JP6176919B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

この発明は加熱調理器に関し、特に赤外線センサによって加熱室内の温度を検出しながら調理を行なう加熱調理器に関する。

市販の加熱調理器の中には、赤外線センサによって加熱室内の食品の温度を検出する機能を有するものがある。具体的には、単眼のセンサを用いて食品の一定位置の温度を検出するもの、あるいは直線状の複数の赤外線センサをスイングさせることによって食品の温度分布を測定するものが知られている。

特開２００２−３１７９３７号公報（特許文献１）は、マイクロ波加熱する調理装置において、調理室の天井面に２次元の赤外線個体撮像素子が固定される。加熱開始前に、赤外線個体撮像素子の出力に基づく室内の測温領域（縦１５×横１５＝２２５画素）の温度から、食品の表面温度を測定し、測定温度に基づき加熱制御量および加熱時間を制御する。

特開２００１−０６５８７１号公報（特許文献２）は、電子レンジのキャビティ内の赤外線を検出する赤外線センサを備え、赤外線センサの検出に基づきキャビティ内の食品有無を判断し、空加熱を防止する。

特開２００２−３１７９３７号公報 特開２００１−６５８７１号公報

上記の特許文献２は、赤外線センサの出力を食品の有無検出に用いるが、加熱制御量を可変制御するものではない。特許文献１は、赤外線個体撮像素子の出力に基づき測定される食品の表面温度から、加熱制御量を可変にしている。しかし、加熱開始前に、赤外線個体撮像素子の出力に基づき測定される食品の表面温度から、加熱制御量および加熱時間を制御するにすぎず、加熱開始後の加熱調理中の食品温度を赤外線で検出し、その検出に基づき加熱制御量を制御するものではないから、食品により仕上がり状態にばらつきがあった。

それゆえに、この発明の目的は、赤外線を用いた温度検出によって、食品などの被加熱物の加熱を従来よりも精度良く行なうことができる加熱調理器を提供することである。

この発明のある局面による加熱調理器は、被加熱物を収容するための加熱室と、被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、加熱シーケンスに従って高周波発生装置を制御することによって被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備える。制御部は、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する加熱を制御する。

本発明によれば、加熱中の赤外線を用いた複数箇所の検出温度によって、食品などの被加熱物の種類を検出し、検出結果から、その後の加熱を制御することで、精度良く加熱することができる。

本発明の実施の形態に係る加熱調理器の正面図である。 本発明の実施の形態に係る加熱調理器の内部を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る加熱調理器のブロック図である。 本発明の実施の形態に係る被測定物の温度分布の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の概略処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の詳細処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の詳細処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の詳細処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱時の食品の変形を模式的に示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。本実施の形態では、加熱調理器として、コンビニエンスストアなどに設けられる業務用の高周波加熱調理器を例示する。

＜実施の形態１＞
［加熱調理器の構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る加熱調理器の正面図である。図２には、加熱調理器１の内部構造が模式的に示され、図３には、加熱調理器１のブロック構成が示される。

図１と図２を参照して、加熱調理器１のキャビネット内部には、前面が開口した庫内である加熱室３が設けられる。加熱室３の前面開口には扉２が回動可能に取り付けられる。扉２には、加熱室３の内部を目視可能なように窓ガラスが取り付けられる。窓ガラスには高周波の漏洩を防止する対策が施される。

キャビネットの前面であって扉２の上部には、タッチパネル２２が設けられる。タッチパネル２２は、メニューの選択または加熱モードを選択する際の入力部としてタッチ操作などされるキー入力部と、調理方法を選択するためのメニュー情報または加熱調理に関する情報を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部２２６を含む。ユーザは、表示部２２６の表示情報をタッチすることにより、当該情報を加熱調理器１に対し入力することもできる。

キー入力部は、後述する加熱モードＡ１、Ａ２およびＡ３を指定するために操作されるモードキー２２１、２２２および２２３、加熱調理をスタートさせるために操作されるスタートキー２２４、および取消／停止キー２２５を含む。取消／停止キー２２５は、操作を取消すため、または加熱調理を停止するために操作される。

高周波加熱を行なうために、キャビネット内の裏面側に高周波発生装置であるマグネトロン３１（後述の図３参照）が設けられる。マグネトロン３１によって生成された高周波（マイクロ波ともいう）は、図示しない導波管などにより、加熱室３内に拡散し、加熱室３内の被加熱物１１に照射される。

