KR20220147895A - Electric range, and boiling detection method using frequency analysis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 레인지 및 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a boiling detection method using an electric range and frequency analysis.
전기레인지는 전기 히터나 별도의 화구를 열원으로 음식물을 조리하는 조리기기로서, 발열 방식에 따라 유도가열방식을 이용하는 인덕션 히터(Induction Heater)와 전기저항 방식을 이용하는 레디언트 히터(Radiant Heater)가 있다.An electric range is a cooking device that cooks food using an electric heater or a separate fire pit as a heat source. According to the heating method, there are an induction heater that uses an induction heating method and a radiant heater that uses an electric resistance method. .
인덕션 히터는 전원이 인가됨에 따라 소정 크기의 고주파 전압이 워킹 코일(Working Coil)에 인가되어 워킹 코일 주변에 자계를 발생시키며, 이때 발생되는 유도 자계의 자력선이 화구 내부에 와전류(Eddy Current)를 발생시키고, 이 와전류에 의해 화구가 가열되어 조리가 이루어지게 된다.In the induction heater, as power is applied, a high-frequency voltage of a predetermined size is applied to the working coil to generate a magnetic field around the working coil. This eddy current heats the cooker and cooks it.
한편, 레디언트 히터는 소정의 전원이 화구 내부의 히팅 코일(Heating Coil)에 인가되어 히팅 코일의 자체 발열에 의해 고온의 복사열을 방출함으로써 조리가 이루어지게 된다.On the other hand, the radiant heater is cooked by applying a predetermined power to a heating coil inside the crater and emitting high-temperature radiant heat by self-heating of the heating coil.
이와 같은 전기레인지는 통상적으로 복수개의 화구를 구비하고 있으며, 각각의 화구의 출력 전력을 다르게 설정함으로써, 사용자가 조리하는 음식의 종류, 양, 용도 등에 따라 적절한 화구를 선택할 수 있도록 하는 하이브리드 형태로 사용되고 있다. 전기레인지는 기존의 가스레인지와는 달리 폭발의 위험이 없고, 사용이 쉬우며, 가스의 불완전 연소로 인한 그을음 등의 발생이 없고, 발열체 위를 평평한 상판으로 덮어 구성되기 때문에, 미관상의 장점도 있어, 점점 그 사용자가 늘고 있는 추세이다.Such an electric range is typically provided with a plurality of cookers, and by setting the output power of each cooker differently, it is used in a hybrid form so that the user can select an appropriate cooker according to the type, amount, use, etc. of the food being cooked. have. Unlike conventional gas ranges, electric stoves do not have the risk of explosion, are easy to use, do not generate soot due to incomplete combustion of gas, and are constructed by covering the heating element with a flat top plate, so there are also aesthetic advantages. , the number of its users is gradually increasing.
종래의 전기레인지 화구에서는 도 1에 나타난 바와 같이, 온도 센서가 유리 상판 밑에 위치 하여, 상판 유리에 의한 전달 지연과 온도센서 응답 지연 등으로 가열 중인 조리 기구(Pot)의 온도 센싱의 정밀도가 낮아 물 끓음 감지를 정확하게 할 수 없는 문제가 있다.As shown in FIG. 1, in the conventional electric range crater, the temperature sensor is located under the glass upper plate, and the precision of the temperature sensing of the pot being heated is low due to the delay in transmission due to the glass upper plate and the response delay of the temperature sensor. There is a problem that the boiling detection cannot be accurately performed.
구체적으로, 유리 상판 밑에 온도 센서가 위치하게 되면 도 2에 나타난 바와 같이 실제 조리 기구의 온도는 유리 상판에 의해서 온도 전달이 딜레이 되어 실제 조리 기구의 온도와는 큰 차이가 발생 된다.Specifically, when the temperature sensor is positioned under the glass upper plate, as shown in FIG. 2 , the temperature of the actual cooking appliance is delayed by the glass upper plate, thereby causing a large difference from the actual temperature of the cooking appliance.
가열 중지 시에도 조리 기구의 온도는 낮아지지만, 온도센서의 온도 데이터는 상판유리와 전기레인지 내부 주위 온도에 의해서 도 3에 나타난 바와 같이 10분이상 상승 밑 유지하는 것을 볼 수 있다.Even when the heating is stopped, the temperature of the cookware is lowered, but it can be seen that the temperature data of the temperature sensor is maintained below the rise for more than 10 minutes as shown in FIG.
따라서, 기존의 전기레인지 온도 센싱 방식으로는 조리 기구의 물 끓음을 정확하게 감지 하는 것은 어려움이 있다.Therefore, it is difficult to accurately detect the boiling water of a cooking appliance using the conventional electric range temperature sensing method.
