Brevet FR3112594A1 — publié le 20220121

Dispositif de pilotage de la cuisson d’aliment sur une table de cuisson ou avec un robot de cuisson par un capteur de température infrarouge L’invention concerne dans le domaine des appareils ménagers de cuisson, un dispositif de mesure de la température des aliments à distance pour piloter leur cuisson avec un robot de cuisson. Pour mesurer la température des aliments (A), le dispositif selon l’invention comporte un capteur de température infra-rouge (IR). Ce capteur est conçu pour viser l’emplacement des aliments en cours de cuisson soit directement soit indirectement par des dispositifs réfléchissants. La température ainsi mesurée peut être affichée à l’attention de l’utilisateur. De plus l’électronique du capteur de température infra-rouge (IR) peut être connectée à l’appareil ménager de cuisson (AC) électrique, alors la mesure de température peut être exploitée par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) pour optimiser le processus de cuisson. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1. Dispositif de pilotage de la cuisson d’aliment avec un robot de cuisson par un capteur de température infrarouge DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION L’invention concerne dans le domaine des appareils ménagers de cuisson, un dispositif de mesure de la température des aliments à distance pour piloter leur cuisson par un robot de cuisson. ART ANTERIEUR Dans beaucoup d’appareils ménagers de cuisson électriques ou de gazinières, le réglage de la puissance de la cuisson se fait en boucle ouverte par un simple bouton rotatif à plusieurs positions. Sur des modèles plus sophistiqués comme des robots de cuisson, il est possible de donner une consigne de température, mais en fait cette consigne s’applique à une mesure de température de l’élément chauffant, dans certains cas à la mesure de température du récipient qui contient l’aliment. En fait la température de l’aliment n’est pas l’élément qui permet d’asservir le pilotage de l’appareil ménager de cuisson électrique. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Le dispositif selon l’invention comporte au moins un capteur de température infra-rouge intégré à l’appareil ménager de cuisson qu’est un robot de cuisson pour mesurer la température des aliments à distance. Le capteur de température infra-rouge est orienté ou orientable pour pouvoir viser la température d’un aliment sur sa face supérieure. Le capteur de température infra-rouge pour mesurer la température de l’aliment a un trajet du rayon optique d’au moins plusieurs centimètres, au minimum 5 cm. En fonction des modes de réalisations, le trajet du rayon optique peut faire plusieurs dizaines de centimètres. En fonctions des modes de réalisations, le trajet du rayon optique peut comporter au moins une réflexion sur un dispositif réfléchissant. Ce dispositif réfléchissant comporte au minimum un miroir, mais de préférence plusieurs miroirs pour améliorer le rapport entre l’émission infra-rouge de l’aliment, réfléchie par le dispositif réfléchissant et l’émission infra-rouge du miroir. Selon un mode de réalisation, le capteur de température infra-rouge est directement intégré à un robot de cuisson ménager en deux variantes. Dans une première variante, le capteur de température infra-rouge peut-être intégré au-dessus des aliments, notamment pour les robots de cuisson dont la motorisation de l’axe malaxeur est en partie haute de l’appareil. Dans une deuxième variante, le capteur de température infra-rouge est intégré en partie basse ce qui nécessite un système de miroirs pour transmettre l’émission infra-rouge de l’aliment. Au moins une température mesurée est affichée à destination de l’utilisateur. De fait l’invention est une forme de dispositif de pilotage de la cuisson d’un aliment basé sur un capteur de température infrarouge. Le pilotage peut être manuel quand l’utilisateur exploite lui-même la température affichée pour effectuer la cuisson de l’aliment. Le pilotage peut également être électronique quand l’électronique du capteur de température infra-rouge peut être connectée à l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson pour les modèles les plus sophistiqués comme les robots de cuisson. Il peut s’agir d’une connexion entre l’électronique du capteur de température infra-rouge et l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique par liaison filaire ou par liaison sans fils (wifi, Bluetooth) éventuellement en coopération avec le smartphone de l’utilisateur. Alors la variation de la température de l’aliment mesurée par le capteur de température infra-rouge est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson estime la masse de l’aliment en fonction de la puissance électrique produite. Si de plus l’appareil ménager de cuisson dispose de la masse de l’aliment mesurée