JP2020188909A - 加熱調理器および加熱制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線センサと測定対象の間に湯気（または水蒸気）が存在すると、測定対象から放射されるエネルギーが乱され、測定温度の正確性が阻害される物理現象を考慮した調理状況判断が可能な加熱調理器を提供すること。【解決手段】湯気等の外乱要因があっても、赤外線センサ１０７に生じる外乱要因を考慮する外乱要因許容差設定手段１１０の設定値を基に、赤外線センサ１０７の概容器１０５内最大検出値および外乱要因許容差設定手段１１０の設定値から決定される動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段１１１の計測結果を調理状況判断手段１１２が判断することで、加熱制御手段１１３が調理状況判断に応じた加熱量制御を行う加熱調理器を提供する。【選択図】図１

Description

本開示は、加熱調理器と加熱制御方法に関する。

従来より、誘導加熱により被加熱物を調理する加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の加熱調理器は、加熱調理中の調理容器を含む領域の熱画像を撮影する熱画像カメラと、調理ユーザへ情報を通知可能な通知装置とにネットワークを介して接続して調理ユーザの調理を支援する調理支援システムを備える。

特許文献１の加熱調理器は、熱画像カメラが取得した熱画像から、調理容器における内容物の水位の変化を示す値を算出し、算出した水位の変化を示す値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。算出した水位の変化を示す値が所定の閾値以上であると判定した場合、加熱調理中の調理容器において内容物の吹きこぼれが生じるおそれがあると判定し、その旨を調理ユーザへ通知する。このような方法により、調理容器からの内容物の吹きこぼれを推定して吹きこぼれを防止する。

特開２０１７−２２４１７１号公報

従来の加熱調理器の場合、赤外線センサ（たとえば熱画像カメラ）により調理物の温度を判断しているが、赤外線センサ（たとえば熱画像カメラ）と測定対象の間に湯気（または水蒸気）が存在すると、測定対象から放射されるエネルギーが乱され、測定温度の正確性が阻害される、という物理現象が考慮されていない。したがって、赤外線センサを用いた調理状況の判断の精度が低下し、適切な加熱量制御が難しい場合がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、湯気等の外乱要因があっても、検知精度の低下を抑制でき、調理状況の判断精度を高めて、調理状況に応じて適切な加熱量制御を実行することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は、調理対象物を収容した容器を下方から加熱する１つまたは複数の加熱手段と、前記１つまたは複数の加熱手段の上方に設けられ、前記１つまたは複数の加熱手段上の温度情報を所定時間間隔で検知する、複数の画素を備えた赤外線センサと、前記赤外線センサで得られた前記温度情報を有線または無線にて通信する通信部と、前記赤外線センサに生じる外乱要因に応じて設定値を設定する外乱要因許容差設定手段と、前記赤外線センサの前記容器内の最大検出値および前記設定値に基づいて決定される動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段と、前記画素数計測手段の計測結果に基づいて調理状況を判断する調理状況判断手段と、前記調理状況判断手段の判断結果に基づき加熱量の増減を行う加熱制御手段と、を備えた加熱調理器を提供する。

また、本発明は、前記調理状況判断手段が、前記画素数計測手段の計測する画素数の上
昇変化が所定値よりも大きくなるときに、吹きこぼれの兆候を検出する加熱調理器を提供できる。

また、本発明は、前記調理状況判断手段が、前記画素数計測手段の計測する画素数の単位時間ごとの変化が飽和するときに、沸騰を検出する加熱調理器を提供できる。

また、本発明は、前記外乱要因許容差設定手段の前記設定値が、所定期間の温度変化に応じて変更される加熱調理器を提供できる。

また、本発明は、前記複数の加熱手段を備え、前記複数の画素を前記複数の加熱手段のそれぞれに対応して区分する計測画素区分設定手段を備え、前記画素数計測手段が前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する画素数を計測する加熱調理器を提供できる。