図２を参照して、加熱室３の天井と図面向かって右側壁との交差線には、赤外線アレイセンサ２１が設けられる。赤外線アレイセンサ２１は、半導体基板上に行列状に配列された複数の赤外線センサ素子と、赤外線センサ素子上に赤外線を集光するためのフレネルレンズとを含む。赤外線アレイセンサ２１は、視野角α内の被測定物（被加熱物１１を含む）から放射された赤外線を検出することによって、被測定物表面の複数箇所の温度を測定して、測定結果を出力する。各赤外線センサ素子として、たとえばサーモパイルや焦電センサが用いられる。サーモパイルは、熱電対を直列に数十対接続して構成されたものである。

被加熱物１１は、加熱調理時には、加熱室３の底面上に載置された状態で加熱調理される。

上記の視野角αは、被加熱物１１が載置される可能性がある領域、より具体的には加熱室３の底面の全領域を視野とするような角度を表す。

図２を参照して、加熱調理器１は、制御回路５、および制御回路５に接続される構成要素を備える。構成要素には、タッチパネル２２、赤外線センサ制御部２３、高周波送信のための回転アンテナ４を回転させるためのアンテナモータ３２、アンテナモータ３２の回転角を検出する回転角検出器２４、サーミスタなどの庫内温度検出器２５、複数のマグネトロン３１、センサ冷却ファン３７、マグネトロン冷却ファン３８および給気ファン３９を含む。複数のマグネトロン３１のそれぞれに対応して、導波管、回転アンテナ４、アンテナモータ３２および回転角検出器２４が備えられる。

制御回路５は、マイクロコンピュータをベースに構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６、メモリ７、およびタイマ８などを含む。メモリ７は、揮発性または不揮発性のメモリからなり、各種プログラムおよびテーブルＴＢ（詳細は後述する）を含む各種データを格納する。

赤外線センサ制御部２３は赤外線アレイセンサ２１の受光動作を制御するとともに、赤外線アレイセンサ２１からの視野内の測定温度の信号を入力し、入力信号を雑音処理しＡＤ（Analog-digital）変換し、温度データとして出力する。

マグネトロン３１によって生成されたマイクロ波は、対応の導波管を介し回転アンテナ４に導かれる。回転アンテナ４は、マイクロ波を拡散して被加熱物１１に照射する。回転アンテナ４が設けられた空間は、加熱室３と仕切板によって仕切られている。仕切板は、高周波を透過させるために、ガラスやセラミックなどの誘電体によって形成される。回転アンテナ４の図示しない回転軸は、対応のアンテナモータ３２によって回転駆動される。回転軸の近傍には、回転軸に設けられた突起部の位置を検出する対応の回転角検出器２４が設けられる。回転角検出器２４によって回転アンテナ４の回転角度の原点を決めることができる。制御回路５は、この原点を基準にして各アンテナモータ３２を制御することによって、各回転アンテナ４を所望の回転角で停止できる。

センサ冷却ファン３７は、赤外線アレイセンサ２１の検出出力に含まれる、周囲温度の変化に起因したノイズを減らすために、赤外線アレイセンサ２１を冷却する。

マグネトロン冷却ファン３８は、マグネトロン３１による高周波発振の際に、マグネトロン３１などの高周波発生に係る部品は発熱を伴うので、これら部品を冷却するためのものである。

給気ファン３９は、高周波加熱時に用いられ、キャビネットの壁面に形成された給気口（図示せず）を介して加熱室３内に外部の新鮮な空気を供給するとともに、食材から発生する水蒸気を含んだ空気を加熱室３外に押し出すために設けられている。

これら構成要素は、回路、またはプログラムと回路の組合わせにより実現される。プログラムはメモリ７の予め定められた記憶領域に格納される。これらの構成要素は、制御回路５のＣＰＵ６がメモリ７から読出した当該プログラムを実行することによって制御される。

［温度分布の検出］
図４には、被測定物の温度分布の一例が示される。赤外線アレイセンサ２１は、本実施の形態では、たとえば８行８列の６４個のセンサ素子によって構成される。したがって、赤外線センサ制御部２３は、視野内の６４箇所における温度データを検出して制御回路５に出力する。検出された温度データは、検出位置（ｘ，ｙ）のそれぞれに対応して、当該検出位置を示す位置データと、当該位置の測定温度データとを含む。

制御回路５のＣＰＵ６は、入力した温度データをメモリ７の所定領域に格納する。ＣＰＵ６は、メモリ７に記憶された温度データを読出して、読出した温度データから、視野内すなわち被測定物の温度分布状態を検出する。

検出される温度分布状態を図４を参照し説明する。図４の場合には、被測定物で温度分布を表す領域が、赤外線センサ素子の配列に対応して８行８列の６４個の部分領域に区分される。部分領域ごとに温度が異なることにより、被測定物の表面温度の分布が表わされる。たとえば、図４の場合には、８０℃以上が部分領域６１、６０〜７０℃の部分領域６３、４０〜５０℃の部分領域６５、３０〜４０℃の部分領域６６、２０〜３０℃の部分領域６７、および２０℃未満の部分領域６８で示される。

ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１を動作させることによって、赤外線アレイセンサ２１の出力から、センサの視野角内の複数部分領域（複数箇所）での６４個の検出温度を検出位置（ｘ，ｙ）と対応づけて、メモリ７のテーブルＴＢに格納する。テーブルＴＢには、６４個の検出温度と対応の検出位置（ｘ，ｙ）の組（以下、温度組と言う場合がある）が、検出温度の順に並べてなる温度列として格納される。温度列では、検出温度が高い方から（昇順に）並ぶとする。

本実施の形態では、温度列をおおよそ４等分して、４個の温度群を取得する。４個の温度群について、検出温度の高い方から温度群Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４と称する。温度群Ｅ１の複数個の温度組のうち検出温度が高い方のｎ個（ｎ＜８）の温度組を温度群Ｅ１ａと称する。また、温度群Ｅ１の複数個の温度組のうち検出温度が低い方〜次位の温度群Ｅ２の複数個の温度組のうち検出温度が高い方にかけての計ｎ個（ｎ＜１６）の温度組を温度群Ｅ１ｂと称する。また、温度群Ｅ４の複数個の温度組のうち検出温度が低い方のｎ個（ｎ＜８）の温度組を温度群Ｅ４ｂと称する。

［赤外線アレイセンサ２１の検出温度に基づく加熱の制御］
次に、加熱調理器１による加熱調理の手順について具体的に説明する。加熱調理器１では、赤外線アレイセンサ２１によって検出された複数箇所の温度に基づき、被加熱物１１の種類を検出する。検出された種類に基づいて、被加熱物１１に対する加熱シーケンスを変更することで加熱を制御する。

一般に、マイクロ波を被加熱物１１に照射した場合、被加熱物１１は誘導損失によって発熱するので、損失係数の大きいものほど発熱量が大きくなる。損失係数の大きい物質の１つが水であるので、含水量が多い食品ほど加熱されやすい傾向にある。被加熱物１１が食品と容器とから構成されている場合には、言い換えると容器に入れた状態の食品の場合には、容器よりも先に食品が加熱され、容器は主に食品からの熱伝導によって温められる。このため、通常、食品の温度に比べて容器の温度の方が低くなる。

加熱調理器１では、このようなマイクロ波加熱の性質に基づいて、被加熱物１１の種類を検出する。まず、図５を参照して、実施の形態１の加熱調理器１による加熱調理の概略手順について説明した後に、図６〜図８を参照して具体的手順を説明する。図５〜図８のフローチャートに従うプログラムは、予めメモリ７に格納されて、ＣＰＵ６がメモリ７からプログラムを読出し実行することにより、加熱調理が実現する。図５〜図８のフローチャートでは、加熱制御のために参照する温度のパラメータＴ１〜Ｔ１１を用いる。パラメータＴ１〜Ｔ１１は０℃〜１２０℃の範囲のいずれかの温度を示し、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５＜Ｔ６＜Ｔ７＜Ｔ８＜Ｔ９＜Ｔ１０＜Ｔ１１に従う温度関係を有する。

図５は、実施の形態１の加熱調理器１による加熱調理の手順を示すフローチャートである。図５の各ステップは、図３のＣＰＵ６がメモリ７から読み出されたプログラムに従って動作することによって実行される。

まず、ユーザは加熱室３内に被加熱物１１を置き、扉２を閉めて、タッチパネル２２を用いて加熱モードの入力操作をする。ＣＰＵ６は、タッチパネル２２の出力から加熱モードの入力操作を受付ける（ステップＳ１）。

モードキー２２１、２２２および２２３のそれぞれは、加熱モードＡ１、Ａ２およびＡ３それぞれを指定するために操作される。本実施の形態では、ユーザが被加熱物１１の種類が不明である場合などには、加熱モードＡ１を指定するためにモードキー２２１を操作し、被加熱物１１が容器に入れた状態の比較的多くの水分を含んだ食品である場合には、加熱モードＡ２を指定するためにモードキー２２２を操作し、被加熱物１１がおにぎりなど比較的に小さい食品である場合には、加熱モードＡ３を指定するためにモードキー２２３を操作すると、想定する。加熱モードＡ２が指定されるような容器に入れられた状態の食品としては、汁物であって、具体的にはスープパスタ、あんかけ麺などがある。ＣＰＵ６は受付けた操作内容が示す加熱モードのデータを、メモリ７に記憶する。

ユーザは加熱モードを入力操作後、スタートキー２２４を操作する。ＣＰＵ６は、操作内容を受付けることにより、加熱開始の指示を入力する。加熱開始指示を入力すると、ＣＰＵ６は、センサ冷却ファン３７、マグネトロン冷却ファン３８、および給気ファン３９をオン状態にする（ステップＳ２）。

