KR940001696Y1 - 전자레인지의 자동음식 인식장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지의 자동음식 인식장치

제1도는 종래 전자레인지의 음식인식 시스템 구성도.

제2도는 본 고안 전자레인지의 자동음식 인식시스템 구성도.

제3도는 제2도의 이미지감지부에 대한 상세회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이콤 2 : 가열실

3 : 중량감지부 4 : 아날로그/디지탈 변환부

5 : 전원구동부 6 : 마그네트론

8 : 이미지감지부 9 : 필터부

10 : 렌즈

본 고안은 전자레인지의 자동음식 인식에 관한것으로, 특히 렌즈를 통한 음식물영역의 광신호를 이미지감지부로 감지하여 음식의 종률를 인식한 후 그 음식종류와 측정한 음식의 중량을 연산하여 요리시간을 산출하고 자동요리를 수행하도록 한 전자레인지의 자동음식 인식장치에 관한것이다.

종래의 전자레인지는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와같이, 키이보드(14)의 키이입력에 따라 전자레인지의 시스템 전체동작을 제어하는 마이콤(1)과, 상기 마이콤(1)의 제어신호에 의해 구동되어 동작전원을 공급하는 전원구동부(5)와, 상기 전원구동부(5)의 출력전압에 따라 구동되어 전자파를 발생하는 마그네트론(6)과, 상기 마그네트론(6)에서 발생되는 전자파로 턴테이블(13)위에 놓인 음식물(15)을 가열하는 가열실(2)과, 상기 전원구동부(5)의 출력전압에 따라 구동되어 가열실(2)의 흡기구(16)로 공기를 유입함과 아울러 마그네트론(6)을 냉각시키는 냉각팬(7')과, 상기 전원구동부(5)의 출력전압에 따라 냉각팬(7')을 구동시키는 팬모터(7)와, 상기 가열실(2)의 하부에 설치되어 전원구동부(5)의 출력전압에 의해 턴테이블(13)을 회전시키는 턴테이블모터(12)와, 상기 가열실(2)의 하부에 설치되어 음식물의 중량을 감지한 후 이를 전기적신호로 변환하는 중량감지부(3)와, 상기 중량감지부(3)로 부터 출력되는 전기적신호를 디지탈 신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력하는 아날로그/디지탈 변환부(4)와, 상기 가열실(2)의 상부에 설치되어 그 가열실(2)내의 초음파 및 광신호를 검출한 후 이를 전기적신호로 변환하는 초음파감지부(8)와, 상기 초음파감지부(8)로 부터 변환된 전기적신호로 디지탈 신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력하는 아날로그/디지탈 변화부(9)와, 상기 가열실(2)의 배기구(17)로 배기되는 공기의 온도를 감지하는 배기온도센서(10)와, 상기 배기온도센서(10)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력하는 아날로그/디지탈 변환부(11)로서 구성되어 있다.

여기서 초음파감지부(8)는 가열실(2)의 상단 중심부터 거리 ℓ만큼 위치한 곳에 장착되어 있고, 턴테이블(13)면에서 가열실(2)의 상단까지의 H이며, 음식물의 높이는 h이다.

이와같이 구성된 종래 전자레인지는 먼저 사용자가 가열실(2)내의 턴테이블(13)위에 요리할 음식물을 올려놓고 키이보드(14)의 자동요리 키이를 놀러 요리를 시작하면 마이콤(1)이 전원구동부(5)를 통해 턴테이블모터(12)를 구동시켜 턴테이블(13) 및 음식물(15)을 회전시킴과 아울러 턴테이블모터(12) 하부에 장착된 중량감지부(3)가 음식물의 중량(W)을 감지하여 이에 해당하는 전기적신호를 아날로그/디지탈 변환부(4)를 통해 마이콤(1)에 입력시키게 되고, 동시에 가열실(2)의 중심으로 부터 거리(ℓ)만큼 떨어진 곳에 장착된 초음파감지부(8)는 마이콤(1) 및 아날로그/디지탈 변화부(9)의 구동신호에 의해 구동하여 초음파를 음식물로 조사함과 아울러 그 음식물로 부터 반사된 초음파를 수신하여 음식물의 표면까지의 거리(d)에 해당하는 전기적신호를 아날로그/디지탈 변환부(9)를 통해 디지탈 신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력시키게 되므로써 마이콤(1)의 중량감지부(3) 및 초음파감지부(8)에서 감지된 신호를 연산하게 된다.

즉, 마이콤(1)이 중량감지부(3)에서 감지한 전기적신호에서 음식물(15)의 중량(W)을 계산하고, 초음파감지부(8)로 부터 측정한 거리(d)를 가지고 음식물의 높이(h)를 계산하게 된다.

여기서 음식물의 높이(h)는 h=H-d이다.

이와같이 음식물의 높이(h)를 구하게 되면 음식물의 부피(V)가 계산되고, 음식물의 부피(V)가 계산되면 음식물(15)의 밀도(D)가 계산된다.

