JP7213750B2 - 調理指示装置、調理システム、及び調理指示方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、調理指示装置、調理システム、及び調理指示方法に関する。

従来から飲食店では、店舗の従業員は、加熱調理を終了するタイミングを判断し、より美味しく加熱調理された調理物を顧客に提供できるように努めている。ところが、加熱調理を終了するタイミングは、従業員の経験に左右される場合がある。このため、従業員の経験に左右されることなくより適切な加熱調理を行うために、調理物を一定時間加熱する加熱調理が行われる。

特開平９－２８０５７３号公報

しかしながら、調理器の加熱領域の温度にはむらがあり、調理物に加熱を一定時間加えても調理状態にばらつきが生じてしまう恐れがあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、調理者の経験に左右されることなくより適切な加熱時間で調理を行うことが可能な調理指示装置、調理システム、及び調理指示方法を提供することである。

一実施形態に係る調理指示装置は、調理器における加熱領域の温度を検知する検知部と、
加熱領域の温度に基づき、加熱領域に載置される調理物に対する加熱時間を指示する指示部と、を備える。

調理物の種類を入力する入力部を更に備えてもよく、指示部は、加熱領域の温度と調理物の種類とに基づき、加熱時間を指示してもよい。

調理器は、複数の加熱領域を有してもよく、検知部は、複数の加熱領域ごとの温度を検知してもよく、指示部は、複数の加熱領域ごとの温度に基づき、複数の加熱領域ごとの加熱時間と、調理物の種類とを表示装置に表示させもよい。

指示部は、調理物の調理に適さない温度域の加熱領域を示す表示形態を表示装置に表示させてもよい。

複数の加熱領域の中から調理物が載置された加熱領域及び時間を検知する載置検知部を更に備えてもよく、指示部は、検知された加熱領域及び時間に基づき、検知された加熱領域における加熱時間を時間からの経過時間に応じて減少させてもよい。

載置検知部は、調理物が載置される前の加熱領域の温度と、調理物が載置された後の加熱領域の温度との温度差に基づき、調理物が載置された加熱領域及び時間を検知してもよい。

検知部は、サーモグラフィーで撮像された温度分布画像に基づき、複数の加熱領域ごとの温度を検知してもよく、指示部は、温度分布画像における複数の加熱領域ごとの温度に基づき、複数の加熱領域ごとの加熱時間を指示してもよい。

指示部は、加熱領域の温度と加熱時間の関係を示す温度テーブルを用いて複数の加熱領域ごとの加熱時間を指示してもよい。

サーモグラフィーで撮像された調理物の表面温度に基づき、加熱時間を予測する予測部を更に備えてもよく、指示部は、予測部の予測した加熱時間を指示してもよい。

一実施形態に係る調理システムは、調理指示装置と、調理物を搬送可能なロボットアームと、ロボットアームの制御装置と、を備え、制御装置は、指示部が指示する複数の加熱領域ごとの加熱時間に基づき、複数の加熱領域ごとに載置されている調理物を、調理物が載置されている場所と異なる場所に搬送させる制御をロボットアームに行ってもよい。

制御装置は、指示部が指示する複数の加熱領域ごとの加熱時間に基づき、複数の加熱領域ごとに載置されている調理物の上面と下面を入れ替える制御をロボットアームに行ってもよい。

制御装置は、指示部が指示する複数の加熱領域ごとの加熱時間に基づき、複数の加熱領域と異なる保存領域から複数の加熱領域のいずれかの領域に調理物を搬送する制御をロボットアームに行ってもよい。

制御装置は、調理物の撮像された画像を用いて認識した調理物の種類と位置に基づき、ロボットアームに調理物の搬送を行ってもよい。

一実施形態に係る調理指示方法は、調理器における加熱領域の温度を検知し、検知温度を出力する工程と、加熱領域の温度に基づき、加熱領域に載置される調理物に対する加熱時間を出力する工程と、を備える。

本発明によれば、調理者の経験に左右されることなくより適切な加熱時間により調理を行うことが可能な調理指示装置、調理システム、及び調理指示方法を提供できる。

第１実施形態による調理システムの構成を示すブロック図。 バーナ部の概念図。 調理指示装置の構成例を示すブロック図。 温度と加熱時間の関係を示すテーブル例を示す図。 調理対象を選択するための画像例を示す図。 図５でチキン２００グラムが指示された場合に表示される画像例を示す図。 第１実施形態による調理システムの処理動作を説明するフローチャート。 調理物が載置されてからの調理システムの処理動作を説明するフローチャート。 第２実施形態による調理指示装置の構成を示すブロック図。 載置検知部の処理動作例を示すフローチャート。 第３実施形態による調理指示装置の構成を示すブロック図。 調理物の表面温度の時間変化例を示す図。 予測部の予測処理例を示すフローチャート。 第４実施形態による調理システムの構成を示すブロック図。 店舗システムを含む調理システムの構成を示すブロック図。 制御装置の構成例を示すブロック図。 第４実施形態による調理システムの処理動作を説明するフローチャート。

以下、本発明の実施形態に係る調理指示装置、調理システム、及び調理指示方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による調理システム１の構成を示すブロック図である。図１の調理システム１は、調理物の加熱時間を指示可能なシステムである。図１に示すように、本実施形態による調理システム１は、調理器１０と、第１撮像装置２０と、調理指示装置３０と、表示装置４０、とを備えて構成される。

