WO2014087967A1 - 加熱調理器 - Google Patents

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WO2014087967A1
WO2014087967A1 PCT/JP2013/082352 JP2013082352W WO2014087967A1 WO 2014087967 A1 WO2014087967 A1 WO 2014087967A1 JP 2013082352 W JP2013082352 W JP 2013082352W WO 2014087967 A1 WO2014087967 A1 WO 2014087967A1
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WO
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heating
temperature
heated
detected
type
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/082352
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English (en)
French (fr)
Inventor
康彦 上井
田中　稔
健司 森村
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/02—Stoves or ranges heated by electric energy using microwaves
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/6447—Method of operation or details of the microwave heating apparatus related to the use of detectors or sensors
    • H05B6/645—Method of operation or details of the microwave heating apparatus related to the use of detectors or sensors using temperature sensors
    • H05B6/6455—Method of operation or details of the microwave heating apparatus related to the use of detectors or sensors using temperature sensors the sensors being infrared detectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/687—Circuits for monitoring or control for cooking

Definitions

  • the present invention relates to a cooking device, and more particularly to a cooking device that performs cooking while detecting the temperature in a heating chamber using an infrared sensor.
  • Some commercially available cookers have a function of detecting the temperature of food in the heating chamber using an infrared sensor. Specifically, one that detects the temperature at a certain position of the food using a monocular sensor or one that measures the temperature distribution of the food by swinging a plurality of linear infrared sensors is known.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-066871 includes an infrared sensor that detects infrared rays in a cavity of a microwave oven, and determines the presence or absence of food in the cavity based on the detection of the infrared sensor to prevent empty heating.
  • the output of the infrared sensor is used for detecting the presence or absence of food, but the amount of heating control is not variably controlled.
  • the amount of heating control is made variable from the surface temperature of the food measured based on the output of the infrared solid-state image sensor.
  • the heating control amount and the heating time are only controlled from the surface temperature of the food measured based on the output of the infrared solid state imaging device before the start of heating, and the food temperature during cooking after the start of heating is infrared. Since the detection is not performed and the heating control amount is not controlled based on the detection, the finished state varies depending on the food.
  • an object of the present invention is to provide a heating cooker that can heat an object to be heated such as food with higher accuracy than before by temperature detection using infrared rays.
  • a heating cooker for accommodating a heated object, an infrared sensor for detecting temperatures at a plurality of locations within a viewing angle including the heated object, and for heating the heated object.
  • a high-frequency generator that generates a high-frequency wave, and a controller that controls heating of the object to be heated by controlling the high-frequency generator according to a heating sequence.
  • the control unit includes a type detection unit that detects the type of the object to be heated based on detection temperatures at a plurality of locations by the infrared sensor, and the control unit controls heating of the object to be heated based on the detected type. .
  • the type of a heated object such as food is detected based on detection temperatures at a plurality of locations using infrared rays during heating, and heating is accurately performed by controlling the subsequent heating from the detection result.
  • the high frequency cooking device for business provided in a convenience store etc. is illustrated as a cooking device.
  • FIG. 1 is a front view of a cooking device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 schematically shows the internal structure of the heating cooker 1
  • FIG. 3 shows a block configuration of the heating cooker 1.
  • a heating chamber 3 which is a cabinet with an open front surface, is provided inside the cabinet of the heating cooker 1.
  • a door 2 is rotatably attached to the front opening of the heating chamber 3.
  • a window glass is attached to the door 2 so that the inside of the heating chamber 3 can be seen. Measures to prevent high-frequency leakage are applied to the window glass.
  • a touch panel 22 is provided in front of the cabinet and above the door 2.
  • the touch panel 22 includes a key input unit that is touch-operated as an input unit when selecting a menu or a heating mode, and an LCD (Liquid Crystal Display) that displays menu information for selecting a cooking method or information related to cooking. ) And the like. The user can input the information to the cooking device 1 by touching the display information on the display unit 226.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the key input unit includes mode keys 221, 222, and 223 operated to designate heating modes A1, A2, and A3 described later, a start key 224 operated to start cooking, and a cancel / stop key 225. including.
  • the cancel / stop key 225 is operated to cancel the operation or to stop cooking.
  • a magnetron 31 (see FIG. 3 described later) as a high-frequency generator is provided on the back side in the cabinet.
  • a high frequency (also referred to as microwave) generated by the magnetron 31 is diffused into the heating chamber 3 by a waveguide (not shown) or the like, and is irradiated to the object to be heated 11 in the heating chamber 3.
  • an infrared array sensor 21 is provided at the intersection line between the ceiling of heating chamber 3 and the right side wall as viewed in the drawing.
  • the infrared array sensor 21 includes a plurality of infrared sensor elements arranged in a matrix on a semiconductor substrate, and a Fresnel lens for condensing infrared rays on the infrared sensor elements.
  • the infrared array sensor 21 measures the temperature at a plurality of locations on the surface of the object to be measured by detecting infrared rays emitted from the object to be measured (including the object to be heated 11) within the viewing angle ⁇ , and obtains the measurement result. Output.
  • a thermopile or a pyroelectric sensor is used as each infrared sensor element.
  • the thermopile is configured by connecting several tens of thermocouples in series.
  • the object to be heated 11 is cooked while being placed on the bottom surface of the heating chamber 3 during cooking.
  • the viewing angle ⁇ represents an angle in which the field of view of the object to be heated 11 may be placed, more specifically, the entire region of the bottom surface of the heating chamber 3 may be viewed.
  • the heating cooker 1 includes a control circuit 5 and components connected to the control circuit 5.
  • Components such as a touch panel 22, an infrared sensor control unit 23, an antenna motor 32 for rotating the rotating antenna 4 for high-frequency transmission, a rotation angle detector 24 for detecting the rotation angle of the antenna motor 32, a thermistor, and the like.
  • the control circuit 5 is based on a microcomputer and includes a CPU (Central Processing Unit) 6, a memory 7, a timer 8, and the like.
  • the memory 7 includes a volatile or nonvolatile memory, and stores various data including various programs and a table TB (details will be described later).
  • the infrared sensor control unit 23 controls the light receiving operation of the infrared array sensor 21, inputs a signal of the measured temperature within the visual field from the infrared array sensor 21, performs noise processing on the input signal, and performs AD (Analog-digital) conversion. Output as temperature data.
  • the microwave generated by the magnetron 31 is guided to the rotating antenna 4 via a corresponding waveguide.
  • the rotating antenna 4 diffuses microwaves and irradiates the object 11 to be heated.
  • the space provided with the rotating antenna 4 is partitioned by the heating chamber 3 and the partition plate.
  • the partition plate is formed of a dielectric material such as glass or ceramic in order to transmit high frequencies.
  • a rotating shaft (not shown) of the rotating antenna 4 is driven to rotate by a corresponding antenna motor 32.
  • a corresponding rotation angle detector 24 for detecting the position of the protrusion provided on the rotation shaft is provided in the vicinity of the rotation shaft.
  • the origin of the rotation angle of the rotating antenna 4 can be determined by the rotation angle detector 24.
  • the control circuit 5 can stop each rotating antenna 4 at a desired rotation angle by controlling each antenna motor 32 based on this origin.
  • the sensor cooling fan 37 cools the infrared array sensor 21 in order to reduce noise caused by changes in the ambient temperature included in the detection output of the infrared array sensor 21.
  • the magnetron cooling fan 38 is for cooling these components because the components related to high frequency generation such as the magnetron 31 generate heat during high frequency oscillation by the magnetron 31.
  • the air supply fan 39 is used during high-frequency heating, and supplies fresh fresh air to the inside of the heating chamber 3 through an air supply port (not shown) formed on the wall surface of the cabinet, and water vapor generated from the ingredients. Is provided to push out the air containing the heat to the outside of the heating chamber 3.
  • These components are realized by a circuit or a combination of a program and a circuit.
  • the program is stored in a predetermined storage area of the memory 7. These components are controlled by the CPU 6 of the control circuit 5 executing the program read from the memory 7.
  • FIG. 4 shows an example of the temperature distribution of the object to be measured.
  • the infrared array sensor 21 is composed of, for example, 64 sensor elements of 8 rows and 8 columns. Accordingly, the infrared sensor control unit 23 detects temperature data at 64 locations in the field of view and outputs the temperature data to the control circuit 5.
  • the detected temperature data includes position data indicating the detected position and measured temperature data at the position corresponding to each detected position (x, y).
