被測定物の温度検出装置、温度検出方法及び温度検出装置を備えた加熱調理器
【課題】被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく被測定物の温度を高精度に測定する。
【課題手段】被測定物に対して赤外線領域における複数の異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段と前記赤外線照射手段のオフ時に前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と前記赤外線照射手段のオン時に前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線照射手段のオン／オフ時のそれぞれにおける前記赤外線検出手段により検出された前記複数の異なる波長領域の赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出する演算制御手段と有する。
【課題手段】被測定物に対して赤外線領域における複数の異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段と前記赤外線照射手段のオフ時に前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と前記赤外線照射手段のオン時に前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線照射手段のオン／オフ時のそれぞれにおける前記赤外線検出手段により検出された前記複数の異なる波長領域の赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出する演算制御手段と有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置及び温度検出方法に関し、さらに、ガス又は電気等のエネルギにより加熱される鍋、フライパン等の調理器具の底面温度又は加熱調理される料理等の被加熱物を非接触で検出する温度検出装置を備えたガス調理装置及び電気調理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度測定対象の物体（本願では、「被測定物」という）の表面温度（以下、適宜単に「温度」という）を非接触状態で測定する温度測定技術が、従来から種々知られている。
【０００３】
被測定物はその温度に依存した赤外線領域のエネルギを放射するため、被測定物の温度を非接触状態で測定するためには、赤外線センサを使用して被測定物が放射する赤外線強度を測定することとなる。
【０００４】
しかし、従来の放射温度計においては、被測定物を構成する物質の種類により放射率が異なることから、被測定物の放射率が既知の場合には当該既知の放射率を設定し、被測定物の放射率が未知の場合には当該被測定物の放射率を温度測定に先立って測定し測定した放射率を設定する必要があった。
【０００５】
一方、被測定物の温度測定に先立って当該被測定物固有の放射率を設定するのは煩雑であることから、被測定物から放射される赤外線放射エネルギを異なる複数の波長域においてそれぞれ測定し、それらの比を求め、比と温度との対応関係から被測定物の温度を測定するようにした温度測定方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、鍋やフライパン等の被加熱物の温度を検出するために、被加熱物から放射された赤外線の赤外線強度を検出する検出手段が、異なる複数（２つ）の赤外線波長域における夫々の赤外線強度を検出し、当該複数の赤外線強度の関係に基づいて被加熱物の温度を測定するようにした温度測定技術も知られている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
一方、上記のように被測定物から放射される赤外線エネルギだけを検出するのではなく、被測定物からの赤外線反射光を測定することにより被測定物の温度をより正確に測定しようとした温度測定技術も知られている。
【０００８】
特許文献３は、調理用の鍋やフライパンが載置された天板からの赤外線を検出する第１のセンサと、前記天板に反射板を貼った部位からの赤外線を検出する第２のセンサとを設け、両センサが検出した温度の差分に基づいて加熱手段の加熱を制御するようにした調理器を開示している。
【０００９】
また、特許文献４及び５は、被測定物に所定の赤外線波長域の光を照射する発光手段とその反射光を検出する反射光検知手段とを設けて、発光手段からの照射光の強さと反射光検知手段が検出した反射光の強さに基づいて当該被測定物の赤外線波長域の反射率を求め、この反射率に基づいて被測定物の放射率を算出することにより被測定物の温度を検出する温度測定方式を備えた加熱調理器を開示している。
【特許文献１】特開平６−１３７９５３号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０３３９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４７０２８号公報
【特許文献４】特開２００３−２４３１４１号公報
【特許文献５】特開２００４−２２７８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記の特許文献１又は２に記載された温度測定方法においては、被測定物がプランクの法則に従う物質（黒体または灰色体）の場合には比較的高い精度で温度が測定可能であるものの、被測定物がプランクの法則に従わない物質（すなわち「非灰色体」）の場合には、測定誤差が大きく高精度な温度測定はできない。すなわち、被測定物が非灰色体の場合は、異なる赤外線波長域で物質の放射率が異なることから赤外線検出素子の出力比から算出した温度はその真値から大きく離れてしまうこととなるのである。
【００１１】
また、特許文献３乃至５に記載した温度測定方法では、放射率を算出することから、被測定物が黒体、灰色体又は非灰色体の区別なく定常状態であれば比較的精度良く温度を測定することが可能であるものの、赤外線を検知する部分の窓やレンズが汚れたり、視野欠け等によりセンサの出力が低下すると、算出される放射率と温度は、その真値から離れてしまう。
【００１２】
本発明は、被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく、被測定物の温度を高精度に測定することが可能な温度検出装置、温度検出方法及び温度検出装置を備えた調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本発明は、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置であって、前記被測定物に対して、赤外線領域における複数の異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段と、前記赤外線照射手段のオフ時に前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、前記赤外線照射手段のオン時に前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線照射手段のオン／オフ制御を行うと共に前記赤外線照射手段のオン時及びオフ時のそれぞれにおける前記赤外線検出手段により検出された前記複数の異なる波長領域の赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出する演算制御手段と、の各手段を備えたことを特徴とする温度検出装置を提供するものである。
【００１４】
このように、本発明は、被測定物からの複数の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出することを特徴とするものであり、前記赤外線照射手段のオン時に検出された前記赤外線強度から前記赤外線照射手段のオフ時に検出された前記赤外線強度を差し引くことにより前記被測定物からの反射光の赤外線強度を算出するようにしている。
【００１５】
ここで、前記赤外線検出手段は、前記赤外線照射手段のオフ時において、前記被測定物から放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する輻射量検出手段と、前記赤外線照射手段のオン時において、前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する反射光検出手段とにより構成される。
【００１６】
そして、前記輻射光検出手段と前記反射光検出手段は、同一の赤外線検出素子により構成することが可能であるが、別個の複数の赤外線センサで構成するようにしてもよい。
【００１７】
ところで、前記赤外線照射手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の赤外線を発光する発熱体又は発光ダイオード等の発光手段により構成される。そして、前記赤外線照射手段を発熱体で構成した場合には、前記発熱体が発光した赤外線光を前記被測定物の被測定箇所に向けさせるための光学手段を含む。
【００１８】
また、前記反射光検出手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段とから構成される。同様に、前記輻射量検出手段も、前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と、前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段とから構成される。
【００１９】
ここで、前記複数の異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択される。
【００２０】
本発明の演算制御手段は、前記被測定物の温度算出値をデジタル値又はアナログ値の電気信号に変換して出力する出力手段を備え、本発明の温度検出装置は、外部からエネルギが与えられて加熱される鍋、フライパン等の調理器具の温度測定を行うガス調理装置又は電気調理装置に適用可能である。この場合、前記複数の異なる赤外線波長領域は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択される。
【００２１】
本発明は、さらに、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域と第２の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、（ｄ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、（ｅ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、（ｆ）各波長領域における赤外線の放射と赤外線強度の差に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法を提供するものである。
【００２２】
ここで、前記ステップ（ｆ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、前記ステップ（ｅ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、の各ステップを含む。
【００２３】
本発明に係る温度測定方法は、被測定物からの３つの異なる波長領域の赤外線の放射及び輻射光の強度と赤外線反射光の強度の差に基づいて被測定物の温度を算出することにより、より高精度の温度測定を可能にするものである。
【００２４】
また、被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における２又は３の複数の異なる波長領域の赤外線強度を測定するステップは、その測定結果が記憶装置に一時的に格納させておくことにより、被測定物に対して２又は３の複数の異なる波長領域の赤外線を照射するステップとその反射光強度を検出するステップとの前後は問わない。
【発明の効果】
【００２５】
このように、本発明においては、被測定物からの複数の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出することにより、被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく、被測定物の温度を高精度に測定することを可能にしたのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る温度検出装置及び温度検出方法の詳細を説明する。最初に、本発明に係る温度検出方式に関する原理的事項の簡単な説明を行う。
【００２７】
上述したように、従来技術において被測定物の温度を非接触状態で測定しようとする場合、温度測定を行う際に当該被測定物を構成する物質の放射率を調べてマニュアル操作により設定する必要があったが、本発明では、被測定物からの複数（例えば、２又は３）の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出することにより、物質の放射率を設定しなければならない従来技術の煩雑性を排除している。
【００２８】
プランクの法則によれば、Ｔを絶対温度〔Ｋ〕、第１放射定数Ｃ１を３．７４×１０４〔Ｗ／μｍ４／ｃｍ２〕、第２放射定数Ｃ２を１．４４×１０４〔μｍＫ〕、波長をλ〔μｍ〕としたとき、黒体の分光放射発散度Ｍ〔Ｗ／ｃｍ２μｍ〕は、下記の数式（１）で示される。
Ｍ＝Ｃ１λ−５｛ｅｘｐ（Ｃ２／λＴ）−１｝−１……………（１）
【００２９】