調理器１０は、例えばガスコンロであり、加熱領域に載置された調理物を加熱する。調理器１０は、混合気体を燃焼させる中空棒状の複数のバーナ部１０ａを有する。画像領域４０ａ内の画像は調理器１０の加熱領域を図示している。画像領域４０ａ内に示すように、加熱領域は、複数の加熱領域Ａ～Ｆに分けられる。なお、画像領域４０ａ内の詳細は後述する。

本実施形態に係る複数の加熱領域Ａ～Ｆは、例えば、中空棒状のバーナ部１０ａを２分割し、２分割した分割領域を複数合わせた領域であるが、これに限定されない。例えば、加熱領域Ａ～Ｆを隣接する数本分のバーナ部１０ａごとに対応させてもよい。すなわち、この場合、隣接する複数のバーナ部１０ａが加熱領域Ａ～Ｆの中の一つに対応する。

図２は、バーナ部１０ａの概念図である。図２（ａ）はバーナ部１０ａの側面である。ｘ軸が水平面に平行な軸を示し、Ｚ軸が水平面に直交する鉛直方向の軸を示す。Ｚ軸の＋方向を鉛直上方として取り扱う。図２（ｂ）は、ａ－ａ’断面図である。図２に示すように、バーナ部１０ａは、例えば、混合気体を燃焼させるバーナと、バーナを覆う金属板と、スリットの入った金属製品とで構成される。このように、バーナ部１０ａは、例えば傾きを有して配置される。また、バーナ部１０ａの火力はそれぞれ異なっている。すなわち、バーナ部１０ａにはばらつきがあり、加熱領域Ａ～Ｆの火力にもばらつきが生じる。

調理物の種類は、例えばハンバーグ３００グラムなどの画一的な材料である。このため、調理人、例えば店舗の従業員によらず、画一的な材料の調理物に対しては、同等の調理結果が求められる。ところが、加熱領域Ａ～Ｆの温度は領域ごとに異なっている。一方で、加熱領域Ａ～Ｆの加熱温度を均一化することは一般に困難である。このため、同等の調理結果を得るために、調理物の加熱時間を加熱領域Ａ～Ｆ内ごとに変える必要がある。

第１撮像装置２０は、例えばサーモグラフィーであり、調理器１０の加熱領域Ａ～Ｆの温度分布画像を撮像する。第１撮像装置２０は、調理指示装置３０に接続されている。第１撮像装置２０は、調理器１０が作動中の期間には、温度分布画像を所定の時間間隔で撮像し、調理指示装置３０に出力する。

調理指示装置３０は、第１撮像装置２０が撮像した温度分布画像を用いて、複数の加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を指示する。調理指示装置３０の詳細な構成は、後述する。

表示装置４０は、例えば液晶画面を有するタッチパネルであり、調理指示装置３０が出力する画像を表示する。表示装置４０の画面には、例えば、加熱領域Ａ～Ｆの温度状態を表示する画像領域４０ａ、調理物の種類を示す画像領域４０ｂ、加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を示す画像領域４０ｃ、及び、別料理を選択する場合にタッチする画像領域４０ｄが設けられる。なお、画像領域４０ｃ内の加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間は、調理物に対する加熱調理が終了するまでの時間である。例えば、調理物が加熱領域Ａ～Ｆに載置された場合には、調理物が載置された加熱領域に対応する加熱時間は減少する。

また、表示装置４０は、タッチパネルのタッチ領域に応じて、調理者の指示情報を含む指示信号を調理指示装置３０に出力する。例えば、表示装置４０は、加熱領域Ａ～Ｆの中の指示された領域に対応する加熱領域の情報を含む調理開始信号を調理指示装置３０に出力する。この調理開始信号に基づき、画像領域４０ｃ内の調理物が載置された加熱領域に対応する加熱時間は減少を開始する。また、表示装置４０は、画像領域４０ｄが調理者に指示されると、画面遷移信号を調理指示装置３０に出力する。

図３は、調理指示装置３０の構成例を示すブロック図である。調理指示装置３０は、記憶部３０２と、制御部３０４と、取得部３０６と、入力部３０８と、検知部３１０と、指示部３１２と、表示制御部３１４とを、有する。

記憶部３０２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶部３０２は、制御部３０４が実行するプログラムや、各種のデータを記憶する。例えば、記憶部３０２は、調理物の種類ごとに温度と加熱時間との関係を示すテーブル（例えば後述する図４）を記憶している。調理物の種類は、例えばハンバーグ３００、２００、１００グラム、ステーキ４５０、３００、２００グラム、チキン３００、２００、１００グラム、ポーク３００、２００、１００グラムなどである。

制御部３０４は、プロセッサを含んで構成されており、必要なプログラムを記憶部３０２から読み出して実行することで、調理システム１全体の処理を制御する。すなわち、制御部３０４が、記憶部３０２に記憶されるプログラムを実行することにより、入力部３０８、検知部３１０、指示部３１２、および表示制御部３１４の各処理が実行される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ： ＡＳＩＣ）等の回路を意味する。また、本実施形態に係る入力部３０８、検知部３１０、指示部３１２、および表示制御部３１４のそれぞれは例えば回路により構成される。

取得部３０６は、第１撮像装置２０が撮像した温度分布画像を取得する。そして、取得部３０６は、取得した温度分布画像を時系列に記憶部３０２に記憶する。

入力部３０８は、表示装置４０から調理者の指示情報を含む指示信号を入力する。より具体的には、入力部３０８には、調理開始信号、画面遷移信号、および、後述する調理物指示信号などが入力される。これにより、調理指示装置３０には、例えば、調理物の種類、調理部を載置した加熱領域Ａ～Ｆなどの情報が入力部３０８を介して入力される。