  • the CPU 6 of the control circuit 5 stores the input temperature data in a predetermined area of the memory 7.
  • the CPU 6 reads the temperature data stored in the memory 7 and detects the temperature distribution state in the field of view, that is, the object to be measured, from the read temperature data.
  • the region representing the temperature distribution on the object to be measured is divided into 64 partial regions of 8 rows and 8 columns corresponding to the arrangement of the infrared sensor elements.
  • the distribution of the surface temperature of the object to be measured is represented by the temperature being different for each partial region.
  • the partial region 61 is 60 ° C. or higher
  • the partial region 63 is 60 to 70 ° C.
  • the partial region 65 is 40 to 50 ° C.
  • the partial region 66 is 30 to 40 ° C.
  • the portion is 20 to 30 ° C.
  • Region 67 and a subregion 68 below 20 ° C. are shown.
  • the CPU 6 operates the infrared array sensor 21 to obtain 64 detected temperatures in a plurality of partial areas (multiple locations) within the viewing angle of the sensor as detection positions (x, y) from the output of the infrared array sensor 21. Correspondingly, it is stored in the table TB of the memory 7. In the table TB, a set of 64 detected temperatures and corresponding detection positions (x, y) (hereinafter, sometimes referred to as a temperature set) is stored as a temperature sequence arranged in the order of the detected temperatures. In the temperature column, it is assumed that the detected temperatures are arranged in ascending order (in ascending order).
  • the temperature train is roughly divided into four to obtain four temperature groups.
  • the four temperature groups are referred to as temperature groups E1, E2, E3, and E4 from the higher detection temperature.
  • n (n ⁇ 8) temperature groups having a higher detected temperature are referred to as a temperature group E1a.
  • the set is referred to as a temperature group E1b.
  • n (n ⁇ 8) temperature groups having a lower detected temperature among a plurality of temperature groups of the temperature group E4 are referred to as a temperature group E4b.
  • the object to be heated 11 when the object to be heated 11 is irradiated with microwaves, the object to be heated 11 generates heat due to induction loss, so that the heat loss increases as the loss factor increases. Since one of the substances with a large loss factor is water, foods with a higher water content tend to be heated more easily.
  • the object to be heated 11 is composed of a food and a container, in other words, in the case of food in a container, the food is heated before the container, and the container is mainly heated from the food. Heated by conduction. For this reason, the container temperature is usually lower than the food temperature.
  • the heating cooker 1 detects the type of the object to be heated 11 based on the nature of such microwave heating.
  • the program according to the flowcharts of FIGS. 5 to 8 is stored in the memory 7 in advance, and the cooking is realized by the CPU 6 reading and executing the program from the memory 7.
  • temperature parameters T1 to T11 that are referred to for heating control are used.
  • Parameters T1 to T11 indicate any temperature in the range of 0 ° C. to 120 ° C., and have a temperature relationship according to T1 ⁇ T2 ⁇ T3 ⁇ T4 ⁇ T5 ⁇ T6 ⁇ T7 ⁇ T8 ⁇ T9 ⁇ T10 ⁇ T11.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a cooking procedure by the cooking device 1 according to the first embodiment. Each step in FIG. 5 is executed by the CPU 6 in FIG. 3 operating according to the program read from the memory 7.
  • the user places the object 11 to be heated in the heating chamber 3, closes the door 2, and performs a heating mode input operation using the touch panel 22.
  • the CPU 6 accepts an input operation in the heating mode from the output of the touch panel 22 (step S1).
  • Each of the mode keys 221, 222, and 223 is operated to designate the heating modes A1, A2, and A3, respectively.
  • the user when the type of the object to be heated 11 is unknown, the user operates the mode key 221 to designate the heating mode A1, and compares the state in which the object to be heated 11 is placed in the container.
  • the mode key 222 is operated to designate the heating mode A2
  • the heating mode A3 is selected.
  • the mode key 223 is operated to specify Examples of the food in a state where the heating mode A2 is designated are soups, specifically, soup pasta and baked noodles.
  • the CPU 6 stores the data of the heating mode indicated by the received operation content in the memory 7.
  • the user operates the start key 224 after inputting the heating mode.
  • CPU6 inputs the instruction
  • the CPU 6 turns on the sensor cooling fan 37, the magnetron cooling fan 38, and the air supply fan 39 (step S2).
  • the CPU 6 starts high-frequency heating by turning on the plurality of magnetrons 31 (step S4). Preheating is started so that the total output of the plurality of magnetrons 31 is 1900W. At the same time as heating or before heating starts, each antenna motor 32 starts rotation of the corresponding rotating antenna 4.
  • the CPU 6 executes a heating sequence corresponding to the designated heating mode (step S5).
  • information on a heating sequence for controlling the magnetron 31 so that the heating temperature and the heating time of the article to be heated 11 are changed is stored in advance corresponding to each heating mode.
  • the CPU 6 reads information on the heating sequence corresponding to the designated heating mode from the memory 7.
  • the information on the heating sequence includes a program for controlling each part including the magnetron 31.
  • the program includes a parameter of a driving frequency of the magnetron 31 for variably controlling the output (unit: W) of the magnetron 31, and a parameter of a driving time, that is, a heating time. Heating proceeds by executing a heating sequence program corresponding to the heating mode.
  • the CPU 6 detects the temperature at the time point 15 seconds after the start of heating at a plurality of positions within the viewing angle of the sensor including the article to be heated 11 by operating the infrared array sensor 21.
  • the 64 temperatures are associated with the detection position (x, y) and stored in the table TB of the memory 7.
  • the type detection unit of the CPU 6 calculates the average temperature Ave (E1) of the temperature group E1 from the temperature row of the table TB according to the equation (1), and the number of temperature groups larger than the average value (that is, the equation (1)).
  • N) is 3 or more (YES in step S13), that is, if it is determined that the article to be heated 11 has a light load, the process proceeds to step S19 in order to execute [light load determination] (step S21) described later. Transition.
  • step S13 If it is determined that the load is not light (NO in step S13), heating is continued for 25 seconds from the start of heating (NO in step S14), and after 25 seconds (YES in step S14), [specific menu determination] is executed. (Step S15).
  • the type detection unit of the CPU 6 acquires a temperature sequence using the table TB from the output of the infrared array sensor 21 as described above within 35 seconds from the start of heating (NO in step S19). If the average temperature of the temperature group E2 is subtracted from the average temperature of the temperature group E1a in the temperature series and the result exceeds T3 ° C. (YES in step S21), heating is stopped by stopping the magnetron 31 (step S21). S26).
  • step S21 the heating is continued until 35 seconds from the start of heating, but it is not determined that the load is light (NO in step S21), and when 30 seconds have elapsed from the start of heating (in step S20). YES), the process proceeds to [Other menu 1] determination process (step S22). In this way, even when the light load determination is being performed, the determination of [Other menu 1] is executed.
  • step S19 if it is determined that 35 seconds have elapsed since the start of heating without performing [light load determination] (YES in step S19), the process proceeds to the determination process (step S25) of [other menu 2].
  • step S15 When the object to be heated 11 is not lightly loaded (NO in step S13), the process of [special menu determination] (step S15) is executed when 25 seconds have elapsed from the start of heating (YES in step S14).
  • the type detection unit of the CPU 6 acquires a temperature sequence from the output of the infrared array sensor 21 using the table TB, and the difference from the first detection temperature in the temperature sequence is T2 ° C. according to the equation (3). It is determined whether or not the number of temperature groups indicating the detected temperature within 11 is 11 or more (step S15).
  • the type detection unit determines whether the first highest detected temperature at that time is T7 ° C. or higher from the temperature sequence based on the output of the infrared array sensor 21. Determination is made (step S16).
  • step S16 the CPU 6 acquires the current temperature sequence, and whether the condition of the expression (4) is satisfied from the temperature sequence, that is, the second to N + 1th of the temperature sequence. It is determined whether the average value of the detected temperatures is equal to or higher than T8 ° C. (step S17).
  • N is N in Formula (3).
  • step S17 Ave (Top2-TopN + 1) ⁇ T8 °C... Formula (4) While it is determined that the condition of equation (4) is not satisfied (NO in step S17), the process of step S17 is repeated. However, if it is determined that the condition is satisfied (YES in step S17), heating is stopped (step S26). .
  • step S16 the CPU 6 acquires the current temperature sequence, and whether the condition of equation (5) is satisfied from the temperature sequence. That is, it is determined whether the average value of the second to N + 1 first detected temperatures in the temperature row is equal to or higher than T6 ° C. (step S18).
