸發(fā)器的計(jì)數(shù)超過(guò) 其總的觸發(fā)器閾值，處理器20就確定已經(jīng)出現(xiàn)沸騰。這一確定導(dǎo)致如框88中所述 的沸騰通知以及加熱單元功率的降低以如框90中所述地保持軟沸騰。
處理器20還如框82中所述檢測(cè)沸溢。為了實(shí)現(xiàn)這一檢測(cè)，處理器20首先必 須己經(jīng)記錄到非常小的BOILSLOP值，這表示鍋內(nèi)的水量很多。隨后，該處理器 20估計(jì)算出的PTT曲線斜率并且査找在非常大的傾斜值之后緊接著的其斜率基本 上等于零的區(qū)域。申請(qǐng)人已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)這一狀態(tài)30指示快速沸騰，如果該快速沸騰 未受制止則會(huì)導(dǎo)致液體的沸溢。如果在框82中檢測(cè)到沸溢，則如框84中所述的那 樣處理器20發(fā)信號(hào)給烹飪?cè)O(shè)備10以降低烹飪功率。處理器20隨后如框86和88 中所述的那樣將觸發(fā)器計(jì)數(shù)之一設(shè)置為立刻觸發(fā)沸騰通知裝置的水平。該處理器 20隨后發(fā)信號(hào)給烹飪?cè)O(shè)備10以調(diào)整該烹飪?cè)O(shè)備的功率水平以如框90中所述地保 持軟沸騰。
計(jì)算機(jī)程序(在此也可被稱為"算法")被存儲(chǔ)在駐留在爐灶10的處理器20 上或可由其訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)之中或之上。例如，計(jì)算機(jī)程序可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器30上。該計(jì)算機(jī)程序優(yōu)選地包括用于在處理器內(nèi)執(zhí)行邏輯功能的可執(zhí)行指令的 有序列表。
該計(jì)算機(jī)程序可以嵌入任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備 (諸如，基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，含處理器的系統(tǒng)，或者能夠從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或 設(shè)備中讀取指令并執(zhí)行這些指令的其他系統(tǒng))使用或與其一起使用。在該申請(qǐng)的上 下文中，"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是含有、存儲(chǔ)、通信、傳播或傳送程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與其一起使用的任何裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如可以 是但不限于電子、磁、光學(xué)、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)、裝置、設(shè)備或傳播介質(zhì)。 更具體地，雖然沒(méi)有包括在內(nèi)，但是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例可以包括如下各項(xiàng)具 有一根或多根導(dǎo)線的電連接、便攜式計(jì)算機(jī)軟盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只
讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦除可編程只讀ROM (EPROM或閃存)、光纖以及便攜 式壓密盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(CDROM)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至還可以是其上印有程序的 紙張或者其他合適的介質(zhì)，因?yàn)樵摮绦蚩梢越?jīng)由例如對(duì)紙張或其他介質(zhì)的光學(xué)掃描 而被電子捕捉，隨后以合適的方式被編譯、解釋或以合適的方式進(jìn)行其他處理，并 在需要時(shí)被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)。
在該沸騰檢測(cè)計(jì)算機(jī)程序中存在11種主要功能RecordNewTemperature (記 錄新溫度)；ComputeBoilSlope (計(jì)算沸騰效率)；BoilMonitor (沸騰監(jiān)控)； ComputeTrigger2AddCounts (計(jì)算觸發(fā)器2加法計(jì)數(shù))；BoilDetectionTriggersl-5 (沸騰檢測(cè)觸發(fā)器1至5) ; ResetBoilVariables (重設(shè)沸騰變量)；以及 InitializeBoilMX (初始化沸騰MX)。如下將討論上述的每一個(gè)功能。
RecordNewTemperature功能被設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)所有的原始信息以及用于其他功 能的許多算出值。例如，該RecordNewTemperature功能存儲(chǔ)和/或計(jì)算最后七個(gè)鍋 溫度值、最后四個(gè)加熱設(shè)備功率水平(隨后從查找表中確定以瓦特為單位的功率)、 最后七個(gè)斜率值以及最后四個(gè)二次導(dǎo)數(shù)。ComputeBoilSlope功能就執(zhí)行它名稱所包 含的內(nèi)容，即它計(jì)算BoilSlope的值并將其存儲(chǔ)以供隨后在計(jì)算觸發(fā)器閾值的可變 部分時(shí)使用。Boil Monitor功能監(jiān)視用于檢測(cè)沸騰的臨界因素，執(zhí)行沸騰通知，計(jì) 算Offset Boil Slope,檢查沸溢、比較觸發(fā)器計(jì)數(shù)和觸發(fā)器閾值，并且調(diào)用五個(gè)沸 騰檢測(cè)觸發(fā)器。Compute Trigger2AddCounts功能計(jì)算用于沸騰觸發(fā)器2的最終的 觸發(fā)器閾值。Boil Trigger 1功能主要查找在沸騰檢測(cè)點(diǎn)之前加入鍋內(nèi)的食物。其他 四個(gè)沸騰檢測(cè)觸發(fā)器中的每一個(gè)都確定特定PTT曲線特征何時(shí)出現(xiàn)，計(jì)算該特定 的最終觸發(fā)器閾值，并且確定何時(shí)遞增該特定觸發(fā)器計(jì)數(shù)器。Boil Trigger 2功能被 設(shè)計(jì)用于檢測(cè)傾斜坪Y曲線狀態(tài)并隨后在其已被檢測(cè)到時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)。Boil Trigger 2 不使用它計(jì)算的任何BoilSlope的值。Boil Trigger 4功能被設(shè)計(jì)用于在不使用 BoilSlope的值的情況下來(lái)確定平臺(tái)X。在上述兩種情況下，成功測(cè)得的BoilSlope 的值(在"預(yù)沸騰"拐點(diǎn)之后的PTT曲線的值)對(duì)于它們成功檢測(cè)水的沸點(diǎn)而言 不是至關(guān)重要的。
