JP3692467B2 - High frequency heating device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロ波を用いて食品等を加熱制御する高周波加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高周波加熱装置は、マイクロ波で食品を加熱する方式であるため、マイクロ波の定在波に起因して、加熱室内の電界分布にどうしても強弱が生じてしまう。このため、小さい食品の加熱効率は劣り、また、大きい食品には加熱される部分と加熱されない部分が大小の差こそあれ発生してしまう。そこで、従来より加熱効率の向上あるいは加熱ムラの改善のために、以下に述べるような構成が提案されていた。
【0003】
第1の従来の高周波加熱装置として、特開平11−118156号公報に記載のものは、ターンテーブルのほぼ半径方向に沿って直線状に並べた複数の赤外線センサ素子によって、ターンテーブルの回転と同期させて食品の複数箇所の温度を検出して、この食品の複数箇所の温度に基づいて食品の形状を認識して、この認識した食品の形状及び複数箇所の温度の最低温度と最高温度の温度差に基づいて加熱の出力制御を行ない、加熱ムラを改善するものがあった。
【0004】
また、第2の従来の高周波加熱装置として、特開平11−193931号公報に記載のものは、加熱室底部に非均質形状に構成された回転板を設け、例えば「ご飯の温め」、「酒の燗」、「解凍」等の代表的な加熱調理の理想的なマイクロ波電界強度分布を、予め定められた食品負荷と回転板の停止位置から測定しておき、これを製品のデータベースに組み込んで、ユーザーにより入力された食品種類に応じて、その理想的とされる回転板の停止位置に回転板を停止させ、加熱効率の向上を図るものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような高周波加熱装置の構成は、以下の課題を有していた。第1の従来例では加熱ムラの調整を複数温度の最低温度と最高温度の温度差に基づいて加熱出力を可変制御することで行ない、温度差が所定以上あれば出力を所定程度低下させていく為、どうしても加熱に時間がかかってしまうという課題を有していた。
【0006】
また、第2の従来例では、例えばユーザーが「ご飯の温め」という入力操作を行なった場合でも、実際に加熱庫に入れられる食品負荷(ご飯の量)、ご飯を入れる容器、温めるものの数量等が異なれば理想的なマイクロ波電界強度分布も異なるため様々な加熱調理への対応性に欠けるという課題を有していた。
【0007】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、加熱対象となる被加熱物(食品)の数量や大きさを検出して、その数量・大きさに適切に対応して効率の良い加熱制御を行なうことによって、迅速かつ均一な加熱調理を可能とした高周波加熱装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ターンテーブルに載置された被加熱物を加熱する加熱手段と、ターンテーブルを回転させる駆動手段と、加熱手段により加熱される領域をマトリクス状に複数領域に分けて各領域の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により分けられた複数領域を細分化し、温度データに基づいて、その細分化した各領域の基準値を算出し、かつ、領域毎の基準値に基づいて被加熱物の形状を推論する形状推論手段と、形状推論手段により推論された被加熱物の形状に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0009】
また、本発明は、形状推論手段は、細分化により形成された複数領域をさらに細分化し、前段の各領域の基準値に基づいて、さらに細分化した各領域の基準値を算出し、かつ、領域毎の基準値に基づいて被加熱物の形状を推論し、この推論を被加熱物の形状が認識できるまで繰り返し行うものである。
【0010】
また、本発明は、制御手段は、温度検出手段により検出された複数領域の温度データと形状推論手段によって推論された被加熱物の形状データとから被加熱物の温度偏差を推論し、かつ、その温度偏差に基づいて駆動手段を制御する。
【0011】
また、本発明は、形状推論手段は、被加熱物の形状を構成する複数領域から被加熱物の中心位置を算出し、制御手段は、形状推論手段により算出された被加熱物の中心位置とターンテーブルの中心位置とのズレを算出し、被加熱物の中心位置のズレに応じて駆動手段を制御する。
【0012】
また、本発明は、形状推論手段によって推論された被加熱物の形状を構成する複数領域の基準値に基づいて温度分布を表示する表示手段を備えたものである。
【0013】
また、本発明は、形状推論手段により推論された被加熱物の形状を表示する表示手段を備えたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係わる高周波加熱装置の制御ブロック図、図2は本発明の実施の形態1に係わるサーモパイルユニットの拡大図、図3はこの高周波加熱装置の構成図である。
【0018】
図1,2において、1Aa〜1Ddはそれぞれサーモパイル(以下1Aa〜1Ddまでの任意のサーモパイルを表すときは、「サーモパイル1」とする。)である。最初のアルファベットの大文字が1行目からA,B,C,Dの順番を示し、次のアルファベットの小文字が1列目からa,b,c,dの順番を示し、4行4列に配置されている。2は16素子のサーモパイル1が4×4のマトリクス状に配列されるサーモパイルユニット、3はサーモパイルユニット2の前方に配置され被検知領域4から放射される赤外線をサーモパイルユニット2に集光させる集光レンズである。
【0019】
一方、5はサーモパイル1からの出力信号を後述するアドレス信号によって選択するスキャン手段、6はこのスキャン手段5で選択された出力信号を所定レベルまで増幅する第1の増幅手段である。7はサーモパイル1の冷接点に近接して配置されるサーミスタ等からなる接触型の基準温度素子、8は基準温度素子7からの出力信号を所定レベルまで増幅する第2の増幅手段である。9は第1の増幅手段6で増幅された信号と第2の増幅手段8で増幅された出力信号とを入力として比較増幅する差動増幅手段である。ここで、10は上記のサーモパイルユニット2とスキャン手段5と第1の増幅手段6と基準温度素子と第2の増幅手段8と差動増幅手段9とをキャンパッケージ等で包み、このパッケージの表面に集光レンズ3を配置したサーモパイルモジュールである。
【0020】
11は所定のタイミングでスキャン手段5にサーモパイル1Aa〜1Ddまでのアドレス信号を出力するアドレス信号出力手段、12は差動増幅手段9の電圧出力をデジタル信号に変換するA/D変換手段、13はA/D変換手段12のデジタル信号出力を温度データに変換する温度データ変換手段、14は温度データ変換手段13から出力される温度データを記憶する記憶手段でサーモパイル1の16素子に対応する記憶バッファーを有している。15はアドレス信号出力手段11と記憶手段14からの出力信号を受け取り、サーモパイル1Aa〜1Ddの16素子の4×4のマトリクス状温度分布から食品等の形状を推論する形状推論手段である。16は記憶手段14に記憶された温度データと形状推論手段15で推論した形状データに基づいて加熱制御を行なう加熱制御手段である。17は外部信号出力手段11とA/D変換手段12と温度データ変換手段13と記憶手段14と形状推論手段15と加熱制御手段16とを内蔵するマイクロコンピューター(以下「マイコン」という。)である。
【0021】
また、図3において、18は高周波加熱装置本体で、19は食品等の被加熱物20を加熱する加熱室、21は被加熱物20を載置するターンテーブル、22はターンテーブル21を回転駆動させるターンテーブル用モータである。23はマイクロ波を発生するマグネトロン、24aはマイクロ波の通り道となる導波管、24bは加熱室19の壁部に設けたマイクロ波を加熱室19内に供給する給電口である。また、25は本体前面に設けられた操作パネルで各種調理条件や加熱開始指令を入力する入力手段を有している。
サーモパイルモジュール10は、加熱室19の天井面に集光レンズ3が下向きになるように配置されている。従って、被検知領域4はターンテーブル21を覆う加熱室19の底部となり、ターンテーブル21に載置された被加熱物20の温度分布を検出可能となる。
【0022】
次に、図1を参照してターンテーブル21に載置された被加熱物20の温度分布検知について説明する。図1において、電源スイッチ(図示せず)をONし、サーモパイルモジュール10、マイコン15、表示手段16に通電すると、被検知領域4から放射された赤外線が集光レンズ3で集光されてサーモパイルユニット2に受光される。サーモパイルユニット2のサーモパイル1は受光によって温度変化し、熱電対の温接点と冷接点に発生した温度差を電圧に変換して出力する。
【0023】
この時、アドレス信号出力手段11から出力されるアドレス信号によりスキャン手段5はサーモパイルユニット2の出力電圧の内1つ、例えばサーモパイル1Aaからの出力電圧を選択して、第1の増幅手段6へ選択した電圧を出力する。一方、サーモパイルユニット2の冷接点付近に配置された基準温度素子7は、周囲温度即ち絶対温度を検出し、第2の増幅手段8へ電圧を出力する。これらの増幅手段6,8で増幅された出力電圧は、差動増幅手段9で比較・増幅されるため、周囲温度が変化しても被測定領域の温度を電圧値として正確に検出することができる。
【0024】
この差動増幅手段9で比較・増幅された電圧は、マイコン15に内蔵されるA/D変換手段12に入力されてデジタル信号となり、このデジタル信号が温度データ変換手段13によって、温度データに変換されてサーモパイル1Aaの温度データとして記憶手段14に記憶される。以上の動作をサーモパイル1Aa〜1Ddまで順次16回行なうことで、全てのサーモパイルの温度データを記憶手段14に記憶させることができる。
【0025】
この記憶手段14に記憶された温度データとアドレス信号出力手段11からのアドレス信号データを受け取って、形状推論手段15はターンテーブル21に載置された被加熱物20の形状を推論する。図4は記憶手段14に記憶された温度データをアドレス信号出力手段11からのアドレス信号データに基づいて各アドレス毎の温度データを示す関係図である。図4において、26Aa〜26Ddはそれぞれのサーモパイル1に対応したアドレスであり、それぞれのアドレスにおける温度の絶対値データが示されている。サーモパイル1の配列の場合と同様に、最初のアルファベットの大文字が1行目からA,B,C,Dの順番を示し、次のアルファベットの小文字が1列目からa,b,c,dの順番を示し、4行4列に配置されている。即ち、サーモパイル1Aaが検出した温度がアドレス26Aaに示される温度データで、サーモパイル1Abが検出した温度がアドレス26Abに示される温度データというように対応している。ここで、アドレス26Aa,Ab,Ac,Ad,Baの温度は20(℃)、アドレス26Bbの温度は60(℃)、26Bcの温度は50(℃)となっていることを示している。
【0026】
次に図4〜図10を参照してターンテーブル21に載置された被加熱物20の形状認識処理について説明する。例えば高周波加熱を行なっている最中に上記形状推論動作を行なった場合は、被加熱物20の温度は上昇していくのに対し、被加熱物20以外の温度は被加熱物20の温度に較べて低くなる。従って、検知範囲が全て被加熱物20の温度を検出しているサーモパイルの温度データ、検知範囲の一部が被加熱物20の温度を検出しているサーモパイルの温度データ、被加熱物20以外の温度を検出しているサーモパイルの温度データの順に温度が低下する。
【0027】
一方、図4では最高温度が60℃であり最低温度が20℃である。従って、例えば被加熱物20とそれ以外の部分との閾値を(最高温度+最低温度)/2に設定すると図4の例では40℃となり、被加熱物20の形状を推論すると図5の(a)に示す斜線部分となる。この斜線部分が被加熱物20の形状そのものと認識するのは大まかであり、実際の被加熱物20との比較を示した図5の(b)から明らかな様に、大体の位置と大きさしかわからず効率良い加熱制御をすることができない。そこで、検知範囲が全て被加熱物20の温度を検出しているサーモパイルの温度データか、検知範囲の一部が被加熱物20の温度を検出しているサーモパイルの温度データかを推論していく必要がある。
【0028】
そこで、図4で示した4×4のマトリクス状の領域を図6の(a)の点線で示すように1/4(25%)の大きさの領域となるように細分化する。この細分化された領域を実線で表し、図4で示した4×4のマトリクス状の領域を点線で表すと図6の(b)のようになる。次に、この細分化された領域の構成に従って各領域の温度データ26Aa〜Ddに基づき算出される温度データに準じる基準値を決定する。この基準値は純粋な温度データではないため絶対値のみで表され単位を有しない値である。また、細分化した領域に図4と同様にアドレス27Aa〜27Ggをつけていく。ここで図7において、最初のアルファベットの大文字が1行目からA,B,C,D,E,F,Gの順番を示し、次のアルファベットの小文字が1列目からa,b,c,d,e,f,gの順番を示し、7行7列に配置されている。
【0029】
この基準値の決定は、細分化された領域が図4に示す16領域の内の1領域のみから構成されている場合は、そのままその領域の温度データを受け継いで基準値となる。例えばアドレス27Aaはアドレス26Aaのみから構成されているため基準値は20、アドレス27Ccはアドレス26Bbのみから構成されているため基準値は60、アドレス27Ceはアドレス26Bcのみから構成されているため基準値は50となる。一方、細分化された領域が図4に示す16領域の内の複数の領域から構成されている場合には、その構成比率に前領域の温度データを掛け合わせたものの和が基準値となる。例えば、アドレス27Bbはアドレス26Aa,26Ab,26Ba,26Bbから同比率で構成されている。