  • N is N in Formula (3).
  • step S18 Ave (Top2-TopN + 1) ⁇ T6 °C... Formula (5) While it is determined that the condition of expression (5) is not satisfied (NO in step S18), the process of step S18 is repeated. However, if it is determined that the condition is satisfied (YES in step S18), heating is stopped (step S26). ).
  • step S22 In the determination process of [Other menu 1] (step S22), when 30 seconds have elapsed from the start of heating, the type detection unit obtains a temperature string from the output of the infrared array sensor 21, and the temperature is equal to or higher than T9 ° C. from the temperature string.
  • the number of pairs is 6 or more (YES in step S22)
  • heating is stopped after 2 seconds (YES in step S22a and step S23, step S26). If it is determined that the number is less than 6 (NO in step S22), if light load determination is in progress, the process returns to [light load determination] in step S21. If not (NO in step S21, YES in step S19). ), [Other menu determination 2] (steps S24, S25).
  • the type detection unit acquires the current temperature sequence from the output of the infrared array sensor 21 until 70 seconds have elapsed from the start of heating (NO in step S24), and the condition of equation (6) is satisfied from the acquired temperature sequence. If it is determined (step S25) and it is determined that the condition is satisfied (YES in step S25), it is determined that the type of the object to be heated 11 corresponds to [other menu], and heating is ended (step S26).
  • step S25 The result obtained by subtracting the average value of the detected temperature of the temperature group E1b from the average value of the detected temperature of the temperature group E1a in the temperature row is updated by the equation (6). Is determined. If it is determined that the temperature has decreased by T1 ° C. or more (YES in step S25), heating is stopped (step S26). If not determined (NO in step S25), the process proceeds to step S24 until 70 seconds elapse. (NO in step S24), the determination in step S25 is repeated, but if it is determined that 70 seconds have elapsed from the start of heating (YES in step S24), the heating ends (step S26).
  • the CPU 6 forcibly stops heating when detecting that the heating is continued from the start of heating to a maximum time (for example, 75 seconds) (referred to as detection 1). Further, when it is detected that the average of the first and second detected temperatures in the acquired current temperature sequence exceeds T11 ° C. (referred to as detection 2), heating is forcibly stopped (to prevent deformation of the container). In addition, no detection other than the above (detection 2) is performed for 6 seconds from the start of heating in order to prevent erroneous detection of the infrared array sensor 21.
  • a kind detection part steps the kind of to-be-heated object 11 based on the detection temperature of 64 places by the infrared array sensor 21. Detection is performed at S13, S15, S21, S22, and S25. More specifically, the type detection unit has a range acquisition unit that acquires a temperature range (temperature sequence) indicated by 64 detected temperatures by the infrared array sensor 21, and one or more types in the acquired temperature range The type of the object to be heated 11 is determined from the detected temperature included in the partial temperature range for each temperature group in the partial temperature range.
  • the CPU 6 controls the heating of the article 11 by changing the heating sequence in the next second stage for continuously heating the article 11 to be heated. Specifically, the parameter value of the heating time of the heating sequence is changed in the variable T determination step (steps S14, S19, S20, S23, S24, etc.).
  • the maximum time of heating from the start of heating is set to 65 seconds (to protect the heating cooker 1 in the case of detection failure of the infrared array sensor 21), and when the maximum time is exceeded (in step S31) NO), the heating is forcibly terminated (step S37).
  • step S31 the CPU 6 acquires the temperature string from the output of the infrared array sensor 21, and whether or not the average of the detected temperatures of the temperature group E1a in the temperature string exceeds T10 ° C. Is determined (step S32). If it is determined that T10 ° C. has been exceeded (NO in step S32), heating is terminated to prevent deformation of the container (step S37).
  • step S32 If it is determined that T10 ° C. is not exceeded (YES in step S32), it is determined whether 6 seconds or more have elapsed since the start of heating (step S33), and if it is determined that it has not elapsed (NO in step S33), the process proceeds to step S31. Returning, if it is determined that 6 seconds or more have elapsed (YES in step S33), the temperature array is obtained from the output of the infrared array sensor 21, and the temperature group E4b is obtained from the average value of the detected temperatures of the temperature group E1 in the temperature array. It is determined whether or not the temperature difference obtained by subtracting the average value of the detected temperatures exceeds T5 ° C. (step S34).
  • step S34 If it is determined that it has not exceeded (NO in step S34), the process returns to step S31. However, if it is determined that it has been exceeded (YES in step S34), 7 seconds of follow-up heating is performed by waiting for 7 seconds (steps S35 and S36). Thereafter, the heating is terminated (step S37).
  • the maximum time of heating from the start of heating is set to 13 seconds (to protect the heating cooker 1 in the case of detection failure of the infrared array sensor 21), and when the maximum time is exceeded (in step S41) NO), the heating is forcibly terminated (step S45).
  • the CPU 6 acquires the temperature string from the output of the infrared array sensor 21, and whether or not the average of the detected temperatures of the temperature group E1a in the temperature string exceeds T4 ° C. Is determined (step S42). If it determines with having exceeded T4 degreeC (it is YES at step S42), by waiting for 1 second (step S43, S44), the follow-up heating for 1 second will be performed, and heating will be complete
  • step S42 If it is determined that the temperature does not exceed T4 ° C. (NO in step S42), the process returns to step S41, and the subsequent processing is similarly repeated.
  • heating mode A3 In heating mode A3, erroneous detection of the infrared array sensor 21 is prevented by preventing temperature detection by the infrared array sensor 21 for 6 seconds from the start of heating.
  • the heating cooker 1 further includes an irradiation position changing unit for changing the irradiation position of the high frequency from the magnetron 31.
  • the CPU 6 controls the irradiation position changing unit to change the high-frequency irradiation position based on the detected temperatures at a plurality of locations by the infrared array sensor 21.
  • the heating cooker 1 when a high temperature portion and a low temperature portion of the object to be heated 11 are detected from the temperature set of the temperature sequence acquired from the output of the infrared array sensor 21 during heating according to the heating sequence.
  • the CPU 6 controls each antenna motor 32 corresponding to the irradiation position changing unit from the output of the rotation angle detector 24 to rotate the corresponding rotating antenna 4 so that the microwave of the object to be heated 11 is irradiated. Move part. Thereby, the position where a microwave is irradiated can be changed so that the temperature of the to-be-heated material 11 may become uniform.
  • the CPU 6 temporarily stops the high-frequency heating by turning off the magnetron 31, and the temperatures detected by the infrared array sensor 21 at a plurality of locations. And the amount of change from the initial temperature before heating. And based on the variation
  • the CPU 6 obtains the above-described temperature sequence from a plurality of locations where the temperature is detected by the infrared array sensor 21, and is composed of one or more temperature sets from which the change in detected temperature exceeds a threshold value. Classification is made into a first group, a second group consisting of one or more temperature sets whose detected temperature change is not more than a threshold value, and a third group consisting of one or more temperature sets whose change in detected temperature hardly changes. Then, the CPU 6 determines that the temperature of the food is detected at the detection position (x, y) of the temperature group classified into the first group. It is detected from the variation in the detected temperature of the temperature group classified into the first group whether it is heated uniformly. Each antenna motor 32 is controlled so that the microwave is irradiated to the detection position (x, y) that is not uniformly heated, and the corresponding rotation antenna 4 is rotated to change the irradiation position.
  • each detection position (x, y) rotation amount (rotation angle and rotation direction) data of each antenna motor 32 for effectively irradiating the position with microwaves is stored.
  • the CPU 6 reads the rotation amount data corresponding to the detected position (x, y) that is not uniformly heated from the memory 7, and the current motor rotation amount detected by the rotation angle detector 24.
  • Each antenna motor 32 is rotated based on the comparison result (difference in rotation amount).
  • the detection position (x, y) of the object to be heated 11 that is not uniformly heated moves to a position where microwaves are effectively irradiated, and then the preliminary heating is continued. A uniform heating state can be obtained.
  • the rotating antenna 4 is rotated in order to obtain a uniform heating state.
  • a turntable on which the object to be heated 11 is placed is provided in the heating chamber 3, and the turntable is rotated. It is good also as switching the position irradiated with the high frequency (microwave) of the to-be-heated object 11 by doing.
  • the heating cooker 1 further includes a turntable and a motor that drives the turntable as an irradiation position changing unit.