また、本発明は、調理対象物を収容した容器を下方から加熱する１つまたは複数の加熱手段と、前記１つまたは複数の加熱手段の上方に設けられ、前記１つまたは複数の加熱手段上の温度情報を所定時間間隔で検知する、複数の画素を備えた赤外線センサと、を備えた加熱調理器の加熱制御方法を提供する。この加熱制御方法は、前記赤外線センサに生じる外乱要因に応じて設定値を設定し、前記赤外線センサの前記容器内の最大検出値および前記設定値に基づいて動的閾値を設定し、前記動的閾値を超える画素数を計測し、計測した前記画素数に基づいて調理状況を判断し、判断した前記調理状況に基づいて前記１つまたは複数の加熱制御手段の加熱量を増減する。

また、本発明は、計測した前記画素数の上昇変化が所定値よりも大きくなるとき、前記調理状況として吹きこぼれの兆候が判断される加熱制御方法を提供できる。

また、本発明は、計測した前記画素数の単位時間ごとの変化が飽和するときに、前記調理状況として沸騰が判断される加熱制御方法を提供できる。

また、本発明は、前記設定値が、所定期間の温度変化に応じて変更される加熱制御方法を提供できる。

また、本発明は、前記複数の画素を前記複数の加熱手段のそれぞれに対応して区分し、前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する画素数を計測する加熱制御方法を提供できる。

本発明によれば、湯気等の外乱要因があっても、検知精度の低下を抑制でき、調理状況の判断精度を高めて、調理状況に応じて適切な加熱量制御を実行する加熱調理器および加熱制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態１における加熱調理器の概略構成を示す側面図 実施の形態１の湯気の課題と検出値振動の課題を示す図 実施の形態１の吹きこぼれ発生における赤外線センサの画素数変化を示す図 実施の形態１の調理状況判断方法についての動作例を示す図 本発明の実施形態２における加熱調理器の概略構成を示す側面図 実施の形態２の赤外線センサ設置角度による計測区分の相違を示す図

第１の発明は、調理対象物を収容した容器を下方から加熱する１つまたは複数の加熱手段と、前記１つまたは複数の加熱手段の上方に設けられ、前記１つまたは複数の加熱手段
上の温度情報を所定時間間隔で検知する、複数の画素を備えた赤外線センサと、前記赤外線センサで得られた前記温度情報を有線または無線にて通信する通信部と、前記赤外線センサに生じる外乱要因に応じて設定値を設定する外乱要因許容差設定手段と、前記赤外線センサの前記容器内の最大検出値および前記設定値に基づいて決定される動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段と、前記画素数計測手段の計測結果に基づいて調理状況を判断する調理状況判断手段と、調理状況判断手段の判断結果に基づき加熱量の増減を行う加熱制御手段と、を備えた加熱調理器を提供できる。

第２の発明は、前記調理状況判断手段が、前記画素数計測手段の計測する画素数の上昇変化が所定値よりも大きくなるときに、吹きこぼれの兆候を検出する加熱調理器。

第３の発明は、また、本発明は、前記調理状況判断手段が、前記画素数計測手段の計測する画素数の単位時間ごとの変化が飽和するときに、沸騰を検出する加熱調理器を提供できる。

第４の発明は、前記外乱要因許容差設定手段の前記設定値が、所定期間の温度変化に応じて変更される加熱調理器を提供することができる。

第５の発明は、前記複数の加熱手段を備え、前記複数の画素を前記複数の加熱手段のそれぞれに対応して区分する計測画素区分設定手段を備え、前記画素数計測手段が前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する画素数を計測する加熱調理器を提供することができる。

第６の発明は、調理対象物を収容した容器を下方から加熱する１つまたは複数の加熱手段と、前記１つまたは複数の加熱手段の上方に設けられ、前記１つまたは複数の加熱手段上の温度情報を所定時間間隔で検知する、複数の画素を備えた赤外線センサと、を備えた加熱調理器の加熱制御方法を提供する。この加熱制御方法は、前記赤外線センサに生じる外乱要因に応じて設定値を設定し、前記赤外線センサの前記容器内の最大検出値および前記設定値に基づいて動的閾値を設定し、前記動的閾値を超える画素数を計測し、計測した前記画素数に基づいて調理状況を判断し、判断した前記調理状況に基づいて前記１つまたは複数の加熱制御手段の加熱量を増減する。