par une balance électronique intégrée, cette valeur associée à la variation de la température de l’aliment mesurée par le capteur de température infra-rouge est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson estime la capacité calorique de l’aliment en fonction de la puissance électrique produite. Pour les modèles encore plus sophistiqués, l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson dispose de mesures physiques optiques du capteur de température infra-rouge autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation. Il est également possible que l’orientation du rayon optique d’un capteur de température infra-rouge soit commandée par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé. montre un appareil ménager de cuisson électrique qui est un robot de cuisson ménager dont la motorisation de l’axe malaxeur est en partie haute équipé selon l’invention d’un capteur de température infra-rouge qui vise en direction d’un aliment présent à l’intérieur du bol mélangeur. montre un appareil ménager de cuisson électrique qui est un robot de cuisson ménager dont la motorisation de l’axe malaxeur est en partie basse équipé selon l’invention d’un capteur de température infra-rouge est intégré en partie basse ce qui nécessite un dispositif réfléchissant pour viser en direction d’un aliment présent à l’intérieur du bol mélangeur. illustre l’exemple d’un dispositif réfléchissant simple composé d’un seul miroir. illustre l’exemple d’un dispositif réfléchissant double composé de deux miroirs. illustre l’exemple d’un dispositif réfléchissant triple composé de trois miroirs, capable de contourner la paroi d’un ustensile de cuisine. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le dispositif selon l’invention comporte au moins un capteur de température infra-rouge intégré à l’appareil ménager de cuisson qu’est un robot de cuisson pour mesurer la température des aliments à distance. La température des aliments est celle mesurée à la surface quand l’aliment (A) est dans l’ustensile de cuisine (U) qui le contient. Le capteur de température infra-rouge (IR) est orienté ou orientable pour pouvoir viser la température d’un aliment (A) sur sa face supérieure. Le capteur de température infra-rouge (IR) pour mesurer la température de l’aliment (A) a un trajet du rayon optique (R) d’au moins plusieurs centimètres, au minimum 5 cm. En fonction des modes de réalisations, le trajet du rayon optique (R) peut faire plusieurs dizaines de centimètres. En fonction des modes de réalisations, le trajet du rayon optique (R) peut comporter au moins une réflexion sur un dispositif réfléchissant (DR). Ce dispositif réfléchissant (DR) comporte au minimum un miroir (M), mais de préférence plusieurs miroirs (M) pour améliorer le rapport entre l’émission infra-rouge de l’aliment, réfléchie par le dispositif réfléchissant (DR) et l’émission infra-rouge du miroir. En effet pour éviter que le capteur de température infra-rouge (IR) mesure la température d’un miroir (M) et non pas celle de l’aliment (A), il faut d’abord éviter les miroirs classiques avec une face en verre qui émettrait dans l’infra-rouge. De préférence, la face du miroir (M) sera une surface métallique nue. Cette surface métallique nue peut être réalisée par la surface lisse d’un élément en métal tel qu’en aluminium ou en inox, métaux courants dans le domaine des appareils ménagers. Il peut également s’agir d’une fine couche d’aluminium déposée sous vide sur un élément en plastique. La figure 3 illustre l’exemple d’un dispositif réfléchissant simple (DR, DRS) composé d’un seul miroir (M). Dans ce cas le rayon infra-rouge (RA) émis par l’aliment (A) est réfléchi par le miroir en un rayon (RB) qui sera superposé à l’émission infra-rouge du miroir (M). La figure 4 illustre l’exemple d’un dispositif réfléchissant double (DR, DRD) composé de deux miroirs (MA, MB). Dans ce cas le rayon infra-rouge (RA) émis par l’aliment (A) est réfléchi par le miroir (MA) en un rayon (RB) puis par le miroir (MB) en un rayon (RC). Du fait de la diminution de la valeur de l’angle d’incidence, le coefficient de réflexion des miroirs (MA, MB). sera augmenté et l’émission dans l’infra-rouge des miroirs (MA, MB) selon l’axe des rayons (RB) (RC) sera diminuée. La figure 5 illustre l’exemple d’un dispositif réfléchissant triple (DR, DRT) composé de trois miroirs (MA, MB, MC). Dans ce cas le rayon infra-rouge (RA) émis par l’aliment (A) est réfléchi par le miroir (MA) en un rayon (RB) puis par le miroir (MB) en un rayon (RC) ) puis par le miroir (MC) en un rayon (RD). Du fait de la diminution de la valeur de l’angle d’incidence, le coefficient de réflexion des miroirs (MA, MB, MC) sera encore augmenté et l’émission dans l’infra-rouge des miroirs (MA, MB, MC) selon l’axe des rayons (RB) (RC) (RD) sera encore diminuée. De plus cela permet éventuellement