  • the CPU 6 may cause the object to be heated 11 to radiate a high frequency to the detection position (x, y) where the heating unevenness has occurred in a state where the turntable motor is rotated and stopped by the rotation amount corresponding to the detection position. .
  • the multi-point infrared array sensor 21 can detect the temperatures of 64 locations of the object 11 to be heated in a relatively short time. However, by sweeping the monocular infrared sensor, 64 points can be obtained. You may detect the temperature of a location in order. Alternatively, the temperature of 64 locations may be detected in turn by rotating the turntable side on which the object to be heated 11 is placed using a monocular infrared sensor.
  • the type detection unit detects the type of the object to be heated 11 using the average value of the partial columns of the temperature column (for example, the temperature group E1a).
  • the representative value to be used is not limited to an average value, and may be a mode value or a median value.
  • the heating cooker 1 heats the to-be-heated object, the heating chamber 3 for accommodating the to-be-heated object 11, the infrared sensor which detects the temperature of several places in the viewing angle containing the to-be-heated object, and A high-frequency generator for generating a high-frequency signal to control, and a controller that controls heating of the object to be heated by controlling the high-frequency generator according to a heating sequence.
  • the control unit includes a type detection unit that detects the type of the object to be heated based on detection temperatures at a plurality of locations by the infrared sensor during the first stage heating of the object to be heated according to the heating sequence, and the control unit is detected Based on the type, the heating sequence is changed for the next second stage heating of the object to be heated. According to such a heating cooker 1, even in the case of FIG. 9, it is possible to appropriately heat while avoiding excessive heating.
  • the object to be heated 11 is a food in a state of being put in a container
  • the bottom surface side of the container is placed on the bottom surface of the heating chamber 3, and high frequency is irradiated to the top surface side of the container.
  • the upper surface in FIG. 9A After the start of irradiation, the temperature of the food 111 rises, the temperature of the container rises due to the influence of the food temperature rise, and the relationship of food temperature> container temperature is satisfied (side of FIG. 9A).
  • the area 11 of the container is the same as the food. It becomes temperature.
  • the type of the object to be heated 11 (from the detected temperatures at a plurality of locations including the area 11A) ( Food, or food in a container) can be detected.
  • the above-described type detection unit detects the size of the object to be heated 11 as a type based on the detected temperatures at a plurality of locations.
  • the size of the object to be heated 11 includes an area where the object to be heated 11 can receive a high frequency, or a range occupied by the object 11 to be heated placed on the bottom surface of the heating chamber 3.
  • the object to be heated 11 includes food or food contained in a container, and the type detection unit detects whether the object to be heated 11 is food contained in the container based on the detection temperatures at a plurality of locations. .
  • the type detection unit detects the size of the object to be heated 11 as a type and whether the food is in a container.
  • the type detection unit includes a range acquisition unit that acquires a temperature range indicated by detection temperatures at a plurality of locations by the infrared sensor during the first stage heating of the article 11 to be heated according to the heating sequence. For each of the two or more partial temperature ranges, the type of the object to be heated 11 is determined from the detected temperature included in the partial temperature range.
  • the type detection unit determines the type of the object to be heated from the temperature (for example, average temperature) representing the detection temperature included in the partial temperature range for each of the one or more partial temperature ranges.
  • the range acquisition unit generates a temperature sequence in which a plurality of detected temperatures are arranged in order of temperature as a temperature range, and the one or more partial ranges indicate one or more partial temperature sequences in the generated temperature sequence. .
  • the acquisition of the temperature sequence as described above makes it easy to specify the detected temperature for determining the type of the object to be heated 11.
