JP2020004621A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】温度検出モジュールの設置位置の自由度を高めることができる加熱調理器を提供する。【解決手段】調理物を収容する容器を載置するトッププレートと、容器を加熱する加熱部と、加熱部の加熱出力を制御する加熱制御部と、を備える本体と、トッププレートの上方からトッププレート上の温度分布を検出する温度検出部を備える温度検出モジュールと、を備え、温度検出部で検出された温度情報に応じて、加熱制御部は加熱出力の制御を行い、温度検出部は、複数の温度検出素子を有し、トッププレート上の複数の特定部分の温度に基づいて、温度検出部の検出した温度分布を補正する温度分布補正部を備える、加熱調理器である。【選択図】図４

Description

本開示は、加熱調理器に関し、特に被加熱物の温度を検出する加熱調理器に関する。

従来、加熱調理器の火力調節は、鍋底の温度を基に行われている。鍋底の温度は、プレートの下方に配置された温度検出素子で検出される。しかしながら、鍋内の温度と鍋底の温度とにおいて温度差が生じる場合、検知温度の伝達遅れが発生する。例えば、食材を鍋に投入することで鍋の温度が低下すると元の温度に戻すのに時間を要し、また、高温時には焦げ付きが発生するなど、火力調節が不安定になる場合がある。

そこで、例えば、特許文献１の加熱調理器では、ダクトに着脱可能な温度検出装置が配置されている。温度検出装置は、加熱調理器と通信が可能で、被加熱物の温度を上方から検出している。

特許文献１の加熱調理器は、上方に配置された温度検出素子に搭載される赤外線発光素子を用いて温度検出装置の設置位置を調整している。赤外線発光素子から照射される赤外線を加熱調理器のプレートの下方に配置された複数個の通信部において赤外線を受光する。それぞれの通信部における受光量の違いから温度検出素子の位置を算出している。

特開２０１５−１０６４６２号公報

しかしながら、従来の方法では、上方に配置された温度検出モジュールから発光した赤外線を下方の加熱調理器で受光する必要があるので、温度検出モジュールの設置場所が加熱調理器の直上に限定されるという課題があった。

したがって、本開示の目的は、前記課題を解決することにあって、温度検出モジュールの設置位置の自由度を高めることができる加熱調理器を提供することにある。

前記目的を達成するために、本開示の一態様に係る加熱調理器は、調理物を収容する容器を載置するトッププレートと、前記容器を加熱する加熱部と、前記加熱部の加熱出力を制御する加熱制御部と、を備える本体と、
前記トッププレートの上方から前記トッププレート上の温度分布を検出する温度検出部を備える温度検出モジュールと、を備え、
前記温度検出部で検出された温度情報に応じて、前記加熱制御部は加熱出力の制御を行い、
前記温度検出部は、複数の温度検出素子を有し、
前記トッププレート上の複数の特定部分の温度に基づいて、前記温度検出部の検出した前記温度分布を補正する温度分布補正部を備える。

温度検出モジュールの設置位置の自由度を高めることができる加熱調理器を提供することができる。

実施の形態に係る加熱調理器の斜視図 加熱調理器の上面図 加熱調理器の設置状態を示す概略図 加熱調理器の制御系を示すブロック図 温度センサの検出画素領域を示す説明図 距離に応じて検出温度の変化を示すグラフ図 真上に設置された温度検出部の検出画素領域を示す説明図 斜めに設置された温度検出部の検出画素領域を示す説明図 測定対象と検出画素との大きさの関係を説明する説明図 測定対象と検出画素との大きさの関係を説明する説明図 温度補正係数算出の流れを示すフローチャート 温度分布補正の流れを示すフローチャート 温度検出モジュールの位置決め時の人体の一部の配置の例を示す説明図 温度検出モジュールの距離が遠い場合の熱画像の一例を示す説明図 温度検出モジュールの距離が近い場合の熱画像の一例を示す説明図 環境温度と温度の異なる物体が載置される領域を有するトッププレートの一例を示す説明図

本開示の一態様によれば、調理物を収容する容器を載置するトッププレートと、前記容器を加熱する加熱部と、前記加熱部の加熱出力を制御する加熱制御部と、を備える本体と、前記トッププレートの上方から前記トッププレート上の温度分布を検出する温度検出部を備える温度検出モジュールと、を備え、前記本体は、前記温度検出モジュールと無線通信を行う第１通信部を備え、前記温度検出モジュールは、前記本体と無線通信を行う第２通信部を備え、前記温度検出部で検出された温度情報は、前記第２通信部から前記第１通信部に送信され、前記加熱制御部は送られてきた温度情報に応じて加熱出力の制御を行い、前記温度検出モジュールの検出した温度分布に基づいて温度を補正する温度補正部を備える。

また、前記複数の温度検出素子は、アレイ状に配置されていてもよい。

また、前記温度分布補正部は、同一温度における前記複数の特定部分に対して前記複数の温度検出素子により検出される温度情報の相違を基に、前記温度分布を補正してもよい。

また、前記温度分布補正部は、前記複数の温度検出素子により検出される温度情報の相違を基に、前記複数の温度検出素子の検出領域の歪みを検出し、検出された前記歪みから前記温度分布を補正してもよい。

また、前記トッププレートの前記特定部分を加熱又は冷却する温度調整部を備え、
前記温度分布補正部は、前記加熱又は冷却されたトッププレートの特定部分の温度を基に、前記温度分布を補正してもよい。