본 출원인의 한국 공개특허공보 제10-2020-0141781호 "내용물의 온도 유지를 위한 전기레인지의 화구제어방법"은 내용물을 특정 온도로 유지시키기 위해 필요한 최적 에너지를 연산함으로써, 보온에 사용되는 에너지 소비량의 손실을 최소화시키는 전기레인지의 화구제어방법을 제안하고 있으나, 온도센서부(101)에 의해, 화구(H) 상에 위치된 용기(P) 내의 내용물 온도를 계측하는 방식으로 실제 조리 기구의 온도와는 큰 차이가 발생 되므로 조리 기구의 물 끓음을 정확하게 감지하기에는 어려움이 있다.The applicant's Korean Patent Publication No. 10-2020-0141781 "Cheater Control Method of Electric Range for Maintaining the Temperature of Contents" calculates the optimal energy required to maintain the contents at a specific temperature, thereby calculating the amount of energy consumed for warming. Although a method for controlling the cooker of an electric range that minimizes the loss of It is difficult to accurately detect the boiling water of cooking utensils because there is a large difference between
한편, 한국 공개특허공보 제10-2017-0070535호 "전기레인지의 자동제어 장치 및 방법"의 경우, 내용물의 끓음을 보다 정확히 감지하기 위해 내용물이 담긴 조리용기의 진동을 센싱하여 판단하는 기술을 개시하고 있으나, 전기레인지의 실제 사용 환경에서는 전기레인지 구동에 의한 다양한 진동이 존재하여, 끓음과 관련된 진동을 정확히 추출하고 파악할 필요성이 있다.On the other hand, in the case of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0070535 "A device and method for automatic control of an electric range," disclosed a technology for sensing and judging the vibration of a cooking vessel containing the contents to more accurately detect the boiling of the contents. However, in the actual use environment of the electric range, there are various vibrations caused by driving the electric range, so there is a need to accurately extract and grasp the vibration related to boiling.
본 발명의 실시예들은 유리 상판 밑에 온도 센서가 위치함에 따라 온도 센싱의 정밀도가 낮아 물 끓음 감지를 정확하게 할 수 없는 문제를 해결하기 위한 것으로, 전기레인지의 화구 주변의 진동 데이터를 분석하여 내용물의 끓음을 판별함으로써 온도 센서의 온도 데이터를 이용하지 않고도 내용물의 끓는 시점을 보다 정확히 감지하는 것을 목적으로 한다.The embodiments of the present invention are to solve the problem that water boiling cannot be detected accurately due to the low precision of temperature sensing as the temperature sensor is located under the glass upper plate. It aims to more accurately detect the boiling point of the contents without using the temperature data of the temperature sensor by determining the
또한, 전기레인지의 화구 주변의 진동 데이터에서 내용물의 끓음에 의한 진폭 변화에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득함으로써 끓음 판단의 정확도를 개선하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of improving the accuracy of boiling judgment is to obtain a target frequency band representing the vibration caused by heating of the contents contained in the cooking utensil based on the amplitude change due to the boiling of the contents in the vibration data around the cooker of the electric range. .
또한, 내용물의 끓음을 감지하여 물 넘침 및 자동 조리 기능을 구현하는 것을 목적으로 한다.In addition, it aims to realize the water overflow and automatic cooking function by detecting the boiling of the contents.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems to be solved that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.
본 발명의 일 실시예에 따른 조리 기구를 가열하는 전기 레인지는, 상기 조리 기구가 놓여지는 상판에 근접하여 위치하며, 상기 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득하는 센서 모듈 및 상기 센서 모듈로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하고, 상기 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하고, 상기 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지하는 프로세서를 포함한다.The electric range for heating the cooking appliance according to an embodiment of the present invention is located close to the upper plate on which the cooking appliance is placed, and a sensor module for acquiring vibration data according to heating the cooking appliance and the sensor module obtained from the sensor module Frequency-converting the vibration data, and obtaining a target frequency band representing vibration by heating the contents contained in the cooking utensil based on the change in amplitude of the frequency-converted vibration data, and the amplitude of the target frequency band (Amplitude) ) based on a processor for detecting the boiling of the contents contained in the cooking utensil.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 상기 타겟 주파수 대역으로 결정할 수 있다.Here, the processor may determine a frequency band having an amplitude that increases with time in the frequency-converted vibration data as the target frequency band.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단할 수 있다.Here, when the amplitude of the target frequency band exceeds a preset reference value, the processor may determine that the contents contained in the cooking appliance are boiling.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 획득된 타겟 주파수 대역 이외의 주파수 대역을 필터링할 수 있다.Here, the processor may filter a frequency band other than the obtained target frequency band.
여기서, 프로세서는, 상기 내용물의 가열에 의한 진폭 변화와 다른 진폭 변화를 갖는 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터 및 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터, 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터 중 적어도 하나를 필터링할 수 있다.Here, the processor includes vibration data by a DC fan (FAN) having an amplitude change different from the amplitude change by heating the contents and vibration data by induction heating (IH), and vibration data by use of a hood (Hood) At least one of them may be filtered.
여기서, 상기 프로세서는, FFT 연산을 수행하여 상기 진동 데이터를 주파수 변환할 수 있다.Here, the processor may perform an FFT operation to frequency-convert the vibration data.
여기서, 상기 프로세서는, 실제 설치 환경에서 발생되는 내용물 끓음 이외 주파수 대역의 진폭 성분을 미리 학습하여, 상기 획득한 진동 데이터에서 내용물 끓음 이외 주파수 대역을 필터링하는 내용물의 끓음을 감지할 수 있다.Here, the processor may learn in advance the amplitude component of the frequency band other than the boiling of the contents generated in the actual installation environment, and detect the boiling of the contents filtering the frequency band other than the boiling of the contents from the obtained vibration data.