즉, 턴테이블(13)위에 놓여진 음식물(15)의 밀도(D)=중량(W)/부피(V)가 되도록 계산되므로 마이콤(1)은 턴테이블(13)위에 놓여진 음식물(15)이 어떤 음식물인지를 인식하여 그에 따른 제어신호를 출력하게 되고, 이 신호는 전원구동부(5)를 통해 마그네트론(6)을 구동시키게 됨으로써 마그네트론(6)에서는 마이크로파가 발진되어 음식물(15)을 가열하게 되고, 마이크로파에 의해 음식물이 가열되면서 발생된 가스와 수증기는 냉각팬(7')에 의해 흡입구(16) 및 가열실(2)로 흡입된 공기와 함께 배기구(17)로 배출되는데, 이때 배기구(17)내에 장착된 배기온도센서(10)가 음식물(15)에서 나오는 수증기 또는 가스량을 계속 감지한후 이에 해당하는 전기적신호를 아날로그/디지탈 변환부(11)를 통해 디지탈 신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력하게 되고, 마이콤(1)은 아날로그/디지탈 변환부(11)로 부터 인가된 배기온도신호를 계산하면서 요리완료시점을 포착한 후 자동요리를 종료 시키게 된다.

그러나 이와같은 종래 전자레인지의 음식인식 시스템에 있어서는 턴테이블위에 놓인 음식물을 회전시켜 높이를 측정할시 송, 수신 초음파의 신뢰성이 음식표면 상태에 따라 다르므로 인하여 정확한 측정이 어렵고, 높이를 측정하더라도 부피의 게산시 고도의 계산능력이 구비된 마이콤을 가져야만 가능하므로 인해 제품가격이 상승하게 된다.

즉, 부피계산시 복잡한 수치해석 프로그램과 연산능력을 가진 마이콤이 필요하고, 또한 음식물이 혼합물인 경우는 다른 순수한 음식물의 밀도와 유사하다면 음식물을 달리 인식하게 되므로 오동작을 야기 시키고, 더구나 수분을 많이 가진 혼합물 또는 음식물은 동일 음식물이라도 수분함량에 따라 밀도가 달라지므로 음식물 인식의 신뢰성이 떨어져 오동작을 일으키는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여 렌즈를 통해 가열실에서 반사되는 음식물영역의 광신호를 필터부에서 필터링하고, 이 미지감지부에서 그 광신호를 감지하여 음식의 종류를 인식한 후 그 음식의 종류와 중량감지로 부터 측정한 음식의 중량을 가지고 자동 요리시간을 마이콤에서 산출하여 자동요리를 수행하도록 안출한 것으로, 이하 본 고안을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안 전자레인지의 자동음식 인식시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 키이보드(14)의 키이입력에 따라 전자레인지의 시스템 전체동작을 제어하는 마이콤(1)과, 상기 마이콤(1)의 제어신호에 의해 구동하여 동작전원을 공급하는 전원구동부(5)와, 상기 전원구동부(5)의 출력전압에 따라 구동하여 전자파를 발생하는 마그네트론(6)과, 상기 마그네트론(6)에서 발생되는 전자파로 턴테이블(13)위에 놓인 음식물(15)을 가열하는 가열실(2)과, 상기 전원구동부(5)의 출력전압에 따라 구동하여 가열실(2)의 흡기구(16)로 공기를 유입함과 아울러 마그네트론(6)을 냉각시키는 냉각팬(7')과, 상기 전원구동부(5)의 출력전압에 따라 냉각팬(7')을 구동시키는 팬모터(7)와, 상기 가열실(2)의 하부에 설치되어 전원구동부(5)의 출력전압에 의해 턴테이블(13)을 회전시키는 턴테이블모터(12)와, 상기 가열실(2)의 하부에 설치되어 음식물의 중량을 감지한 후 이를 전기적신호로 변환하는 중량감지부(3)와, 상기 중량감지부(3)로 부터 출력되는 아날로그 신호를 디지탈신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력하는 아날로그/디지탈 변환부(4)와, 상기 냉각팬(7')에 의해 흡입된 외부공기를 음식물(15)에서 발생되는 수증기 및 가스와 함께 외부로 배출하는 배기구(17)와 상기 가열실(2)내의 빛 또는 신호광을 집소하는 렌즈(10)와, 상기 렌즈(10)와의 일정거리를 두고 지지대(18)에 설치되어 렌즈(10)를 통한 광신호를 필터링하는 필터부(9)와, 상기 필터부(9)와의 일정거리를 두고 지지대(18)에 설치되어 그 필터부(9)를 통한 광신호를 전기적신호로 변환하는 이미지감지부(8)와, 상기 이미지감지부(8)로 부터 변환된 전기적신호를 디지탈신호로 변환하여 마이콤(1)에 입력하는 아날로그/디지탈 변환부(11)로서 구성한다.