図１４は、プランクの法則に基づく波長−放射強度のグラフを示す。図１４に示した例では、波長（μｍ）による赤外線放射エネルギを、３通りの温度（１００℃、２００℃、３００℃）毎にプロットして示している。そして、図１４に示すグラフには、以下の特徴がある。
（１）黒体温度が上昇すると、全ての波長で赤外線放射エネルギが増大する。
（２）温度上昇に伴って、赤外線放射エネルギのピーク波長がより短い波長の方向に遷移する。
【００３０】
一般の物質は、理想的な黒体ではないため、その分光放射発散度をＭ′とすれ数式（２）が成立する。
Ｍ′＝εＭ ………………………………………………………（２）
ここで、定数εは１よりも小さい係数であり、放射率と呼ばれている。
【００３１】
異なる２波長に対応した赤外線センサの出力比から加熱物の温度を検知する前述の手段は、（１）式と（２）式に基づく検知手段であるが、実際には、前述したとおり、２波長域で放射率の異常を示す物質（非灰色体）が存在するので、非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質についての補正を行う必要がある。
【００３２】
図１５に記載のグラフは、種々の物質の２００℃における波長−赤外線放射エネルギを外部光源式赤外分光計（ＦＴ−ＩＲ）で測定した測定結果を示す。図１５のグラフにおいて、黒体炉、黒色塗料、及び銀色塗料の物質は、前述のプランクの法則に従った波長−赤外線放射エネルギ特性を示し、黒体炉を基準値「１」として放射率を算出すると、黒色塗料、及び銀色塗料は、それぞれ０．９４、０．６０となり、波長に依存しない灰色体であることが分かる。しかし、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質は、波長により赤外線放射エネルギが不連続に変化している。
【００３３】
図１６は、図１５に示した「波長−赤外線放射エネルギ特性」を、「波長−放射率特性」に変換したグラフである。図１６に示すとおり、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質は、波長が５〜６〔μｍ〕の帯域を境界にして放射率が大きく変化していることが理解できる。
【００３４】
図１７は、前述の各物質について、２波長式放射温度計で測定した温度−出力比を示すグラフである。図１７に示すように、２波長のうち、一方の波長域は３．６〜４〔μｍ〕帯、他方が９．１〜９．７〔μｍ〕帯である。図１７に示すグラフから、黒色塗料及び銀色塗料の物質は、放射率が異なっても２波長の出力比が１本の特性線上に在ることから所定の換算式により正確に温度測定を行うことが可能である。しかし、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質は、黒色塗料、及び銀色塗料の物質に比べて出力比が上方にシフトしており、測定誤差が大きくなってしまうことが理解される。このため、何らかの方法によって被測定物が非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質についての補正を行う必要がある。尚、図１６に示した２波長式放射温度計で測定した温度−出力比を示すグラフから分かるように、２波長のうち、一方の波長域は３．６〜４〔μｍ〕帯、他方が９．１〜９．７〔μｍ〕帯である。
【００３５】
このため、本発明においては、光源を設け、複数の異なる赤外線波長域の赤外線反射光の強さを測定することにより被測定物の放射率及び温度を算出する方式（複数波長式放射温度測定方式）を採用することにより、例えば、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質であっても、温度測定の際にその放射率を入力設定することなく正確にその温度を測定することができるのである。
【００３６】
以下、本発明に係る温度検出装置について図面の記載に基づいて詳細に説明する。図１は、本温度検出装置の全体構成の一例を示すものである。図１においては、本発明の構成を理解し易くするために２つの異なる赤外線波長領域における赤外線強度を検出するようにした実施の形態を記載しているが、３つ又はそれ以上の赤外線波長領域における赤外線強度を検出する構成の場合は、赤外線検出手段の構成数が赤外線波長領域の数に応じて増加することとなる。これにより温度測定をより精緻に行うことが可能である。
【００３７】
図１に示すように、本温度検出装置は、被測定物Ｎに対して、一つの例として赤外線領域における２つの異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段１１と、赤外線照射手段１１のオフ時に被測定物Ｎからその表面温度に応じて放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線強度を測定すると共に、赤外線照射手段１１のオン時に被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線強度とを検出する赤外線検出手段２１と、赤外線照射手段１１のオン／オフ制御を行うと共に、赤外線照射手段１１のオン時及びオフ時のそれぞれにおける赤外線検出手段２１により検出された２つの異なる波長領域の赤外線強度に基づいて被測定物Ｎの温度を算出する演算制御手段３１の各手段を備える。
【００３８】
演算制御手段３１は、本温度検出装置の全体制御を司るＣＰＵ３２と、制御プログラムや固定値を格納するＲＯＭ３３と、赤外線検出手段２１の出力信号であってＡ／Ｄ変換回路３７の信号値等を一時的に格納するＲＡＭ３４、及び押釦やキースイッチ等から構成される入力手段３５と、から構成され、さらに、赤外線検出手段２１の出力信号を増幅する増幅回路（ＡＭＰ）３６と、ＡＭＰ３６のアナログ出力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路３７とから構成される入力インタフェースと、赤外線照射手段１１に直接接続されて赤外線照射手段をオン／オフするための出力インタフェース３８とを含む。ところで、本演算制御手段３１は、これを構成するＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４及び入出力インタフェース３７、３８等は、これらの機能を一つの集積回路内に収納したいわゆるワンチッププロセッサで構成するようにしてもよい。
【００３９】
そして、この出力インタフェース３８には、本温度検出装置が測定した被測定物の測定結果をデジタル又はアナログ表示する表示器１００や、若しくは温度測定結果に基づいて被加熱物に対して供給する燃焼ガス量や電気エネルギ量を調整する調理装置１０１が接続されることとなる。
【００４０】
演算制御手段３１は、赤外線照射手段１１のオン時に赤外線検出手段２１により検出された第１及び第２の波長領域の赤外線強度から赤外線照射手段１１のオフ時に赤外線検出手段２１により検出された第１及び第２の波長領域の赤外線強度をそれぞれ差し引いて、それぞれの差を求めることにより被測定物Ｎからの反射光の赤外線強度を算出するのである。
【００４１】
図２は、図１に示した赤外線照射手段１１と赤外線検出手段の構成の例を模式的に表したものである。
図２（ａ）は、赤外線照射手段１１が単一の発光体により構成され、赤外線検出手段２１を構成する輻射量検出手段と反射光検出手段とが同一の受光素子で構成された例を示す。ここで、後述するように、輻射量検出手段とは、赤外線照射手段１１のオフ時において被測定物Ｎから放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する受光センサであり、反射光検出手段とは、赤外線照射手段１１のオン時において被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する受光センサを、それぞれ意味する。
【００４２】
図２（ａ）において、赤外線照射手段１１は、単一の発光体１２と、発光体１２から放射された赤外線を被測定物Ｎの測定ポイントに向けるレンズ等の光学手段１３とから構成される。図２（ａ）の例では、発光体１２として、本発明において必要な赤外線領域をカバーする赤外線光を照射する発熱体を使用しているが、広域の赤外線領域をカバーする他の発光手段であっても良い。また、光学手段１３は、凸レンズや凹レンズの光線を屈折させる手段の他、スリット、反射鏡等により構成するようにしても良い。
【００４３】
図２（ａ）に示す赤外線検出手段２１は、第１の赤外線波長領域の赤外線光を受光するための第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線波長領域の赤外線光を受光するための第２の赤外線検出器２１ｂとから構成されている。第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂは、上述した輻射量検出手段と反射光検出手段とを兼ねている。すなわち、第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂは、赤外線照射手段１１のオフ時において被測定物Ｎから放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線をそれぞれ受光すると共に、赤外線照射手段１１のオン時において被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線をそれぞれ受光するようにしている。
【００４４】
そして、第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂは、それぞれ、第１及び第２の赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させるフィルタ手段２５ａ、２５ｂと、当該フィルタ手段２５ａ、２５ｂをそれぞれ透過した２つの赤外線光を受光する反射光受光素子２４ａ、２４ｂとから構成され、必要に応じて外乱光の反射光受光素子２４ａ、２４ｂへの侵入を防止する窓手段２６ａ、２６ｂを備える。
【００４５】
ここで、前記した２つの異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択される。但し、被測定物が調理器又は食物等の被加熱物の場合は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択されようにすると良い。
【００４６】
図２（ｂ）は、赤外線照射手段１１が２つの異なる赤外線域の赤外線光を個別に照射する２つの発光手段１２ａ、１２ｂにより構成され、赤外線検出手段２１を構成する輻射量検出手段２２と反射光検出手段２３とを別個の受光手段で構成された例を示す。ここで、輻射量検出手段２２は、赤外線照射手段１２のオフ時において被測定物Ｎから放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する。そして、反射光検出手段２３は、赤外線照射手段１１のオン時において被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する。
【００４７】
図２（ｂ）において、赤外線照射手段１１は、第１の赤外線領域の赤外線光を照射する第１の発光手段１２ａと、第２の赤外線領域の赤外線光を照射する第１の発光手段１２ｂと、から構成されている。そして、必要に応じて、発光手段体１２ａ、１２ｂからそれぞれ放射された赤外線を被測定物Ｎの測定ポイントに向けるレンズ等の光学手段１３ａ、１３ｂと含む。尚、図２（ａ）に示した赤外線照射手段１１を、図２（ａ）に記載した単一の発光体１２と光学手段１３により構成するようにしても良い。
【００４８】
図２（ｂ）に示す赤外線検出手段２１は、先に説明したように、輻射量検出手段２２と反射光検出手段２３とにより構成され、それぞれが図２（ａ）で説明した第１の赤外線波長領域の赤外線光を受光するための第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂとで構成される。この場合、各赤外線検出器２１はそれぞれが、図２（ａ）で示した第１及び第２の赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させるフィルタ手段２５ａ、２５ｂと、当該フィルタ手段２５ａ、２５ｂをそれぞれ透過した２つの赤外線光を受光する反射光受光素子２４ａ、２４ｂとから構成され、必要に応じて外乱光の反射光受光素子２４ａ、２４ｂへの侵入を防止する窓手段２６ａ、２６ｂを備えることとなる。
【００４９】
次に、本発明に係る温度制御方法について説明する。
【００５０】
図３は、本発明に係る温度検出方法の制御フローの第１の例を示す。以下説明する制御フローの第１の例と第２の例（図４に示す）は、被測定物からの２つの異なる波長領域の赤外線輻射光の強度、放射及び赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出する例である。
【００５１】
図３において、最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により被測定物の第１の波長領域と第２の波長領域とにおける輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ１）。次に、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ２）、被測定物からの第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３）。
【００５２】
次に、被測定物に対して、第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４）、被測定物からの第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ５）。そして、後述するサブルーチンＡに制御を移し、各波長領域における赤外線の放射及び赤外線強度の差に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ６）。
