KR20200084631A - 조리기기 및 이의 제어 방법 - Google Patents

조리기기 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 조리기기는 용기를 가열하는 가열부; 상기 용기 및 상기 용기의 주변 영역을 촬영하는 열화상 카메라; 및 상기 열화상 카메라를 통해 촬영된 이미지를 이용하여 상기 가열부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 용기의 경계면을 판단하고, 상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정하고, 상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출하여 상기 가열부를 제어한다.

Description

조리기기 및 이의 제어 방법{HEATING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
실시 예는 조리기기에 관한 것으로, 특히 용기 주위로 발생하는 증기의 상태에 조리기기의 동작을 제어할 수 있는 조리기기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
조리기기에는 마이크로웨이브를 이용한 전자레인지(microwave oven), 히터를 이용한 오븐(microwave oven), 쿡탑(cooktop) 등 다양한 제품들이 보급되고 있다.
전자레인지는 마그네트론에 의해 생성된 마이크로파를 밀폐된 조리실 내에 조사하여 조리실 내에 수납된 음식물의 물 분자를 진동시킴으로써 음식물을 가열하고, 오븐은 히터를 이용하여 밀폐된 조리실을 가열함으로써 조리실 내에 수납된 음식물을 가열한다.
쿡탑은 일반적으로 그 상면에 올려진 용기를 가열함으로써 용기에 담겨진 음식물을 가열하는 것으로, 가스를 열원으로 하는 가스 쿡탑이 대표적이다. 한편, 최근에는 전기를 이용한 쿡탑에 대한 관심이 높아지고 있다.
한편, 조리 시에는 용기 내에 음식물을 담은 상태에서 상기 용기를 가열하게 된다. 이와 같은 용기 가열 중 상기 용기 내에 담겨진 음식물의 넘침이 발생할 수 있다. 이때, 상기 음식물의 넘침으로 인해 조리기기의 가열 플레이트의 오염 및 변형이 발생할 수 있으며, 이는 조리기기를 사용하는데 있어서의 미관 및 안전에 영향을 주고 있다.
이를 위해, 최근에는 서모파일(thermopile)을 이용하여 용기의 표면 온도를 감지하고, 상기 감지된 표면 온도에 따라 조리기기의 동작을 제어하고 있다. 그러나, 조리에 사용되는 용기의 재질이나 코팅에 따라 상기 용기의 방사율이 달라지며, 상기 방사율의 차이에 따라 상기 용기의 표면 온도를 정확히 감지하기 어려운 문제가 있다.
또한, 용기에 진동 센서를 부착하여 진동이 있을 경우에 음식물이 끊는다고 판단하고, 이를 토대로 조리기기의 동작을 제어하는 기술도 있으나, 이는 용기에 센서를 부착해야 하는 번거로움이 있으며, 센서의 장시간 사용 시에 용기 표면 오염 등으로 부착력이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 따라, 음식물의 조리 시에 상기 음식물이 끊는 시점을 정확히 감지하고, 이를 토대로 조리기기의 동작을 제어하여 상기 음식물의 넘침을 방지할 수 있는 새로운 방안이 요구되는 실정이다.
실시 예에서는 조리기기에 사용되는 용기의 재질에 관계없이 정확한 온도 감지가 가능한 조리기기 및 이의 제어 방법을 제공하도록 한다.
또한, 실시 예에서는 용기에서 발생하는 증기의 상태 변화량에 기반하여 용기의 가열 온도를 조절할 수 있는 조리기기 및 이의 제어 방법을 제공하도록 한다.
또한, 실시 예에서는 용기에서 발생하는 증기의 상태 변화량을 단계별로 구분하고, 상기 구분한 단계별로 조리기기의 동작을 제어할 수 있는 조리기기 및 이의 제어 방법을 제공하도록 한다.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 조리기기는 용기를 가열하는 가열부; 상기 용기 및 상기 용기의 주변 영역을 촬영하는 열화상 카메라; 및 상기 열화상 카메라를 통해 촬영된 이미지를 이용하여 상기 가열부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 용기의 경계면을 판단하고, 상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정하고, 상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출하여 상기 가열부를 제어한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값의 변화에 기반하여 상기 증기의 상태 변화량을 판단하며, 상기 증기의 상태 변화량은, 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 양, 움직임 및 밀도 중 적어도 하나의 변화량이다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 기반하여 상기 증기의 온도를 획득하고, 상기 획득한 증기의 온도에 기반하여 상기 가열부의 동작을 제어한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 용기의 온도를 획득하고, 상기 용기의 온도가 제1 온도 이상인 경우에 상기 가열부의 동작을 제어한다.
또한, 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만일 때 알람을 발생하는 알람부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 용기의 가열 온도가 조절되도록 상기 가열부를 제어한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상이고, 제3 기준 값 미만일 때 상기 용기의 가열 온도를 감소시키고, 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상일 때 상기 가열부를 오프시킨다.
또한, 상기 제어부는, 상기 경계면의 변위가 발생하면, 상기 가열부를 오프시킨다.
또한, 상기 알람부는, 상기 경계면의 변위가 발생할 때 알람을 발생한다.
또한, 상기 용기의 촬영 가능한 위치로 상기 열화상 카메라를 이동시키는 액추에이터를 포함한다.
또한, 상기 열화상 카메라는, 상기 가열부와 이격된 상측에 배치된다.
또한, 상기 알람부는, 상기 증기의 상태 변화량에 대응하는 조리기기의 동작 정보를 외부로 전송하는 무선 통신부를 포함한다.
또한, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 대응하는 상기 증기의 상태 변화량 정보를 저장하는 저장부를 포함하며, 상기 상태 변화량 정보는,상기 판단한 경계면의 형상에 대응되게 복수 개로 구분된다.
한편, 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법은 용기 및 상기 용기의 주변을 촬영한 열화상 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득한 열화상 이미지로부터 상기 용기의 경계면을 판단하는 단계; 상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정하는 단계; 상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출하는 단계; 및 상기 증기의 상태 변화량에 기반하여 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 증기의 상태 변화량은, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값의 변화에 기반하여 판단되며, 상기 증기의 양, 움직임 및 밀도 중 적어도 하나의 변화량이다.
또한, 상기 제1 영역의 상기 증기의 온도를 검출하는 단계; 및 상기 제1 영역의 상기 증기의 온도에 기반하여 상기 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 용기의 온도를 검출하는 단계; 및 상기 용기의 온도가 제1 온도 이상인 경우에 상기 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제1 영역의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만일 때 알람을 발생시키는 단계; 및 상기 제1 영역의 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상일 때 상기 조리기기의 가열 온도를 조절하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상이고, 제3 기준 값 미만일 때, 상기 조리기기의 가열 온도를 감소시키는 단계; 및 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상일 때 상기 조리기기를 오프시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제1 영역의 픽셀 중 상기 증기가 위치한 최상부의 픽셀과 상기 경계면의 픽셀 사이의 거리에 기반하여 상기 증기의 높이를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 증기의 높이가 기설정된 기준 높이 이상이면, 상기 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 경계면의 변위를 감지하는 단계; 및 상기 경계면의 변위가 감지되면, 상기 조리기기를 오프시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 경계면의 변위가 발생할 때 알람을 제공하는 단계를 포함한다.
실시 예에서는, 용기의 온도가 아닌 용기의 주위로 발생되는 증기의 상태(예를 들어, 증기의 양, 증기의 움직임, 증기의 밀도 및 증기의 온도 등)를 감지하고, 상기 감지된 증기의 상태에 따라 조리기기의 동작을 제어한다. 이에 따르면, 용기의 방사율에 의해 발생하는 감지온도의 오차를 최소화할 수 있으며, 감지 온도의 정확도를 높여 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 서로 다른 재질의 용기가 가지는 방사율의 차이를 보상하기 위한 알고리즘을 적용하지 않아도 되며, 이에 따른 제어 알고리즘을 간소화할 수 있다.