従って、
アドレス27Bbの基準値=(26Aaの温度データ+26Abの温度データ+26Baの温度データ+26Bbの温度データ)/4
で表され、アドレス27Bbの基準値=(20+20+20+60)/4=30となる。
また、例えば、アドレス27Bcはアドレス26Ab,26Bbから均等の割合で構成されている。従って、
アドレス27Bcの基準値=(26Abの温度データ+26Bbの温度データ)/2で表され、27Bcの基準値=(20+60)/2=40となる。
【0030】
この計算を、細分化された全てのアドレス27Aa〜27Ggまで行なって、それぞれのアドレスにおける基準値を示したものが図7である。この図7のアドレス毎の基準値に基づいて、被加熱物20とそれ以外の部分との閾値を細分化される前と同様に、(最高基準値+最低基準値)/2に設定すると40となり、被加熱物20の形状は図8に示す斜線部分と推論できる。従って、図5(b)で表したものに較べて4倍の分解能で形状を推論することができる。
【0031】
上記の領域の細分化を、図8で示した7×7の49領域について更に上記方式により繰り返し行なうと、2回目の細分化された領域は図9の(a)で示され、被加熱物20を重ね合わせると図9の(b)で示され形状の推論が実際の被加熱物20の形状に近づいていることがわかる。また、この図9から更に3回目の細分化を行なうと図10の(a)となり、被加熱物20を重ね合わせると図10の(b)で示され形状の推論が被加熱物20の実際の形状とかなり近づいていることがわかる。このような細分化を必要程度繰り返し行なうことで被加熱物20の形状を正確に認識することができる。
【0032】
また、各サーモパイル1の視野角とサーモパイル1から加熱室19底部までの距離は予め設定されるため、図4で示した1領域例えばアドレス26Aaの面積S1は予め算出することができる。従って、この面積S1に細分化の分割割合(例えば1/4)を乗じれば細分化された領域の面積S1’を算出することができる。従って、この面積S1’に閾値を超えた領域の数を乗じれば、被加熱物20の面積を正確に推論することもできる。
また、この面積の計算は以下の様にターンテーブル21を用いて計算することもできる。ターンテーブル21の面積は予め定められており、ターンテーブル21を一定の温度に加熱又は冷却して室温と差をつければ、上記で述べた形状認識処理を用いて図11のようにターンテーブル21の形状を正確に認識することができ、ターンテーブル21の形状と細分化された領域との関係が算出される。この際、閾値を超えた領域の数に細分化された1領域の面積を乗じたものがターンテーブル21の面積に等しくなるため、細分化された1領域の面積を容易に算出することができる。
【0033】
更に、被加熱物20の形状推論から被加熱物20の形状を構成する領域の座標の平均座標を求めること、又は、1つの塊の周りを削り取っていくアルゴリズムによって絞り込まれた残った領域を中心とすることで被加熱物20の中心位置(図心)を推論することもできる。これによって加熱室19底部即ちターンテーブル21の中心から被加熱物20の中心までの距離を算出することができ、被加熱物20をターンテーブル21に載置する際の位置ずれの程度を判定可能となる。
【0034】
尚、以上の形状認識処理及び面積算出処理は、被加熱物20が冷蔵庫や冷凍庫に入っていて加熱室19内の温度よりも十分に被加熱物20の温度が低い場合や、調理途中で加熱室19内の温度よりも十分に高い場合は高周波加熱装置18による加熱調理の前に行なうことができる。一方、室内にただ放置されていたままの食品等が被加熱物20である場合には、高周波加熱装置18による加熱調理を開始した後、一定時間経過後又はサーモパイル1で検出する最高温度と最低温度の差が5℃以上ついた後に形状認識処理及び面積算出処理を行なうように設定する。
【0035】
次に、本実施の形態で説明する高周波加熱装置の加熱室内での電界分布について説明する。図12は加熱室内にビーカーを配置した様子を示す高周波加熱装置の正面図、図13はこのビーカーの配置位置を変えた様子を示す高周波加熱装置の上面図である。
図12,13において、28は200(cc)の水を満たしたビーカーである。給電口24bからビーカー28までの距離を4cm、15cm、26cmと変えて、マグネトロン23による高周波加熱を行ない、このビーカー28内の水が沸騰するまでのそれぞれの時間を計測した。この実験結果を図14に示す。尚、水の初期温度は全て19(℃)であり、高周波加熱の間ターンテーブル21は回転駆動させずに実験を行なった。
【0036】
図14に示す実験結果から、給電口24bから遠くなれば遠くなるほど加熱時間を要し、ターンテーブル21の両端に載置した場合では加熱時間に1分以上の差が生じることがわかる。即ち、マイクロ波の給電口24bからの距離が大きくなれば電界強度が弱まって行き、加熱室19内で電界強度が不均一になるので、高周波加熱の際の加熱効率に大きな影響を与える。図15に加熱室19内の電界強度の強さを等強度線29a,29b,29cを用いて示す。等強度線は29aが最も電界強度が強く、29b,29cと徐々に弱くなって行くことを示している。
【0037】
次に、図16に示すフローチャートを参照して、本実施形態の高周波加熱装置の動作について説明する。
使用者は、図示せぬ高周波加熱装置のドアを開けて、冷凍食品等の被加熱物20を加熱室19内に入れてターンテーブル21上に載置してドアを閉め、操作パネル25の調理メニューボタン等を操作して、調理スタートボタンを押す(ステップS101のYES)。調理スタートボタンが押されると、加熱室19の天井に配置されたサーモパイルユニット2内のサーモパイル1Aa〜1Ddによって、被加熱物20を含めた加熱室底部の4×4=16領域の温度を検出する(ステップS102)。この16領域の温度が記憶手段14に記憶されると、16個の温度データの平均温度と、この平均温度から一番偏差の大きい領域の温度との温度差が所定以上、例えば5℃以上の差があるかどうかを判定する。
【0038】
平均温度から一番偏差の大きい領域の温度との温度差に5℃以上の差が無い場合(ステップS103のNO)には被加熱物20の形状推論ができないため通常の加熱制御が行なわれる(ステップS104)。当初から5℃以上の差がある場合及び通常の加熱制御で被加熱物20が加熱されて5℃以上の差がついた場合(ステップS103のYES)には、記憶手段14に記憶された16個の温度データ及び信号出力手段11からのアドレス情報に基づいて、形状推論手段15で被加熱物20の形状が推論される(ステップS105)。必要程度上述した細分化の方法によって被加熱物20の形状が推論されると、これに基づいて被加熱物20の平面面積が算出される(ステップS105)。
【0039】
加熱制御手段16は、被加熱物20の平面面積に応じて予め設定された複数の加熱出力の内の何れかの出力量を選択してマグネトロン23を駆動させる(ステップS106)。この加熱出力を設定した後、推論された被加熱物20の形状に基づいて被加熱物20の中心位置を算出し、被加熱物20の中心位置とターンテーブル21の中心位置との距離が所定以上離れているか否かを判定する(ステップS107)。所定以上離れていない場合は(ステップS107のYES)、温度偏差が所定以上あるか否かをアドレスの対称性を考慮して判断する(ステップS108)。
【0040】
この温度偏差について具体的に図4を用いて説明すると、アドレス26Bb,26Bc,26Cb,26Ccの温度の平均温度とこの4つの領域の平均温度から一番偏差の大きい領域の温度との温度差が所定以上ある場合、または、アドレス26Aa,26Ab,26Ac等の外側の12領域の温度データの平均温度とこの4つの領域の平均温度から一番偏差の大きい領域の温度との温度差が所定以上ある場合には温度偏差が所定以上あると判断する。
【0041】
被加熱物20の中心のずれが所定以上ある場合、又は、温度偏差が所定以上ある場合には(ステップS107・S108のNO)、ターンテーブルモータ22を可変速制御する(ステップS110)。この可変速制御について以下に具体的に述べる。図17は被加熱物20がピザ等の丸くて大きいものである場合の各被検知領域毎の温度分布を各領域に対応させて示したものである。アドレス26Bb,26Bc,26Cb,26Ccの温度データの平均温度は(40×3+60)/4=45℃であり、4つの領域の最高温度は60℃である。従って温度偏差が15℃あるため、ターンテーブルモータ22の可変速制御を行なう。
【0042】
可変速制御の1例としては、ターンテーブル21が図17に示した矢印方向に回転している場合、まもなくピザの60℃の高温領域であるアドレス26Ccが電界強度の強い給電口24b付近を通過する。この時一定時間ターンテーブルモータ22の回転速度を上げて、高温領域26Ccが電界強度の強い給電口24b付近を速やかに通過させ、高温領域26Ccの温度上昇を抑えることができ、他の領域との温度差が縮まって温度ムラを解消できるとともに他の領域が電界強度の強い給電口24b付近を通過する時間帯が長くなるので加熱効率も高くなる。
【0043】
被加熱物20の中心位置とターンテーブル21の中心位置との距離が所定以上離れている場合も同様に、被加熱物20が無い部分について、一定時間ターンテーブルモータ22の速度を上げて、電界強度の強い給電口24b付近を速やかに通過させることで行なう。
【0044】
可変速制御はこれに限られるものではなく、電界強度が弱い給電口24bから最も離れた位置を高温領域26Ccが通過する際に、ターンテーブルモータ22の回転速度を遅くしても良い。また、形状推論手段の推論結果より被加熱物20が存在するのに温度ムラのため低温領域が存在する場合には、この領域が電界強度の強い給電口24b付近を通過するとき一定時間(例えば10秒)ターンテーブルモータ22の回転を停止させることでも良い。
【0045】
被加熱物の中心のずれが所定以下であり(ステップS107のYES)、且つ、温度偏差が所定以下である場合には(ステップS108のYES)、通常の加熱制御を行なう(ステップS109)。上記の可変速の加熱制御又は通常の加熱制御を所定時間行なった場合(ステップS111・112・113のYES)には加熱終了(ステップS114)となり、所定時間に満たない場合は(ステップS111・112・113のNO)には、再度サーモパイル1Aa〜1Ddによって、加熱室底部の16領域の温度を検出し(ステップS102)、上記の制御を繰り返し行なう。この所定時間は例えば加熱時間であり、サーモパイル1Aa〜Ddまでの平均温度が所定温度になるまでの時間に設定することもできる。
【0046】
本実施の形態では、冷却が不要等の取り扱い性や電気機器へ応用できるコスト性を考慮して熱型の赤外線センサであるサーモパイルについて説明しているが、他の赤外線センサを用いても良い。
【0047】
実施の形態2.
18,19は実施の形態2に係わるサーモパイルユニットの被検知領域を示す図である。なお、なお、高周波加熱装置の基本的構成は実施の形態1と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態1と同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【0048】
サーモパイルモジュール10内のサーモパイルユニット2は1×8の1列に並んだアレイ状の8素子のサーモパイル1A〜1Hから構成されている。このサーモパイルユニット2の検知領域4は、図18に示すように、それぞれのサーモパイル1A〜1Hに対応して4A〜4Hに8分割されている。サーモパイル1Aは検知領域4Aの温度を検知し、サーモパイル1Bは検知領域4Bの温度を検知するとのようになっている。従って、検知領域4はターンテーブル21の直径部分を覆い、中心はターンテーブル21の中央部である。
【0049】
次に、本発明の実施の形態2に係わる高周波加熱装置におけるターンテーブル21に載置された被加熱物20の温度分布検知について図1及び図20を用いて説明する。高周波加熱開始により、または、単独でターンテーブル21を回転させることによって、ターンテーブル21上に載置された被加熱物20も回転する。ここで、ターンテーブル21の回転の1/8周期毎に1列分の温度データをサーモパイルモジュール10からマイクロコンピュータ15に入力すると、ターンテーブル21の1/2周期で円状の4×8=32の温度データが記憶手段14に記憶される。図20はサーモパイル1の検知領域とその温度データの関係図で、1列分だけ温度データを示したものである。これが4列分で32個の温度データを得ることができる。
この記憶手段14に記憶された温度データとアドレス信号出力手段11からのアドレス信号データを受け取って、実施の形態1と同様に形状推論手段15はターンテーブル21に載置された被加熱物20の形状を推論する。
【0050】
また、本実施の形態では、サーモパイルユニット2の検知領域4をターンテーブル20の直径部分としたが、本発明はこれに限定するものではなく、図19に示すように半径部分即ちターンテーブル21の中心から円周までの部分にしても良い。この場合は、より木目細かにターンテーブル21上の被加熱物20の温度分布を表示できる。また、1/8周期毎に1列分の温度情報がサーモパイルモジュール10からマイクロコンピュータ15に入力され、ターンテーブル21が1周するとターンテーブル21上の温度を検知することができる。
【0051】
また、本実施の形態では1×8のサーモパイルユニットを用いたが、本発明は1×n(n=2,3,4,・・)のアレイ状であればサーモパイル1の数に限定されない。
【0052】
実施の形態3.