여기서, 상기 프로세서는, 기 마련된 내용물의 끓음에 따른 기포의 진동 패턴에 기초하여, 상기 내용물이 끓을 때 기포가 발생하는 강도에 의한 진동의 변화를 감지할 수 있다.Here, the processor may detect a change in vibration due to the intensity of bubbles generated when the contents boil, based on a vibration pattern of bubbles according to the boiling of the contents.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 레인지의 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법에 있어서, 상기 전기 레인지의 센서 모듈로부터 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득하는 단계, 상기 전기 레인지의 프로세서가 상기 센서 모듈로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하는 단계, 상기 프로세서가 상기 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하는 단계 및 상기 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지하는 단계를 포함한다.In the method for detecting boiling using frequency analysis of an electric range according to another embodiment of the present invention, the step of obtaining vibration data according to heating of cooking utensils from a sensor module of the electric range, the processor of the electric range is the sensor module Frequency conversion of the vibration data obtained from the processor, based on the change in amplitude (Amplitude) of the frequency-converted vibration data, obtaining a target frequency band representing vibration by heating the contents contained in the cooking appliance; And detecting the boiling of the contents contained in the cooking appliance based on the amplitude (Amplitude) of the target frequency band.
여기서, 상기 타겟 주파수 대역을 획득하는 단계는, 상기 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 상기 타겟 주파수 대역으로 결정할 수 있다.Here, in the obtaining of the target frequency band, a frequency band having an amplitude that increases with time in the frequency-converted vibration data may be determined as the target frequency band.
여기서, 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지하는 단계는, 상기 프로세서는, 상기 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단할 수 있다.Here, in the step of detecting the boiling of the contents contained in the cooking utensil, the processor may determine that the contents contained in the cooking utensil are boiling when the amplitude of the target frequency band exceeds a preset reference value.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전기레인지의 화구 주변의 진동 데이터를 분석하여 내용물의 끓음을 판별함으로써 온도 센서의 온도 데이터를 이용하지 않고도 내용물의 끓는 시점을 보다 정확히 감지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the boiling point of the contents can be more accurately detected without using the temperature data of the temperature sensor by analyzing the vibration data around the crater of the electric range to determine the boiling of the contents.
또한, 전기레인지의 화구 주변의 진동 데이터에서 내용물의 끓음에 의한 진동 데이터에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득함으로써 끓음 판단의 정확도를 개선할 수 있다.In addition, it is possible to improve the accuracy of the boiling determination by acquiring a target frequency band representing the vibration caused by heating of the contents contained in the cooking utensil based on the vibration data due to the boiling of the contents in the vibration data around the crater of the electric range.
즉, 전기레인지의 화구 주변의 진동 데이터를 분석하여 내용물의 끓음을 감지함에 따라, 기존 온도 센서의 구조적 한계를 극복하고, 물 끓음을 정확하게 감지할 수 있다.That is, by analyzing the vibration data around the crater of the electric range to detect the boiling of the contents, it is possible to overcome the structural limitation of the existing temperature sensor and accurately detect the boiling of water.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if effects not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as described in the specification of the present invention.
도 1 내지 도 3은 전기 레인지에서의 센서의 배치 구조와 이에 따른 온도 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지와 적용되는 상황을 예로 들어 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진동 데이터의 주파수 분석 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 물 끓음 정도에 따른 진동 데이터의 주파수 분석 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 물 끓음 이외의 진동 데이터의 주파수 분석 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.1 to 3 are diagrams illustrating an arrangement structure of a sensor in an electric range and a temperature change according thereto.
4 is a view illustrating an electric range and a situation to be applied according to an embodiment of the present invention as an example.
5 is a block diagram illustrating an electric range according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a boiling detection method using frequency analysis according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a frequency analysis result of vibration data according to an embodiment of the present invention as an example.
8 is a diagram illustrating a frequency analysis result of vibration data according to the degree of boiling of water according to an embodiment of the present invention as an example.
9 is a diagram illustrating a frequency analysis result of vibration data other than boiling of water according to an embodiment of the present invention as an example.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When a part 'includes' a certain component throughout the specification, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. In describing embodiments of the present invention with reference to the drawings, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
도 1 내지 도 3은 전기 레인지에서의 센서의 배치 구조와 이에 따른 온도 변화를 나타낸 도면이다.1 to 3 are diagrams illustrating an arrangement structure of a sensor in an electric range and a temperature change according thereto.
종래의 전기레인지 화구에서는 도 1에 나타난 바와 같이, 온도 센서(22)가 유리 상판(21) 밑에 위치 하여, 상판 유리에 의한 전달 지연과 온도 센서 응답 지연 등으로 가열 중인 조리 기구(Pot)의 온도 센싱의 정밀도가 낮아 물 끓음 감지를 정확하게 할 수 없는 문제가 있다.In the conventional electric range cooker, as shown in FIG. 1 , the
구체적으로, 유리 상판(21) 밑에 온도 센서(22)가 위치하게 되면 도 2에 나타난 바와 같이 실제 조리 기구의 온도는 유리 상판에 의해서 온도 전달이 딜레이 되어 실제 조리 기구의 온도와는 큰 차이가 발생 된다.Specifically, when the
가열 중지 시에도 조리 기구의 온도는 낮아지지만, 온도센서의 온도 데이터는 상판유리와 전기레인지 내부 주위 온도에 의해서 도 3에 나타난 바와 같이 10분이상 상승 밑 유지하는 것을 볼 수 있다.Even when the heating is stopped, the temperature of the cookware is lowered, but it can be seen that the temperature data of the temperature sensor is maintained below the rise for more than 10 minutes as shown in FIG.