또한, 실시 예에서는 용기의 주위로 발생되는 증기의 상태에 따라 알람을 발생하거나 조리기기의 동작을 중지시킨다. 이에 따르면, 용기 내의 음식물이 넘치기 전에 사전 조치를 취함으로써 용기 주위의 환경을 청결하게 유지할 수 있으며, 이에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서는 용기 덮개의 장착 여부에 따라 서로 다른 알고리즘을 적용하여 증기 온도를 감지함으로써, 감지 온도의 정확도를 더욱 높여 조리기기의 동작 중에 발생할 수 있는 안전 사고의 문제를 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조리기기를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 열화상 카메라를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 조리기기를 도시한 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 조리기기의 내부 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 개략적으로 설명한 흐름도이다.
도 6은 실시 예에 따른 용기의 경계면 판단 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 실시 예에 따른 열화상 카메라를 통해 획득되는 열화상 이미지를 나타낸 도면이다.
도 8은 제1 실시 예에 따른 경계면의 형상을 나타낸 도면이고, 도 9는 제2 실시 예에 따른 경계면의 형상을 나타낸 도면이다.
도 10은 제3 실시 예에 따른 경계면의 형상을 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 12는 실시 예에 따른 증기의 상태에 기반한 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 13은 제1 상태에서의 열화상 이미지를 나타낸 도면이다.
도 14는 제2 상태에서의 열화상 이미지를 나타낸 도면이다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 16은 증기의 상태에 따른 온도를 나타낸 도면이다.
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들 간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 실시 예에 따른 조리기기는 조리 용기를 가열할 수 있는 열을 발생하는 장치이다. 여기에는, 전자레인지, 가스렌지, 오븐 및 인덕션 등이 포함될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며, 조리 용기가 안착되고 상기 조리 용기를 가열할 수 있는 기기라면 족하다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 조리 용기가 인덕션임을 가정하여 설명하기로 한다. 다만, 아래의 설명에 대한 특징은 인덕션 뿐 아니라, 전자레인지, 가스렌지 및 오븐 등과 같은 다양한 조리기기에도 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 실시 예에 따른 조리기기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 조리기기(100)는 가열 플레이트(110), 가열부(120), 디스플레이부(130), 조작부(140) 및 열화상 카메라(150)를 포함할 수 있다.
가열 플레이트(110)는 조리기기(100)의 케이싱으로서, 각 가열부 상에 배치될 수 있다.
가열 플레이트(110)는 세라믹, 강화유리 등 다양한 재질로 구현 가능하다.
가열 플레이트(110)의 상부에 조리 용기가 배치되며, 특히 조리 용기가 상기 가열부(120) 상에 배치되는 경우, 유도 가열 원리에 의해 상기 조리 용기를 가열할 수 있다.
가열부(120)는 가열 플레이트(110)의 내부에 배치되어 열을 발생할 수 있다. 이를 위해, 가열부(120)는 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123)를 포함할 수 있다.
제1 가열부(121)는 제1 유도 가열 코일(Lr1) 및 공진용 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 가열부(121) 상에 조리 용기가 놓인 상태에서, 상기 제1 유도 가열 코일(Lr1)에 고주파의 교류 전류가 흐르는 경우, 제1 유도 가열 코일(Lr1) 및 공진용 커패시터에 의한 공진에 의해 제1 유도 가열 코일(Lr1)에 자기장이 발생하며, 자기장에 의한 전자기 유도 효과로 인하여 조리 용기에 와전류(eddy current)가 유도되게 된다. 그리고, 상기 유도되는 와전류에 의해 조리 용기의 저항 성분에서 주울(Joul) 열이 발생하여 조리 용기가 가열되게 된다.
제2 가열부(122)는 제2 유도 가열 코일(Lr2) 및 공진용 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고, 조리 용기가 제2 가열부(122) 상에 배치되는 경우, 제2 유도 가열 코일(Lr2)에 흐르는 고주파의 교류 전류에 의해 와전류가 발생하고, 상기 발생하는 와전류에 의해 제2 가열부(122) 상에 놓인 조리 용기가 가열되게 된다.
제3 가열부(123)는 복수의 유도 가열 코일 및 공진용 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 가열부(123)는 제3 유도 가열 코일(Lr3) 및 제4 유도 가열 코일(Lr4)을 포함할 수 있다. 즉, 제3 가열부(123)는 제3 유도 가열 코일(Lr3) 및 상기 제3 유도 가열 코일(Lr3)의 외주에 배치되는 제4 유도 가열 코일(Lr4)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 가열부(123)는 상기 구조 이외에도 제3 유도 가열 코일(Lr3) 및 제4 유도 가열 코일(Lr4)이 병렬 등으로 배치되는 것도 가능하다.
디스플레이부(130)는 조리기기(100)의 전반적인 동작 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(130)는 가열부(120)의 동작 여부(On/Off 여부)에 대한 정보나, 동작 중인 가열부(120)의 가열 세기 정보(또는 가열 온도 정보) 등을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부(130)는 가열부(120) 상에 놓인 조리 용기의 온도 정보를 표시할 수도 있다. 또한, 디스플레이부(130)는 가열부(120) 상에 놓인 조리 용기에서 발생하는 증기의 상태 정보를 표시할 수 있다. 여기에서, 증기의 상태 정보는 조리 용기에서 발생하는 증기의 밀도, 증기의 움직임 변화량, 및 증기의 양을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(130)는 상기 가열부(120)를 통해 가열되는 조리 용기에서 발생하는 증기의 온도 정보를 표시할 수 있다.
조작부(140)는 가열부(120)의 동작 상태를 조작하기 위해 구비될 수 있다. 조작부(140)는 사용자의 조작에 기반하여 조리기기(100)에 구비된 복수의 가열부(120) 중 어느 하나의 가열부(120)가 동작되도록 할 수 있다. 예를 들어, 조작부(140)는 사용자의 조작에 의해 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123) 중 적어도 어느 하나를 구동시킬 것인지, 또는 제3 가열부(123)의 제3 유도 가열 코일(Lr3) 및 제4 유도 가열 코일(Lr4) 중 어느 코일에 전류를 공급할 것인지에 대한 동작 여부(On/Off 여부)를 결정할 수 있다. 또한, 조작부(140)는 동작 여부(On/Off 여부) 이외에도 동작 세부 조건을 결정할 수 있다. 예를 들어, 조작부(140)는 사용자의 조작에 의해, 온(on) 상태로 동작하는 가열부의 동작 시간 또는 가열 세기 등을 결정할 수 있도록 한다.
열화상 카메라(150)는 상기 가열 플레이트(110) 내에 배치될 수 있다. 또한, 열화상 카메라(150)는 상기 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123) 중 어느 하나에 연동되어 동작을 개시할 수 있다. 예를 들어, 열화상 카메라(150)는 상기 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123) 중 어느 하나의 가열부가 동작하는 경우, 이에 연동하여 상기 동작하는 가열부 상에 놓인 용기 및 상기 용기 주변의 열화상 이미지를 획득할 수 있다.
이를 위해 열화상 카메라(150)는 오프 상태에서 상기 가열 플레이트(110) 내에 배치될 수 있고, 온 상태에서 상기 가열 플레이트(110)의 상부로 돌출될 수 있다. 이는 추후 설명할 액추에이터(250) 및 제어부(270)에 의해 제어될 수 있다.
이때, 열화상 카메라(150)는 가열부(120) 상에 배치된 조리 용기만을 촬영하거나, 조리 용기를 제외한 조리용기의 주변 영역만을 촬영하는 것이 아니라, 상기 조리 용기 및 상기 조리 용기의 상부 경계면을 중심으로 상기 상부 경계면 위의 영역을 촬영할 수 있도록 한다.
즉, 일 실시 예에서의 열화상 카메라(150)는 가열 플레이트(110) 내부에 배치되어 있다가, 가열부(120)의 가열 기능이 동작됨에 따라 상기 가열부(120) 상에 배치된 조리용기 및 상기 조리 용기의 상부 경계면 위의 영역을 촬영할 수 있는 위치로 이동될 수 있다.