【００５３】
図４は、本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＡの処理の例を示す。
最初に、検出された第１の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第１の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ２１）。そして、検出された第２の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第２の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出し（ステップＳ２２）、最後に、前記した二つの各波長領域における放射と赤外線強度の差に基づいて、被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ２３）。
【００５４】
図５は、本発明に係る温度検出方法の制御フローの第２の例を示す。
最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により、被測定物の第１の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ１１）。次に、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ１２）、被測定物からの第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ１３）。
【００５５】
次に、被測定物の第２の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ１４）。そして、被測定物に対して第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ１５）、被測定物からの第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ１６）。
【００５６】
最後に、図４に示したサブルーチンＡに制御を移し、上記ステップ（ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１６）で検出された各々の赤外線強度と放射に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ１７）。
【００５７】
以下説明する制御フローの第３の例（図６に示す）と第２の例（図７に示す）は、被測定物からの３つの異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出する例である。
【００５８】
図６は、本発明に係る温度検出方法の制御フローの第３の例を示す。
【００５９】
最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により、被測定物の第１の波長領域、第２の波長領域、及び第３の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ３１）。そして、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ３２）、被測定物からの、第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３３）。
【００６０】
次に、被測定物に対して第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ３４）、被測定物からの、第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３５）。さらに、被測定物に対して第３の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ３６）、被測定物からの第３の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３７）。
【００６１】
最後に、供述するサブルーチンＢ（図７）に制御を移し、上記ステップ（ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３７）で検出された各々の赤外線強度及び放射に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ３８）。
【００６２】
図７は、本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＢの処理の例を示す。
最初に、検出された第１の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第１の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ６１）。次に、検出された第２の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第２の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ６２）。さらに、検出された第３の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第３の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ６３）。
【００６３】
そして最後に、上記各ステップで検出された各々の赤外線強度の差と放射に基づいて、被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ６４）。
【００６４】
図８は、本発明の温度検出方法の制御フローの第４の例を示す。
最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により、被測定物の第１の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ４１）。そして、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４２）、被測定物からの第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ４３）。次に、被測定物の第２の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ４４）。そして、被測定物に対して、第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４５）、被測定物からの第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ４６）。
【００６５】
さらに、被測定物の第３の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ４７）。そして、被測定物に対して第３の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４８）、被測定物からの第３の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ４９）。
【００６６】
最後に、上記したサブルーチンＢ（図７）に制御を移し、前記した３つの波長領域における放射と赤外線強度の差に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ５０）。
【００６７】
以下、赤外線検出手段２１の検出素子の出力値に基づいて被測定物の温度算出の際に必要となる技術的関連事項について説明する。
【００６８】
図９に示すグラフは、被測定物を構成する種々の物質の鍋底からの２つの異なる波長領域（２波長帯域）の赤外線の放射と反射光を、当該２つの異なる波長領域に対応した２つの受光素子が受光し、各波長領域における放射分を差し引いた時の受光素子の出力を示す。図９に示す素子出力は、図２で示した赤外線検出手段２１を構成する受光素子２４ａ、２４ｂのそれぞれの出力値（但し、所定の増幅率で増幅した値）を示す。
【００６９】
図１０は、図９に示すグラフを放射率に換算して示したグラフである。
図１０において、銅鍋の放射率を０．１として、図９に示すグラフをキルヒホッフの法則で換算している。この図１０からは、ステンレス鍋、黒色鍋、銀色鍋は、それぞれ２つの異なる波長域における放射率が近接しており、よって、これらの鍋は灰色体であることが判別できる。一方、アルマイト鍋及び有機塗料をコーティングした鍋は、２つの波長域における放射率に前記灰色体よりも大きな差が有り、従って、これらの鍋は非灰色体であると判別できる。これにより、本発明の温度検出装置は、被測定物Ｎが灰色体であるか、或いは非灰色体であるかを判別することができる。
【００７０】
図１１は、アルマイト鍋及び有機塗料がコーティグされた鍋に関する図１０のデータを補間して求めた非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質を、灰色体の物質に補正するための出力比−補正値を示すグラフである。
【００７１】
図１２は、図１１に示すグラフに基づいて補正された出力比と温度との関係を示すグラフである。図１２からは、加熱物Ｎが非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質であっても、図１１に示すグラフに基づいて加熱物Ｎから放射される２波長帯域の赤外線の出力比を補正すれば、プランクの法則に従う黒体または灰色体と同様に、前記補正された出力比に基づいて正確な温度を求めることができることが理解されよう。
【００７２】
図１３は、本発明が適用される加熱調理装置１０１（図１）としてガスコンロの例を説明するものである。ここで、本発明の赤外線検出装置を構成する赤外線照射手段１１と２波長域の赤外線検出手段２１の配置位置は、ガスの燃焼炎自体から放射される赤外線を受けても支障が生じない波長領域を使用しているため、図１３に示した位置に限定されるものではない。図１において説明したように、上記した本発明の演算制御装置３１は、２波長域の赤外線検出手段２１の出力値を入力する。図１３に示す加熱調理器１０１は、ガスコンロに限らず電気コンロ等の他の加熱調理器であってもよい。
【００７３】
図１３において、ガスコンロ又は電気コンロ１０１には、平面状の上面を有する天板１と、天板１に設けられた加熱口２と、加熱口２の上方に離間させて鍋等の被測定物Ｎを搭載可能な五徳４と、燃料ガスＧを燃焼させ加熱口２から上方に燃焼ガスＦを排出して被測定物Ｎを加熱するバーナ３とが設けられている。また、加熱口２は、天板１に形成された円形の開口であり、バーナ３からの燃焼ガスＦが良好に上方に排出される大きさに形成されている。
【００７４】
図１３において、バーナ３はブンゼン燃焼式の内炎式バーナであり、燃料ガスＧを噴出させるガスノズル６と、ガスノズル６からの燃料ガスＧの噴出により、内部に燃料ガスＧと空気との混合気が供給される混合管５と、加熱口２の下方に設けられ混合気が内部に供給される環状ケーシング部材３ｂと、環状ケーシング部材３ｂの環状の内面に形成され、混合気を環状の内向きに噴出させて燃焼させる複数の炎口３ａとを有して構成されている。
【００７５】
このようなバーナ３においては、混合管５から環状ケーシング部材３ｂ内に供給された燃料ガスＧと空気との混合気は炎口３ａから環状の内向きの概略水平方向に噴出され、その噴出された燃料ガスＧと空気との混合気が燃焼した一次火炎は浮力により上方の加熱口２側に向きを変えて加熱口２を良好に通過し、二次火炎が加熱口から上方に向かって形成されることになり、燃焼ガスＦは、加熱口２を介して被測定物Ｎ側に良好に排出される。さらに、コンロ１０１には、ガスノズル６に供給される燃料ガスＧの流量を調整可能なバーナ調整弁５１と、この調整弁５１を制御してバーナ３における燃焼量を調整制御する燃焼制御回路５０が設けられている。また、バーナ３の環状ケーシング部材３ｂ内の下方には、加熱口２を介して落下した煮零れ等を受けるための汁受け皿８が設けられている。
【００７６】
以上詳しく説明したとおり、本発明に係る温度検出装置及び温度検出方法においては、被測定物Ｎからの複数の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物Ｎの温度を算出するものであり、赤外線照射手段１１のオン時に検出された赤外線強度から、赤外線照射手段１１のオフ時に検出された赤外線強度を差し引くことにより前記被測定物からの反射光の赤外線強度を算出するようにしている。
【００７７】
これにより、本発明は、被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく、被測定物の温度を高精度に測定することを可能にしたのである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置及び温度検出方法に関し、さらに、ガス又は電気等のエネルギにより加熱される鍋、フライパン等の調理器具の底面温度又は加熱調理される料理等の被加熱物を非接触で検出する温度検出装置を備えたガス調理装置及び電気調理装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本温度検出装置の全体構成の一例を示す。
【図２】本発明を構成する赤外線照射手段と赤外線検出手段の構成の例を模式的に表した図である。
【図３】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第１の例を示す。