따라서, 기존의 전기레인지 온도 센싱 방식으로는 조리 기구의 물 끓음을 정확하게 감지 하는 것은 어려움이 있다.Therefore, it is difficult to accurately detect the boiling water of a cooking appliance using the conventional electric range temperature sensing method.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지와 적용되는 상황을 예로 들어 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating an electric range and a situation to be applied according to an embodiment of the present invention as an example.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지(10)는 센서 모듈(100)을 포함한다. 또한, 전기 레인지(10)의 상판(11)에 조리기구가 올려지며, 주변에 후드(30)가 위치한다. 여기서, 상판(11)은 상기 도 1에서 설명한 유리 상판(21)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
일반적으로 전기 레인지 동작 중에, 내부에는 FAN 진동, IH 공진에 의한 진동과 외부로는 조리 하는 사람에 의한 진동 또는 Hood 등에 의한 다양한 진동이 발생 된다.In general, during the operation of the electric range, various vibrations such as fan vibration and IH resonance are generated inside and vibration by a cook or a hood.
본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지(10)는 이러한 다양한 진동 중에 물 끓음에 의한 진동을 명확하게 분석 하기 위해서는 물 끓음이 없는 초기 가열 중에 발생되는 Frequency spectrum에 대한 상태 분석을 하고 물 끓음 이후 발생되는 특정 Frquency 성분과 Amplitude를 분석 하여 물끓는 상태를 분석 한다.The
센서 모듈(100)은 조리 기구가 놓여지는 상판(11)에 근접하여 위치하며, 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득한다.The
이후, 전기 레인지(10)는 센서 모듈(100)로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하고, 상기 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하고, 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지한다.Then, the
구체적으로, 전기 레인지(10)는, 획득된 타겟 주파수 대역 이외의 주파수 대역을 필터링하기 위해, 내용물의 가열에 의한 진폭 변화와 다른 진폭 변화를 갖는 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터, 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터, 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터 중 적어도 하나를 필터링하며, 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단할 수 있다.Specifically, the
여기서, 기 설정된 기준 값은, 일정하게 상승하는 주파수 대역의 진폭에서 내용물의 끓음이 감지된 시점의 진폭을 미리 설정한 값으로, 외부 환경을 고려하여 미리 결정되는 값일 수 있다.Here, the preset reference value is a preset value of the amplitude at the point in time when boiling of the contents is sensed in the amplitude of the frequency band that rises constantly, and may be a value that is predetermined in consideration of the external environment.
본 발명의 실시예에 따른 센서 모듈(100)은 다양한 진동 패턴을 고려하기 위해, 후드(30)의 제1 영역에 위치하는 제1 센서(110), 후드(30)의 제2 영역에 위치하는 제2 센서(120), 상판(11)의 제1 영역에 위치하는 제3 센서(130) 및 상판(11)의 제2 영역에 위치하는 제4 센서(140)를 포함할 수 있다.In the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내용물의 끓음을 보다 구체적으로 감지하기 위해, 물 끓음에 따른 진동 데이터를 판별하기 위한 센서는 조리 기구가 위치하는 일면인 상판(11)의 제2 영역에 위치하는 제4 센서(140) 측에 위치할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to detect the boiling of contents more specifically, the sensor for determining vibration data according to the boiling of water is located in the second area of the
제1 센서 내지 제4 센서(110, 120, 130, 140)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 진동 및/또는 소리를 감지하기 위해 전기레인지 주변의 다양한 영역에 위치할 수 있다.The positions of the first to
센서 모듈(100)은 MEMS 타입의 가속도 센서(Accelerometer Sensor)로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 센서 모듈(100)은 이외에도 마이크로폰(미도시)을 더 포함할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지를 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an electric range according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지(10)는 센서 모듈(100), 프로세서(200) 및 메모리(300)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the
본 발명의 실시예에 따른 전기 레인지(10)는 MEMS 타입의 가속도 센서(Accelerometer Sensor) 데이터의 FFT 분석을 통해 전기 레인지 화구의 물 끓음을 감지하는 장치이다.The
센서 모듈(100)은 상기 도 4에 나타난 바와 같이, 조리 기구가 놓여지는 상판에 근접하여 위치하며, 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득한다.As shown in FIG. 4 , the
프로세서(200)는 센서 모듈(100)로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하고, 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지한다.The
구체적으로, 프로세서(200)는, 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 타겟 주파수 대역으로 결정하고, 만일 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단하게 된다.Specifically, the
본 발명의 일 실시예에서 타겟 주파수 대역을 결정하고, 타겟 주파수 대역의 진폭의 기준 값을 설정하는 과정은 하기 도 7 내지 도 9에서 상세히 설명한다.The process of determining the target frequency band and setting the reference value of the amplitude of the target frequency band in an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 9 below.
여기서, 프로세서(200)는, 진동 데이터에 FFT 연산을 수행하여 진동 데이터를 주파수 변환하고, 특정 진동수(Frequency)성분과 진폭(Amplitude)을 분석하여 내용물의 끓음을 감지할 수 있다.Here, the
여기서, FFT(fast Fourier transform) 연산은 데이터를 주파수 성분으로 변환하여 다양한 분석 및 처리를 할 수 있는 연산으로, 임의의 필터링 연산을 수행할 수 있다.Here, a fast Fourier transform (FFT) operation is an operation capable of performing various analysis and processing by transforming data into frequency components, and an arbitrary filtering operation may be performed.
