(57)【要約】  いくつかの実施形態は、調理器具／機器（例えば、オーブン）を含む。調理器具は、交流（ＡＣ）電力を引き出し、引き出したＡＣ電力を変換する電力構成要素を介して、調理器具の加熱システムに利用可能な最大電力を生成することができる。その後、調理器具は、シーケンスの各ステップが加熱システムの利用可能な最大電力を利用することができるように、調理器具の調理チャンバ内の少なくとも片側に設けられた加熱システムの１以上の加熱要素を使用して、調理器具の調理チャンバ内の異なるゾーンのそれぞれを、順に方向付けて加熱する。【選択図】図８
2020528784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理器具を用いて調理する方法であって、
電源の予想される最大消費電力限界で、実質的に前記電源から交流電力を引き出すステップと、
引き出された前記交流電力から、電力構成要素を介して前記調理器具の加熱システムに利用可能な最大電力を生成するステップであって、前記加熱システムに利用可能な最大電力は、前記電源からの予想される最大電力消費限界以下である、該ステップと、
シーケンスの各ステップが、対応する各ゾーンへの前記加熱システムに利用可能な最大消費電力を利用するように、前記加熱システムの１以上の加熱要素を使用して、調理チャンバの少なくとも片側から、前記調理器具の前記調理チャンバの２以上のゾーンのそれぞれを順に加熱するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記加熱が、前記シーケンスにおいて、前記少なくとも片側の前記１以上の加熱要素の２以上のサブセットの各々を交替するステップを含み、前記２以上のサブセットの各々が、少なくとも単一の加熱要素を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記２以上のサブセットの各々を作動させるステップは、そのような各サブセットを、同一のスペクトル放射構成によって構成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記加熱の前記シーケンスの繰り返しによって、前記交替するステップが周期的になることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記加熱が、前記調理チャンバ内の食品に熱を直接伝達するように構成された放射スペクトルを有する電磁波の放射によって行われることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記シーケンスの各ステップは、前記シーケンスの別のステップにおける第２のゾーンへの指向性加熱と同一の持続時間の、第１のゾーンへの指向性加熱を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、
前記加熱要素は、等間隔に配置された少なくとも３つの加熱要素を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記シーケンスの各ステップが少なくとも１秒間持続することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、
前記シーケンス中、前記調理チャンバ内に食品を保持する調理台が静止したままであることを特徴とする方法。
【請求項１０】
調理器具であって、
調理チャンバと、
実質的に外部交流電源の予想される最大制限量で、前記外部交流電源から引き出し、かつ、引き出された交流電力を最大伝達可能電力まで加熱システムへ提供するように適合された電力構成要素であって、前記電力構成要素は、実質的に前記予想される最大制限量で前記外部交流電源からの入力電流をゲートするように適合され、前記予想される最大制限量は、回路遮断器をトリガする前に、予想される電力限界に一致する、該電力構成要素と、
シーケンス中に前記複数の加熱要素のサブセットを駆動するように構成された制御システムであって、前記シーケンスの各ステップにおいて、前記制御システムは、前記最大伝達可能電力を利用して各サブセットを駆動するように構成されている、該制御システムとを含み、
前記加熱システムは、熱を食品に直接伝達する波を放射するように構成され、
前記調理チャンバの片側の、前記複数の加熱要素と、
前記複数の加熱要素のための１以上の加熱要素ドライバとを含むことを特徴とする調理器具。
【請求項１１】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記サブセットのそれぞれが少なくとも単一の加熱要素を有し、前記加熱システムが赤外線ベースの加熱システムであることを特徴とする調理器具。
【請求項１２】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記電力構成要素は、前記最大制限量を超えて引き込みを行うことを防止するために、フィードバックループを備えて構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項１３】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記制御システムは、前記シーケンスの完了後、前記調理チャンバ内の食品の少なくとも片側の均一な加熱を達成するために、フィードバック制御ループを利用するように構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項１４】
請求項１３に記載の調理器具であって、
前記制御システムは、前記フィードバック制御ループへの入力としての前記加熱システムの電力消費をモニタリングするように構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項１５】
請求項１３に記載の調理器具であって、
画像センサをさらに備え、
前記制御システムは、前記画像センサからの画像を分析して、前記フィードバック制御ループへの入力を生成するように構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項１６】
請求項１３に記載の調理器具であって、
前記食品の温度をモニタリングするように構成された温度センサをさらに備え、
前記制御システムは、前記温度を前記フィードバック制御ループへの入力として利用するように構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項１７】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記サブセットは、互いに異なる少なくとも１つの加熱要素を有することを特徴とする調理器具。
【請求項１８】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記制御システムは、所定の一定持続時間の間、前記シーケンスの連続するステップ間で前記加熱を低減するように構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項１９】
請求項１０に記載の調理器具であって、
少なくとも１つのセンサをさらに備え、
前記制御システムは、前記少なくとも１つのセンサの入力に基づいて、前記シーケンスにおけるステップの持続時間または強度を動的に調整するように構成されていることを特徴とする調理器具。
【請求項２０】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記１以上の加熱要素ドライバのそれぞれが、前記複数の加熱要素のうちの単一の加熱要素に対応していることを特徴とする調理器具。
【請求項２１】
請求項１０に記載の調理器具であって、
前記１以上の加熱要素ドライバのそれぞれが、前記複数の加熱要素のうちの２以上に対応していることを特徴とする調理器具。
【請求項２２】
調理器具であって、
複数の加熱要素を含む加熱システムと、
少なくとも１つの加熱要素ドライバと、
加熱システムに最大制限量まで電力を供給することができる電力構成要素と、
前記加熱システムを動作させるために加熱シーケンスを選択するように構成されたコントローラとを備え、
前記コントローラは、少なくとも１つの加熱要素ドライバを動作させることにより、前記加熱シーケンスの所定のステップで、前記電力構成要素によって提供される前記電力を、前記最大制限量で、前記複数の加熱要素の第１サブセットのみに収束させ、かつ、前記加熱シーケンスの後続のステップで、前記電力構成要素によって提供される前記電力を、前記第１サブセットとは異なる前記複数の加熱要素の第２サブセットに収束させるように構成されることを特徴とする調理器具。
【請求項２３】
請求項２２に記載の調理器具であって、
入力インターフェースと調理チャンバとをさらに備え、前記少なくとも１つの加熱要素ドライバは、前記入力インターフェースを介して受信されたデジタルレシピにしたがって前記調理チャンバ内の食品を加熱するように、前記コントローラによって構成されることを特徴とする調理器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