한편, 상기 설명한 유도 가열 방식의 조리기기(100) 외에, 복사열(radiant heat) 방식의 조리기기는, 유도 가열 방식의 조리기기(100)와 마찬가지로, 가열 플레이트(110) 하의 가열부를 이용하므로, 불꽃이 없어 안정성이 높다는 장점이 있다. 그러나, 복사열 방식에 따라 가열부 자체의 온도가 상승하게 되므로, 가열부의 보호를 위해, 온/오프 제어가 필요하게 된다. 반면, 유도 가열 방식의 조리기기(100)는, 고주파에 의한 유도 가열 원리를 이용하므로, 가열부, 특히, 유도가열 코일이 직접 가열되지 않아, 지속적으로 고주파 전류를 공급할 수 있게 되므로, 높은 에너지 효율 및 가열 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 유도 가열 방식의 조리기기(100)는, 금속 성분을 포함한 자성체의 조리 용기인 경우에 유도 가열이 효율적으로 수행되므로, 이를 보완하기 위해, 즉 비자성체의 조리 용기의 경우에도 가열이 수행되도록 하기 위해, 별도로 전열 가열부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 전열 가열부(미도시)는, 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123) 중 적어도 하나에 배치될 수도 있다. 그 외, 유도가열 방식의 조리기기(100)는, 조리 용기의 종류를 검출하는 부하 검출부(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 열화상 카메라를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 열화상 카메라(150)는 베이스부(151), 이동부(152) 및 카메라부(153)를 포함한다.
베이스부(151)는 가열 플레이트(110) 내에 배치될 수 있다. 베이스부(151)는 상부에 배치된 이동부(152) 및 카메라부(153)를 지지할 수 있다. 즉, 베이스부(151)는 상기 이동부(152)가 상기 가열 플레이트(110)의 상부로 이동 가능하도록 지지할 수 있다.
이동부(152)는 추후 설명할 액추에이터(250) 및 제어부(270)에 의해 상기 가열 플레이트(110)의 상부로 이동될 수 있다. 바람직하게, 이동부(152)는 가열부(120)가 오프 상태인 경우, 상기 가열 플레이트(110) 내에 배치될 수 있다. 그리고, 이동부(152)는 가열부(120)가 온 상태인 경우, 액추에이터(250)의 제어에 의해 상기 가열 플레이트(110)의 표면 위로 돌출될 수 있다. 여기에서, 상기 이동부(152)의 돌출 높이는, 상기 가열부(120) 상에 놓인 조리 용기의 크기에 의해 결정될 수 있다. 즉, 이동부(152)는 카메라부(153)에 의해 상기 가열부(120) 상에 놓인 조리 용기 및 상기 조리 용기의 상부 경계면 위의 영역이 촬영될 수 있도록 이동될 수 있다.
또한, 이동부(152)는 상기 베이스부(151)에 대해 회동 가능할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 열화상 카메라(150)는 1개로 구성될 수 있다. 이때, 상기 열화상 카메라(150)는 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123) 중 어느 하나가 온 상태로 동작하는 경우, 상기 온 상태로 동작하는 가열부 방향으로 상기 카메라부(153)를 회전시킬 수 있다.
따라서, 실시 예에서는 하나의 열화상 카메라(150)만을 가지고도 상기 제1 가열부(121), 제2 가열부(122) 및 제3 가열부(123) 상에 놓은 조리 용기의 가열 상태를 감지할 수 있도록 한다.
다만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 열화상 카메라(150)는 복수 개로 구성될 수도 있다. 즉, 상기 열화상 카메라(150)는 제1 가열부(121) 상에 놓인 조리 용기에서 발생하는 증기의 상태 변화량을 감지하는 제1 열화상 카메라와, 제2 가열부(122) 상에 놓인 조리 용기에서 발생하는 증기의 상태 변화량을 감지하는 제2 열화상 카메라와, 제3 가열부(123) 상에 놓인 조리 용기에서 발생하는 증기의 상태 변화량을 감지하는 제3 열화상 카메라를 포함할 수 있다.
한편, 열화상 카메라(150)가 1개로 구성되고, 복수의 가열부(120)가 온 상태로 동작하는 경우, 상기 열화상 카메라(150)는 온 상태로 동작하는 복수의 가열부(120) 중 기설정된 우선 순위에 기반한 특정 가열부 상에 놓인 조리 용기에서 발생하는 증기의 상태 변화량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 가열부(120) 중 제3 가열부(123)의 가열 세기는 제1 가열부(121) 및 제2 가열부(122)의 가열 세기보다 크다. 이에 따라, 상기 열화상 카메라(150)는 상기 제3 가열부(123)를 제1 우선 순위로 하여 상기 증기의 상태 변화량을 감지할 수 있다.
또한, 카메라부(153)는 이동부(152)의 특정 영역에 배치될 수 있다. 카메라부(153)는 이동부(152)의 이동에 연동하여, 상기 가열 플레이트(110)의 상부로 돌출될 수 있다. 또한, 카메라부(153)는 이동부(152)의 회동에 의해 회전될 수 있다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 조리기기를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 조리기기(100A)는 가열 플레이트(110), 가열부(120), 디스플레이부(130), 조작부(140) 및 열화상 카메라(150A)를 포함할 수 있다.
여기에서, 가열 플레이트(110), 가열부(120), 디스플레이부(130) 및 조작부(140)는 도 1과 실질적으로 동일한 구성을 가짐에 따라 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 조리기기(100A)는 가열 플레이트(110)의 일단에서 상부 방향으로 돌출된 가이드 플레이트(160)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 가이드 플레이트(160)는 상기 가열 플레이트(110)의 후단에서 상부 방향으로 돌출된 후면 가이드 플레이트일 수 있다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지는 않으며, 상기 가이드 플레이트(160)는 상기 가열 플레이트(110)의 일 측단에서 상부 방향으로 돌출된 측면 가이드 플레이트일 수도 있을 것이다.
한편, 상기 열화상 카메라(150A)는 상기 가이드 플레이트(160) 상에 배치될 수 있다. 즉, 열화상 카메라(150A)는 상기 가이드 플레이트(160)의 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 열화상 카메라(150A)는 상기 가열부(120)와 일정 간격 이격되면서, 상기 가열부(120)의 표면보다 높은 상측에 배치될 수 있다. 이때, 열화상 카메라(150A)는 상기 가이드 플레이트(160) 상에 고정되어 설치될 수 있으며, 이와 다르게 회동 가능하게 설치될 수도 있다.
도 4는 실시 예에 따른 조리기기의 내부 블록도를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 조리기기는 전원 공급부(210), 인터페이스부(220), 알람부(230), 열화상 카메라(240), 액추에이터(250), 저장부(260) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.
한편, 알람부(230)는 디스플레이부(231), 스피커(232) 및 통신부(233)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(210)는 제어부(270)의 제어에 의해 상기 조리기기를 구성하는 각 구성부의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 일 예로 전원 공급부(210)는 내부의 배터리(미도시)로부터 전원을 공급받을 수 있다.
다른 예로, 전원 공급부(210)는 무선으로 전력을 수신하는 코일(미도시) 및 상기 코일에서 수신되는 무선 전력을 이용하여 상기 각 구성부의 동작에 필요한 전력을 생성하는 전력 변환부를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 전원 공급부(210)는 상용 교류 전력을 수신하고, 상기 수신한 상용 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 전력 변환부를 포함할 수 있다.
인터페이스부(220)는 외부기기와의 데이터 교환을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(220)는 외부기기와 연결되어, 상기 외부기기로부터 전송되는 데이터를 수신하거나, 상기 연결된 외부기기로 내부 데이터를 전달할 수 있다. 이를 위해, 인터페이스부(220)는 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해 상기 외부기기와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
알람부(230)는 사용자에게 상기 조리기기의 동작 상태 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해, 알람부(230)는 디스플레이부(231), 스피커(232) 및 통신부(233)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(231)는 조리기기의 동작 상태 정보를 이미지로 제공할 수 있다. 이를 위해, 디스플레이부(231)는 상기 이미지를 제공하기 위한 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(231)는 적어도 하나의 발광부를 구비할 수 있고, 상기 발광부를 통해 상기 동작 상태 정보에 대응하는 심볼 이미지를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이부(231)는 가열부(120)의 동작 여부(On/Off 여부)에 대한 정보나, 동작 중인 가열부(120)의 가열 세기 정보(또는 가열 온도 정보) 등을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부(231)는 가열부(120) 상에 놓인 조리 용기의 온도 정보를 표시할 수도 있다. 또한, 디스플레이부(231)는 가열부(120) 상에 놓인 조리 용기에서 발생하는 증기의 상태 정보를 표시할 수 있다. 여기에서, 증기의 상태 정보는 조리 용기에서 발생하는 증기의 밀도, 증기의 움직임 변화량, 및 증기의 양을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(231)는 상기 가열부(120)를 통해 가열되는 조리 용기에서 발생하는 증기의 온도 정보를 표시할 수 있다.