検知部３１０は、取得部が取得した温度分布画像に基づき、加熱領域Ａ～Ｆの温度を検知する。より詳細には、検知部は、加熱領域Ａ～Ｆごとに対応する温度分布画像の画像領域に基づき、温度の代表値を検知温度として演算し、検知温度の情報を含む検知温度信号を出力する。例えば、検知部は、加熱領域Ａ～Ｆに対応する画像領域ごとの画素値の平均値、中間値、モード値などの代表値を検知温度として演算する。なお、本実施形態に係る検知部は、温度分布画像に基づき、加熱領域Ａ～Ｆの温度を検知するが、これに限定されない。例えば、検知部３１０は、加熱領域Ａ～Ｆごとの温度センサー（不図示）の測定値に基づき、加熱領域Ａ～Ｆの温度を検知してもよい。

指示部３１２は、検知部３１０が検知した温度に基づき、複数の加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を指示する。
図４は、記憶部３０２が記憶する温度と加熱時間の関係を示すテーブル例を示す図である。指示部３１２は、表示装置４０が出力する後述の調理物指示信号に基づき、調理の種類に対応するテーブルを読み込む。続けて、指示部３１２は、このテーブを用いて、検知部３１０が検知した検知温度に対応する加熱時間を複数の加熱領域Ａ～Ｆごとに指示する。すなわち、指示部３１２は、複数の加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。また、指示部３１２は、上述のように複数の加熱領域Ａ～Ｆの中に加熱に適さない領域、例えば１７０度以下又は２３０度以上の領域に対応させて「不適」の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。このように、指示部３１２は、複数の加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度に基づき、複数の加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間と、調理物の種類とを、表示制御部３１４を介して表示装置４０に表示させる。

また、指示部３１２は、調理開始信号が入力された時点からの経過時間に応じて、時間を減少させた加熱時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に順次に出力する。これにより、画像領域４０ｃ（図１）内の調理物が載値された加熱領域に対応する加熱時間が減少を開始する。

表示制御部３１４は、表示装置４０内に画像（図１、図５、図６など）を表示させる制御を行う。
図５は、調理対象を選択するための画像例を示す図である。表示制御部３１４は、例えば、表示装置４０から画面遷移信号が入力部３０８に入力されると、図５に示す調理対象を選択する画像を表示装置４０に表示する。表示装置４０は、この画像上のいずれかの領域が調理者に指示されると、指示領域に対応した調理物の種類の情報を含む調理物指示信号を調理指示装置３０に出力する。例えば、表示装置４０は、チキン２００グラムに対応する画像領域が指示されると、チキン２００グラムの情報を含む調理物指示信号を指示装置３０に出力する。

図６は、図５でチキン２００グラムが指示された場合に表示される画像例を示す図である。図６に示すように、表示制御部３１４は、チキン２００グラムの情報を含む調理物指示信号が入力部３０８を介して入力されると、チキン２００グラムに対応する画像を生成し、表示装置４０に表示させる制御を行う。なお、上述の図１に表示される画像例は、ハンバーグ３００グラムの情報を含む調理物指示信号が入力部３０８を介して入力された場合の画像である。

より詳細には、表示制御部３１４は、画像領域４０ａには、第１撮像装置２０が撮像した温度分布画像に基づく画像を表示する。例えば、表示制御部３１４は、温度分布画像の画素値に応じた色を割りあてたカラー画像を画像領域４０ａに表示する。また、表示制御部３１４は、複数の加熱領域Ａ～Ｆに対応する模式的な領域ごとに検知部３１０が検知した温度に応じた色で着色したカラー画像を画像領域４０ａに表示してもよい。

また、表示制御部３１４は、調理物の調理に適さない温度域の加熱領域を示す表示形態の画像を画像領域４０ａに表示する。より具体的には、指示部３１２が加熱領域Ａ～Ｆの内のいずれかに対して「不適」である情報を含む加熱時間信号を出力している場合には、「不適」に対応する加熱領域を示す表示形態の画像を画像領域４０ａに表示する。例えば、表示制御部３１４は、画像領域４０ａ内の「不適」に対応する加熱領域Ａを黒色画像４０ｅで表示する。

表示制御部３１４は、画像領域４０ｂには、調理物の種類の情報を含む調理物指示信号に基づく画像を表示する。例えば、調理物指示信号に「チキン２００グラム」の情報が含まれている場合には、「チキン２００グラム」と表示する。また、表示制御部３１４は、画像領域４０ｃには、加熱領域Ａ～Ｆのそれぞれに対する加熱時間を表示する。

以上が本実施形態に係る構成の説明であるが、以下に本実施形態に係る調理システム１の動作例を説明する。

図７は、第１実施形態による調理システム１の処理動作を説明するフローチャートである。ここでは、調理物の種類の中から「チキン２００グラム」が選択された場合の処理例を説明する。

まず、調理者は、表示装置４０の画像領域４０ｄをタッチする。これにより、表示装置４０は、画面遷移信号を表示制御部３１４に出力する。表示制御部３１４は、調理物の種類を選択するための画面（図５）を表示装置４０に表示する。そして、調理者は、表示装置４０に表示される調理物の種類の中から調理する調理物「チキン２００グラム」に対応する領域をタッチし、調理物の種類を調理システム１に入力する（ステップＳ１００）。続けて、表示装置４０は、入力部３０８を介して調理物指示信号を表示制御部３１４に出力し、表示制御部３１４は、入力された調理物の種類「チキン２００グラム」に対応する画像（図６）を表示装置４０に表示する。

