JP6364607B2

JP6364607B2 - 加熱調理器

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Publication number: JP6364607B2
Application number: JP2014010025A
Authority: JP
Inventors: 今井　博久; 博久今井; 山下　幸一郎; 幸一郎山下
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-01-23
Also published as: JP2015137812A

Description

本発明は、食品を加熱する加熱調理器に関するものである。

代表的な加熱調理器であるオーブンレンジは、マイクロ波加熱の他に、オーブン、グリル、スチームなどいろいろな加熱源を備えていて、それら複数の加熱源の中から適切な加熱源を選択して加熱することで多種多様な調理や再加熱などができるようになっている。

その調理状況、加熱状況を見たいという使用者の要望は多く、ドアをガラスにして庫内を見えるようにし、更にはカメラを設けてその撮影した画像をオーブンレンジの表示器に表示し、あるいは家庭用のテレビ受信機や携帯情報端末などオーブンレンジとは別の表示機に表示するなどの提案はされている。

オーブンレンジにカメラを設ける例としては、例えば加熱室後方に位置する機械室上方にカメラを取り付け、加熱室壁面の一部に開口窓を開けて、開口窓を通して斜めに加熱庫内を臨み加熱庫内に置かれた食品を撮影し、その映像は表示部に表示するものがある。（例えば特許文献１）

特開２００９−７９７９６号公報

しかしながら上記従来例では、撮影できるメニューと撮影できないメニューがあるという課題がある。即ち、一般的にオーブンレンジでは冷やご飯やおかずの再加熱や酒かんのようにマイクロ波加熱をする場合は加熱庫の底面に食品を置くが、グラタンやクッキーなどヒータを使って加熱をする場合には、金属皿に食品を置き、その金属皿を加熱庫の側壁に設けられた棚に載せた状態で加熱するものである。特に天井面にヒータを備えその輻射により食品に焦げ目を付けるような加熱をする場合には、より焦げ目が付きやすいようにできるだけヒータに近づけるために加熱庫内の高い位置に金属皿を載せて加熱するものである。

そして機械室などの上方から斜めに加熱庫内を臨むようにカメラを取り付けた場合には、ヒータを使って加熱する高い位置に食品があるときには水平に対して小さい角度で加熱庫内を臨むようにカメラを取り付けなければならず、またマイクロ波で加熱する加熱庫底面に食品がある場合には水平に対して大きい角度で加熱庫内を臨むようにカメラを取り付けなければならず、どちらかに合わせた角度でカメラを取り付けるともう一方については撮影できないということになってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、加熱庫底面の食品でも加熱庫内の高い位置の食品でも、どちらに食品があるかを自動的に判別して適切に食品のある高さの画像を撮影して表示することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の加熱調理器は、異なる複数の高さの段に食品を載置可能な加熱庫と、前記加熱庫に収納された食品を加熱する加熱部と、前記加熱庫の内部を撮影する撮影部と、前記撮影部により撮影した画像より食品の載置段を判定する載置段判定部とを備え、前記載置段判定部は、前記加熱庫の内部を撮影した画像を予め記憶している画像記憶部と、前記撮影部により撮影された画像と前記画像記憶部が記憶している画像とが類似しているかにより食品の載置の有無を判定する類似度判定部と、を有し、前記画像記憶部は、少なくとも一つの段が空の時に撮影部が撮影した空画像を予め記憶している空画像記憶部であり、前記類似度判定部は、その段を撮影した庫内画像と前記画像記憶部に記憶している空画像を比較することにより画像が類似しているかを判定し、前記画像が類似していない場合には、その段を撮影した庫内画像を表示する表示部を備える構成である。

この構成により、撮影部により加熱庫内部を撮影し、その撮影した画像により載置段判定部が食品の載置段を判定し、その載置段判定部の判定により食品を載置されている載置段を撮影した画像を表示部に表示するので、食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

本発明によれば、撮影部の撮影した加熱庫内の画像より載置段判定部が食品の載置段を判定するので、加熱庫底面の食品でも加熱庫内の高い位置の食品でも、どちらに食品があるかを自動的に判別して適切に食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

本発明の実施の形態１の加熱調理器の外観斜視図同加熱調理器の概略構成図同加熱調理器の撮影部の構成を示す要部断面図同加熱調理器の制御ブロック図同加熱調理器の画像情報の特徴量を説明する図同加熱調理器の画像情報の特徴量の類似度を説明する図同加熱調理器の標準の加熱メニュー選択画面を示す図同加熱調理器の液晶タッチパネルのあたための温度設定画面を示す図同加熱調理器の液晶タッチパネルのあたための加熱中の表示画面を示す図同加熱調理器の動作の流れを示すフローチャート本発明の実施の形態２の撮影部の構成を示す要部断面図同加熱調理器の制御ブロック図同加熱調理器の動作の流れを示すフローチャート本発明の実施の形態３の専用の金属皿の外観斜視図同加熱調理器の制御ブロック図同加熱調理器の動作の流れを示すフローチャート

本開示の構成により、撮影部により加熱庫内部を撮影し、その撮影した画像により載置段判定部が食品の載置段を判定し、その載置段判定部の判定により食品を載置されている載置段を撮影した画像を表示部に表示するので、食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