스피커(232)는 제어부(270)에서 처리된 음성 신호에 기초하여 사운드를 외부로 출력할 수 있다. 예를 들어, 스피커(232)는 조작부의 조작이 이루어짐에 따라, 상기 조작이 이루어지고 있음을 알리는 알림 사운드를 출력할 수 있다. 예를 들어, 스피커(232)는 특정 가열부(120)에 의해 가열되는 조리 용기 내에 담긴 음식물의 넘침이 발생될 수 있음을 알리는 경고 사운드를 출력할 수 있다.
통신부(233)는 외부 기기와 데이터 통신을 수행하여 상기 조리기기의 동작 상태 정보를 상기 외부기기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신부(233)는 특정 가열부(120)에 의해 가열되는 조리 용기 내에 담긴 음식물의 넘침이 발생될 수 있음을 알리는 경고 메시지를 상기 외부기기로 전송할 수 있다. 이때, 통신부(233)는 열화상 카메라(240)를 통해 촬영된 열화상 이미지와 함께 상기 경고 메시지를 상기 외부기기로 전송할 수도 있다.
이를 위한 통신부(233)는 무선 인터넷 모듈 또는 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 여기에서, 무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 또한, 근거리 통신 모듈은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 외부기기와 근거리 통신을 할 수 있다.
열화상 카메라(240)는 열화상 이미지를 획득한다. 이때, 열화상 카메라(240)는 도1에 도시된 바와 같이, 가열 플레이트(110) 내에 배치되어 있다가 상기 가열부(120)가 동작하는 시점에 상기 가열 플레이트(110) 상부로 돌출되어 열화상 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 열화상 카메라(240)는 가이드 플레이트(160)에 배치되어 상기 열화상 이미지를 획득할 수도 있다. 여기에서,열화상 이미지는 피사체의 표면으로부터 복사되는 열에너지를 시각적으로 보여주는 이미지이다. 이를 위해, 열화상 카메라(240)는 열에너지를 전자파의 일종인 적외선 파장의 형태로 검출하고, 이를 토대로 피사체 표면의 복사열의 강도에 따라 서로 다른 색상으로 표현되는 열화상 이미지를 획득할 수 있다.
액추에이터(250)는 열화상 카메라(240)를 특정 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 액추에이터(250)는 열화상 카메라(240)가 도1에 도시된 구조로 장착되는 경우, 상기 열화상 카메라(240)가 상기 가열 플레이트(110)의 상부로 돌출되도록 할 수 있다.
저장부(260)는 제어부(270)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램이나, 상기 조리기기의 동작 중에 발생한 데이터 또는 동작에 필요한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 저장부(260)는 각 구성부에 대한 기본 데이터, 각 구성부의 동작 제어를 위한 제어 데이터 및 각 구성부에서 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(260)는 제어부(270)와 전기적으로 연결될 수 있다. 저장부(260)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
저장부(260)는 열화상 이미지의 픽셀 데이터 값에 대응하는 증기 상태 정보를 저장할 수 있다. 여기에서, 상기 픽셀 데이터 값은, 상기 열화상 이미지의 픽셀별 밝기 값 또는 색상 값일 수 있다. 그리고, 상기 밝기 값 또는 색상 값은 상기 열화상 이미지의 각 픽셀에 포함된 오브젝트의 온도에 대응될 수 있다. 따라서, 저장부(260)는 열화상 카메라(240)를 통해 촬영된 열화상 이미지의 픽셀 데이터 값에 대응하는 상기 증기의 상태 정보를 저장할 수 있다. 여기에서, 증기의 상태 정보는, 증기의 양, 증기의 밀도 및 증기의 움직임 변화량을 포함할 수 있다. 즉, 조리 용기 내에 담긴 음식물의 가열 상태에 기반하여 상기 조리 용기에서 배출되는 증기의 양, 증기의 밀도 및 증기의 움직임에 대한 증기 변화가 발생한다. 그리고, 실시 예에서는 상기 픽셀 데이터 값에 기반하여 상기 증기의 상태 변화량을 감지하고, 이에 기반하여 상기 음식물의 가열 상태를 예측할 수 있다. 또한, 실시 예에서는 상기 예측한 가열 상태에 기반하여 상기 음식물의 넘침이 발생할 시점을 사전에 감지하고, 그에 따라 상기 넘침 발생 시점 이전에 상기 가열부의 동작을 오프시키도록 한다.
한편, 저장부(260)에 저장된 증기 상태 정보는 조리 용기의 상태에 기반하여 복수 개로 구분되어 저장될 수 있다. 여기에서, 조리 용기의 상태는 상기 조리 용기 상에 배치된 용기 덮개의 존재 여부를 포함할 수 있다.
즉, 조리 용기 내의 음식물의 가열 상태가 동일하다는 가정하에, 상기 조리 용기에 용기 덮개가 배치된 경우, 용기 덮개가 배치되지 않은 경우에서의 증기 상태 변화량에는 차이가 존재한다. 예를 들어, 음식물의 가열 상태가 동일한 경우, 용기 덮개가 배치된 경우에서의 증기의 양이나 밀도가 용기 덮개가 배치되지 않은 경우에서의 증기의 양이나 밀도보다 크다. 따라서, 실시 예에서는 용기 덮개가 배치된 경우에 적용될 픽셀 데이터 값에 대응하는 증기의 상태 정보와, 용기 덮개가 배치되지 않은 경우에 적용될 픽셀 데이터 값에 대응하는 증기의 상태 정보를 각각 구분하여 상기 저장부(260)에 저장한다.
제어부(270)는 조리기기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부(270)는 조작부(140)의 조작에 따라, 복수의 가열부 중 적어도 하나의 가열부(120)를 구동시킬 수 있다. 또한, 제어부(270)는 조작부(140)의 조작에 따라 상기 구동되는 가열부(120)의 가열 세기 또는 가열 온도를 조절한다. 이는, 상기 가열부(120)와 연결된 전원 공급부(210)로부터 공급되는 전력의 세기를 조절하는 것으로 구현될 수 있다.
또한, 제어부(270)는 상기 가열부(120)가 구동되는 경우, 상기 가열부(120)의 구동에 따라 상기 열화상 카메라(250)의 구동이 이루어지도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(270)는 액추에이터(260)를 제어하여, 상기 열화상 카메라(250)가 상기 가열부(120) 상에 놓인 용기의 촬영 위치로 이동되도록 할 수 있다. 상기 촬영 위치는, 상기 열화상 카메라(250)를 통해 촬영된 열화상 이미지 내에, 상기 용기의 적어도 일부가 포함되면서, 상기 용기의 상부 경계면 위의 영역이 포함되도록 하기 위한 위치이다.
또한, 제어부(270)는 열화상 카메라(240)에서 촬영된 열화상 이미지에서 관심 영역(ROI:Region Of Interest)을 설정할 수 있다. 여기에서, 관심 영역 설정이란, 조리용기가 촬영된 열화상 이미지 내에서, 상기 조리 용기 내에 담긴 음식물의 상태를 정확히 감지하기 위한 방법이다.
이를 위해, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 용기의 경계면을 판단할 수 있다. 여기에서, 경계면은 상기 용기의 상부 경계면을 의미할 수 있다. 바람직하게, 상기 경계면은 상기 용기 및 상기 용기의 덮개 사이의 경계면일 수 있다.
또한, 제어부(270)는 상기 용기 상에 덮개가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다, 이를 위해, 제어부(270)는 상기 용기의 경계면을 판단하고, 상기 경계면의 형상에 따라 상기 덮개의 존재 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 용기 상에 덮개가 존재하지 않는 경우, 상기 경계면은 일단에서 타단으로 연결되는 직선 형태를 가질 수 있다. 이와 다르게, 상기 용기 상에 덮개가 존재하는 경우, 상기 경계면은 덮개의 형태에 대응되게 일단에서 타단으로 곡선 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 용기 상에 덮개가 존재하는 경우, 상기 경계면은 덮개에 구비된 손잡이에 대응하는 부분을 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(270)는 상기 경계면의 형상에 기반하여 상기 용기 상에 덮개가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(270)는 상기 경계면이 판단되면, 상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정할 수 있다. 여기에서, 상기 제1 영역은, 상기 관심 영역에 대응될 수 있다. 상기 제1 영역의 크기는 실시 예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 제어부(270)는 상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출하고 이를 토대로 상기 가열부를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값의 변화에 기반하여 상기 증기의 상태 변화량을 판단할 수 있다. 이때, 상기 증기의 상태 변화량은, 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 양, 움직임 및 밀도 중 적어도 하나의 변화량일 수 있다.