次に、ＣＰＵ６は、複数のマグネトロン３１をオンすることによって高周波加熱を開始する（ステップＳ４）。複数のマグネトロン３１の合計出力が１９００Ｗとなるように予備加熱を開始する。また、加熱と同時または加熱開始前に、各アンテナモータ３２により対応の回転アンテナ４が回転を開始する。

その後、ＣＰＵ６は、指定された加熱モードに応じた加熱シーケンスを実行する（ステップＳ５）。ここで、メモリ７には、マグネトロン３１を、被加熱物１１の加熱温度および加熱時間が変化するように制御するための加熱シーケンスの情報が、各加熱モードに対応して予め記憶される。ＣＰＵ６は、メモリ７から、指定された加熱モードに対応する加熱シーケンスの情報を読出す。加熱シーケンスの情報は、マグネトロン３１を含む各部を制御するためのプログラムを含む。プログラムは、マグネトロン３１の出力（単位：Ｗ）を可変制御するためのマグネトロン３１の駆動周波数のパラメータおよび、駆動時間すなわち加熱時間のパラメータを含む。加熱モードに対応の加熱シーケンスのプログラムを実行することにより加熱が進行する。

・加熱モードＡ１
まず加熱モードＡ１が指定された場合を説明する。図６を参照して、加熱モードＡ１に対応の加熱シーケンスのプログラムが実行開始されると、まず、加熱時間を計測するためのパラメータ変数Ｔに初期値（＝０）がセットされて（ステップＳ１０）、予備加熱開始から１５秒まで加熱を継続する（ステップＳ１１でＮＯ）。１５秒の予備加熱が終了すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ＣＰＵ６の種類検出部は、式（１）に従い[軽負荷除外判定]を実行する（ステップＳ１３）。

N（≧Ave（E1））≧3…式（１）
軽負荷除外判定では、被加熱物１１が小さい種類であるか否か、すなわち軽負荷であるか否かが判定される。具体的には、ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１を動作させることによって、被加熱物１１を含むセンサの視野角内の複数箇所での、加熱開始から１５秒後時点の温度を検出し、検出した６４個の温度を検出位置（ｘ，ｙ）と対応づけて、メモリ７のテーブルＴＢに格納する。

ＣＰＵ６の種類検出部は、式（１）に従い、テーブルＴＢの温度列から温度群Ｅ１の温度の平均Ave（E1）を計算し、その平均値より大きい温度組の数（すなわち、式（１）のN）が３個以上である（ステップＳ１３でＹＥＳ）、すなわち被加熱物１１は軽負荷であると判定すると、後述の[軽負荷判定]（ステップＳ２１）を実行するために、ステップＳ１９に移行する。

軽負荷でないと判定されると（ステップＳ１３でＮＯ）、加熱開始から２５秒まで加熱継続し（ステップＳ１４でＮＯ）、２５秒経過後（ステップＳ１４でＹＥＳ）、[特異メニュー判定]を実行する（ステップＳ１５）。

ＣＰＵ６の種類検出部は、加熱開始から３５秒以内において（ステップＳ１９でＮＯ）、上述のように赤外線アレイセンサ２１の出力からテーブルＴＢを用いて温度列を取得し、式（２）に従い、当該温度列の温度群Ｅ１ａの平均温度から、温度群Ｅ２の平均温度を引き、その結果がＴ３℃を超えたと判定すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、マグネトロン３１を停止することにより加熱を停止する（ステップＳ２６）。

（Ave（E1a）−Ave（E2））＞T3℃…式（２）
このように、軽負荷（小さい種類）の被加熱物１１と判定されている場合に、温度群Ｅ１a（すなわち被加熱物１１の食品部分）の平均温度と、温度群Ｅ２（すなわち被加熱物１１の食品以外の部分）の平均温度との差が比較的に大きい場合には、食品は十分に加熱されたと判定し、過加熱とならないように加熱を停止する。なお、温度群Ｅ２に該当する部分領域のうち食品以外の部分領域としては、加熱室３の被加熱物１１が載置されていない面、または容器に入れた状態の食品である場合には、容器内の食品との隙間部分などを含む。

一方、それ以外は（ステップＳ２１でＮＯ）、加熱開始から３５秒まで加熱を継続するが、軽負荷と判定されずに（ステップＳ２１でＮＯ）加熱開始から３０秒経過した時点で（ステップＳ２０でＹＥＳ）、[その他メニュー１]の判定処理（ステップＳ２２）へ移行する。このように、軽負荷判定中であっても、[その他メニュー１]の判定が実行される。