次に、第１撮像装置２０は、調理器１０の加熱領域Ａ～Ｆの温度分布画像を所定の時間間隔で撮像し、入力部３０８を介して順にする（ステップＳ１０２）。続けて、第１撮像装置２０は、温度分布画像を記憶部３０２に記憶する。

次に、検知部３１０は、現フレームの温度分布画像を記憶部３０２から読み出し、加熱領域Ａ～Ｆごとの温度平均を検知温度として演算する（ステップＳ１０４）。続けて、検知部３１０は、検知温度の情報を含む検知温度信号を指示部３１２と表示制御部３１４に出力する。

次に、指示部３１２は、テーブル（図４）を用いて、検知温度信号に基づく加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。表示制御部３１４は、表示装置４０の画像領域４０ｃに加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を表示し、調理者に指示する（ステップＳ１０６）。また、表示制御部３１４は、検知部３１０が検知した検知温度に基づく、加熱領域Ａ～Ｆごとの温度を示す形態の画像を表示装置４０の画像領域４０ａに表示する。

このように、指示部３１２は、検知部３１０が検知した加熱領域Ａ～Ｆごとの温度に基づき、加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を、表示制御部３１４を介して表示指示する。そして、表示制御部３１４は、指示部３１２が指示した加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を表示装置４０に表示する。

図８は、調理物が調理器１０に載置されてからの調理システム１の処理動作例を説明するフローチャートである。ここでは、調理者が調理器１０の加熱領域Ａ～Ｆのいずれかに調理物を載置した後の処理例を説明する。

まず、指示部３１２は、表示装置４０から調理開始信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２００）。調理開始信号が入力されていない場合（ステップＳ２００のＮＯ）、判定処理を繰り返す。一方で、調理開始信号が入力された場合（ステップＳ２００のＹＥＳ）、指示部３１２は、調理開始信号が入力された時点からの経過時間に応じた残り時間を演算し、残り時間の情報を含む加熱時間信号を生成する（ステップＳ２０２）。続けて、指示部３１２は、残り時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。

次に、表示制御部３１４は、残り時間の情報を含む加熱時間信号に応じて、表示装置４０の画像領域４０ｃ内の調理物が載置された加熱領域に対応する領域に残り時間を表示し、調理者に指示する（ステップＳ２０４）。

次に、指示部３１２は、加熱時間が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。加熱時間が終了した場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、すなわち、残り時間が０となった場合に、調理開始信号に対応する加熱領域に対する加熱時間の減算処理を終了し、全体処理を終了する。一方で、加熱時間が終了していない場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０２からの処理を繰り返す。

このように、指示部３１２は、調理開始信号が入力されると、調理開始信号が入力された時点からの経過時間に応じた残り時間を演算し、残り時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。これにより、表示制御部３１４は、画像領域４０ｃ（図６）内の調理物が載値された加熱領域に対応する加熱時間の減少を開始する。

以上のように、本実施形態によれば、指示部３１２が加熱領域Ａ～Ｆごとの温度に基づき、加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を、表示制御部３１４を介して表示装置４０に表示させることとした。これにより、調理者によらず加熱時間を客観的に取得可能である。このため、調理者の経験に左右されることなくより適切な加熱時間により調理を行うことが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る調理指示装置３０は、加熱領域Ａ～Ｆの内の調理物が載置された加熱領域及び時間を検知する載置検知部３１６を備える点で第１実施形態と相違する。以下では、第１実施形態と相違する点に関して説明する。

図９は、第２実施形態による調理指示装置３０の構成を示すブロック図である。図９に示すように、載置検知部３１６を更に備える点で第１実施形態に係る調理指示装置３０と相違する。

載置検知部３１６は、複数の加熱領域Ａ～Ｆの内の調理物が載置された加熱領域及び時間を検知する。載置検知部３１６は、調理物が載置される前の加熱領域Ａ～Ｆの温度と、調理物が載置された後の加熱領域Ａ～Ｆの温度との温度差に基づき、調理物が載置された加熱領域及び時間を検知する。より具体的には、前フレームの温度分布画像に対する加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度と、現フレームの温度分布画像に対する加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度と、の温度差を演算し、温度変化が所定の閾値を超えた場合に、調理物が載置されたことを検知する。そして、載置検知部３１６は、加熱領域Ａ～Ｆの内の調理物が載置された加熱領域及び現フレームの時間の情報を含む調理開始信号を指示部３１２に出力する。上述のように、指示部３１２は、調理開始信号が入力されると、調理物が載置された加熱領域に対する残り時間の演算を開始し、残り時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。

図１０は、載置検知部３１６の処理動作例を示すフローチャートである。ここでは、加熱領域Ａ～Ｆのいずれかに調理物が載置された場合の検知処理例を説明する。

まず、取得部３０６は、第１撮像装置２０が撮像した温度分布画像を取得する（ステップＳ３００）。続けて、取得部３０６は、取得した温度分布画像を記憶部３０２に記憶する（ステップＳ３００）。

次に、検知部３１０は、現フレームの温度分布画像を記憶部３０２から取得し、加熱領域Ａ～Ｆごとの平均温度を検知温度として演算し（ステップＳ３０２）、載置検知部３１６に出力すると共に記憶部３０２に記憶する。