21は本発明の実施の形態3に係わる高周波加熱装置の構成図、図22は図21の高周波加熱装置の上面図である。なお、高周波加熱装置の基本的構成は実施の形態1と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態1と同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【0053】
21,22において、20a,20bは徳利たる被加熱物であり、ターンテーブル21上には2本載置されている。また、図23は図1に示される記憶手段14に記憶された温度データをアドレス信号出力手段11からのアドレス信号データに基づいたアドレス毎の温度データを示した関係図である。図23において、26Aa〜26Ddはそれぞれのサーモパイル1に対応したアドレスであり、それぞれのアドレスにおける温度の絶対値データが示されている。ここで、26Bbの温度は50(℃)、アドレス26Ab,Ba,Ccの温度は40(℃)、アドレス26Cd,Dcの温度は30(℃)、アドレス26Aa,26Ac,Ad,Bc,Bd,Ca,Cb,Da,Db,Ddの温度は20(℃)となっていることを示している。
【0054】
次にターンテーブル21に載置された被加熱物20a,20bの形状認識処理について説明する。図23では最高温度が50℃であり最低温度が20℃である。従って、例えば被加熱物20とそれ以外の部分との閾値を(最高温度+最低温度)/2に設定すると図23の例では35℃となり、被加熱物20a,20bの形状を推論すると図23に示す斜線部分となる。この斜線部分が被加熱物20a,bの形状そのものと認識するのは大まかであり、効率良い加熱制御をすることができない。そこで、実施の形態1と同様に被加熱物20a,20bの形状を推論していく必要がある。
【0055】
ここで、図23で示した4×4のマトリクス状の領域を1/4(25%)の大きさの領域となるように分割して細分化する。この細分化された領域の構成に従って各領域の温度データ26Aa〜Ddに基づき算出される温度データに準じる基準値を決定する。このような細分化を必要程度繰り返し行なうことで、細分化された領域は図24のようになり、この斜線部分に被加熱物20a,20bが示される。ここで、被加熱物20aと被加熱物20bを位置が離れて2個被加熱物20がターンテーブル21上に載置されていることを示しており、例えばこの2つの塊の周りを削り取っていくアルゴリズムによって絞り込まれた残った領域の数を数えることによって被加熱物20の個数を得ることができる。
【0056】
また、各サーモパイル1の視野角とサーモパイル1から加熱室19底部までの距離は予め設定されるため、図23で示した1領域例えばアドレス26Aaの面積S2は予め算出することができる。従って、この面積S2に細分化の分割割合(例えば1/4)を乗じれば細分化された領域の面積S2’を算出することができる。従って、この面積S2’に閾値を超えた領域の数を乗じれば、被加熱物20a,20bの面積も正確に推論することもできる。
【0057】
更に、被加熱物20a,20bの形状推論から、被加熱物20a,20bの形状を構成する領域の座標のそれぞれの平均座標を求めること、又は、周りを削っていくアルゴリズムによって、それぞれの被加熱物20a,20bの中心位置(図心)を推論することもできる。これによって加熱室19底部即ちターンテーブル21の中心から被加熱物20a,20bの中心に対する方向性及び中心までの距離を算出することができ、被加熱物20a,20bがターンテーブル21に載置する際にそれぞれどの程度、どの方向に位置がずれているか判定可能となる。図25はターンテーブル21の中心位置と被加熱物20a,20bの中心位置との関係を示す図である。
【0058】
次に、図26に示すフローチャートを参照して、本実施形態の高周波加熱装置の動作について説明する。
使用者は、図示せぬ高周波加熱装置のドアを開けて、徳利等の被加熱物20a,20bを加熱室19内に入れてターンテーブル21上に載置してドアを閉め、操作パネル25の調理メニューボタン等を操作して、調理スタートボタンを押す(ステップS201のYES)。調理スタートボタンが押されると、加熱室19の天井に配置されたサーモパイルユニット2内のサーモパイル1Aa〜1Ddによって、被加熱物20a,20bを含めた加熱室底部の4×4=16領域の温度を検出する(ステップS202)。この16領域の温度が記憶手段14に記憶されると、温度データの平均温度と、この平均温度から一番偏差の大きい領域の温度との温度差が所定(2〜8℃)以上、例えば5℃以上の差があるかどうかを判定する。
【0059】
温度データの平均温度と平均温度から一番偏差の大きい領域の温度との温度差に5℃以上の差が無い場合(ステップS203のNO)には被加熱物20a,20bの形状推論ができないため通常の加熱制御が行なわれる(ステップS204)。当初から5℃以上の差がある場合及び通常の加熱制御で被加熱物20が加熱されて5℃以上の差がついた場合(ステップS203のYES)には、記憶手段14に記憶された16個の温度データ及び信号出力手段11からのアドレス情報に基づいて、形状推論手段15で被加熱物20a,20bの形状が推論される(ステップS205)。必要程度上述した細分化の方法によって被加熱物20a,20bの形状が推論されると、これに基づいて被加熱物20a及び被加熱物20bの平面面積が算出される(ステップS205)。
【0060】
加熱制御手段16は、被加熱物20aと被加熱物20bとの和としての平面面積に応じて予め設定された複数の加熱出力の内の何れかの出力量を選択してマグネトロン23を駆動させる(ステップS206)。この加熱出力を設定した後、推論された被加熱物20a,20bの形状に基づいて、被加熱物が複数であるか否かを判定する(ステップS207)。被加熱物20が単数である場合には実施の形態1と同様の動作を行なう。本実施の形態では被加熱物20が、複数の被加熱物20a,20bである場合について説明する。
【0061】
被加熱物20a及び被加熱物20bのそれぞれの中心位置を算出し、被加熱物20a,20bの中心位置とターンテーブル21の中心位置との位置関係、即ち方向と距離を判定し、ターンテーブルモータ22を可変速制御する(ステップS208)。この可変速制御について以下に具体的に述べる。ターンテーブル21の中心位置と給電口24bの位置関係、ターンテーブル21の回転方向、及び被加熱物20a,20bの中心位置とターンテーブル21の中心位置との位置関係から、被加熱物20a,20bと給電口24bの位置関係を算出することができる。
【0062】
ここで、図14に示す実験結果から、給電口24bから遠くなれば遠くなるほど加熱時間を要し、ターンテーブル21の両端に載置した場合では加熱時間に1分以上の差が生じている。即ち、マイクロ波の給電口24bからの距離が大きくなれば電界強度が弱まって行き、図15に示すように給電口24b付近の電界強度が最も強く、加熱効率が高くなることがわかる。
【0063】
従って、複数の被加熱物20a,20bがターンテーブル21上に載置されている場合には、ターンテーブルモータ21を可変速制御して、被加熱物20a,20bに効率良くマイクロ波を照射させる。ターンテーブル21が反時計回りに回転している場合、図25において一方の徳利たる被加熱物20bが間もなく電界強度の強い給電口24b付近を通過する。
【0064】
25の様に、所定の角度ΘAとなった時に一定時間ターンテーブルモータ22の回転速度を下げて、被加熱物20bがゆっくりと給電口24b前を通過させるようにする。また、被加熱物20bが給電口24b前を通過してから所定の角度ΘAとなった時には通常のターンテーブル21の回転速度に戻す。これを、被加熱物20aの場合にも同様に行なえば、被加熱物20a,20bが電界強度の強い給電口24b付近を通過する時間帯が、一定速度でターンテーブル21を回転させる場合に較べて長くなるので加熱効率も高くなる。
【0065】
可変速制御はこれに限られるものではなく、被加熱物20a,20bがともに給電口24bから離れた位置にある場合には、ターンテーブルモータ22の回転速度を速くしても良い。また、被加熱物20a,20bが電界強度の強い給電口24b付近を通過するとき一定時間(例えば10秒)ターンテーブルモータ22の回転を停止させることでも良い。
【0066】
この可変速加熱制御を所定時間行なった場合(ステップS214のYES)には加熱終了(ステップS215)となり、所定時間に満たない場合は(ステップS214のNO)には、再度サーモパイル1Aa〜1Ddによって、加熱室底部の16領域の温度を検出し(ステップS202)、上記の制御を繰り返し行なう。この所定時間は例えば加熱時間であり、サーモパイル1Aa〜Ddまでの平均温度が所定温度になるまでの時間に設定することもできる。
【0067】
また、他の可変速制御の例として被加熱物20が2つある場合に、加熱ムラによって被加熱物20a,20bの内一方(たとえば被加熱物20a)だけ先に温められてしまう場合もある。この場合には、温まっている被加熱物20aは給電口24b前を速く通過させて、まだ温まっていない被加熱物20bの方は給電口24b前をゆっくり通過させるか若しくは所定時間(10秒間)停止させても良い。このように制御することによって2つの被加熱物20を同温度にして加熱調理を終了させることができ、片方だけぬるくてもう1度加熱し直さなければならないとか、片方だけ熱くなりすぎてしまうといった不具合を解消でき、使用者の機器使用感が高まる。
【0068】
実施の形態4.
27は本発明の実施の形態4に係わる高周波加熱装置の制御ブロック図、図28は本発明の実施の形態4に係わる高周波加熱装置を示す図である。なお、高周波加熱装置の基本的構成は実施の形態1と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態1と同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【0069】
27,28において、30は形状推論手段15からの出力信号を受け取り、サーモパイル1Aa〜1Ddの16素子で検出した温度を細分化して分布表示するマトリクス状の液晶画面からなる表示手段である。この表示手段30は、実施の形態1で説明した形状推論手段15の基準値に基づいて例えば白黒濃淡階調をつけて表わされ、濃ければ濃いほど温度が高いと推論していることを示している。また、この表示手段30は温度分布表示を行なうのみではなく、液晶画面を例えば温度分布表示と他の情報の表示をスイッチ等によって切り換え可能に設定する方式であっても良い。更に、表示手段30は液晶画面の他、ディスプレイ、LED、EL等の他の方式によって表示するものでも良い。
【0070】
また、サーモパイルモジュール10は実施の形態1に示すマトリクス状のサーモパイルユニット2から構成され、加熱室19の天井面に集光レンズ3が下向きになるように配置されている。従って、被検知領域4はターンテーブル21を覆う加熱室19底部となり、ターンテーブル21に載置された被加熱物20の温度分布を検知可能となる。この検知した温度に基づいて7×7の49分割された表示手段30に濃淡または色表示される。表示手段30は液晶画面から成り、操作パネル25の上方に設けられて使用者が温度分布を確認し易い配置構成となっている。
【0071】
具体的には、表示手段30は形状推論手段15からアドレス26Aa〜Ddの温度データに基づき算出される細分化された各領域の基準値を受け取っているため、その細分化された領域のアドレスに応じた基準値に従ってどの帯域に属するかを判定し、判定された帯域に対応する白黒濃淡階調を液晶画面の所定の表示場所に表示する。この温度分布表示はアドレス26Aa〜Ddの温度データに基づき算出される細分化された各領域の基準値に基づくものであり、温度分布を推論したものを表示することを意味する。以下、この「温度分布を推論したものの表示」を「温度分布表示」として説明する。
【0072】
例えば、図8のアドレス27Aaの基準値であることを示している場合には、49分割された液晶画面の左上の部分に判定された帯域に対応する白黒濃淡階調を表示する。以上のことを、細分化された領域であるアドレス27Aa〜27Ggまで行なえば、49分割された温度分布表示が表示手段30に表示される。この表示の更新は、49分割された液晶画面の1または複数素子づつ更新する方式の他、記憶手段14に49個の基準値を記憶させて一括で更新する方式でも良い。
【0073】
この温度分布表示の更新は、アドレス信号出力手段11がアドレス信号をスキャン手段5及び形状推論手段15へ出力するタイミングにより決定される。従って、アドレス信号出力手段11からの出力のタイミングを調整すれば、表示手段30の温度表示を刻々変化させる所定の時間を調整することができ、この所定の時間を短くすれば短くするほどリアルタイムに被検知領域4の温度分布を表示することが可能となる。使用者の視覚にリアルタイムの温度分布変化を訴えるためには、49要素の全ての表示を3(秒)以内、より良くは1(秒)以内で更新することが望ましい。
【0074】
表示手段30による温度分布表示は白黒濃淡階調の他に、カラーによる表示等の色相・彩度・明度の何れかひとつを異ならせる表示や、棒グラフ、帯グラフ、俯瞰図等の2次元または3次元表示等、高周波加熱装置の使用者の視覚に訴えるものであればどのような方式を用いても良い。また、各アドレス毎に絶対温度をデジタル表示し、温度分布表示に重ね書き等で加えて表示することも可能である。
【0075】
次に、本発明の実施の形態4に係わる高周波加熱装置の動作を説明する。操作パネル25の中のスイッチ等を押して加熱開始指令を行なうと、マグネトロン23が高周波発振し、マイクロ波が導波管24aを通り加熱室19内へ照射される。この時、ターンテーブル21はターンテーブルモータ22の駆動によって回転し、ターンテーブル21上に載置された被加熱物20の加熱ムラを低減する。
【0076】
ここで、被加熱物20が回転すると、4×4に分割された被検知領域4に対応する被加熱物20の位置が変化するので、この回転に同期して表示手段30に表示される温度は刻々変化する。また、加熱の進行によって被加熱物20の温度が全体的に上昇していくため、表示手段30は被加熱物20の回転による温度変化と加熱進行による温度変化を併せて表示するので、回転しながら加熱調理が進行している様が使用者に良く解る構成となっている。つまり、使用者はあとどれくらい時間がかかりそうか、現在加熱がどのくらい進行したか、加熱状態はどうか等の情報を一度に得ることができるため非常に使い勝手が良い。また、この加熱調理の過程を使用者が視覚を通じて確認できるので調理時の楽しみを新たに使用者に与えることもできる。
【0077】
また、本実施の形態では形状推論手段15で1回の細分化を行なった49個の基準値を液晶画面たる表示手段30に表示するものについて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、細分化を必要程度繰り返し行なった場合の基準値を用いて液晶画面たる表示手段30に表示すればより木目細かく加熱調理の過程を使用者が視覚を通じて確認できる。
【0078】
実施の形態5.