第１の発明は、第１の発明は、異なる複数の高さの段に食品を載置可能な加熱庫と、前記加熱庫に収納された食品を加熱する加熱部と、前記加熱庫の内部を撮影する撮影部と、前記撮影部により撮影した画像より食品の載置段を判定する載置段判定部とを備え、前記載置段判定部は、前記加熱庫の内部を撮影した画像を予め記憶している画像記憶部と、前記撮影部により撮影された画像と前記画像記憶部が記憶している画像とが類似しているかにより食品の載置の有無を判定する類似度判定部と、を有し、前記画像記憶部は、少なくとも一つの段が空の時に撮影部が撮影した空画像を予め記憶している空画像記憶部であり
、前記類似度判定部は、その段を撮影した庫内画像と前記画像記憶部に記憶している空画像を比較することにより画像が類似しているかを判定し、前記画像が類似していない場合には、その段を撮影した庫内画像を表示する表示部を備える構成である。

この構成により、空画像記憶部は載置段が空の時に撮影部が撮影した空画像を予め記憶していて、その載置段を撮影した時の庫内画像と空の時の空画像を比較して類似度を類似度判定部が判定し、所定以上類似していなければ空ではない、即ち食品があると判定してその載置段を撮影した庫内画像を表示部に表示するので、食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

第２の発明は、異なる複数の高さの段に食品を載置可能な加熱庫と、前記加熱庫に収納された食品を加熱する加熱部と、前記加熱庫の内部を撮影する撮影部と、前記撮影部により撮影した画像より食品の載置段を判定する載置段判定部とを備え、前記載置段判定部は、前記加熱庫の内部を撮影した画像を予め記憶している画像記憶部と、前記撮影部により撮影された画像と前記画像記憶部が記憶している画像とが類似しているかにより食品の載置の有無を判定する類似度判定部と、を有し、前記画像記憶部は、前記載置段に載置する専用の皿と、前記皿の少なくとも一部を撮影した皿画像を予め記憶している皿画像記憶部であり、前記類似度判定部は、一つの段を撮影した庫内画像の少なくとも一部と前記画像記憶部に記憶している皿画像を比較することにより画像が類似しているかを判定し、前記画像が類似している場合には、その段を撮影した庫内画像を表示する表示部を備える構成である。

この構成により、皿画像記憶部は専用皿の一部を撮影した皿画像を予め記憶していて、一つの載置段を撮影した庫内画像の少なくとも一部と皿画像記憶部に記憶している皿画像を比較して類似度を類似度判定部が判定し、所定以上類似していれば専用皿がある、したがって食品があると判定してその載置段を撮影した庫内画像を表示部に表示するので、食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

第３の発明は、撮影部は異なる複数の高さの段の撮影のためにカメラを駆動する駆動部を有する構成である。

この構成により、駆動部がカメラを駆動して複数の高さの載置段の画像を撮影し、載置段判定部の判定により、食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

第４の発明は、撮影部は異なる複数の高さの段の撮影のために複数のカメラを有する構成である。

この構成により、複数のカメラが異なる複数の高さの載置段の画像を撮影し、載置段判定部の判定により、食品のある高さの画像を撮影して表示することができる。

（実施の形態１）
図１は本発明に係る代表的な加熱調理器であるオーブンレンジの外観斜視図である。図１に示すようにオーブンレンジ１は、食品を格納するための筐体２に食品を出し入れするためのドア３を設けていて、ドア３には筐体２内部を見えるようにする透明のガラス窓４と、ドア３を開閉するときに掴む取っ手５と、操作提示部６を備えている。

操作提示部６は、加熱開始ボタン７、取消ボタン８、戻るボタン９と液晶タッチパネル１０を備えている。加熱開始ボタン７は液晶タッチパネル１０で加熱の制御内容を各種設定した後、加熱を開始するときに押すものであり、取消ボタン８は加熱開始ボタン７を押して加熱を開始した後に加熱途中で加熱を停止させる場合に押したり液晶タッチパネル１０での操作を取り消す時に押したりするものであり、戻るボタン９は液晶タッチパネル１０の画面表示を直前の画面表示に戻す時に押すものである。そして液晶タッチパネル１０は表示部であるカラー液晶の前面にタッチパネルを一体的に構成したものである。

図２は本発明に係るオーブンレンジ１の概略構成図である。オーブンレンジ１は食品の加熱調理に高周波加熱および熱輻射、熱風、スチームによる加熱が可能であり、食品などを収納する加熱庫１１内に高周波を出力するマグネトロン１２、輻射熱を発生する平面ヒータ１３、加熱庫１１内に温風を送るためのコンベクションヒータ（シーズヒータ）１４と循環ファン１５、加熱庫１１内にスチームを発生するためのスチーム発生器１６を備え、高周波、輻射、熱風、スチームの少なくともいずれか１つ以上を加熱庫１１に供給して
食品を加熱する。またサーミスタ１７は加熱庫１１内部の雰囲気温度を検出し、赤外線センサ１８は食品の表面温度を検出する。これら検出した情報に基づき加熱制御部１９が、マグネトロン１２や平面ヒータ１３、コンベクションヒータ１４、スチーム発生器１６などの各加熱部を制御することで食品を適切に加熱する。

