JPH0339397B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、加熱室内におかれた食品の形状を認
識し、その認識結果に基づき加熱条件を自動的に
決定するようにした電子レンジなどの調理器に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、たとえば電子レンジなどの調理器にお
いては、調理者が操作パネル上のタイマを操作す
ることにより、加熱時間の設定が行われるように
なつている。このため、調理の都度タイマ操作が
必要となり、操作が面倒である。

そこで最近、このような欠点を改善するものと
して、加熱室内の食品を撮像器によつて撮影し、
その撮像器の出力により上記食品の形状を認識
し、その認識結果に基づき加熱時間などの加熱条
件を決定し、その加熱条件に応じて加熱動作を行
うようにしたものが考えられた。しかしながら、
これには次のような問題があつた。

すなわち、加熱室内の照明は20ワツト程度の庫
内灯だけであるので、撮像器の安定な動作が得ら
れない。たとえば撮像器の感度と加熱室内の明る
さ（ワツト数）との関係は第１図に示すようにな
り、従来からの20ワツト程度の庫内灯だけでは撮
像器の動作はきわめて不安定である。このため、
食品の形状を正確かつ確実に認識できず、その結
果、常に正確な加熱条件を得ることができない。
なお、撮像器の充分に安定した動作を得るには概
略100ワツト程度以上の照明灯が必要である。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、撮像器の安定な動作が得
られ、食品の形状を正確かつ確実に認識できる調
理器を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、加熱室内の食品を撮像器によつて撮
影し、その撮像器の出力により上記食品の形状を
認識し、その認識結果に基づき加熱時間などの加
熱条件を決定し、その加熱条件に応じて加熱動作
を行うようにした調理器において、加熱室内を照
明する撮影用光源を設けることによつて、撮像器
の安定な動作が得られるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第２図は本発明に係る電子レンジの操作パネル
を示すもので、１は加熱時間などをデジタル表示
する表示部、２はキーボード部である。上記キー
ボード部２は、食品の種類（たとえば肉、野菜、
液体など）を選択する食品選択キー３，…、食品
の形状認識を行わせるための形状認識キー４、加
熱動作をスタートさせるためのスタートキー５な
どで構成される。

第３図は本発明に係る電子レンジの構成を概略
的に示すものであり、すなわち、６は加熱室で、
この加熱室６内の底部には食品７を載置するター
ンテーブル（棚板）８が設けられており、このタ
ーンテーブル８はモータ９によつて回転される。
また、加熱室６の一側壁には、加熱手段としての
マグネトロン１０が装着されていて、このマグネ
トロン１０からの高周波が加熱室６内に放射され
ることにより、ターンテーブル８上の食品７が加
熱調理されるようになつている。上記マグネトロ
ン１０は、高圧トランスおよび整流回路などから
なる電源回路１１に接続され、この電源回路１１
は、電力制御素子としてのトライアツク１２を介
して交流電源１３に接続される。上記トライアツ
ク１２は後述する主制御部２４によつてオン−オ
フ制御される。

また、加熱室６の一側面には照明窓１４が形成
されており、この照明窓１４と対向する加熱室６
の外側部に庫内灯（照明灯）１５が設けられてい
る。この庫内灯１５は、照明窓１４を介して加熱
室６内を照明するものであり、電源１３に接続さ
れたランプ駆動回路１６で駆動される。上記ラン
プ駆動回路１６は、電源１３からの交流電圧を所
定の直流電圧に変換し、その直流電圧によつて庫
内灯１５を駆動するものである。また、加熱室６
の天井面所定部位には撮影用照明窓１７が形成さ
れており、この照明窓１７と対向する加熱室６の
上部に撮影用光源（たとえばランプ）１８が設け
られている。この撮影用光源１８は、後述するエ
リアセンサ２２による撮影時、照明窓１７を介し
て加熱室６内、特に食品７の部分を照明するもの
で、エリアセンサ２２が安定な動作をするに必要
な光量のワツト数を有しており、リレー接点１９
を介してランプ駆動回路１６に接続される。上記
リレー接点１９は後述する主制御部２４によつて
オン−オフ制御される。さらに、加熱室６の天井
面略中央部には食品撮影用の開口部２０が形成さ
れており、この開口部２０と対向する加熱室６の
上部には、光学系２１を介して撮像器としての
CCD形エリアセンサ２２が設けられている。上
記エリアセンサ２２は、センサ駆動回路２３によ
つて走査駆動されることにより、光学系２１およ
び開口部２０を介してターンテーブル８上の食品
７を撮影し、電気信号に変換するものである。上
記センサ駆動回路２３は、たとえばCPU（セント
ラル・プロセツシング・ユニツト）を主体に構成
される主制御部２４に接続される。また、主制御
部２４には、前記表示部１およびキーボード部２
がそれぞれ接続される。

