CN204807178U - 一种智能食物分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能食物分析仪，包括：包括重量测量单元、通信单元、摄入成分告警装置和主控单元；主控单元分别与重量测量单元、通信单元、摄入成分告警装置电连接；其中，通信单元与终端通信连接，向终端发送食物重量信息并接收终端发送的摄入告警消息。本实用新型的智能食物分析仪，通过无线技术传输称量数据至移动终端，能够进行精确的摄食量检测，在营养素摄入将要达到或已经超过警戒值时提示用户，方便用户合理规划膳食摄入量，保持健康饮食，可以使饮食监控更为人性化，更加轻松地实现对人体进行健康管理的目标。

Description

一种智能食物分析仪

技术领域

本实用新型涉及家用电子产品技术领域，尤其涉及一种智能食物分析仪。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，与人们息息相关的“饮食”也在静悄悄的发生着变化。目前，因饮食引起的糖尿病、冠心病、癌症等发病率迅速升高。健康饮食包含了许多要素，比如饮食的种类、烹饪方式、进食习惯等等。其中，合理的膳食是重要的一个环节。我们都知道想要健康地吃新鲜食物是在家进行烹饪，但家庭烹饪的问题是很难知道食材的营养素含量，这对于需要控制饮食的特殊人群，如孕妇、糖尿病患者、高血压患者、痛风患者、肾病患者以及减肥健身人士，很难在享受家庭美食的同时还能进行饮食控制。对于需要控制饮食的特殊人群，目前的解决方案是营养医生根据患者的需求预估患者的摄入量。为了控制某种营养素的合理摄入，用户常常盲目增加或者减少食物摄入量，却无法准确判断当前摄入量是否合理，导致很多食物不敢食用，有些用户甚至干脆牺牲了和家人朋友一起聚餐的乐趣而改为单独进食，这对于大多数需要长期进行饮食控制的人，无疑是很难坚持的一件事。现有的食物分析仪，一般只能用于称取食物的重量，通过用户查找相应的手册进行计算营养成分，获取食物中的营养素含量，只能对饮食进行粗略的监测，无法更好地指导自己的健康饮食。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种智能食物分析仪，能够发送称重信息并接收摄入告警消息。

一种智能食物分析仪，其特征在于，包括重量测量单元、通信单元、摄入成分告警装置和主控单元；所述主控单元分别与所述重量测量单元、所述通信单元、所述摄入成分告警装置电连接；其中，所述通信单元与终端通信连接，向所述终端发送食物重量信息并接收所述终端发送的摄入告警消息。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述通信单元为无线通信单元，或者所述终端为移动终端。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述摄入成分告警装置包括摄入成分告警指示器。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述摄入成分告警指示器包括能量指示灯、蛋白质指示灯、脂肪指示灯或者碳水化合物指示灯，其中所述摄入成分告警指示器包括分别标识告警等级为高、中、低的三个指示。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述指示灯为LED指示灯。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述重量测量单元包括压力传感器，所述分析仪包括底盘座和面板，在所述面板下设置有所述压力传感器，在所述底盘座上设置有所述摄入成分告警指示器。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述底盘座设有显示单元，所述显示单元与所述主控单元电连接。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，还包括显示控制单元，所述主控单元经过所述显示控制单元分别与所述显示单元和所述摄入成分告警指示器电连接。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，所述底盘座设有扬声器，所述扬声器与所述主控单元电连接。

根据本实用新型的一个实施例，进一步的，还包括与所述主控单元电连接的电源单元、功能按键单元或者存储单元。

本实用新型的智能食物分析仪，能够发送称重信息并接收摄入告警消息，可以进行精确的摄食量检测，获取所称食物的营养数据，在营养素摄入将要达到或已经超过警戒值时提示用户，方便用户合理规划膳食摄入量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为使用本实用新型的智能食物分析仪的一个应用场景示意图；