푸리에 변환(Fourier transform)은 임의의 입력 신호를 다양한 주파수를 갖는 주기함수들의 합으로 분해하여 표현하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에서는 진동 데이터에 FFT 연산을 수행하여 진동 데이터를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하게 된다.The Fourier transform is expressed by decomposing an arbitrary input signal into a sum of periodic functions having various frequencies. In an embodiment of the present invention, the vibration data is frequency-converted by performing an FFT operation, Based on the change in amplitude of the converted vibration data, a target frequency band representing vibration by heating the contents contained in the cooking appliance is obtained.
또한, 프로세서(300)는, 기 마련된 내용물의 끓음에 따른 기포의 진동 패턴에 기초하여, 내용물이 끓을 때 기포가 발생하는 강도에 의한 진동의 변화를 감지할 수도 있다.In addition, the
여기서, 프로세서(400)는 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수도 있고, 하나의 프로세서에서 기능들을 수행할 수도 있다. 프로세서는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 마이크로 컨트롤러 유닛(micro controller unit(MCU)) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.Here, the
메모리(300)는 기 획득된 환경 요인에 의한 내용물의 가열에 의한 진폭 변화와 다른 진폭 변화를 갖는 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터 및 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터, 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터를 필수 진동 데이터(310)로 저장한다.The
메모리(300)는 프로세서(200)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있고, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 포함할 수 있다.The
메모리(300)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.Programs stored in the
또한, 전기 레인지 가열 장치는 조리 기구를 가열하며, 코일 및 인버터를 포함한다.In addition, the electric range heating apparatus heats the cooking appliance, and includes a coil and an inverter.
코일은 전기 레인지(10)에 놓여지는 부하물에 대해 유도자계를 발생시킨다. 여기서, 부하물은 조리 기구를 지칭하며, 조리 기구는 본 명세서에서 냄비, 무쇠 주물, 임팩트, 클래드, 알루미늄 주물, 솥 등을 통칭할 수 있다.The coil generates an inductive magnetic field with respect to a load placed on the
인버터는 입력전원을 이용하여, 코일에 전력을 전달한다. 구체적으로, 출력 전압에 의해 구동되는 코일이, 직렬 연결된 스위칭 소자의 접속점에 연결될 수 있으며, 인버터는 입력되는 전원을 이용하여, 코일에 전력을 전달할 수 있다. 또한, 코일의 다른 일측은 공진부(미도시)에 연결될 수 있다.The inverter uses the input power to transmit power to the coil. Specifically, a coil driven by an output voltage may be connected to a connection point of a series-connected switching element, and the inverter may transmit power to the coil using input power. In addition, the other side of the coil may be connected to a resonator (not shown).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a boiling detection method using frequency analysis according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법은 전기 레인지에서 수행되며, 단계 S110에서 전기 레인지의 센서 모듈로부터 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득한다.Referring to FIG. 6 , the method for detecting boiling using frequency analysis according to an embodiment of the present invention is performed in an electric range, and in step S110, vibration data according to heating of cooking utensils is obtained from a sensor module of the electric range.
이후, 단계 S120 내지 S150에서 전기 레인지의 프로세서가 센서 모듈로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하고, 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지한다.After that, in steps S120 to S150, the processor of the electric range frequency-converts the vibration data obtained from the sensor module, and based on the change in amplitude of the frequency-converted vibration data, representing vibration by heating the contents contained in the cooking utensil Obtain a target frequency band, and detect the boiling of the contents contained in the cooking appliance based on the amplitude (Amplitude) of the target frequency band.
구체적으로 설명하면, 먼저, 단계 S110에서 획득한 진동 데이터에 대해 3축 가속도를 분석한다.Specifically, first, the 3-axis acceleration is analyzed for the vibration data obtained in step S110.
3축 가속도 분석은 센서의 3차원적 방향에 구애되지 않고 동작에 의한 중력방향의 가속도를 계산하는 과정이다. 센서모듈을 이용하여 컴퓨터 시스템에 의해 진동을 분석하기 위해서는 정량적인 처리가 가능하도록 데이터를 가공하여야 한다. 이에 따라, 단계 S120에서는 센서 모듈로부터 데이터를 획득하고, 가능한 범위의 직교 좌표계로 변환하여, 중력방향의 단일 스칼라 값 변환의 과정으로 센서 출력 데이터를 정규화한다.The 3-axis acceleration analysis is a process of calculating the acceleration in the direction of gravity due to motion regardless of the three-dimensional direction of the sensor. In order to analyze vibration by a computer system using a sensor module, data must be processed to enable quantitative processing. Accordingly, in step S120, data is obtained from the sensor module, converted into a Cartesian coordinate system within a possible range, and the sensor output data is normalized in the process of converting a single scalar value in the gravitational direction.
이후 단계 S130에서 가속도 센서 데이터를 필터링한다. 프로세서는, 내용물의 가열에 의한 진폭 변화와 다른 진폭 변화를 갖는 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터 및 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터, 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터 중 적어도 하나를 필터링하게 되며, 이 과정은 하기 도 7에 나타난 바와 같이, D1 내지 D5와 같이 여러 진동 데이터들을 각각의 진동 데이터로 구분하며, 구분된 진동 데이터에서 하나의 가속도 센서 데이터(D1)만을 획득하게 된다.Thereafter, the acceleration sensor data is filtered in step S130. The processor includes at least one of vibration data by a DC fan (FAN) and vibration data by induction heating (IH) having an amplitude change different from an amplitude change by heating the contents, and vibration data by use of a hood (Hood) is filtered, and in this process, as shown in FIG. 7 below, several vibration data are divided into respective vibration data as shown in D1 to D5, and only one acceleration sensor data D1 is obtained from the divided vibration data. .