実施の形態4では細分化された領域の基準値に基づいて温度分布を推論して表示を行なっているが、本実施の形態では温度分布表示と被加熱物20の形状表示とを表示手段30で行なうものについて述べる。なお、高周波加熱装置の基本的構成は実施の形態1・4と同様であるので説明は省略する。また、実施の形態1・4と同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【0079】
形状推論手段15は、図7の各領域毎の基準値に基づいて被加熱物20とそれ以外の部分との閾値を細分化される前と同様に、(最高基準値+最低基準値)/2に設定すると40となり、被加熱物20の形状は図8に示す斜線部分と推論できる。従って、この情報を表示手段30へ出力することで、液晶画面に推論された被加熱物20の形状を温度分布表示に重ねてまたは単独で表示することができる。
【0080】
また、以下に被加熱物20の形状を表示手段30に表示する他の方法を説明する。図29は本発明の実施の形態5に係わる高周波加熱装置の制御ブロック図である。図29において、31は予め複数の基本形状が記憶されている基本形状記憶手段、32は形状推論手段15で推論した形状と基本形状記憶手段31に記憶された複数の基本形状とを比較する比較手段である。比較手段32は形状推論手段15で推論した形状と最も近い基本形状を選択して表示手段30に出力する。従って、液晶画面に推論された被加熱物20の形状を予め記憶された基本形状を用いて表示することができる。この基本形状の例としては円、長方形の他、ご飯の茶碗や酒の燗の模式形状でも良い。
【0081】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、加熱手段により加熱される領域をマトリクス状に複数領域に分けて各領域の温度を検出し、複数に分けられた領域を細分化し、その温度データに基づいて、細分化した各領域の基準値を算出し、かつ、その領域毎の基準値に基づいて被加熱物の形状を推論し、この推論された被加熱物の形状に基づいて加熱制御するようにしたので、加熱対象となる被加熱物(食品)の形状の推論から、効率の良い加熱制御を行なうことができ、迅速かつ均一な加熱調理を可能とした高周波加熱装置を提供することができる。
【0082】
また、本発明によれば、細分化により形成された複数領域をさらに細分化し、前段の各領域の基準値に基づいて、さらに細分化した各領域の基準値を算出し、かつ、その領域毎の基準値に基づいて被加熱物の形状を推論し、この推論を被加熱物の形状が認識できるまで繰り返し行うようにしたので、加熱対象となる被加熱物(食品)の形状をより正確に推論することができ、効率の良い加熱制御を行なうことができ、迅速かつ均一な加熱調理を可能とした高周波加熱装置を提供することができる。
【0083】
また、本発明によれば、温度検出手段により検出された複数領域の温度データと形状推論手段によって推論された被加熱物の形状データとから被加熱物の温度偏差を推論し、かつ、その温度偏差に基づいて駆動手段を制御するようにしたので、加熱ムラを低減し効率の良い加熱制御を行なうことができ、迅速かつ均一な加熱調理を可能とした高周波加熱装置を提供することができる。
【0084】
また、本発明によれば、被加熱物の形状を構成する複数領域から被加熱物の中心位置を算出し、この算出された被加熱物の中心位置とターンテーブルの中心位置とのズレを算出し、被加熱物の中心位置のズレに応じて加熱制御するようにしたので、効率の良い加熱制御を行なうことができ、迅速かつ均一な加熱調理を可能とした高周波加熱装置を提供することができる。
【0085】
また、本発明によれば、推論された被加熱物の形状を構成する複数領域の基準値に基づいて温度分布を表示するようにしたので、加熱調理の過程を使用者が視覚を通じて確認でき、調理時の楽しみを新たに使用者に与える高周波加熱装置を提供することができる。
【0086】
また、本発明によれば、推論された被加熱物の形状を表示するようにしたので、加熱調理の過程を使用者が視覚を通じて確認でき、調理時の楽しみを新たに使用者に与える高周波加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態1に係わる高周波加熱装置の制御ブロック図である。
【図2】 この発明の実施形態1に係わるサーモパイルユニットの拡大図である。
【図3】 この発明の実施形態1に係わる高周波加熱装置の構成図である。
【図4】 この発明の実施形態1に係わるサーモパイルユニットの温度データとアドレスとの関係図である。
【図5】 この発明の実施形態1に係わるサーモパイルユニットの温度データとアドレスとの関係図である。
【図6】 この発明の実施形態1に係わるマトリクス状の領域の細分化を説明する図である。
【図7】 この発明の実施形態1に係わる細分化された後の基準値とアドレスとの関係図である。
【図8】 この発明の実施形態1に係わる細分化された後の基準値とアドレスとの関係図である。
【図9】 この発明の実施形態1に係わるマトリクス状の領域の2回目の細分化を説明する図である。
【図10】 この発明の実施形態1に係わるマトリクス状の領域の3回目の細分化を説明する図である。
【図11】 この発明の実施形態1に係わるターンテーブルの形状を示す図である。
【図12】 この発明の実施形態1に係わる加熱室内にビーカーを配置した様子を示す高周波加熱装置の正面図である。
【図13】 この発明の実施形態1に係わるビーカーの配置位置を変えた様子を示す高周波加熱装置の上面図である。
【図14】 この発明の実施形態1に係わるとビーカーの配置位置と沸騰までにかかった加熱時間との関係を示す図である。
【図15】 この発明の実施形態1に係わる加熱室内の電界強度を示す高周波加熱装置の上面図である。
【図16】 この発明の実施形態1に係わる高周波加熱装置の制御フローを示すチャート図である。
【図17】 この発明の実施形態1に係わるサーモパイルユニットの温度データと加熱室底部との関係図である。
【図18】 この発明の実施形態2に係わるサーモパイルユニットの被検知領域を示す図である。
【図19】 この発明の実施形態2に係わるサーモパイルユニットの被検知領域を示す図である。
【図20】 この発明の実施形態2に係わるサーモパイルユニットの温度データと被検知領域との関係図である。
【図21】 この発明の実施形態3に係わる高周波加熱装置の構成図である。
【図22】 この発明の実施形態3に係わる高周波加熱装置の上面図である。
【図23】 この発明の実施形態3に係わるサーモパイルユニットの温度データとアドレスとの関係図である。
【図24】 この発明の実施形態3に係わるマトリクス状の領域の3回目の細分化を説明する図である。
【図25】 この発明の実施形態3に係わるターンテーブルの中心位置と被加熱物の中心位置との関係図である。
【図26】 この発明の実施形態3に係わる高周波加熱装置の制御フローを示すチャート図である。
【図27】 この発明の実施形態4に係わる高周波加熱装置の制御ブロック図である。
【図28】 この発明の実施形態4に係わる高周波加熱装置の構成図である。
【図29】 この発明の実施形態5に係わる高周波加熱装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
1,1Aa〜1Dd サーモパイル、 2 サーモパイルユニット、 3 集光レンズ、 4,4a〜4h 被検知領域、 5 スキャン手段、 6 第1の増幅手段、 7 基準温度素子、 8 第2の増幅手段、 9 差動増幅手段、10 サーモパイルモジュール、 11 アドレス信号出力手段、 12 A/D変換手段、 13 温度データ変換手段、 14 記憶手段、 15 形状推論手段、 16 加熱制御手段、 17 マイクロコンピューター、 18 高周波加熱装置本体、 19 加熱室、 20,20a,20b,28 被加熱物、 21 ターンテーブル、 22 ターンテーブルモータ、 23 マグネトロン、 24a 導波管、 24b 給電口、 25 操作パネル、 26Aa〜26Dd,27Aa〜27Dd アドレス、 29a,29b,29c 等強度線、 30 表示手段、 31 基本形状記憶手段、 32 比較手段。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency heating apparatus that controls heating of food or the like using microwaves.
[0002]
[Prior art]
Since the high-frequency heating apparatus is a method of heating food with microwaves, the electric field distribution in the heating chamber is inevitably strong or weak due to the standing waves of the microwaves. For this reason, the heating efficiency of a small food is inferior, and a large food has a large difference between a heated portion and a non-heated portion. Therefore, conventionally, the following configurations have been proposed in order to improve heating efficiency or improve heating unevenness.
[0003]
As a first conventional high-frequency heating device, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-118156 is synchronized with the rotation of the turntable by a plurality of infrared sensor elements arranged linearly along the radial direction of the turntable. The temperature of multiple locations of the food is detected, the shape of the food is recognized based on the temperatures of the multiple locations of the food, and the recognized shape of the food and the temperatures of the minimum and maximum temperatures of the multiple locations are recognized. Some heating output control is performed based on the difference to improve heating unevenness.
[0004]
In addition, as a second conventional high-frequency heating device, the one described in JP-A-11-193931 is provided with a rotating plate configured in a non-homogeneous shape at the bottom of the heating chamber, for example, “warming rice”, “sake Measure the ideal microwave electric field strength distribution of typical cooking such as "No-Maki" and "Defrost" from the predetermined food load and the stop position of the rotating plate, and incorporate this into the product database Thus, according to the food type input by the user, the rotation plate is stopped at the ideal stop position of the rotation plate to improve the heating efficiency.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration of the high-frequency heating device as described above has the following problems. In the first conventional example, the heating unevenness is adjusted by variably controlling the heating output based on the temperature difference between the lowest temperature and the highest temperature of a plurality of temperatures, and if the temperature difference is greater than a predetermined value, the output is reduced by a predetermined amount. For this reason, there is a problem that heating takes time.
[0006]
In the second conventional example, for example, even when the user performs an input operation of “warming rice”, the food load (amount of rice) that is actually put into the heating chamber, the container in which the rice is put, the number of items to be heated, etc. However, since the ideal microwave electric field intensity distribution is different, there is a problem that it is not compatible with various cooking.
[0007]
The present invention has been made to solve such problems, and detects the quantity and size of an object to be heated (food item) and efficiently heats it appropriately corresponding to the quantity and size. An object of the present invention is to obtain a high-frequency heating apparatus that can perform quick and uniform cooking by performing control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionPlaced on the turntableHeating means for heating an object to be heated;Rotating turntableDriving means to be heated and a region heated by the heating meansIn a matrixTemperature detection means for detecting the temperature of each region divided into a plurality of regions;A plurality of regions divided by the temperature detection means are subdivided, a reference value for each subdivided region is calculated based on temperature data, and the shape of the object to be heated is inferred based on the reference value for each region Shape inference means and drive means based on the shape of the object to be heated inferred by the shape inference meansAnd a control means for controlling.