また、前記加熱コイルは、前記トッププレートの前記特定部分を加熱し、前記温度分布補正部は、前記加熱された前記トッププレートの前記特定部分の温度を基に、前記温度分布を補正してもよい。

また、前記加熱又は冷却される特定部分は、前記加熱部の領域外に配置されていてもよい。

また、前記特定部分は、前記トッププレート上に載置された環境温度とは異なる温度の物体であり、
前記物体の温度を基に、前記温度検出部の検出した温度分布を補正してもよい。

また、前記加熱部を複数有し、前記特定部分は、複数の前記加熱部で加熱された、前記トッププレート上の前記容器であってもよい。

また、前記加熱制御部に接続されて加熱量の設定を行う操作部を備え、前記特定部分は、ユーザが前記操作部を操作する動作領域であってもよい。

また、前記温度分布補正部は、前記歪みから前記温度検出素子ごとの温度補正係数を算出し、前記温度補正係数が記憶される記憶部を備え、前記温度分布補正部は、前記記憶部に記憶された前記温度補正係数を用いて前記温度分布を補正してもよい。

前記温度検出部は、前記温度補正係数を算出する際に温度検出のゲインを上げてもよい。

また、前記加熱部は、前記容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルを有し、前記加熱制御部は前記加熱コイルに高周波電流を供給して前記容器の加熱を行ってもよい。

（実施の形態）
以下に、本開示の実施の形態に係る加熱調理器について図１から図４を参照して説明する。図１は、本開示の実施の形態１に係る加熱調理器１の斜視図である。図２は、実施の形態に係る加熱調理器１の上面図である。図３は、加熱調理器の設置状態を示す概略図である。図４は、加熱調理器１の制御系を示すブロック図である。なお、各図において、Ｘ軸方向は加熱調理器の長手方向を示し、Ｙ軸方向は前後方向を示し、Ｚ軸方向は高さ方向を示す。また、Ｘ軸の正の方向を右方、負の方向を左方とする。

図１に示すように、加熱調理器１は、本体３と、本体３の上側部として、容器Ｃｒが載置されるトッププレート５を有する。容器Ｃｒには、例えば、シチューなどの調理対象としての被加熱物Ｔｃが収容されている。

また、実施の形態の場合、加熱調理器１は、誘導加熱調理器であって、トッププレート５における容器載置領域の下方には、本体３の内部に加熱調理器１の加熱部として加熱コイル７Ａ、７Ｂ、７Ｃが配置されている。容器載置領域を示すリング状のマーカ８Ａ、８Ｂ、８Ｃが、それぞれ、対応する加熱コイル７Ａ、７Ｂ、７Ｃの上方のトッププレート５上に印刷されている（図２参照）。加熱コイル７Ａ〜７Ｃは、容器Ｃｒを加熱するために誘導磁界を発生させる。図３及び図４に示すように、加熱制御部の一例としてのコイル制御部１０は、加熱コイル７Ａ〜７Ｃに高周波電流を供給して容器Ｃｒの加熱を行う。また、コイル制御部１０は、加熱コイル７Ａ〜７Ｃに流す電流量を制御することで、加熱コイル７Ａ〜７Ｃからの加熱量を制御する。

また、図２に示すように、上面視において、加熱コイル７Ａ、７Ｂ、７Ｃのそれぞれの外側には、リング状に光る発光部６Ａ、６Ｂ、６Ｃがトッププレ−ト５に配置されている。発光部６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、例えば、対応するそれぞれの加熱コイル７Ａ、７Ｂ、７Ｃに電流が流れているときに発光する。発光部６Ａ〜６Ｃは、それぞれ、例えば、ＬＥＤ発光基板を有する。

加熱コイル７Ａ〜７Ｃのそれぞれをユーザが操作するための操作部として、複数の操作入力部９Ａ、９Ｂ、９Ｃが加熱調理器１のトッププレート５の前側に配置されている。操作入力部９Ａ〜９Ｃは、例えば、タッチキーでもよいし、タッチパネルでもよい。また、操作入力部９Ａと加熱コイル７Ａ、操作入力部９Ｂと加熱コイル７Ｂ、操作入力部９Ｃと加熱コイル７Ｃとは、それぞれ対応している。操作部としての操作入力部９Ａ〜９Ｃは加熱制御部としてのコイル制御部１０に接続されて加熱量の設定を行う。操作入力部９Ａの操作指示に応じて、コイル制御部１０は、加熱コイル７Ａの加熱の開始又は停止を制御する。また、操作入力部９Ａの操作指示に応じて、コイル制御部１０は、加熱コイル７Ａの加熱レベルを例えば４段階に調節する。

また、図４に示すように、本体３は、加熱コイル７Ａ〜７Ｃの加熱に関する情報を報知する報知部４を備える。報知部４は、表示部１１と音声出力部１５とを有する（図１参照）。表示部１１は加熱調理器１のトッププレート５の前側に配置され、加熱コイル７Ａ〜７Ｃの加熱レベルを表示する。表示部１１は、例えば、トッププレート５の長手方向に延びる帯形状を有する、白黒の液晶パネルであるが、カラーの液晶パネルでもよい。また、音声出力部１５は、加熱調理器１の前面側に配置され、ユーザに対して音声案内を出力する。音声出力部１５は、例えば、スピーカである。