第７の発明は、計測した前記画素数の上昇変化が所定値よりも大きくなるとき、前記調理状況として吹きこぼれの兆候が判断される加熱制御方法を提供できる。

第８の発明は、計測した前記画素数の単位時間ごとの変化が飽和するときに、前記調理状況として沸騰が判断される加熱制御方法を提供できる。

第９の発明は、前記設定値が、所定期間の温度変化に応じて変更される加熱制御方法を提供できる。

第１０の発明は、前記複数の画素を前記複数の加熱手段のそれぞれに対応して区分し、前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する画素数を計測する加熱制御方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における加熱調理器１０１の主要部を示す概略構成図である。図１において、加熱調理器１０１はセンサ部１０２と本体部１０３から構成されており、１０４は調理対象物、１０５は調理対象物１０４を収納する容器、１０６は１つまた
は複数の加熱手段、１０７は加熱手段１０６の略上方に設けられ加熱手段１０６上の温度情報を所定時間間隔で検知する複数画素を備えた赤外線センサ、１０８は赤外線センサ１０７で得られた温度情報を送信するセンサ部側通信部、１０９は本体部側通信部、１１０は赤外線センサ１０７に生じる外乱要因を考慮する外乱要因許容差設定手段、１１１は赤外線センサ１０７の容器１０５内の最大検出値および外乱要因許容差設定手段１１０の設定値に基づいて動的閾値を決定し、決定された動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段、１１２は画素数計測手段１１１の計測結果に基づいて調理状況を判断する調理状況判断手段、１１３は調理状況判断手段の判断結果に基づき加熱量の増減を行うと共に加熱調理器１０１の全体動作制御を行う加熱制御手段、１１４は容器１０５を載置するためのトッププレートである。赤外線センサ１０７は、加熱手段１０６の直上に設けられてもよく、斜め上方に設けられてもよい。

ここでセンサ部１０２は、赤外線センサ１０７とセンサ部側通信部１０８で構成されている。本体部１０３は、本体部側通信部１０９、外乱要因許容差設定手段１１０、画素数計測手段１１１、調理状況判断手段１１２、加熱制御手段１１３で構成されている。

また、容器１０５は金属で構成された鍋である。また、加熱手段１０６は誘導加熱により金属製の鍋の加熱を行う加熱コイルとインバータで構成されている。また、赤外線センサ１０７は複数の格子状の画素領域（例えば３２×３２の１０２４画素）に分割され、分割されたそれぞれの画素領域が赤外線検出素子により温度検知を行い、検出温度と検出画素位置を通信手段を通じて提供できるように構成されている。また、センサ部側通信部１０８および本体部側通信部１０９は無線通信手段で構成されており、データを相互に送受信できるように構成されている。また、外乱要因許容差設定手段１１０、画素数計測手段１１１、調理状況判断手段１１２、加熱制御手段１１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ），メモリ，入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータ（図示せず）を用いて構成されている。また、トッププレート１１４はガラス板によって構成されている。

以上のように構成された加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

説明においては、基本的な動作から応用までの内容を下記の順番で説明する。
（１）外乱要因の課題
（２）外乱要因許容差考慮方法
（３）調理状況判断方法
（４）全体動作