兩個(gè)觸發(fā)器，即Trigger 3和Trigger 5被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)平臺(tái)X曲線狀態(tài)并隨后在其已被檢測(cè)到時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)。BoilTrigger3被設(shè)計(jì)用于使用該平臺(tái)信息以供最為精 確地檢測(cè)該沸點(diǎn)，而Trigger 5的功能則被設(shè)計(jì)成"失敗-安全"檢測(cè)方法。在上述 兩種情況下，成功測(cè)得的BoilSlope的值(在預(yù)沸騰拐點(diǎn)之后鍋溫相對(duì)于時(shí)間的值) 對(duì)于它們精度的成功性而言至關(guān)重要。
在關(guān)于Triggers 3至Trigger 5的所有情況下，Pan Tag (鍋標(biāo)簽)的值都用作 計(jì)數(shù)器閾值的固定部分，該固定部分在與可變部分相加之后變?yōu)榭傆|發(fā)器閾值計(jì) 數(shù)，而處理器20會(huì)在超過(guò)該閾值時(shí)通知一沸騰指示。同樣地，在每種情況下，還 可以使用被稱為"TriggerXAddCount (觸發(fā)器X加法計(jì)數(shù))"(其中"X"可以是 3、 4或5)的計(jì)數(shù)器閾值的可變部分。該可變閾值通常取決于BoilSl叩e的值并且 有時(shí)候取決于被稱為OffsetBoilSlope的值。
以下各段將更為詳盡地描述該計(jì)算機(jī)程序的11個(gè)功能。
Record New Temperature功能
RecOTdNewTemperature功能存儲(chǔ)所有的原始信息以及用于其他功能的許多算 出值。例如，該RecordNewTemperature功能存儲(chǔ)和/或計(jì)算最后七個(gè)鍋溫值、最后
四個(gè)加熱設(shè)備功率水平(隨后從査找表中確定以瓦特為單位的功率)、最后七個(gè)斜 率值以及最后四個(gè)二次導(dǎo)數(shù)。
Compute Boil Slope功會(huì)旨
Compute Boil Slope功能的目的是計(jì)算BoilSlope的值并將其存儲(chǔ)以供隨后在 計(jì)算觸發(fā)器閾值的可變部分時(shí)使用。因?yàn)榇蠖鄶?shù)食譜要求將沒(méi)有配料的冷水加熱至 沸騰，所以默認(rèn)初始條件是水從接近室溫狀態(tài)開(kāi)始加熱。當(dāng)處于此種情況下時(shí)， BoilSlope就被簡(jiǎn)單地將計(jì)算為在一固定時(shí)間間隔內(nèi)鍋標(biāo)簽溫度的差值除以鍋經(jīng)歷 所述溫度區(qū)間所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。被稱為BoilSlopeStart和BoilSlopeEnd的Pan Tag常 數(shù)是該固定溫度區(qū)間的限值。于是， 一旦確定該P(yáng)an Tag溫度已首次升至 BoilSlopeStart之上，則該功能就確定PTT曲線的斜率是穩(wěn)定的正值，該P(yáng)an Tag 溫度的精確值被存儲(chǔ)并且定時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。 一旦確定該P(yáng)anTag溫度已首次超 過(guò)BoilSlopeEnd,該功能就存儲(chǔ)此溫度并停止定時(shí)計(jì)數(shù)器。BoilSlope等于溫度差 除以定時(shí)計(jì)數(shù)器的量值。
當(dāng)然，在必需檢測(cè)沸點(diǎn)的沸騰食譜步驟中液體也不總是從冷態(tài)開(kāi)始的。于是 就在此功能中規(guī)定嘗試確定在PTT曲線上BoilSlopeStart的Pan Tag Value (鍋標(biāo)簽 值)和拐點(diǎn)A!之間的一合適穩(wěn)定溫度范圍內(nèi)的BoilSlope。例如，如果PTT曲線的
16斜率在鍋標(biāo)簽溫度經(jīng)過(guò)BoilSl叩eStart的值時(shí)不穩(wěn)定，定時(shí)計(jì)數(shù)器就不會(huì)開(kāi)始計(jì)數(shù) 而會(huì)等待這一穩(wěn)定的斜率區(qū)。此外，如果當(dāng)該定時(shí)計(jì)數(shù)器最終開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí) BoilSlopeStop的值被過(guò)快的超過(guò)(使得在計(jì)算BoilSlope的值的過(guò)程中出現(xiàn)的經(jīng)過(guò) 時(shí)間不多)，則將允許該定時(shí)計(jì)數(shù)器繼續(xù)直到該P(yáng)an Tag溫度經(jīng)過(guò)被稱為 BoilTriggerTemp (沸騰觸發(fā)器溫度)的另一個(gè)Pan Tag常數(shù)。這一擴(kuò)展允許經(jīng)過(guò)足
夠多的時(shí)間間隔，從而能夠獲取拐點(diǎn)A4和A!之間平均斜率的更為精確的測(cè)量結(jié)果，
而這也是計(jì)算BoilSlope的真正目的。
當(dāng)然，用戶也可以在實(shí)現(xiàn)并檢測(cè)到第一次沸騰之后添加更多的食物配料(包 括更多的液體)。于是，該功能Compute Boil Slope就規(guī)定在所述食物添加之后計(jì) 算值BoilSl叩e以供后續(xù)的沸騰檢測(cè)使用。在此情況下，該功能規(guī)定直到其確定一 穩(wěn)定的PTT斜率區(qū)域出現(xiàn)才開(kāi)始該定時(shí)間隔。此外。定時(shí)停止(并且計(jì)算完成) 不晚于就在前檢測(cè)到沸騰的溫度并且不晚于第二拐點(diǎn)A！(對(duì)后續(xù)的沸騰PTT曲線 而言)。
Boil Monitor功能