ステップＳ１９に戻り、[軽負荷判定]がされないまま加熱開始から３５秒経過したと判定されると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、処理は[その他メニュー２]の判定処理（ステップＳ２５）へ移行する。

被加熱物１１が軽負荷ではない場合（ステップＳ１３でＮＯ）に、加熱開始から２５秒経過した時点で（ステップＳ１４でＹＥＳ）、[特異メニュー判定]の処理（ステップＳ１５）が実行される。

ＣＰＵ６の種類検出部は、上述のように赤外線アレイセンサ２１の出力からテーブルＴＢを用いて温度列を取得し、式（３）に従い、当該温度列の１番目の検出温度との差がＴ２℃以内の検出温度を示す温度組の数が１１個以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。

N（Top1との差がT2℃以下）≧11…式（３）
食品と容器の隙間がなく上記の６４箇所のうち比較的に高温の部分が多いと判定した場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、被加熱物１１の種類は、比較的早くに高温となる食品、または容器に入れた状態の食品であれば容器との隙間が少ないもの（たとえば、容器に入れた状態の丼物など）など特異メニューの種類に該当すると判定するが、該当しないと判定した場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１９の処理に移行する。

特異メニューの種類に該当すると判定した場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１の出力による温度列から、その時点の１番目に高い検出温度がＴ７℃以上であるかを判定する（ステップＳ１６）。

Ｔ７℃以上と判定すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ＣＰＵ６は、現在の温度列を取得し、温度列から式（４）の条件が成立するか、すなわち当該温度列の２番目〜Ｎ+１番目の検出温度の平均値がＴ８℃以上であるかを判定する（ステップＳ１７）。なお、ここでのＮは式（３）におけるＮである。

Ave（Top2-TopN+1）≧T8℃…式（４）
式（４）の条件が成立しないと判定する間は（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１７の処理が繰返されるが、成立したと判定すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、加熱を停止する（ステップＳ２６）。

一方、その時点の１番目の検出温度がＴ７℃未満と判定されると（ステップＳ１６でＮＯ）、ＣＰＵ６は、現在の温度列を取得し、温度列から式（５）の条件が成立するか、すなわち当該温度列の２番目〜Ｎ+１番目の検出温度の平均値がＴ６℃以上であるかを判定する（ステップＳ１８）。なお、ここでのＮは式（３）におけるＮである。

Ave（Top2-TopN+1）≧T6℃…式（５）
式（５）の条件が成立しないと判定する間は（ステップＳ１８でＮＯ）、ステップＳ１８の処理が繰返されるが、成立したと判定すると（ステップＳ１８でＹＥＳ）が、加熱を停止する（ステップＳ２６）。

[その他メニュー１]の判定処理（ステップＳ２２）で、加熱開始から３０秒経過した時点で、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列からＴ９℃以上の温度組をカウントし、６個以上であると判定すると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、２秒後に加熱を停止する（ステップＳ２２ａ、ステップＳ２３でＹＥＳ、ステップＳ２６）。６個未満と判定した場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、軽負荷判定中であればステップＳ２１の[軽負荷判定]に戻るが、そうでない場合には（ステップＳ２１でＮＯ、ステップＳ１９でＹＥＳ）、[その他メニュー判定２]の処理（ステップＳ２４、Ｓ２５）へ移行する。

種類検出部は、加熱開始から７０秒経過するまでは（ステップＳ２４でＮＯ）、赤外線アレイセンサ２１の出力から現在の温度列を取得し、取得した温度列から式（６）の条件が満たされるか判定し（ステップＳ２５）、条件を満たすと判定すると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、被加熱物１１の種類は[その他メニュー]に該当すると判定し、加熱を終了する（ステップＳ２６）。

{（Ave（E1a）-Ave（E1b））n-（Ave（E1a）-Ave（E1b））n+1}≧T1℃…式（６）。
式（６）により、温度列の温度群Ｅ１ａの検出温度の平均値から、温度群Ｅ１ｂの検出温度の平均値を引いた結果を更新し、それ以降の結果から、Ｔ１℃以上温度が下がるかが判定される。Ｔ１℃以上温度が下がったと判定されると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、加熱を停止するが（ステップＳ２６）、判定されなければ（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２４に移行し、７０秒経過するまでは（ステップＳ２４でＮＯ）、ステップＳ２５の判定が繰り返されるが、加熱開始から７０秒経過したと判定されると（ステップＳ２４でＹＥＳ）、加熱は終了する（ステップＳ２６）。

なお、図６の処理では、ＣＰＵ６は加熱開始からMax時間（たとえば、７５秒）まで加熱を継続したと検出（検出１という）したとき加熱を強制的に停止する。また、取得した現在の温度列の１番目と２番目の検出温度の平均がＴ１１℃を超えたと検出（検出２という）したとき、加熱を強制的に停止する（容器変形の防止のため）。また、加熱開始から６秒間は、赤外線アレイセンサ２１の誤検知防止のために、上記の（検出２）以外の検出は行わない。