（１）外乱要因の課題
加熱調理器で加熱する容器１０５の温度を計測する場合、接触型センサを容器１０５内に投入する方式が最も安易かつ正確に測定可能な方法である。しかしながら、加熱調理器は食べ物を扱うことから、接触型センサについては、心理性・衛生性・調理作業性観点から使用者の抵抗感が強く、赤外線センサのような非接触型が求められる。一方で、赤外線センサは、加熱調理の過程で避けることができない湯気の課題と、検出値振動の課題とを有する。湯気の課題とは、赤外線センサと測定対象の間に湯気（または水蒸気）が存在すると測定対象から放射されるエネルギーが乱され、調理物の温度の正確性が阻害されるという課題である。検出値振動の課題とは、民生機器に用いられるコスト帯の赤外線センサが持つ検出値の振動の課題である。このような赤外線センサでは、様々な要因から生じる外乱ノイズの影響により、振幅を持って検出値が振動する。

図２は湯気の課題と検出値振動の課題を示す図である。図２（ａ）は、調理対象物１０４としての水を容器１０５に入れ、加熱手段１０６により加熱を行い沸騰による湯気が発
生した状態で、湯気の状況を変化させることができる換気ファンをＯＮ（湯気少量）／ＯＦＦ（湯気多量）した時の様子を、赤外線センサ１０７でモニタした時の検出値を示している。ここで湯気の影響を明確化するため、図２に示す赤外線センサの検出値は、全画素のうち容器１０５内部を計測している画素を選択し、選択された画素の検出値を図示している。この図２における検出値の振幅と換気ファンＯＮ／ＯＦＦにおける挙動の違いには湯気の課題と検出値振動の課題がはっきり表れている。

ここで、図２（ａ）における換気ファンのＯＮ／ＯＦＦにおける違いに着目すると、湯気の影響は最大値と最小値が同位相で大きく変化することが分かる。つまり、たとえば最大値が減少するとき、最小値も減少することが分かる。また、自己振動は、その湯気の影響下にあってもホワイトノイズ的に常に存在する検出値の振動として表れている。

これらのことから、外乱要因の影響は、観測される最大値から一定の幅を持って分布していることが図２（ａ）から確認できる。

（２）外乱要因許容差考慮方法
図２（ａ）に示されている検出値は、もともと沸騰という同一の現象を表しており、外乱要因を除けば同一の状態を示す検出値である。よって、調理状況判断手段１１２がこれらを同一と見なすことができるように外乱要因許容差という概念を導入する。ここで、調理状況判断手段１１２が、吹きこぼれの兆候または沸騰到達といった調理状況を判断するためには、必ずしも温度情報そのものを観測する必要はない。たとえば気泡が増えて容器１０５内の体積が増える“吹きこぼれの兆候”を検出するには、同一温度を示す画素が増大することを検出することで間接的に検出できる。相変化に伴い物性で決まる温度にクリップされる“沸点到達”を検出するには、計測される画素数の変化が平衡に至ったことを検出することで間接的に検出できる。この外乱要因許容差という概念による外乱要因除去を行うための具体的な構成として、外乱要因の影響を受けている検出値を同一と見なすための設定値を考慮する外乱要因許容差設定手段１１０と、赤外線センサ１０７の容器１０５内最大検出値および外乱要因許容差設定手段１１０の設定値に基づいて動的閾値を決定し、決定された動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段１１１を用いることで外乱要因影響除去を行う。

図２（ｂ）に外乱要因許容差設定手段１１０の温度許容差設定値を２０度として、画素数計測手段１１１が赤外線センサ１０７の最大検出値から外乱要因許容差設定手段１１０の許容差設定値２０度を用いて計測した画素数の状態を示す。本実施の形態では、図２（ｂ）は、最大検出値から、最大検出値から２０度引いた値までを示す画素数の数を示す。つまり、図２（ｂ）では、動的閾値を、最大検出値から２０度引いた値とし、図２（ｂ）は、動的閾値を超える値を示す画素の数を示す。図２（ｂ）にあるように、換気ファンのＯＮ／ＯＦＦにおける赤外線センサ１０７の検出値から外乱要因による変化を効果的に除去することができていることが確認できる。