なお、加熱コイル７Ａ〜７Ｃによる加熱を詳細に設定するために、設定部１３が加熱調理器１の本体３の前面側に備えられている。設定部１３は、本体３に対して出し入れ可能であって、加熱コイル７Ａ〜７Ｃによる加熱を詳細に設置するための設定キー１３ａと、その設定内容や加熱コイル７Ａ〜７Ｃの詳細な状態などを表示する設定表示部１３ｂとを備える。この設定部１３により、加熱コイル７Ａ〜７Ｃの加熱温度、加熱時間、タイマーなどが設定される。

加熱調理器１の上方には、レンジフード１７が設置されている。レンジフード１７は、加熱調理器１の上方の空気を、下部に設けられたフード部分１７ａを通って、内部に吸い込んで屋外に連通した吐出口から排気する。

また、加熱調理器１は、トッププレート５上の被加熱物Ｔｃの温度を上方から検出する温度検出モジュール１９を備える。温度検出モジュール１９は、トッププレート５から離れた位置に配置され、例えば、レンジフード１７のフード部分１７ａ、または、本体３の後方又は側方から上方に延びる壁１８に着脱可能に取り付けられている。具体的には、温度検出モジュール１９は、磁石、粘着材、クリップなどで取り付けられている。なお、温度検出モジュール１９は、換気扇、ダクト、天井に配置されてもよい。

本体３と温度検出モジュール１９との間の無線通信用に、本体３は第１通信部２１を、温度検出モジュール１９は第２通信部２３をそれぞれ有する（図４参照）。温度検出モジュール１９により検出された温度情報は、第２通信部２３から送信され、第１通信部２１により本体３に受信される。第１通信部２１及び第２通信部２３はそれぞれアンテナを有し、例えば、Wi-Fi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、又は、BLE(Bluetooth Low Energy)などの無線通信により無線接続されている。なお、第１通信部２１及び第２通信部２３を備える替わりに、有線により本体３と温度検出モジュール１９とが接続されていてもよい。

加熱調理器１は、本体３の内部に、制御部２５、及び、記憶部２７と、を備える。制御部２５は、例えばＣＰＵ又はマイクロプロセッサなどの処理装置であって、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、ＳＳＤなどの記憶部２７に記憶されているプログラムを実行することによって種々の機能を果たすように構成されている。

制御部２５は、温度情報処理部２５ａを有する。温度情報処理部２５ａは、温度検出モジュール１９から送信される温度情報を基に、被加熱物Ｔｃの状態を判定する。被加熱物Ｔｃの状態として、通常状態、沸騰状態、吹きこぼれ前兆状態、及び、吹きこぼれ状態が挙げられる。温度情報処理部２５ａが、被加熱物の状態として、例えば、吹きこぼれ前兆状態を判定すると、コイル制御部１０に該当する加熱コイルへの加熱制御を停止するように指示する。これにより、コイル制御部１０は、加熱コイル７Ａ〜７Ｃの該当する加熱コイルからの加熱を停止し、吹きこぼれが発生するのを防止することができる。

温度検出モジュール１９は、温度検出部２９と、制御部３１と、記憶部３３と、電力貯蔵部３５とを備える。温度検出部２９は、視野範囲内のトッププレート５上の温度分布を上方から検出する温度センサ２９ａと、温度センサ２９ａの検出信号を増幅する増幅部２９ｂを有する。温度センサ２９ａは、例えば、赤外線センサや熱画像カメラである。温度検出部２９が検出した熱画像は、トッププレート５上の温度分布に関する情報を含む。温度センサ２９ａは、適切な撮影方向に設定されていれば、トッププレート５全体を上方から撮影可能である。

温度センサ２９ａからトッププレート５までの距離は、例えば、６００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下である。図５に示すように、温度検出部２９の温度センサ２９ａは、アレイ状に配置された複数の温度検出素子としての検出画素を有する。実施の形態の温度センサ２９ａは、例えば、縦８個×横８個の６４個の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈを有するアレイ型温度センサである。

制御部３１は、例えばＣＰＵ又はマイクロプロセッサなどの処理装置であって、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、ＳＳＤなどの記憶部３３に記憶されているプログラムを実行することによって種々の機能を果たすように構成されている。

制御部３１は、温度検出部２９の温度センサ２９ａの測定方向がトッププレート５に対して垂直に向いているか否かを判定する取り付け判定部３１ａと、温度検出部２９が検出した温度分布としての温度情報を補正する温度分布補正部３１ｂとを有する。なお、制御部３１、記憶部３３は本体３側に搭載してもよい。

電力貯蔵部３５は、温度検出部２９、制御部３１、記憶部３３及び第２通信部２３へそれぞれ電力を供給する。電力貯蔵部３５は、例えば、電池である。

温度センサ２９ａが検出した温度分布を補正するのに、温度検出部２９がどのような状態で取り付けられているのかを知る必要がある。そこで、トッププレート５上に環境温度よりも高い又は低い温度の領域を形成する必要がある。例えば、トッププレート５上の複数の特定部分に環境温度よりも高い又は低い温度の領域を形成することで、その特定部分の領域を温度検出部２９が検出することができる。この特定部分の位置関係は予め計測しておくことができるので、温度分布補正部３１ｂは、幾何学的演算により温度検出部２９の取り付け角度を算出することができる。