  • the heating sequence has a parameter for the heating time
  • the control unit (CPU 6) sets the parameter for the heating time for the heating sequence for the next second stage heating of the object to be heated based on the detected type. change.
  • the parameter to be changed may be the heating temperature, that is, the output (unit: W) of the high frequency generator.
  • the heating cooker 1 further includes an irradiation position changing unit for changing the irradiation position of the high frequency from the high frequency generator, and the control unit is configured to change the irradiation position changing unit based on the detection temperatures at a plurality of locations by the infrared sensor. Control to change the irradiation position of the high frequency. Thereby, uniform heating becomes possible.
  • the infrared sensor is an infrared array sensor 21 that detects temperatures at a plurality of locations within a viewing angle including an object to be heated by a plurality of infrared sensor elements arranged in a matrix. Thereby, the temperature of several places is detectable in a short time.

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Abstract

　加熱調理器（１）は、被加熱物（１１）を収容するための加熱室（３）と、被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、加熱シーケンスに従って高周波発生装置を制御することによって被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備える。制御部は、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する加熱を制御する。

Description

加熱調理器
　この発明は加熱調理器に関し、特に赤外線センサによって加熱室内の温度を検出しながら調理を行なう加熱調理器に関する。
　市販の加熱調理器の中には、赤外線センサによって加熱室内の食品の温度を検出する機能を有するものがある。具体的には、単眼のセンサを用いて食品の一定位置の温度を検出するもの、あるいは直線状の複数の赤外線センサをスイングさせることによって食品の温度分布を測定するものが知られている。
　特開２００２－３１７９３７号公報（特許文献１）は、マイクロ波加熱する調理装置において、調理室の天井面に２次元の赤外線個体撮像素子が固定される。加熱開始前に、赤外線個体撮像素子の出力に基づく室内の測温領域（縦１５×横１５＝２２５画素）の温度から、食品の表面温度を測定し、測定温度に基づき加熱制御量および加熱時間を制御する。
　特開２００１－０６５８７１号公報（特許文献２）は、電子レンジのキャビティ内の赤外線を検出する赤外線センサを備え、赤外線センサの検出に基づきキャビティ内の食品有無を判断し、空加熱を防止する。
特開２００２－３１７９３７号公報 特開２００１－６５８７１号公報
　上記の特許文献２は、赤外線センサの出力を食品の有無検出に用いるが、加熱制御量を可変制御するものではない。特許文献１は、赤外線個体撮像素子の出力に基づき測定される食品の表面温度から、加熱制御量を可変にしている。しかし、加熱開始前に、赤外線個体撮像素子の出力に基づき測定される食品の表面温度から、加熱制御量および加熱時間を制御するにすぎず、加熱開始後の加熱調理中の食品温度を赤外線で検出し、その検出に基づき加熱制御量を制御するものではないから、食品により仕上がり状態にばらつきがあった。
　それゆえに、この発明の目的は、赤外線を用いた温度検出によって、食品などの被加熱物の加熱を従来よりも精度良く行なうことができる加熱調理器を提供することである。
　この発明のある局面による加熱調理器は、被加熱物を収容するための加熱室と、被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、加熱シーケンスに従って高周波発生装置を制御することによって被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備える。制御部は、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する加熱を制御する。
　本発明によれば、加熱中の赤外線を用いた複数箇所の検出温度によって、食品などの被加熱物の種類を検出し、検出結果から、その後の加熱を制御することで、精度良く加熱することができる。
本発明の実施の形態に係る加熱調理器の正面図である。 本発明の実施の形態に係る加熱調理器の内部を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態に係る加熱調理器のブロック図である。 本発明の実施の形態に係る被測定物の温度分布の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の概略処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の詳細処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の詳細処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱調理の詳細処理フローチャートである。 本発明の実施の形態に係る加熱時の食品の変形を模式的に示す図である。
　以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。本実施の形態では、加熱調理器として、コンビニエンスストアなどに設けられる業務用の高周波加熱調理器を例示する。
　＜実施の形態１＞
　［加熱調理器の構成］
　図１は、本発明の実施の形態に係る加熱調理器の正面図である。図２には、加熱調理器１の内部構造が模式的に示され、図３には、加熱調理器１のブロック構成が示される。
　図１と図２を参照して、加熱調理器１のキャビネット内部には、前面が開口した庫内である加熱室３が設けられる。加熱室３の前面開口には扉２が回動可能に取り付けられる。扉２には、加熱室３の内部を目視可能なように窓ガラスが取り付けられる。窓ガラスには高周波の漏洩を防止する対策が施される。
　キャビネットの前面であって扉２の上部には、タッチパネル２２が設けられる。タッチパネル２２は、メニューの選択または加熱モードを選択する際の入力部としてタッチ操作などされるキー入力部と、調理方法を選択するためのメニュー情報または加熱調理に関する情報を表示するＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display）などの表示部２２６を含む。ユーザは、表示部２２６の表示情報をタッチすることにより、当該情報を加熱調理器１に対し入力することもできる。
　キー入力部は、後述する加熱モードＡ１、Ａ２およびＡ３を指定するために操作されるモードキー２２１、２２２および２２３、加熱調理をスタートさせるために操作されるスタートキー２２４、および取消／停止キー２２５を含む。取消／停止キー２２５は、操作を取消すため、または加熱調理を停止するために操作される。
　高周波加熱を行なうために、キャビネット内の裏面側に高周波発生装置であるマグネトロン３１（後述の図３参照）が設けられる。マグネトロン３１によって生成された高周波（マイクロ波ともいう）は、図示しない導波管などにより、加熱室３内に拡散し、加熱室３内の被加熱物１１に照射される。
　図２を参照して、加熱室３の天井と図面向かって右側壁との交差線には、赤外線アレイセンサ２１が設けられる。赤外線アレイセンサ２１は、半導体基板上に行列状に配列された複数の赤外線センサ素子と、赤外線センサ素子上に赤外線を集光するためのフレネルレンズとを含む。赤外線アレイセンサ２１は、視野角α内の被測定物（被加熱物１１を含む）から放射された赤外線を検出することによって、被測定物表面の複数箇所の温度を測定して、測定結果を出力する。各赤外線センサ素子として、たとえばサーモパイルや焦電センサが用いられる。サーモパイルは、熱電対を直列に数十対接続して構成されたものである。
　被加熱物１１は、加熱調理時には、加熱室３の底面上に載置された状態で加熱調理される。
　上記の視野角αは、被加熱物１１が載置される可能性がある領域、より具体的には加熱室３の底面の全領域を視野とするような角度を表す。
　図２を参照して、加熱調理器１は、制御回路５、および制御回路５に接続される構成要素を備える。構成要素には、タッチパネル２２、赤外線センサ制御部２３、高周波送信のための回転アンテナ４を回転させるためのアンテナモータ３２、アンテナモータ３２の回転角を検出する回転角検出器２４、サーミスタなどの庫内温度検出器２５、複数のマグネトロン３１、センサ冷却ファン３７、マグネトロン冷却ファン３８および給気ファン３９を含む。複数のマグネトロン３１のそれぞれに対応して、導波管、回転アンテナ４、アンテナモータ３２および回転角検出器２４が備えられる。
　制御回路５は、マイクロコンピュータをベースに構成され、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）６、メモリ７、およびタイマ８などを含む。メモリ７は、揮発性または不揮発性のメモリからなり、各種プログラムおよびテーブルＴＢ（詳細は後述する）を含む各種データを格納する。
　赤外線センサ制御部２３は赤外線アレイセンサ２１の受光動作を制御するとともに、赤外線アレイセンサ２１からの視野内の測定温度の信号を入力し、入力信号を雑音処理しＡＤ（Analog-digital）変換し、温度データとして出力する。