또한, 상기 제어부(270)는 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 기반하여 상기 증기의 온도를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(270)는 상기 획득한 증기의 온도에 기반하여 상기 가열부(120)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(270)는 상기 가열부(120)의 동작 제어를 복수의 단계로 구분하여 진행할 수 있다.
이를 위해, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 용기가 촬영된 영역의 픽셀 데이터 값에 기반하여 상기 용기의 온도를 획득할 수 있다.
그리고, 제어부(270)는 상기 용기의 온도가 기설정된 제1 온도 이상인 경우에, 상기 가열부의 동작 제어를 시작할 수 있다. 즉, 상기 용기의 온도가 제1 온도 미만인 경우, 상기 제어부(270)는 사용자가 설정한 조건을 그대로 유지한 상태로 상기 가열부(120)를 동작시킬 수 있다. 또한, 제어부(270)는 상기 용기의 온도가 상기 제1 온도 이상이 되는 시점부터 상기 사용자가 설정된 조건과 다르게 상기 가열부의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 온도는 50℃로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만일 때 알람이 발생되도록 상기 알람부(230)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제1 및 2 기준 값 사이인 경우, 사용자에게 상기 용기 내의 음식물의 넘침 발생을 주의시키기 위한 경고 알람을 발생시킬 수 있다.
이때, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상으로 상승한 경우, 상기 용기의 가열 온도(또는 가열부의 가열 세기)가 조절되도록 상기 가열부를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상으로 상승하는 경우, 상기 용기 내의 음식물의 넘침이 발생될 수 있으므로, 상기 음식물의 넘침이 발생되기 이전에 상기 가열부(120)의 가열 세기를 감소시킬 수 있다.
즉, 상기 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상이고, 제3 기준 값 미만일 때 상기 용기의 가열 온도(또는 가열부의 가열 세기)를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상으로 상승하는 경우, 상기 가열부를 오프시킬 수 있다. 즉, 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값을 초과하는 경우 상기 음식물의 넘침이 발생될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어부(270)는 상기 음식물의 넘침이 발생되기 이전에 상기 가열부(120)를 오프시킨다.
또한, 상기 제어부(270)는 상기 판단한 용기의 경계면의 변위를 감지한다. 이때, 상기 용기의 경계면의 변위가 발생했다는 것은, 상기 용기 내의 음식물의 수위가 상기 용기의 경계면 위로 상승했다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 용기의 경계면의 변위가 발생했다는 것은, 상기 음식물의 끓음에 따른 움직임에 의해 상기 용기에 진동이 발생한다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 용기의 경계면의 변위가 발생했다는 것은, 상기 음식물의 끓음에 의해 상기 용기 위의 덮개에 움직임이 발생했다는 것을 의미할 수 잇다.
이에 따라, 상기 제어부(270)는 상기 용기의 경계면의 변위가 발생하면, 상기 가열부를 오프시킨다. 또한, 제어부(270)는 상기 용기의 경계면의 변위가 발생함에 따라 상기 알람부(230)를 통해 알람이 발생되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(270)는 상기 알람부(230)를 구성하는 통신부(233)를 통해 상기 증기의 상태 변화량에 대응하는 조리기기의 동작 정보가 외부로 전송되도록 할 수 있다.
실시 예에서는, 용기의 온도가 아닌 용기의 주위로 발생되는 증기의 상태(예를 들어, 증기의 양, 증기의 움직임, 증기의 밀도 및 증기의 온도 등)를 감지하고, 상기 감지된 증기의 상태에 따라 조리기기의 동작을 제어한다. 이에 따르면, 용기의 방사율에 의해 발생하는 감지온도의 오차를 최소화할 수 있으며, 감지 온도의 정확도를 높여 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 서로 다른 재질의 용기가 가지는 방사율의 차이를 보상하기 위한 알고리즘을 적용하지 않아도 되며, 이에 따른 제어 알고리즘을 간소화할 수 있다.
또한, 실시 예에서는 용기의 주위로 발생되는 증기의 상태에 따라 알람을 발생하거나 조리기기의 동작을 중지시킨다. 이에 따르면, 용기 내의 음식물이 넘치기 전에 사전 조치를 취함으로써 용기 주위의 환경을 청결하게 유지할 수 있으며, 이에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서는 용기 덮개의 장착 여부에 따라 서로 다른 알고리즘을 적용하여 증기 온도를 감지함으로써, 감지 온도의 정확도를 더욱 높여 조리기기의 동작 중에 발생할 수 있는 안전 사고의 문제를 사전에 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상기 증기의 상태 변화량 및 증기의 온도를 감지하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 개략적으로 설명한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 열화상 카메라(240)는 용기 및 상기 용기 주변의 열화상 이미지를 획득한다(S100). 이를 위해, 제어부(270)는 조작부(140)의 조작에 의해, 복수의 가열부 중 특정 가열부의 구동을 위한 명령이 입력되는 경우, 상기 특정 가열부에 전력이 공급되도록 할 수 있다. 이때, 상기 공급되는 전력의 세기는 조작부(140)의 조작에 따른 상기 가열부(120)의 가열 세기에 의해 결정될 수 있다. 또한, 제어부(270)는 열화상 카메라(240)가 상기 가열부(120) 상에 위치한 용기 및 상기 용기의 주변을 촬영할 수 있도록, 액추에이터(260)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(270)는 상기 액추에이터(260)의 제어를 통해, 상기 열화상 카메라(250)가 상기 가열부(120) 상에 놓인 용기의 촬영 위치로 이동되도록 할 수 있다. 상기 촬영 위치는, 상기 열화상 카메라(250)를 통해 촬영된 열화상 이미지 내에, 상기 용기의 적어도 일부가 포함되면서, 상기 용기의 상부 경계면 위의 영역이 포함되도록 하기 위한 위치이다.
한편, 제어부(270)는 상기 열화상 카메라(240)를 통해 열화상 이미지가 획득되면, 상기 열화상 이미지 내에서 용기의 경계면을 판단한다(S110). 구체적으로, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 용기의 상부 경계면을 판단한다. 이때, 상기 열화상 이미지는, 상기 용기가 촬영된 영역 및 상기 용기의 주변 영역으로 구분될 수 있다. 그리고, 상기 용기는 재질에 따른 일정 방사율을 가진다. 그리고, 상기 방사율에 따라 상기 용기가 촬영된 영역과 이의 주변 영역은 구분될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서 상기 용기의 경계면을 판단할 수 있다.
이후, 제어부(270)는 상기 판단한 용기의 경계면을 중심으로, 상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정할 수 있다(S120). 즉, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 용기의 경계면 위의 영역을 관심 영역으로 결정할 수 있다.
그리고, 제어부(270)는 열화상 카메라(240)를 통해 획득되는 열화상 이미지의 프레임별 상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출한다(S130). 이를 위해, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값의 변화에 기반하여 상기 증기의 상태 변화량을 판단할 수 있다. 이때, 상기 증기의 상태 변화량은, 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 양, 움직임 및 밀도 중 적어도 하나의 변화량일 수 있다.
이후, 상기 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량에 기반하여 상기 가열부를 포함한 조리기기의 동작을 제어한다(S140). 즉, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량에 기반하여 알람부를 통해 경고 알람이 발생되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량에 기반하여 상기 가열부의 가열 세기가 조절되도록 할 수 있다. 또한, 상기 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량에 기반하여 상기 가열부를 오프시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(270)는 상기 증기의 사태 변화량에 기반하여 통신부를 통해 외부기기로 정보가 전송되도록 할 수 있다.