マグネトロン１２により高周波加熱を行う時には、食品は加熱庫１１底面に置いて加熱するのであるが、平面ヒータ１３による輻射加熱やコンベクションヒータ１４による熱風加熱する時には、食品を金属皿に載せてその金属皿を加熱庫１１の側面両側に設けた棚２０に載せて加熱する。それは輻射加熱の時には平面ヒータ１３により近づけて多くの輻射エネルギーを受けられるようにするためであり、また熱風加熱の時には底面から浮かせることで食品の上下で熱風循環させ、食品の上下の温度分布を均一化し加熱ムラを起こさないようにするためである。

またスチーム加熱は一般には、スチームと高周波とかスチームと熱風、またはスチームと輻射など他の加熱源と組み合わせて加熱するものであり、高周波加熱と組み合わせるのであれば加熱庫１１底面に食品を置き、熱風加熱や輻射加熱と組み合わせるのであれば金属皿に食品を載せて金属皿を棚２０に載せて加熱する。

またドア３上部には覗き孔２１を設けていて、内部には覗き孔２１から加熱庫１１内部を撮影できるように撮影部２２を備えている。そして撮影部２２はカメラ２３と、またそのカメラ２３を回転駆動するための駆動部であるステッピングモータ２４を備えている。ステッピングモータ２４を回転することでカメラ２３が加熱庫１１を臨む角度を制御でき、棚２０に金属皿を載せてその上に食品を載せている時には食品をカメラ２３の視野に捉えるために水平に近い角度、加熱庫１１の底面に食品を置いている時には食品をカメラ２３の視野に捉えるために斜め下向きの角度に制御する。

また筐体２にはドア３の開閉検知のためのドアスイッチ２５を備え、ドア３にはこのドアスイッチ２５を押し込むための突起部２６を備えている。

図３にドア３とその内部に設けたカメラ２３やステッピングモータ２４の構成について要部断面図で示す。図３はドア３を閉じた状態であり、加熱庫１１を形成する筐体２に対してドア３が密着して閉じられている。ドア３はドア枠２７にガラス窓４を２枚嵌め込むようにして二重構造になっていて内部に空間を形成している。その空間内には金属板で形成したチョーク構造２８を備えていて、ドア３と筐体２の隙間からマイクロ波が外に漏れることを防いでいる。また空間内には金属板で多数の小さい穴を設けたパンチング板２９を備えていて、ガラス窓４から加熱庫１１内部を見えるようにし、且つドア３からマイクロ波が外に漏れることを防いでいる。

またドア３の空間内には覗き孔２１を通して加熱庫１１内部を撮影できる位置にカメラ２３を設け、またそのカメラ２３を回転駆動するためのステッピングモータ２４を設けている。ステッピングモータ２４は覗き孔２１に近い位置に設けその回転軸にカメラ２３の撮像素子がある側の先端を取付ける構成を取っていて、ステッピングモータ２４の回転駆動に対しカメラ２３の撮像素子の駆動範囲を小さくし、覗き孔２１の面積をできるだけ小さくしている。

次にカメラ２３、ステッピングモータ２４を含む撮影部２２などの制御について、図４の制御ブロック図を用いて説明する。液晶タッチパネル１０はカラー液晶による表示部３０と表示部３０による表示内容を制御する表示制御部３１とタッチパネルによる設定部３２を備えている。そして表示制御部３１は設定部３２からの操作信号などから表示部３０で表示する画面を切換えるなどの制御を行う。

載置段判定部３３は、食品が金属皿に載せられその金属皿が棚２０に載せられているのか、または食品が加熱庫１１の底面に置かれているのかを判定する。そのために載置段判定部３３は棚２０に金属皿が載せられていない時の棚２０の高さの画像を予め記憶している空画像記憶部３４と、カメラ２３で撮影した棚２０の高さの画像を比較して類似度を判定する類似度判定部３５を備えている。カメラ２３で撮影した棚２０の高さの画像が空画像記憶部３４で記憶している画像と所定以上類似していない時には棚２０に金属皿が載せられていてそこに食品が載せられていると判定し、所定以上類似している時には棚２０に金属皿が無い、即ち加熱庫底面に食品があると判定する。

類似度判定部３５は特徴量算出部３６を備えていて、特徴量算出部３６はカメラによる棚２０の高さの画像の特徴量と空画像記憶部３４に記憶されている画像の特徴量を算出する。特徴量の算出方法の一例は後述する。

また載置段判定部３３はドアスイッチ２５によりドア３が閉じられた時にこの判定を行うものであり、非加熱中にはカメラ２３を棚２０の高さを撮影する角度で待機していて、ここでドア３が開閉されると、カメラ２３の撮影画像を静止画としてキャプチャし、空画像記憶部３４に記憶している画像との類似度を判定する。