このように、加熱モードＡ１の加熱シーケンスに従う被加熱物１１に対する第１段階の加熱時に、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１による６４箇所の検出温度に基づき、被加熱物１１の種類を、ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ２１、Ｓ２２およびＳ２５で検出する。より特定的には、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１による６４箇所の検出温度によって示される温度範囲（温度列）を取得する範囲取得部を有し、取得された温度範囲における１つ以上の部分温度範囲の温度群それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度から、被加熱物１１の種類を判定する。ＣＰＵ６は、各ステップで検出された種類に基づいて、当該被加熱物１１を引き続き加熱するための次の第２段階で、当該加熱シーケンスを変更し被加熱物１１の加熱を制御する。具体的には、変数Ｔの判定ステップ（ステップＳ１４、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２３、Ｓ２４など）で加熱シーケンスの加熱時間のパラメータ値を変更している。

・加熱モードＡ２
次に、加熱モードＡ２が指定された場合を説明する。図７を参照して、加熱モードＡ２に対応の加熱シーケンスのプログラムが実行開始されると、まず、加熱時間を計測するためのパラメータ変数Ｔに初期値（＝０）がセットされて（ステップＳ３０）、予備加熱開始からの経過時間を検出する。

加熱モードＡ２では、加熱開始からの加熱継続のMax時間を６５秒とし（赤外線アレイセンサ２１の検知不良の場合に加熱調理器１を保護するため）、Max時間を超えたときは（ステップＳ３１でＮＯ）、強制的に加熱終了する（ステップＳ３７）。

Max時間内であるときは（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ＣＰＵ６は、は赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列における温度群Ｅ１ａの検出温度の平均がＴ１０℃を超えるか否かを判定する（ステップＳ３２）。Ｔ１０℃を超えたと判定すると（ステップＳ３２でＮＯ）、容器の変形防止のために加熱を終了する（ステップＳ３７）。

Ｔ１０℃を超えないと判定すると（ステップＳ３２でＹＥＳ）、加熱開始から６秒以上が経過したかを判定し（ステップＳ３３）、経過していないと判定すると（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３１に戻るが、６秒以上経過していると判定すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列における温度群Ｅ１の検出温度の平均値から、温度群Ｅ４ｂの検出温度の平均値を引いた温度差がＴ５℃を超えたか否かを判定する（ステップＳ３４）。超えていないと判定すると（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３１に戻るが、超えたと判定すると（ステップＳ３４でＹＥＳ）、７秒間待機することにより（ステップＳ３５、Ｓ３６）、７秒間の追い加熱を行い、その後、加熱を終了する（ステップＳ３７）。

加熱モードＡ２では、加熱開始から６秒間はステップＳ３２の検知のみを実行し、ステップＳ３４の検知を行わないようにすることで、赤外線アレイセンサ２１の誤検知防止を行っている。

・加熱モードＡ３
次に、加熱モードＡ３が指定された場合を説明する。図８を参照して、加熱モードＡ３に対応の加熱シーケンスのプログラムが実行開始されると、まず、加熱時間を計測するためのパラメータ変数Ｔに初期値（＝０）がセットされて（ステップＳ４０）、予備加熱開始からの時間を検出する。

加熱モードＡ３では、加熱開始からの加熱継続のMax時間を１３秒とし（赤外線アレイセンサ２１の検知不良の場合の加熱調理器１を保護するため）、Max時間を超えたときは（ステップＳ４１でＮＯ）、強制的に加熱終了する（ステップＳ４５）。

Max時間内であるときは（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ＣＰＵ６は、は赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列における温度群Ｅ１ａの検出温度の平均がＴ４℃を超えるか否かを判定する（ステップＳ４２）。Ｔ４℃を超えたと判定すると（ステップＳ４２でＹＥＳ）、１秒間待機することにより（ステップＳ４３、Ｓ４４）、１秒間の追い加熱を行い、その後、加熱を終了する（ステップＳ４５）。

Ｔ４℃を超えないと判定すると（ステップＳ４２でＮＯ）、ステップＳ４１に戻り、以降の処理を同様に繰り返す。

加熱モードＡ３では、加熱開始から６秒間は赤外線アレイセンサ２１による温度検出を行わないようにすることで、赤外線アレイセンサ２１の誤検知防止を行っている。

＜実施の形態２＞
加熱調理器１は、マグネトロン３１からの高周波の照射位置を変更するための照射位置変更部を、さらに備える。ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１による複数箇所の検出温度に基づき、照射位置変更部を、高周波の照射位置を変更させるように制御する。