이후 단계 S140에서 프로세서는, FFT 연산을 수행하여 진동 데이터를 주파수 변환하여 특정 진동수(Frequency)성분과 진폭(Amplitude)을 획득한다.Thereafter, in step S140, the processor performs an FFT operation to frequency-convert the vibration data to obtain a specific frequency component and amplitude.
단계 S150에서 내용물의 끓음이 감지된 경우, 단계 S160에서 단수 조절과 외부 알림을 수행한다. 여기서, 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단하게 된다.When the boiling of the contents is detected in step S150, a level control and external notification are performed in step S160. Here, when the amplitude of the target frequency band exceeds a preset reference value, it is determined that the contents contained in the cooking appliance are boiling.
하기 도 8의 (a), (b), (c) 및 (d)를 참조하면, DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터(D2), 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터(D3, D4) 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터(D5)는 변함없이 일정하지만, 끓음에 의한 진동 데이터(D1)는 시간에 따라 달라짐을 확인할 수 있다.Referring to (a), (b), (c) and (d) of Figure 8, vibration data (D2) by DC fan (FAN), vibration data (D3, D4) by induction heating (IH) And it can be seen that the vibration data D5 due to the use of the hood is unchanged and constant, but the vibration data D1 due to boiling varies with time.
이에 따라, 항상 일정한 진동 데이터들은 제외하고, 끓음에 의한 진동 데이터(D1)를 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 타겟 주파수 대역으로 결정함으로써 내용물의 끓음을 감지할 수 있다. 또한, 기 마련된 내용물의 끓음에 따른 기포의 진동 패턴에 기초하여, 내용물이 끓을 때 기포가 발생하는 강도에 의한 진동의 변화를 감지할 수도 있다.Accordingly, the boiling of contents can be detected by determining a frequency band having an amplitude that increases with time in the frequency-converted vibration data of the vibration data D1 by boiling as the target frequency band, excluding the always constant vibration data. have. In addition, based on the vibration pattern of the bubbles according to the boiling of the contents, a change in vibration due to the intensity of the bubbles generated when the contents are boiled may be detected.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 진동 데이터의 주파수 분석 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a frequency analysis result of vibration data according to an embodiment of the present invention as an example.
도 7에 나타난 바와 같이, 프로세서(200)는, 진동 데이터에 FFT 연산을 수행하여 특정 진동수(Frequency)성분과 진폭(Amplitude)을 분석하여 내용물의 끓음을 감지할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the
여기서, FFT(fast Fourier transform) 연산은 데이터를 주파수 성분으로 변환하여 다양한 분석 및 처리를 할 수 있는 연산으로, 임의의 필터링 연산을 수행할 수 있다.Here, a fast Fourier transform (FFT) operation is an operation capable of performing various analysis and processing by transforming data into frequency components, and an arbitrary filtering operation may be performed.
푸리에 변환(Fourier transform)은 임의의 입력 신호를 다양한 주파수를 갖는 주기함수들의 합으로 분해하여 표현하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에서는 진동 데이터에 FFT 연산을 수행하여 진동 데이터를 주파수 변환하고, 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 타겟 주파수 대역으로 결정하게 된다.The Fourier transform is expressed by decomposing an arbitrary input signal into a sum of periodic functions having various frequencies. In an embodiment of the present invention, the vibration data is frequency-converted by performing an FFT operation, A frequency band having an amplitude that increases with time in the converted vibration data is determined as a target frequency band.
여기서, 진동 데이터는 제1 센서 데이터(D1), 제2 센서 데이터(D2), 제3 센서 데이터(D3), 제4 센서 데이터(D4) 및 제5 센서 데이터(D5)가 모두 혼합된 상태이며, 내용물의 끓음에 의한 진동만을 구별하기에는 어려움이 있다.Here, the vibration data is a state in which the first sensor data D1, the second sensor data D2, the third sensor data D3, the fourth sensor data D4, and the fifth sensor data D5 are all mixed. , it is difficult to distinguish only vibration caused by boiling of the contents.
본 발명의 실시예에 따르면, FFT 연산을 수행하여 진동 데이터를 제1 센서 데이터(D1), 제2 센서 데이터(D2), 제3 센서 데이터(D3), 제4 센서 데이터(D4) 및 제5 센서 데이터(D5)로 구별하고, 이 중 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터(D2), 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터(D3, D4) 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터(D5)를 필터링 하여 끓음에 의한 진동 데이터(D1)만을 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vibration data is converted to the first sensor data D1, the second sensor data D2, the third sensor data D3, the fourth sensor data D4, and the fifth by performing an FFT operation. Distinguish by sensor data (D5), among them vibration data by DC fan (FAN) (D2), vibration data by induction heating (IH) (D3, D4), and vibration data by use of hood ( By filtering D5), only the vibration data D1 due to boiling can be obtained.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 물 끓음 정도에 따른 진동 데이터의 주파수 분석 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a frequency analysis result of vibration data according to the degree of boiling of water according to an embodiment of the present invention as an example.