【図４】本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＡの処理の例を示す。
【図５】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第２の例を示す。
【図６】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第３の例を示す。
【図７】本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＢの処理の例を示す。
【図８】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第４の例を示す。
【図９】被測定物を構成する種々の物質の鍋底からの２つの異なる波長領域（２波長帯域）の赤外線反射光を２つの受光素子が受光した時の受光素子の出力を示すグラフである。
【図１０】図９に示すグラフを放射率に換算して示したグラフである。
【図１１】アルマイト鍋及び有機塗料がコーティグされた鍋に関する図１０のデータを補間して求めた非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質を、灰色体の物質に補正するための出力比−補正値を示すグラフである。
【図１２】図１１に示すグラフに基づいて補正された出力比と温度との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明が適用される加熱調理装置としてガスコンロの例を説明する図である。
【図１４】プランクの法則に基づく波長−放射強度のグラフを示す。
【図１５】種々の物質の２００℃における波長−赤外線放射エネルギを外部光源式赤外分光計（ＦＴ−ＩＲ）で測定した測定結果を示すグラフである。
【図１６】図１５に示した「波長−赤外線放射エネルギ特性」を、「波長−放射率特性」に変換したグラフである。
【図１７】種々の物質について２波長式放射温度計で測定した温度−出力比を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８０】
１１：赤外線照射手段
１２：赤外発光体（発熱体）
１３：光学手段
２１：赤外線検出手段
２２：輻射量検出手段
２３：反射光検出手段
２４：受光素子
２５：フィルタ手段
２６：検出窓
３１：演算制御手段
３２：ＣＰＵ
３３：ＲＯＭ
３４：ＲＡＭ
３５：入力手段
３６：増幅器（ＡＭＰ）
３７：アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
３８：出力手段（出力インタフェース）
１００：温度表示器
１０１：調理装置（コンロ）
Ｎ ：非測定物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置及び温度検出方法に関し、さらに、ガス又は電気等のエネルギにより加熱される鍋、フライパン等の調理器具の底面温度又は加熱調理される料理等の被加熱物を非接触で検出する温度検出装置を備えたガス調理装置及び電気調理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度測定対象の物体（本願では、「被測定物」という）の表面温度（以下、適宜単に「温度」という）を非接触状態で測定する温度測定技術が、従来から種々知られている。
【０００３】
被測定物はその温度に依存した赤外線領域のエネルギを放射するため、被測定物の温度を非接触状態で測定するためには、赤外線センサを使用して被測定物が放射する赤外線強度を測定することとなる。
【０００４】
しかし、従来の放射温度計においては、被測定物を構成する物質の種類により放射率が異なることから、被測定物の放射率が既知の場合には当該既知の放射率を設定し、被測定物の放射率が未知の場合には当該被測定物の放射率を温度測定に先立って測定し測定した放射率を設定する必要があった。
【０００５】
一方、被測定物の温度測定に先立って当該被測定物固有の放射率を設定するのは煩雑であることから、被測定物から放射される赤外線放射エネルギを異なる複数の波長域においてそれぞれ測定し、それらの比を求め、比と温度との対応関係から被測定物の温度を測定するようにした温度測定方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
また、鍋やフライパン等の被加熱物の温度を検出するために、被加熱物から放射された赤外線の赤外線強度を検出する検出手段が、異なる複数（２つ）の赤外線波長域における夫々の赤外線強度を検出し、当該複数の赤外線強度の関係に基づいて被加熱物の温度を測定するようにした温度測定技術も知られている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
一方、上記のように被測定物から放射される赤外線エネルギだけを検出するのではなく、被測定物からの赤外線反射光を測定することにより被測定物の温度をより正確に測定しようとした温度測定技術も知られている。
【０００８】
特許文献３は、調理用の鍋やフライパンが載置された天板からの赤外線を検出する第１のセンサと、前記天板に反射板を貼った部位からの赤外線を検出する第２のセンサとを設け、両センサが検出した温度の差分に基づいて加熱手段の加熱を制御するようにした調理器を開示している。
【０００９】
また、特許文献４及び５は、被測定物に所定の赤外線波長域の光を照射する発光手段とその反射光を検出する反射光検知手段とを設けて、発光手段からの照射光の強さと反射光検知手段が検出した反射光の強さに基づいて当該被測定物の赤外線波長域の反射率を求め、この反射率に基づいて被測定物の放射率を算出することにより被測定物の温度を検出する温度測定方式を備えた加熱調理器を開示している。
【特許文献１】特開平６−１３７９５３号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０３３９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４７０２８号公報
【特許文献４】特開２００３−２４３１４１号公報
【特許文献５】特開２００４−２２７８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記の特許文献１又は２に記載された温度測定方法においては、被測定物がプランクの法則に従う物質（黒体または灰色体）の場合には比較的高い精度で温度が測定可能であるものの、被測定物がプランクの法則に従わない物質（すなわち「非灰色体」）の場合には、測定誤差が大きく高精度な温度測定はできない。すなわち、被測定物が非灰色体の場合は、異なる赤外線波長域で物質の放射率が異なることから赤外線検出素子の出力比から算出した温度はその真値から大きく離れてしまうこととなるのである。
【００１１】
また、特許文献３乃至５に記載した温度測定方法では、放射率を算出することから、被測定物が黒体、灰色体又は非灰色体の区別なく定常状態であれば比較的精度良く温度を測定することが可能であるものの、赤外線を検知する部分の窓やレンズが汚れたり、視野欠け等によりセンサの出力が低下すると、算出される放射率と温度は、その真値から離れてしまう。
【００１２】
本発明は、被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく、被測定物の温度を高精度に測定することが可能な温度検出装置、温度検出方法及び温度検出装置を備えた調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため、本発明は、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置であって、前記被測定物に対して、赤外線領域における複数の異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段と、前記赤外線照射手段のオフ時に前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、前記赤外線照射手段のオン時に前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線照射手段のオン／オフ制御を行うと共に前記赤外線照射手段のオン時及びオフ時のそれぞれにおける前記赤外線検出手段により検出された前記複数の異なる波長領域の赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出する演算制御手段と、の各手段を備えたことを特徴とする温度検出装置を提供するものである。
【００１４】
このように、本発明は、被測定物からの複数の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出することを特徴とするものであり、前記赤外線照射手段のオン時に検出された前記赤外線強度から前記赤外線照射手段のオフ時に検出された前記赤外線強度を差し引くことにより前記被測定物からの反射光の赤外線強度を算出するようにしている。
【００１５】
ここで、前記赤外線検出手段は、前記赤外線照射手段のオフ時において、前記被測定物から放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する輻射量検出手段と、前記赤外線照射手段のオン時において、前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する反射光検出手段とにより構成される。
【００１６】
そして、前記輻射光検出手段と前記反射光検出手段は、同一の赤外線検出素子により構成することが可能であるが、別個の複数の赤外線センサで構成するようにしてもよい。
【００１７】
ところで、前記赤外線照射手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の赤外線を発光する発熱体又は発光ダイオード等の発光手段により構成される。そして、前記赤外線照射手段を発熱体で構成した場合には、前記発熱体が発光した赤外線光を前記被測定物の被測定箇所に向けさせるための光学手段を含む。
【００１８】
また、前記反射光検出手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段とから構成される。同様に、前記輻射量検出手段も、前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と、前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段とから構成される。
【００１９】
ここで、前記複数の異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択される。
【００２０】
本発明の演算制御手段は、前記被測定物の温度算出値をデジタル値又はアナログ値の電気信号に変換して出力する出力手段を備え、本発明の温度検出装置は、外部からエネルギが与えられて加熱される鍋、フライパン等の調理器具の温度測定を行うガス調理装置又は電気調理装置に適用可能である。この場合、前記複数の異なる赤外線波長領域は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択される。
【００２１】
本発明は、さらに、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域と第２の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、（ｄ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、（ｅ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、（ｆ）各波長領域における赤外線の放射と赤外線強度の差に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法を提供するものである。
【００２２】
ここで、前記ステップ（ｆ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、前記ステップ（ｅ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、の各ステップを含む。
【００２３】
本発明に係る温度測定方法は、被測定物からの３つの異なる波長領域の赤外線の放射及び輻射光の強度と赤外線反射光の強度の差に基づいて被測定物の温度を算出することにより、より高精度の温度測定を可能にするものである。
【００２４】
また、被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における２又は３の複数の異なる波長領域の赤外線強度を測定するステップは、その測定結果が記憶装置に一時的に格納させておくことにより、被測定物に対して２又は３の複数の異なる波長領域の赤外線を照射するステップとその反射光強度を検出するステップとの前後は問わない。
【発明の効果】
【００２５】
このように、本発明においては、被測定物からの複数の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出することにより、被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく、被測定物の温度を高精度に測定することを可能にしたのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る温度検出装置及び温度検出方法の詳細を説明する。最初に、本発明に係る温度検出方式に関する原理的事項の簡単な説明を行う。
【００２７】