次に、上記のような構成において動作を説明す
る。まず、図示しない電源スイツチを投入するこ
とにより、ランプ駆動回路１６に電源が供給さ
れ、庫内灯１５が点灯する。次に、調理すべき食
品７をターンテーブル８上に載し、しかるのち食
品選択キー３，…内の上記食品７と対応するキー
３を選択操作する。これにより、食品７の種類が
選択指定され、主制御部２４に入力される。次
に、形状認識キー４を押すことにより、その信号
を受けた主制御部２４は、リレー接点１９をオン
させて撮影用光源１８を点灯せしめるとともに、
センサ駆動回路２３を動作させてエリアセンサ２
２を走査駆動し、ターンテーブル８上の食品７を
撮影する。この撮影動作によるエリアセンサ２２
の出力は、センサ駆動回路２３を介して主制御部
２４に送られる。主制御部２４は、エリアセンサ
２２の出力に基づき食品７の形状（大きさ）を認
識し、その認識結果に基づき時間換算（加熱時間
の算出）などの演算処理を行う。この場合、第４
図に示すような特性データに基づき加熱時間の算
出を行う。すなわち、一般に食品の種類（たとえ
ば肉、野菜、液体など）により、同じような形状
でも比重が異なり、よつて食品の重量が異なる。
また、食品の誘電率および誘電正接なども異な
る。したがつて、第４図に示すように食品の種類
により形状に対する加熱時間が異なる。そこで、
第４図に示すような食品の種類ごとの形状に対す
る加熱時間の特性データをあらかじめ主制御部２
４内に記憶しておき、食品選択キー３，…で食品
の種類が選択されると、対応する特性データに基
づき加熱時間の算出（時間換算）を行うものであ
る。

このようにして、加熱時間の算出が終了する
と、主制御部２４はその時間を表示部１に表示せ
しめるとともに、リレー接点１９をオフさせて撮
影用光源１８を消灯せしめる。したがつて、庫内
灯１５のみが点灯状態となる。しかして、表示部
１に加熱時間が表示されると、ここでスタートキ
ー５を押すことにより、その信号を受けた主制御
部２４は、トライアツク１２をオンせしめてマグ
ネトロン１０を発振動作させ、加熱動作を開始す
る。そして、主制御部２４は、トライアツク１２
のオンと同時に前記算出した加熱時間を減算して
行き、零になつたところでトライアツク１２をオ
フせしめて加熱動作を停止させる。

このように、エリアセンサ２２の撮影動作時に
のみ点灯し、加熱室６内を照明する撮影用光源１
８を設けることにより、加熱室６内において食品
７を撮影するに充分な明るさが得られ、エリアセ
ンサ２２は充分に安定した動作を行うことが可能
となる。これにより、食品７の形状を正確かつ確
実に認識でき、その結果、常に正確な加熱条件を
得ることができる。また、食品７の撮影時以外の
不必要なときには撮影用光源１８を点灯させない
ので、省エネルギ効果も得られる。

なお、前記実施例では、庫内灯１５および撮影
用光源１８をそれぞれ直流電圧によつて作動させ
たが、第５図に示すようにそれぞれ交流電圧によ
つて作動させるようにしてもよい。こうすること
によりランプ駆動回路１６が不要となり、コスト
の低下が図れる。さらに、この場合、上記交流電
圧の位相を検出し、それに応じてエリアセンサ２
２の動作を制御することにより、撮影用光源１８
を交流電圧で作動させても、食品７の形状を正確
に認識できる。すなわち、撮影用光源１８を交流
電圧によつて点灯させた場合、第６図に示した通
り、電源１３の電圧（交流電圧）Ｖ（ｔ）を Ｖ（ｔ）＝Vm sin ωt としたとき、光源１８のパワー（光量に比例）Ｐ
（ｔ）は Ｐ（ｔ）＝Vm²／Ｒ＝Pm（１−cos2ωt） Pm＝α×Vm²／2R α：係数 Ｒ：光源１８の内部抵抗 となり、電源電圧の位相により発光量が異なつて
くる。このように光の量が変化すると、第１図か
ら明らかなようにエリアセンサ２２の感度が変化
する。このため、エリアセンサ２２による撮影精
度が低下し、正確な形状認識が不可能となる。そ
こで、第５図に示すように、電源１３の電圧位相
を位相検出回路２５によつて検出し、その検出信
号を主制御部２４へ供給することにより、エリア
センサ２２の動作を制御する。なお、上記位相検
出回路２５は、たとえば第７図に示すように抵抗
R₁〜R₆、ダイオードD₁，D₂、コンデンサＣおよ
びインバータ回路I₁，I₂を接続してなり、第８図
に示すような検出信号を出力する。すなわち、主
制御部２４は、位相検出回路２５から供給される
検出信号の立上りを検出すると、時間t₀の間だけ
センサ駆動回路２３を動作させてエリアセンサ２
２による撮影動作を行わせる。そして、再び上記
検出信号の立上りを検出するまでエリアセンサ２
２の動作は行わせない。これにより、エリアセン
サ２２の撮影動作中における光量の変化は、位相
検出による制御を行わない場合に比べて半分以下
となり、撮影精度が著しく向上するものである。
なお、上記時間t₀を短かくすれば更に精度が向上
する。