この継続的特許出願は、２０１７年７月２５日に出願された「Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｂｒｏｉｌｉｎｇ」と題された米国特許出願第１５／６５９，５４３号の優先権及び利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
米国特許出願第１５／６５９，５４３号は、２０１６年８月２日に出願され、「ARIABLE PEAK WAVELENGTH COOKING INSTRUMENT WITH SUPPORT TRAY」と題された米国仮特許出願第６２／３７０，０７６号の優先権及び利益を主張するものであり、かつ、２０１６年９月９日に出願され、「IN-OVEN CAMERA」と題された米国特許出願番第１５／２６１，７８４号の一部継続出願である。米国特許出願番第１５／２６１，７８４号は、２０１５年１１月１７日に出願され、「CLOUD-BASED RECIPE STORE FOR CONFIGURABLE COOKING INSTRUMENT」と題された米国仮特許出願第６２／２５６，６２６号、２０１５年１１月２日に出願され、「HEATING TECHNIQUE VIA FILAMENT WAVELENGTH TUNING」と題された米国仮特許出願第６２／２４９，４５６号、２０１５年１０月１３日に出願され、「TEMPERATURE PROBE ATTACHMENT WITHIN COOKING INSTRUMENT」と題された米国仮特許出願第６２／２４０，７９４号、２０１５年９月１５日に出願され、「IN-OVEN CAMERA」と題された米国仮特許出願第６２／２１８，９４２号、及び、２０１５年９月１０日に出願され、「WIRELESS TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM」と題された米国仮特許出願第６２／２１６，８５９号の利益を主張するものである。これらは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
様々な実施形態は、オーブンなどの調理器具に関する。
【背景技術】
【０００４】
料理のアートは、賞に値する料理の体系的な作成を料理産業が助けることができないので、少なくとも部分的には「アート」のままである。フルコースの食事を作るために、料理人は、多くの場合、複数の調理器具を使用し、調理器具の加熱パターンを理解し、目的の食品の進行（例えば、調理／加熱に起因する変化）の料理人による観察に基づいて、調理プロセス全体で動的な決定を行う必要がある。このため、従来より、一部の低価格の食事は電子レンジで調理できる（例えば、電子レンジで調理できる食事）か、または素早く作ることができる（例えば、即席麺類など）が、本当に複雑な食事（例えば、ステーキ、ケバブ、洗練されたデザートなど）は、従来の調理器具を自動的に使用して、体系的に作ることができない。産業界は、正確であり、迅速であり、不必要な人間の介入のない、複雑な食事を自動的かつ一貫して作ることができる、高度な処理能力を有する調理器具を未だ作成できていない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】様々な実施形態による、調理器具の斜視図の構造図である。
【図２】様々な実施形態による、調理器具の物理的構成要素を示すブロック図である。
【図３】様々な実施形態による、調理器具の機能的構成要素を示すブロック図である。
【図４】様々な実施形態による、食品を調理するために調理器具を操作する方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】様々な実施形態による、調理器具の第１の例の正面断面図である。
【図５Ｂ】様々な実施形態による、線Ａ−Ａ'に沿った図５Ａの調理器具の上面断面図である。
【図５Ｃ】様々な実施形態による、線Ｂ−Ｂ'に沿った図５Ａの調理器具の上面断面図である。
【図５Ｄ】様々な実施形態による、線Ｃ−Ｃ'に沿った図５Ａの調理器具の上面断面図である。
【図６】様々な実施形態による、調理器具の第２の例の正面断面図である。
【図７】様々な実施形態による、調理器具の加熱システムの回路図である。
【図８】様々な実施形態による、調理器具を操作する方法を示すフローチャートである。
【図９】様々な実施形態による、異なるモードで食用物質を調理するために調理器具を操作する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図面は、例示のみを目的として本開示の様々な実施形態を示している。当業者は、以下の議論から、本明細書に示された構造及び方法の代替実施形態が、本明細書に記載された実施形態の原理から逸脱することなく採用され得ることを容易に認識するであろう。
【０００７】
対流式オーブンなどの従来の調理器具は、食品を均一に調理することを目的としている。これらの従来の調理器具は、指向性の加熱を避けることによって均一な調理を実現する。その結果、従来の調理器具の加熱要素によって、対象の食品の外面が均一に調理される。しかしながら、無指向性の加熱は、指向性加熱と比較して、より大きい電力を消費する。したがって、従来の調理器具が食品を調理できる速度は、従来の器具が、回路遮断器（回路ブレーカ）を作動させることなく家庭用コンセントから引き出すことのできる電力の量によって制限されることが多い。
【０００８】
いくつかの実施形態では、調理器具は、その加熱システムの利用可能な総電力（「伝達可能な総電力」）を、対象の食品の外面のそれぞれのサブセクションに連続的に集中させるように構成される。明確化のため、それぞれのサブセクションは必ずしも互いに隣接している必要はない。
【０００９】
いくつかの実施形態は、調理器具／機器（例えば、調理器具１００）を含む。調理器具は、調理チャンバ（例えば、チャンバ１０２）、電力構成要素（例えば、リレー、インバータ、コンバータ、または、電源２０２などのそれらの任意の組み合わせ）、加熱システム（例えば、加熱要素１１４）、及び制御システム（例えば、コンピューティングデバイス２０６）を含むことができる。電力構成要素は、実質的に電源の最大制限量で、交流（ＡＣ）電源（例えば、交流電線７１０）から電力を引き出し、引き出されたＡＣ電力を、赤外線ベースの加熱システムへの最大伝達可能電力に変換、及び／または提供するように適合され得る。電源構成要素は、可変ＤＣ電源構成要素であり得る。電源構成要素は、外部ＡＣ電源を加熱システムの加熱要素に直接提供するリレーであり得る。電源構成要素は、電源の回路ブレーカをトリガすることなく電源から引き出され得る最大量である所定の電力レベルで、電力を供給するように構成され得る。いくつかの例では、最大伝達可能電力は、加熱シーケンスの各ステップ中に、電力変換／リレーの非効率性と、調理器具の他の構成要素の電力消費とによって減少した、引き出されたＡＣ電力である。
【００１０】
加熱システムは、食品に熱を直接伝達する無線波を発することができる。これらの無線波には、赤外線スペクトルのピーク波長を有する波が含まれ得る。これらの例では、加熱システムは、「赤外線ベースの加熱システム」と言及され得る。赤外線ベースの加熱システムは、調理チャンバの側面の複数の加熱要素と、複数の加熱要素のための１以上の加熱要素ドライバ（例えば、フィラメントドライバ２２４）とを含む。いくつかの実施形態では、１以上の加熱要素ドライバのそれぞれは、複数の加熱要素のうちの単一の加熱要素に対応する。いくつかの実施形態では、１以上の加熱要素ドライバのそれぞれは、複数の加熱要素のうちの２以上の加熱要素に対応する。
【００１１】
制御システムは、複数の加熱要素のサブセットを順に駆動するように構成されている。シーケンスの各ステップにおいて、制御システムは、最大転送可能電力を利用して各サブセットを駆動するように構成されている。一例では、最大の制限は、１５００Ｗの連続的な引き出し、及び１８００Ｗの一時的な引き出しである。いくつかの場合には、サブセットのそれぞれは、単一の加熱要素である。他の場合には、各サブセットは、複数の加熱要素を含む。いくつかの例では、サブセットは、少なくとも１つの互いに異なる加熱要素を有する。
【００１２】
いくつかの例では、電力構成要素は、ＡＣ電源から最大制限量を超える電力を引き出すハードウェア機能を有するが、そのため、最大制限量を超える電力の引き出しを防止するフィードバックループが構成される。いくつかの実施形態では、電力構成要素及び加熱要素は、単一のインピーダンス／抵抗レベルと、さらなる電力の引き出しを防止する特徴的な電力負荷とを有しているので、準拠ＡＣ電源に繋がれた場合、最大伝達可能電力で安定化する。電力構成要素は、電源と言及され得る。
【００１３】