[0009]
  The present invention also provides:The shape inference means further subdivides a plurality of regions formed by subdivision, calculates a reference value for each subdivided region based on a reference value for each region in the previous stage, and sets the reference value for each region. Based on this, the shape of the object to be heated is inferred, and this inference is repeated until the shape of the object to be heated can be recognized.
[0010]
  The present invention also provides:The control means infers the temperature deviation of the object to be heated from the temperature data of the plurality of regions detected by the temperature detection means and the shape data of the object to be heated inferred by the shape inference means, and based on the temperature deviation Control the driving means.
[0011]
  The present invention also provides:The shape inference means calculates the center position of the object to be heated from a plurality of areas constituting the shape of the object to be heated, and the control means includes the center position of the object to be heated and the center position of the turntable calculated by the shape inference means. And the driving means is controlled in accordance with the deviation of the center position of the object to be heated.
[0012]
  The present invention also provides:Display means for displaying the temperature distribution based on the reference values of a plurality of regions constituting the shape of the heated object inferred by the shape inference means.
[0013]
  The present invention also provides:A display means for displaying the shape of the heated object inferred by the shape inference means is provided.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a control block diagram of a high frequency heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a thermopile unit according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram of this high frequency heating apparatus. .
[0018]
1 and 2, 1 Aa to 1 Dd are thermopiles (hereinafter referred to as “thermopile 1” when an arbitrary thermopile from 1 Aa to 1 Dd is represented). The upper case letter of the first alphabet indicates the order of A, B, C, D from the first line, the lower case letter of the next alphabet indicates the order of a, b, c, d from the first column and is arranged in 4 rows and 4 columns Has been. Reference numeral 2 denotes a thermopile unit in which 16 elements of a thermopile 1 are arranged in a 4 × 4 matrix. Reference numeral 3 denotes a light collecting unit arranged in front of the thermopile unit 2 to collect infrared rays radiated from the detection region 4 on the thermopile unit 2. It is a lens.
[0019]
On the other hand, 5 is a scanning means for selecting an output signal from the thermopile 1 by an address signal described later, and 6 is a first amplifying means for amplifying the output signal selected by the scanning means 5 to a predetermined level. Reference numeral 7 denotes a contact-type reference temperature element composed of a thermistor or the like disposed in the vicinity of the cold junction of the thermopile 1, and 8 denotes a second amplification means for amplifying the output signal from the reference temperature element 7 to a predetermined level. Reference numeral 9 denotes differential amplifying means for comparing and amplifying the signal amplified by the first amplifying means 6 and the output signal amplified by the second amplifying means 8 as inputs. Here, reference numeral 10 wraps the thermopile unit 2, the scanning means 5, the first amplifying means 6, the reference temperature element, the second amplifying means 8, and the differential amplifying means 9 in a can package or the like, and the surface of this package This is a thermopile module in which the condenser lens 3 is disposed.
[0020]
11 is an address signal output means for outputting address signals from the thermopiles 1Aa to 1Dd to the scanning means 5 at a predetermined timing, 12 is an A / D conversion means for converting the voltage output of the differential amplifying means 9 into a digital signal, and 13 is A temperature data conversion means for converting the digital signal output of the A / D conversion means 12 into temperature data, and 14 is a storage means for storing the temperature data output from the temperature data conversion means 13 and a storage buffer corresponding to 16 elements of the thermopile 1 have. Reference numeral 15 denotes a shape inference means that receives the output signals from the address signal output means 11 and the storage means 14 and infers the shape of the food or the like from the 4 × 4 matrix temperature distribution of 16 elements of the thermopiles 1Aa to 1Dd. Reference numeral 16 denotes a heating control means for performing heating control based on the temperature data stored in the storage means 14 and the shape data inferred by the shape inference means 15. Reference numeral 17 denotes a microcomputer (hereinafter referred to as a “microcomputer”) having a built-in external signal output means 11, A / D conversion means 12, temperature data conversion means 13, storage means 14, shape reasoning means 15, and heating control means 16. .
[0021]
In FIG. 3, 18 is a high-frequency heating device body, 19 is a heating chamber for heating an object to be heated 20 such as food, 21 is a turntable on which the object to be heated 20 is placed, and 22 is a rotary drive for the turntable 21. This is a turntable motor. Reference numeral 23 denotes a magnetron that generates a microwave, 24 a denotes a waveguide that serves as a path for the microwave, and 24 b denotes a power supply port that supplies the microwave provided on the wall of the heating chamber 19 into the heating chamber 19. Reference numeral 25 denotes an operation panel provided on the front surface of the main body, and has an input means for inputting various cooking conditions and a heating start command.
The thermopile module 10 is disposed on the ceiling surface of the heating chamber 19 so that the condenser lens 3 faces downward. Accordingly, the detection area 4 becomes the bottom of the heating chamber 19 that covers the turntable 21, and the temperature distribution of the object to be heated 20 placed on the turntable 21 can be detected.
[0022]
Next, temperature distribution detection of the object to be heated 20 placed on the turntable 21 will be described with reference to FIG. In FIG. 1, when a power switch (not shown) is turned on and the thermopile module 10, the microcomputer 15, and the display unit 16 are energized, infrared rays emitted from the detection region 4 are condensed by the condenser lens 3 and the thermopile unit. 2 receives light. The thermopile 1 of the thermopile unit 2 changes its temperature by receiving light, converts the temperature difference generated between the hot junction and the cold junction of the thermocouple into a voltage and outputs it.
[0023]
At this time, the scanning means 5 selects one of the output voltages of the thermopile unit 2, for example, the output voltage from the thermopile 1 Aa, and selects it to the first amplifying means 6 by the address signal output from the address signal output means 11. Output the output voltage. On the other hand, the reference temperature element 7 disposed in the vicinity of the cold junction of the thermopile unit 2 detects the ambient temperature, that is, the absolute temperature, and outputs a voltage to the second amplifying means 8. Since the output voltages amplified by these amplifying means 6 and 8 are compared and amplified by the differential amplifying means 9, even if the ambient temperature changes, the temperature of the measured region can be accurately detected as a voltage value. it can.
[0024]
The voltage compared / amplified by the differential amplifier 9 is input to an A / D converter 12 built in the microcomputer 15 to become a digital signal, which is converted into temperature data by the temperature data converter 13. And stored in the storage means 14 as temperature data of the thermopile 1Aa. By performing the above operations 16 times sequentially from thermopile 1Aa to 1Dd, the temperature data of all the thermopile can be stored in the storage means 14.
[0025]
Upon receiving the temperature data stored in the storage means 14 and the address signal data from the address signal output means 11, the shape inference means 15 infers the shape of the object to be heated 20 placed on the turntable 21. FIG. 4 is a relational diagram showing the temperature data stored in the storage means 14 for each address based on the address signal data from the address signal output means 11. In FIG. 4, 26Aa to 26Dd are addresses corresponding to each thermopile 1, and absolute value data of temperature at each address is shown. As in the case of the thermopile 1 sequence, the uppercase letters of the first alphabet indicate the order of A, B, C, D from the first row, and the lowercase letters of the next alphabet are a, b, c, d from the first column. The order is shown and arranged in 4 rows and 4 columns. That is, the temperature detected by the thermopile 1Aa corresponds to the temperature data indicated by the address 26Aa, and the temperature detected by the thermopile 1Ab corresponds to the temperature data indicated by the address 26Ab. Here, it is shown that the addresses 26Aa, Ab, Ac, Ad, Ba have a temperature of 20 (° C.), the address 26Bb has a temperature of 60 (° C.), and the temperature of 26Bc has a temperature of 50 (° C.).
[0026]
Next, the shape recognition process of the heated object 20 placed on the turntable 21 will be described with reference to FIGS. For example, when the shape inference operation is performed during high-frequency heating, the temperature of the object to be heated 20 rises, while the temperature other than the object to be heated 20 becomes the temperature of the object to be heated 20. It becomes lower than that. Therefore, the temperature data of the thermopile in which the entire detection range detects the temperature of the object to be heated 20, the temperature data of the thermopile in which a part of the detection range detects the temperature of the object to be heated 20, and other than the object to be heated 20 The temperature decreases in the order of the temperature data of the thermopile detecting the temperature.
[0027]
On the other hand, in FIG. 4, the maximum temperature is 60 ° C. and the minimum temperature is 20 ° C. Therefore, for example, when the threshold value of the object to be heated 20 and the other part is set to (maximum temperature + minimum temperature) / 2, the temperature of the object to be heated 20 is 40 ° C. in the example of FIG. The hatched portion shown in a). It is rough that the shaded portion is recognized as the shape of the object to be heated 20, and as is apparent from FIG. 5 (b) showing a comparison with the actual object to be heated 20, the approximate position and size are shown. However, efficient heating control cannot be performed. Therefore, it is inferred whether the detection range is the temperature data of the thermopile that detects the temperature of the object to be heated 20 or the part of the detection range is the temperature data of the thermopile that detects the temperature of the object to be heated 20. There is a need.
[0028]
Therefore, the 4 × 4 matrix area shown in FIG. 4 is subdivided so as to become a 1/4 (25%) area as shown by the dotted line in FIG. This subdivided area is represented by a solid line, and the 4 × 4 matrix area shown in FIG. 4 is represented by a dotted line as shown in FIG. Next, a reference value according to the temperature data calculated based on the temperature data 26Aa to Dd of each area is determined according to the structure of the subdivided area. Since this reference value is not pure temperature data, it is a value represented only by an absolute value and has no unit. Further, addresses 27Aa to 27Gg are assigned to the subdivided areas in the same manner as in FIG. Here, in FIG. 7, the uppercase letter of the first alphabet indicates the order of A, B, C, D, E, F, G from the first line, and the lowercase letter of the next alphabet starts from the first column, a, b, c, The order of d, e, f, and g is shown and arranged in 7 rows and 7 columns.
[0029]
In determining the reference value, when the subdivided area is composed of only one of the 16 areas shown in FIG. 4, the temperature data of the area is directly used as the reference value. For example, the address 27Aa is composed only of the address 26Aa, so the reference value is 20, the address 27Cc is composed only of the address 26Bb, the reference value is 60, and the address 27Ce is composed only of the address 26Bc, so the reference value is 50. On the other hand, when the subdivided area is composed of a plurality of areas in the 16 areas shown in FIG. 4, the sum of the composition ratio multiplied by the temperature data of the previous area becomes the reference value. For example, the address 27Bb is composed of the addresses 26Aa, 26Ab, 26Ba, and 26Bb at the same ratio.
Therefore,
Reference value of address 27Bb = (26Aa temperature data + 26Ab temperature data + 26Ba temperature data + 26Bb temperature data) / 4
The reference value of the address 27Bb = (20 + 20 + 20 + 60) / 4 = 30.
Further, for example, the address 27Bc is configured at an equal ratio from the addresses 26Ab and 26Bb. Therefore,
Reference value of address 27Bc = (temperature data of 26Ab + temperature data of 26Bb) / 2, and reference value of 27Bc = (20 + 60) / 2 = 40.
[0030]
This calculation is performed for all the subdivided addresses 27Aa to 27Gg, and the reference values at the respective addresses are shown in FIG. Based on the reference value for each address in FIG. 7, the threshold value between the object to be heated 20 and the other parts is set to (maximum reference value + minimum reference value) / 2 as before the subdivision. Thus, the shape of the object to be heated 20 can be inferred from the hatched portion shown in FIG. Therefore, the shape can be inferred with a resolution four times that shown in FIG.
[0031]
When the above segmentation is further repeated for the 7 × 7 49 regions shown in FIG. 8 by the above method, the second segmentation region is shown in FIG. When 20 is overlapped, it can be seen that the shape inference shown in FIG. 9B is approaching the actual shape of the object to be heated 20. Further, when the third subdivision is performed from FIG. 9, FIG. 10A is obtained. When the object to be heated 20 is overlapped, the shape inference shown in FIG. It can be seen that the shape is quite close. By repeatedly performing such subdivision as necessary, the shape of the object to be heated 20 can be accurately recognized.
[0032]
In addition, since the viewing angle of each thermopile 1 and the distance from the thermopile 1 to the bottom of the heating chamber 19 are set in advance, one area shown in FIG. 4, for example, the area S1 of the address 26Aa can be calculated in advance. Therefore, the area S1 'of the subdivided region can be calculated by multiplying the area S1 by a subdivision division ratio (for example, 1/4). Therefore, the area of the object to be heated 20 can be accurately inferred by multiplying the area S1 'by the number of regions exceeding the threshold.