이하에서는 상기의 각 단계에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 실시 예에 따른 용기의 경계면 판단 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 7은 실시 예에 따른 열화상 카메라를 통해 획득되는 열화상 이미지를 나타낸 도면이며, 도 8은 제1 실시 예에 따른 경계면의 형상을 나타낸 도면이고, 도 9는 제2 실시 예에 따른 경계면의 형상을 나타낸 도면이며, 도 10은 제3 실시 예에 따른 경계면의 형상을 나타낸 도면이다. 한편, 도 8 내지 도 10에서는 도 1에 도시된 열화상 카메라의 구조를 가지고 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 열화상 카메라(240)는 상기 설명한 바와 같이, 제어부(270)의 제어에 따라 용기 및 용기 주변의 열화상 이미지를 획득한다(S210).
그리고, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 용기의 경계면을 판단한다(S220). 이때, 상기 용기는 상기 용기의 재질에 따른 방사율에 따라 주변 영역과 구분될 수 있으며, 이와 다르게 구분이 불가할 수 있다. 예를 들어, 상기 용기의 방사율이 높으면, 상기 열화상 이미지 내에서 상기 용기의 경계면의 인식이 가능하다. 그러나, 상기 용기의 방사율이 낮으면, 상기 열화상 이미지 내에서 상기 용기가 촬영된 영역과 이의 주변 영역 사이의 구분이 힘들 수 있으며, 이에 따라 상기 경계면을 정확히 인식하지 못할 수 있다.
이에 따라, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 용기의 경계면이 정확히 인식되었는지, 아니면 미인식 되었는지 여부를 판단한다(S230).
제어부(270)는 상기 용기의 경계면의 인식이 불가한 경우, 사용자의 설정 조건(또는 조작부의 조작)에 따라 가열부(120)를 제어하여, 상기 가열부(120) 상에 놓인 용기가 가열되도록 할 수 있다(S240).
그리고, 제어부(270)는 상기 가열에 따라 변화하는 용기의 온도를 감지할 수 있으며, 상기 용기의 온도가 일정 수준 이상으로 올라갔는지를 판단할 수 있다(S250). 즉, 상기 제어부(270)는 상기 가열부(120)에 의해 상기 용기가 가열되는 경우, 상기 용기의 온도는 가열 시간 및 가열 세기에 따라 증가하게 된다. 이때, 상기 용기의 온도가 증가하게 되면, 상기 열화상 이미지 내에서 상기 용기 및 주변 영역 사이의 경계면의 구분이 확실히 가능해질 수 있다. 이는 상기 용기의 온도 및 주변 영역의 온도에 차이가 발생하기 때문이다.
이에 따라, 제어부(270)는 상기 용기의 온도가 일정 수준 이상으로 올라간 경우, 상기 열화상 카메라(240)를 통해 열화상 이미지가 획득되도록 하고, 상기 획득된 열화상 이미지를 토대로 용기의 경계면을 판단할 수 있다.
즉, 도 7의 (a)는 용기의 가열 전의 열화상 이미지를 나타낸 도면이고, 도 7의 (b)는 용기를 일정 시간 가열한 후의 열화상 이미지를 나타낸 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면, 용기의 가열 전에는 용기 및 주변 영역 사이의 구분이 명확하게 나타나지 않으며, 이에 따라 경계면(BL1)을 정확하게 인식할 수 없다.
이에 반하여, 도 7의 (b)를 참조하면, 용기를 일정 시간 가열한 후에는, 용기의 온도 및 주변 영역의 온도에 차이가 발생하게 된다. 이에 따라, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서 용기의 경계면(BL2)을 정확히 인식할 수 있다.
한편, 제어부(270)는 상기 용기의 경계면이 판단되면, 상기 용기의 경계면의 형상을 기준으로 용기의 덮개의 장착 여부를 판단할 수 있다(S270). 이후, 제어부(270)는 용기의 덮개의 장착 여부가 판단되면, 상기 덮개의 장착 여부에 따라 서로 다른 알고리즘을 적용하여 상기 증기의 상태 변화량이나 온도를 감지할 수 있다.
즉, 제어부(270)는 상기 용기 상에 덮개가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다, 이를 위해, 제어부(270)는 상기 용기의 경계면을 판단하고, 상기 경계면의 형상에 따라 상기 덮개의 존재 여부를 판단할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 용기 상에 덮개가 존재하지 않는 경우, 상기 경계면(BL)은 일단에서 타단으로 연결되는 직선 형태를 가질 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 상기 용기 상에 곡선 형태의 덮개가 존재하는 경우, 상기 경계면은 덮개의 형태에 대응되게 일단에서 타단으로 곡선 형태를 가질 수 있다.
또한, 도 10을 참조하면, 직선 형태의 덮개가 존재하는 경우, 상기 경계면은 덮개에 구비된 손잡이에 대응하는 부분을 포함할 수 있다.
즉, 상기와 같이, 용기에 덮개가 존재하는지 여부에 따라 상기 경계면의 형상에는 변화가 발생하게 되며, 제어부는 상기 덮개면의 형상을 토대로 상기 용기 상에 덮개가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
그리고, 제어부(270)는 상기 덮개의 존재 여부가 판단되면, 저장부로부터 이에 대응하는 증기 상태 정보를 획득하고, 이를 이용하여 증기의 상태 변화량을 검출하도록 한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 실시 예에서는 가열부의 초기 구동 시점부터 증기의 상태 변화를 감지하는 것이 아니라, 상기 초기 구동 시점에서 일정 시간이 경과된 시점부터 상기 증가의 상태 변화가 감지되도록 할 수 있다.
이를 위해, 제어부(270)는 열화상 카메라(240)를 통해 획득된 열화상 이미지를 이용하여 상기 가열부(120) 상에 놓인 용기의 온도를 측정한다(S310). 즉, 상기 설명한 바와 같이 열화상 이미지는 상기 용기를 포함하는 용기 영역과, 상기 용기 위의 주변 영역을 포함한다. 그리고, 제어부(270)는 상기 용기 영역의 픽셀 데이터 값을 이용하여 상기 용기의 온도를 측정할 수 있다. 여기에서, 상기 용기 영역의 픽셀 데이터 값은 상기 용기의 온도에 기반하여 변화할 수 있다. 즉, 상기 용기의 온도에 기반하여, 상기 열화상 이미지 내에서의 상기 용기 영역의 픽셀 데이터 값에 대응하는 밝기 값 또는 색상 값은 변화한다. 그리고, 밝기 값 또는 색상 값에 대응하는 온도 정보는 저장부 내에 저장될 수 있다.
제어부(270)는 상기 용기의 온도를 측정하고, 상기 측정된 온도가 기설정된 제1 온도 이상인지를 판단한다(S320). 여기에서 제1 온도는 상기 용기가 일정 시간 가열됨에 따라 상기 용기 내의 음식물이 끓기 시작하기 시점에서의 용기의 온도를 기준으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 온도는 50℃로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
제어부(270)는 상기 용기의 온도가 상기 제1 온도 이상이면, 상기 열화상 카메라(240)를 통해 획득된 열화상 이미지 내에서의 제1 영역의 픽셀 데이터 값을 확인한다(S330). 즉, 제어부(270)는 상기 열화상 이미지 내에서, 상기 용기의 경계면 위의 영역의 픽셀 데이터 값을 확인한다.
이후, 제어부(270)는 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 기반하여, 증기가 감지되었는지를 판단한다(S340). 즉, 상기 경계면 위의 영역은 상기 증기의 존재 여부에 따라 서로 다른 픽셀 데이터 값을 가지게 된다. 예를 들어, 상기 증기가 존재하지 않는 경우, 상기 경계면 위의 영역은 블랙에 가까운 색상 또는 밝기를 가지게 된다. 이때, 상기 경계면 위에 증기가 존재하는 경우, 상기 경계면 위의 영역의 픽셀 데이터 값은 화이트에 점점 가까워지는 색상 또는 밝기를 가지게 된다. 즉, 상기 증기가 최초 발생하는 시점에서는 상기 증기가 낮은 온도를 가지기 때문에, 레드 색상보다는 화이트에 점점 가까워지는 색상 또는 밝기를 가지게 된다.