도 8의 (a), (b), (c) 및 (d)를 참조하면, DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터(D2), 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터(D3, D4) 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터(D5)는 변함없이 일정하지만, 끓음에 의한 진동 데이터(D1)는 시간에 따라 달라짐을 확인할 수 있다.Referring to (a), (b), (c) and (d) of Figure 8, the vibration data (D2) by the DC fan (FAN), the vibration data (D3, D4) by the induction heating (IH) and It can be seen that the vibration data D5 due to the use of the hood is unchanged and constant, but the vibration data D1 due to boiling varies with time.
이에 따라, 항상 일정한 진동 데이터들은 제외하고, 끓음에 의한 진동 데이터(D1)를 끓는 정도에 따라 구별함으로써 획득된 타겟 주파수 대역 이외의 주파수 대역을 필터링하고, 특정 진동수(Frequency)성분과 진폭(Amplitude)을 분석하여 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 기 마련된 내용물의 끓음에 따른 기포의 진동 패턴에 기초하여, 내용물이 끓을 때 기포가 발생하는 강도에 의한 진동의 변화를 감지할 수도 있다.Accordingly, the frequency band other than the target frequency band obtained by excluding the always constant vibration data and distinguishing the vibration data D1 by boiling according to the degree of boiling is filtered, and a specific frequency component and amplitude (Amplitude) When the amplitude of the target frequency band exceeds a preset reference value by analyzing the , it may be determined that the contents contained in the cooking appliance are boiling. In addition, based on the vibration pattern of the bubbles according to the boiling of the contents, a change in vibration due to the intensity of the bubbles generated when the contents are boiled may be detected.
여기서, 기 설정된 기준 값은, 일정하게 상승하는 주파수 대역의 진폭에서 내용물의 끓음이 감지된 시점의 진폭을 미리 설정한 값으로, 외부 환경을 고려하여 미리 결정되는 값일 수 있다.Here, the preset reference value is a preset value of the amplitude at the point in time when boiling of the contents is sensed in the amplitude of the frequency band that rises constantly, and may be a value that is predetermined in consideration of the external environment.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 내용물이 끓는 주파수 대역을 미리 설정하지 않고도, 진폭이 꾸준히 상승하는 트렌드를 추출함으로써, 끓음 판단을 위한 주파수 대역을 더 정확하게 추출할 수 있다. 타겟 주파수 대역이 확정되면, 해당 대역의 진폭에만 집중하여 진폭이 문턱값을 넘는지 (즉, 물이 완전히 끓는 정도가 되어 단수를 줄이는 등의 제어가 필요한 정도)에 따라 물 끓음을 감지한다.That is, according to an embodiment of the present invention, the frequency band for determining boiling can be more accurately extracted by extracting a trend in which the amplitude steadily rises without presetting the frequency band in which the contents boil. When the target frequency band is determined, boiling of water is detected depending on whether the amplitude exceeds a threshold value (that is, the degree to which water boils completely and control such as reducing the number of stages is required) by focusing only on the amplitude of the corresponding band.
여기서, 진폭이 꾸준히 상승하는 트렌드는 물을 가열하여 기포 발생이 늘어남에 따라 진폭이 상승할테고, DC팬이나 유도 가열 진동, 후드 진동 등은 점점 진폭이 상승하는 경향이 아니므로 단순히 진동 값만을 판별하는 것에 비해 정확한 끓음을 감지할 수 있다.Here, the trend in which the amplitude steadily rises is that the amplitude will rise as the number of bubbles increases by heating water, and DC fans, induction heating vibrations, and hood vibrations do not tend to gradually increase in amplitude, so it is only possible to determine only the vibration value. Compared to that, it can detect accurate boiling.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 물 끓음 이외의 진동 데이터의 주파수 분석 결과를 예로 들어 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a frequency analysis result of vibration data other than boiling of water according to an embodiment of the present invention as an example.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르면 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터 등 물 끓음 이외 주파수 대역 정보를 미리 분석 및 누적하여 실제 설치 환경에서 발생되는 물 끓음 이외 주파수 대역의 진폭 성분을 미리 학습하여, 획득한 진동 데이터에서 물 끓음 이외 주파수 대역을 필터링할 수 있다.Referring to FIG. 9 , according to an embodiment of the present invention, the amplitude component of the frequency band other than the boiling of water generated in the actual installation environment by analyzing and accumulating frequency band information other than the boiling of water in advance, such as vibration data by the DC fan (FAN). By learning in advance, it is possible to filter frequency bands other than boiling water from the obtained vibration data.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each block in the block diagram attached to the present invention and each step in the flowchart may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embodied in an encoding processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions executed by the encoding processor of the computer or other programmable data processing equipment may correspond to each block of the block diagram or Each step of the flowchart creates a means for performing the functions described. These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, and thus the computer-usable or computer-readable memory. The instructions stored in the block diagram may produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block in the block diagram or in each step in the flowchart. The computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible that instructions for performing the processing equipment provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Further, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative embodiments it is also possible for the functions recited in blocks or steps to occur out of order. For example, it is possible that two blocks or steps shown one after another may in fact be performed substantially simultaneously, or that the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order according to the corresponding function.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential quality of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 전기 레인지
100: 센서 모듈
200: 프로세서
300: 메모리10: electric stove
100: sensor module
200: processor
300: memory
Claims (11)
상기 조리 기구가 놓여지는 상판에 근접하여 위치하며, 상기 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득하는 센서 모듈; 및
상기 센서 모듈로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하고, 상기 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하고, 상기 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지하는 프로세서;를 포함하는 전기 레인지.In the electric range for heating the cookware,
a sensor module located close to the top plate on which the cooking utensils are placed, and acquiring vibration data according to heating the cooking utensils; and
Frequency-converting the vibration data obtained from the sensor module, and obtaining a target frequency band representing vibration by heating the contents contained in the cooking utensil based on the change in amplitude of the frequency-converted vibration data, the target A processor for detecting the boiling of the contents contained in the cooking appliance based on the amplitude (Amplitude) of the frequency band; Electric range comprising a.