图2为根据本实用新型的智能食物分析仪的一个实施例中的分析仪的爆炸图；

图3为根据本实用新型的智能食物分析仪的一个实施例中的电路连接示意图；

图4为根据本实用新型的智能食物分析仪的一个实施例中的分析仪支架的爆炸图；

其中，1－面板、2－摄入成分告警指示器、3－底盘座、4－螺钉、5－分析仪电路装置、6－LEDPCB、7－LED框、8－LED遮光膜、9－海绵垫、11－支座架、12－支座底壳、13－底壳、14－电池盖、15－电池正片、16－5号电池、17－电池负片、18－触摸按键、19－防滑垫、20－胶脚、21－压力传感器、34-主控单元、35-电源单元、36-振荡电路单元、38-通信单元、41-显示屏、101-智能食物分析仪、102-终端、103-服务器。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合各个图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。

文中的“左”、“右”、“上”、“下”等与附图本身的左、右、上、下等方向一致。

如图1所示，终端102接收智能食物分析仪101称量的食物重量信息，并将食物信息和用户信息发送到服务器103，食物信息包括：食物名称和食物重量信息。服务器103可以为云服务器，终端2可以为智能手机、平板电脑等。

服务器103基于食物信息和用户信息计算食物营养数据，并将食物营养数据发送到终端102。食物营养数据包括：营养成分信息、菜谱和摄入营养告警信息等。营养成分信息包括：能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、维生素、无机盐等的含量。

终端102可以设置APP应用单元，智能食物分析仪102与APP应用单元通信可以采用蓝牙、WIFI等无线方式通信。APP应用模块与服务器103通信，可以通过WIFI接入互联网等方式进行数据交互。

在一个实施例中，将食物放置在智能食物分析仪101上进行称量，智能食物分析仪101获得称量数据并在稳定后将数据通过蓝牙模块发送给终端102。终端102接收到数据后通过网络上传到服务器103，服务器103基于得到的数据经过计算得出该食物的营养素成分后，返回给终端102，终端102接收数据后显示给用户。

如图2、3所示，智能食物分析仪包括：重量测量模块、通信模块38、摄入成分告警装置和主控单元34。主控单元34分别与重量测量模块、通信模块38、摄入成分告警装置电连接；通信模块38通过无线方式与移动终端通信连接，向移动终端发送食物重量信息并接收移动终端发送的摄入告警消息。重量测量模块用于测量食物的重量，可以采用多种测量方式，例如，通过压力传感器进行测量。摄入成分告警装置可以为指示灯或声光告警器等等。

智能食物分析仪包括：分析仪主体和分析仪电路装置5。分析仪主体包括：底盘座3和面板1，在面板1下设置有压力传感器21，在底盘座3上设置有摄入成分告警指示器2。分析仪电路装置5设置在底盘座3内，包括：通信模块38和主控单元34。分析仪电路装置5可以为PCB电路板。

压力传感器21为电阻式传感器，电阻式传感器是一种能把非电量(如力，压力、位移、扭矩等)转换成与之有对应关系的电阻值，再经过测量电桥，把电阻值转换成便于传送和记录的电压(电流)信号的装置。电阻式传感器的弹性体(弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

主控单元34分别与压力传感器21、摄入成分告警指示器2和通信模块38电连接。通信模块38通过无线方式与移动终端通信连接，向移动终端发送食物重量信息并接收移动终端发送的摄入告警消息。采用的无线方式包括：蓝牙、wifi等。

摄入成分告警指示器2可以为LED指示灯。摄入成分告警指示器2包括：能量指示灯、蛋白质指示灯、脂肪指示灯或者碳水化合物指示灯等。每种摄入成分告警指示器都包括分别标识告警等级为高、中、低的三个指示，可以通过不同颜色的灯标识高、中、低等级的三个指示，或者通过不同的报警音调标识高、中、低等级的三个指示等。

例如，分别为红色、绿色和黄色。主控单元34根据接收到的摄入告警消息中的指示灯告警标识，控制指示灯亮或灭，并将摄入告警消息中的卡路里信息发送给显示模块显示。

例如，绿灯标识营养素的所测值与RNI的关系，黄灯标识营养素的所测值与RNI和UL的关系，红灯标识营养素的所测值与UL的关系。

对于特殊人群，例如糖尿病患者：根据食物血糖生成指数(GlycemicIndex，GI，是反映食物引起人体血糖升高程度的指标，是人体进食后机体血糖生成的应答状况)的低、中、高，亮不同的预警灯。例如痛风患者：根据食物嘌呤(是存在人体内的一种物质，主要以嘌呤核苷酸的形式存在，在作为能量供应、代谢调节及组成辅酶等方面起着十分重要的作用)的低、中、高，亮不同的预警灯。针对特殊人群，如：儿童、肥胖人群、孕妇、乳母、糖尿病患者、痛风患者、肾病患者，会根据人群的特殊性，做出特殊的警告。