　マグネトロン３１によって生成されたマイクロ波は、対応の導波管を介し回転アンテナ４に導かれる。回転アンテナ４は、マイクロ波を拡散して被加熱物１１に照射する。回転アンテナ４が設けられた空間は、加熱室３と仕切板によって仕切られている。仕切板は、高周波を透過させるために、ガラスやセラミックなどの誘電体によって形成される。回転アンテナ４の図示しない回転軸は、対応のアンテナモータ３２によって回転駆動される。回転軸の近傍には、回転軸に設けられた突起部の位置を検出する対応の回転角検出器２４が設けられる。回転角検出器２４によって回転アンテナ４の回転角度の原点を決めることができる。制御回路５は、この原点を基準にして各アンテナモータ３２を制御することによって、各回転アンテナ４を所望の回転角で停止できる。
　センサ冷却ファン３７は、赤外線アレイセンサ２１の検出出力に含まれる、周囲温度の変化に起因したノイズを減らすために、赤外線アレイセンサ２１を冷却する。
　マグネトロン冷却ファン３８は、マグネトロン３１による高周波発振の際に、マグネトロン３１などの高周波発生に係る部品は発熱を伴うので、これら部品を冷却するためのものである。
　給気ファン３９は、高周波加熱時に用いられ、キャビネットの壁面に形成された給気口（図示せず）を介して加熱室３内に外部の新鮮な空気を供給するとともに、食材から発生する水蒸気を含んだ空気を加熱室３外に押し出すために設けられている。
　これら構成要素は、回路、またはプログラムと回路の組合わせにより実現される。プログラムはメモリ７の予め定められた記憶領域に格納される。これらの構成要素は、制御回路５のＣＰＵ６がメモリ７から読出した当該プログラムを実行することによって制御される。
　［温度分布の検出］
　図４には、被測定物の温度分布の一例が示される。赤外線アレイセンサ２１は、本実施の形態では、たとえば８行８列の６４個のセンサ素子によって構成される。したがって、赤外線センサ制御部２３は、視野内の６４箇所における温度データを検出して制御回路５に出力する。検出された温度データは、検出位置（ｘ，ｙ）のそれぞれに対応して、当該検出位置を示す位置データと、当該位置の測定温度データとを含む。
　制御回路５のＣＰＵ６は、入力した温度データをメモリ７の所定領域に格納する。ＣＰＵ６は、メモリ７に記憶された温度データを読出して、読出した温度データから、視野内すなわち被測定物の温度分布状態を検出する。
　検出される温度分布状態を図４を参照し説明する。図４の場合には、被測定物で温度分布を表す領域が、赤外線センサ素子の配列に対応して８行８列の６４個の部分領域に区分される。部分領域ごとに温度が異なることにより、被測定物の表面温度の分布が表わされる。たとえば、図４の場合には、８０℃以上が部分領域６１、６０～７０℃の部分領域６３、４０～５０℃の部分領域６５、３０～４０℃の部分領域６６、２０～３０℃の部分領域６７、および２０℃未満の部分領域６８で示される。
　ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１を動作させることによって、赤外線アレイセンサ２１の出力から、センサの視野角内の複数部分領域（複数箇所）での６４個の検出温度を検出位置（ｘ，ｙ）と対応づけて、メモリ７のテーブルＴＢに格納する。テーブルＴＢには、６４個の検出温度と対応の検出位置（ｘ，ｙ）の組（以下、温度組と言う場合がある）が、検出温度の順に並べてなる温度列として格納される。温度列では、検出温度が高い方から（昇順に）並ぶとする。
　本実施の形態では、温度列をおおよそ４等分して、４個の温度群を取得する。４個の温度群について、検出温度の高い方から温度群Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４と称する。温度群Ｅ１の複数個の温度組のうち検出温度が高い方のｎ個（ｎ＜８）の温度組を温度群Ｅ１ａと称する。また、温度群Ｅ１の複数個の温度組のうち検出温度が低い方～次位の温度群Ｅ２の複数個の温度組のうち検出温度が高い方にかけての計ｎ個（ｎ＜１６）の温度組を温度群Ｅ１ｂと称する。また、温度群Ｅ４の複数個の温度組のうち検出温度が低い方のｎ個（ｎ＜８）の温度組を温度群Ｅ４ｂと称する。
　［赤外線アレイセンサ２１の検出温度に基づく加熱の制御］
　次に、加熱調理器１による加熱調理の手順について具体的に説明する。加熱調理器１では、赤外線アレイセンサ２１によって検出された複数箇所の温度に基づき、被加熱物１１の種類を検出する。検出された種類に基づいて、被加熱物１１に対する加熱シーケンスを変更することで加熱を制御する。
　一般に、マイクロ波を被加熱物１１に照射した場合、被加熱物１１は誘導損失によって発熱するので、損失係数の大きいものほど発熱量が大きくなる。損失係数の大きい物質の１つが水であるので、含水量が多い食品ほど加熱されやすい傾向にある。被加熱物１１が食品と容器とから構成されている場合には、言い換えると容器に入れた状態の食品の場合には、容器よりも先に食品が加熱され、容器は主に食品からの熱伝導によって温められる。このため、通常、食品の温度に比べて容器の温度の方が低くなる。
　加熱調理器１では、このようなマイクロ波加熱の性質に基づいて、被加熱物１１の種類を検出する。まず、図５を参照して、実施の形態１の加熱調理器１による加熱調理の概略手順について説明した後に、図６～図８を参照して具体的手順を説明する。図５～図８のフローチャートに従うプログラムは、予めメモリ７に格納されて、ＣＰＵ６がメモリ７からプログラムを読出し実行することにより、加熱調理が実現する。図５～図８のフローチャートでは、加熱制御のために参照する温度のパラメータＴ１～Ｔ１１を用いる。パラメータＴ１～Ｔ１１は０℃～１２０℃の範囲のいずれかの温度を示し、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５＜Ｔ６＜Ｔ７＜Ｔ８＜Ｔ９＜Ｔ１０＜Ｔ１１に従う温度関係を有する。
　図５は、実施の形態１の加熱調理器１による加熱調理の手順を示すフローチャートである。図５の各ステップは、図３のＣＰＵ６がメモリ７から読み出されたプログラムに従って動作することによって実行される。
　まず、ユーザは加熱室３内に被加熱物１１を置き、扉２を閉めて、タッチパネル２２を用いて加熱モードの入力操作をする。ＣＰＵ６は、タッチパネル２２の出力から加熱モードの入力操作を受付ける（ステップＳ１）。
　モードキー２２１、２２２および２２３のそれぞれは、加熱モードＡ１、Ａ２およびＡ３それぞれを指定するために操作される。本実施の形態では、ユーザが被加熱物１１の種類が不明である場合などには、加熱モードＡ１を指定するためにモードキー２２１を操作し、被加熱物１１が容器に入れた状態の比較的多くの水分を含んだ食品である場合には、加熱モードＡ２を指定するためにモードキー２２２を操作し、被加熱物１１がおにぎりなど比較的に小さい食品である場合には、加熱モードＡ３を指定するためにモードキー２２３を操作すると、想定する。加熱モードＡ２が指定されるような容器に入れられた状態の食品としては、汁物であって、具体的にはスープパスタ、あんかけ麺などがある。ＣＰＵ６は受付けた操作内容が示す加熱モードのデータを、メモリ７に記憶する。
　ユーザは加熱モードを入力操作後、スタートキー２２４を操作する。ＣＰＵ６は、操作内容を受付けることにより、加熱開始の指示を入力する。加熱開始指示を入力すると、ＣＰＵ６は、センサ冷却ファン３７、マグネトロン冷却ファン３８、および給気ファン３９をオン状態にする（ステップＳ２）。
　次に、ＣＰＵ６は、複数のマグネトロン３１をオンすることによって高周波加熱を開始する（ステップＳ４）。複数のマグネトロン３１の合計出力が１９００Ｗとなるように予備加熱を開始する。また、加熱と同時または加熱開始前に、各アンテナモータ３２により対応の回転アンテナ４が回転を開始する。
　その後、ＣＰＵ６は、指定された加熱モードに応じた加熱シーケンスを実行する（ステップＳ５）。ここで、メモリ７には、マグネトロン３１を、被加熱物１１の加熱温度および加熱時間が変化するように制御するための加熱シーケンスの情報が、各加熱モードに対応して予め記憶される。ＣＰＵ６は、メモリ７から、指定された加熱モードに対応する加熱シーケンスの情報を読出す。加熱シーケンスの情報は、マグネトロン３１を含む各部を制御するためのプログラムを含む。プログラムは、マグネトロン３１の出力（単位：Ｗ）を可変制御するためのマグネトロン３１の駆動周波数のパラメータおよび、駆動時間すなわち加熱時間のパラメータを含む。加熱モードに対応の加熱シーケンスのプログラムを実行することにより加熱が進行する。
　・加熱モードＡ１
　まず加熱モードＡ１が指定された場合を説明する。図６を参照して、加熱モードＡ１に対応の加熱シーケンスのプログラムが実行開始されると、まず、加熱時間を計測するためのパラメータ変数Ｔに初期値（＝０）がセットされて（ステップＳ１０）、予備加熱開始から１５秒まで加熱を継続する（ステップＳ１１でＮＯ）。１５秒の予備加熱が終了すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ＣＰＵ６の種類検出部は、式（１）に従い[軽負荷除外判定]を実行する（ステップＳ１３）。
　N（≧Ave（E1））≧3…式（１）
　軽負荷除外判定では、被加熱物１１が小さい種類であるか否か、すなわち軽負荷であるか否かが判定される。具体的には、ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１を動作させることによって、被加熱物１１を含むセンサの視野角内の複数箇所での、加熱開始から１５秒後時点の温度を検出し、検出した６４個の温度を検出位置（ｘ，ｙ）と対応づけて、メモリ７のテーブルＴＢに格納する。
　ＣＰＵ６の種類検出部は、式（１）に従い、テーブルＴＢの温度列から温度群Ｅ１の温度の平均Ave（E1）を計算し、その平均値より大きい温度組の数（すなわち、式（１）のN）が３個以上である（ステップＳ１３でＹＥＳ）、すなわち被加熱物１１は軽負荷であると判定すると、後述の[軽負荷判定]（ステップＳ２１）を実行するために、ステップＳ１９に移行する。
　軽負荷でないと判定されると（ステップＳ１３でＮＯ）、加熱開始から２５秒まで加熱継続し（ステップＳ１４でＮＯ）、２５秒経過後（ステップＳ１４でＹＥＳ）、[特異メニュー判定]を実行する（ステップＳ１５）。
　ＣＰＵ６の種類検出部は、加熱開始から３５秒以内において（ステップＳ１９でＮＯ）、上述のように赤外線アレイセンサ２１の出力からテーブルＴＢを用いて温度列を取得し、式（２）に従い、当該温度列の温度群Ｅ１ａの平均温度から、温度群Ｅ２の平均温度を引き、その結果がＴ３℃を超えたと判定すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、マグネトロン３１を停止することにより加熱を停止する（ステップＳ２６）。
　（Ave（E1a）－Ave（E2））＞T3℃…式（２）