Boil Monitor功能監(jiān)視用于檢測(cè)沸騰的臨界因素，計(jì)算Offset Boil Slope,檢査 沸溢、比較觸發(fā)器計(jì)數(shù)和觸發(fā)器閾值，調(diào)用五個(gè)沸騰檢測(cè)觸發(fā)器，并執(zhí)行沸騰通知。 該Boil Monitor功能還計(jì)算"Offset Boil Slope"，這是預(yù)沸騰拐點(diǎn)之前鍋溫相對(duì)于 時(shí)間的曲線的斜率。該值將在Trigger 2中用于計(jì)算Trigger 2 Add Counts的值。該 OffsetBoilSl叩e的值還將用于Boil Trigger 3功能中以在鍋沒(méi)有被居中放置在爐灶 加熱元件上的情況下計(jì)算變量Trigger 3 Count Threshold (觸發(fā)器3計(jì)數(shù)閾值)。已 經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這些偏移鍋的情況下，OffsetBoilSl叩e的值明顯大于其在鍋居中置于爐灶 上時(shí)的值。于是，OffsetBoilSlope/BoilSl叩e之比就給出了有關(guān)鍋何時(shí)偏離中心的指 示。對(duì)于這些偏移鍋的情況而言，閾值計(jì)數(shù)的Trigger3可變部分可由被稱為 OffsetBoilMultipler(偏移沸騰乘數(shù))的Pan Tag常數(shù)乘以O(shè)ffsetBoilSl叩e與BoilSl叩e 之比而算出。
Boil Monitor功能調(diào)用所有5個(gè)Boil Trigger功能。這些Boil Trigger功能都用 于檢測(cè)沸點(diǎn)并將在如下詳述。Trigger 1用于其他4個(gè)Trigger內(nèi)，但其本身無(wú)法引 起沸騰檢測(cè)系統(tǒng)報(bào)告液體己沸騰。對(duì)于每個(gè)Trigger 2至Trigger 5的條件語(yǔ)句而言， Trigger功能內(nèi)被計(jì)數(shù)的這些計(jì)數(shù)本身必需超過(guò)下列各項(xiàng)的和1)用于沸騰出現(xiàn)的 固定值的鍋標(biāo)簽值，以及2)根據(jù)鍋內(nèi)液體量及所加功率改變的被稱為"TriggerXAddCounts"的變量值(它們都由在預(yù)沸騰拐點(diǎn)之上計(jì)算的BoilSlope所 反映并且也可在OffsetBoilSlope與BoilSlope之比中被反映)。
Boil Monitor功能還連續(xù)地將來(lái)自Triggers 2、 3、 4和5的觸發(fā)器計(jì)數(shù)與每個(gè) 觸發(fā)器各相應(yīng)總觸發(fā)器閾值計(jì)數(shù)相比較。 一旦任何一個(gè)Boil Trigger的增量計(jì)數(shù)超 過(guò)相應(yīng)的總閾值，該Boil Monitor功能就引起沸騰通知及功率降低以實(shí)現(xiàn)軟沸騰。 在檢測(cè)到一沸騰之后，Boil Monitor功能觸發(fā)一通知器或指示器。該警報(bào)或指示器 在性質(zhì)上可以是可見(jiàn)、可聽(tīng)或振動(dòng)的，但是優(yōu)選地是諸如閃爍紅燈或文本消息的可 視指示器。
Boil Monitor功能還監(jiān)控Pan Temperature(鍋溫)以檢測(cè)一或向鍋內(nèi)添加食物。 該第一條件査找與向鍋內(nèi)添加極少量的食物或液體相對(duì)應(yīng)的極小溫度下降(3攝氏 度或更大)。在此情況下，不重新計(jì)算BoilSlope的值。
第二條件則查找非常大的溫度下降或非常大的負(fù)斜率，這指示液體或食物的 大量添加。在此情況下，重新計(jì)算BoilSl叩e的值。在這些后續(xù)沸騰的情形中，如 果因?yàn)樵贐oil Monitor功能內(nèi)已檢測(cè)到"大幅下降"而已要求計(jì)算新的沸騰斜率， 則將等待計(jì)算這一沸騰斜率的新值直到該沸騰斜率恰好已穩(wěn)定之后。該穩(wěn)定出現(xiàn)在 因向鍋內(nèi)添加食物或水而導(dǎo)致的擾動(dòng)已停止之后。這在鍋溫相對(duì)于時(shí)間曲線的斜率 穩(wěn)定在小于在前計(jì)算的BoilSlope (作為值LastBoilSl叩e (上次沸騰斜率)而被存 儲(chǔ))的值處。如果鍋溫相對(duì)于時(shí)間曲線的斜率在到達(dá)等于LastBoilTemperature (上 次沸騰溫度)減去3。C的溫度值之前一直沒(méi)有穩(wěn)定，則存儲(chǔ)的該LastBoilSlope的值 將用于Trigger功能。
Boil Monitor功能還查找如此有力沸騰以致使液體溢出沒(méi)蓋鍋蓋的鍋外或者 引起蓋了鍋蓋的鍋涌出液體的跡象。這一條件通常只會(huì)在某些鍋內(nèi)的液位超過(guò)鍋容 量的90%時(shí)出現(xiàn)。被稱為PanTag.STOPBOILOVERFLOWSLOPEf (鍋標(biāo)簽.停止沸 溢斜率f)的Pan Tag的值是如被計(jì)算則告知系統(tǒng)注意該條件的最小BoilSlope值。 例如一個(gè)4夸脫的鍋會(huì)有這樣的問(wèn)題，而一個(gè)2夸脫的鍋則較少遇到這一問(wèn)題。于 是，該P(yáng)anTag的值可以被設(shè)為零以去除該功能。如果系統(tǒng)檢測(cè)到液體溢出鍋外， 則該系統(tǒng)就降低功率并將Trigger 4的計(jì)數(shù)設(shè)置在總Trigger 4計(jì)數(shù)器閾值之上，從 而引發(fā)該系統(tǒng)檢測(cè)沸騰條件并打開(kāi)沸騰通知器。
Compute Trigger2AddCount功能
Compute Trigger2AddCounts功能簡(jiǎn)單地計(jì)算用于沸騰觸發(fā)器2的總觸發(fā)器閾值。在此情況下，Trigger2不具有與固定觸發(fā)器閾值相對(duì)應(yīng)的PanTag的值，所以 該計(jì)算的是可變部分并且等于一常數(shù)乘以O(shè)ffsetBoilSlope與BoilSlope之比。該常
數(shù)是有關(guān)初始沸騰的值2以及有關(guān)后續(xù)沸騰的值4 (在向水或其他液體沸騰的鍋內(nèi) 添加食物之后)。
BoilTrigger 1功能