次に、載置検知部３１６は、前フレームの温度分布画像における加熱領域Ａ～Ｆごとの平均温度を検知温度として記憶部３０２から取得する。そして、載置検知部３１６は、前フレームの加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度と、現フレームの加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度と、の差分値を加熱領域Ａ～Ｆごとに演算する（ステップＳ３０４）。

載置検知部３１６は、加熱領域Ａ～Ｆごとの差分値の絶対値が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ３０６）。所定値は、例えば８０度である。調理物が加熱領域Ａ～Ｆのいずれかに載置されると、載置された加熱領域では、調理物の表面温度が温度分布画像として撮像される。加熱前の調理物の表面温度は室温程度であるので、調理物の載置された加熱領域の平均温度は例えば２００度前後から６０度前後以下に低下する。載置検知部３１６は、このような現象に基づき、調理物が加熱領域Ａ～Ｆのいずれかに載置されたか否かを判定する。

加熱領域Ａ～Ｆごとの差分値のいずれもが所定値以上でない場合（ステップＳ３０６のＮＯ）、ステップＳ３００からの処理を繰り返す。一方で、加熱領域Ａ～Ｆごとの差分値のいずれかが所定値以上である場合（ステップＳ３０６のＹＥＳ）、載置検知部３１６は、調理物の載置を検知する（ステップＳ３０８）。続けて、載置検知部３１６は、所定値以上である加熱領域及び現フレームの撮像時間の情報を含む調理開始信号を指示部３１２に出力し、調理物の載置された加熱領域の載置検知処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、載置検知部３１６は、前フレームの加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度と、現フレームの加熱領域Ａ～Ｆごとの検知温度と、の差分値を加熱領域Ａ～Ｆごとに演算する。そして、差分値が所定値以上である加熱領域に調理物が載置されたと検知することとした。調理物の載置された加熱領域の平均温度は急峻に低下するので、差分値を演算することにより、調理物が載置された加熱領域および時間をより正確に検知できる。これにより、調理者が調理物を載置した加熱領域を手動で指示する手間が無くなり、より効率的に調理物の調理を行うことが可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る調理指示装置３０は、加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間を予測する予測部３１８を備える点で第１実施形態に係る調理指示装置３０と相違する。以下では、第１実施形態と相違する点に関して説明する。

図１１は、第３実施形態による調理指示装置３０の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、予測部３１８を備える点で第１実施形態に係る調理指示装置３０と相違する。

図１２は、調理物の表面温度の時間変化例を示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は温度分布画像から得られた調理物の表面温度を示す。温度変換曲線１２００は、基準となる平均的な調理物の表面温度の時間変化を示す。平均的な調理物の表面温度は、加熱初期の段階ではより短時間で温度が上昇し、時間経過とともに温度上昇がなだらかになる傾向がある。直線１２０２は、所定の基準温度を示している。例えば基準温度は６０度である。

また、加熱初期の段階での曲線１２００における立ち上がりの傾きは直線１２０４で示される。すなわち、この直線１２０４は、曲線１２００における立ち上がりの接線を示している。これに対して、加熱が進みやすい調理物における加熱初期の段階での温度変換曲線の立ち上がりの傾きは直線１２０６で示される。一方で、加熱が進みにくい調理物における加熱初期の段階での温度変換曲線の立ち上がりの傾きは直線１２０８で示される。基準温度における、直線１２０６と直線１２０４との時間差はｔ２であり、直線１２０８と直線１２０４との時間差はｔ４である。この場合、時間差ｔ２はマイナスであり、時間差ｔ４はプラスである。

均一的な加熱調理の結果を得るためには、直線１２０６の傾向を示す調理物には、基準の加熱時間よりも加熱時間を短くする必要があり、直線１２０８の傾向を示す調理物には、基準の加熱時間よりも加熱時間を長くする必要がある。このため、予測部３１８は、基準曲線１２００における立ち上がりの接線１２０４と予測対象の立ち上がりの接線１２０６、１２０８との所定の基準温度である直線１２０２における時間差ｔ２、ｔ４に基づき、基準の加熱時間を補正して、加熱時間を予測する。図１３に基づき、より具体的に予測部３１８の処理例を説明する。

図１３は、予測部３１８の予測処理例を示すフローチャートである。ここでは、図１２の基準曲線１２００、接線１２０６を例に説明する。

まず、予測部３１８は、調理開始信号が入力されると、現フレームの温度分画像を取得する。続けて、予測部３１８は、温度分画像内の調理開始信号に対応する加熱領域の低温領域を抽出し、低温領域の平均温度を表面温度として演算する（ステップＳ４００）。調理物の載置されていない領域の温度は例えば２００度前後であり、調理物の載置された領域の初期温度は例えば室温以下である。このため、予測部３１８は、例えば８０度以下の領域を低温領域として抽出し、平均温度を演算する。

次に、予測部３１８は、加熱領域における低温領域の平均温度が所定の基準温度に達したか否かを判定する（ステップＳ４０２）。予測部３１８は、基準温度に達していない場合（ステップＳ４０２のＮＯ）、ステップＳ４００からの処理を繰り返す。