　このように、軽負荷（小さい種類）の被加熱物１１と判定されている場合に、温度群Ｅ１a（すなわち被加熱物１１の食品部分）の平均温度と、温度群Ｅ２（すなわち被加熱物１１の食品以外の部分）の平均温度との差が比較的に大きい場合には、食品は十分に加熱されたと判定し、過加熱とならないように加熱を停止する。なお、温度群Ｅ２に該当する部分領域のうち食品以外の部分領域としては、加熱室３の被加熱物１１が載置されていない面、または容器に入れた状態の食品である場合には、容器内の食品との隙間部分などを含む。
　一方、それ以外は（ステップＳ２１でＮＯ）、加熱開始から３５秒まで加熱を継続するが、軽負荷と判定されずに（ステップＳ２１でＮＯ）加熱開始から３０秒経過した時点で（ステップＳ２０でＹＥＳ）、[その他メニュー１]の判定処理（ステップＳ２２）へ移行する。このように、軽負荷判定中であっても、[その他メニュー１]の判定が実行される。
　ステップＳ１９に戻り、[軽負荷判定]がされないまま加熱開始から３５秒経過したと判定されると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、処理は[その他メニュー２]の判定処理（ステップＳ２５）へ移行する。
　被加熱物１１が軽負荷ではない場合（ステップＳ１３でＮＯ）に、加熱開始から２５秒経過した時点で（ステップＳ１４でＹＥＳ）、[特異メニュー判定]の処理（ステップＳ１５）が実行される。
　ＣＰＵ６の種類検出部は、上述のように赤外線アレイセンサ２１の出力からテーブルＴＢを用いて温度列を取得し、式（３）に従い、当該温度列の１番目の検出温度との差がＴ２℃以内の検出温度を示す温度組の数が１１個以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
　N（Top1との差がT2℃以下）≧11…式（３）
　食品と容器の隙間がなく上記の６４箇所のうち比較的に高温の部分が多いと判定した場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、被加熱物１１の種類は、比較的早くに高温となる食品、または容器に入れた状態の食品であれば容器との隙間が少ないもの（たとえば、容器に入れた状態の丼物など）など特異メニューの種類に該当すると判定するが、該当しないと判定した場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１９の処理に移行する。
　特異メニューの種類に該当すると判定した場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１の出力による温度列から、その時点の１番目に高い検出温度がＴ７℃以上であるかを判定する（ステップＳ１６）。
　Ｔ７℃以上と判定すると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ＣＰＵ６は、現在の温度列を取得し、温度列から式（４）の条件が成立するか、すなわち当該温度列の２番目～Ｎ+１番目の検出温度の平均値がＴ８℃以上であるかを判定する（ステップＳ１７）。なお、ここでのＮは式（３）におけるＮである。
　Ave（Top2-TopN+1）≧T8℃…式（４）
　式（４）の条件が成立しないと判定する間は（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１７の処理が繰返されるが、成立したと判定すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、加熱を停止する（ステップＳ２６）。
　一方、その時点の１番目の検出温度がＴ７℃未満と判定されると（ステップＳ１６でＮＯ）、ＣＰＵ６は、現在の温度列を取得し、温度列から式（５）の条件が成立するか、すなわち当該温度列の２番目～Ｎ+１番目の検出温度の平均値がＴ６℃以上であるかを判定する（ステップＳ１８）。なお、ここでのＮは式（３）におけるＮである。
　Ave（Top2-TopN+1）≧T6℃…式（５）
　式（５）の条件が成立しないと判定する間は（ステップＳ１８でＮＯ）、ステップＳ１８の処理が繰返されるが、成立したと判定すると（ステップＳ１８でＹＥＳ）が、加熱を停止する（ステップＳ２６）。
　[その他メニュー１]の判定処理（ステップＳ２２）で、加熱開始から３０秒経過した時点で、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列からＴ９℃以上の温度組をカウントし、６個以上であると判定すると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、２秒後に加熱を停止する（ステップＳ２２ａ、ステップＳ２３でＹＥＳ、ステップＳ２６）。６個未満と判定した場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、軽負荷判定中であればステップＳ２１の[軽負荷判定]に戻るが、そうでない場合には（ステップＳ２１でＮＯ、ステップＳ１９でＹＥＳ）、[その他メニュー判定２]の処理（ステップＳ２４、Ｓ２５）へ移行する。
　種類検出部は、加熱開始から７０秒経過するまでは（ステップＳ２４でＮＯ）、赤外線アレイセンサ２１の出力から現在の温度列を取得し、取得した温度列から式（６）の条件が満たされるか判定し（ステップＳ２５）、条件を満たすと判定すると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、被加熱物１１の種類は[その他メニュー]に該当すると判定し、加熱を終了する（ステップＳ２６）。
　{（Ave（E1a）-Ave（E1b））n-（Ave（E1a）-Ave（E1b））n+1}≧T1℃…式（６）。
　式（６）により、温度列の温度群Ｅ１ａの検出温度の平均値から、温度群Ｅ１ｂの検出温度の平均値を引いた結果を更新し、それ以降の結果から、Ｔ１℃以上温度が下がるかが判定される。Ｔ１℃以上温度が下がったと判定されると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、加熱を停止するが（ステップＳ２６）、判定されなければ（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２４に移行し、７０秒経過するまでは（ステップＳ２４でＮＯ）、ステップＳ２５の判定が繰り返されるが、加熱開始から７０秒経過したと判定されると（ステップＳ２４でＹＥＳ）、加熱は終了する（ステップＳ２６）。
　なお、図６の処理では、ＣＰＵ６は加熱開始からMax時間（たとえば、７５秒）まで加熱を継続したと検出（検出１という）したとき加熱を強制的に停止する。また、取得した現在の温度列の１番目と２番目の検出温度の平均がＴ１１℃を超えたと検出（検出２という）したとき、加熱を強制的に停止する（容器変形の防止のため）。また、加熱開始から６秒間は、赤外線アレイセンサ２１の誤検知防止のために、上記の（検出２）以外の検出は行わない。
　このように、加熱モードＡ１の加熱シーケンスに従う被加熱物１１に対する第１段階の加熱時に、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１による６４箇所の検出温度に基づき、被加熱物１１の種類を、ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ２１、Ｓ２２およびＳ２５で検出する。より特定的には、種類検出部は、赤外線アレイセンサ２１による６４箇所の検出温度によって示される温度範囲（温度列）を取得する範囲取得部を有し、取得された温度範囲における１つ以上の部分温度範囲の温度群それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度から、被加熱物１１の種類を判定する。ＣＰＵ６は、各ステップで検出された種類に基づいて、当該被加熱物１１を引き続き加熱するための次の第２段階で、当該加熱シーケンスを変更し被加熱物１１の加熱を制御する。具体的には、変数Ｔの判定ステップ（ステップＳ１４、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２３、Ｓ２４など）で加熱シーケンスの加熱時間のパラメータ値を変更している。
　・加熱モードＡ２
　次に、加熱モードＡ２が指定された場合を説明する。図７を参照して、加熱モードＡ２に対応の加熱シーケンスのプログラムが実行開始されると、まず、加熱時間を計測するためのパラメータ変数Ｔに初期値（＝０）がセットされて（ステップＳ３０）、予備加熱開始からの経過時間を検出する。
　加熱モードＡ２では、加熱開始からの加熱継続のMax時間を６５秒とし（赤外線アレイセンサ２１の検知不良の場合に加熱調理器１を保護するため）、Max時間を超えたときは（ステップＳ３１でＮＯ）、強制的に加熱終了する（ステップＳ３７）。
　Max時間内であるときは（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ＣＰＵ６は、は赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列における温度群Ｅ１ａの検出温度の平均がＴ１０℃を超えるか否かを判定する（ステップＳ３２）。Ｔ１０℃を超えたと判定すると（ステップＳ３２でＮＯ）、容器の変形防止のために加熱を終了する（ステップＳ３７）。
　Ｔ１０℃を超えないと判定すると（ステップＳ３２でＹＥＳ）、加熱開始から６秒以上が経過したかを判定し（ステップＳ３３）、経過していないと判定すると（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３１に戻るが、６秒以上経過していると判定すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列における温度群Ｅ１の検出温度の平均値から、温度群Ｅ４ｂの検出温度の平均値を引いた温度差がＴ５℃を超えたか否かを判定する（ステップＳ３４）。超えていないと判定すると（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３１に戻るが、超えたと判定すると（ステップＳ３４でＹＥＳ）、７秒間待機することにより（ステップＳ３５、Ｓ３６）、７秒間の追い加熱を行い、その後、加熱を終了する（ステップＳ３７）。
　加熱モードＡ２では、加熱開始から６秒間はステップＳ３２の検知のみを実行し、ステップＳ３４の検知を行わないようにすることで、赤外線アレイセンサ２１の誤検知防止を行っている。
　・加熱モードＡ３
　次に、加熱モードＡ３が指定された場合を説明する。図８を参照して、加熱モードＡ３に対応の加熱シーケンスのプログラムが実行開始されると、まず、加熱時間を計測するためのパラメータ変数Ｔに初期値（＝０）がセットされて（ステップＳ４０）、予備加熱開始からの時間を検出する。
　加熱モードＡ３では、加熱開始からの加熱継続のMax時間を１３秒とし（赤外線アレイセンサ２１の検知不良の場合の加熱調理器１を保護するため）、Max時間を超えたときは（ステップＳ４１でＮＯ）、強制的に加熱終了する（ステップＳ４５）。