The area can also be calculated using the turntable 21 as follows. The area of the turntable 21 is determined in advance, and if the turntable 21 is heated or cooled to a certain temperature to be different from the room temperature, the turntable 21 is used as shown in FIG. 11 using the shape recognition process described above. Thus, the relationship between the shape of the turntable 21 and the subdivided area is calculated. At this time, since the number of areas exceeding the threshold multiplied by the area of one subdivided area is equal to the area of the turntable 21, the area of the subdivided one area can be easily calculated. .
[0033]
Further, the average coordinate of the area constituting the shape of the object to be heated 20 is obtained from the shape inference of the object to be heated 20, or the remaining area narrowed down by an algorithm for scraping around one lump is centered. Thus, the center position (centroid) of the object to be heated 20 can be inferred. Accordingly, the distance from the bottom of the heating chamber 19, that is, the center of the turntable 21 to the center of the object to be heated 20 can be calculated, and the degree of positional deviation when the object to be heated 20 is placed on the turntable 21 can be determined. It becomes.
[0034]
The shape recognition process and the area calculation process described above are performed when the object to be heated 20 is in a refrigerator or a freezer and the temperature of the object to be heated 20 is sufficiently lower than the temperature in the heating chamber 19, or during cooking. When the temperature is sufficiently higher than the temperature in the chamber 19, it can be performed before cooking by the high-frequency heating device 18. On the other hand, when food or the like that has just been left in the room is the object to be heated 20, the maximum temperature and the minimum temperature detected by the thermopile 1 after a certain period of time has elapsed after the start of cooking by the high-frequency heating device 18. It is set so that the shape recognition process and the area calculation process are performed after the temperature difference reaches 5 ° C. or more.
[0035]
Next, the electric field distribution in the heating chamber of the high-frequency heating device described in this embodiment will be described. FIG. 12 is a front view of the high-frequency heating device showing a state in which the beaker is arranged in the heating chamber, and FIG. 13 is a top view of the high-frequency heating device showing a state in which the position of the beaker is changed.
12 and 13, 28 is a beaker filled with 200 (cc) of water. The distance from the power supply port 24b to the beaker 28 was changed to 4 cm, 15 cm, and 26 cm, high frequency heating was performed by the magnetron 23, and each time until the water in the beaker 28 boiled was measured. The experimental results are shown in FIG. The initial temperature of water was all 19 (° C.), and the experiment was conducted without rotating the turntable 21 during high-frequency heating.
[0036]
From the experimental results shown in FIG. 14, it can be seen that the further away from the power supply port 24 b, the longer the heating time is required, and when it is placed on both ends of the turntable 21, a difference of 1 minute or more occurs in the heating time. That is, as the distance of the microwave from the power supply port 24b increases, the electric field strength decreases and the electric field strength becomes non-uniform in the heating chamber 19. This greatly affects the heating efficiency during high-frequency heating. FIG. 15 shows the strength of the electric field intensity in the heating chamber 19 using isointensity lines 29a, 29b, and 29c. The isointensity line shows that 29a has the strongest electric field strength and gradually becomes weaker as 29b and 29c.
[0037]
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 16, operation | movement of the high frequency heating apparatus of this embodiment is demonstrated.
The user opens a door of a high-frequency heating device (not shown), puts an object to be heated 20 such as frozen food in the heating chamber 19, places it on the turntable 21, closes the door, and cooks the operation panel 25. The menu button or the like is operated to press the cooking start button (YES in step S101). When the cooking start button is pressed, the temperature of the 4 × 4 = 16 region at the bottom of the heating chamber including the article to be heated 20 is detected by the thermopiles 1Aa to 1Dd in the thermopile unit 2 arranged on the ceiling of the heating chamber 19. (Step S102). When the temperatures of the 16 regions are stored in the storage means 14, the temperature difference between the average temperature of the 16 temperature data and the temperature of the region having the largest deviation from the average temperature is a predetermined value or more, for example, 5 ° C. or more. Determine if there is a difference.
[0038]
When there is no difference of 5 ° C. or more from the temperature of the region having the largest deviation from the average temperature (NO in step S103), normal heating control is performed because the shape of the article to be heated 20 cannot be inferred (NO in step S103). Step S104). When there is a difference of 5 ° C. or more from the beginning and when the article to be heated 20 is heated by normal heating control and a difference of 5 ° C. or more is obtained (YES in step S103), 16 stored in the storage unit 14 is stored. Based on the individual temperature data and the address information from the signal output means 11, the shape inference means 15 infers the shape of the article to be heated 20 (step S105). When the shape of the object to be heated 20 is inferred by the above-described subdivision method, the planar area of the object to be heated 20 is calculated based on this (Step S105).
[0039]
The heating control means 16 drives the magnetron 23 by selecting any output amount from a plurality of preset heating outputs according to the planar area of the article 20 to be heated (step S106). After setting the heating output, the center position of the object to be heated 20 is calculated based on the inferred shape of the object to be heated 20, and the distance between the center position of the object to be heated 20 and the center position of the turntable 21 is predetermined. It is determined whether or not the distance is above (step S107). If not more than a predetermined distance (YES in step S107), it is determined whether the temperature deviation is equal to or greater than a predetermined value in consideration of address symmetry (step S108).
[0040]
This temperature deviation will be specifically described with reference to FIG. 4. The temperature difference between the average temperature of the addresses 26Bb, 26Bc, 26Cb, and 26Cc and the temperature of the area having the largest deviation from the average temperature of these four areas is obtained. If there is more than a predetermined value, or there is a temperature difference between the average temperature of the temperature data of the outer 12 regions such as the addresses 26Aa, 26Ab, 26Ac and the temperature of the region having the largest deviation from the average temperature of these four regions. In this case, it is determined that there is a predetermined temperature deviation.
[0041]
If the deviation of the center of the article to be heated 20 is greater than or equal to a predetermined value, or if the temperature deviation is greater than or equal to a predetermined value (NO in steps S107 and S108), the turntable motor 22 is controlled at a variable speed (step S110). This variable speed control will be specifically described below. FIG. 17 shows the temperature distribution for each detection area when the object to be heated 20 is round and large such as pizza, corresponding to each area. The average temperature of the temperature data of the addresses 26Bb, 26Bc, 26Cb, and 26Cc is (40 × 3 + 60) / 4 = 45 ° C., and the maximum temperature in the four regions is 60 ° C. Therefore, since the temperature deviation is 15 ° C., the variable speed control of the turntable motor 22 is performed.
[0042]
As an example of variable speed control, when the turntable 21 is rotating in the direction of the arrow shown in FIG. 17, the address 26Cc, which is a high temperature region of pizza, will soon pass near the power supply port 24b where the electric field strength is strong. To do. At this time, the rotational speed of the turntable motor 22 is increased for a certain period of time so that the high temperature region 26Cc can quickly pass through the vicinity of the power supply port 24b having a strong electric field strength, and the temperature increase of the high temperature region 26Cc can be suppressed. The temperature difference is reduced and temperature unevenness can be eliminated, and the time zone in which the other region passes near the power supply port 24b where the electric field strength is strong becomes longer, so that the heating efficiency is increased.
[0043]
Similarly, when the distance between the center position of the object to be heated 20 and the center position of the turntable 21 is a predetermined distance or more, the speed of the turntable motor 22 is increased for a certain period of time in the portion where the object to be heated 20 is not present, This is done by promptly passing the vicinity of the strong power feeding port 24b.
[0044]
The variable speed control is not limited to this, and the rotation speed of the turntable motor 22 may be slowed when the high temperature region 26Cc passes through a position farthest from the power supply port 24b where the electric field strength is weak. Further, when the object to be heated 20 exists but there is a low temperature region due to temperature unevenness based on the inference result of the shape inference means, a certain time (for example, when this region passes near the power supply port 24b where the electric field strength is strong (for example, 10 seconds) The rotation of the turntable motor 22 may be stopped.
[0045]
When the deviation of the center of the object to be heated is not more than a predetermined value (YES in step S107) and the temperature deviation is not more than a predetermined value (YES in step S108), normal heating control is performed (step S109). When the above-described variable speed heating control or normal heating control is performed for a predetermined time (YES in steps S111, 112, 113), the heating ends (step S114), and when the predetermined time is not reached (steps S111, 112). (No in 113) The temperature of the 16 regions at the bottom of the heating chamber is detected again by the thermopiles 1Aa to 1Dd (step S102), and the above control is repeated. This predetermined time is, for example, a heating time, and can be set to a time until the average temperature of the thermopiles 1Aa to Dd reaches a predetermined temperature.
[0046]
In the present embodiment, the thermopile, which is a thermal infrared sensor, has been described in consideration of handling properties that do not require cooling and cost efficiency that can be applied to electrical equipment, but other infrared sensors may be used.
[0047]
Embodiment 2. FIG.
Figure18, 19These are figures which show the to-be-detected area | region of the thermopile unit concerning Embodiment 2. FIG. Note that the basic configuration of the high-frequency heating apparatus is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. Also, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted.
[0048]
The thermopile unit 2 in the thermopile module 10 is composed of 8 elements of thermopile 1A to 1H arranged in a 1 × 8 array. The detection area 4 of the thermopile unit 2 is shown in FIG.18As shown in FIG. 4, the thermopile 1A to 1H is divided into 4A to 4H. The thermopile 1A detects the temperature of the detection area 4A, and the thermopile 1B detects the temperature of the detection area 4B. Therefore, the detection region 4 covers the diameter portion of the turntable 21, and the center is the central portion of the turntable 21.
[0049]
Next, the temperature distribution detection of the object to be heated 20 placed on the turntable 21 in the high-frequency heating device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.20Will be described. The heated object 20 placed on the turntable 21 is also rotated by starting the high-frequency heating or by rotating the turntable 21 independently. Here, when temperature data for one row is input from the thermopile module 10 to the microcomputer 15 every 1/8 cycle of the rotation of the turntable 21, the circular 4 × 8 = 32 in 1/2 cycle of the turntable 21. Is stored in the storage means 14. Figure20Is a relationship diagram of the detection region of the thermopile 1 and its temperature data, and shows temperature data for one column. This makes it possible to obtain 32 pieces of temperature data for four rows.
The shape inference means 15 receives the temperature data stored in the storage means 14 and the address signal data from the address signal output means 11, and the shape inference means 15 of the object to be heated 20 placed on the turntable 21 is the same as in the first embodiment. Infer shape.
[0050]
In the present embodiment, the detection area 4 of the thermopile unit 2 is the diameter portion of the turntable 20, but the present invention is not limited to this.19As shown in FIG. 4, the radius portion, that is, the portion from the center of the turntable 21 to the circumference may be used. In this case, the temperature distribution of the object to be heated 20 on the turntable 21 can be displayed more finely. Further, temperature information for one row is input from the thermopile module 10 to the microcomputer 15 every 1/8 cycle, and when the turntable 21 makes one turn, the temperature on the turntable 21 can be detected.
[0051]
In this embodiment, a 1 × 8 thermopile unit is used. However, the present invention is not limited to the number of thermopile 1 as long as the array is 1 × n (n = 2, 3, 4,...).
[0052]
Embodiment 3 FIG.
Figure21These are the block diagrams of the high frequency heating apparatus concerning Embodiment 3 of this invention, a figure22Is a figure21It is a top view of the high frequency heating apparatus. Note that the basic configuration of the high-frequency heating device is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Also, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted.
[0053]
Figure21, 22, 20 a and 20 b are virtue to-be-heated objects, and two are placed on the turntable 21. Also figure23FIG. 3 is a relational diagram showing temperature data for each address based on the temperature data stored in the storage means 14 shown in FIG. 1 based on the address signal data from the address signal output means 11. Figure2326Aa to 26Dd are addresses corresponding to each thermopile 1, and absolute value data of temperature at each address is shown. Here, the temperature of 26Bb is 50 (° C.), the temperature of addresses 26Ab, Ba, Cc is 40 (° C.), the temperature of addresses 26Cd, Dc is 30 (° C.), and the addresses 26Aa, 26Ac, Ad, Bc, Bd, Ca , Cb, Da, Db, Dd are 20 (° C.).
[0054]
Next, the shape recognition process of the heated objects 20a and 20b placed on the turntable 21 will be described. Figure23Then, the maximum temperature is 50 ° C. and the minimum temperature is 20 ° C. Therefore, for example, when the threshold value of the object to be heated 20 and other parts is set to (maximum temperature + minimum temperature) / 2,23In this example, the temperature is 35 ° C., and the shape of the heated objects 20a and 20b is inferred.23The shaded area shown in FIG. It is rough to recognize that the shaded portion is the shape of the object to be heated 20a, 20b, and efficient heating control cannot be performed. Therefore, it is necessary to infer the shapes of the objects to be heated 20a and 20b as in the first embodiment.