一方で、基準温度に達した場合（ステップＳ４０２のＹＥＳ）、予測部３１８は、調理開始信号が入力された時点から基準温度に達するまでの表面温度曲線の接線１２０６を求める。続けて、予測部３１８は、接線１２０６が基準温度に達するまでの時間と基準の接線１２０４が基準温度に達するまでの時間との時間差ｔ２を求め、基準の加熱時間の修正演算を行う（ステップＳ４０４）。すなわち、予測部３１８は、時間差ｔ２に所定の係数ｋを乗算し、基準の加熱時間に加算して、加熱時間の予測値を演算する。例えばｋ＝２．０であり、調理物ごとに実験的に定めることが可能である。

次に、予測部３１８は、加熱時間の予測値及び加熱領域の情報を含む加熱時間信号を表示制御部３１４に出力する。表示制御部３１４は、加熱時間信号に基づき、加熱領域の加熱時間を修正し、表示装置４０に表示する（ステップＳ４０６）。このように、予測部３１８は、調理物の表面温度が基準温度に到達するまでの時間に基づき、基準の加熱時間を補正することにより加熱時間を予測する。

以上のように、本実施形態によれば、予測部３１８は、表面温度曲線の接線１２０６、１２０８が基準温度に達するまでの時間を求め、基準の加熱時間の修正演算を行う。そして、表示制御部３１４は、修正演算した加熱時間信号に基づき、修正後の加熱時間を表示装置４０に表示することとした。これにより、調理物表面の温度上昇が早い傾向を示す調理物の加熱時間を短縮でき、逆に、調理物表面の温度上昇が遅い傾向を示す調理物の加熱時間を延長でき、調理物によらずより均一的に調理物の加熱調理を行うことが可能となる。

（第４実施形態）
第４実施形態に係る調理システム１は、ロボットアーム５０により、調理を全自動化可能である点で第１乃至４実施形態と相違する。以下では、第１乃至４実施形態と相違する点に関して説明する。

図１４は、第４実施形態に係る調理システム１の中のロボットアーム５０の制御系の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、ボットアーム５０の制御系は、調理器１０と、載置テーブル１２、１４と、第１撮像装置２０と、調理指示装置３０と、表示装置４０と、ロボットアーム５０と、第２撮像装置６０と、制御装置７０とを備える。

載置テーブル１２は、加熱前の調理物を載置する。例えばハンバーグ１２ａと、ステーキ１２ｂとをそれぞれ列状に並べて載置する。この載置は調理者が行ってもよい。載置テーブル１１４は加熱後の調理物を載置する。ロボットアーム５０は、例えば加熱後のハンバーグ１２ａを載置皿１４ａに載置し、加熱後のステーキ１２ｂを載置皿１４ｂに載置する。

ロボットアーム５０は、６軸の一般的なロボットアームである。ロボットアーム５０の先端部には、コテを把持可能であり、コテにより調理物を搬送する。なお、調理物の種類によれば、ロボットアーム５０の把持部により調理物を把持して、搬送してもよい。

第２撮像装置６０は、例えばＣＣＤカメラであり、調理器１０、載置テーブル１２、１４などのカラー画像を撮像する。第２撮像装置６０は、制御装置７０に接続されており、所定の時間間隔で撮像したカラー画像を制御装置７０に出力する。

制御装置７０は、第２撮像装置６０が撮像したカラー画像、及び調理指示装置３０から入力される加熱時間に関する情報に基づき、ロボットアーム５０を制御する。制御装置７０の詳細な構成は後述する。

図１５は、ボットアーム５０の制御系に加えて、店舗システム９０を含む調理システム１の構成例を示すブロック図である。図１５に示すように、店舗システム９０を含む調理システム１の構成は、携帯端末８０と、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌｅｓ）システムなどの店舗システム９０と、データサーバ１００と、表示装置１１０とを更に備える。

携帯端末８０は、顧客の注文を受ける装置であり、卓番号、人数、注文内容、注文受け時間、配膳時間などをボタン操作により入力する。携帯端末８０の情報は店舗システム９０に無線送信される。

店舗システム９０は、携帯端末８０から入力された情報を記憶する。これにより、店舗システム９０は、会計処理を手入力なしで行うことが可能である。店舗システム９０は、卓番号、人数、注文内容、注文受け時間、配膳時間などの情報をデータサーバ１００に送信する。

データサーバ１００の記憶部１００ａは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶部１００ａは、店舗システム９０から送信されたデータと、データ処理部１００ｂにより処理されたデータを記憶する。

データ処理部１００ｂは、店舗システム９０から送信された注文内容、配膳時間などの注文データから調理物の種類を抽出し、加熱調理の開始順に記憶部１００ａに記憶する。調理指示装置３０及び制御装置７０のそれぞれは、記憶部１００ａから加熱調理の開始順に調理物の種類を読み込む。表示装置１１０は、例えばモニターであり、データサーバ１００及び制御装置７０の処理内容を表示する。

図１６は、制御装置７０の構成例を示すブロック図である。図１６に示すように、制御装置７０は、記憶部７０ａと、制御部７０ｂと、取得部７０ｃと、認識部７０ｄと、表示制御部７０ｅとを、有する。

記憶部７０ａは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶部７０ａは、制御部７０ｂが実行するプログラムや、各種のデータを記憶する。

制御部７０ｂは、プロセッサを含んで構成されており、ロボットアーム５０全体の処理を制御する。制御部７０ｂは、記憶部７０ａに記憶されるプログラムを実行することにより、各種の処理動作を行う。すなわち、制御部７０ｂが、記憶部７０ａに記憶されるプログラムを実行することにより、取得部７０ｃと、認識部７０ｄと、及び表示制御部７０ｅの各処理が実行される。なお、取得部７０ｃと、認識部７０ｄと、及び表示制御部７０ｅのそれぞれは回路により構成される。