　Max時間内であるときは（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ＣＰＵ６は、は赤外線アレイセンサ２１の出力から温度列を取得し、温度列における温度群Ｅ１ａの検出温度の平均がＴ４℃を超えるか否かを判定する（ステップＳ４２）。Ｔ４℃を超えたと判定すると（ステップＳ４２でＹＥＳ）、１秒間待機することにより（ステップＳ４３、Ｓ４４）、１秒間の追い加熱を行い、その後、加熱を終了する（ステップＳ４５）。
　Ｔ４℃を超えないと判定すると（ステップＳ４２でＮＯ）、ステップＳ４１に戻り、以降の処理を同様に繰り返す。
　加熱モードＡ３では、加熱開始から６秒間は赤外線アレイセンサ２１による温度検出を行わないようにすることで、赤外線アレイセンサ２１の誤検知防止を行っている。
　＜実施の形態２＞
　加熱調理器１は、マグネトロン３１からの高周波の照射位置を変更するための照射位置変更部を、さらに備える。ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１による複数箇所の検出温度に基づき、照射位置変更部を、高周波の照射位置を変更させるように制御する。
　具体的には、加熱調理器１では、加熱シーケンスに従い加熱中に赤外線アレイセンサ２１の出力から取得する温度列の温度組から、被加熱物１１の温度の高い部分と低い部分を検出した場合には、ＣＰＵ６は、回転角検出器２４の出力から、照射位置変更部に相当する各アンテナモータ３２を制御して対応の回転アンテナ４を回転させて、被加熱物１１のマイクロ波が照射される部分を移動させる。これにより、被加熱物１１の温度が均一になるようにマイクロ波が照射される位置を変更することができる。
　具体的には、上記の予備加熱時に、所定の加熱時間が経過すると、ＣＰＵ６は、マグネトロン３１をオフすることによって高周波加熱を一時的に停止し、赤外線アレイセンサ２１によって複数箇所で検出された温度と、加熱前の初期温度との変化量を算出する。そして、ＣＰＵ６は、各箇所での検出温度の変化量に基づいて、各箇所の検出温度のうちで食品の温度を表わしているものを判別する。
　具体的に、ＣＰＵ６は、赤外線アレイセンサ２１によって温度が検出される複数の箇所から上述の温度列を取得し、温度列から、検出温度の変化が閾値を超えている１以上の温度組からなる第１グループと、検出温度の変化が閾値以下の１以上の温度組からなる第２グループと、検出温度の変化がほとんどない１以上の温度組からなる第３グループとに分類する。そして、ＣＰＵ６は、第１グループに分類された温度組の検出位置（ｘ，ｙ）では食品の温度が検出されていると判定する。第１グループに分類された温度組の検出温度のばらつきから均一に加熱されているかを検出する。均一に加熱されていない検出位置（ｘ，ｙ）にマイクロ波が照射されるように各アンテナモータ３２を制御して、対応の回転アンテナ４を回転させて照射位置を変更する。
　ここでは、メモリ７には、各検出位置（ｘ，ｙ）に対応して、当該位置にマイクロ波を効果的に照射するための各アンテナモータ３２の回転量（回転角度および回転方向）データが記憶されており、ＣＰＵ６は、メモリ７から、均一に加熱されていない検出位置（ｘ，ｙ）に対応する回転量データを読出し、回転角検出器２４で検出されている現在のモータ回転量と比較し、その比較結果（回転量の差分）に基づき、各アンテナモータ３２を回転させる。これにより、被加熱物１１の均一に加熱されていない検出位置（ｘ，ｙ）は、マイクロ波が効果的に照射される位置に移動することになり、その後、引き続き、予備加熱を継続することで均一な加熱状態を得ることができる。
　ここでは、均一加熱状態を得るために回転アンテナ４を回転させたが、回転アンテナ４に代替して、加熱室３内に被加熱物１１が載置されるターンテーブルを設け、ターンテーブルを回転させることで被加熱物１１の高周波（マイクロ波）を照射される位置を切り換えるとしてもよい。つまり、加熱調理器１は、照射位置変更部として、ターンテーブルとターンテーブルを駆動するモータをさらに備える。ＣＰＵ６は、加熱ムラがあった検出位置（ｘ，ｙ）に、当該検出位置に応じた回転量でターンテーブルモータを回転し停止させた状態で、高周波を被加熱物１１に放射させるとしてもよい。
　（変形例）
　実施の形態では、多眼の赤外線アレイセンサ２１により被加熱物１１についての６４個所の温度を被比較的に短時間で検出することができるが、単眼の赤外線センサを、スィープさせることで、６４箇所の温度を順番に検出するとしてもよい。または単眼の赤外線センサを用いて、被加熱物１１が載置されている上記のターンテーブル側を回転させることで、６４箇所の温度を順番に検出するとしてもよい。
　また、実施の形態では、種類検出部は、温度列の部分列（たとえば、温度群Ｅ１ａなど）の平均値を用いて被加熱物１１の種類を検出したが、当該部分列について検出のために用いる代表値は、平均値に限定されず、最頻値、または中央値であってもよい。
　実施の形態では、加熱調理器１は、被加熱物１１を収容するための加熱室３と、被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、加熱シーケンスに従って高周波発生装置を制御することによって被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備える。制御部は、加熱シーケンスに従う被加熱物に対する第１段階の加熱時に、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する次の第２段階の加熱のために加熱シーケンスを変更する。このような加熱調理器１によれば、図９の場合でも過度の加熱を回避しつつ、適切に加熱できる。
　図９を参照して、被加熱物１１が容器に入れられた状態の食品である場合には、容器の底面側を加熱室３の底面上に載置し、容器の上面側に高周波が照射される（図９（Ａ）の上面）。照射開始した後は、食品１１１の温度が上昇し、容器の温度は食品温度上昇の影響で上昇し、食品温度＞容器温度の関係となる（図９（Ａ）の側面）。また、加熱による食品の膨張により（図９の（Ｂ）の下段参照）、食品の一部が容器に付着すると（図９（Ｂ）上段のエリア１１Ａ）、容器のエリア１１は、食品と同じ温度となる。加熱調理器１によれば、加熱中に食品が膨張（変形）して赤外線アレイセンサ２１の出力が変化する場合でも、エリア１１Ａなどを含む複数箇所の検出温度から、被加熱物１１の種類（食品、または容器に入った食品）を検出することができる。
　上記の種類検出部は、複数箇所の検出温度に基づき、種類として被加熱物１１の大きさを検出する。ここでは、被加熱物１１の大きさは、被加熱物１１の高周波を受け得る面積、または加熱室３の底面に載置された被加熱物１１が占める範囲などを含む。
　被加熱物１１は、食品、または容器に入れられた食品を含み、種類検出部は、複数箇所の検出温度に基づき、種類として被加熱物１１が容器に入れられた食品であるかを検出する。
　種類検出部は、種類として被加熱物１１の大きさ、容器に入れられた食品であるかを検出する。
　種類検出部は、加熱シーケンスに従う被加熱物１１に対する第１段階の加熱時に、赤外線センサによる複数箇所の検出温度によって示される温度範囲を取得する範囲取得部を有し、取得された温度範囲における１つ以上の部分温度範囲それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度から、被加熱物１１の種類を判定する。
　また、種類検出部は、１つ以上の部分温度範囲それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度を代表する温度（たとえば、平均温度）から、被加熱物の種類を判定する。
　また、範囲取得部は、温度範囲として、複数箇所の検出温度を温度順に並べてなる温度列を生成し、１つ以上の部分範囲は、生成された温度列における１つ以上の部分温度列を示す。
　上記のような温度列を取得することで、被加熱物１１の種類を判定のための検出温度の特定が容易となる。
　また、加熱シーケンスは加熱時間のパラメータを有し、制御部（ＣＰＵ６）は、検出した種類に基づいて、当該被加熱物に対する次の第２段階の加熱のために加熱シーケンスの加熱時間のパラメータを変更する。変更対象のパラメータは加熱温度、すなわち高周波発生装置が出力（単位：Ｗ）であってもよい。
　加熱調理器１は、高周波発生装置からの高周波の照射位置を変更するための照射位置変更部を、さらに備え、制御部は、赤外線センサによる複数箇所の検出温度に基づき、照射位置変更部を、高周波の照射位置を変更させるように制御する。これにより、均一な加熱が可能となる。
　赤外線センサは、行列状に配列された複数の赤外線センサ素子によって被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線アレイセンサ２１である。これにより、複数箇所の温度を短時間で検出できる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　加熱調理器、３　加熱室、５　制御回路、６　ＣＰＵ、７　メモリ、８　タイマ、１１　被加熱物、２１　赤外線アレイセンサ、３１　マグネトロン。

Claims (5)

  1. 　被加熱物を収容するための加熱室と、
    　前記被加熱物を含む視野角内の複数箇所の温度を検出する赤外線センサと、
    　前記被加熱物を加熱するための高周波を発生する高周波発生装置と、
    　加熱シーケンスに従って前記高周波発生装置を制御することによって前記被加熱物の加熱を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記赤外線センサによる前記複数箇所の検出温度に基づき、前記被加熱物の種類を検出する種類検出部を含み、
    　前記制御部は、検出された種類に基づいて、当該被加熱物に対する加熱を制御する、加熱調理器。
  2. 　前記種類検出部は、
    　前記複数箇所の検出温度に基づき、前記種類として前記被加熱物の大きさを検出する、請求項１に記載の加熱調理器。
  3. 　前記種類検出部は、
    　前記加熱シーケンスに従う前記被加熱物に対する第１段階の加熱時に、前記赤外線センサによる前記複数箇所の検出温度によって示される温度範囲を取得する範囲取得部を有し、
    　取得された前記温度範囲における１つ以上の部分温度範囲それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度から、前記被加熱物の種類を判定する、請求項１または２に記載の加熱調理器。
  4. 　前記種類検出部は、
    　前記１つ以上の部分温度範囲それぞれについての、当該部分温度範囲に含まれる検出温度を代表する温度から、前記被加熱物の種類を判定する、請求項３に記載の加熱調理器。
  5. 　前記範囲取得部は、
    　前記温度範囲として、前記複数箇所の検出温度を温度順に並べてなる温度列を生成し、
    　前記１つ以上の部分範囲は、生成された前記温度列における１つ以上の部分温度列を示す、請求項３または４に記載の加熱調理器。
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