制御システムは、フィードバック制御ループを利用して、シーケンスの完了後に、調理チャンバ内の食品の少なくとも片側で、均一な加熱を達成するように構成されている。いくつかの実施形態では、制御システムは、センサ入力に基づいて、シーケンスにおける加熱要素のサブセットのステップの持続時間及び／または強度、すなわち加熱強度を動的に調整するように構成されている。例えば、制御システムは、フィードバック制御ループへの入力として、加熱システムの電力消費をモニタリングするように構成され得る。例えば、制御システムは、加熱要素の各サブセットの電力消費を、確実に、シーケンスのステップ間で実質的に等しくすることができる。制御システムは、最大伝達可能電力よりも多くの電力を引き出さないように、シーケンスを構成することができる。いくつかの実施形態では、調理器具は、画像センサを備える。それらの実施形態では、制御システムは、対象の食品が、別のサブセットの対象の食品と、褐変レベルにおいて視覚的に同等になるまで、加熱要素の各サブセットによる加熱が確実に継続されるように、画像センサからの画像を分析してフィードバック制御ループへの入力を生成するように構成されている。いくつかの実施形態では、調理器具は、サブセットがそれぞれ対象とする食品の温度をモニタリングするように構成された１以上の温度センサを備える。それらの実施形態では、制御システムは、加熱要素の各サブセットによる加熱が、対象の食品が所定の温度に達するまで、制御システムによって確実に継続されるように、対象の食品の温度を所定の温度と比較し、検出された温度をフィードバック制御ループへの入力として利用するように構成される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、制御システムは、所定の一定持続時間の間、シーケンス内の連続するステップ間の前記加熱を低減するように構成される。
【００１５】
いくつかの実施形態は、複数の加熱要素を有する加熱システム、少なくとも１つの加熱要素ドライバ、最大制限量まで加熱システムに電力（例えば、可変電力）を提供することができる電力構成要素、及び、加熱システムを操作するために加熱シーケンスを選択するように構成されたコントローラ、を備えた調理器具を含む。少なくとも１つの加熱要素ドライバは、加熱シーケンスの所定のステップで、供給電力を最大制限量で（例えば、等しく、または不均一に）加熱要素に迂回させるか、または、供給電力を最大制限量で複数の加熱要素のサブセットのみ集中させることができるように構成される。
【００１６】
調理器具は、入力インターフェース（例えば、入力構成要素２３４）を備え得る。調理器具は、調理チャンバも備え得る。少なくとも１つの加熱要素ドライバは、コントローラによって、入力インターフェースを介して受信したデジタルレシピにしたがって調理チャンバ内の食品を加熱するように構成される。入力インターフェースは、ユーザインターフェース（例えば、１以上のボタン、タッチスクリーン、マイク、またはそれらの任意の組み合わせ）、または別のデバイスと通信する無線通信インターフェースであり得る。
【００１７】
図１は、様々な実施形態による、調理器具１００の斜視図の構造図である。調理器具１００は、ドア１０６を有するチャンバ１０２を備える。チャンバ１０２の内部には、少なくとも１つの調理台１１０が配置される。調理台１１０は、トレイ、ラック、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。チャンバ１０２の裏側には、１以上の加熱要素１１４（例えば、集合的に「加熱要素１１４」とされる加熱要素１１４Ａ、加熱要素１１４Ｂなど）が設けられている。加熱要素１１４のそれぞれは、波長制御可能なフィラメントアセンブリを含み得る。波長制御可能なフィラメントアセンブリは、調理器具１００のコンピューティングデバイス（図示せず）からのコマンドに応じて、放射周波数／波長、放射電力、及び／または、放射信号パターンを独立して調整することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、チャンバ１０２は窓を有していない。すなわち、ドア１０６を備えたチャンバ１０２は、ドア１０６が閉じられると、透明（及び／または半透明）の部分なしに完全に囲まれる。例えば、チャンバ１０２は、ドア１０６が閉じられたときに、金属エンクロージャ内に（例えば、チャンバ１０２の外側へ／からの断熱により）密閉することができる。チャンバ１０２の内部には、カメラ１１８を取り付けることができる。いくつかの実施形態では、カメラ１１８は、ドア１０６に取り付けられる。例えば、ドア１０６が閉じられると、カメラ１１８はチャンバ１０２の内部に向かって内側を向き、図示のようにドア１０６が開かれると、上向きになる。いくつかの実施形態では、カメラ１１８は、チャンバ１０２の天井（例えば、上部内面）に設置される。カメラ１１８は、チャンバ１０２の天井のドア１０６に、またはドア１０６に近接して（例えば、３インチ以内で）取り付けられて、簡単な洗浄、好都合なラベルのスキャン、プライバシー、熱損傷の回避などを可能にすることができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、加熱要素１１４は、チャンバ内の１以上の位置に、１以上の波長制御可能なフィラメントアセンブリを備えている。いくつかの実施形態では、１以上の波長制御可能フィラメントアセンブリの各々は、その放射周波数（例えば、ピーク放射周波数）及び／またはその放射電力を、独立して調整することができる。例えば、波長制御可能なフィラメントアセンブリのピーク放射周波数は、広い帯域範囲（例えば、２０テラヘルツ〜３００テラヘルツ）内で調整され得る。異なる周波数は、食品、チャンバ１０２内の他のアイテム、及び／または調理器具１００の部品を加熱するための異なる浸透深さ（penetration depth）に対応することができる。
【００２０】
加熱要素は、加熱フィラメント自体の熱慣性と比較して比較的迅速にオン／オフするリレーのような制御を有することで、高速スイッチングパルス幅変調（ＰＷＭ）のような電子機器を使用することにより、様々な電力を有するように制御することができる。ピーク放射周波数の変化は、加熱要素に伝達される電力量と直接相関する可能性がある。より多くの電力は、より高いピーク放射周波数に相関する。場合によっては、調理器具１００は、それぞれ、より小さい電力で、より多くの加熱要素を作動させることによって、ピーク放射周波数を低下させながら電力を一定に保つことができる。調理器具１００は、フィラメントアセンブリのピーク放射周波数を独立して制御し、これらのフィラメントアセンブリを個別に駆動することによって、フィラメントアセンブリに電力を供給することができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、個々の加熱要素について、最大電力を使用して最も高い放射周波数を達成することは、ＡＣ電源によって不適当に電力が消費され得るので（例えば、ヒューズがトリップするので）、困難である。いくつかの実施形態では、このことは、電力を低減した状態で個々の加熱要素を並行して駆動する代わりに、それぞれの個々の加熱要素を連続的に最大電力で駆動することによって解決する。中間のピーク放射周波数は、連続駆動と並行駆動との組み合わせによって実現可能である。
【００２２】
いくつかの実施形態では、カメラ１１８は、熱調整アルゴリズムへのフィードバックとして熱画像をコンピューティングデバイスに提供する赤外線センサを含む。いくつかの実施形態では、調理器具１００は、複数のカメラを備える。いくつかの実施形態では、カメラ１１８は、保護シェルを含む。いくつかの実施形態では、加熱要素１１４及びカメラ１１８は、カメラ１１８が加熱要素のいかなる対の間にも直接存在しないようにチャンバ１０２内に配置される。例えば、加熱要素１１４は、ドア１０６に対して垂直な２つの垂直壁に沿って配置することができる。加熱要素１１４は、垂直壁上で水平にドア１０６に対して水平に、かつドア１０６に対して垂直に延びる石英管（例えば、加熱フィラメントを含む）であり得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ドア１０６にディスプレイ１２２が取り付けられている。ディスプレイ１２２は、タッチスクリーンディスプレイであり得る。ディスプレイ１２２は、カメラ１１８とは反対側の、ドア１０６のチャンバ１０２の外部に取り付けることができる。ディスプレイ１２２は、カメラ１１８によってキャプチャされ、及び／またはカメラ１１８からストリーミングされた、チャンバ内部のリアルタイム画像またはリアルタイムビデオを表示するように構成することができる。
【００２４】
図２は、様々な実施形態による、調理器具２００（例えば、調理器具１００）の物理的構成要素を示すブロック図である。調理器具２００は、電源２０２、コンピューティングデバイス２０６、動作メモリ２１０、永続メモリ２１４、１以上の加熱要素２１８（例えば、加熱要素１１４）、冷却システム２２０、カメラ２２２（例えば、カメラ１１８）、ネットワークインターフェース２２６、ディスプレイ２３０（例えば、ディスプレイ１２２）、入力構成要素２３４、出力構成要素２３８、光源２４２、マイク２４４、１以上の環境センサ２４６、チャンバ温度計２５０、温度プローブ２５４、または、それらの任意の組み合わせを備える。
【００２５】