[0055]
Where23The 4 × 4 matrix area shown in FIG. 6 is divided and subdivided so as to be a 1/4 (25%) area. A reference value according to the temperature data calculated based on the temperature data 26Aa to Dd of each area is determined according to the structure of the subdivided area. By repeating such subdivision as necessary, the subdivided area is24The objects to be heated 20a and 20b are shown in the hatched portions. Here, it shows that the positions of the object to be heated 20a and the object to be heated 20b are separated and two objects to be heated 20 are placed on the turntable 21, for example, by scraping around these two blocks. The number of the objects to be heated 20 can be obtained by counting the number of remaining areas that have been narrowed down by a certain algorithm.
[0056]
In addition, since the viewing angle of each thermopile 1 and the distance from the thermopile 1 to the bottom of the heating chamber 19 are set in advance,231 area, for example, the area S2 of the address 26Aa can be calculated in advance. Accordingly, the area S2 'of the subdivided region can be calculated by multiplying the area S2 by the subdivision division ratio (for example, 1/4). Therefore, if the area S2 'is multiplied by the number of regions exceeding the threshold value, the areas of the heated objects 20a and 20b can be accurately inferred.
[0057]
Further, the average coordinates of the coordinates of the regions constituting the shapes of the objects to be heated 20a and 20b are obtained from the shape inference of the objects to be heated 20a and 20b, or each of the objects to be heated is determined by an algorithm for shaving the surroundings. It is also possible to infer the center position (centroid) of the objects 20a and 20b. Thus, the directionality and the distance from the bottom of the heating chamber 19, that is, the center of the turntable 21 to the center of the heated objects 20 a and 20 b can be calculated, and the heated objects 20 a and 20 b are placed on the turntable 21. At this time, it is possible to determine how much and in which direction the position is shifted. Figure25These are figures which show the relationship between the center position of the turntable 21, and the center position of the to-be-heated material 20a, 20b.
[0058]
Next, figure26The operation of the high-frequency heating device of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The user opens the door of the high-frequency heating device (not shown), puts the objects to be heated 20a, 20b such as sake bottles in the heating chamber 19, places them on the turntable 21, closes the door, The cooking menu button or the like is operated to press the cooking start button (YES in step S201). When the cooking start button is pressed, the temperature of the 4 × 4 = 16 region at the bottom of the heating chamber including the heated objects 20a and 20b is set by the thermopile 1Aa to 1Dd in the thermopile unit 2 arranged on the ceiling of the heating chamber 19. It detects (step S202). When the temperatures of the 16 regions are stored in the storage means 14, the temperature difference between the average temperature of the temperature data and the temperature of the region having the largest deviation from the average temperature is a predetermined (2 to 8 ° C.) or more, for example, 5 Judge whether there is a difference of ℃ or more.
[0059]
If there is no difference of 5 ° C. or more between the average temperature of the temperature data and the temperature of the region having the largest deviation from the average temperature (NO in step S203), the shapes of the heated objects 20a and 20b cannot be inferred. Normal heating control is performed (step S204). When there is a difference of 5 ° C. or more from the beginning and when the heated object 20 is heated by normal heating control and a difference of 5 ° C. or more is added (YES in step S203), 16 stored in the storage unit 14 is stored. Based on the temperature data and the address information from the signal output means 11, the shape inference means 15 infers the shapes of the objects to be heated 20a and 20b (step S205). When the shapes of the objects to be heated 20a and 20b are inferred by the above-described subdivision method, the planar areas of the objects to be heated 20a and the objects to be heated 20b are calculated based on this (Step S205).
[0060]
The heating control means 16 drives the magnetron 23 by selecting any one of a plurality of preset heating outputs according to the plane area as the sum of the object to be heated 20a and the object to be heated 20b. (Step S206). After setting the heating output, it is determined whether or not there are a plurality of objects to be heated based on the inferred shapes of the objects to be heated 20a and 20b (step S207). When the object to be heated 20 is singular, the same operation as in the first embodiment is performed. In the present embodiment, the case where the object to be heated 20 is a plurality of objects to be heated 20a and 20b will be described.
[0061]
The center positions of the object to be heated 20a and the object to be heated 20b are calculated, the positional relationship between the center position of the objects to be heated 20a and 20b and the center position of the turntable 21, that is, the direction and the distance are determined, and the turntable motor 22 is controlled at a variable speed (step S208). This variable speed control will be specifically described below. From the positional relationship between the center position of the turntable 21 and the power supply port 24b, the rotation direction of the turntable 21, and the positional relationship between the central position of the heated objects 20a and 20b and the central position of the turntable 21, the heated objects 20a and 20b. And the positional relationship between the power supply port 24b can be calculated.
[0062]
Here, from the experimental results shown in FIG. 14, the further away from the power supply port 24 b, the longer the heating time is required, and when it is placed on both ends of the turntable 21, there is a difference of 1 minute or more in the heating time. That is, it can be seen that as the distance of the microwave from the power supply port 24b increases, the electric field strength decreases, and as shown in FIG. 15, the electric field strength near the power supply port 24b is the strongest and the heating efficiency increases.
[0063]
Therefore, when a plurality of objects to be heated 20a and 20b are placed on the turntable 21, the turntable motor 21 is controlled at a variable speed so that the objects to be heated 20a and 20b are efficiently irradiated with microwaves. . When the turntable 21 rotates counterclockwise,25In FIG. 1, one of the heated objects 20b, which is a virtue, will soon pass through the vicinity of the power supply opening 24b having a strong electric field strength.
[0064]
Figure25As described above, when the predetermined angle ΘA is reached, the rotational speed of the turntable motor 22 is decreased for a certain time so that the heated object 20b slowly passes in front of the power supply port 24b. Further, when the object to be heated 20b passes through the front of the power supply port 24b and reaches a predetermined angle ΘA, the rotation speed of the turntable 21 is returned to the normal value. If this is also performed in the case of the object to be heated 20a, the time zone in which the objects to be heated 20a and 20b pass near the power supply opening 24b having a strong electric field strength is compared with the case where the turntable 21 is rotated at a constant speed. Heating efficiency is also increased.
[0065]
The variable speed control is not limited to this, and the rotational speed of the turntable motor 22 may be increased when both the objects to be heated 20a and 20b are located away from the power supply port 24b. Alternatively, the rotation of the turntable motor 22 may be stopped for a certain period of time (for example, 10 seconds) when the heated objects 20a and 20b pass through the vicinity of the power supply port 24b having a strong electric field strength.
[0066]
When this variable speed heating control is performed for a predetermined time (YES in step S214), the heating is ended (step S215). When the predetermined time is not reached (NO in step S214), the thermopile 1Aa to 1Dd is again used. The temperature in the 16 regions at the bottom of the heating chamber is detected (step S202), and the above control is repeated. This predetermined time is, for example, a heating time, and can be set to a time until the average temperature of the thermopiles 1Aa to Dd reaches a predetermined temperature.
[0067]
As another example of variable speed control, when there are two objects to be heated 20, only one of the objects to be heated 20a, 20b (for example, the object to be heated 20a) may be heated earlier due to uneven heating. . In this case, the object to be heated 20a that has been warmed passes quickly in front of the power supply port 24b, and the object to be heated 20b that has not yet been heated passes slowly in front of the power supply port 24b or for a predetermined time (10 seconds). It may be stopped. By controlling in this way, the two objects to be heated 20 can be brought to the same temperature and cooking can be finished. Either one of the objects to be heated must be warmed up and heated again, or only one of the two objects becomes too hot. The problem can be solved and the user's feeling of using the equipment is increased.
[0068]
Embodiment 4 FIG.
Figure27These are control block diagrams and diagrams of the high-frequency heating device according to Embodiment 4 of the present invention.28These are figures which show the high frequency heating apparatus concerning Embodiment 4 of this invention. Note that the basic configuration of the high-frequency heating device is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Also, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted.
[0069]
Figure27, 28, 30 is a display means comprising a matrix-like liquid crystal screen which receives an output signal from the shape inference means 15 and subdivides and displays the temperatures detected by the 16 elements of the thermopiles 1Aa to 1Dd. This display means 30 is represented with, for example, black and white grayscale based on the reference value of the shape inference means 15 described in the first embodiment, and indicates that the darker the temperature is, the higher the temperature is inferred. ing. Further, the display means 30 may not only perform temperature distribution display, but may be a system in which the liquid crystal screen is set so that, for example, temperature distribution display and other information display can be switched by a switch or the like. Further, the display means 30 may be displayed by other methods such as a display, LED, EL, etc. in addition to the liquid crystal screen.
[0070]
The thermopile module 10 includes the matrix-shaped thermopile unit 2 shown in the first embodiment, and is disposed on the ceiling surface of the heating chamber 19 so that the condenser lens 3 faces downward. Therefore, the detection area 4 becomes the bottom of the heating chamber 19 that covers the turntable 21, and the temperature distribution of the object to be heated 20 placed on the turntable 21 can be detected. Based on the detected temperature, the display means 30 is divided into 49 by 7 × 7 and displayed in shades or colors. The display means 30 is composed of a liquid crystal screen and is arranged above the operation panel 25 so that the user can easily check the temperature distribution.
[0071]
Specifically, since the display unit 30 receives the reference value of each subdivided area calculated based on the temperature data of the addresses 26Aa to Dd from the shape inference unit 15, the display unit 30 sets the address of the subdivided area. It is determined which band belongs according to the corresponding reference value, and black and white grayscale levels corresponding to the determined band are displayed at a predetermined display location on the liquid crystal screen. This temperature distribution display is based on the reference value of each segmented area calculated based on the temperature data of the addresses 26Aa to Dd, and means that the temperature distribution is inferred. Hereinafter, this “display of inferred temperature distribution” will be described as “temperature distribution display”.
[0072]
For example, when the reference value indicates the reference value of the address 27Aa in FIG. 8, a black and white grayscale corresponding to the determined band is displayed in the upper left portion of the 49-divided liquid crystal screen. If the above is performed up to addresses 27Aa to 27Gg, which are subdivided areas, a temperature distribution display divided into 49 is displayed on the display means 30. This display update may be performed by updating one or a plurality of elements of the 49-divided liquid crystal screen, or by updating the display unit 49 by storing 49 reference values in the storage unit 14.
[0073]
The update of the temperature distribution display is determined by the timing at which the address signal output unit 11 outputs the address signal to the scanning unit 5 and the shape reasoning unit 15. Therefore, by adjusting the timing of output from the address signal output means 11, the predetermined time for changing the temperature display of the display means 30 can be adjusted, and the shorter the predetermined time is, the shorter the real time is. It becomes possible to display the temperature distribution of the detected region 4. In order to appeal real-time temperature distribution changes to the user's vision, it is desirable to update all the display of 49 elements within 3 (seconds), more preferably within 1 (second).
[0074]
The temperature distribution display by the display means 30 is a two-dimensional or three-dimensional display such as a black / white grayscale display, a display that changes any one of hue, saturation, and lightness such as a color display, a bar graph, a band graph, an overhead view, etc. Any method may be used as long as it appeals to the visual perception of the user of the high-frequency heating device, such as dimension display. It is also possible to display the absolute temperature digitally for each address and display it in addition to the temperature distribution display by overwriting or the like.
[0075]
Next, the operation of the high-frequency heating device according to Embodiment 4 of the present invention will be described. When a heating start command is issued by pressing a switch or the like in the operation panel 25, the magnetron 23 oscillates at a high frequency, and the microwave is irradiated into the heating chamber 19 through the waveguide 24a. At this time, the turntable 21 is rotated by the drive of the turntable motor 22 to reduce heating unevenness of the article to be heated 20 placed on the turntable 21.
[0076]
Here, when the object to be heated 20 rotates, the position of the object to be heated 20 corresponding to the detection area 4 divided into 4 × 4 changes, so the temperature displayed on the display means 30 in synchronization with this rotation. Changes from moment to moment. In addition, since the temperature of the object to be heated 20 generally increases as the heating progresses, the display means 30 displays the temperature change due to the rotation of the object to be heated 20 and the temperature change due to the progress of the heating. However, it is configured so that the user can easily understand that cooking is progressing. In other words, the user can obtain information such as how much time is likely to be taken, how much heating has progressed, and the heating state at a time, which is very convenient. Further, since the user can visually confirm the process of cooking, it is possible to give the user a new pleasure during cooking.