上述したように、従来技術において被測定物の温度を非接触状態で測定しようとする場合、温度測定を行う際に当該被測定物を構成する物質の放射率を調べてマニュアル操作により設定する必要があったが、本発明では、被測定物からの複数（例えば、２又は３）の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出することにより、物質の放射率を設定しなければならない従来技術の煩雑性を排除している。
【００２８】
プランクの法則によれば、Ｔを絶対温度〔Ｋ〕、第１放射定数Ｃ１を３．７４×１０４〔Ｗ／μｍ４／ｃｍ２〕、第２放射定数Ｃ２を１．４４×１０４〔μｍＫ〕、波長をλ〔μｍ〕としたとき、黒体の分光放射発散度Ｍ〔Ｗ／ｃｍ２μｍ〕は、下記の数式（１）で示される。
Ｍ＝Ｃ１λ−５｛ｅｘｐ（Ｃ２／λＴ）−１｝−１……………（１）
【００２９】
図１４は、プランクの法則に基づく波長−放射強度のグラフを示す。図１４に示した例では、波長（μｍ）による赤外線放射エネルギを、３通りの温度（１００℃、２００℃、３００℃）毎にプロットして示している。そして、図１４に示すグラフには、以下の特徴がある。
（１）黒体温度が上昇すると、全ての波長で赤外線放射エネルギが増大する。
（２）温度上昇に伴って、赤外線放射エネルギのピーク波長がより短い波長の方向に遷移する。
【００３０】
一般の物質は、理想的な黒体ではないため、その分光放射発散度をＭ′とすれ数式（２）が成立する。
Ｍ′＝εＭ ………………………………………………………（２）
ここで、定数εは１よりも小さい係数であり、放射率と呼ばれている。
【００３１】
異なる２波長に対応した赤外線センサの出力比から加熱物の温度を検知する前述の手段は、（１）式と（２）式に基づく検知手段であるが、実際には、前述したとおり、２波長域で放射率の異常を示す物質（非灰色体）が存在するので、非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質についての補正を行う必要がある。
【００３２】
図１５に記載のグラフは、種々の物質の２００℃における波長−赤外線放射エネルギを外部光源式赤外分光計（ＦＴ−ＩＲ）で測定した測定結果を示す。図１５のグラフにおいて、黒体炉、黒色塗料、及び銀色塗料の物質は、前述のプランクの法則に従った波長−赤外線放射エネルギ特性を示し、黒体炉を基準値「１」として放射率を算出すると、黒色塗料、及び銀色塗料は、それぞれ０．９４、０．６０となり、波長に依存しない灰色体であることが分かる。しかし、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質は、波長により赤外線放射エネルギが不連続に変化している。
【００３３】
図１６は、図１５に示した「波長−赤外線放射エネルギ特性」を、「波長−放射率特性」に変換したグラフである。図１６に示すとおり、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質は、波長が５〜６〔μｍ〕の帯域を境界にして放射率が大きく変化していることが理解できる。
【００３４】
図１７は、前述の各物質について、２波長式放射温度計で測定した温度−出力比を示すグラフである。図１７に示すように、２波長のうち、一方の波長域は３．６〜４〔μｍ〕帯、他方が９．１〜９．７〔μｍ〕帯である。図１７に示すグラフから、黒色塗料及び銀色塗料の物質は、放射率が異なっても２波長の出力比が１本の特性線上に在ることから所定の換算式により正確に温度測定を行うことが可能である。しかし、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質は、黒色塗料、及び銀色塗料の物質に比べて出力比が上方にシフトしており、測定誤差が大きくなってしまうことが理解される。このため、何らかの方法によって被測定物が非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質についての補正を行う必要がある。尚、図１６に示した２波長式放射温度計で測定した温度−出力比を示すグラフから分かるように、２波長のうち、一方の波長域は３．６〜４〔μｍ〕帯、他方が９．１〜９．７〔μｍ〕帯である。
【００３５】
このため、本発明においては、光源を設け、複数の異なる赤外線波長域の赤外線反射光の強さを測定することにより被測定物の放射率及び温度を算出する方式（複数波長式放射温度測定方式）を採用することにより、例えば、アルマイト処理又は有機塗料をコーティングした物質であっても、温度測定の際にその放射率を入力設定することなく正確にその温度を測定することができるのである。
【００３６】
以下、本発明に係る温度検出装置について図面の記載に基づいて詳細に説明する。図１は、本温度検出装置の全体構成の一例を示すものである。図１においては、本発明の構成を理解し易くするために２つの異なる赤外線波長領域における赤外線強度を検出するようにした実施の形態を記載しているが、３つ又はそれ以上の赤外線波長領域における赤外線強度を検出する構成の場合は、赤外線検出手段の構成数が赤外線波長領域の数に応じて増加することとなる。これにより温度測定をより精緻に行うことが可能である。
【００３７】
図１に示すように、本温度検出装置は、被測定物Ｎに対して、一つの例として赤外線領域における２つの異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段１１と、赤外線照射手段１１のオフ時に被測定物Ｎからその表面温度に応じて放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線強度を測定すると共に、赤外線照射手段１１のオン時に被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線強度とを検出する赤外線検出手段２１と、赤外線照射手段１１のオン／オフ制御を行うと共に、赤外線照射手段１１のオン時及びオフ時のそれぞれにおける赤外線検出手段２１により検出された２つの異なる波長領域の赤外線強度に基づいて被測定物Ｎの温度を算出する演算制御手段３１の各手段を備える。
【００３８】
演算制御手段３１は、本温度検出装置の全体制御を司るＣＰＵ３２と、制御プログラムや固定値を格納するＲＯＭ３３と、赤外線検出手段２１の出力信号であってＡ／Ｄ変換回路３７の信号値等を一時的に格納するＲＡＭ３４、及び押釦やキースイッチ等から構成される入力手段３５と、から構成され、さらに、赤外線検出手段２１の出力信号を増幅する増幅回路（ＡＭＰ）３６と、ＡＭＰ３６のアナログ出力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路３７とから構成される入力インタフェースと、赤外線照射手段１１に直接接続されて赤外線照射手段をオン／オフするための出力インタフェース３８とを含む。ところで、本演算制御手段３１は、これを構成するＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４及び入出力インタフェース３７、３８等は、これらの機能を一つの集積回路内に収納したいわゆるワンチッププロセッサで構成するようにしてもよい。
【００３９】
そして、この出力インタフェース３８には、本温度検出装置が測定した被測定物の測定結果をデジタル又はアナログ表示する表示器１００や、若しくは温度測定結果に基づいて被加熱物に対して供給する燃焼ガス量や電気エネルギ量を調整する調理装置１０１が接続されることとなる。
【００４０】
演算制御手段３１は、赤外線照射手段１１のオン時に赤外線検出手段２１により検出された第１及び第２の波長領域の赤外線強度から赤外線照射手段１１のオフ時に赤外線検出手段２１により検出された第１及び第２の波長領域の赤外線強度をそれぞれ差し引いて、それぞれの差を求めることにより被測定物Ｎからの反射光の赤外線強度を算出するのである。
【００４１】
図２は、図１に示した赤外線照射手段１１と赤外線検出手段の構成の例を模式的に表したものである。
図２（ａ）は、赤外線照射手段１１が単一の発光体により構成され、赤外線検出手段２１を構成する輻射量検出手段と反射光検出手段とが同一の受光素子で構成された例を示す。ここで、後述するように、輻射量検出手段とは、赤外線照射手段１１のオフ時において被測定物Ｎから放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する受光センサであり、反射光検出手段とは、赤外線照射手段１１のオン時において被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する受光センサを、それぞれ意味する。
【００４２】
図２（ａ）において、赤外線照射手段１１は、単一の発光体１２と、発光体１２から放射された赤外線を被測定物Ｎの測定ポイントに向けるレンズ等の光学手段１３とから構成される。図２（ａ）の例では、発光体１２として、本発明において必要な赤外線領域をカバーする赤外線光を照射する発熱体を使用しているが、広域の赤外線領域をカバーする他の発光手段であっても良い。また、光学手段１３は、凸レンズや凹レンズの光線を屈折させる手段の他、スリット、反射鏡等により構成するようにしても良い。
【００４３】
図２（ａ）に示す赤外線検出手段２１は、第１の赤外線波長領域の赤外線光を受光するための第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線波長領域の赤外線光を受光するための第２の赤外線検出器２１ｂとから構成されている。第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂは、上述した輻射量検出手段と反射光検出手段とを兼ねている。すなわち、第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂは、赤外線照射手段１１のオフ時において被測定物Ｎから放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線をそれぞれ受光すると共に、赤外線照射手段１１のオン時において被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線をそれぞれ受光するようにしている。
【００４４】
そして、第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂは、それぞれ、第１及び第２の赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させるフィルタ手段２５ａ、２５ｂと、当該フィルタ手段２５ａ、２５ｂをそれぞれ透過した２つの赤外線光を受光する反射光受光素子２４ａ、２４ｂとから構成され、必要に応じて外乱光の反射光受光素子２４ａ、２４ｂへの侵入を防止する窓手段２６ａ、２６ｂを備える。
【００４５】
ここで、前記した２つの異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択される。但し、被測定物が調理器又は食物等の被加熱物の場合は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択されようにすると良い。
【００４６】
図２（ｂ）は、赤外線照射手段１１が２つの異なる赤外線域の赤外線光を個別に照射する２つの発光手段１２ａ、１２ｂにより構成され、赤外線検出手段２１を構成する輻射量検出手段２２と反射光検出手段２３とを別個の受光手段で構成された例を示す。ここで、輻射量検出手段２２は、赤外線照射手段１２のオフ時において被測定物Ｎから放射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する。そして、反射光検出手段２３は、赤外線照射手段１１のオン時において被測定物Ｎから放射及び反射される赤外線領域における２つの異なる波長領域の赤外線を受光する。
【００４７】
図２（ｂ）において、赤外線照射手段１１は、第１の赤外線領域の赤外線光を照射する第１の発光手段１２ａと、第２の赤外線領域の赤外線光を照射する第１の発光手段１２ｂと、から構成されている。そして、必要に応じて、発光手段体１２ａ、１２ｂからそれぞれ放射された赤外線を被測定物Ｎの測定ポイントに向けるレンズ等の光学手段１３ａ、１３ｂと含む。尚、図２（ａ）に示した赤外線照射手段１１を、図２（ａ）に記載した単一の発光体１２と光学手段１３により構成するようにしても良い。
【００４８】
図２（ｂ）に示す赤外線検出手段２１は、先に説明したように、輻射量検出手段２２と反射光検出手段２３とにより構成され、それぞれが図２（ａ）で説明した第１の赤外線波長領域の赤外線光を受光するための第１の赤外線検出器２１ａと第２の赤外線検出器２１ｂとで構成される。この場合、各赤外線検出器２１はそれぞれが、図２（ａ）で示した第１及び第２の赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させるフィルタ手段２５ａ、２５ｂと、当該フィルタ手段２５ａ、２５ｂをそれぞれ透過した２つの赤外線光を受光する反射光受光素子２４ａ、２４ｂとから構成され、必要に応じて外乱光の反射光受光素子２４ａ、２４ｂへの侵入を防止する窓手段２６ａ、２６ｂを備えることとなる。
【００４９】
次に、本発明に係る温度制御方法について説明する。
【００５０】
図３は、本発明に係る温度検出方法の制御フローの第１の例を示す。以下説明する制御フローの第１の例と第２の例（図４に示す）は、被測定物からの２つの異なる波長領域の赤外線輻射光の強度、放射及び赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出する例である。
【００５１】