コンピューティングデバイス２０６は、例えば、制御回路であり得る。制御回路は、特定用途向けの集積回路、または動作メモリ２１０及び／または永続メモリ２１４に格納された実行可能命令によって構成される汎用プロセッサを備えた回路であり得る。コンピューティングデバイス２０６は、調理器具２００の物理的構成要素、及び／または機能的構成要素のすべて、または少なくともサブセットを制御することができる。
【００２６】
電源２０２は、調理器具２００の物理的構成要素を動作させるのに必要な電力を提供する。例えば、電源２０２は、交流（ＡＣ）電力を、物理的構成要素のための直流（ＤＣ）電力に変換することができる。いくつかの実施形態では、電源２０２は、加熱要素２１８に対して第１のパワートレインを実行し、他の構成要素に対して第２のパワートレインを実行することができる。
【００２７】
コンピューティングデバイス２０６は、加熱要素２１８のピーク波長、及び／またはスペクトルパワー分布（例えば、異なる波長にわたる）を制御することができる。コンピューティングデバイス２０６は、調理器具２００の運転を容易にする（例えば、自動または半自動運転など）ために、様々な機能的構成要素（例えば、図３を参照）を実装することができる。例えば、永続メモリ２１４は、加熱要素２１８を駆動するための動作命令とスケジュールとのセットである１以上の調理レシピを格納することができる。動作メモリ２１０は、ランタイムメモリを提供して、コンピューティングデバイス２０６の機能的構成要素を動かすことができる。いくつかの実施形態では、永続メモリ２１４及び／または動作メモリ２１０は、カメラ２２２によってキャプチャされた画像ファイルまたはビデオファイルを格納することができる。
【００２８】
加熱要素２１８は波長制御可能であり得る。例えば、加熱要素２１８は、各々が１以上の加熱フィラメントを囲む石英管を含み得る。様々な実施形態では、チャンバの内部の代わりにチャンバ壁に面する石英管の側面は、耐熱コーティングでコーティングされている。しかしながら、加熱フィラメントの動作温度は非常に高くなり得るので、冷却システム２２０が、対流冷却を提供し、耐熱コーティングの融解または蒸発を防止する。
【００２９】
加熱要素２１８は、それぞれ、フィラメントドライバ２２４、フィラメントアセンブリ２２８、及び格納容器２３２を含み得る。例えば、各加熱要素は、格納容器に収容されるフィラメントアセンブリを含み得る。フィラメントアセンブリは、フィラメントドライバによって駆動される。次に、フィラメントドライバは、コンピューティングデバイス２０６によって制御することができる。例えば、コンピューティングデバイス２０６は、設定された量のＤＣ電力をフィラメントドライバに提供するように、電源２０２に指示することができる。次に、コンピューティングデバイス２０６は、設定されたピーク波長で電磁波を生成すべく、フィラメントアセンブリを駆動するように、フィラメントドライバに指示することができる。
【００３０】
カメラ２２２は、調理器具２００の動作において様々な機能を果たす。例えば、カメラ２２２及びディスプレイ２３０は、調理器具２００に窓がないにもかかわらず、チャンバの内側に仮想窓を協働して提供することができる。カメラ２２２は、食品パッケージの機械読み取り可能な光学ラベルを認識することによって、調理器具２００を構成する食品パッケージラベルスキャナとして機能することができる。いくつかの実施形態では、カメラ２２２は、調理レシピを実行するときに、コンピューティングデバイス２０６が光学フィードバックを使用することを可能にする。いくつかの実施形態では、光源２４２は、カメラ２２２が調理器具の中の食品の画像を明確にキャプチャできるように、調理器具２００の内部を照明する。
【００３１】
ネットワークインターフェース２２６は、コンピューティングデバイス２０６が外部コンピューティングデバイスと通信することを可能にする。例えば、ネットワークインターフェース２２６は、Ｗｉ−ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を有効にすることができる。ユーザデバイスは、ネットワークインターフェース２２６を介して直接、または、ルータもしくは他のネットワークデバイスを介して間接的に、コンピューティングデバイス２０６に接続することができる。ネットワークインターフェース２２６は、コンピューティングデバイス２０６を、ルータまたはセルラーデバイスなどのインターネット接続を有する外部デバイスに接続することができる。次に、コンピューティングデバイス２０６は、インターネット接続を介してクラウドサービスにアクセスすることができる。いくつかの実施形態では、ネットワークインターフェース２２６は、インターネットへのセルラーアクセスを提供することができる。
【００３２】
ディスプレイ２３０、入力構成要素２３４、及び出力構成要素２３８は、ユーザがコンピューティングデバイス２０６の機能的構成要素と直接関わることを可能にする。例えば、ディスプレイ２３０はカメラ２２２からの画像を表示することができる。ディスプレイ２３０は、コンピューティングデバイス２０６によって実装される制御インターフェースを提示することもできる。入力構成要素２３４は、ディスプレイ２３０で覆われたタッチパネルであり得る（例えば、集合的にタッチスクリーンディスプレイとして）。いくつかの実施形態では、入力構成要素２３４は、１以上の機械的ボタンである。いくつかの実施形態では、出力構成要素２３８は、ディスプレイ２３０である。いくつかの実施形態では、出力構成要素２３８は、スピーカまたは１以上の外部ライトである。
【００３３】
いくつかの実施形態では、調理器具２００は、マイク２４４、及び／または１以上の環境センサ２４６を備えている。例えば、コンピューティングデバイス２０６は、熱調整アルゴリズムにしたがって、リアルタイムで加熱要素２１８の制御を調節するための動的フィードバックとして、カメラ２２２からの画像と同様に、マイク２４４からの音声信号を利用することができる。一例では、音声信号は、火災警報器、煙警報器、ポップコーンが鳴る音、またはそれらの任意の組み合わせを示すことができる。環境センサ２４６は、圧力センサ、湿度センサ、煙センサ、汚染物質センサ、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。コンピューティングデバイス２０６は、環境センサ２４６の出力を動的フィードバックとして利用し、熱調整アルゴリズムにしたがって、リアルタイムで加熱要素２１８の制御を調整することもできる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、調理器具２００は、チャンバ温度計２５０、及び／または温度プローブ２５４を含む。例えば、コンピューティングデバイス２０６は、チャンバ温度計２５０からの温度測定値を動的フィードバックとして利用し、熱調整アルゴリズムにしたがって、リアルタイムで加熱要素２１８の制御を調整することができる。温度プローブ２５４は、調理器具２００によって調理されるべき食品に挿入されるように適合することができる。コンピューティングデバイス２０６は、温度プローブ２５４の出力を動的フィードバックとして利用し、熱調整アルゴリズムにしたがって、リアルタイムで加熱要素２１８の制御を調整することもできる。例えば、調理レシピの熱調整アルゴリズムは、調理レシピに応じて、所定時間、所定の温度で食品を加熱すべきであることを指示することができる。
【００３５】
図３は、様々な実施形態による、調理器具３００（例えば、調理器具１００及び／または調理器具２００）の機能的構成要素を示すブロック図である。例えば、機能的構成要素は、コンピューティングデバイス２０６、または１以上の専用の回路上で実行され得る。例えば、調理器具３００は、少なくとも調理レシピライブラリ３０２（局所加熱レシピライブラリ）、レシピ実行エンジン３０６、遠隔制御インターフェース３１０、クラウドアクセスエンジン３１４、またはそれらの任意の組み合わせを実装することができる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、レシピ実行エンジン３０６は、カメラ（例えば、カメラ２２２）からの画像を分析して、ドア（例えば、ドア１０６）が開いているかどうかを判定することができる。例えば、カメラからの画像は、調理器具３００の内部に向かっているとき、特定の光源（例えば、光源２４２）の特定の色によって照らされてもよい。いくつかの実施形態では、レシピ実行エンジン３０６は、カメラからの画像を分析して、機械読み取り可能な光学ラベルが画像内にあるかどうかを判定するように構成される。例えば、レシピ実行エンジン３０６は、機械読み取り可能な光学ラベルに基づいて、調理レシピライブラリ３０２から調理レシピを選択するように構成され得る。いくつかの実施形態では、遠隔制御インターフェース３１０は、自動的に選択された調理レシピを確認するために、ユーザデバイスにメッセージを送信するように構成される。いくつかの実施形態では、レシピ実行エンジン３０６は、ローカルディスプレイ上に確認のために調理レシピを表示し、調理レシピが表示されると、ローカル入力構成要素の確認を受信するように構成される。調理レシピの選択に応答して、レシピ実行エンジン３０６は、調理レシピ、及び調理レシピで指定された熱調整アルゴリズムにしたがって加熱要素を制御することにより、加熱構成スケジュールを実行することができる。熱調整アルゴリズムは、入力変数の変化に応じて、リアルタイムで加熱要素２１８を動的に制御することができる（例えば、出力、スペクトル出力分布、及び／またはピーク波長を調整する）。