トッププレート５上の特定部分としての特定領域５７を加熱又は冷却する温度調整部５５が、トッププレート５の下部に配置されている。加熱する温度調整部５５として、例えば、電熱ヒータが挙げられる。冷却する温度調整部５５としては、例えば、ペルチェ素子が挙げられる。温度調整部５５により、図２に示すように、トッププレート５上に環境温度と異なる温度の特定領域５７を発生させることができる。特定領域５７における環境温度と異なる温度は、温度検出部２９が検出したトッププレート５上の温度分布の補正に用いられる。温度分布補正部３１ｂは、加熱又は冷却されたトッププレート５の特定領域５７の温度を基に、温度分布を補正する。特定領域５７は互いに離れて設けられている。また、特定領域５７は２つに限らず、３つ以上設けられていてもよい。特定領域５７は、例えば、トッププレート５の４隅に設けられていてもよい。

なお、温度調整部５５は、加熱コイル７Ａ〜７Ｃの領域外に配置されている。したがって、加熱コイル７Ａ〜７Ｃにより加熱されたトッププレート５の領域と、温度調整部５５により温度調節された特定領域５７とが重ならない。これにより、加熱又は冷却される特定部分としての特定領域５７は、加熱部としての加熱コイル７Ａ〜７Ｃの領域外に配置されている。これにより、特定領域５７の温度を温度検出部２９が適切に検出することができる。

また、温度調整部５５は、加熱部としての加熱コイル７Ａ〜７Ｃがその役割を兼ねてもよい。加熱コイル７Ａ〜７Ｃは、トッププレート５の特定部分を加熱し、温度分布補正部３１ｂは、加熱されたトッププレート５の特定部分の温度を基に、温度分布を補正してもよい。具体的には、加熱コイル７Ａ〜７Ｃに高周波電流を供給すると、加熱コイル自身の抵抗によってジュール熱が発生し、加熱コイル７Ａ〜７Ｃは温度が上昇する。その熱はトッププレート５に対して輻射熱として伝搬し、トッププレート５の加熱コイル７Ａ〜７Ｃの上方の特定部分の温度が上昇する。このようにして、トッププレート５上の特定部分の温度が他の部分の環境温度よりも高温となるため、その温度を温度検出部２９が検出することによってトッププレート５上の温度分布補正に用いてもよい。

次に、温度センサ２９ａとして用いられる赤外線温度センサの特性について説明する。温度センサ２９ａは赤外線により温度を検出するので、温度検出モジュール１９からトッププレート５までの距離が離れるほど、検出温度が低くなる。また、温度検出モジュール１９と測定対象との角度によっても検出温度に違いが発生する。

図６を参照する。図６は、距離に応じて検出温度の変化を示すグラフ図である。容器Ｃｒ内に入れられた水の温度曲線ＴＷの変化に対応して、容器Ｃｒまでの距離が短い温度センサ２９ａの検出画素で検出された温度曲線ＴＬと、容器Ｃｒまでの距離が長い温度センサ２９ａの検出画素で検出された温度曲線ＴＨが示されている。温度曲線ＴＷが１００℃に達する沸点に対して、温度曲線ＴＬでは温度Ｔｐ２であり、温度曲線ＴＨでは温度Ｔｐ３である。温度Ｔｐ２と温度Ｔｐ３との関係は、Ｔｐ３＜Ｔｐ２＜１００である。温度センサ２９ａが傾斜角度を持って設置されると、各検出画素の測定対象までの距離にバラツキが発生する。これにより、温度センサ２９ａの検出画素によって検出温度の精度にバラツキが発生する。測定対象までの距離が長い検出画素の検出温度は、実際の温度よりも低い温度になる。

温度センサ２９ａが加熱調理器１に対して正対している場合と、傾斜角度を持っている場合の検出温度の違いの別の理由をさらに説明する。図３に示すように、温度検出モジュール１９をフード部分１７ａの中央部付近に取り付けた場合、つまり、加熱調理器１の真上に設置した場合、温度検出部２９の測定方向はトッププレート５に対して垂直に向けられている。この場合、図７に示すように、温度センサ２９ａのそれぞれの検出画素２９ａａ〜２９ｈｈは、歪みなく一様に同じ面積の温度を検出することができる。

一方、図３に示すように、温度検出モジュール１９を、例えば、壁１８に設置して斜めに測定対象を見た場合には、図８のように温度検出モジュール１９に近い方の検出画素（例えば、２９ａａ、２９ｈａ）は歪が小さく、測定対象となる面積も小さい範囲となる。それに対して、温度検出モジュール１９から遠い方の検出画素（例えば、２９ａｈ、２９ｈｈ）は歪が大きく、測定対象となる面積も大きい範囲となる。

温度検出モジュール１９の検出する温度は、それぞれの検出画素において、その検出画素が検出している視野範囲の平均温度となる。図９に示すように、例えば、検出画素２９ｈｈの視野範囲に対して測定対象Ｍｂの方が大きい場合は、検出画素２９ｈｈの視野範囲の平均温度と測定対象Ｍｂの温度とは等しいので温度の誤差が発生しない。しかしながら、図１０に示すように、検出画素２９ｈｈの視野範囲に対して測定対象Ｍｂの方が小さい場合には、検出画素２９ｈｈの視野範囲の平均温度と測定対象Ｍｂの温度とは異なるので、検出誤差が生じる。なお、特定領域５７を冷却した場合には、測定対象が小さい時に平均化されるときの考え方が加熱した場合とは逆になる。