Boil Trigger 1不能因?yàn)槟承㏕rigger 1計(jì)數(shù)器超過(guò)觸發(fā)器1閾值而引起沸騰通 知。所述Trigger 1計(jì)數(shù)器和閾值不存在。Boil Trigger 1功能的主要目的是確定PTT 曲線何時(shí)到達(dá)Boil Inflection Point A!。它要求連續(xù)的Pan Temperature斜率的兩個(gè) 值比算出的BoilSlope的一個(gè)百分?jǐn)?shù)要小以確定該拐點(diǎn)。這一百分?jǐn)?shù)因鍋而異并且 是被稱為PanTag.BOILTRIGGERlPCTf (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器1百分?jǐn)?shù)f)的Pan Tag 變量。 一旦找出拐點(diǎn)，用于Trigger 5的臨界標(biāo)簽(平臺(tái)曲線特征的較不敏感的檢 測(cè)器)。該標(biāo)簽隨后被設(shè)為真以允許Trigger 5開(kāi)始計(jì)數(shù)以檢測(cè)沸騰。
Boil Trigger 1的另一個(gè)功能是確定在首次沸騰指示之前液體或食物是何時(shí)已 添加的。在此情況下，該沸騰變量被重置(以包括所有的Boil Trigger增量計(jì)數(shù)值)， 并且再次開(kāi)始一新的加熱循環(huán)以嘗試達(dá)到一沸騰溫度。
Boil Trigger 2工力M
Boil Trigger 2功能是檢測(cè)"傾斜"坪曲線形狀并在隨后檢測(cè)位于平臺(tái)部分開(kāi) 始處的該"傾斜"坪的傾斜部分基部附近出現(xiàn)的水沸點(diǎn)的最為靈敏和精確的方法。 該功能首先必需將真的"傾斜"坪狀態(tài)與噪聲區(qū)分開(kāi)來(lái)。于是，它要求適當(dāng)形狀的 鍋外降落足夠長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間和足夠深的溫度下降。三個(gè)PanTag變量用于確保特 征化每個(gè)鍋的"傾斜"坪的唯 一 長(zhǎng)度和深度。這些值被稱為 PanTag,BOILTRIGGER2DIPVALUEf (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器2傾斜值f)(恰好開(kāi)始 考慮將該現(xiàn)象作為 一 傾斜而非只是噪聲的最小傾斜深度閾值)、 PanTag.BOILTRIGGER2RISESf (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器2上升值f) (DIP (傾斜) 的最小深度和持續(xù)時(shí)間閾值)、以及PanTag.BUMPSIZEMINMUMf (鍋標(biāo)簽.最小 凸起尺寸f) (DIP的最小LENGTH (長(zhǎng)度)閾值)。
用于確定溫度下降深度的測(cè)得參數(shù)是前7個(gè)溫度的平均值減去最后測(cè)得的鍋 溫。計(jì)算機(jī)程序引用該數(shù)作為由引用句表達(dá)的"量"(AverageLast7Temperatures (最后7個(gè)溫度的平均值)-BoilData丄astMeasuredTemperatures[O](沸騰數(shù)據(jù).最后測(cè)得的溫度[O]))。 一旦將真的"傾斜"坪狀態(tài)與噪聲溫度讀數(shù)區(qū)分開(kāi)來(lái)，隨后 就通過(guò)查找該降落后的平臺(tái)部分來(lái)計(jì)算沿著"Dip"結(jié)構(gòu)的水沸點(diǎn)的位置。在這一
點(diǎn)上，Trigger2DelayCounter (觸發(fā)器2延遲計(jì)數(shù)器)就被啟動(dòng)并且運(yùn)行直到其值 高于在Boil Monitor功能內(nèi)設(shè)置的Trigger 2的閾值。當(dāng)已經(jīng)找到真的DIP時(shí)，被 稱為"Trigger2DipSuccess (觸發(fā)器2傾斜成功)"的標(biāo)志就被設(shè)為真。Boil Trigger 2功能現(xiàn)在查找降落部分之后的平臺(tái)部分。 一旦在傾斜段(dip)上找出該點(diǎn)，就把 被稱為Trigger2TotalSuccess (觸發(fā)器2總成功)的標(biāo)志設(shè)為真。
在這一點(diǎn)上，已經(jīng)檢測(cè)到真的傾斜段以及該降落部分之后的平臺(tái)部分。于是 就啟動(dòng)被稱為Trigger2DelayCounter的計(jì)數(shù)器。 一旦該值超過(guò)在Boil Monitor功能 內(nèi)設(shè)置的所要求的計(jì)數(shù)閾值，Trigger 2就已經(jīng)檢測(cè)到該沸點(diǎn)。Boil Trigger 2功能還 將真的傾斜段與噪聲溫度讀數(shù)區(qū)分開(kāi)來(lái)。它通過(guò)查找(AverageLast7Temperatures-BoilData.LastMeasuredTemperatures[O])的值的適當(dāng)量級(jí)、該值超過(guò)該適當(dāng)閾值的 倍數(shù)以及傾斜段的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)上述區(qū)分。
Boil Trigger 3功能
Boil Trigger 3功能是檢測(cè)"平"臺(tái)曲線特征最靈敏的檢測(cè)器還是該現(xiàn)象沸騰 溫度最精確的預(yù)報(bào)器。該功能還檢測(cè)"急劇上升Z"曲線特征。
Boil Trigger 3的三個(gè)主要目的是計(jì)算總Trigger 3 Threshold Counts (觸發(fā)器 3閾值計(jì)數(shù))(通過(guò)將固定Pan Tag的值與其依據(jù)BoilSlope和/或OffsetBoilSlope 算出的可變值相加)，確定何時(shí)遞增Trigger 3計(jì)數(shù)器以及確定Steep Rise何時(shí)出現(xiàn)。
對(duì)于第一個(gè)目的而言，存在兩種方法來(lái)計(jì)算被稱為"Trigger3AddCounts"的 Trigger 3 Threshold Counts的可變部分。比較各種方法的結(jié)果并將最大值用作 Trigger 3閾值的可變分量。第 一 種方法涉及用被稱為 PanTag.BOILTRIG3ADDCTNUMBER (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器3加法計(jì)數(shù))的Pan Tag 的值除以算出的BoilSl叩e的值。第二種方法涉及將被稱為 PanTag.OFFSETBOILMULTIPL正R (鍋標(biāo)簽.偏移沸騰乘數(shù))的Pan Tag的值與 OffsetBoilSlope和BoilSl叩e之比相乘。如果后值更大，則該算法就得知鍋己被放 置于加熱元件的偏離位置上。