[0077]
Further, in the present embodiment, the description has been given of the display of 49 reference values, which are subdivided once by the shape reasoning means 15, on the display means 30 that is a liquid crystal screen, but the present invention is not limited to this. If the reference value when the subdivision is repeated repeatedly as much as necessary is displayed on the display means 30 as a liquid crystal screen, the user can visually confirm the cooking process more finely.
[0078]
Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment, the temperature distribution is inferred and displayed based on the reference value of the subdivided region, but in this embodiment, the temperature distribution display and the shape display of the object to be heated 20 are displayed on the display means 30. Describe what you do in. Since the basic configuration of the high-frequency heating device is the same as that of the first and fourth embodiments, description thereof is omitted. Further, the same or corresponding parts as those in the first and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0079]
The shape reasoning means 15 (maximum reference value + minimum reference value) / similarly before the threshold values of the object to be heated 20 and the other parts are subdivided based on the reference values for each region in FIG. When it is set to 2, it becomes 40, and the shape of the object to be heated 20 can be inferred as a hatched portion shown in FIG. Therefore, by outputting this information to the display means 30, the shape of the object to be heated 20 inferred on the liquid crystal screen can be displayed over the temperature distribution display or independently.
[0080]
Further, another method for displaying the shape of the article to be heated 20 on the display means 30 will be described below. Figure29These are the control block diagrams of the high frequency heating apparatus concerning Embodiment 5 of this invention. Figure29, 31 is a basic shape storage means in which a plurality of basic shapes are stored in advance, and 32 is a comparison means for comparing the shape inferred by the shape inference means 15 with a plurality of basic shapes stored in the basic shape storage means 31. is there. The comparison means 32 selects the basic shape closest to the shape inferred by the shape inference means 15 and outputs it to the display means 30. Accordingly, the shape of the object to be heated 20 inferred on the liquid crystal screen can be displayed using the basic shape stored in advance. As an example of this basic shape, in addition to a circle and a rectangle, a model shape of rice bowl or sake bowl may be used.
[0081]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the area heated by the heating means is divided into a plurality of areas in a matrix, the temperature of each area is detected, the divided areas are subdivided, and the temperature data is used. In order to calculate the reference value of each subdivided region, infer the shape of the object to be heated based on the reference value for each region, and to control the heating based on the inferred shape of the object to be heated BecauseOf the object to be heated (food)From the reasoning of the shape, efficient heating control can be performed,It is possible to provide a high-frequency heating apparatus that enables quick and uniform cooking.
[0082]
  In addition, the present inventionAccording to the above, a plurality of regions formed by subdivision are further subdivided, a reference value for each subdivided region is calculated based on a reference value for each region in the previous stage, and the reference value for each region is calculated. Based on the reasoning of the shape of the object to be heated, this inference was repeated until the shape of the object to be heated was recognized.Shape of the object to be heated (food)Can be inferred more accurately, efficient heating control can be performed,It is possible to provide a high-frequency heating apparatus that enables quick and uniform cooking.
[0083]
  In addition, the present inventionAccording to the above, the temperature deviation of the heated object is inferred from the temperature data of the plurality of regions detected by the temperature detecting means and the shape data of the heated object inferred by the shape inferring means, and based on the temperature deviation Since the drive means is controlled, heating unevenness can be reduced and efficient heating control can be performed.It is possible to provide a high-frequency heating apparatus that enables quick and uniform cooking.
[0084]
  Moreover, according to the present invention,The center position of the object to be heated is calculated from a plurality of areas constituting the shape of the object to be heated, and the difference between the calculated center position of the object to be heated and the center position of the turntable is calculated. Because we controlled the heating according to the deviation ofIt is possible to provide a high-frequency heating apparatus that can perform efficient heating control and enables quick and uniform cooking.
[0085]
  In addition, the present inventionAccording to the above, since the temperature distribution is displayed based on the inferred reference values of the plurality of regions constituting the shape of the heated object, the cooking process can be visually confirmed by the user, and the enjoyment during cooking It is possible to provide a high-frequency heating apparatus that newly gives the user a user.
[0086]
  Moreover, according to the present invention,Since the inferred shape of the object to be heated is displayed, it is possible to provide a high-frequency heating apparatus that allows the user to visually confirm the cooking process and to give the user a new enjoyment during cooking.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a thermopile unit according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a relationship diagram between temperature data and addresses of the thermopile unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a relationship diagram between temperature data and addresses of the thermopile unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating subdivision of a matrix area according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a relationship diagram between a reference value after subdividing and an address according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a relationship diagram between a reference value after subdividing and an address according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a diagram illustrating the second subdivision of the matrix area according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining the third subdivision of the matrix area according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a view showing the shape of a turntable according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 12 is a front view of the high-frequency heating device showing a state in which a beaker is arranged in the heating chamber according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 13 is a top view of the high-frequency heating device showing a state where the arrangement position of the beaker according to the first embodiment of the present invention is changed.
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the position of the beaker and the heating time taken to boil according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 15 is a top view of the high-frequency heating device showing the electric field strength in the heating chamber according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 16 is a chart showing a control flow of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the temperature data of the thermopile unit according to Embodiment 1 of the present invention and the bottom of the heating chamber.
[Figure18It is a figure which shows the to-be-detected area | region of the thermopile unit concerning Embodiment 2 of this invention.
[Figure19It is a figure which shows the to-be-detected area | region of the thermopile unit concerning Embodiment 2 of this invention.
[Figure20It is a relationship diagram between temperature data of a thermopile unit according to Embodiment 2 of the present invention and a detected area.
[Figure21A configuration diagram of a high-frequency heating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[Figure22A top view of a high-frequency heating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[Figure23It is a relationship diagram between temperature data and addresses of the thermopile unit according to Embodiment 3 of the present invention.
[Figure24FIG. 11 is a diagram for explaining the third subdivision of the matrix area according to the third embodiment of the present invention.
[Figure25It is a relational diagram between the center position of the turntable and the center position of the object to be heated according to the third embodiment of the present invention.
[Figure26It is a chart showing a control flow of a high frequency heating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[Figure27It is a control block diagram of a high-frequency heating apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
[Figure28A configuration diagram of a high-frequency heating apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
[Figure29It is a control block diagram of a high-frequency heating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 1 Aa to 1 Dd Thermopile, 2 Thermopile unit, 3 Condensing lens, 4, 4a to 4 h Detected area, 5 Scan means, 6 First amplifying means, 7 Reference temperature element, 8 Second amplifying means, 9 Difference Dynamic amplification means, 10 Thermopile module, 11 Address signal output means, 12 A / D conversion means, 13 Temperature data conversion means, 14 Storage means, 15 Shape inference means, 16 Heating control means, 17 Microcomputer, 18 High frequency heating device main body , 19 Heating chamber, 20, 20a, 20b, 28 Heated object, 21 Turntable, 22 Turntable motor, 23 Magnetron, 24a Waveguide, 24b Power supply port, 25 Operation panel, 26Aa-26Dd, 27Aa-27Dd Address, 29a, 29 b, 29c isointensity line, 30 display means, 31 basic shape memory means, 32 comparison means.

Claims (6)

ターンテーブルに載置された被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記ターンテーブルを回転駆動させる駆動手段と、
前記加熱手段により加熱される領域をマトリクス状に複数領域に分けて各領域の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により分けられた複数領域を細分化し、前記温度データに基づいて、その細分化した各領域の基準値を算出し、かつ、領域毎の基準値に基づいて被加熱物の形状を推論する形状推論手段と、
形状推論手段により推論された被加熱物の形状に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする高周波加熱装置。
Heating means for heating an object to be heated placed on the turntable ;
Drive means for rotationally driving the turntable ;
A temperature detecting means for detecting the temperature of each area by dividing the area heated by the heating means into a plurality of areas in a matrix ;
A plurality of regions divided by the temperature detection means are subdivided, a reference value for each subdivided region is calculated based on the temperature data, and the shape of the object to be heated is determined based on the reference value for each region. Shape inference means to infer,
High-frequency heating apparatus is characterized in that a control means for controlling said drive means based on the shape of the object to be heated inferred by the shape inferring means.
前記形状推論手段は、細分化により形成された複数領域をさらに細分化し、前段の各領域の基準値に基づいて、さらに細分化した各領域の基準値を算出し、かつ、領域毎の基準値に基づいて被加熱物の形状を推論し、この推論を被加熱物の形状が認識できるまで繰り返し行うことを特徴とする請求項1記載の高周波加熱装置。 The shape inference means further subdivides a plurality of regions formed by subdivision, calculates a reference value of each subdivided region based on a reference value of each region in the previous stage, and a reference value for each region 2. The high frequency heating apparatus according to claim 1, wherein the shape of the object to be heated is inferred based on the above, and the inference is repeated until the shape of the object to be heated can be recognized . 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された複数領域の温度データと前記形状推論手段によって推論された被加熱物の形状データとから被加熱物の温度偏差を推論し、かつ、その温度偏差に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の高周波加熱装置。 The control means infers the temperature deviation of the heated object from the temperature data of the plurality of regions detected by the temperature detecting means and the shape data of the heated object inferred by the shape inference means, and the temperature deviation 3. The high frequency heating apparatus according to claim 1, wherein the driving means is controlled based on the frequency. 前記形状推論手段は、被加熱物の形状を構成する複数領域から被加熱物の中心位置を算出し、
前記制御手段は、前記形状推論手段により算出された被加熱物の中心位置とターンテーブルの中心位置とのズレを算出し、被加熱物の中心位置のズレに応じて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の高周波加熱装置。
The shape inference means calculates the center position of the object to be heated from a plurality of regions constituting the shape of the object to be heated,
The control means calculates a deviation between the center position of the heated object calculated by the shape inference means and the center position of the turntable, and controls the driving means according to the deviation of the center position of the heated object. The high-frequency heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記形状推論手段によって推論された被加熱物の形状を構成する複数領域の基準値に基づいて温度分布を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の高周波加熱装置。 5. The display device according to claim 1, further comprising a display unit configured to display a temperature distribution based on a reference value of a plurality of regions constituting the shape of the heated object inferred by the shape inference unit. High frequency heating device. 前記形状推論手段により推論された被加熱物の形状を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の高周波加熱装置。 The high-frequency heating apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising display means for displaying a shape of an object to be heated inferred by the shape inference means .
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5273930B2 (en) * 2007-03-07 2013-08-28 パナソニック株式会社 Microwave heating device
WO2008108046A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-12 Panasonic Corporation Microwave heating device
DE102008041390A1 (en) 2008-08-20 2010-02-25 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Hob device
US10517313B2 (en) 2014-08-05 2019-12-31 Koninklijke Philips N.V. Coffee roasting apparatus, coffee brewing apparatus and coffee roasting method
US11517146B2 (en) 2019-05-21 2022-12-06 Whirlpool Corporation Cooking assistance appliance
JP6931511B1 (en) * 2020-08-24 2021-09-08 Arithmer株式会社 Programs, information processing devices and information processing methods
US12446122B2 (en) 2021-05-10 2025-10-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Systems and methods for temperature profile control of microwave oven devices
US12520391B2 (en) 2022-02-24 2026-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Systems and methods for mapping heat deposition in a cooking appliance through fast pattern temperature imaging
US12390046B2 (en) 2022-03-29 2025-08-19 Samsung Electronics Company, Ltd. Systems and methods for achieving a user-specified temperature profile in a cooking appliance through heating control algorithms
WO2025121038A1 (en) * 2023-12-06 2025-06-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Radio wave emitting device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03271625A (en) * 1990-03-20 1991-12-03 Sharp Corp Food cooking control system
JPH04332319A (en) * 1991-05-08 1992-11-19 Sharp Corp microwave oven
JPH05248640A (en) * 1992-03-02 1993-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency heating device
JP2503851B2 (en) * 1992-12-24 1996-06-05 タイガー魔法瓶株式会社 Electric oven
JP2827784B2 (en) * 1993-02-04 1998-11-25 松下電器産業株式会社 kitchenware
JP2894250B2 (en) * 1995-07-12 1999-05-24 松下電器産業株式会社 Induction heating cooker
JPH09229373A (en) * 1996-02-20 1997-09-05 Sharp Corp Cooking equipment
JPH11173559A (en) * 1997-12-10 1999-06-29 Toshiba Corp microwave
JP2000257870A (en) * 1999-03-10 2000-09-22 Toshiba Corp microwave
JP2001165445A (en) * 1999-12-10 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency heating equipment

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