なお、調理状況判断手段１１２がより精度よく調理状況判断を行うためには、外乱要因許容差設定手段１１０の設定値は最適値であることが望ましく、具体動作としては次のような手段により実現可能である。設定値最適化のために、まず調理状況判断手段１１２が、画素数計測手段１１１による画素数変化をモニタする際に、所定時間（たとえば３０秒）における赤外線センサ１０７の各画素における検出温度の最大・最小を同時にモニタする。ここで、概容器１０５内の温度の最大・最小値の差が所定値（たとえば１０度）より小さい場合は、加熱調理器１０１付近に湯気等を排出する換気扇（図示せず）が設置され、湯気等の外乱要因の影響が少ない状況にあると判断し、外乱要因許容差設定手段１１０の設定値を変更する（例えば２０度から１０度に変更）。このような動作により、外乱要因の影響を許容するための設定値の最適化を行うことで、より精度よく調理状況判断を行
うことが可能となる。

（３）調理状況判断方法
図３は調理対象物１０４としての水を容器１０５に入れて加熱手段１０６で加熱することにより沸騰状態に至った時（図３（ｃ））の容器１０５付近における赤外線センサ１０７の各画素の検出値（図３（ａ））と、沸騰後に素麺を投入して吹きこぼれ発生直前まで調理対象物１０４の水面が上昇した時（図３（ｄ））の容器１０５付近における赤外線センサ１０７の各画素の検出値（図３（ｂ））を示している。図３では既述の外乱要因許容差という概念を用い、外乱要因許容差設定手段１１０の設定値を１０度として、画素数計測手段１１１が計測する画素を太線で表わしている。ここで、図３（ａ）と図３（ｂ）の太線で囲まれた画素の数を比較すれば、吹きこぼれの兆候が直感的に理解できる。このことから、画素数計測手段１１１が計測する画素数の変化を、調理状況判断手段１１２が判断することで、吹きこぼれの兆候を検出できることが確認できる。なお、図３（ａ）（ｂ）に示されている数値は、赤外線センサ１０７の検出温度を表しているが、沸騰状態にあっても距離の影響等で沸点である１００度を示している数値はない。こういう点からも赤外線センサ１０７の概最大検出値を用いた動的閾値を用いた手法の実用上の有効性が分かる。

図４（ｂ）は、沸騰到達後に吹きこぼれが発生する直前までの赤外線センサ１０７の検出値を示す図であり、図４（ａ）は、沸騰到達後に吹きこぼれが発生する直前までの赤外線センサ１０７の検出値から、既述の外乱要因許容差設定手段１１０と画素数計測手段１１１による外乱要因影響除去を行った結果を示す図である。なお、図４（ｂ）において、赤外線センサ１０７を構成する全ての画素における検出値を表示すると線で埋め尽くされて変化が分からなくなるため、吹きこぼれ発生時の変化が分かり易い、容器１０５と調理対象物１０４との境目になる水位線に近い画素を選択して表示している。

ここで、図４が示している状況は次の通りである。調理対象物１０４としての水を容器１０５に入れて加熱手段１０６により加熱を開始する（図４（ａ）のＡ）。加熱開始直後は容器外方の気温が最高温度となる場合、赤外線センサ１０７の最高温度が容器１０５内の調理対象物１０４の温度になるまでは、動的閾値を超える画素数の減少が続く（図４（ａ）のＢ）。その後、赤外線センサ１０７の最高温度が容器内の調理対象物温度になるまで昇温すると、安定して対流している調理対象物１０４を示す画素群を示す温度が画素数計測手段１１１によりカウントされるため、画素数変化のない一定数状態となる（図４（ａ）のＢ〜Ｃ）。加熱手段１０６による加熱が進み、容器１０５底部の加熱面に気泡が発生しはじめると（図４（ａ）のＣ）、沸点に至った水が気化した気泡と共に水面に上がってきて温度差が高い部分が出てくるため計測画素数は低下しはじめる（図４（ａ）のＣ〜Ｄ）。更に加熱が進み、容器１０５下面全体が安定して気泡を発生するようになると、調理対象物１０４の表面温度は均一化されることから計測画素数の低下がおさまり（図４（ａ）のＤ）。その後、動的閾値を超える画素数は、全体が沸点に至るまで緩やかに上昇し(図４（ａ）のＤ〜Ｅ)、容器１０５内全体が沸騰に到達する（図４（ａ）のＥ）。このように全体が沸騰している状況では、温度は沸点でクリップされて、画素数の時間変化は飽和して平衡状態を呈する（図４（ａ）のＥ〜Ｆ）。ここで、沸騰に至った後に、図４（ａ）のＦのタイミングで容器１０５内の調理対象物１０４として素麺を追加投入すると、調理対象物１０４追加の影響により調理対象物１０４全体の温度が一時低下した後、その影響は加熱手段１０６の継続加熱により回復する（図４（ａ）のＦ〜Ｇ）。この際、調理対象物１０４としての素麺から溶出するでんぷん等の影響により、容器１０５内に沸騰で発生した泡が消えることなく多量に留まることにより、容器１０５内の体積が泡で押しのけられた分だけ膨張し、吹きこぼれが発生する直前に至っている（図４（ａ）のＨ）。