温度検出モジュール１９が検出する温度において、測定対象までの距離が遠い検出画素は、距離が遠いことによる誤差と、壁１８に設置した時のように斜めに測定対象を見た場合の検出領域の歪による視野範囲の誤差（面積）の両方の要因によって温度誤差が生じる。したがって、壁１８に設置されているか、真上に設置されているかを判別して、その状態に応じた補正をすることが望ましい。

そこで、温度検出モジュール１９の初期設置時、及び、電池交換による再設置時には、温度検出モジュール１９のレンジフード１７又は壁１８への取り付け状態を判定し、取り付けられた状態に応じて温度検出部２９が検出する温度分布を補正する。

図４を参照する。制御部３１の取り付け判定部３１ａは、トッププレート５上の予め定められた温度の複数の特定領域５７の検出温度が同一であれば、温度センサ２９ａの各検出画素の歪みはないと判定する。ここで、複数の特定領域５７の検出温度が同一とは、それぞれ予め定められた温度差以内であることも含まれる。この結果、温度検出部２９は、トッププレート５に対して正対して取り付けられていると判定することできる。また、複数の特定領域５７の検出温度が同一でない場合は、温度センサ２９ａの各検出画素に歪みが発生していると判定する。この結果、温度検出部２９は、トッププレート５に対して斜めに角度を持って取り付けられていると判定することできる。

温度分布補正部３１ｂは、トッププレート５上の複数の特定部分としての特定領域５７の温度に基づいて、温度検出部２９の検出した温度分布を補正する。温度分布補正部３１ｂは、温度センサ２９ａの検出画素の歪みを検出する歪み検出部３１ｂａと、検出画素の歪みから温度検出部２９の取り付け角度を算出する取り付け角度算出部３１ｂｂと、温度検出部２９の取り付け角度を基に温度センサ２９ａからトッププレート５上の測定対象領域までの距離を算出する距離算出部３１ｂｃと、算出された各温度センサ２９ａの検出画素の距離に応じて、温度分布を補正する温度補正部３１ｂｄとを有する。

歪み検出部３１ｂａは、温度センサ２９ａの各検出画素の歪みを検出する。複数の特定領域５７の設定温度と検出温度との差から温度センサ２９ａの各検出画素の歪み率を算出する。

取り付け角度算出部３１ｂｂは、温度センサ２９ａの各検出画素の歪み率を基に、幾何学的演算により温度検出部２９の取り付け角度を算出する。取り付け角度は、トッププレート５の垂線からの角度である。

距離算出部３１ｂｃは、温度検出部２９が斜めに取り付けられていると判定された場合、算出された温度検出部２９の取り付け角度を基に、幾何学的演算により、温度センサ２９ａの各検出画素２９ａａ〜２９ｈｈからトッププレート５上のそれぞれの測定対象領域までの距離を算出する。また、距離算出部３１ｂｃは、温度検出部２９がトッププレート５に対して正対して取り付けられていると判定された場合、特定領域５７の設定温度と検出温度との差を基に、温度センサ２９ａからトッププレート５までの距離を算出する。距離算出部３１ｂｃは、さらに、算出された距離に応じて、各検出画素２９ａａ〜２９ｈｈそれぞれの温度補正係数を算出する。算出されたそれぞれの温度補正係数は、記憶部３３に記憶される。

温度補正部３１ｂｄは、算出された各検出画素２９ａａ〜２９ｈｈそれぞれの温度補正係数を用いて、各検出画素２９ａａ〜２９ｈｈが検出した温度をそれぞれ補正することで温度検出部２９が検出した温度分布を補正する。

次に、図１１を参照して、温度補正部３１ｂｄの各検出画素の温度補正係数算出の流れを説明する。まず、温度検出モジュール１９の取り付けが完了すると、ユーザは設定キー１３ａにより取り付け完了の入力をする。取り付け完了の情報が入力されると、制御部２５は温度検出モジュール１９へ温度情報取得の要求をする。また、制御部２５は、温度調整部５５により特定領域５７の温度を予め定められた温度に温度制御する。

ステップＳ１１において、温度センサ２９ａがトッププレート５上の温度分布を取得する。これにより、複数の特定領域５７の温度情報を取得することができる。ステップＳ１２において、取り付け判定部３１ａは、複数の特定領域５７の検出温度が同じであるか否かを判定する。取り付け判定部３１ａが、同じであると判定すると、ステップＳ１３において、距離算出部３１ｂｃが、特定領域５７の設定温度と検出温度との差を基に、温度センサ２９ａとトッププレート５との距離を算出する。算出された距離を基に、温度センサ２９ａの温度補正係数が算出される。算出された温度補正係数は、記憶部３３に記憶される。

取り付け判定部３１ａが、複数の特定領域５７の検出温度が同じでないと判定すると、ステップＳ１４において、歪み検出部３１ｂａは、複数の特定領域５７の温度を検出した温度センサ２９ａのそれぞれの検出画素の視野領域の歪み率を検出する。ステップＳ１５において、取り付け角度算出部３１ｂｂは、検出画素の視野領域の歪み率を基に温度検出部２９の取り付け角度を算出する。

ステップＳ１６において、距離算出部３１ｂｃは、算出された取り付け角度を基に、温度センサ２９ａの各検出画素とトッププレート５上のそれぞれの検出領域までの距離を算出する。ステップＳ１７において、距離算出部３１ｂｃは、さらに、算出された検出画素ごとの検出領域までの距離を基に、検出画素ごとの温度情報を補正する温度補正係数を算出する。算出された温度補正係数は、記憶部３３に記憶される。