判定した結果、棚２０に金属皿が載せられていてそこに食品があると判定した時には駆動部であるステッピングモータ２４はそのままの角度で駆動せず、金属皿が無く加熱庫底面に食品があると判定した時にはステッピングモータ２４を駆動して加熱庫底面を臨む角度にカメラ２３を回転する。そしてその後、カメラ２３が撮影した画像は表示制御部３１に送り、他の情報とともに表示部であるカラー液晶３０で表示する。

加熱制御部１９は液晶タッチパネル１０で設定された加熱制御内容に基づき、サーミスタ１７や赤外線センサ１８の入力に従い、加熱部であるマグネトロン１２、平面ヒータ１３、コンベクションヒータ１４、スチーム発生器１６などを制御して加熱する。加熱開始ボタン７は加熱制御部１９に加熱開始指示を送り、取消ボタン８は加熱制御部１９に加熱途中での停止指示を送り、また液晶タッチパネル１０に操作の取消指示を送り、戻るボタン９は液晶タッチパネル１０に表示画面をひとつ前に戻す指示を送る。

次に静止画から特徴量を算出する方法について説明する。カメラ２３は撮影した静止画について例えば横６４０、縦４８０点の集合として各点の色を記録する。そして各点の色は、赤、緑、青の３つの色の要素についてそれぞれ明るさを１バイトで０〜２５５として記録し１つの点について３バイトで色を記録する。

ここで１つの色の要素である赤に着目し、赤の０〜２５５の明るさについてそれぞれの発生頻度をカウントする（一般にヒストグラムという）。つまり６４０×４８０点それぞれが赤について０〜２５５のいずれかの値を持っているので、０〜２５５それぞれの明るさが何点あるかをカウントしたヒストグラムを赤の特徴量とする。同様に緑のヒストグラム、青のヒストグラムも特徴量とし、この３つのヒストグラムを特徴量として算出し記録する。

次に図５と図６を用いて特徴量であるヒストグラムと画像の類似について説明する。図５は前記したヒストグラムについて説明する図である。２つの画像があるとして、（１−Ｒ）は第１の画像の赤の要素のヒストグラム、（１−Ｇ）は第１の画像の緑の要素のヒストグラム、（１−Ｂ）は第１の画像の青の要素のヒストグラムである。横軸は明るさを示すもので０から２５５までの整数で０が最も暗く２５５が最も明るい。また縦軸は発生頻度である。そして同様に（２−Ｒ）は第２の画像の赤の要素のヒストグラム、（２−Ｇ）
は緑の要素のヒストグラム、（２−Ｂ）は青の要素のヒストグラムである。このようにして１枚の画像は特徴量として赤、緑、青のヒストグラムで表わすことができる。

図６は２つの画像の類似度を説明する図であり、図５のヒストグラムを重ね合せている。即ち（Ｒ）は赤の要素の第１の画像と第２の画像のヒストグラムを重ね合せたもの、（Ｇ）は緑の要素の第１の画像と第２の画像のヒストグラムを重ね合せたもの、（Ｂ）は青の要素の第１の画像と第２の画像のヒストグラムを重ね合せたものである。そして斜線で塗りつぶしているところが２つの画像のヒストグラムのずれている部分である。このずれた部分の面積の総和が類似度であり、類似していない画像はこの面積の総和が大きく、類似していれば面積の総和が小さく、仮に同じ画像を２枚持って来ればヒストグラムは全く等しくなり、ずれた部分がないので面積の総和は０である。

このようにして２つの画像の類似度を定量的に評価することができるので、空画像記憶部３４に記憶している画像と、カメラ２３で撮影した画像がどれだけ類似しているかを定量的に評価でき、所定以上類似している、即ち面積の総和が所定以上小さければ、これは同じ画像であると判断することができる。また所定以上類似していない、即ち面積の総和が所定以上大きければ、これは同じ画像ではないと判断することができる。

空画像記憶部３４には棚２０に金属皿が載せられていない時の棚２０の高さの空画像が予め記憶されていて、それに対してカメラ２３で撮影した棚２０の高さの画像が所定以上類似しているのであれば、それは棚２０に金属皿が載せられていないと判定することができる。また所定以上類似していなければ、これは棚２０の高さに何かがあると判定することができる。

次に液晶タッチパネル１０の表示の図を使って、操作表示の流れについて説明する。図７は基本のメニュー画面であり、電源投入後など最初に表示される画面である。基本メニュー画面ではあたためボタン３７、レンジボタン３８、スチームボタン３９、オーブンボタン４０、グリルボタン４１、自動メニューボタン４２を画面右側に表示している。

そしてカメラ２３で撮影した加熱庫１１内の画像を庫内画像４３として画面左側に表示している。図７においては一例として、茶碗に冷やご飯を盛って加熱庫底面に置いた時にカメラ２３が撮影した画像を表示している。この時、カメラ２３は初めに棚２０の高さの画像を撮影し、載置段判定部３３の判定で棚２０の高さには金属皿や食品が無いと判定してステッピングモータ２４がカメラ２３を回転駆動して加熱庫１１の底面を撮影したものである。