具体的には、加熱調理器１では、加熱シーケンスに従い加熱中に赤外線アレイセンサ２１の出力から取得する温度列の温度組から、被加熱物１１の温度の高い部分と低い部分を検出した場合には、ＣＰＵ６は、回転角検出器２４の出力から、照射位置変更部に相当する各アンテナモータ３２を制御して対応の回転アンテナ４を回転させて、被加熱物１１のマイクロ波が照射される部分を移動させる。これにより、被加熱物１１の温度が均一になるようにマイクロ波が照射される位置を変更することができる。

具体的には、上記の予備加熱時に、所定の加熱時間が経過すると、ＣＰＵ６は、マグネトロン３１をオフすることによって高周波加熱を一時的に停止し、赤外線アレイセンサ２１によって複数箇所で検出された温度と、加熱前の初期温度との変化量を算出する。そして、ＣＰＵ６は、各箇所での検出温度の変化量に基づいて、各箇所の検出温度のうちで食品の温度を表わしているものを判別する。

具体的に、ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１によって温度が検出される複数の箇所から上述の温度列を取得し、温度列から、検出温度の変化が閾値を超えている１以上の温度組からなる第１グループと、検出温度の変化が閾値以下の１以上の温度組からなる第２グループと、検出温度の変化がほとんどない１以上の温度組からなる第３グループとに分類する。そして、ＣＰＵ６は、第１グループに分類された温度組の検出位置（ｘ，ｙ）では食品の温度が検出されていると判定する。第１グループに分類された温度組の検出温度のばらつきから均一に加熱されているかを検出する。均一に加熱されていない検出位置（ｘ，ｙ）にマイクロ波が照射されるように各アンテナモータ３２を制御して、対応の回転アンテナ４を回転させて照射位置を変更する。

ここでは、メモリ７には、各検出位置（ｘ，ｙ）に対応して、当該位置にマイクロ波を効果的に照射するための各アンテナモータ３２の回転量（回転角度および回転方向）データが記憶されており、ＣＰＵ６は、メモリ７から、均一に加熱されていない検出位置（ｘ，ｙ）に対応する回転量データを読出し、回転角検出器２４で検出されている現在のモータ回転量と比較し、その比較結果（回転量の差分）に基づき、各アンテナモータ３２を回転させる。これにより、被加熱物１１の均一に加熱されていない検出位置（ｘ，ｙ）は、マイクロ波が効果的に照射される位置に移動することになり、その後、引き続き、予備加熱を継続することで均一な加熱状態を得ることができる。

ここでは、均一加熱状態を得るために回転アンテナ４を回転させたが、回転アンテナ４に代替して、加熱室３内に被加熱物１１が載置されるターンテーブルを設け、ターンテーブルを回転させることで被加熱物１１の高周波（マイクロ波）を照射される位置を切り換えるとしてもよい。つまり、加熱調理器１は、照射位置変更部として、ターンテーブルとターンテーブルを駆動するモータをさらに備える。ＣＰＵ６は、加熱ムラがあった検出位置（ｘ，ｙ）に、当該検出位置に応じた回転量でターンテーブルモータを回転し停止させた状態で、高周波を被加熱物１１に放射させるとしてもよい。

（変形例）
実施の形態では、多眼の赤外線アレイセンサ２１により被加熱物１１についての６４個所の温度を被比較的に短時間で検出することができるが、単眼の赤外線センサを、スィープさせることで、６４箇所の温度を順番に検出するとしてもよい。または単眼の赤外線センサを用いて、被加熱物１１が載置されている上記のターンテーブル側を回転させることで、６４箇所の温度を順番に検出するとしてもよい。

また、実施の形態では、種類検出部は、温度列の部分列（たとえば、温度群Ｅ１ａなど）の平均値を用いて被加熱物１１の種類を検出したが、当該部分列について検出のために用いる代表値は、平均値に限定されず、最頻値、または中央値であってもよい。

実施の形態では、加熱調理器１は、被加熱物１１を収容するための加熱室３と、被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、加熱シーケンスに従って高周波発生装置を制御することによって被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備える。制御部は、加熱シーケンスに従う被加熱物に対する第１段階の加熱時に、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する次の第２段階の加熱のために加熱シーケンスを変更する。このような加熱調理器１によれば、図９の場合でも過度の加熱を回避しつつ、適切に加熱できる。