【００３７】
遠隔制御インターフェース３１０を使用して、ユーザと関係することができる。例えば、ユーザデバイス（例えば、コンピュータまたはモバイルデバイス）は、ネットワークインターフェース２２６を介してリモートコントロールインターフェースに接続することができる。この接続を介して、ユーザは、調理器具３００をリアルタイムで構成することができる。一例では、ユーザは、ユーザデバイス側のアプリケーションを介して調理レシピを選択することができる。ユーザデバイス側アプリケーションは、選択された調理レシピを調理器具３００に実行させるために、遠隔制御インターフェース３１０と通信することができる。クラウドアクセスエンジン３１４によって、調理レシピの実行を容易にするか、または調理レシピライブラリ３０２内の調理レシピを更新するために、調理器具３００はクラウドサービスにアクセスすることができる。
【００３８】
調理器具に関連付けられている構成要素（物理的または機能的）は、デバイス、モジュール、回路、ファームウェア、ソフトウェア、またはその他の機能的命令として実装することができる。例えば、機能構成要素は、専用回路の形態で、すなわち、１以上の適切にプログラムされたプロセッサ、単一のボードチップ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、ネットワーク対応コンピューティングデバイス、仮想マシン、クラウドコンピューティング環境、またはそれらの任意の組み合わせの形態で、実装することができる。例えば、説明した機能的構成要素は、プロセッサまたは他の集積回路チップによって実行することができる有形の記憶メモリ上の命令として実装することができる。有形の記憶メモリは、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであってもよい。いくつかの実施形態では、揮発性メモリは、一時的な信号でないという意味において「一時的でない」と見なされ得る。図示されているメモリ空間及びストレージは、揮発性または不揮発性メモリを含む有形のストレージメモリによっても実装することができる。
【００３９】
各構成要素は、他の構成要素とは別個に、独立して動作する。構成要素の一部、またはすべてが、同一のホストデバイスまたは別のデバイスで実行されてもよい。個別のデバイスを１以上の通信チャネル（例えば、無線または有線チャネル）を介して結合させて、動作を調整することができる。構成要素の一部、またはすべてが、１つの構成要素として組み合わされてもよい。単一の構成要素はサブ構成要素に分割されてもよく、各サブ構成要素は、単一の構成要素の個別の方法ステップ、または複数の方法ステップを実行する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、構成要素の少なくともいくつかは、メモリ空間へのアクセスを共有している。例えば、１つの構成要素が、別の構成要素によってアクセスされたデータ、または別の構成要素によって変換されたデータにアクセスしてもよい。構成要素は、物理接続または仮想接続を直接的または間接的に共有し、１つの構成要素によってアクセスまたは変更されたデータを別の構成要素でアクセスできるようにする場合、互いに「結合」されていると見なされ得る。いくつかの実施形態では、構成要素の少なくともいくつかは、遠隔でアップグレードまたは修正することができる（例えば、機能構成要素の一部を実装する実行可能命令を再構成することによって）。本明細書に記載のシステム、エンジン、またはデバイスは、様々な用途のための、追加の、より少ない、または異なる構成要素を含み得る。
【００４１】
図４は、様々な実施形態による、食品を調理するために、調理器具（例えば、調理器具１００、調理器具２００、及び／または調理器具３００）操作する方法４００を示すフローチャートである。方法４００は、コンピューティングデバイス（例えば、コンピューティングデバイス２０６）によって制御することができる。
【００４２】
ステップ４０２において、コンピューティングデバイスは、調理レシピを選択することができる（例えば、コンピューティングデバイス及び／または調理器具のローカルメモリ（例えば、動作メモリ２１０及び／または永続メモリ２１４）に格納されたローカル調理レシピライブラリ、ネットワークインターフェース（例えば、ネットワークインターフェース２２６）、またはコンピューティングデバイスに接続された別の外部ソースを介してアクセス可能なクラウドサービスによって実装された加熱ライブラリから）。任意選択で、ステップ４０４において、コンピューティングデバイスは、調理器具の中、または、中に入れられようとしている食品の食品プロファイルを識別することができる。例えば、コンピューティングデバイスは、カメラを使用して食品のプロファイルを識別することができる（例えば、食品の画像認識の実行、または、食品の外側パッケージにはり付けられたデジタルラベルのスキャン）。食品プロファイルは、食品のサイズ、食品の重量、食品の形状、食品の現在の温度、またはそれらの任意の組み合わせを識別することができる。
【００４３】
ステップ４０６において、コンピューティングデバイスは、調理レシピ及び／または食品プロファイルに基づいて、食品の加熱プロセスを制御するための熱調整アルゴリズムを生成及び／または構成することができる。熱調整アルゴリズムは、経時的に変化し得る入力変数に基づいて、調理器具の１以上の加熱要素の駆動パラメータを調整する方法を指定する。入力変数には、経過時間（例えば、加熱要素が最初に駆動されたとき、及び／または加熱プロセスが最初に開始されたときからの）、調理器具内の温度（例えば、その中の温度センサによって検出される）、ユーザ入力（例えば、コンピューティングデバイス、または調理器具のコントロールパネルに接続された外部デバイスを介する）、食品内の温度（例えば、食品に挿入され、かつコンピューティングデバイスに通信可能に結合された温度プローブによって伝えられる）、リアルタイムまたは非同時性の食品の画像分析、調理器具の内部または外部のマイクからのリアルタイムまたは非同時性のオーディオ信号分析、リアルタイムまたは非同時性の環境センサ出力分析、ネットワーク経由で受信した他のデータ、調理器具の構成要素によって生成された他のデータ、またはそれらの任意の組み合わせが含まれる。コンピューティングデバイスは、ステップ４０８において、入力変数をリアルタイムで更新し、ステップ４１０において、加熱調整アルゴリズムにしたがって、加熱要素に対する駆動パラメータを再調整することができる。
【００４４】
熱調整アルゴリズムによって行われる調整の一部には、熱強度、ピーク波長（例えば、調理チャンバ内の様々な食品または材料を対象とするための）、熱持続時間、局所的な熱位置（例えば、ゾーン）、またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。コンピューティングデバイスは、加熱要素を構成することによって、調理器具のトレイ上の異なるゾーンに異なる加熱パターンを適用することができる。異なるゾーンは、トレイの一部、またはトレイに載っている食品の領域であり得る。コンピューティングデバイスは、様々な量の電力を様々な加熱要素に供給することによって、支持トレイ上の異なるゾーン（例えば、トレイの上方の領域）に異なる加熱パターン（例えば、加熱レベル）を同時にまたは連続して適用するように、加熱要素を構成することができる。コンピューティングデバイスは、様々なピーク波長で加熱システムの加熱要素を駆動することによって、支持トレイ上の異なるゾーンに異なる加熱パターンを適用するように加熱要素を構成することができる。調理器具は、トレイと加熱要素の少なくとも１つとの間に穿孔金属シートを含むことができる。コンピューティングデバイスは、穿孔金属シートを使用し、加熱要素の少なくとも１つによって放射された波の部分を空間的に遮断することによって、支持トレイ上の異なるゾーンに異なる加熱パターンを適用するように加熱要素を構成することができる。
【００４５】
ステップ４１２において、コンピューティングデバイスは、加熱調整アルゴリズムに基づいて、加熱プロセスをいつ終了するか（例えば、調理器具が加熱要素への電力の供給をいつ停止するか）計算することができる。いくつかの実施形態では、加熱調整アルゴリズムは、加熱プロセス（例えば、高速モード）の終了の実質的に直後に食品が調理器具から取り出されると予想されるかどうかを考慮する。例えば、加熱プロセス（例えば、低ストレスモード）の終了後、所定時間、食品が調理器具内に残ることをユーザが示す場合、加熱調整アルゴリズムは予想終了時間を短縮することができる。
【００４６】