그리고, 제어부(270)는 상기 제1 영역에 증기가 감지된 경우, 알람이 발생되도록 알람부를 제어할 수 있다(S350). 즉, 제어부(270)는 스피커(232)를 통해 상기 증기가 발생하고 있음을 알리는 알람 메시지가 출력되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(270)는 통신부(233)를 통해 외부기기로 상기 증기의 발생 여부를 알리는 정보가 전송되도록 할 수 있다.
상기와 같이, 제어부(270)는 제1 단계로 상기 증기의 발생 여부를 감지하고, 상기 증기가 발생하는 시점에 알람이 발생되도록 할 수 있다. 이를 통해, 실시 예에서는 사용자가 상기 용기 내의 음식물이 끓기 시작하고 있음을 인지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 제1 단계에서 알람 발생뿐 아니라, 조리기기의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제어부(270)는 상기 증기의 발생이 감지되면, 상기 가열부의 가열 세기 또는 가열 온도를 일정 수준 감소시킬 수 있다. 또한, 제어부(270)는 상기 증기의 발생이 감지되면, 상기 가열부를 오프시킬 수도 있다.
다만, 상기 도11에서 상기 증기가 발생하는 시점에서 알람을 제공하도록 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 실시 예에서는 상기 발생하는 증기의 변화에 따라 단계적으로 상기 조리기기의 동작을 제어할 수 있도록 한다.
도 12는 실시 예에 따른 증기의 상태에 기반한 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이고, 도 13은 제1 상태에서의 열화상 이미지를 나타낸 도면이고, 도 14는 제2 상태에서의 열화상 이미지를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 제어부(270)는 상기 열화상 카메라(240)를 통해 획득되는 열화상 이미지를 이용하여, 상기 용기의 경계면 위의 제1 영역에서의 증기 상태 변화량을 감지한다(S410), 여기에서, 상기 증기의 상태 변화량은, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 대응하는 밝기 값 또는 색상 값에 기반하여 판단할 수 있다. 바람직하게, 상기 증기의 양, 증기의 밀도 또는 증기의 움직임 정도에 따라 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 대응하는 밝기 값 또는 색상 값이 변화한다. 또한, 상기 증기의 양, 증기의 밀도 또는 증기의 움직임 정도에 따라 열화상 이미지의 프레임별 픽셀 데이터 값의 차이가 커지게 된다. 또한, 저장부에는 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 대응하는 상기 증기의 상태 정보가 저장되어 있다. 이를 통해, 제어부(270)는 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 기반하여 상기 증기의 양, 밀도 또는 움직임에 대한 상태 변화량을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(270)는 상기 저장부에 저장된 정보를 이용할 때, 상기 가열부(120)에 의해 가열되는 용기에 덮개가 장착된 상태인지를 확인하고, 이를 토대로 상기 저장부에 저장된 정보 중 상기 덮개 장착 여부에 대응하는 정보를 이용하여 상기 증기의 상태 변화를 확인하도록 한다.
이후, 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만인지 여부를 판단한다(S420).
제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만인 경우, 경고 알람이 발생되도록 상기 알람부(230)를 제어할 수 있다(S430). 예를 들어, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제1 및 2 기준 값 사이인 경우, 사용자에게 상기 용기 내의 음식물의 넘침 발생을 주의시키기 위한 경고 알람을 발생시킬 수 있다.
또한, 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 증기의 상태 변화량이 제2 기준 값 이상으로 상승하였는지를 판단한다. 즉, 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 증기의 상태 변화량이 제2 기준 값 이상이고 제3 기준 값 미만인지 여부를 판단한다(S440).
그리고, 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 증기의 상태 변화량이 제2 기준 값 이상이고, 제3 기준 값 미만인 경우, 상기 용기의 가열 온도(또는 가열부의 가열 세기)가 조절되도록 상기 가열부를 제어할 수 있다(S450). 즉, 제어부(270)는 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상으로 상승하는 경우, 상기 용기 내의 음식물의 넘침이 발생될 수 있으므로, 상기 음식물의 넘침이 발생되기 이전에 상기 가열부(120)의 가열 세기를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상으로 상승하였는지를 판단한다(S460).
그리고, 제어부(270)는 상기 제1 영역에서의 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상으로 상승한 경우, 상기 가열부를 오프시킬 수 있다(S470). 즉, 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값을 초과하는 경우 상기 음식물의 넘침이 발생될 수 있으며, 이에 따라 상기 제어부(270)는 상기 음식물의 넘침이 발생되기 이전에 상기 가열부(120)를 오프시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 열화상 이미지 내에서의 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)은 경계면(BL)을 기준으로 구분될 수 있다. 그리고, 제어부(270)는 제1 영역(R1)에서의 픽셀 데이터 값을 이용하여 증기의 상태 변화를 감지할 수 있고, 제2 영역(R2)에서의 픽셀 데이터 값을 이용하여 용기의 온도를 감지할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 증기의 상태 변화량이 제3 기준 값을 초과하는 경우, 상기 제1 영역(R1)에서의 픽셀 데이터 값은 레드에 가까운 밝기 값 또는 색상 값을 가질 수 있다. 즉, 상기 증기의 상태 변화량이 제3 기준 값을 초과하는 경우, 이전보다 상기 증기의 온도도 높게 상승한 상태이며, 이에 따라 상기 제1 영역에서의 상기 증기의 픽셀 데이터 값은 레드에 가까운 밝기 값 또는 색상 값으로 변화하게 된다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이고, 도 16은 증기의 상태에 따른 온도를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 제어부(270)는 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값을 이용하여 증기의 온도를 감지한다(S510). 즉, 열화상 이미지는 픽셀별 온도에 따라 서로 다른 밝기 값 또는 색상 값을 가지게 된다. 그리고, 제어부(270)는 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값을 이용하여 상기 증기의 온도를 감지할 수 있다.
이후, 제어부(270)는 상기 증기의 온도가 제1 온도 이상이고, 제2 온도 미만인지 여부를 판단한다(S520). 도 16의 (a)와 같이, 상기 제1 온도는 34.3℃를 기준으로 설정될 수 있고, 도 16의 (b)와 같이 제2 온도는 55.1℃를 기준으로 설정될 수 있다. 즉, 증기의 온도는 용기 내의 음식물 상태에 기반하여 변화하는 용기의 온도와는 다르다. 예를 들어, 음식물이 끊기 시작하는 시점에서의 용기의 온도가 50℃인 경우, 이에 대응하는 증기의 온도는 20℃정도이다. 이에 따라 실시 예에서는 음식물의 상태에 대응되는 증기의 온도 정보를 저장해놓고, 이를 이용하여 상기 증기의 상태별로 조리기기를 제어할 수 있도록 한다.
제어부(270)는 상기 증기의 온도가 제1 온도 이상이고, 제2 온도 미만이면, 상기 가열부(120)의 가열 세기 또는 가열 온도를 조절한다(S530). 즉, 제어부(270)는 상기 증기의 온도가 제1 온도 이상이고, 제2 온도 미만이면, 상기 가열부(120)의 가열 세기 또는 가열 온도를 감소시킨다.
또한, 제어부(270)는 상기 증기의 온도가 제2 온도 이상인지 여부를 판단한다(S540).
그리고, 제어부(270)는 상기 증기의 온도가 제2 온도 이상으로 상승한 경우, 상기 가열부를 오프시켜, 용기 내의 음식물이 넘치기 전에 상기 조리기기의 동작이 중지되도록 한다(S550).
도 17은 또 다른 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 제어부(270)는 상기 열화상 카메라(240)를 통해 획득되는 열화상 이미지 내에서, 상기 용기의 경계면을 감지한다(S610). 상기 용기의 경계면 감지는, 가열부가 최초 동작하는 시점에 감지될 수 있다. 그리고, 상기 용기의 경계면 감지는, 상기 가열부가 동작하는 동안에 주기적으로 감지될 수 있다. 이대, 상기 최초 감지된 용기의 경계면이 기준 경계면으로 설정될 수 있고, 이후에 감지되는 경계면과 상기 기준 경계면 사이의 차이를 이용하여 상기 경계면의 변위를 감지하도록 한다.
제어부(270)는 상기 감지된 경계면과 기준 경계면을 비교하여, 상기 경계면 상의 변위가 발생하였는지를 감지한다(S630).