この時、調理状況判断手段１１２は、沸騰到達後に時間変化飽和となる平衡状態を呈す
る状況（図４（ａ）のＥ〜Ｆ）の特徴（例えば、概容器１０５内最高温度が８０度以上で、概同一画素数が５秒間継続）を検出することで沸騰到達を判断することができる。

調理状況判断手段１１２が沸騰到達を検出すると、加熱制御手段１１３が保温電力への移行等の加熱制御を行い、加熱調理器１０１として不要な水分の蒸発を防いだり、沸騰維持エネルギーの節約を行ったりすることができる。

また、調理状況判断手段１１２は、沸騰到達の状況から図３（ｄ）で示したような、吹きこぼれ直前に至る過程である吹きこぼれ兆候の状況を示す画素数の上昇（図４（ａ）のＧ〜Ｈ）を検出（例えば、概容器１０５内最高温度８０度以上で、沸騰到達時の画素数よりも５％以上画素数が増加）することで、吹きこぼれの兆候検出を行うことができる。

調理状況判断手段１１２が吹きこぼれの兆候を検出すると、加熱制御手段１１３が、吹きこぼれ防止用のデューティ加熱制御（一定の周期で一定の時間間隔の加熱電力変更を行う制御）を行い、加熱調理器１０１は吹きこぼれを防止しつつ調理を継続することができる。

（４）全体動作
使用者により調理対象物１０４を入れた容器１０５がトッププレート１１４の上に載置され、加熱開始指示が行われると、加熱制御手段１１３は加熱手段１０６により容器１０５の加熱を行う。赤外線センサ１０７は、容器１０５内を含むセンサ画素がカバーする視野範囲の温度情報を取得し、センサ部側通信部１０８および本体部側通信部１０９を介して画素数計測手段１１１に検出温度と検出画素位置の情報を伝送する。画素数計測手段１１１は、赤外線センサ１０７の（湯気やセンサ値振動により動的に変化する）概容器１０５内最大検出値および外乱要因許容差設定手段１１０の設定値（例えば２０度）に基づいて決定される動的閾値を演算し、この動的閾値を超える画素数を計測する。ここで調理状況判断手段１１２は、画素数計測手段１１１が計測した画素数の変化が既述のような吹きこぼれまたは沸騰到達等の状況に当てはまるか否かを判断し、必要に応じて吹きこぼれ防止用のデューティ加熱制御（一定の周期で一定の時間間隔の加熱電力変更を行う制御）または沸騰到達後の保温電力への移行などの加熱制御を行う。

以上のように、本実施の形態においては、赤外線センサ１０７の概容器１０５内最大検出値および外乱要因許容差設定手段１１０の設定値から決定される動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段１１１の計測結果を調理状況判断手段１１２が判断することで、加熱制御手段１１３が調理状況判断に応じた加熱量制御を行う加熱調理器１０１を提供することができる。