對(duì)第二個(gè)目的而言，該功能本質(zhì)上查找Pan Temperature Near-Boil Inflection Point (鍋溫接近沸騰拐點(diǎn))并在隨后開(kāi)始計(jì)數(shù)并保持計(jì)數(shù)只要PTT曲線斜率仍小 于某一閾值。(由于噪聲)使用兩個(gè)測(cè)得參數(shù)來(lái)確定平臺(tái)是否存在及何時(shí)存在1)
20前7個(gè)溫度的平均值減去最近測(cè)得的鍋溫的"量"(這與在Boil Trigger 2功能中 使用的量相同)、以及2) PTT曲線"Slope (斜率)"，其中該"Slope"是測(cè)得 的鍋溫最后四個(gè)值(包括當(dāng)前測(cè)得的鍋溫)的平均值減去先前四個(gè)測(cè)得的鍋溫(不 包括當(dāng)前測(cè)得的鍋溫但包括在它之前的四個(gè)在前溫度)的平均值。
該功能還設(shè)置允許計(jì)數(shù)器BoilData.Trigger3Count遞增的最小鍋溫。對(duì)于初始 沸騰而言，Trigger 3功能激活處的該最小溫度是被稱為PanTag..BOILTRIGTEMPf (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)溫度f(wàn))的PanTag的值。對(duì)于后續(xù)沸騰而言，該最小溫度是最 后檢測(cè)的沸騰溫度(內(nèi)部傳感器測(cè)得的鍋溫)減去2'C，其中最后測(cè)得的沸騰溫度 作為L(zhǎng)astBoilTemp (最后沸騰溫度)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
Boil Trigger 3功能還將上述測(cè)得的參數(shù)與各閾值相比較以確定鍋正經(jīng)歷 "FLAT" Plateau (平臺(tái))并由此遞增被稱為"BoilData.Trigger3Count (沸騰數(shù)據(jù). 觸發(fā)器3計(jì)數(shù))"的Trigger 3計(jì)數(shù)器。該有關(guān)Slope的閾值與Trigger 1中用于確 定拐點(diǎn)的Boil Slope的百分?jǐn)?shù)相同，即該百分?jǐn)?shù)是被稱為 PanTag.BOILTRIGGERlPCTf (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器1百分?jǐn)?shù)f)的Pan Tag的值。 用于該量(AverageLast7Temperatures - BoilData丄astMeasuredTemperatures[O])的 閾值還是被稱為PanTag.BOILTRIGGER3DELTAf (鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器3增量f) 的Pan Tag的值的測(cè)得Boil Sl叩e的一百分?jǐn)?shù)。
Trigger 3功能還查找急劇上升Z區(qū)域。它通過(guò)査看該Trigger 3計(jì)數(shù)器的值何 時(shí)在其總Trigger 3閾值的高百分?jǐn)?shù)處停止來(lái)實(shí)現(xiàn)這一査找。如果的確在那里停止， 則意味著平臺(tái)已經(jīng)存在并且隨后一穩(wěn)定陡峭爬升出現(xiàn)(因?yàn)門rigger 3的計(jì)數(shù)由于 具有比在Pan Tag中闡明的閾值還要大的斜率值而無(wú)法再遞增下去)。當(dāng)檢測(cè)到 Steep Rise時(shí)，就在基于被稱為PanTag.TRIG5NOISECOUNTER (鍋標(biāo)簽.觸發(fā)器5 噪聲計(jì)數(shù)器)的Pan Tag的值的短暫間隔之后初始一沸騰通知。
Boil Trigger 4功能
Boil Trigger 4功能具有3個(gè)主要功能。第一個(gè)是計(jì)算Trigger 4閾值的變量和 總值。第二個(gè)是確定PTT曲線"FlatPlateau"的確切起始點(diǎn)。第三個(gè)是只要"Flat Plateau"繼續(xù)存在就遞增Trigger 4計(jì)數(shù)器并且在不以任何方式依賴該BoilSl叩e的 值的情況下執(zhí)行所述遞增。
Boil Trigger 4總閾值是常量值加上取決于BoilSlope的可變值的和。該常量值 是被稱為PanTag.TRIGGER4VALUE (鍋標(biāo)簽.觸發(fā)器4的值)的PanTag的值。該可變值通過(guò)用被稱為PanTag.TRIGGER4ADDCOUNTS(鍋標(biāo)簽.觸發(fā)器4加法計(jì)數(shù)) 的Pan Tag的值除以算出的BoilSl叩e的值而找出。
該功能的第二個(gè)目的是確定遞增Trigger 4計(jì)數(shù)的最低鍋溫要求。首先必需超 過(guò)等于被稱為PanTag.BOILTEMPf (鍋標(biāo)簽.沸騰溫度f(wàn))的Pan Tag的值的鍋溫。 接下來(lái)，必需確定Pan Temperature "Near-Boiling" Inflection Point (鍋溫"接近沸騰" 拐點(diǎn))，而這在將被稱為"BeginTrigger5Look (開(kāi)始觸發(fā)器5査看)"的標(biāo)簽設(shè)為 真時(shí)已在BOIL TRIGGER 1 (沸騰觸發(fā)器l)內(nèi)完成。當(dāng)達(dá)到這些條件時(shí)，將被稱 為"ArrivedAtPeak (達(dá)到峰值)"的標(biāo)志設(shè)置為真。在已經(jīng)設(shè)置了標(biāo)志 "ArrivedAtPeak"之后，該算法開(kāi)始計(jì)數(shù)PTT曲線的Flat Plateau部分何時(shí)存在。
該功能還設(shè)置有關(guān)Trigger 4開(kāi)始為后續(xù)沸騰進(jìn)行檢測(cè)的最低鍋溫要求。該鍋 溫必需超過(guò)LastBoilTemp減去2°C 。
一旦已經(jīng)檢測(cè)到所述"FlatPlateau"的開(kāi)始，就可以在該功能中闡明的某些條 件下遞增Boil Trigger 4計(jì)數(shù)器。每次當(dāng)最后七個(gè)溫度的當(dāng)前平均值低于過(guò)去平均 值時(shí)，該算法就開(kāi)始一被稱為BoilData.Trigger4Count (沸騰數(shù)據(jù).觸發(fā)器4計(jì)數(shù)) 的計(jì)數(shù)器。該計(jì)數(shù)器的值在每次溫度到達(dá)新峰值時(shí)被重置。在Trigger 4內(nèi)使用的 最后七個(gè)溫度平均值的量是被稱為"AverageLast7Temperatures"的值，該值簡(jiǎn)單 的是最后七個(gè)測(cè)得鍋溫的平均值。
