JPH035622A

JPH035622A - 調理制御装置

Info

Publication number: JPH035622A
Application number: JP1136920A
Authority: JP
Inventors: Sumio Horiike; 純夫堀池
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1991-01-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この発明は食品の調理進行状態に応じて調理制御を行う
調理制御装置に関する。

（′ｂ）従来の技術加熱により食品を調理する場合、通常、食品の調理具合
をみながら、火力や加熱時間を調整している。

例えば、焼き魚の調理では、匂いや焦げ目などの色によ
って魚の焼き具合を判断し、火力や加熱時間を調整して
いる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題ところが、このような従来の加熱調理方法では、におい
や色による調理具合の判断および火力調整などは調理を
行う人の勘や経験を要するものである。もっとも、にお
いセンサや温度センサを用いて食品の調理完了状態を検
知して自動調理を行う装置もあるが、においや温度など
人力情報がアナログ情報であるため、従来のシーケンシ
ャルな制御では確実な調理制御を行うことが困難であっ
た。

この発明の目的は、調理を行う人の勘や経験によらず、
最適な調理制御を容易に行えるようにした調理制御装置
を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段この発明の調理制御装置は、調理の進行状態に応じて発
せられる食品のにおいを検出するにおいセンサと、食品
の温度を計測する温度センサと、この温度センサの出力
と前記においセンサの出力からファジィ推論により食品
の加熱量を決定するファジィ推論手段を設けたことを特
徴としている（８１作用この発明の調理制御装置においては、においセンサが調
理の進行状態に応じて発せられる食品のにおいを検出し
、温度センサが食品の温度を計測する。また、ファジィ
推論手段は温度センサの出力とにおいセンサの出力から
ファジィ推論を行い、食品の加熱量を決定する。

ファジィ推論手段は公知のようにファジィ演算を行うフ
ァジィ演算部と確定値演算を行うデファジファイ部とで
構成され、ファジィ演算部は予め定められたファジィル
ールに従ったメンバーシップ関数発生器を備え、入力さ
れる変数に対するメンバーシップ値（所属値）を演算す
るとともに、その結果に基づいて演算した推論値をデフ
ァジファイ部に対して出力する。ファジィルールは、１
ｆ（ｘ、＝Ａ　ａｎｄ　ｘｚ＝８・・−）　ｔｈｅｎ（
ｙ＝Ｚ）の形式で表され、（ｘ、＝Ａ　ａｎｄ　Ｘｚ・
Ｂ・・・）は前件部、（ｙ＝Ｚ）は後件部と呼ばれる。

このファジィルールはにおいと温度および実際の調理具
合に基づき経験的に決められる。

第７図は上記のファジィルールに従って推論結果を出力
する一つの公知の手法を説明するための図である。

同図（Ａ）、　　（Ｂ）は前件部の２つの変数（Ｘ＋、
Ｘｚ）に対応するメンバーシップ関数を示し、同図（Ｃ
）は後件部に対応するメンバーシップ関数を表す。ここ
では前件部のメンバーシップ関数を２つ示しているが前
件部の変数の種類が増えればメンバーシップ関数もその
分増える。各図において横軸は変数の値を表し、縦軸は
メンバーシップ値（所属度）を表す。

今、前件部の第１項目の変数ｘ、の値がｘｌであるとす
ると、そのときの所属度は０．５である（同図（Ａ）参
照）。また、前件部の第２項目の変数ｘ２の値がｘ　２
１とすると、そのときの所属度は０．３である（同図（
Ｂ）参照）。このような場合、ファジィ演算部ではそれ
ぞれの所属度の中の最も小さな値をとる。すなわち上記
の例では所属度０．３を選ぶ。次にＺに対応するメンバ
ーシップ関数を上記の所属度０．３のところで頭切りを
行い、下側の台形部Ｓの重心位置ｙ“を求める。そして
このｙ′を推論結果として出力する１つのルールに対し
ては以上のような推論を行うが一最には複数のルールを
設定する。この場合には各ルール毎に第７図（Ｃ）に示
す推論結果が出力される。そして各ルール毎に出力され
た台形部を論理和し、その論理和した部分（第７図（Ｄ
）の斜線領域）の重心ｙ・を推論の確定値として出力す
る。