在底盘座上还设置有显示屏41，显示移动终端下发的食物名称、重量数据以及告警信息等。显示屏41与主控单元34电连接，显示屏41可以为液晶显示屏。

主控单元34可以直接与显示屏41和摄入成分告警指示器2电连接，也可以经过显示控制模块39分别与显示屏41和摄入成分告警指示器2电连接。

分析仪电路装置还包括：电源模块35、功能按键模块31、振荡电路模块36。主控单元34分别与电源模块35、功能按键模块31和振荡电路模块36电连接。主控模块34可以为MCU，振荡电路模块36为晶体振荡单路模块。

压力传感器21可以经过放大电路、A/D转换电路与主控单元34电连接，压力传感器21发送的信号经过放大电路、A/D转换电路进行放大、转换后，发送到主控单元34。

在底盘座3上还设置有扬声器42。扬声器42与主控单元34电连接。通信模块38可以为蓝牙模块，蓝牙模块采用蓝牙4.0协议。存储模块37与主控单元34电连接，存储模块37可以存储用户的设置数据以及应用程序。

如图4所示，可以设置一个支架，包括：支架座10和支架底壳12。支架将食物分析仪收纳起来，减少占用空间，可以将其放置在厨房台面上使用，同时支架可以在称量时放置手机或者平板电脑用来展示APP界面。智能食物分析仪放平后,也足以支撑较大的容器，当所称量的食物营养素含量达到或超过饮食控制的临界值时，位于食物分析仪前方的预警灯会亮起，提示用户相关营养素的摄入量即将超标或者已经超标。

在一个实施例中，终端102向智能食物分析仪101发送称量指令，并接收食物重量报文，称量指令中携带食物名称。食物重量报文中携带的信息包括：型号、重量值、数据标识、重量符号、重量单位和校验位等。终端102向服务器103发送食物信息和用户信息，并接收食物营养数据。

终端102与智能食物分析仪101之间的重量数据传输协议的格式如下表1所示：

表1－重量数据传输协议格式

重量数据传输协议为蓝牙串行端口协议，以数据帧的形式传输，为16进制格式数据。食物重量报文为长度为10个字节的定长报文，每个字节中填充的数据都为16进制数据。第1字节为数据头，第2字节为食物分析仪型号，第3和第4字节为食物的重量值，第7字节为数据标识，第8字节为重量符号，第9字节为重量单位，第10字节为校验码，第5、6字节为预留字节。校验码＝BYTE1+BYTE2+….+BYTE8，累加和低字节，然后取反。发送时先发低字节，再发高字节。

当判断食物营养数据中包括对于用户的摄入营养告警信息时，终端102向智能食物分析仪101发送摄入告警消息。摄入告警消息中携带的信息包括：型号、指示灯告警标识、卡路里值、校验位等。

终端102与智能食物分析仪101之间的告警数据传输协议的格式如下表2所示：

表2－告警数据传输协议格式

根据告警数据传输协议格式，摄入告警消息为长度为14个字节的定长报文，每个字节中填充的数据都为16进制数据。第1字节为数据头，第2字节为食物分析仪型号，第3、4、5、6、7字节为指示灯告警标识，第7、8、9字节预留的告警字节，第10、11字节为卡路里信息，第14字节为校验码，第12、13字节为预留字节。指示灯告警标识包括：能量指示灯告警标识、蛋白质指示灯告警标识、脂肪指示灯告警标识、碳水化合物指示灯告警标识。

终端102根据食物分析模式向智能食物分析仪101发送称量指令，当接收到需要分析的全部食物的食物重量信息时，向服务器103发送全部食物的名称、重量信息以及就餐人员信息和餐次信息。移动终端提供的食物分析模式主要包括：食物分析、个人单餐、个人全天、多人单餐、多人全天和菜谱。

服务器103根据所称食物的名称，自动从15万种食材中匹配所秤食物，根据所称食物的重量计算出该种食物所含的营养成分信息，包括能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、维生素(A、B₁、B₂、C、E)、无机盐(Ca、Fe、Zn、K、P)等。