Boil Trigger 5功能
Boil Trigger 5功能是確定以"FLAT" Plateau曲線狀態(tài)為特征的水沸點(diǎn)的最不 靈敏和最不精確的方法。該Trigger 5本質(zhì)上是"最后機(jī)會(huì)"觸發(fā)器，它僅僅應(yīng)該 在所有其他觸發(fā)器動(dòng)作失敗時(shí)引起沸騰檢測(cè)。該觸發(fā)器是每次在PTT曲線的Slope 值小于一閾值水平時(shí)遞增的被稱為"Trigger5Count (觸發(fā)器5計(jì)數(shù))"的計(jì)數(shù)器， 其中所述閾值水平對(duì)應(yīng)于在Boil Trigger 1功能內(nèi)使用以確定Pan Temperature "Near-Boiling" Inflection Point的相同條件。只要該P(yáng)TT曲線保持"平"臺(tái)狀態(tài)， 該計(jì)數(shù)器就遞增。于是，在Trigger 5內(nèi)使用的測(cè)得參數(shù)是PTT曲線Slope。然而， 由于噪聲溫度讀數(shù)，所以內(nèi)建于Trigger5的噪聲檢測(cè)系統(tǒng)將在該P(yáng)TT曲線的Slope 在多于固定秒數(shù)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)超過(guò)拐點(diǎn)斜率閾值時(shí)重置該Trigger5Count的值。這 一固定秒數(shù)是被稱為PanTag.TRIG5NOISECOUNTERf (鍋標(biāo)簽.觸發(fā)器5噪聲計(jì)數(shù) 器f)的PanTag的值。
該功能將PTT曲線與測(cè)得Boil Slope的一百分?jǐn)?shù)相比較，其中該百分?jǐn)?shù)是被被稱為"PanTag.BOILTRIGGERlPCTf(鍋標(biāo)簽.沸騰觸發(fā)器1百分?jǐn)?shù)f)"的Pan Tag 的值。如果該Sl叩e的值小于該BoilSlope的百分?jǐn)?shù)，則遞增被稱為Trigger5Count 的計(jì)數(shù)器。而如果Slope在多于給定秒數(shù)的時(shí)間內(nèi)連續(xù)超過(guò)閾值，則遞減該 Trigger5Count。該給定秒數(shù)是被稱為PanTag.TRIG5NOISECOUNTERf (鍋標(biāo)簽.觸 發(fā)器5噪聲計(jì)數(shù)器f)的Pan Tag的值。
Reset Boil Variables功會(huì)g
Reset Boil Variables功能用于在每次該功能被調(diào)用時(shí)(在首次沸騰起始處或在 已經(jīng)檢測(cè)到大幅下降時(shí))簡(jiǎn)單地初始化用于Boiling Detection Algorithm (沸騰檢測(cè) 算法)中的各變量、標(biāo)志及計(jì)數(shù)器。
Initialize Boil MX功能
該功能的目的是將加熱單元的功率輸出降低到適當(dāng)?shù)闹祻亩３忠粋€(gè)適當(dāng)?shù)?沸騰水平，尤其是軟沸騰。
本發(fā)明提供了現(xiàn)有技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)的多種優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序、 方法和烹飪?cè)O(shè)備能夠快速且精確地檢測(cè)烹飪器皿內(nèi)的液體沸騰。本發(fā)明還允許保持 軟沸騰并防止沸溢。本發(fā)明可在任何烹飪器皿、器皿內(nèi)任何量或類型的液體以及由 烹飪?cè)O(shè)備輸送的任何量的烹飪能量的情況下實(shí)現(xiàn)前述功能。本發(fā)明的一個(gè)重要方面 是根據(jù)鍋相對(duì)于溫度(PTT)曲線A的斜率來(lái)檢測(cè)沸騰。通過(guò)用斜率值而不是絕對(duì) 溫度值來(lái)檢測(cè)沸騰，無(wú)論液體的具體沸騰溫度以及不同烹飪器皿的加熱特性如何， 本發(fā)明都是精確的。
雖然已經(jīng)參考了在附圖中示出的較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該 注意到還可以利用各等效技術(shù)方案并在此做出各種替代而不背離權(quán)利要求書(shū)中所 述的本發(fā)明的范圍。例如，雖然本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序優(yōu)選地使用感應(yīng)爐灶，但是它 還適于其他的烹飪?cè)O(shè)備。于2004年4月22日提交的題為BOIL DETECTION SOFTWARE FOR RFID-CONTROLLED SMART INDUCTION RANGE、申請(qǐng)?zhí)枮?S/N 60/564,111的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)以及于2003年1月31日提交的題為 RFID-CONTROLLED SMART INDUCTION RANGE AND METHOD OF COOKINGAND HEATING、申請(qǐng)?zhí)枮镾/N 10/355,989的美國(guó)專利申請(qǐng)以參見(jiàn)方式 結(jié)合于次。業(yè)已描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，作為新穎的并希望由專利證書(shū)保護(hù)的權(quán)利 要求書(shū)如下附錄A 鍋標(biāo)簽常數(shù)
1. PanTag.BOILTRIGTEMP:在其下所有的Trigger功能都不允許Trigger Counts (觸發(fā)器計(jì)數(shù))遞增的鍋溫。
2. PanTag.BOILSET:在使用"BOIL" Recipe Step (食譜步驟)時(shí)的系統(tǒng)控制溫度。
3. PanTag.BOILSLOPESTART:在此溫度下系統(tǒng)能夠開(kāi)始計(jì)算初始沸騰時(shí) BOILSLOPE的值的最低鍋溫。
4. PanTag.BOILSLOPEEND :在此溫度下系統(tǒng)能夠結(jié)束對(duì)初始沸騰時(shí) BOILSLOPE的值的計(jì)算的最低鍋溫。
5. PanTag.MAXBOILWATTS:在使用"BOIL (沸騰)"的Recipe Step時(shí)所 允許的最大瓦特。
6. PanTag.BOILTRIGGERlPCT:在其下會(huì)在Trigger 1和Trigger 3中采取行動(dòng) 的BOILSLOPE的值的百分?jǐn)?shù)。