以上の推論手法において、前件部に対する所属度の論理
積演算（小さい方の所属度を選ぶ演算）ルールと、後件
部に対する台形部の論理和演算ルールを、ｍｉｎｉ−ｍ
ａｘルールと呼ぶ。

この発明においては、上記のような推論手法をファジィ
推論手段で実行することにより、調理の進行状態の判定
およびこれに基づ（最適な加熱量による調理が可能とな
る。

（ｆ）実施例この発明の調理制御装置を用いた調理装置の構成を第１
図に示す。第１図において８は調理すべき食品（例えば
魚）、７は食品８を加熱するガスバーナである。また、
１は食品８の表面温度を検出する温度センサ、２は食品
８から発せられるにおい（所定成分のガス）を検出する
においセンサである。ファジィ推論装置３は温度センサ
１の出力信号Ｘ１およびにおいセンサ２の出力信号Ｘ２
を入力変数してファジィ推論を行い、ガス供給量制御信
号■および調理完了までの残り時間制御信号Ｔを出力す
る。タイマ４は信号Ｔに相当する時間だけガス弁制御回
路５の制御時間を制御する。

ガス弁制御回路５は、タイマ４の作動中に前記信号Ｖに
応じてガス弁６を制御して、前記バーナ７に対するガス
供給流量を制御する。従って食品８は、現在から信号Ｔ
に相当する時間だけ、信号■に相当する火力で加熱され
る。

前記においセンサとしては、例えは水晶振動子に、にお
い（所定成分のガス）に感応するガス感応膜を被覆した
センサを用いることができる。このタイプのセンサは、
ガス感応膜ににおい（所定成分のガス）が吸着し、その
吸着量に応じて（比例して）ガス感応膜の重量が変化す
る。従ってガス感応膜が被覆されている水晶振動子の共
振振動数はにおい（所定成分のガス）の吸着量に応じて
変化する。前記センサを発振回路に用いた場合の、ガス
濃度に対する発振周波数の変化の例を第４図に示す。こ
のように発振周波数によって所定成分のガス濃度を検知
することができる。また、においセンサとしてその他に
、所定成分のガス吸着量によって電気抵抗値の変化する
半導体ガスセンサを用いることもできる。

食品の表面温度を検知する温度センサとしては焦電温度
センサを用いることができる。

本実施例において温度センサの出力Ｘ１、においセンサ
の出力Ｘ２を入力変数とし、ガス供給量制御信号■およ
び調理残時間制御信号Ｔを表現するための推論ルールを
第２図に示す。

第２図において温度センサの出力Ｘ１の各記号はＳ−表
面温度が低いＭ：表面温度が中程度であるＬ二表面温度が高いを意味している。

また、においセンサの出力Ｘ２について各記号は、Ｓ：においが弱いＭ：においが中程度であるＬ：においが強いを意味している。

さらにマトリックスの内容はガス供給量制御信号Ｖおよ
び調理残時間制御信号Ｔを表し、■について各記号は、ＺＲ；火を止めるＳ二弱火にするＭ：中火にするＬ；強火にするを意味している。

また、Ｔについて各記号は、ＺＲ：調理を終了するＳ：調理残時間を短くするＭ：調理残時間を中程度にするＬ；調理残時間を長くするを意味している。

なお上記のあいまいな言語値を表現するＺＲ。

Ｓ、Ｍ、Ｌはそれぞれラベルと呼ばれる。

あいまいな言語値、すなわち上記のラベルを表現するメ
ンバシップ関数は第３図（Ａ）〜（Ｄ）に示すものを使
用する。同図（Ａ）は表面温度Ｘ１のメンバシップ関数
、（Ｂ）はにおいｘ２のメンバシップ関数、（Ｃ）は調
理残時間制御信号Ｔのメンバシップ関数、（Ｄ）はガス
供給量側′４Ｂ信号Ｖのメンバシップ関数をそれぞれ示
している。

第５図はファジィ推論装置の構成図である。前述したよ
うにファジィ推論装置はファジィ演算部４０とデファジ
ファイ部４１とで構成される。ファジィ演算部は第２図
に示した各推論ルールに従ってルール毎の推論結果Ｆｉ
を出力するために、前件部における所属度を演算するた
めのメンバシップ関数発生器と後件部での推論結果を出
力するためのメンバシップ関数発生器を備えている。各
ファジィルール演算部はルール毎に設けられるために、
合計４個設けられ、各ファジィ演算部の推論結果Ｆｉは
並列にデファジファイ部４１に出力される。