図９を参照して、被加熱物１１が容器に入れられた状態の食品である場合には、容器の底面側を加熱室３の底面上に載置し、容器の上面側に高周波が照射される（図９（Ａ）の上面）。照射開始した後は、食品１１１の温度が上昇し、容器の温度は食品温度上昇の影響で上昇し、食品温度＞容器温度の関係となる（図９（Ａ）の側面）。また、加熱による食品の膨張により（図９の（Ｂ）の下段参照）、食品の一部が容器に付着すると（図９（Ｂ）上段のエリア１１Ａ）、容器のエリア１１は、食品と同じ温度となる。加熱調理器１によれば、加熱中に食品が膨張（変形）して赤外線アレイセンサ２１の出力が変化する場合でも、エリア１１Ａなどを含む複数箇所の検出温度から、被加熱物１１の種類（食品、または容器に入った食品）を検出することができる。

上記の種類検出部は、複数箇所の検出温度に基づき、種類として被加熱物１１の大きさを検出する。ここでは、被加熱物１１の大きさは、被加熱物１１の高周波を受け得る面積、または加熱室３の底面に載置された被加熱物１１が占める範囲などを含む。

被加熱物１１は、食品、または容器に入れられた食品を含み、種類検出部は、複数箇所の検出温度に基づき、種類として被加熱物１１が容器に入れられた食品であるかを検出する。

種類検出部は、種類として被加熱物１１の大きさ、容器に入れられた食品であるかを検出する。

種類検出部は、加熱シーケンスに従う被加熱物１１に対する第１段階の加熱時に、赤外線センサによる複数箇所の検出温度によって示される温度範囲を取得する範囲取得部を有し、取得された温度範囲における１つ以上の部分温度範囲それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度から、被加熱物１１の種類を判定する。

また、種類検出部は、１つ以上の部分温度範囲それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度を代表する温度（たとえば、平均温度）から、被加熱物の種類を判定する。

また、範囲取得部は、温度範囲として、複数箇所の検出温度を温度順に並べてなる温度列を生成し、１つ以上の部分範囲は、生成された温度列における１つ以上の部分温度列を示す。

上記のような温度列を取得することで、被加熱物１１の種類を判定のための検出温度の特定が容易となる。

また、加熱シーケンスは加熱時間のパラメータを有し、制御部（ＣＰＵ６）は、検出した種類に基づいて、当該被加熱物に対する次の第２段階の加熱のために加熱シーケンスの加熱時間のパラメータを変更する。変更対象のパラメータは加熱温度、すなわち高周波発生装置が出力（単位：Ｗ）であってもよい。

加熱調理器１は、高周波発生装置からの高周波の照射位置を変更するための照射位置変更部を、さらに備え、制御部は、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、照射位置変更部を、高周波の照射位置を変更させるように制御する。これにより、均一な加熱が可能となる。

赤外線センサは、行列状に配列された複数の赤外線センサ素子によって被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線アレイセンサ２１である。これにより、複数箇所の温度を短時間で検出できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 加熱調理器、３ 加熱室、５ 制御回路、６ ＣＰＵ、７ メモリ、８ タイマ、１１ 被加熱物、２１ 赤外線アレイセンサ、３１ マグネトロン。

Claims (4)

1. 被加熱物を収容するための加熱室と、
   前記被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、
   前記被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、
   加熱シーケンスに従って前記高周波発生装置を制御することによって前記被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記赤外線センサによる前記複数箇所の検出温度に基づき、前記被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、
   前記制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する加熱を制御し、
   前記種類検出部は、
   前記赤外線センサによる前記複数箇所の検出温度によって示される温度範囲を取得する範囲取得部と、
   取得された前記温度範囲における複数の部分温度範囲に含まれる検出温度から、前記被加熱物の種類を判定する判定部と、を有し、
   前記判定部は、加熱開始から第１時間が経過したときの前記複数の部分温度範囲のうちの第１の部分温度範囲に含まれる検出温度と、前記加熱開始から第２時間が経過したときの前記複数の部分温度範囲のうちの第２の部分温度範囲に含まれる検出温度とから、前記被加熱物の種類を判定する第１判定部を含む、加熱調理器。
2. 前記判定部は、さらに、
   前記加熱開始から前記第１時間が経過したときの前記複数の部分温度範囲のうちの前記第１の部分温度範囲に含まれる検出温度に基づき、前記種類として前記被加熱物の大きさを判定する第２判定部を含む、請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記第１判定部は、加熱開始から第１時間が経過したときの前記複数の部分温度範囲のうちの第１の部分温度範囲に含まれる検出温度を代表する温度と、前記加熱開始から第２時間が経過したときの前記複数の部分温度範囲のうちの第２の部分温度範囲に含まれる検出温度を代表する温度とから、前記被加熱物の種類を判定する、請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 前記範囲取得部は、
   前記温度範囲として、前記複数箇所の検出温度を温度順に並べてなる温度列を生成し、
   前記部分温度範囲は、生成された前記温度列における部分温度列を示す、請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱調理器。

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