이때, 상기 용기의 경계면의 변위가 발생했다는 것은, 상기 용기 내의 음식물의 수위가 상기 용기의 경계면 위로 상승했다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 용기의 경계면의 변위가 발생했다는 것은, 상기 음식물의 끓음에 따른 움직임에 의해 상기 용기에 진동이 발생한다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 용기의 경계면의 변위가 발생했다는 것은, 상기 음식물의 끓음에 의해 상기 용기 위의 덮개에 움직임이 발생했다는 것을 의미할 수 잇다.
이에 따라, 상기 제어부(270)는 상기 용기의 경계면의 변위가 발생하면, 상기 가열부를 오프시킨다(S630).
또한, 제어부(270)는 상기 용기의 경계면의 변위가 발생함에 따라 상기 알람부(230)를 통해 알람이 발생되도록 할 수 있다.
또한, 제어부(270)는 상기 알람부(230)를 구성하는 통신부(233)를 통해 상기 증기의 상태 변화량에 대응하는 조리기기의 동작 정보가 외부로 전송되도록 할 수 있다(S640).
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 조리기기의 제어 방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.
도 18을 참조하면, 제어부(270)는 상기 열화상 카메라(240)를 통해 획득되는 열화상 이미지의 제1 영역에서의 증기의 높이를 감지한다(S710). 상기 용기의 높이 감지는, 상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값을 기반으로, 증기가 존재하는 픽셀 중 최상부에 존재하는 픽셀을 기준으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 증기의 높이는 상기 용기의 경계면과 상기 최상부의 픽셀 사이의 거리를 중심으로 감지할 수 있다.
이후, 제어부(270)는 상기 감지된 증기 높이와 기설정된 제1 높이를 비교하여, 상기 증기 높이가 상기 제1 높이보다 큰지 여부를 판단한다(S630).
이때, 상기 증기의 높이가 상기 제1 높이보다 크다는 것은, 상기 용기 상부로 비정상적인 증기가 발생하고 있음을 의미할 수 있다. 또한, 상기 증기의 높이가 상기 제1 높이보다 크다는 것은, 상기 용기 내의 음식물의 끓는 정도가 심하다는 것을 의미할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(270)는 상기 용기의 높이가 제1 높이보다 크면, 상기 가열부의 가열 세기를 감소시키거나, 상기 가열부를 오프시킨다(S730).
또한, 제어부(270)는 상기 통신부(233)를 통해 상기 증기의 높이가 제1 높이보다 커졌음을 알리는 정보가 외부로 전송되도록 할 수 있다(S740).
실시 예에서는, 용기의 온도가 아닌 용기의 주위로 발생되는 증기의 상태(예를 들어, 증기의 양, 증기의 움직임, 증기의 밀도 및 증기의 온도 등)를 감지하고, 상기 감지된 증기의 상태에 따라 조리기기의 동작을 제어한다. 이에 따르면, 용기의 방사율에 의해 발생하는 감지온도의 오차를 최소화할 수 있으며, 감지 온도의 정확도를 높여 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 서로 다른 재질의 용기가 가지는 방사율의 차이를 보상하기 위한 알고리즘을 적용하지 않아도 되며, 이에 따른 제어 알고리즘을 간소화할 수 있다.
또한, 실시 예에서는 용기의 주위로 발생되는 증기의 상태에 따라 알람을 발생하거나 조리기기의 동작을 중지시킨다. 이에 따르면, 용기 내의 음식물이 넘치기 전에 사전 조치를 취함으로써 용기 주위의 환경을 청결하게 유지할 수 있으며, 이에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.
또한, 실시 예에서는 용기 덮개의 장착 여부에 따라 서로 다른 알고리즘을 적용하여 증기 온도를 감지함으로써, 감지 온도의 정확도를 더욱 높여 조리기기의 동작 중에 발생할 수 있는 안전 사고의 문제를 사전에 방지할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: 조리기기
110: 가열 플레이트
120: 가열부
130: 디스플레이부
140: 조작부
150: 열화상 카메라
160: 가이드 플레이트
210: 전원 공급부
220: 인터페이스부
230: 알람부
240: 열화상 카메라
250: 액추에이터
260: 저장부
270: 제어부

Claims (21)

  1. 용기를 가열하는 가열부;
    상기 용기 및 상기 용기의 주변 영역을 촬영하는 열화상 카메라; 및
    상기 열화상 카메라를 통해 촬영된 이미지를 이용하여 상기 가열부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 용기의 경계면을 판단하고,
    상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정하고,
    상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출하여 상기 가열부를 제어하는
    조리기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값의 변화에 기반하여 상기 증기의 상태 변화량을 판단하며,
    상기 증기의 상태 변화량은,
    상기 제1 영역에서의 상기 증기의 양, 움직임 및 밀도 중 적어도 하나의 변화량인
    조리기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 기반하여 상기 증기의 온도를 획득하고,
    상기 획득한 증기의 온도에 기반하여 상기 가열부의 동작을 제어하는
    조리기기.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 용기의 온도를 획득하고,
    상기 용기의 온도가 제1 온도 이상인 경우에 상기 가열부의 동작을 제어하는
    조리기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역에서의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만일 때 알람을 발생하는 알람부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상인 경우, 상기 용기의 가열 온도가 조절되도록 상기 가열부를 제어하는
    조리기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상이고, 제3 기준 값 미만일 때 상기 용기의 가열 온도를 감소시키고,
    상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상일 때 상기 가열부를 오프시키는
    조리기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경계면의 변위가 발생하면, 상기 가열부를 오프시키는
    조리기기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 알람부는,
    상기 경계면의 변위가 발생할 때 알람을 발생하는
    조리기기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 용기의 촬영 가능한 위치로 상기 열화상 카메라를 이동시키는 액추에이터를 포함하는
    조리기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열화상 카메라는,
    상기 가열부와 이격된 상측에 배치되는
    조리기기.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 알람부는,
    상기 증기의 상태 변화량에 대응하는 조리기기의 동작 정보를 외부로 전송하는 무선 통신부를 포함하는
    조리기기.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값에 대응하는 상기 증기의 상태 변화량 정보를 저장하는 저장부를 포함하며,
    상기 상태 변화량 정보는,
    상기 판단한 경계면의 형상에 대응되게 복수 개로 구분된
    조리기기.
  13. 용기 및 상기 용기의 주변을 촬영한 열화상 이미지를 획득하는 단계;
    상기 획득한 열화상 이미지로부터 상기 용기의 경계면을 판단하는 단계;
    상기 용기의 경계면 위의 영역을 제1 영역으로 결정하는 단계;
    상기 제1 영역의 증기의 상태 변화량을 검출하는 단계; 및
    상기 증기의 상태 변화량에 기반하여 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 증기의 상태 변화량은,
    상기 제1 영역의 픽셀 데이터 값의 변화에 기반하여 판단되며, 상기 증기의 양, 움직임 및 밀도 중 적어도 하나의 변화량인
    조리기기의 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 영역의 상기 증기의 온도를 검출하는 단계; 및
    상기 제1 영역의 상기 증기의 온도에 기반하여 상기 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  16. 제13항 또는 제15항에 있어서,
    상기 용기의 온도를 검출하는 단계; 및
    상기 용기의 온도가 제1 온도 이상인 경우에 상기 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 영역의 상기 증기의 상태 변화량이 제1 기준 값 이상이고, 제2 기준 값 미만일 때 알람을 발생시키는 단계; 및
    상기 제1 영역의 상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상일 때 상기 조리기기의 가열 온도를 조절하는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 증기의 상태 변화량이 상기 제2 기준 값 이상이고, 제3 기준 값 미만일 때, 상기 조리기기의 가열 온도를 감소시키는 단계; 및
    상기 증기의 상태 변화량이 상기 제3 기준 값 이상일 때 상기 조리기기를 오프시키는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제1 영역의 픽셀 중 상기 증기가 위치한 최상부의 픽셀과 상기 경계면의 픽셀 사이의 거리에 기반하여 상기 증기의 높이를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 증기의 높이가 기설정된 기준 높이 이상이면, 상기 조리기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 경계면의 변위를 감지하는 단계; 및
    상기 경계면의 변위가 감지되면, 상기 조리기기를 오프시키는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 경계면의 변위가 발생할 때 알람을 제공하는 단계를 포함하는
    조리기기의 제어 방법.
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