de contourner la paroi (P) de l’ustensile de cuisine (U) qui contient l’aliment (A). Le capteur de température infra-rouge est directement intégré à l’appareil ménager de cuisson (AC) dans le cas d’un robot de cuisson ménager (RC). Dans une première variante illustrée figure 1, le capteur de température infra-rouge peut-être intégré au-dessus des aliments, notamment pour les robots de cuisson dont la motorisation de l’axe malaxeur est en partie haute de l’appareil. La partie supérieure de l’appareil peut pivoter quand on déverrouille l’appareil en appuyant sur un bouton (V). Le capteur de température infra-rouge est placé à l’avant, bien entendu désaxé par rapport à l’axe du malaxeur et permet de mesurer la température de l’aliment (A) malgré la présence du malaxeur y compris quand il est en rotation. Il est illustré également un afficheur supplémentaire (AT) pour afficher la température mesurée à l’attention de l’utilisateur. Dans une deuxième variante illustrée figure 2, le capteur de température infra-rouge est intégré en partie basse ce qui nécessite un dispositif réfléchissant à l’emplacement (EM) pour transmettre l’émission infra-rouge de l’aliment. De préférence ce dispositif réfléchissant (DR) comporte plusieurs miroirs pour contourner la paroi (P) de l’ustensile de cuisine (U) qui contient l’aliment (A). Dans un mode de réalisation les miroirs (M) sont la surface d’éléments métalliques intégrés à de l’ustensile de cuisine (U). Ceci présente l’avantage de chauffer également la surface des miroirs (M) ce qui permet de prévenir d’un effet de buée. Dans un autre mode de réalisation, les miroirs (M) sont des couches d’aluminium sous vide déposées sur un élément en plastique qui peut être intégré à un couvercle en plastique non représenté mais usuel pour ce type de robot cuiseur (RC). Pour l’ensemble des deux variantes précédentes, la température ainsi mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) peut être directement affichée à l’attention de l’utilisateur qui peut l’utiliser à sa convenance. En particulier dans le cas d’un liquide, cela permet d’utiliser la puissance maximale de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) pour obtenir au plus vite la température désirée. Dans le cas d’un aliment (A) délicat comme une sauce, cela permet au contraire de réguler la puissance de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) par exemple en ne dépassant un seuil de température que l’on s’est fixé. De fait l’invention est un dispositif de pilotage de la cuisson d’un aliment basé sur un capteur de température infrarouge (IR). Le pilotage est dans ce cas manuel mais il peut être complété par un pilotage électronique. Pour des modèles les plus sophistiqués, l’électronique du capteur de température infra-rouge (IR) peut être connectée à l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) électrique et la mesure de la température peut être un paramètre d’entrée de l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) électrique pour réaliser une commande optimale au sens de l’automatique. Cela présente l’intérêt d’une commande optimale pour réaliser une action spécifique. A titre d’exemple, l’électronique de commande peut réaliser une commande optimale à la place de l’utilisateur comme dans les deux exemples précédents. De plus l’électronique de commande réalisée classiquement par un microprocesseur dispose de moyens de calculs temps réels dont ne dispose l’utilisateur. A titre d’exemple, la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) estime la masse de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. Si de plus, l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique dispose de la masse de l’aliment (A) mesurée par une balance électronique intégrée et de la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge, il est alors possible d’estimer la capacité calorique de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. Il est également possible que l’orientation du rayon optique (R) d’un capteur soit commandée par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC). A titre d’exemple, la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) électrique estime la masse de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. En effet l’électronique de commande connaît d’une part la puissance électrique effectivement employée par rapport à la puissance électrique de la plaque concernée. D’autre part, l’observation en conséquence de la variation de température de l’aliment (A) en °C par seconde en regard de la puissance électrique moyennée va déterminer la valeur en eau de l’aliment (A). A défaut de connaître l’aliment (A), on peut estimer qu’il a une capacité calorique voisine de celle de l’eau et donc une masse égale à celle de la valeur en eau précédemment calculée. Si de plus, l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) dispose