使用者は図７のいずれかのボタンを押して加熱制御内容を特定する。例えばお茶碗に盛った冷やご飯を加熱する場合、使用者は図７のあたためボタン３７を押す。そのとき表示制御部３１がカラー液晶３０の画面を仕上がり温度を設定する画面に切り換える。図８にあたための温度設定の画面の例を示す。画面左側には図７と同様、カメラ２３で撮影した庫内画像４３を表示している。そして画面右側には設定温度を表示していて、その下には設定温度を上昇させるためのプラスボタン４４と、設定温度を下降させるためのマイナスボタン４５を備えている。設定温度は例えば４０〜９０℃まで５℃刻みで設定可能で、使用者は画面の設定温度を見ながらプラスボタン４４とマイナスボタン４５を操作して温度設定する。そして好みの温度（例えば７０℃）に設定すると加熱開始ボタン７を押して加熱を開始する。

そして加熱中の画面の例を図９に示す。画面左側には図７、図８と同様にカメラ２３で撮影した庫内画像４３を表示している。そして画面右側には現在の温度を表示している。この温度は赤外線センサ１８で検出した食品の温度である。このようにして基本メニュー
画面から設定画面、加熱中の画面、いずれにおいてもカメラ２３が撮影した庫内画像４３を表示している。

次に図１０のフローチャートを使って、全体の動作の流れを説明する。通常ドアが閉じられて放置されている状態から始まるものとしている。まずステップＳ１でドアスイッチ２５によりドア３が開かれて、その後閉じられたことを載置段判定部３３が検出すればステップＳ２に進む。このときカメラ２３は棚２０の高さを撮影する角度で静止している。このことは後述するステップＳ１３〜Ｓ１４の加熱終了後の処理で、この高さを撮影する角度に初期位置を制御している。

ステップＳ２ではカメラ２３で撮影した画像より静止画をキャプチャしてステップＳ３に進む。ステップＳ３において特徴量算出部３６がこのキャプチャした静止画から図５に示すヒストグラムを算出する。また予め記憶している空画像記憶部３４の画像についても同様にヒストグラムを算出する。そしてステップＳ４に進み、ステップＳ４では類似度判定部３５が２つのヒストグラムから図６に示す不一致面積の総和Ｓを算出してステップＳ５に進む。ステップＳ５において、載置段判定部３３はこの算出した面積の総和Ｓが予め設定した面積の総和Ｓｓより小さいかどうかを判定し、小さければステップＳ６に進む一方、小さくなければステップＳ７に進む。

ここまでで空画像記憶部３４には棚２０に何も載っていない時の棚２０の高さの画像を記憶していて、カメラ２３が撮影してキャプチャした静止画は棚２０の高さの画像であり、この２つの画像のヒストグラムの不一致面積の総和が予め定めた所定値Ｓｓより小さくてステップＳ６に進むということは、画像がほぼ同じであるので棚２０には何も載せられていないということである。一方、小さくなくてステップＳ７に進むということは棚２０に何か載せられているということである。

ステップＳ６において、ここではカメラ２３は棚２０の高さを撮影しているが棚２０には何も載せられていないということなので、加熱庫１１の底面を撮影するように駆動する。そしてステップＳ７において図７に示す基本のメニュー画面を表示する。ここで図７に示すように画面の左側には庫内画像４３を表示するが、ここまで説明してきたように棚２０に何か載せていれば棚２０の高さの画像、何も載せられていなければ加熱庫１１底面の画像を表示する。そしてステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、使用者により何らかのメニュー選択が行われるのを待ち、メニュー選択が行われればステップＳ９に進む。ステップＳ９においては例えば図８に示す設定画面を表示する。設定画面は図８に示すように画面の左側には庫内画像４３を表示する。庫内画像４３はステップＳ７のメニュー画面と同様、棚２０に何か載せていれば棚２０の高さの画像、何も載せられていなければ加熱庫１１底面の画像を表示する。そしてステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、使用者により加熱開始ボタン７が押されるのを待ち、加熱開始ボタン７が押されるとステップＳ１１に進む。ステップＳ１１においては例えば図９に示す加熱中画面を表示する。加熱中画面は図９に示すように画面の左側には庫内画像４３を表示する。庫内画像４３はステップＳ７やステップＳ９の画面と同様、棚２０に何か載せていれば棚２０の高さの画像、何も載せられていなければ加熱庫１１底面の画像を表示する。そしてステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、加熱制御部１９は赤外線センサ１８による設定温度到達検知や、設定した時間の経過など、あるいは使用者が取消ボタン８を押すなどでの加熱終了することを待ち、加熱終了するとステップＳ１３に進む。ステップＳ１３においてはカメラ
２３がどの位置を撮影しているかで処理を分岐するのであるが、加熱庫１１の底面を撮影しているのであればステップＳ１４に進む一方、そうでなければ即ち棚２０の高さを撮影しているのであれば処理を終了し最初に戻る。

ステップＳ１４では載置段判定部３３はステッピングモータ２４によりカメラ２３を回転駆動して棚２０の高さを撮影する角度にして処理を終了し最初に戻る。これは次にドアを開閉して食品を入れられた時に、まず棚２０の高さをすぐに撮影できるように初期位置として合わせておくためである。