プロセスまたは方法は所定の順序で提示されるが、代替実施形態では、ステップを含むルーチンを実行するか、またはブロックを含むシステムを異なる順序で採用してもよく、いくつかのプロセスまたはブロックは、削除、移動、追加、細分化、結合、及び／または、代替物もしくは部分的組み合わせを提供するために変更されてもよい。これらのプロセスまたはブロックはそれぞれ、様々な方法で実装され得る。さらに、プロセスまたはブロックは、時系列で実行されているように示されているが、これらのプロセスまたはブロックは、代わりに並列で実行されてもよく、または、異なる時間に実行されてもよい。プロセスまたはステップが値または計算に「基づいている」場合、プロセスまたはステップは、少なくともその値またはその計算に基づいていると解釈されるべきである。
【００４７】
図５Ａは、様々な実施形態による、調理器具５００（例えば、調理器具１００、調理器具２００、及び／または調理器具３００）の第１の例の正面断面図である。調理器具５００は、チャンバ５０２と、チャンバ５０２の１以上の位置に、１以上のフィラメントアセンブリ５０６（例えば、集合的に「フィラメントアセンブリ５０６」として、フィラメントアセンブリ５０６Ａ、フィラメントアセンブリ５０６Ｂ、フィラメントアセンブリ５０６Ｃ、フィラメントアセンブリ５０６Ｄ、フィラメントアセンブリ５０６Ｅ、フィラメントアセンブリ５０６Ｆなど）とを含む。フィラメントアセンブリ５０６は、調理器具５００の加熱要素の一部であり得る。フィラメントアセンブリ５０６の各々は、フィラメントアセンブリ５０６を囲む格納容器５０８を含み得る。格納容器５０８は、反射器５１１として機能するように反射材料でコーティングすることができる。このようにして、反射器５１１がごみによって汚されることを防止する。格納容器５０８は石英製であり得る。反射材料は、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素などの金または白色のセラミックであり得る。フィラメントアセンブリ５０６は、タングステンハロゲンアセンブリであり得る。反射材料は、トレイ５１６とは反対側を向く各加熱要素の外面の一部にコーティングすることができる。いくつかの実施形態では、反射器５１１は、フィラメントアセンブリ５０６及び格納容器５０８のそれぞれとは別個の構成要素である。例えば、反射器５１１のそれぞれは、調理チャンバの中心から離れてフィラメントアセンブリ５０６のそれぞれに隣接して配置することができる。いくつかの実施形態では、反射器５１１は、通常の動作（例えば、華氏約４５０度以上）中に、反射器５１１とフィラメントアセンブリとの間でごみが燃え尽きるように、フィラメントアセンブリ５０６のそれぞれの十分近くに配置される。いくつかの実施形態では、フィラメントアセンブリ５０６の少なくとも１つは、反射器５１１とガラスカバーとの間に設けられる。いくつかの実施形態では、ガラスカバーは、フィラメントアセンブリ５０６の少なくとも１つと反射器５１１との間に設けられる。
【００４８】
コンピューティングデバイス（例えば、コンピューティングデバイス２０６）は、フィラメントアセンブリ５０６のピーク発光波長を制御するように構成され得る。例えば、コンピューティングデバイスは、センサ入力（例えば、ラベルをスキャンするカメラ）またはユーザ入力に基づいて、食品（例えば、チャンバ５０２内の）に関連する食品プロファイルを識別するように構成され得る。その後、コンピューティングデバイスは、食品プロファイルに関連する１以上の励起可能な波長を決定することができる。コンピューティングデバイスは、フィラメントアセンブリ５０６を駆動して、励起可能波長の少なくとも１つに対応するピーク発光波長で放射することにより、食品を加熱することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、チャンバ５０２は、金属で完全に囲まれている。いくつかの実施形態では、チャンバ５０２は、ドアを有する。いくつかの実施形態では、チャンバ５０２は、１以上の透明窓（例えば、ガラス窓）を有する。いくつかの実施形態では、１以上の穿孔金属シート５１２（例えば、集合的に「穿孔金属シート５１２」とされる穿孔金属シート５１２Ａ及び／または穿孔金属シート５１２Ｂ）が、チャンバ５０２内に配置される。いくつかの実施形態では、チャンバ５０２内には、単一の穿孔金属シートのみが設けられている（例えば、トレイ５１６の上方またはトレイ５１６の下方）。いくつかの実施形態では、（図示のように）２つの穿孔金属シートが設けられている。穿孔金属シート５１２のそれぞれは、取り外し可能パネルまたは固定パネルであり得る。穿孔金属シート５１２により、その表面に平行な水平面に沿った加熱集中を制御することができる。穿孔アルミニウム箔などの穿孔金属シートを使用して、加熱要素により発生した強い放射熱から特定の食品を保護することができる。例えば、ステーキと野菜とを並べて調理する場合、穿孔金属シートは、野菜が加熱され過ぎることを防ぎ、ステーキが加熱要素から最大の電力を受け取ることができるようにする。フィラメントアセンブリ５０６からのより長い波長の放射は、より短い波長と比較して、より均等に穿孔を通ることができる。したがって、例えば、穿孔によって直接放射加熱の９０％が遮蔽されるように設計されていても、調理器具は波長を変えることで加熱を独立して調整することができる。これにより、直接放射加熱に加えて、並列調理の制御が可能になる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、チャンバ５０２は、チャンバ５０２内にトレイ５１６（例えば、調理台１１０）を有する。いくつかの実施形態では、トレイ５１６は、１以上の穿孔金属シート５１２の少なくとも１つを含むか、その一部である。コンピューティングデバイスは、加熱要素を駆動して、トレイ５１６の励起波長に対応するピーク発光波長で放射するように構成することができる。ピーク発光波長をトレイ５１６の励起可能波長に調整することによって、コンピューティングデバイスは、チャンバ５０２内の空気または食品を直接加熱することなくトレイ５１６を加熱することができる。
【００５１】
トレイ５１６はガラス製であり得る。トレイ５１６は、可視光が、トレイ５１６の２つの対向する表面を実質的に通過することを可能にする光学的に透明な領域を含むことができる。例えば、調理器具５００のユーザは、トレイ５１６の上に食品を配置し、トレイ５１６の下に指示書を配置することができる。ユーザは、指示書にしたがって、特定の食品を所望の場所に直接重ねることができる。トレイ５１６は、上部カメラ５２２がトレイ５１６上に載っている食品の底面図をキャプチャすることを可能にする反射部５１８を含むことができる。
【００５２】
調理器具５００は、気流ベースの冷却システム５２０を含むことができる。気流ベースの冷却システム５２０は、格納容器５０８の反射器部分に直接風を吹きつけて反射器５１１を冷却（例えば、反射コーティングの蒸発防止）し、反射器５１１の性能を向上させることができる。気流を制御することにより、衝突対流加熱（impingement convection heating）を提供することができる。気流ベースの冷却システム５２０は、蒸気を濾過する空気路を有することができ、これにより、調理器具５００のドアが開かれたときに熱い空気が逃げることを防止することができる。空気路はまた、調理器具５００のカメラ（図示せず）の上を通って、カメラのレンズの結露を防止するように構成することができる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、フィラメントアセンブリ５０６から離れてファンを設置することができる。フィラメントアセンブリのピーク波長が、覆い及び／または格納容器５０８を加熱するように構成されているとき、ファンは、チャンバ５０２内の空気を攪拌して、格納容器５０８に隣接する加熱された空気が、食品を調理するためにチャンバ５０２の他の部分に移動することを確実にすることができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、調理器具５００は、パン屑トレイを欠いている。例えば、調理器具５００は、加熱器具を覆う石英または他の耐熱シートを使用して、調理器具チャンバの底部につまずかせる加熱要素が備えられないようにすることができる。耐熱シートは、フィラメントアセンブリ５０６の動作波長において透明であり、加熱要素からの放射を、多くの損失なしに貫通させることができる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、調理器具５００内のコンピューティングデバイスは、調理レシピの指示にしたがってフィラメントアセンブリ５０６を駆動することができる。例えば、コンピューティングデバイスは、特定のピーク波長でフィラメントアセンブリ５０６の少なくとも１つを駆動することができる。特定のピーク波長は、支持トレイ、格納容器５０８（例えば、フィラメントアセンブリの覆い）、特定の種類の食用材料、水分子、またはそれらの任意の組み合わせの材料の励起可能波長に対応することができる。特定のピーク波長を一致させることによって、コンピューティングデバイスは、特定の材料を加熱の対象にすることができる。例えば、コンピューティングデバイスは、加熱要素の少なくとも１つをピーク波長（例えば、ガラストレイの場合３μｍ以上）で駆動することができ、支持トレイは、加熱要素の少なくとも１つから放射される波に対して実質的に不透明である。コンピューティングデバイスは、ピーク波長（例えば、ガラストレイの場合３μｍ〜４μｍ）で、加熱要素の少なくとも１つを駆動することができ、支持トレイは、調理チャンバ内のいかなる有機食品も加熱することなく加熱要素の少なくとも１つから放射される波によって加熱される。