如果能量摄入超过每人每天所需能量值，服务器103发出摄入营养告警信息，预警某种营养素超标，建议用户取下某一类食物。例如，蛋白质预警，移动终端会显示“建议取下富含蛋白质的肉类”。针对特殊人群，如：肥胖人群、孕妇、糖尿病患者、痛风患者、肾病患者等，远程服务器发送摄入营养告警信息，提醒或警告用户是否适宜食用所称量的食物。

当用户需要定制餐单时，用户可以根据实际需要选择是单人还是多人，是早餐、午餐、晚餐还是全天，选择好之后，将食物放置在食物分析仪上称量，称重结束后，终端102自动推送菜谱。

服务器103获取用户的历史摄入营养数据并生成对于用户的摄取营养建议，将历史摄入营养数据和摄取营养建议发送到终端102；终端102显示历史摄入营养数据和摄取营养建议。

终端102中的APP应用模块能够根据用户的基本信息和每个人的特殊化，推荐每日饮食和运动摄入量，与服务器103进行数据交互，个性化推送给用户偏爱的食谱，包括：原料、辅料、调料、做法、能量以及RNI的百分比、营养素以及RNI的百分比、菜品特点、标签等。

智能食物分析仪101通过蓝牙连接终端102，用户把要吃的食物放在智能食物分析仪101上，在终端102的App界面上选择食物的种类，显示出包括卡路里、蛋白质、纤维等营养素的营养信息，让用户对称量的食物的营养信息一目了然，用户可以保存记录每餐的数据，设置成分警戒线，避免摄入过多不利于身体健康的营养素。用户也可以通过历史记录功能查看自己某项成分摄入量的曲线图，并可以将这些数据共享给医生、健身教练等。用户还可以设置多个帐户，管理所有家庭成员的数据。

上述实施例中的智能食物分析仪，能够进行精确的摄食量检测，获取所称食物的营养数据，在营养素摄入将要达到或已经超过警戒值时提示用户，方便用户合理规划膳食摄入量，保持健康饮食，可以使饮食监控更为人性化，更加轻松地实现对人体进行健康管理的目标。

可能以许多方式来实现本实用新型的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本实用新型的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本实用新型的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本实用新型实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本实用新型的方法的机器可读指令。因而，本实用新型还覆盖存储用于执行根据本实用新型的方法的程序的记录介质。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种智能食物分析仪，其特征在于，包括重量测量单元、通信单元、摄入成分告警装置和主控单元；所述主控单元分别与所述重量测量单元、所述通信单元、所述摄入成分告警装置电连接；其中，所述通信单元与终端通信连接，向所述终端发送食物重量信息并接收所述终端发送的摄入告警消息。

2.如权利要求1所述的智能食物分析仪，其特征在于：所述通信单元为无线通信单元，或者所述终端为移动终端。

3.如权利要求1所述的智能食物分析仪，其特征在于：所述摄入成分告警装置包括摄入成分告警指示器。

4.如权利要求3所述的智能食物分析仪，其特征在于：所述摄入成分告警指示器包括能量指示灯、蛋白质指示灯、脂肪指示灯或者碳水化合物指示灯，其中所述摄入成分告警指示器包括分别标识告警等级为高、中、低的三个指示。

5.如权利要求4所述的智能食物分析仪，其特征在于，所述指示灯为LED指示灯。

6.如权利要求3所述的智能食物分析仪，其特征在于：所述重量测量单元包括压力传感器，所述分析仪包括底盘座和面板，在所述面板下设置有所述压力传感器，在所述底盘座上设置有所述摄入成分告警指示器。

7.如权利要求6所述的智能食物分析仪，其特征在于：所述底盘座设有显示单元，所述显示单元与所述主控单元电连接。

8.如权利要求7所述的智能食物分析仪，其特征在于：还包括显示控制单元，所述主控单元经过所述显示控制单元分别与所述显示单元和所述摄入成分告警指示器电连接。

9.如权利要求6所述的智能食物分析仪，其特征在于：所述底盘座设有扬声器，所述扬声器与所述主控单元电连接。

10.如权利要求1所述的智能食物分析仪，其特征在于：还包括与所述主控单元电连接的电源单元、功能按键单元或者存储单元。