以上のように、本発明の実施の形態１によれば、初めにカメラ２３で棚２０の高さを撮影し、棚２０に何も載っていない空画像記憶部３４に記憶している画像との類似度を判定することで、棚２０に何かあるかどうかを判定して、何かあるならそのまま撮影を続け、何もなければステッピングモータ２４でカメラを駆動して加熱庫１１の底面を撮影するので、加熱庫１１の底面に食品を置いて加熱する場合でも、棚２０に金属皿を載せてその上に食品を載せて加熱する場合でも、いずれでも食品を撮影して表示することができる。

なお本実施の形態１では空画像記憶部３４として棚２０の高さに何もない時の画像を予め記憶しているものとしたが、更に加熱庫１１底面に何もない時の空画像を記憶している空画像記憶部があってもよく、両方ともに食品が無い場合には空焼きを防止するために警告を表示または報知するなどしても良い。

（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。図１１は実施の形態１の図３に相当する要部断面図である。実施の形態２を説明する図面において実施の形態１と同じ機能を果たす部分には同じ符号を付して説明を省略する。

実施の形態２において実施の形態１と異なる点は、撮影部に駆動部が無くカメラが複数あるという点である。図１１に示すように、棚２０の高さを撮影する上段カメラ２３Ａと、その奥に加熱庫１１の底面を撮影する下段カメラ２３Ｂを備えていて、いずれも覗き孔２１から加熱庫１１内を臨むように、異なる角度で取り付けている。

図１２に制御ブロック図を示し、撮影部２２と載置段判定部３３などの制御について説明する。撮影部２２は棚２０の高さを撮影する上段カメラ２３Ａと加熱庫１１の底面を撮影する下段カメラ２３Ｂと、いずれのカメラの撮影した画像を表示するかを切替える切替部４６を備えている。

載置段判定部３３は棚２０に金属皿が載せられていない時の棚２０の高さの画像を予め記憶している空画像記憶部３４と、上段カメラ２３Ａで撮影した棚２０の高さの画像を比較して類似度を判定する類似度判定部３５を備えている。上段カメラ２３Ａで撮影した棚２０の高さの画像が空画像記憶部３４で記憶している画像と所定以上類似していない時には棚２０に金属皿が載せられていてそこに食品が載せられていると判定し、所定以上類似している時には棚２０に金属皿が無い、即ち加熱庫底面に食品があると判定する。

判定した結果、棚２０に金属皿が載せられていてそこに食品があると判定した時には切替部４６をそのままにして上段カメラ２３Ａが撮影した画像を表示制御部３１に送り、金属皿が無く加熱庫底面に食品があると判定した時には切替部４６を切替えて下段カメラ２３Ｂが撮影した画像を表示制御部３１に送り、他の情報とともに表示部であるカラー液晶３０で表示する。

次に図１３のフローチャートを使って、全体の動作の流れを説明する。通常ドアが閉じ
られて放置されている状態から始まるものとしている。まずステップＳ１０１でドアスイッチ２５によりドア３が開かれて、その後閉じられたことを載置段判定部３３が検出すればステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では上段カメラ２３Ａで撮影した画像より静止画をキャプチャしてステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において特徴量算出部３６がこのキャプチャした静止画から図５に示すヒストグラムを算出する。また予め記憶している空画像記憶部３４の画像についても同様にヒストグラムを算出する。そしてステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０４では類似度判定部３５が２つのヒストグラムから図６に示す不一致面積の総和Ｓを算出してステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、載置段判定部３３はこの算出した面積の総和Ｓが予め設定した面積の総和Ｓｓより小さいかどうかを判定し、小さければステップＳ１０６に進む一方、小さくなければステップＳ１０７に進む。

ここまでで空画像記憶部３４には棚２０に何も載っていない時の棚２０の高さの画像を記憶していて、上段カメラ２３Ａが撮影してキャプチャした静止画は棚２０の高さの画像であり、この２つの画像のヒストグラムの不一致面積の総和が予め定めた所定値Ｓｓより小さくてステップＳ１０６に進むということは、画像がほぼ同じであるので棚２０には何も載せられていないということである。一方、小さくなくてステップＳ１０７に進むということは棚２０に何か載せられているということである。

ステップＳ１０６において、載置段判定部３３は切替部４６により下段カメラ２３Ｂが撮影した加熱庫１１の底面の画像を表示制御部３１に送り、ステップＳ７に進む。一方、ステップＳ１０７においては、載置段判定部３３は切替部４６により上段カメラ２３Ａが撮影した棚２０の高さの画像を表示制御部３１に送り、ステップＳ７に進む。載置段判定部３３は以降加熱終了まで切替えた状態を継続して一方のカメラが撮影した画像を表示制御部３１に送り続ける。また以降ステップＳ７からステップＳ１２については実施の形態１と同様であり説明を省略する。そしてステップＳ１２で加熱終了となると処理を終了して、最初に戻る。

以上のように、本発明の実施の形態２によれば、初めに上段カメラ２３Ａで棚２０の高さを撮影し、棚２０に何も載っていない空画像記憶部３４に記憶している画像との類似度を判定することで、棚２０に何かあるかどうかを判定して、何かあるなら上段カメラ２３Ａが撮影した画像を表示制御部３１に送り、何もなければ下段カメラ２３Ｂが撮影した画像を表示制御部３１に送るので、加熱庫１１の底面に食品を置いて加熱する場合でも、棚２０に金属皿を載せてその上に食品を載せて加熱する場合でも、いずれでも食品を表示することができる。