取得部７０ｃは、第２撮像装置６０が撮像したカラー画像を取得する。そして、取得部７０ｃは、取得したカラー画像を時系列に記憶部７０ａに記憶する。

認識部７０ｄは、取得部７０ｃが取得したカラー画像に基づき、調理物の種類と位置を認識する。例えば、認識部７０ｄは、載置テーブル１２上の画像に対してラベリング処理を行い調理物の位置座標を認識する。続けて認識部７０ｄは、調理物の位置座標に対応するラベリング領域に対して一般的な認識処理を行い、形状が楕円又は円であればハンバーグ１２ａあると認識し、方形であればステーキ１２ｂであると認識する。店舗で提供するハンバーグ１２ａ、ステーキ１２ｂなどはほぼ同等の形状にカットされているので形状により調理物の種類を認識可能である。また、カラー画像の色により、チキン、ステーキ、ポークなどを識別することにより、認識精度を向上させることが可能である。なお、載置テーブル１２上の領域を調理物の種類ごとに予め分けておけば、ラベリング処理のみで調理物の種類と位置とを認識することも可能である。

また、認識部７０ｄは、取得部７０ｃが取得したカラー画像に基づき、皿の種類と位置を認識する。例えば、認識部７０ｄは、載置テーブル１４上の画像に対してラベリング処理を行い皿の位置座標を認識する。続けて認識部７０ｄは、皿の位置座標に対応するラベリング領域に対して一般的な認識処理を行い、形状が楕円又は円であればハンバーグ１２ａ用の載置皿１４ａであると認識し、方形であればステーキ１２ｂの載置皿１４ｂであると認識する。なお、載置テーブル１４上の領域を調理物の種類ごとに分けておけば、ラベリング処理のみで載置皿の種類と位置とを認識することも可能である。

表示制御部７０ｅは、ロボットアーム５０の処理動作の内容を表示装置４０に表示する。例えば、表示制御部７０ｅは、認識部７０ｄ及び調理指示装置３０の情報に基づき、「載置テーブル１２上からハンバーグ１２ａを加熱領域Ａに搬送中である」、「５分後に加熱領域Ａのハンバーグ１２ａを反転させる」、「加熱領域Ａからハンバーグ１２ａを載置テーブル１４上のハンバーグ１２ａ用の載置皿１４ａに搬送中である」などの定型文を表示装置４０に表示する。

以上が本実施形態に係る構成の説明であるが、以下に本実施形態に係る調理システム１の動作例を詳細に説明する。

図１７は、第４実施形態による調理システム１の処理動作を説明するフローチャートである。ここでは、店舗システム９０が注文を受けてからの処理例を説明する。

まず、データサーバ１００は、店舗システム９０から送信された注文データを受信し（ステップＳ５００）、記憶部１００ａに記憶する。続けて、データ処理部１００ｂは、注文データから調理物の種類を抽出し、配膳時間の情報などに基づき、加熱調理の開始順に記憶部１００ａに記憶する。調理指示装置３０及び制御装置７０のそれぞれは、記憶部１００ａに記憶された情報に基づき、次に調理する調理物の種類を取得する。

次に、制御装置７０の取得部７０ｃは、第２撮像装置６０が撮像したカラー画像を取得する（ステップＳ５０２）。続けて、認識部７０ｄは、取得部が取得したカラー画像に基づき、調理物の種類と位置を認識する（ステップＳ５０４）。

次に、制御部７０ｂは、調理指示装置３０から加熱領域Ａ～Ｆごとの加熱時間の情報を取得する（ステップＳ５０６）。制御部７０ｂは、認識部７０ｄの認識結果に基づき、ロボットアーム５０を制御し、載置テーブル１２上の調理対象である調理物を把持する。続けて、制御部７０ｂは、ロボットアーム５０を制御して、加熱領域Ａ～Ｆの中で加熱時間が最も短い加熱領域に調理物を搬送する（ステップＳ５０８）。

次に、制御部７０ｂは、加熱領域に調理物を載置してから調理物を裏返しにする第１時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５１０）。第１時間が経過していない場合（ステップＳ５１０のＮＯ）、ステップＳ５１０の処理を繰り返す。一方で、第１時間が経過した場合、制御部７０ｂは、ロボットアーム５０を制御し、加熱領域における調理物の上面と下面を入れ替える（ステップＳ５１２）。