de la masse de l’aliment (A) mesurée par une balance électronique intégrée au appareil ménager de cuisson électrique (AC) et de la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) , il est alors possible d’estimer la capacité calorique de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. La capacité calorique est obtenue en comparant la valeur en eau précédemment calculée à celle obtenue en divisant par la masse effectivement mesurée par la balance électronique intégrée. De plus le capteur de température infra-rouge (IR) étant un capteur optique peut donner des mesures physiques optiques autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation. A titre d’exemple un liquide, une sauce, un récipient en pyrex ou une paroi métallique à une même température et à une même distance optique du capteur vont être différenciés par ces mesures physiques différentes de la seule mesure de température. La surface d’un liquide aura une réflexion polarisée, la sauce aura un coefficient de diffusion important, le pyrex aura une réflexion vitreuse et une paroi métallique une réflexion non polarisée à forte émissivité. De ce point de vue, si l’utilisateur a besoin d’un capteur pour mesurer uniquement la température, l’électronique de commande contrairement à l’utilisateur peut optimiser son processus de commande en fonction de ces mesures physiques optiques différente de la seule mesure de température. L’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) peut disposer de mesures physiques optiques du capteur de température infra-rouge autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation et les exploiter. Ainsi l’appareil ménager de cuisson (AC) peut accompagner le séquencement d’une recette en se synchronisant par rapport à l’avancement de la recette par les mesures physiques du capteur de température infra-rouge (IR). Il est même possible si le capteur de température infra-rouge (IR) comporte un faisceau lumineux qui peut être commandé, de l’allumer pour avertir du danger de se brûler tant que la plaque vitrocéramique ne s’est pas refroidie. La présence selon l’invention d’un capteur de température infra-rouge (IR) permet de transformer une simple commande électronique de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) en une véritable commande optimale de processus au sens de l’automatique. En termes d’application industrielle, l’invention s’applique à la mesure de températures des aliments (A) dans le cadre d’un appareil ménager de cuisson (AC) qu’est un robot de cuisson. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits avec différents niveaux de sophistications. Dispositif de pilotage de la cuisson d’aliment par un appareil ménager de cuisson (AC) caractérisé par le fait qu’il comporte au moins un capteur de température infra-rouge (IR) intégré à l’appareil de cuisson (AC) pour mesurer la température des aliments (A) à distance et que l’appareil ménager de cuisson (AC) est un robot de cuisson (RC). Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le capteur de température infra-rouge (IR) est orienté ou orientable pour pouvoir viser la température d’un aliment (A) sur sa face supérieure. Dispositif selon l’un quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé par le fait que le capteur de température infra-rouge (IR) pour mesurer la température de l’aliment (A) a un trajet du rayon optique (R) qui comporte au moins une réflexion sur un dispositif réfléchissant (DR). Dispositif selon la revendication 3 par le fait que le dispositif réfléchissant (DR) comporte plusieurs miroirs pour améliorer le rapport entre l’émission infra-rouge de l’aliment réfléchie par le dispositif réfléchissant et l’émission infra-rouge du miroir. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait qu’au moins une température mesurée est affichée à destination de l’utilisateur. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que l’électronique du capteur de température infra-rouge (IR) est connectée à l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC). Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que le capteur de température infra-rouge (IR) est orientable par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC). Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) estime la masse de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) dispose de la masse de l’aliment (A) mesurée par une balance électronique intégrée et qu’associée à la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) et qu’elle estime la capacité calorique de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé par le fait que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) dispose de mesures physiques optiques du capteur de température infra-rouge (IR) autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation et les exploite.