次に、図１２を参照して、容器Ｃｒからの吹きこぼれ発生防止の制御の流れを説明する。まず、本体３の操作入力部９Ａ〜９Ｃのいずれかで加熱コイル７Ａ〜７Ｃのいずれかへの加熱指示が入力されると、制御部２５は、温度検出モジュール１９の制御部３１へ温度情報取得の要求をする。ステップＳ２１において、温度センサ２９ａがトッププレート５上の温度分布を温度情報として取得する。

ステップＳ２２において、取得された各検出画素の温度情報は、制御部３１の温度補正部３１ｂｄにより、記憶部３３に記憶されている温度補正係数を用いてそれぞれ補正される。これにより、検出された温度分布が補正される。ステップＳ２３において、補正された温度分布の情報は、第２通信部２３から第１通信部２１へ送信され、制御部２５の温度情報処理部２５ａに受信される。温度情報処理部２５ａは、受信した温度分布の情報を基に、被加熱物Ｔｃの状態を判定する。

ステップＳ２４において、制御部２５の温度情報処理部２５ａは、温度分布の情報内の加熱コイル７Ａ〜７Ｃの領域と対応するコイル領域の検出温度の絶対値あるいは単位時間あたりの変化量が予め定められた閾値以上か否かを判定する。例えば、コイル領域の検出温度ＴＡの絶対値あるいは単位時間あたりの変化量が閾値Ｔｐ１未満であれば、ステップ２４のＮｏのように、検出周期の時間経過後、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２４のＹｅｓのように、検出温度ＴＡが閾値Ｔｐ１以上であれば、温度情報処理部２５ａは、吹きこぼれが発生すると予測し、吹きこぼれの予測情報をコイル制御部１０へ出力する。コイル制御部１０は、この予測情報により、対応する加熱コイルの火力を低下させる。なお、閾値を複数個用意して、段階的に火力調整してもよい。

実施の形態の加熱調理器１は、本体３と温度検出モジュール１９を備える。本体３は、調理物である被加熱物Ｔｃを収容する容器Ｃｒを載置するトッププレート５と、容器Ｃｒを加熱する加熱コイル７Ａ〜７Ｃと、加熱コイル７Ａ〜７Ｃの加熱出力を制御するコイル制御部１０と、を備える。温度検出モジュール１９は、トッププレート５の上方からトッププレート５上の温度分布を検出する温度検出部２９を備える。温度検出部２９で検出された温度情報に応じて、コイル制御部１０は加熱出力の制御を行う。温度検出部２９は、複数の温度検出画素２９ａａ〜２９ｈｈを有する。トッププレート５上の複数の特定領域５７の温度に基づいて、温度検出部２９の検出した温度分布を補正する温度分布補正部３１ｂを備える。これだけの構成により、温度検出モジュール１９がトッププレート５に対して斜めに取り付けられたとしても、検出された温度分布を適切に補正することができる。したがって、温度検出モジュール１９の設置位置の自由度を高めることができる。

温度検出モジュール１９を加熱調理器１の直上に設置した場合、温度検出部２９に汚れが付着するなどして検出温度に誤差が生じるという課題があった。また、温度検出部２９に付着した汚れを除去する等の手間も必要であった。実施の形態の加熱調理器１によれば、温度検出モジュール１９を加熱調理器１に対して斜めに取り付けることができるので、温度検出部２９に付着する汚れを低減することができる。これにより、温度検出部２９の汚れを除去する頻度を低減することができ、ユーザの負担を軽減することができる。

また、温度分布補正部３１ｂは、同一温度における複数の特定部分としての特定領域５７に対して複数の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈにより検出される温度情報の相違を基に、温度分布を補正する。複数の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈにより検出される温度情報の相違から、温度検出モジュール１９の取り付け状態を判別することができる。これにより、温度検出モジュール１９の取り付け状態に応じて温度分布を補正することができ、適切な温度分布を得ることができる。

また、温度分布補正部３１ｂは、複数の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈにより検出される温度情報の相違を基に、複数の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈの検出領域の歪みを検出し、検出された歪みから前記温度分布を補正する。複数の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈの検出領域の歪みは、温度検出部２９の取り付け角度に対応している。したがって、検出された歪みから、複数の検出画素２９ａａ〜２９ｈｈの検出領域までの距離に応じて、温度分布を補正することができる。

温度分布補正部３１ｂは、検出画素の検出領域の歪みから温度検出画素ごとの温度補正係数を算出し、温度補正係数が記憶される記憶部３３を備え、温度分布補正部３１ｂは、記憶部３３に記憶された温度補正係数を用いて温度分布を補正する。これにより、温度補正係数の算出は、温度検出モジュール１９を壁１８に設置する際にだけ実施すればよい。