7. PanTag.MAXLS:在不考慮一給定鍋噪聲的情況下水沸騰期間的最大斜率。
8. PanTag.BOILTRIGGER2DIPVALUE:在其之上并且在某些其他條件出現(xiàn)之 后從而認(rèn)為PTT曲線已經(jīng)開(kāi)始經(jīng)歷一 "Dip Plateau (傾斜坪)"的該斜率值的測(cè)量。
9. PanTag.BOELTRIGGER2RISES : 對(duì) PTT 曲線斜率必需超過(guò) PanTag.BOILTRIGGER2DIPVALUE的值并且業(yè)已達(dá)到某些其他條件從而能夠認(rèn) 為該P(yáng)TT曲線已經(jīng)歷一 "Dip Plateau"的秒數(shù)的測(cè)量。
10. PanTag,BUMPSIZEMINIMUM:將真正的"Dip Plateau"與噪聲區(qū)分開(kāi)來(lái) 的"Dip Plateau"的最小總深度的測(cè)量。
11. PanTag.MINDELTA[4]:在Trigger 2 Counts和總Trigger 2閾值之間的比較 中所使用的值。
12. PanTag.BOILTRIGGER3DELTA:認(rèn)為Trigger 3 Counts的值在其下遞增的 BOILSLOPE的一百分?jǐn)?shù)。
13. PanTag.BOILTRIGGER3VALUE:總Trigger 3 Threshold Value (觸發(fā)器3 閾值)的固定部分。.
14. PanTag.BOILTRIG3ADDCTNUMBER:在計(jì)算總Trigger 3 Threshold Value 的可變部分中使用的常數(shù)。
15. PanTag.T3RISEPCT:要求認(rèn)為PTT曲線的一段己經(jīng)達(dá)到"急劇上升"特征的陡峭斜率(在一段"FlatPlateau"之后)的最少秒數(shù)的測(cè)量。
16. PanTag,MINDELTA[3]:算出的Trigger 3可變閾值的最小數(shù)值，在該數(shù)值 以下會(huì)自動(dòng)將可變Trigger 3 Threshold Value設(shè)置為零。
17. PanTag.TRIG3MEDDROPMULTI，與已把中等量的食物加入已經(jīng)沸騰的液 體量中的二次沸騰有關(guān)的總Trigger 3閾值的乘數(shù)值。
18. PanTag.TRIG3LGDROPMULTI:與已把大量的食物加入己經(jīng)沸騰的液體量 中的二次沸騰有關(guān)的總Trigger 3閾值的乘數(shù)值。
19. PanTag.OFFSETBOILMULTIPLIER:在使算法能確定鍋是否偏離加熱元件 中心的總Trigger 3閾值的可變部分的計(jì)算中使用的常數(shù)。
20. PanTag.BOILTRIGGER4VALUE:總Trigger 4閾值的固定部分。
21. PanTag.TRIGGER4ADDCOUNTS:在計(jì)算總Trigger 4閾值的可變部分中 使用的常數(shù)。
22. PanTag.MINDELTA[6]:當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)到鍋在加熱元件上偏離時(shí)使用的總 Trigger 4和Trigger 5閾值的乘數(shù)。
23. PanTag.BOILTRIGGER5VALUE:總Trigger 5閾值的固定部分。
24. PanTag.TRIGGER5ADDCOUNTS:在計(jì)算總Trigger 54閾值的可變部分中 使用的常數(shù)。
25. PanTag.TRIG5NOISECOUNTER:在各類Trigger功能中用來(lái)確定何時(shí)重 置計(jì)數(shù)器并采取其他行動(dòng)的噪聲秒數(shù)。
26. PanTag.STOPBOILOVERFLOWSLOPE:在算法考慮執(zhí)行行動(dòng)以防止由于 鍋內(nèi)水量過(guò)多而引起的Boil Over (沸溢)之前必需存在的BOELSLOPE的最小值。
27. PanTag丄IDOFFSOFTWATTS:保持沒(méi)蓋鍋蓋的鍋內(nèi)軟沸騰所使用的輸出 功率值。
28. PanTag丄IDOFFHARDDELTA:當(dāng)加入PanTag丄IDOFFSOFTWATTS時(shí)將
保持裝有約60%的總?cè)萘康囊后w且沒(méi)蓋鍋蓋的鍋內(nèi)快速沸騰的輸出功率值。
29. PanTag丄IDOFFLEVELCORRECTION:在沒(méi)蓋鍋蓋時(shí)用于保持鍋內(nèi)少量水 快速沸騰而降低所用總瓦數(shù)的值。
30. PanTag丄IDONSOFTWATTS:用于保持蓋上鍋蓋的鍋內(nèi)軟沸騰的輸出功率值。
31. PanTag丄IDONHARDDELTA:當(dāng)加入PanTag丄IDONSOFTWATTS時(shí)將保
持裝有約60%總?cè)萘康囊后w且蓋上鍋蓋的鍋內(nèi)快速沸的輸出功率值。
32. PanTag丄IDONLEVELCORRECTIO:在蓋上鍋蓋時(shí)用于保持鍋內(nèi)少量水快 速沸騰而降低所用總瓦數(shù)的值。
權(quán)利要求
1. 一種存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上用于檢測(cè)由烹飪?cè)O(shè)備加熱的器皿內(nèi)的液體沸騰的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包含用于接收所述器皿的連續(xù)溫度指示并計(jì)算表示所述連續(xù)溫度相對(duì)于時(shí)間的曲線的斜率的代碼段；基于所述曲線的所述斜率檢測(cè)所述液體沸騰的代碼段；以及提供可用于指示所述液體的所述沸騰的輸出的代碼段。
2. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，還包括用于接收有關(guān)所述 器皿的變量的代碼段。
3. 如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，用于檢測(cè)所述沸騰的所述 代碼段還考慮所述有關(guān)所述器皿的變量。
4. 如權(quán)利要求l所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，還包括用于接收與由所述 烹飪單元輸送至所述器皿的能量值相關(guān)聯(lián)的指示的代碼段。
5. 如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述烹飪單元是感應(yīng)加熱 器并且所述能量值的所述指示是所述感應(yīng)加熱器的功率水平。