【００５６】
図５Ｂは、様々な実施形態による、線Ａ−Ａ'に沿った図５Ａの調理器具５００の上面断面図である。図５Ｂは、穿孔金属シート５１２Ａ、及びトレイ５１６を露出する穿孔金属シート５１２Ａ内のキャビティを示すことができる。図５Ｃは、様々な実施形態による、線Ｂ−Ｂ'に沿った図５Ａの調理器具５００の上面断面図である。図５Ｃは、トレイ５１６を示すことができる。図５Ｄは、様々な実施形態による、線Ｃ−Ｃ'に沿った図５Ａの調理器具５００の上面断面図である。図５Ｄは、フィラメントアセンブリ５０６を示すことができる。
【００５７】
図６は、様々な実施形態による、調理器具６００の第２実施例の正面断面図である。この第２実施例は、開示された調理器具の様々な実施形態における様々な特徴を示すことができる。第２実施例に関連して説明した特定の特徴、構造、または特性は、第１実施例に含めることができる。説明されているすべての実施例は、他の実施例と相互に排他的ではない特徴を有している。
【００５８】
例えば、調理器具６００は加熱要素を含み、したがって、フィラメントアセンブリ（例えば、集合的に「フィラメントアセンブリ６０６」として、フィラメントアセンブリ６０６Ａ、フィラメントアセンブリ６０６Ｂ、フィラメントアセンブリ６０６Ｃ、及びフィラメントアセンブリ６０６Ｄ）を含む。フィラメントアセンブリ６０６は、上部セット（例えば、フィラメントアセンブリ６０６Ａ、６０６Ｂ、及び６０６Ｃ）が下部セット（例えば、フィラメントアセンブリ６０６Ｄ、及び図示されていない他のフィラメント）から実質的に垂直な角度で長手方向に延びている点で、フィラメントアセンブリ５０６と異なり得る。さらに、フィラメントアセンブリ５０６とは異なり、フィラメントアセンブリ６０６は、互いに均等に離間されていない。
【００５９】
反射器６１１は、フィラメントアセンブリ６０６のそれぞれから離間するように配置することができる。反射器６１１は、反射器５１１のコーティングとは異なり、独立した構造であり得る。反射器６１１は、フィラメントアセンブリ（例えば、したがって、発熱体）から或る距離内に離間させることにより、汚損防止特性を有し、食品のデブリを蒸発させることができる。調理器具６００は、ファン６２０を含むことができる。冷却システム５２０とは異なり、ファン６２０は、フィラメントアセンブリ６０６のいずれにも特に方向付けられていない。
【００６０】
チャンバ６０２は、チャンバ５０２に実質的に類似している。穿孔金属シート６１２Ａ、６１２Ｂは、穿孔金属シート５１２に実質的に類似している。トレイ６１６は、トレイ５１６に実質的に類似しているが、反射部分を含まない。カメラ６２２は、カメラ５２２に実質的に類似している。
【００６１】
図７は、様々な実施形態による、調理器具（例えば、調理器具１００、調理器具２００、及び／または調理器具３００）の加熱システム７００の回路図である。加熱システム７００は、電磁波を生成するように構成された複数の加熱要素（例えば、集合的に「加熱要素７０２」とされる加熱要素７０２Ａ、加熱要素７０２Ｂなど）を含むことができる。各加熱要素は、ピーク波長の範囲で動作するように構成可能である。
【００６２】
交流（ＡＣ）電源回路７０６は、ＡＣ電力線７１０からのＡＣ電力を直流（ＤＣ）電力に供給、パイプ伝達、及び／または変換するように構成される。ＡＣ電力線７１０は、回路遮断器をトリガする前に、最大電力閾値までＡＣ電力を提供する。ＡＣ電源回路７０６は、力率補正（ＰＦＣ）回路を含むことができる。ＡＣ電源回路７０６は、ＡＣ電力線からのＡＣ電力サイクルを２つの半波に分割することができる。
【００６３】
複数のリレースイッチ（例えば、集合的に「リレースイッチ７１４」として、リレースイッチ７１４Ａ、リレースイッチ７１４Ｂなど）は、それぞれ複数の加熱要素７０２に対応し得る。リレースイッチ７１４は、ＴＲＩＡＣスイッチであり得る。ＡＣ電源回路７０６からのＤＣ電力は、対応するリレースイッチがオンに切り替えられると、加熱要素に送られる。制御回路７１８は、複数のリレースイッチ７１４のサブセットをオンにして、リレースイッチを通して引き出される総電力が最大電力閾値以下になるように構成される。制御回路７１８は、最大電力閾値でＡＣ電源を介して提供されるＤＣ電力を単一の加熱要素に集中させるために、単一のリレースイッチを一度にオンにするように構成され得る。制御回路７１８は、プロセッサ（例えば、コンピューティングデバイス２０６）を含むことができる。リレースイッチ７１４は、一方の半波を第１の加熱要素に、もう一方の半波を第２の加熱要素に提供するように、制御回路７１８によって構成され得る。
【００６４】
図８は、様々な実施形態による、調理器具（例えば、調理器具１００）を操作する方法８００を示すフローチャートである。ステップ８０２において、調理器具は、外部電源の実質的に予想される最大電力消費限界（例えば、回路遮断器限界）で、外部電源（例えば、ＡＣ電力系統などのＡＣ電力線７１０）から交流（ＡＣ）電力を引き出すことができる。予想される最大の電力消費は、電力構成要素（例えば、電源２０２）の実装または構成において具体化することができる。例えば、調理器具は、実質的に予想される最大電力消費限界で、外部電源からの入力電流をゲートするように特に選択、構成、または適合される電子構成要素（例えば、電力リレー、トライアック回路、サイリスタ回路など）を含むことができる。
【００６５】
ステップ８０４において、調理器具は、引き込まれたＡＣ電力を供給する電力構成要素（例えば、電源２０２）を介して、調理器具の加熱システム（例えば、加熱要素１１４）に利用可能な最大電力を生成することができる。加熱システムの最大利用可能電力は、外部電源から予想される最大消費電力限界以下である。例えば、加熱システムの最大利用可能電力は、電力構成要素によって消費される総電力（例えば、予想される最大電力消費制限に設定）から、電力構成要素の電力消費と、調理器具の１以上の他の負荷（例えば、コンピューティングシステム、カメラなど）に分配される電力との両方を差し引いたものである。
【００６６】
ステップ８０６において、調理器具は、シーケンスの各ステップが加熱システムに最大利用可能電力を利用するように、調理チャンバの少なくとも片側から、加熱システムの１以上の加熱要素（例えば、加熱要素１１４）を使用して、調理器具の調理チャンバ（例えば、チャンバ１０２）の異なるゾーンの各々を、順番に、指向性を持って加熱することができる。例えば、シーケンスの各ステップは、シーケンスの別のステップにおける第２ゾーンへの指向性の加熱するステップと同一の持続時間及び／または同一の強度での、第１ゾーンへの指向性の加熱するステップを含む。他の実施例では、連続するステップの持続時間または強度が同一である必要はない。いくつかの実施形態では、シーケンス中、調理チャンバ内に食品を保持する調理台は静止したままである。これによって、有利なことに、各ゾーンは、標的とする食品の領域に確実に対応する。
【００６７】
例えば、指向性加熱は、調理台表面で実質的に不均一であり、かつ、少なくとも片側に実質的に平行である平面強度分布を有する電磁波を放射することによって、達成できる。場合によっては、異なる加熱要素／フィラメントアセンブリ（例えば、加熱要素１１４または加熱要素２１８）によって異なるゾーンをそれぞれ標的とすることができる。これらの加熱要素は、異なるゾーン（例えば、調理台１１０またはトレイ５１６などの支持トレイの上の領域）に面する指向性加熱要素であり得る。場合によっては、異なるゾーンを、単一の指向性加熱要素によって（例えば、放射された無線電力をリダイレクトすることによって、または、単一の指向性加熱要素を機械的に回すことによって）それぞれ標的とすることができる。
【００６８】
いくつかの実施例では、加熱システムに複数の加熱要素が存在する。加熱システムは、加熱要素の少なくとも１つを使用して食品を加熱することができる。加熱要素は、無線波（電磁エネルギーなど）を放射することができる。調理器具は、調理器具の少なくとも片側の加熱要素の異なるサブセットを通して交互に作動または回転することによって加熱できる。異なるサブセットは、それぞれ、少なくとも単一の加熱要素を含むことができる。場合によっては、調理器具は、異なる各サブセットを同一のスペクトル放射構成によって少なくとも構成することにより、異なる各サブセットをアクティブにすることができる。場合によっては、サブセットの交替は周期的である（例えば、サブセットのシーケンスを繰り返すことによって）。
【００６９】