また、温度調整部５５を用いて特定領域５７を環境温度よりも高い温度にする替わりに、以下の構成を採用してよい。図１３に示すように、トッププレート５上の操作入力部９Ａの左端部と、操作入力部９Ｂの右端部の上に、例えば、ユーザの指を載置して、温度検出部２９により温度情報を取得する。指は人体の一部であるので３５℃程度の温度である。環境温度が、例えば、３０℃の場合、５℃の温度差があるので、温度検出部２９により指の領域を検出することができる。このように、温度検出部２９は、ユーザが操作入力部９Ａ、９Ｂを操作する動作領域を検出することができる。したがって、特定部分として特定領域５７の替わりにユーザが操作部としての操作入力部９Ａ、９Ｂを操作する動作領域を特定部分とすることができる。また、その時検出した時の温度に差がある場合、温度検出モジュール１９が壁などに設置されていることがわかる。具体的には、操作入力部９Ａの左端部を検出した時の温度が、操作入力部９Ｂの右端部の検出した温度よりも高い温度であった場合、温度検出モジュール１９は加熱調理器１の左側の壁に設置されている可能性が高いことがわかる。これは、操作入力部９Ｂの右端部を押した時の検出温度が低く出ていることから、距離が遠く、かつ測定対象である指が温度検出モジュール１９の視野範囲よりも小さいために、指以外のトッププレート５の温度と平均化されてしまった事によるものである。

したがって、例えば、吹きこぼれを防止するために、温度検出モジュール１９の検出した温度がある閾値を超えた場合に火力を下げるというような制御を行う場合、補正が正しくなされていない場合には温度検出モジュール１９から遠い方を検出する画素は画素が歪んで平均化されることで検出温度が低めに出る傾向があるので、検出したい温度よりも高い温度になるまで閾値を超えないために検出が遅れる可能性がある。したがって、温度検出モジュール１９がどのような位置に設置されているかを判断し、正しく補正する、あるいは検出閾値を画素に応じて変更するなどしなければ同じ温度で検出することが出来ない。

図１４は、温度検出モジュール１９の設置位置がトッププレート５に正対して距離が長い場合に取得された熱画像５１の一例を示す説明図である。熱画像５１の２つの画素領域５１ａは指の温度を検出しており、これらの画素領域５１ａが指の領域に相当する。また、熱画像５１の２つの画素領域５１ａ間には２画素分の領域が有る。

指が載置されている操作入力部９Ａの左端部と操作入力部９Ｂの右端部との間の物理的な距離Ｌａは予め測定されて記憶部３３に記憶されている。このトッププレート５上における距離Ｌａが、熱画像５１上の２画素分の長さに相当するので、温度分布補正部３１ｂの距離算出部３１ｂｃは、温度センサ２９ａの視野範囲およびトッププレート５からの高さを検出することができる。

図１５は、温度検出モジュール１９の設置位置がトッププレート５に正対して距離が短い場合に取得された熱画像５３の一例を示す説明図である。熱画像５３の２つの画素領域５３ａは指の温度を検出しており、これらの画素領域５３ａが指の領域に相当する。また、熱画像５３の２つの画素領域５３ａ間には６画素分の領域が存在する。トッププレート５上における距離Ｌａが、熱画像５３上の６画素分の長さに相当するので、温度分布補正部３１ｂの距離算出部３１ｂｃは、温度センサ２９ａの視野範囲及びトッププレート５からの高さを算出することができる。

このようにして、温度分布補正部３１ｂの距離算出部３１ｂｃが温度検出モジュール１９の視野範囲を算出するので、温度検出モジュール１９の設置高さを検出することができる。温度補正部３１ｂｄは、距離算出部３１ｂｃが算出したトッププレート５からの距離を基に、温度検出部２９が検出した温度を補正する。これによって、ユーザが計測する負担を低減し、より精度の高い加熱制御を実現することができる。

また、温度検出モジュール１９の温度検出部２９は、温度補正係数を算出する際に、温度検出のゲインを上げてもよい。具体的には、温度補正係数算出用の温度情報を取得する際に、増幅部２９ｂの増幅を大きくする。これにより、環境温度とトッププレート５上の複数の特定部分との温度差が小さい場合でも、複数の特定部分を精度良く検出することができる。

また、本体３に温度調整部５５を配置して特定領域５７の温度を変える替わりに、トッププレート５上に環境温度とは異なる温度の物体を載置して温度検出部２９の検出した温度分布を補正してもよい。図１６に示すように、トッププレート５上に、環境温度とは異なる温度の物体が載置される領域５９が互いに離れて設けられている。領域５９に、ユーザが環境温度と異なる温度の物体を載置することで、温度検出部２９は領域５９を検出することができる。したがって、温度分布補正部３１ｂは、領域５９に置かれた物体の温度を基に、温度検出部２９が検出した温度分布を補正することができる。図１６には、２つの領域５９がトッププレート５上に設けられているが、３つ以上でもよい。

また、トッププレート５上に環境温度とは異なる温度の物体を載置する替わりに、複数の加熱コイル７Ａ〜７Ｃ上で容器Ｃｒを加熱して温度分布を補正してもよい。加熱コイル７Ａ〜７Ｃのいずれか２つ以上に載置された複数の容器Ｃｒが加熱されることで、トッププレート５上に環境温度と異なる温度の２つの容器Ｃｒが存在する。したがって、温度検出部２９は、これらの加熱された容器Ｃｒの位置を検出することができる。また、温度分布補正部３１ｂは、容器Ｃｒの温度を基に、温度検出部２９の温度分布を補正することができる。このように、加熱部としての複数の加熱コイル７Ａ〜７Ｃを有し、複数の加熱コイル７Ａ〜７Ｃで加熱されたトッププレート５上の容器Ｃｒを特定部分としても、温度分布を補正することができる。