次に、制御部７０ｂは、加熱領域に調理物を載置してから加熱時間である第２時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５１４）。第２時間が経過していない場合（ステップＳ５１４のＮＯ）、ステップＳ５１４の処理を繰り返す。一方で、第２時間が経過した場合、認識部７０ｄは、取得部が取得したカラー画像に基づき、皿の種類と位置を認識する（ステップＳ５１６）。続けて、制御部７０ｂは、ロボットアーム５０を制御し、加熱領域の調理物を載置テーブル１４上の対応する皿に搬送する（ステップＳ５１８）。表示制御部７０ｅは、調理対象物の加熱調理が終了したことを表示装置４０に表示し（ステップＳ５２０）、全体処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、データサーバ１００が、携帯端末８０から店舗システム９０を介して送信された注文データの中より調理対象である調理物を抽出する。続けて、制御部７０ｂは、認識部７０ｄの認識結果に基づき、ロボットアーム５０を制御し、載置テーブル１２上の調理対象である調理物を加熱領域に搬送する。また、制御部７０ｂは、調理指示装置３０の情報に基づき、調理物の加熱処理の終了を判断する。そして、制御部７０ｂは、認識部７０ｄの認識結果に基づき、ロボットアーム５０を制御し、加熱領域にある調理物を載置テーブル１４上の対応する皿に搬送する。このように、携帯端末８０に注文を入力すると、注文データに含まれる調理物をロボットアーム５０により自動的に加熱操作し、加熱処理を終えた調理物を載置テーブル１４上の対応する皿に搬送することが可能となる。これにより、調理者が調理物を加熱処理する手間が無くなり、より効率的に調理物の調理を行うことが可能となる。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１：調理システム、１０：調理器、３０：調理指示装置、４０：表示装置、５０：ロボットアーム、７０：制御装置、３０８：入力部、３１０：検知部、３１２：指示部、３１４：表示制御部、３１６：載置検知部、３１８：認識部。

Claims (13)

1. 調理器における加熱領域の温度を検知する検知部と、
   前記加熱領域の温度に基づき、前記加熱領域に載置される調理物に対する加熱時間を指示する指示部と、
   前記調理物の種類を入力する入力部と、
   を備え、
   前記調理器は、複数の前記加熱領域を有しており、
   前記検知部は、前記複数の前記加熱領域ごとの温度を検知し、
   前記指示部は、前記複数の前記加熱領域ごとの温度に基づき、前記複数の前記加熱領域ごとの前記加熱時間と、前記調理物の種類とを表示装置に表示させる、調理指示装置。
2. 前記指示部は、前記加熱領域の温度と前記調理物の種類とに基づき、前記加熱時間を指示する、請求項１に記載の調理指示装置。
3. 前記指示部は、前記調理物の調理に適さない温度域の前記加熱領域を示す表示形態を表示装置に表示させる、請求項１に記載の調理指示装置。
4. 前記複数の前記加熱領域の中から前記調理物が載置された前記加熱領域及び時間を検知する載置検知部を更に備え、
   前記指示部は、前記検知された前記加熱領域及び前記時間に基づき、前記検知された前記加熱領域における前記加熱時間を前記時間からの経過時間に応じて減少させる、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の調理指示装置。
5. 前記載置検知部は、前記調理物が載置される前の前記加熱領域の温度と、前記調理物が載置された後の前記加熱領域の温度との温度差に基づき、前記調理物が載置された前記加熱領域及び前記時間を検知する、請求項４に記載の調理指示装置。
6. 前記検知部は、サーモグラフィーで撮像された温度分布画像に基づき、前記複数の前記加熱領域ごとの温度を検知しており、
   前記指示部は、前記温度分布画像における前記複数の前記加熱領域ごとの温度に基づき、前記複数の前記加熱領域ごとの前記加熱時間を指示する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の調理指示装置。
7. 前記指示部は、前記加熱領域の温度と前記加熱時間の関係を示す温度テーブルを用いて前記複数の前記加熱領域ごとの前記加熱時間を指示する、請求項６に記載の調理指示装置。
8. サーモグラフィーで撮像された前記調理物の表面温度に基づき、前記加熱時間を予測する予測部を更に備え、
   前記指示部は、前記予測部の予測した前記加熱時間を指示する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の調理指示装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の調理指示装置と、
   前記調理物を搬送可能なロボットアームと、
   前記ロボットアームの制御装置と、を備える調理システムであって、
   前記制御装置は、前記指示部が指示する前記複数の前記加熱領域ごとの前記加熱時間に基づき、前記複数の前記加熱領域ごとに載置されている前記調理物を、前記調理物が載置されている場所と異なる場所に搬送させる制御を前記ロボットアームに行う調理システム。
10. 前記制御装置は、前記指示部が指示する前記複数の前記加熱領域ごとの前記加熱時間に基づき、前記複数の前記加熱領域ごとに載置されている前記調理物の上面と下面を入れ替える制御を前記ロボットアームに行う請求項９に記載の調理システム。
11. 前記制御装置は、前記指示部が指示する前記複数の前記加熱領域ごとの前記加熱時間に基づき、前記複数の前記加熱領域と異なる保存領域から前記複数の前記加熱領域のいずれかの領域に前記調理物を搬送する制御を前記ロボットアームに行う請求項９又は１０に記載の調理システム。
12. 前記制御装置は、前記調理物の撮像された画像を用いて認識した前記調理物の種類と位置に基づき、前記ロボットアームに前記調理物の搬送を行わせる請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の調理システム。
13. 調理器における加熱領域の温度を検知し、検知温度を出力する工程と、
    前記加熱領域の温度に基づき、前記加熱領域に載置される調理物に対する加熱時間を出力する工程と、
    前記調理物の種類の情報を含む調理物指示信号を入力する入力工程と、
    を備え、
    前記調理器は、複数の前記加熱領域を有しており、
    前記検知温度を出力する工程は、前記複数の前記加熱領域ごとの温度を検知し、
    前記加熱時間を出力する工程は、前記複数の前記加熱領域ごとの温度に基づき、前記複数の前記加熱領域ごとの残り時間の情報を含む加熱時間信号を表示制御部に出力し、前記表示制御部が前記調理物指示信号、及び前記加熱時間信号に基づき、前記加熱領域ごとの前記加熱時間と前記調理物の種類とを表示装置に表示させる、調理指示方法。

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