調理器具は、放射波のスペクトル分布を指定することによって、加熱要素のスペクトル放射構成を制御することができる。いくつかの実施形態では、調理器具は、異なるスペクトル放射構成を使用して、異なるゾーンを標的とする。いくつかの実施形態では、調理器具は、調理チャンバ内の食品に熱を直接伝達するように構成された放射スペクトルを有する電磁波を放射することによって、食品を加熱する。熱の「直接伝達」は、放射スペクトルの実質的なピーク放射波長を、食品の共振周波数に確実に対応させることによって達成できる。他の種類の加熱には、食品を保持するトレイの加熱または空気の加熱、したがって、間接的な食品の加熱が含まれる。
【００７０】
一実施例では、加熱要素は、等間隔に配置された少なくとも３つの加熱要素を含む。一実施例では、シーケンスの各ステップは、少なくとも１秒間続く。すなわち、調理器具は（例えば、コンピューティングデバイス２０６を介して）、１秒以上の持続時間にわたって同一の電力レベルで各サブセットを駆動し、各サブセットの各標的ゾーンにおいて食品を調理するのに十分な熱を伝達するように構成される。
【００７１】
図９は、様々な実施形態による、異なるモードで食品を調理するために調理器具を操作する方法９００を示すフローチャートである。ステップ９０２において、調理器具のコンピューティングデバイスは、調理器具の１以上の加熱要素を動作させるための駆動ロジックを指定する調理レシピに基づいて熱調整アルゴリズム／プロセスを実行するように構成され得る。
【００７２】
例えば、調理レシピは、どの加熱要素をオンにするかを指定する（例えば、加熱の方向性を制御する）ことができる。例えば、調理レシピは、トレイの下方からの加熱要素をオンにし、トレイの上からの加熱要素をオフにするように指示することができる。この実施例では、調理器具は、レンジトップを再現することができる。調理器具は、様々な方法で食品を加熱することができる。調理器具は、食品を直接加熱するように構成され得る。調理器具は、その内部チャンバ（例えば、そのチャンバ壁及びそのトレイ）を直接加熱し、かつ、その内部チャンバの壁からの黒体のような放射が食用物質を加熱するように構成することができる。明確にするために、黒体のような放射は、加熱要素から放射される無線波の反射ではなく、加熱されている壁から放射される放射／放射物である。黒体のような放射のスペクトル分布は、加熱要素からの反射波のスペクトル分布とは異なる。調理器具は、内部チャンバと食品とを同時に加熱するように構成することができる。内部チャンバ内の加熱された空気は、食品も加熱することができる。調理器具は、加熱された空気の気流を提供することにより、衝突対流式オーブンとして食品を調理するように、さらに構成され得る。低い気流速度では、調理器具を通常の対流式オーブンとして構成することができる。
【００７３】
調理器具内のアイテム（例えば、食品、空気、チャンバ壁、及びトレイ）がそれぞれ１以上の励起可能な波長を有しているので、加熱要素のピーク放射波長を制御することによって、コンピューティングデバイスは、様々なアイテムを特に標的として加熱することができる。アイテムは、複数の励起可能な波長を有することができるので、コンピューティングデバイスは、異なるピーク放射波長を選択することにより、加熱要素によってもたらされる調理速度／効率を制御することができる。
【００７４】
調理器具を適切な動作温度に最初に加熱するとき、そのような調理器具は、電力を過剰に消費しようとし得る。したがって、開示された調理器具は、引き出される電力が一般的な回路遮断器の制限内になるように制限を設けるチョーク回路を含むことができる。例えば、一般的な回路遮断器は、突然の大きなサージに耐えることができるが、１８００ワットを超える場合には、比較的安定した引き込みはできない。チョーク回路は、回路ブレーカのヒューズが切れないように、最初は調理器具を徐々に温めることができる。
【００７５】
ステップ９０４において、コンピューティングデバイスは、低応力モードまたは高速モードのいずれかにしたがって動作するように、熱調整アルゴリズムを構成することができる。ステップ９０６において、コンピューティングデバイスは、調理器具の１以上のセンサからの１以上のフィードバック制御信号をモニタリングすることができる。例えば、フィードバック制御信号は、温度プローブからの温度読み取り信号、光学センサ（例えば、カメラ）からの光学フィードバック信号、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
【００７６】
ステップ９０８において、コンピューティングデバイスは、調理レシピ、及び調理レシピが低応力モードまたは高速モードで動作するように構成されているかどうかに基づいて、食品を調理すべく１以上の加熱要素を駆動することができる。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、フィードバック制御信号にさらに基づいて、１以上の加熱要素を駆動することができる。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、いつ調理を完了し、加熱要素をオフにするかの予測（例えば、加熱軌跡）を計算することができる。いくつかの実施形態では、加熱要素の制御は動的であり（例えば、温度プローブまたはカメラからのフィードバック制御信号に基づいて）、したがって、完了時間は明らかではない。
【００７７】
ステップ９１０において、コンピューティングデバイスは、加熱要素への電力をオフにすることができる。ステップ９１２において、コンピューティングデバイスは、調理レシピが低応力モードまたは高速モードのどちらであるように構成されているかにしたがって、熱調整アルゴリズムの完了インジケータをいつ提示するか決定することができる。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、フィードバック制御信号に基づいて完了インジケータをいつ提示するか（例えば、光学センサにしたがって焼き付けが「視覚的に」行われたとき、または、食品が特定の期間にわたって特定の温度に達したとき）決定することができる。
【００７８】
高速モードでは、完了インジケータが提示されたときに調理器具から食品を取り出す必要がある（例えば、そうでない場合には、食品を加熱し過ぎている）。低応力モードでは、予め設定された時間範囲内に取り出すことができる（例えば、提示直後から３０分以内、または、提示直後から２〜３時間以内）。
【００７９】
いくつかの実施形態では、高速モード下で、調理器具は、コンピューティングデバイスが加熱要素への電力をオフにしたときに完了インジケータを提示することができる。いくつかの実施形態では、低応力モード下で、コンピューティングデバイスは、コンピューティングデバイスが加熱要素への電力をオフにした後、一定時間、完了インジケータを提示することができる。例えば、加熱要素への電力がオフにされた後、調理器具のトレイ及び／またはチャンバ壁は黒体のような放射源のままである。内部の空気もまだ高温である。低応力モード下では、コンピューターデバイスは、コンピュータ化されたモデルを使用して黒体放射体及び熱風のシミュレーションを行い、食品の加熱軌跡を計算／予測することができる。コンピューティングデバイスは、黒体放射が十分に減衰し、熱気が冷却される時点に加熱軌跡が一度到達すると、完了インジケータを提示することができ、これにより、食品が予め設定された時間にわたってチャンバ内に残っていても、食品が過度に調理されたり古くなったりしない。
【００８０】
プロセスまたは方法は所与の順序で提示されるが、代替実施形態では、複数のステップを含むルーチンを実行するか、複数のブロックを有するシステムを異なる順序で採用してもよく、一部のプロセスまたはブロックは、代替物またはサブコンビネーションを提供するために、削除、移動、追加、細分化、結合、及び／または変更されてもよい。これらのプロセスまたはブロックはそれぞれ、様々な方法で実装され得る。さらに、プロセスまたはブロックは、時系列で実行されているように示されている場合があるが、これらのプロセスまたはブロックは、代わりに並列で実行されてもよく、異なる時間に実行されてもよい。プロセスまたはステップが値または計算に「基づいている」場合、プロセスまたはステップは、少なくともその値またはその計算に基づいていると解釈される必要がある。
【００８１】
本開示のいくつかの実施形態は、上記のものに加えて、またはその代わりに、他の態様、要素、特徴、及びステップを有する。可能性のあるこれらの追加及び置換は、本明細書の残りの部分で説明されている。「様々な実施形態」または「いくつかの実施形態」への本明細書における言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。代替実施形態（例えば、「他の実施形態」として参照される）は、他の実施形態と相互に排他的ではない。さらに、いくつかの実施形態に示され、かつ他の実施形態に示されなくてもよい、様々な特徴が説明されている。同様に、いくつかの実施形態の要件であり得るが、他の実施形態ではあり得ない、様々な要件が説明されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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