また、特許文献１の構成では、赤外線の光路上に障害物があると通信部で赤外線を受光することができないため、位置を算出することができないという課題があった。本実施の形態では、赤外線発光素子から照射される赤外線を受光する通信部を有さないため、このような課題を有するものではない。

本開示は、上記実施形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。

上記実施の形態において、加熱調理器１は、加熱コイル７Ａ〜７Ｃを用いて容器Ｃｒを誘導加熱する誘導加熱調理器であるが、これに限られない。例えば、加熱調理器１は、ガス調理器であってもよい。ガス調理器の場合、容器Ｃｒは、本体３のトッププレート５に備えられた容器載置部としての五徳に載置され、その下方から加熱部としてのガスバーナによって加熱される。また、ガス調理器の場合、コイル制御部の替わりにガス量制御部を備える。加熱制御部の一例としてのガス量制御部は、ガスバーナへ供給するガス量を制御する。

なお、上記様々な実施の形態および変形例のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。

１ 加熱調理器
３ 本体
４ 報知部
５ トッププレート
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 発光部
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ 加熱コイル
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ マーカ
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ 操作入力部
１０ コイル制御部
１１ 表示部
１３ 設定部
１３ａ 設定キー
１３ｂ 設定表示部
１５ 音声出力部
１７ レンジフード
１７ａ フード部分
１８ 壁
１９ 温度検出モジュール
２１ 第１通信部
２３ 第２通信部
２５ 制御部
２５ａ 温度情報処理部
２７ 記憶部
２９ 温度検出部
２９ａ 温度センサ
２９ｂ 増幅部
３１ 制御部
３１ａ 取り付け判定部
３１ｂ 温度分布補正部
３１ｂａ 歪み検出部
３１ｂｂ 取り付け角度算出部
３１ｂｃ 距離算出部
３１ｂｄ 温度補正部
３３ 記憶部
３５ 電力貯蔵部
４１ 加熱調理器
５１ 熱画像
５１ａ 画素領域
５３ 熱画像
５３ａ 画素領域
５５ 温度調整部
５７ 特定領域
５９ 領域
Ｃｒ 容器
Ｔｃ 被加熱物
Ｔｐ１ 閾値
ＴＡ 検出温度
ＴＷ、ＴＬ、ＴＨ、ＴＮ、ＴＢ 温度曲線
Ｍｂ 測定対象

Claims (13)

1. 調理物を収容する容器を載置するトッププレートと、前記容器を加熱する加熱部と、前記加熱部の加熱出力を制御する加熱制御部と、を備える本体と、
   前記トッププレートの上方から前記トッププレート上の温度分布を検出する温度検出部を備える温度検出モジュールと、を備え、
   前記温度検出部で検出された温度情報に応じて、前記加熱制御部は加熱出力の制御を行い、
   前記温度検出部は、複数の温度検出素子を有し、
   前記トッププレート上の複数の特定部分の温度に基づいて、前記温度検出部の検出した前記温度分布を補正する温度分布補正部を備える、
   加熱調理器。
2. 前記複数の温度検出素子は、アレイ状に配置されている、
   請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記温度分布補正部は、同一温度における前記複数の特定部分に対して前記複数の温度検出素子により検出される温度情報の相違を基に、前記温度分布を補正する、
   請求項１又は２に記載の加熱調理器。
4. 前記温度分布補正部は、前記複数の温度検出素子により検出される温度情報の相違を基に、前記複数の温度検出素子の検出領域の歪みを検出し、検出された前記歪みから前記温度分布を補正する、
   請求項３に記載の加熱調理器。
5. 前記トッププレートの前記特定部分を加熱又は冷却する温度調整部を備え、
   前記温度分布補正部は、前記加熱又は冷却された前記トッププレートの前記特定部分の温度を基に、前記温度分布を補正する、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の加熱調理器。
6. 前記加熱コイルは、前記トッププレートの前記特定部分を加熱し、
   前記温度分布補正部は、前記加熱された前記トッププレートの前記特定部分の温度を基に、前記温度分布を補正する、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の加熱調理器。
7. 前記加熱又は冷却される特定部分は、前記加熱部の領域外に配置されている、
   請求項５または６に記載の加熱調理器。
8. 前記特定部分は、前記トッププレート上に載置された環境温度とは異なる温度の物体であり、
   前記物体の温度を基に、前記温度検出部の検出した温度分布を補正する、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の加熱調理器。
9. 前記加熱部を複数有し、
   前記特定部分は、複数の前記加熱部で加熱された、前記トッププレート上の前記容器である、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の加熱調理器。
10. 前記加熱制御部に接続されて加熱量の設定を行う操作部を備え、
    前記特定部分は、ユーザが前記操作部を操作する動作領域である、
    請求項１から４のいずれか１つに記載の加熱調理器。
11. 前記温度分布補正部は、前記歪みから前記温度検出素子ごとの温度補正係数を算出し、
    前記温度補正係数が記憶される記憶部を備え、
    前記温度分布補正部は、前記記憶部に記憶された前記温度補正係数を用いて前記温度分布を補正する、
    請求項４に記載の加熱調理器。
12. 前記温度検出部は、前記温度補正係数を算出する際に温度検出のゲインを上げる、
    請求項１１に記載の加熱調理器。
13. 前記加熱部は、前記容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルを有し、
    前記加熱制御部は前記加熱コイルに高周波電流を供給して前記容器の加熱を行う、
    請求項１から１２のいずれか１つに記載の加熱調理器。

Images