また、第９図に示すように、庫内灯１５のみを
交流電圧によつて作動させるようにしてもよい。
こうすることにより、庫内灯１５の分だけ消費電
力が小さくなり、ランプ駆動回路１６の回路部品
（特に整流器など）がその分だけ小電力形でよく
なるので、コストの低下が図れる。さらに、この
場合、エリアセンサ２２の動作時、庫内灯１５を
消灯せしめるように構成することにより、庫内灯
１５を交流電圧によつて点灯させたことによる影
響を除去できる。すなわち、庫内灯１５を交流電
圧によつて点灯させた場合、前記撮影用光源１８
と同様、第６図に示した通り、電源１３の電圧
（交流電圧）Ｖ（ｔ）を Ｖ（ｔ）＝Vm sin ωt としたとき、庫内灯１５のパワー（光量に比例）
Ｐ（ｔ）は Ｐ（ｔ）＝Vm²／Ｒ＝Pm（１−cos2ωt） Pm＝α×Vm²／2R α：係数 Ｒ：庫内灯１５の内部抵抗 となり、パワー（消費電力）が変化するため、そ
れに比例する発光量にも強弱が生じる。このよう
な光量の強弱がエリアセンサ２２の動作時に生じ
ると、このとき直流電圧によつて点灯している撮
影用光源１８の光量に対して変化を生ぜしめる
（第１０図参照）。このため、エリアセンサ２２の
感度が変化し、正確な形状認識が不可能となる。
そこで、第９図に示すように、庫内灯１５をリレ
ー接点２６を介して電源１３に接続し、上記リレ
ー接点２６を主制御部２４によつてオン−オフ制
御することにより、エリアセンサ２２の撮影動作
時のみ庫内灯１５を消灯せしめる。すなわち、エ
リアセンサ２２の撮影動作時はリレー接点２６を
オフせしめ、撮影動作（加熱時間の算出）が終了
するとリレー接点２６をオンせしめるものであ
る。

また、前記実施例では、スタートキー５の操作
によつて加熱動作をスタートさせるようにした
が、たとえば加熱時間の算出が終了すると同時に
自動的にスタートさせるようにしてもよい。ま
た、加熱条件として加熱時間だけを算出したが、
さらに最適な加熱出力をも算出し、その加熱出力
によつて加熱動作させるようにしてもよい。ま
た、撮像器としてCCD形エリアセンサを用いた
が、たとえばMOS形エリアセンサなどの他の撮
像素子、あるいは撮像管などを用いてもよい。さ
らに、電子レンジに適用した場合について説明し
たが、たとえば加熱手段として電気ヒータあるい
は誘導加熱手段を用いた調理器にも同様に適用で
きる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、撮像器の
安定な動作が得られ、食品の形状を正確かつ確実
に認識できるなど、種々の効果が期待できる調理
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮像器の感度と加熱室内の明るさとの
関係を示す特性図、第２図ないし第４図は本発明
の一実施例を示すもので、第２図は操作パネルの
平面図、第３図は全体的な構成図、第４図は食品
の形状に対する加熱時間の特性を示す特性図、第
５図ないし第８図は本発明の他の実施例を示すも
ので、第５図は全体的な構成図、第６図は電源電
圧に対する光量の変化状態を示す図、第７図は位
相検出回路の構成図、第８図は位相検出回路の出
力信号を示す図、第９図および第１０図は本発明
の更に他の実施例を示すもので、第９図は全体的
な構成図、第１０図はエリアセンサの光感度特性
を示す特性図である。 ６……加熱室、７……食品、１０……マグネト
ロン、１３……交流電源、１５……庫内灯（照明
灯）、１６……ランプ駆動回路、１８……撮影用
光源、１９……リレー接点、２２……エリアセン
サ（撮像器）、２３……センサ駆動回路、２４…
…主制御部、２５……位相検出回路、２６……リ
レー接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱室内におかれた食品を撮影する撮像器
   と、この撮像器の出力により前記食品の形状を認
   識しその認識結果に基づき加熱時間などの加熱条
   件を決定する手段と、この手段で決定された加熱
   条件に応じて動作し前記加熱室内の食品を加熱す
   る加熱手段と、前記加熱室内を照明する撮影用光
   源とを具備したことを特徴とする調理器。 ２ 前記撮影用光源は撮像器の動作時のみ作動さ
   せるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の調理器。 ３ 前記撮影用光源として交流電圧によつて作動
   する光源を用いたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の調理器。 ４ 前記交流電圧の位相を検出し、その検出結果
   に応じて撮像器の動作を制御するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の調理
   器。 ５ 前記撮影用光源として直流電圧によつて作動
   する光源を用いたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の調理器。 ６ 交流電圧によつて作動し加熱室内を照明する
   照明灯を更に具備し、撮像器の動作時この照明灯
   を消灯せしめるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第５項記載の調理器。