図３において、最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により被測定物の第１の波長領域と第２の波長領域とにおける輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ１）。次に、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ２）、被測定物からの第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３）。
【００５２】
次に、被測定物に対して、第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４）、被測定物からの第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ５）。そして、後述するサブルーチンＡに制御を移し、各波長領域における赤外線の放射及び赤外線強度の差に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ６）。
【００５３】
図４は、本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＡの処理の例を示す。
最初に、検出された第１の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第１の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ２１）。そして、検出された第２の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第２の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出し（ステップＳ２２）、最後に、前記した二つの各波長領域における放射と赤外線強度の差に基づいて、被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ２３）。
【００５４】
図５は、本発明に係る温度検出方法の制御フローの第２の例を示す。
最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により、被測定物の第１の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ１１）。次に、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ１２）、被測定物からの第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ１３）。
【００５５】
次に、被測定物の第２の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ１４）。そして、被測定物に対して第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ１５）、被測定物からの第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ１６）。
【００５６】
最後に、図４に示したサブルーチンＡに制御を移し、上記ステップ（ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１６）で検出された各々の赤外線強度と放射に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ１７）。
【００５７】
以下説明する制御フローの第３の例（図６に示す）と第２の例（図７に示す）は、被測定物からの３つの異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物の温度を算出する例である。
【００５８】
図６は、本発明に係る温度検出方法の制御フローの第３の例を示す。
【００５９】
最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により、被測定物の第１の波長領域、第２の波長領域、及び第３の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ３１）。そして、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ３２）、被測定物からの、第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３３）。
【００６０】
次に、被測定物に対して第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ３４）、被測定物からの、第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３５）。さらに、被測定物に対して第３の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ３６）、被測定物からの第３の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ３７）。
【００６１】
最後に、供述するサブルーチンＢ（図７）に制御を移し、上記ステップ（ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３５，Ｓ３７）で検出された各々の赤外線強度及び放射に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ３８）。
【００６２】
図７は、本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＢの処理の例を示す。
最初に、検出された第１の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第１の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ６１）。次に、検出された第２の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第２の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ６２）。さらに、検出された第３の波長領域の照射赤外線の反射光における赤外線強度と、検出された第３の波長領域における輻射赤外線強度との差を検出する（ステップＳ６３）。
【００６３】
そして最後に、上記各ステップで検出された各々の赤外線強度の差と放射に基づいて、被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ６４）。
【００６４】
図８は、本発明の温度検出方法の制御フローの第４の例を示す。
最初に、温度測定開始ボタン（図１に示す入力手段３５）の押圧操作等により、被測定物の第１の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ４１）。そして、被測定物に対して、第１の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４２）、被測定物からの第１の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ４３）。次に、被測定物の第２の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ４４）。そして、被測定物に対して、第２の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４５）、被測定物からの第２の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ４６）。
【００６５】
さらに、被測定物の第３の波長領域における輻射赤外線強度を検出する（ステップＳ４７）。そして、被測定物に対して第３の波長領域の赤外線を照射し（ステップＳ４８）、被測定物からの第３の波長領域の赤外線の放射及び反射強度を検出する（ステップＳ４９）。
【００６６】
最後に、上記したサブルーチンＢ（図７）に制御を移し、前記した３つの波長領域における放射と赤外線強度の差に基づいて被測定物の温度を算出するのである（ステップＳ５０）。
【００６７】
以下、赤外線検出手段２１の検出素子の出力値に基づいて被測定物の温度算出の際に必要となる技術的関連事項について説明する。
【００６８】
図９に示すグラフは、被測定物を構成する種々の物質の鍋底からの２つの異なる波長領域（２波長帯域）の赤外線の放射と反射光を、当該２つの異なる波長領域に対応した２つの受光素子が受光し、各波長領域における放射分を差し引いた時の受光素子の出力を示す。図９に示す素子出力は、図２で示した赤外線検出手段２１を構成する受光素子２４ａ、２４ｂのそれぞれの出力値（但し、所定の増幅率で増幅した値）を示す。
【００６９】
図１０は、図９に示すグラフを放射率に換算して示したグラフである。
図１０において、銅鍋の放射率を０．１として、図９に示すグラフをキルヒホッフの法則で換算している。この図１０からは、ステンレス鍋、黒色鍋、銀色鍋は、それぞれ２つの異なる波長域における放射率が近接しており、よって、これらの鍋は灰色体であることが判別できる。一方、アルマイト鍋及び有機塗料をコーティングした鍋は、２つの波長域における放射率に前記灰色体よりも大きな差が有り、従って、これらの鍋は非灰色体であると判別できる。これにより、本発明の温度検出装置は、被測定物Ｎが灰色体であるか、或いは非灰色体であるかを判別することができる。
【００７０】
図１１は、アルマイト鍋及び有機塗料がコーティグされた鍋に関する図１０のデータを補間して求めた非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質を、灰色体の物質に補正するための出力比−補正値を示すグラフである。
【００７１】
図１２は、図１１に示すグラフに基づいて補正された出力比と温度との関係を示すグラフである。図１２からは、加熱物Ｎが非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質であっても、図１１に示すグラフに基づいて加熱物Ｎから放射される２波長帯域の赤外線の出力比を補正すれば、プランクの法則に従う黒体または灰色体と同様に、前記補正された出力比に基づいて正確な温度を求めることができることが理解されよう。
【００７２】
図１３は、本発明が適用される加熱調理装置１０１（図１）としてガスコンロの例を説明するものである。ここで、本発明の赤外線検出装置を構成する赤外線照射手段１１と２波長域の赤外線検出手段２１の配置位置は、ガスの燃焼炎自体から放射される赤外線を受けても支障が生じない波長領域を使用しているため、図１３に示した位置に限定されるものではない。図１において説明したように、上記した本発明の演算制御装置３１は、２波長域の赤外線検出手段２１の出力値を入力する。図１３に示す加熱調理器１０１は、ガスコンロに限らず電気コンロ等の他の加熱調理器であってもよい。
【００７３】
図１３において、ガスコンロ又は電気コンロ１０１には、平面状の上面を有する天板１と、天板１に設けられた加熱口２と、加熱口２の上方に離間させて鍋等の被測定物Ｎを搭載可能な五徳４と、燃料ガスＧを燃焼させ加熱口２から上方に燃焼ガスＦを排出して被測定物Ｎを加熱するバーナ３とが設けられている。また、加熱口２は、天板１に形成された円形の開口であり、バーナ３からの燃焼ガスＦが良好に上方に排出される大きさに形成されている。
【００７４】
図１３において、バーナ３はブンゼン燃焼式の内炎式バーナであり、燃料ガスＧを噴出させるガスノズル６と、ガスノズル６からの燃料ガスＧの噴出により、内部に燃料ガスＧと空気との混合気が供給される混合管５と、加熱口２の下方に設けられ混合気が内部に供給される環状ケーシング部材３ｂと、環状ケーシング部材３ｂの環状の内面に形成され、混合気を環状の内向きに噴出させて燃焼させる複数の炎口３ａとを有して構成されている。
【００７５】
このようなバーナ３においては、混合管５から環状ケーシング部材３ｂ内に供給された燃料ガスＧと空気との混合気は炎口３ａから環状の内向きの概略水平方向に噴出され、その噴出された燃料ガスＧと空気との混合気が燃焼した一次火炎は浮力により上方の加熱口２側に向きを変えて加熱口２を良好に通過し、二次火炎が加熱口から上方に向かって形成されることになり、燃焼ガスＦは、加熱口２を介して被測定物Ｎ側に良好に排出される。さらに、コンロ１０１には、ガスノズル６に供給される燃料ガスＧの流量を調整可能なバーナ調整弁５１と、この調整弁５１を制御してバーナ３における燃焼量を調整制御する燃焼制御回路５０が設けられている。また、バーナ３の環状ケーシング部材３ｂ内の下方には、加熱口２を介して落下した煮零れ等を受けるための汁受け皿８が設けられている。
【００７６】
以上詳しく説明したとおり、本発明に係る温度検出装置及び温度検出方法においては、被測定物Ｎからの複数の異なる波長領域の赤外線輻射光の強度と赤外線反射光の強度とに基づいて被測定物Ｎの温度を算出するものであり、赤外線照射手段１１のオン時に検出された赤外線強度から、赤外線照射手段１１のオフ時に検出された赤外線強度を差し引くことにより前記被測定物からの反射光の赤外線強度を算出するようにしている。
【００７７】
これにより、本発明は、被測定物がプランクの法則に基づく黒色体又は灰色体若しくは被測定物がプランクの法則に基づかない非灰色体の何れに拘わらず、被測定物の温度測定の際に当該被測定物を構成する物質の放射率を設定することなく、被測定物の温度を高精度に測定することを可能にしたのである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置及び温度検出方法に関し、さらに、ガス又は電気等のエネルギにより加熱される鍋、フライパン等の調理器具の底面温度又は加熱調理される料理等の被加熱物を非接触で検出する温度検出装置を備えたガス調理装置及び電気調理装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本温度検出装置の全体構成の一例を示す。