なお本実施の形態２では空画像記憶部３４として棚２０の高さに何もない時の画像を予め記憶しているものとしたが、更に加熱庫１１底面に何もない時の空画像を記憶している空画像記憶部があってもよく、両方ともに食品が無い場合には空焼きを防止するために警告を表示または報知するなどしても良い。

（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態における撮影部の構成は第１の実施の形態と同様であり、図３に示す如く、カメラ２３とそのカメラ２３を回転駆動するためのステッピングモータ２４を備える構成である。図１４に棚２０に載せる専用の金属皿４７の一例を斜視図で示す。

専用の金属皿４７は食品を載置する食品載置部４８と、食品載置部４８の左右には棚２０に載置するための棚載置部４９を備え、また食品載置部４８の前後には多数の通風孔５
０を備えている。通風孔５０はオーブン調理などコンベクションヒータ１４により加熱した熱風を循環ファン１５で加熱庫１１内に送り込み加熱する時に、専用の金属皿４７の上下で熱風が通るようにして、加熱分布を均一にするために設けたものである。

第３の実施の形態において、カメラ２３をステッピングモータ２４で回転駆動し、下方を撮影するように角度制御した時には、図１４に示す破線で囲った部分をカメラ２３で撮影することができる。この破線で囲った部分は複数の通風孔５０があって、食品が載せられる部分ではなく、どんな食品が載せられても同じ画像が撮影される部分である。この部分を撮影した画像を皿画像として予め記憶しておいて、ドア開閉時に撮影した画像と類似度を算出して載置段を判定する。

図１５に制御ブロック図を示し、撮影部２２と載置段判定部３３などの制御について説明する。図１５の説明において、第１の実施の形態の図３、第２の実施の形態の図１２と同一機能部品には同一番号を付し説明を省略する。

載置段判定部３３は棚２０に専用の金属皿４７が載せられている時の、専用の金属皿の特定の一部分である図１４に示す破線で囲んだ部分の画像を予め記憶している皿画像記憶部５１と、皿画像記憶部５１で記憶している画像とカメラ２３で撮影した画像を比較して類似度を判定する類似度判定部３５を備えている。

載置段判定部３３はドアスイッチ２５によりドアの開閉を検知するとカメラ２３は図１４に示す破線部分を撮影する角度で静止画像をキャプチャする。その画像と皿画像記憶部５１に記憶している画像との類似度を類似度判定部３５が算出し、所定以上類似している時には棚２０に専用の金属皿４７があると判定し、所定以上類似していない時には棚２０に専用の金属皿４７は無い、即ち加熱庫底面に食品があると判定する。

そして判定した結果、棚２０に専用の金属皿４７が載せられていると判定した時には駆動部であるステッピングモータ２４を駆動して専用の金属皿４７の中央付近を臨む角度にカメラ２３を回転する。専用の金属皿４７が無く加熱庫底面に食品があると判定した時にはステッピングモータ２４を駆動して加熱庫底面を臨む角度にカメラ２３を回転する。そしてその後、カメラ２３が撮影した画像は表示制御部３１に送り、他の情報とともに表示部であるカラー液晶３０で表示する。

次に図１６のフローチャートを使って、全体の動作の流れを説明する。通常ドアが閉じられて放置されている状態から始まるものとしている。まずステップＳ２０１でドアスイッチ２５によりドア３が開かれて、その後閉じられたことを載置段判定部３３が検出すればステップＳ２０２に進む。このときカメラ２３は専用の金属皿４７が棚２０に載せられているとしたら図１４の破線で囲んだ部分を撮影する角度で静止している。このことは後述するステップＳ２０８の加熱終了後の処理で、この箇所を撮影するように初期位置を制御しているからである。

ステップＳ２０２ではカメラ２３で撮影した画像より静止画をキャプチャしてステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において特徴量算出部３６がこのキャプチャした静止画から図５に示すヒストグラムを算出する。また予め記憶している皿画像記憶部５１の画像についても同様にヒストグラムを算出する。そしてステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０４では類似度判定部３５が２つのヒストグラムから図６に示す不一致面積の総和Ｓを算出してステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、載置段判定部３３はこの算出した面積の総和Ｓが予め設定した面積の総和Ｓｓより小さいかどうかを判定し、小さければステップＳ２０６に進む一方、小さくなければステップＳ２０７に進む。

ここまでで皿画像記憶部５１には専用の金属皿４７の通風孔５０を含む特定の一部分の画像を記憶していて、上記カメラ２３で撮影してキャプチャした静止画は棚２０に専用の金属皿４７が載せられていたら、その特定の一部分を撮影できる角度での画像であり、この２つの画像のヒストグラムの不一致面積の総和が予め定めた所定値Ｓｓより小さくてステップＳ２０６に進むということは、画像がほぼ同じであるので棚２０に専用の金属皿４７が載せられているということである。一方、小さくなくてステップＳ２０７に進むということは棚２０に専用の金属皿４７が載せられていないということである。