제3도는 제2도의 이미지감지부에 대한 상세회로도로서, 이에 도시한 바와같이, 상기 마이콤(1)의 제어신호에 의해 주기적으로 펄스를 주사하는 주사발생부(8a)와, 상기 주사발생부(8a)로 부터 출력되는 펄스의 레벨에 따라 온/오프 스위칭되어 아날로그/디지탈 변환부(11)의 입력신호를 제어하는 FET(F1-F3)로 된 스위칭부(8b)와, 상기 스위칭부(8b)와 상응되게 연결되고 필터부(9)를 통한 광신호에 의해 온/오프 구동하여 스위칭부(8b)를 통한 전기적시호를 바이패스 시키는 포터다이오드(PD1-PD3) 및 콘덴서(C1-C3)로 된 광수신부(8C)로서 구성한다.

먼저 사용자가 가열실(2)내의 턴테이블(13)위에 요리할 음식물(15)을 올려놓고 키이보드(14)의 자동요리키이를 눌러 요리를 시작하면 마이콤(1)이 전원구동부(5)를 통해 턴테이블모터(12)를 구동시켜 턴테이블(13) 및 음식물(15)을 회전시킴과 아울러 턴테이블모터(12)의 하부에 장착된 중량감지부(3)가 음식물(15)의 중량(W)을 감지하여 이에 해당하는 전기적 신호를 아날로그/디지탈 변환부(4)를 통해 마이콤(1)에 입력시키게 되고, 동시에 가열실(2) 상단중앙의 지지대(18)에 장착된 렌즈(10)는 가열실(2)내의 측정영역(A)으로 부터 빛 또는 신호광을 집소한 후 이를 필터부(9)를 통해 불필요성분을 필터링하여 이미지감지부(8)에 구성된 광수신부(8C)의 각 포토다이오드(PD1-PD3)에 조사하게 된다.

이에따라 상기 광수신부(8C)의 각 포토다이오드(PD1-PD3)는 필터부(9)를 통한 신호광 및 빛에 의해 턴-온하게 되는데, 이때 마이콤(1)의 제어신호에 의해 주사발생부(8a)에서 클럭펄스가 발생되어 스위칭부(8b)의 FET(F1-F3)를 턴-온시키게 됨으로써 아날로그/디지탈 변환부(11)의 전기적신호가 상기 스위칭부(8b) 및 광수신부(8C)를 통해 접지로 바이패스된다.

이와같이하여 이미지감지부(8)로 부터 검출된 전기적신호는 아날로그/디지탈 변환부(11)를 통해 디지탈 신호로 변환되어 마이콤(1)에 입력된다.

따라서 마이콤(1)은 이미지감지부(8)로 부터 검출된 전기적신호로서 각 음식물(15)마다의 신호값과 비교함으로써 그 음식물(15)을 자동인식하게 된다.

이렇게하여 인식된 음식종류(K)와 중량감지부(3)로 부터 검출한 음식중량(W)을 가지고 마이콤(1)이 연산을 수행하여 자동요리시간(T)를 결정하게 된다.

즉, 자동요리시간(T)=음식중량(W)×상수(음식종류에 의해 결정되는 값)로서 연산된다.

이와같이 자동요리시간(T)이 결정되면 마이콤(1)은 전원구동부(5)를 통해 마그네트론(6)과 냉각팬(7')을 구동하게 되고, 이에따라 마그네트론(6)에서 마이크로파가 발진되어 음식물(15)을 가열하여 자동요리시간(T)동안 자동요리를 수행하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 렌즈를 통해 가열실에서 반사되는 음식물영역을 넓히고, 필터부로서 필요성분 즉, 적외선등을 차단시키는 광만을 입력시킴으로써 음식인식의 측정효율이 향상되고 이 미지감지부가 갖는 인식도의 고 신뢰성을 조합시킴으로써 조건, 외부 환경에 상관없이 음식인식의 고정밀도를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 음식인식과 음식중량 데이타를 이용함으로써 자동요리 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 중량감지부(3)로 부터 감지한 음식물의 중량과 종류에 따라 마이콤(1)이 냉각팬(7') 및 마그네트론(6)을 구동시켜 가열실(2)내의 음식물을 가열하는 전자레이인지의 음식물 인식장치에 있어서, 상기 가열실(2)의 상단중앙에 설치되어 그 가열실(2)내의 광신호를 집광하는 렌즈(10)와, 상기렌즈(10)와의 일정거리를 두고 설치되어 그 렌즈(10)를 통한 광신호를 필터링하는 필터부(9)와, 상기 필터부(9)를 통한 광신호를 검출하고 이를 전기적신호로 변환하여 아날로그/디지탈 변환부(11)를 통해 마이콤(1)에 입력하는 이미지감지부(8)로서 구성함을 특징으로 한 전자레인지의 자동음식 인식장치.
2. 제1항에 있어서, 이미지감지부(8)는 상기 마이콤(1)의 제어신호에 의해 주기적으로 펄스를 주사하는 주사발생부(8a)와, 상기 주사발생부(8a)로 부터 출력되는 펄스에 따라 스위칭되어 아날로그/디지탈 변환부(11)의 입력신호를 제어하는 스위칭부(8b)와, 상기 스위칭부(8b)와 상응되게 연결되고 필터부(9)의 광신호에 의해 구동하여 스위칭부(8b)의 전기적신호를 제어하는 광수신부(8C)로서 구성함을 특징으로 한 전자레인지의 자동음식 인식장치.