상기 프로세서는, 상기 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 상기 타겟 주파수 대역으로 결정하는 전기 레인지.According to claim 1,
The processor determines, as the target frequency band, a frequency band having an amplitude that increases with time in the frequency-converted vibration data.
상기 프로세서는, 상기 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단하는 전기 레인지.According to claim 1,
The processor, when the amplitude of the target frequency band exceeds a preset reference value, the electric range that determines that the contents contained in the cooking appliance boil.
상기 프로세서는, 상기 획득된 타겟 주파수 대역 이외의 주파수 대역을 필터링 하는 전기 레인지.According to claim 1,
The processor is an electric range for filtering a frequency band other than the obtained target frequency band.
프로세서는, 상기 내용물의 가열에 의한 진폭 변화와 다른 진폭 변화를 갖는 DC 팬(FAN)에 의한 진동 데이터 및 유도 가열(IH)에 의한 진동 데이터, 및 후드(Hood)의 사용에 의한 진동 데이터 중 적어도 하나를 필터링하는 전기 레인지.5. The method of claim 4,
The processor includes at least one of vibration data by a DC fan (FAN) and vibration data by induction heating (IH) having an amplitude change different from an amplitude change by heating the contents, and vibration data by use of a hood (Hood) Electric range to filter one.
상기 프로세서는, FFT 연산을 수행하여 상기 진동 데이터를 주파수 변환하는 전기 레인지.The method of claim 1,
The processor performs an FFT operation to frequency-convert the vibration data.
상기 프로세서는, 실제 설치 환경에서 발생되는 내용물 끓음 이외 주파수 대역의 진폭 성분을 미리 학습하여, 상기 획득한 진동 데이터에서 내용물 끓음 이외 주파수 대역을 필터링하는 내용물의 끓음을 감지하는 전기 레인지.The method of claim 1,
The processor, by learning in advance the amplitude component of the frequency band other than the boiling of the contents generated in the actual installation environment, the electric range for detecting the boiling of the contents filtering the frequency band other than the boiling of the contents from the obtained vibration data.
상기 프로세서는, 기 마련된 내용물의 끓음에 따른 기포의 진동 패턴에 기초하여, 상기 내용물이 끓을 때 기포가 발생하는 강도에 의한 진동의 변화를 감지하는 전기 레인지.The method of claim 1,
The processor, based on the vibration pattern of the bubble according to the boiling of the content, the electric range for detecting a change in vibration due to the intensity of the bubble generated when the content boils.
상기 전기 레인지의 센서 모듈로부터 조리 기구 가열에 따른 진동 데이터를 획득하는 단계;
상기 전기 레인지의 프로세서가 상기 센서 모듈로부터 획득한 진동 데이터를 주파수 변환하는 단계;
상기 프로세서가 상기 주파수 변환된 진동 데이터의 진폭(Amplitude) 변화에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 가열에 의한 진동을 나타내는 타겟 주파수 대역을 획득하는 단계; 및
상기 타겟 주파수 대역의 진폭(Amplitude)에 기초하여 상기 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지하는 단계;를 포함하는 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법.In the boiling detection method using frequency analysis of an electric range,
acquiring vibration data according to heating of the cooking appliance from the sensor module of the electric range;
frequency-converting, by the processor of the electric range, the vibration data obtained from the sensor module;
obtaining, by the processor, a target frequency band representing vibration by heating the contents contained in the cooking utensil based on the change in amplitude of the frequency-converted vibration data; and
Detecting the boiling of the contents contained in the cooking utensil based on the amplitude (Amplitude) of the target frequency band; boiling detection method using frequency analysis comprising a.
상기 타겟 주파수 대역을 획득하는 단계는, 상기 주파수 변환된 진동 데이터에서 시간에 따라 증가하는 진폭을 갖는 주파수 대역을 상기 타겟 주파수 대역으로 결정하는 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법.10. The method of claim 9,
The obtaining of the target frequency band may include: a boiling detection method using frequency analysis of determining, as the target frequency band, a frequency band having an amplitude that increases with time in the frequency-converted vibration data.
상기 조리 기구에 담긴 내용물의 끓음을 감지하는 단계는,
상기 프로세서는, 상기 타겟 주파수 대역의 진폭이 기 설정된 기준 값을 넘는 경우, 상기 조리 기구에 담긴 내용물이 끓는 것으로 판단하는 주파수 분석을 이용한 끓음 감지 방법.9. The method of claim 8,
The step of detecting the boiling of the contents contained in the cooking utensil,
The processor, when the amplitude of the target frequency band exceeds a preset reference value, the boiling detection method using a frequency analysis to determine that the content contained in the cooking appliance is boiling.
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