【図２】本発明を構成する赤外線照射手段と赤外線検出手段の構成の例を模式的に表した図である。
【図３】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第１の例を示す。
【図４】本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＡの処理の例を示す。
【図５】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第２の例を示す。
【図６】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第３の例を示す。
【図７】本発明の温度検出方法の制御フローにおけるサブルーチンＢの処理の例を示す。
【図８】本発明に係る温度検出方法の制御フローの第４の例を示す。
【図９】被測定物を構成する種々の物質の鍋底からの２つの異なる波長領域（２波長帯域）の赤外線反射光を２つの受光素子が受光した時の受光素子の出力を示すグラフである。
【図１０】図９に示すグラフを放射率に換算して示したグラフである。
【図１１】アルマイト鍋及び有機塗料がコーティグされた鍋に関する図１０のデータを補間して求めた非灰色体乃至は非灰色体の傾向を示す物質を、灰色体の物質に補正するための出力比−補正値を示すグラフである。
【図１２】図１１に示すグラフに基づいて補正された出力比と温度との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明が適用される加熱調理装置としてガスコンロの例を説明する図である。
【図１４】プランクの法則に基づく波長−放射強度のグラフを示す。
【図１５】種々の物質の２００℃における波長−赤外線放射エネルギを外部光源式赤外分光計（ＦＴ−ＩＲ）で測定した測定結果を示すグラフである。
【図１６】図１５に示した「波長−赤外線放射エネルギ特性」を、「波長−放射率特性」に変換したグラフである。
【図１７】種々の物質について２波長式放射温度計で測定した温度−出力比を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８０】
１１：赤外線照射手段
１２：赤外発光体（発熱体）
１３：光学手段
２１：赤外線検出手段
２２：輻射量検出手段
２３：反射光検出手段
２４：受光素子
２５：フィルタ手段
２６：検出窓
３１：演算制御手段
３２：ＣＰＵ
３３：ＲＯＭ
３４：ＲＡＭ
３５：入力手段
３６：増幅器（ＡＭＰ）
３７：アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
３８：出力手段（出力インタフェース）
１００：温度表示器
１０１：調理装置（コンロ）
Ｎ ：非測定物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置であって、
前記被測定物に対して、赤外線領域における複数の異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段のオフ時に前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、前記赤外線照射手段のオン時に前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、を検出する赤外線検出手段と、
前記赤外線照射手段のオン／オフ制御を行うと共に、前記赤外線照射手段のオン時及びオフ時のそれぞれにおける前記赤外線検出手段により検出された前記複数の異なる波長領域の赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出する演算制御手段と、
の各手段を備えたことを特徴とする温度検出装置。
【請求項２】
前記赤外線検出手段は、
前記赤外線照射手段のオフ時において、前記被測定物から放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する輻射量検出手段と、
前記赤外線照射手段のオン時において、前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する反射光検出手段と、により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の温度検出装置。
【請求項３】
前記輻射量検出手段と前記反射光検出手段は、同一の赤外線検出素子により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の温度検出装置。
【請求項４】
前記演算制御手段は、前記赤外線照射手段のオン時に検出された前記赤外線強度から前記赤外線照射手段のオフ時に検出された前記赤外線強度を差し引くことにより前記被測定物からの反射光の赤外線強度を算出することを特徴とする請求項１乃至３の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項５】
前記赤外線照射手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の赤外線を発光する発熱体により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項６】
前記赤外線照射手段は、前記発熱体が発光した赤外線光を前記被測定物の被測定箇所に向けさせるための光学手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の温度検出装置。
【請求項７】
前記赤外線照射手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を発光する複数の発光手段により構成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項８】
前記反射光検出手段は、
前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と、
前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段と、
から構成されたことを特徴とする請求項２乃至７の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項９】
前記輻射量検出手段は、
前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と、
前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段と、
から構成されたことを特徴とする請求項２乃至８の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１０】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１１】
前記演算制御手段は、前記被測定物の温度算出値をデジタル値又はアナログ値の電気信号に変換して出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１２】
前記被測定物は、外部からエネルギが与えられて加熱される鍋、フライパン等の調理器具若しくは当該調理器具上の食物等の被加熱物であることを特徴とする請求項１乃至９又は１１の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の温度検出装置を備えたガス調理装置又は電気調理装置。
【請求項１４】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項１３に記載のガス調理装置又は電気調理装置。
【請求項１５】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域と第２の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｅ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｆ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）にて検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｆ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｅ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の温度検出方法。
【請求項１７】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第２の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｅ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｆ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｇ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｆ）において検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項１８】
前記ステップ（ｇ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｆ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ｄ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の温度検出方法。
【請求項１９】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域、第２の波長領域及び第３の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｅ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｆ）前記被測定物に対して、前記第３の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｇ）前記被測定物からの前記第３の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｈ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）、（ｅ）及び（ｇ）にて検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ｈ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｅ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｇ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項１９に記載の温度検出方法。
【請求項２１】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第２の波長領域の赤外線の強度を検出するステップと、
（ｅ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｆ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｇ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第３の波長領域の赤外線の強度を検出するステップと、
（ｈ）前記被測定物に対して、前記第３の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｉ）前記被測定物からの前記第３の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｊ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｉ）において検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ｊ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｆ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ｄ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｉ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ｇ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載の温度検出方法。
【請求項２３】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項１５乃至２２の何れかの項に記載の温度検出方法。
【請求項２４】
前記演算制御手段は、前記被測定物の温度算出値をデジタル値又はアナログ値の電気信号に変換して出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１５乃至２３の何れかの項に記載の温度検出方法。