ステップＳ２０６においてはステッピングモータ２４がカメラ２３を回転駆動して棚２０の高さの専用の金属皿４７の中央付近を撮影し、載置段判定部３３がその画像を表示制御部３１に送りステップＳ７に進む。またステップＳ２０７においてはステッピングモータ２４がカメラ２３を回転駆動して加熱庫１１の底面を撮影し、載置段判定部３３がその画像を表示制御部３１に送りステップＳ７に進む。以降加熱終了まで載置段判定部３３はカメラ２３をその角度で固定して撮影した画像を表示制御部３１に送り続ける。

図１６においてステップＳ７からステップＳ１２については実施の形態１、実施の形態２と同様であり説明を省略する。そしてステップＳ１２で加熱終了となるとステップＳ２０８に進み、ステップＳ２０８においてはステッピングモータ２４がカメラ２３を駆動して棚２０の高さに専用の金属皿４７があれば通風孔５０を含む特定の一部分を撮影できる角度にして初期位置を合わせ、処理を終了する。

以上のように、本発明の実施の形態３によれば、初めに棚２０に専用の金属皿４７が載っていれば通風孔５０を含む特定の一部分を撮影できる角度にカメラ２３を制御して静止画をキャプチャし、皿画像記憶部５１に予め記憶している同じ部分を撮影した画像との類似度を判定することで、棚２０に専用の金属皿４７があるかどうかを判定して、あると判定すれば専用の金属皿４７の中央付近を撮影するようにカメラ２３を駆動し、ないと判定すれば加熱庫１１の底面を撮影するようにカメラ２３を駆動して、カメラ２３で撮影した画像を表示制御部３１に送るので、加熱庫１１の底面に食品を置いて加熱する場合でも、棚２０に専用の金属皿４７を載せてその上に食品を載せて加熱する場合でも、いずれでも食品を表示することができる。

なお本発明の実施の形態１〜３において、空画像記憶部３４や皿画像記憶部５１には画像を記憶しているものとして説明してきたが、画像から算出される特徴量であるヒストグラムを記憶していてもよく、その方が記憶容量は小さくて済む。

以上のように本発明によれば、撮影部の撮影した画像より食品がどの位置にあるかを自動的に判別して適切に食品の画像を撮影できるので、表示以外でも加熱制御などに応用できる他、オーブンレンジ以外でも炊飯器やＩＨクッキングヒータなど、調理器全般に適用できる。

１１加熱庫
１２マグネトロン（加熱部）
１３平面ヒータ（加熱部）
１４コンベクションヒータ（加熱部）
１６スチーム発生器（加熱部）
２２撮影部
２３カメラ
２３Ａ上段カメラ
２３Ｂ下段カメラ
２４ステッピングモータ（駆動部）
３０カラー液晶（表示部）
３３載置段判定部
３４空画像記憶部
３５類似度判定部
４７専用の金属皿
５１皿画像記憶部

Claims

異なる複数の高さの段に食品を載置可能な加熱庫と、
前記加熱庫に収納された食品を加熱する加熱部と、
前記加熱庫の内部を撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影した画像より食品の載置段を判定する載置段判定部とを備え、
前記載置段判定部は、
前記加熱庫の内部を撮影した画像を予め記憶している画像記憶部と、
前記撮影部により撮影された画像と前記画像記憶部が記憶している画像とが類似しているかにより食品の載置の有無を判定する類似度判定部と、を有し、
前記画像記憶部は、少なくとも一つの段が空の時に撮影部が撮影した空画像を予め記憶している空画像記憶部であり、
前記類似度判定部は、その段を撮影した庫内画像と前記画像記憶部に記憶している空画像を比較することにより画像が類似しているかを判定し、
前記画像が類似していない場合には、その段を撮影した庫内画像を表示する表示部を備える加熱調理器。
異なる複数の高さの段に食品を載置可能な加熱庫と、
前記加熱庫に収納された食品を加熱する加熱部と、
前記加熱庫の内部を撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影した画像より食品の載置段を判定する載置段判定部とを備え、
前記載置段判定部は、
前記加熱庫の内部を撮影した画像を予め記憶している画像記憶部と、
前記撮影部により撮影された画像と前記画像記憶部が記憶している画像とが類似しているかにより食品の載置の有無を判定する類似度判定部と、を有し、
前記画像記憶部は、前記載置段に載置する専用の皿と、前記皿の少なくとも一部を撮影した皿画像を予め記憶している皿画像記憶部であり、
前記類似度判定部は、一つの段を撮影した庫内画像の少なくとも一部と前記画像記憶部に記憶している皿画像を比較することにより画像が類似しているかを判定し、
前記画像が類似している場合には、その段を撮影した庫内画像を表示する表示部を備える加熱調理器。
前記撮影部は異なる複数の高さの段の撮影のためにカメラを駆動する駆動部を備える請求項１から２のいずれか１項に記載の加熱調理器。
前記撮影部は異なる複数の高さの段の撮影のために複数のカメラを備える請求項１から２のいずれか１項に記載の加熱調理器。