前記ファジィ演算部は第６図（Ａ＞に示すような構成に
ある。なお同図は第５図の最上部に示したファジィ演算
部の構成を示している。図示のとおり３個の汎用メンバ
シップ関数発生器５１〜５３を存し、各メンバシップ関
数発生器には表面温度Ｘ１に対応するラベルＳ、におい
ｘ２に対応するラベルＳ、ガス供給量制御信号および調
理残時間制御信号に対応するラベルＬが入力される。汎
用のメンバシップ関数発生器はこのラベルが入力される
ことによって、そのラベルに対応したメンバシップ関数
を発生する。例えば第６図（Ａ）に示すファジィ演算部
４０では、メンバシップ関数発生器５１および５２内で
第３図（Ａ）および（Ｂ）の一番左側に示されるメンバ
シップ関数が発生し、メンバシップ関数発生器５３では
第３図（Ｃ）および（Ｄ）の最も右側に示すメンバシッ
プ関数が発生する。

メンバーシップ関数発生器５１．５２の出力、即ち前件
部の各項の所属度は前件部論理積回路５４に出力され、
ここで前述のｍｉｎｉ−ｍａｘルールのｍ１ｎｉルール
によってより小さい方の所属度が選択される。その結果
が後件部論理積回路５５に送られる。この後件部論理積
回路５５では、メンバーシップ関数発生器５３で出力さ
れるメンバーシップ関数に前件部論理積回路５４からの
推論結果を当てはめて第７図（Ｃ）に示したような頭切
りを行い（論理積をとり）台形部を推論結果として出力
する。

デファジファイ部４１は第６図（Ｂ）に示す構成からな
る。図示するようにデファジファイ部４１は論理和回路
６０と確定値演算回路６１とで構成される。論理和回路
６０はｍｉｎｉ−ｍａｘルールのｍａＸルールを演算す
る部分であり、４個の各ファジィ演算部からの台形出力
（推論結果）を論理和し、第７図（Ｄ）にハンチングで
示したような領域を形成する。確定値演算回路６１はこ
の領域から重心位置を求め、ガス供給量制御信号■およ
び調理残時間制御信号Ｔを出力する。

なお、実施例ではファジィルールの後件部であるガス供
給量制御信号Ｖおよび調理残時間制御信号Ｔとが全ての
ルールについて同一ラベルであるため、単一のデファジ
ファイ部の出力をガス供給量制御信号■と調理残時間制
御信号Ｔとに兼用したが、ＶとＴがルール毎に独立した
ラベルをとる場合には、それぞれについてファジィ演算
部とデファジファイ部を設ければよい。

また、実施例はガスレンジについてであったが、この発
明は例えば電子レンジ等、他の熱源を用いる調理装置に
適用することもできる。

（ｇ１発明の効果この発明によれば、食品の調理具合の判断に基づく火加
減を自動制御させることができ、しかも勘や経験がファ
ジィ推論に反映されるため、勘と経験を有する調理人の
行うのと略同様の調理を確実に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の調理制御装置を用いた調理装置の構
成図、第２図は実施例において設定される推論ルールを
示す図、第３図（Ａ）〜（Ｄ）はメンバシップ関数を示
す図である。第４図はにおいセンサを用いたにおい検知
方法を説明する図である。第５図はファジィ推論装置の
構成図、第６図（Ａ）、　　（Ｂ）はそれぞれファジィ
演算部、デファジファイ部の構成図である。また、第７
図（Ａ）〜（Ｄ）はファジィ推論ルールに従って推論結
果を出力する手法を説明するための図である。第図Ｖ／Ｔ１−温度センサ、２−においセンサ、８−食品。第３図表面温度［０Ｃ］におい度数Ｉｆｆ！残時間［分１ガス弁開度第図０００ガス濃度（ｐＰｍ）第５図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）調理の進行状態に応じて発せられる食品のにおい
を検出するにおいセンサと、食品の温度を計測する温度
センサと、この温度センサの出力と前記においセンサの
出力からファジィ推論により食品の加熱量を決定するフ
ァジィ推論手段を設けたことを特徴とする調理制御装置
。