また、湯気等の外乱要因があっても、画素数計測手段１１１の計測画素数の上昇変化を監視することで、調理状況判断手段１１２が吹きこぼれ兆候検出を行うことが可能な加熱調理器１０１を提供することができる。

また、湯気等の外乱要因があっても、画素数計測手段１１１の計測画素数の時間変化飽和を監視することで、調理状況判断手段１１２が沸騰検出を行うことが可能な加熱調理器１０１を提供できる。

また、加熱調理器１０１付近に設置され湯気等を排出する換気扇の能力や動作状況により湯気等の外乱要因が異なっても、外乱要因許容差設定手段１１０の許容差設定値が所定期間の温度変化に応じて変更されることで対応可能な加熱調理器１０１を提供することができる。

（実施の形態２）
以下、本発明に係る実施の形態２の加熱調理器について説明する（図５）。実施の形態２の加熱調理器において、前述の実施の形態１の加熱調理器と大きく異なる点は、計測区分設定手段５０１と、計測区分設定手段５０１の情報に基づき計測区分毎に調理状況判断を行う調理状況判断手段５０２を備えている点である。計測区分設定手段５０１、調理状況判断手段５０２には、マイクロコンピュータ（図示せず）を用いることで構成可能である。なお、調理状況判断手段５０２は、計測区分設定手段５０１の区分設定情報を用いる点以外は実施の形態１における調理状況判断手段１１２と同様の動作を行う。

以下の実施の形態２の加熱調理器の説明においては、実施の形態１の加熱調理器における構成要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その詳細な説明は実施の形態１の説明を適用する。

計測区分設定手段５０１は、複数の加熱手段１０６が存在する場合に、調理状況判断手段５０２が複数の加熱手段１０６毎に画素数計測手段１１１による画素数変化をモニタする際に用いる画素範囲を規定する機能を有する。既述のように画素数計測手段１１１が決定する動的な閾値は、赤外線センサ１０７の容器１０５内の最大観測値を用いるため、加熱手段１０６が複数存在する場合は、それぞれに最大観測値を設定可能とすることが必要である。

ここで、図６（ａ）は赤外線センサ１０７がほぼ真上から加熱手段１０６の加熱状況を監視する状況で、図６（ｂ）は斜め上方から加熱手段１０６の加熱状況を監視する状況である。図６（ａ）、（ｂ）を見ると、赤外線センサ１０７の設置角度が異なれば、各加熱手段１０６ａ〜１０６ｃを監視するために用いられる赤外線センサ１０７の画素も異なることが分かる（計測区分６０１ａ〜６０１ｃ）。計測区分設定手段５０１は、赤外線センサ１０７設置時に、使用者に対し加熱手段１０６ａ〜１０６ｃのそれぞれに紐付く計測区分６０１ａ〜６０１ｃの設定を促し、計測区分６０１ａ〜６０１ｃに属する画素位置を記憶する。

計測区分設定後は、既述の調理状況判断を行う際に、調理状況判断手段５０２は、計測区分設定手段５０１の区分設定情報に基づき、画素数計測手段１１１に画素数を計測させて調理状況判断を行い、加熱制御手段１１３による加熱制御も加熱手段１０６毎に実行されることとなる。

以上のように、本実施の形態においては、計測区分設定手段５０１を備え、加熱手段１０６毎に画素数を計測する構成とすることで、複数の加熱手段１０６があっても加熱手段１０６毎に調理状況判断が可能な加熱調理器を提供することができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本開示の発明を説明したが、本開示の発明は上述の実施形態に限定されない。

たとえば、本実施の形態では、許容差設定値の設定、動的閾値の設定、画素数の計測、調理状況の判断などを、本体部１０３で実行したが、これらの動作の少なくとも一部をセンサ部１０２で実行してもよく、サーバで実行してもよく、他の端末で実行してもよい。