6. 如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，用于檢測(cè)所述沸騰的所述 代碼段還考慮由所述烹飪單元輸送至所述器皿的所述能量值的所述指示。
7. 如權(quán)利要求5所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述感應(yīng)加熱器是感應(yīng)爐 灶的一部分。
8. 如權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括 可由包含在所述感應(yīng)爐灶內(nèi)的處理器訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。
9. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述器皿從由鍋、壺、烤 盆和碗組成的組中選出。
10. —種存儲(chǔ)在可由包含在感應(yīng)爐灶內(nèi)的處理器訪問(wèn)的存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程 序，所述計(jì)算機(jī)程序可用于檢測(cè)由所述感應(yīng)爐灶加熱的器皿內(nèi)的液體沸騰，所述計(jì) 算機(jī)程序包含用于接收有關(guān)所述器皿的變量的代碼段； 用于接收所述器皿隨時(shí)間的連續(xù)溫度指示的代碼段； 用于計(jì)算表示所述連續(xù)溫度相對(duì)于時(shí)間的曲線的斜率的代碼段-， 基于所述有關(guān)所述器皿的變量以及所述曲線的所述斜率來(lái)檢測(cè)所述液體即將來(lái)臨的沸騰的代碼段；用于計(jì)算有關(guān)所述即將來(lái)臨的沸騰的閾值要求的代碼段；以及 提供在所述閾值已被滿足之后指示所述液體的所述沸騰的輸出的代碼段。
11. 如權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，還包括用于接收由所述 烹飪單元輸送至所述器皿的能量值的指示的代碼段。
12. 如權(quán)利要求ll所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述烹飪單元是感應(yīng)加 熱器并且所述能量值的所述指示是所述感應(yīng)加熱器的功率水平。
13. 如權(quán)利要求ll所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，用于檢測(cè)所述沸騰的所 述代碼段還考慮由所述烹飪單元輸送至所述器皿的所述能量值的所述指示。
14. 如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述感應(yīng)加熱器是感應(yīng)爐灶的一部分。
15. 如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器包括可由包含在所述感應(yīng)爐灶內(nèi)的處理器訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。
16. 如權(quán)利要求IO所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述器皿從由鍋、壺、 烤盆和碗組成的組中選出。
17. —種用于加熱器皿內(nèi)液體的烹飪?cè)O(shè)備，所述烹飪?cè)O(shè)備包含 用于加熱所述器皿的加熱元件；用于接收表示所述器皿隨時(shí)間的連續(xù)溫度的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入；以及 基于表示所述隨時(shí)間連續(xù)溫度的所述數(shù)據(jù)檢測(cè)所述液體的沸騰并提供可用于 向用戶通知所述液體的所述沸騰的輸出的計(jì)算設(shè)備。
18. 如權(quán)利要求17所述的烹飪?cè)O(shè)備，其特征在于，所述加熱元件是感應(yīng)爐灶的感應(yīng)工作線圈。
19. 如權(quán)利要求17所述的烹飪?cè)O(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸入包含從與所 述器皿相連的RFID標(biāo)簽中讀取表示所述連續(xù)溫度的所述數(shù)據(jù)的RFID讀取器/寫(xiě)入 器。
20. 如權(quán)利要求19所述的烹飪?cè)O(shè)備，其特征在于，所述RFID讀取器/寫(xiě)入器 還從所述RFID標(biāo)簽中讀取有關(guān)所述器皿的變量，并且其中所述計(jì)算設(shè)備可基于所 述變量檢測(cè)所述液體的所述沸騰。
21. —種用于檢測(cè)由烹飪單元加熱的器皿內(nèi)的液體沸騰的方法，所述方法包 括如下步驟將所述器皿放置在所述烹飪單元的加熱元件上；測(cè)量所述器皿隨時(shí)間的連續(xù)溫度；基于所述隨時(shí)間的連續(xù)溫度檢測(cè)所述器皿內(nèi)的所述液體的沸騰；以及 提供所述液體正在沸騰的指示。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述烹飪單元是感應(yīng)爐灶并且所述加熱元件是感應(yīng)工作線圈。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量步驟是由嵌入所述烹 飪器皿的耐熱裝置來(lái)執(zhí)行的。
24. 如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述沸騰指示呈現(xiàn)在一指示器 上，所述指示器是從由可視指示器、可聽(tīng)指示器和振動(dòng)指示器組成的組中選出的。
全文摘要
一種用于檢測(cè)液體沸騰的方法、計(jì)算機(jī)程序和烹飪?cè)O(shè)備。本發(fā)明可由諸如感應(yīng)爐架之類的烹飪單元的處理器或其他計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序所實(shí)現(xiàn)。該計(jì)算機(jī)程序包含用于接收器皿連續(xù)溫度的指示及用于計(jì)算表示連續(xù)溫度相對(duì)于時(shí)間的曲線的斜率的代碼段；基于上述曲線的斜率檢測(cè)液體沸騰的代碼段；以及提供可用來(lái)指示該沸騰的輸出的代碼段。該計(jì)算機(jī)程序還包括用于與烹飪器皿的參數(shù)和/或特性有關(guān)的變量以精確該沸騰檢測(cè)的代碼段。
文檔編號(hào)H05B6/06GK101444138SQ200580049560
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者B·L·科羅西亞 申請(qǐng)人:熱溶體股份有限公司