【請求項２５】
前記被測定物は、外部からエネルギが与えられて加熱される鍋、フライパン等の調理器具若しくは当該調理器具上の食物等の被加熱物であることを特徴とする請求項１５乃２２又は２４の何れかの項に記載の温度検出方法。
【請求項２６】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項２５に記載の温度検出方法。
【請求項１】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出装置であって、
前記被測定物に対して、赤外線領域における複数の異なる波長領域を含む赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段のオフ時に前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、前記赤外線照射手段のオン時に前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線強度と、を検出する赤外線検出手段と、
前記赤外線照射手段のオン／オフ制御を行うと共に、前記赤外線照射手段のオン時及びオフ時のそれぞれにおける前記赤外線検出手段により検出された前記複数の異なる波長領域の赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出する演算制御手段と、
の各手段を備えたことを特徴とする温度検出装置。
【請求項２】
前記赤外線検出手段は、
前記赤外線照射手段のオフ時において、前記被測定物から放射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する輻射量検出手段と、
前記赤外線照射手段のオン時において、前記被測定物から放射及び反射される赤外線領域における前記複数の異なる波長領域の赤外線を受光する反射光検出手段と、により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の温度検出装置。
【請求項３】
前記輻射量検出手段と前記反射光検出手段は、同一の赤外線検出素子により構成されていることを特徴とする請求項２に記載の温度検出装置。
【請求項４】
前記演算制御手段は、前記赤外線照射手段のオン時に検出された前記赤外線強度から前記赤外線照射手段のオフ時に検出された前記赤外線強度を差し引くことにより前記被測定物からの反射光の赤外線強度を算出することを特徴とする請求項１乃至３の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項５】
前記赤外線照射手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の赤外線を発光する発熱体により構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項６】
前記赤外線照射手段は、前記発熱体が発光した赤外線光を前記被測定物の被測定箇所に向けさせるための光学手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の温度検出装置。
【請求項７】
前記赤外線照射手段は、前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を発光する複数の発光手段により構成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項８】
前記反射光検出手段は、
前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と、
前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段と、
から構成されたことを特徴とする請求項２乃至７の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項９】
前記輻射量検出手段は、
前記複数の異なる赤外線波長領域の各々の赤外線光を透過させる複数のフィルタ手段と、
前記複数のフィルタ手段を透過した各々の赤外線光を受光する複数の反射光受光手段と、
から構成されたことを特徴とする請求項２乃至８の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１０】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項１乃至９の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１１】
前記演算制御手段は、前記被測定物の温度算出値をデジタル値又はアナログ値の電気信号に変換して出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１２】
前記被測定物は、外部からエネルギが与えられて加熱される鍋、フライパン等の調理器具若しくは当該調理器具上の食物等の被加熱物であることを特徴とする請求項１乃至９又は１１の何れかの項に記載の温度検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の温度検出装置を備えたガス調理装置又は電気調理装置。
【請求項１４】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項１３に記載のガス調理装置又は電気調理装置。
【請求項１５】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域と第２の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｅ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｆ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）にて検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｆ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｅ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の温度検出方法。
【請求項１７】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第２の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｅ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｆ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｇ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｆ）において検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項１８】
前記ステップ（ｇ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｆ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ｄ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の温度検出方法。
【請求項１９】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域、第２の波長領域及び第３の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｅ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｆ）前記被測定物に対して、前記第３の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｇ）前記被測定物からの前記第３の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｈ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）、（ｅ）及び（ｇ）にて検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項２０】
前記ステップ（ｈ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｅ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｇ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項１９に記載の温度検出方法。
【請求項２１】
被測定物の温度を非接触状態で検出する温度検出方法であって、
（ａ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第１の波長領域の赤外線強度を検出するステップと、
（ｂ）前記被測定物に対して、前記第１の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｃ）前記被測定物からの前記第１の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｄ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第２の波長領域の赤外線の強度を検出するステップと、
（ｅ）前記被測定物に対して、前記第２の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｆ）前記被測定物からの前記第２の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｇ）前記被測定物からその表面温度に応じて放射される赤外線領域における第３の波長領域の赤外線の強度を検出するステップと、
（ｈ）前記被測定物に対して、前記第３の波長領域の赤外線を照射するステップと、
（ｉ）前記被測定物からの前記第３の波長領域の赤外線の放射及び反射光強度を検出するステップと、
（ｊ）前記ステップ（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｉ）において検出された放射及び赤外線強度に基づいて前記被測定物の温度を算出するステップと、
の各ステップを有することを特徴とする温度検出方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ｊ）における前記被測定物の温度を算出するステップは、
前記ステップ（ｃ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ａ）において検出された前記第１の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｆ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ｄ）において検出された前記第２の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
前記ステップ（ｉ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線の反射光強度と前記ステップ（ｇ）において検出された前記第３の波長領域の赤外線強度との差を求めるステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載の温度検出方法。
【請求項２３】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、０．７乃至４．２μｍ又は８．０乃至２０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項１５乃至２２の何れかの項に記載の温度検出方法。
【請求項２４】
前記演算制御手段は、前記被測定物の温度算出値をデジタル値又はアナログ値の電気信号に変換して出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１５乃至２３の何れかの項に記載の温度検出方法。
【請求項２５】
前記被測定物は、外部からエネルギが与えられて加熱される鍋、フライパン等の調理器具若しくは当該調理器具上の食物等の被加熱物であることを特徴とする請求項１５乃２２又は２４の何れかの項に記載の温度検出方法。
【請求項２６】
前記複数の異なる赤外線波長領域は、１．５乃至１．８μｍ、２．０乃至２．４μｍ、３．１乃至４．２μｍ又は８．０乃至１２．０μｍの中から選択されることを特徴とする請求項２５に記載の温度検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２６３５８３（Ｐ２００７−２６３５８３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８５３００（Ｐ２００６−８５３００）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００１７７６１２）株式会社ミクニ (332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００１７７６１２）株式会社ミクニ (332)
【Ｆターム（参考）】
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