また、本実施の形態では、動的閾値を、最大検出値から許容差設定値を引いた値そのものとしたが、この値に係数を乗じたり、他の値を足したりしてもよい。つまり、動的閾値は、最大検出値から許容差設定値を引いた値に対応して増減すればよい。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されている
が、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。

以上のように本発明は、動的な外乱要因がある状況で、赤外線センサにより監視対象の状況判断を行う構成において、動的外乱要因を排除して状況判断を行う場合に適用することが可能である。

１０１ 加熱調理器
１０２ センサ部
１０３ 本体部
１０４ 調理対象物
１０５ 容器
１０６ 加熱手段
１０７ 赤外線センサ
１０８ センサ部側通信部
１０９ 本体部側通信部
１１０ 外乱要因許容差設定手段
１１１ 画素数計測手段
１１２ 調理状況判断手段
１１３ 加熱制御手段
１１４ トッププレート
５０１ 計測区分設定手段
５０２ 調理状況判断手段
６０１ａ〜ｃ 計測区分

Claims (10)

1. 調理対象物を収容した容器を下方から加熱する１つまたは複数の加熱手段と、
   前記１つまたは複数の加熱手段の上方に設けられ、前記１つまたは複数の加熱手段上の温度情報を所定時間間隔で検知する、複数の画素を備えた赤外線センサと、
   前記赤外線センサで得られた前記温度情報を有線または無線にて通信する通信部と、
   前記赤外線センサに生じる外乱要因に応じて設定値を設定する外乱要因許容差設定手段と、
   前記赤外線センサの前記容器内の最大検出値および前記設定値に基づいて決定される動的閾値を超える画素数を計測する画素数計測手段と、
   前記画素数計測手段の計測結果に基づいて調理状況を判断する調理状況判断手段と、
   調理状況判断手段の判断結果に基づき加熱量の増減を行う加熱制御手段と、
   を備えた加熱調理器。
2. 前記調理状況判断手段が、前記画素数計測手段の計測する画素数の上昇変化が所定値よりも大きくなるときに、吹きこぼれの兆候を検出する請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記調理状況判断手段が、前記画素数計測手段の計測する画素数の単位時間ごとの変化が飽和するときに、沸騰を検出する請求項１または２記載の加熱調理器。
4. 前記外乱要因許容差設定手段の前記設定値は、所定期間の温度変化に応じて変更されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の加熱調理器。
5. 前記複数の加熱手段を備え、
   前記複数の画素を前記複数の加熱手段のそれぞれに対応して区分する計測画素区分設定手段を備え、前記画素数計測手段が前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する画素数を計測することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の加熱調理器。
6. 調理対象物を収容した容器を下方から加熱する１つまたは複数の加熱手段と、
   前記１つまたは複数の加熱手段の上方に設けられ、前記１つまたは複数の加熱手段上の温度情報を所定時間間隔で検知する、複数の画素を備えた赤外線センサと、を備えた加熱調理器の加熱制御方法であって、
   前記赤外線センサに生じる外乱要因に応じて設定値を設定し、
   前記赤外線センサの前記容器内の最大検出値および前記設定値に基づいて動的閾値を設定し、
   前記動的閾値を超える画素数を計測し、
   計測した前記画素数に基づいて調理状況を判断し、
   判断した前記調理状況に基づいて前記１つまたは複数の加熱制御手段の加熱量を増減する、
   加熱制御方法。
7. 計測した前記画素数の上昇変化が所定値よりも大きくなるとき、前記調理状況として吹きこぼれの兆候が判断される請求項６記載の加熱制御方法。
8. 計測した前記画素数の単位時間ごとの変化が飽和するときに、前記調理状況として沸騰が判断される請求項６または７記載の加熱制御方法。
9. 前記設定値は、所定期間の温度変化に応じて変更されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の加熱制御方法。
10. 前記加熱調理器は、前記複数の加熱手段を備え、
    前記複数の画素を前記複数の加熱手段のそれぞれに対応して区分し、前記複数の加熱手段のそれぞれに対応する画素数を計測することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の加熱制御方法。