烹饪装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种烹饪装置及其控制方法，并且更具体地，涉及一种通过非接触式和非侵入式方法测量食物并且向用户提供测量的温度信息的烹饪装置及其控制方法。

背景技术：

烹饪装置是用于烹饪食物的电子设备。烹饪装置包括：利用通过直接燃烧燃料产生的热量的燃气灶、利用由电阻或感应电流产生的热量的电灶、利用通过向食物辐照微波而通过分子碰撞和旋转产生的摩擦热量的微波炉以及使用通过加热封闭空间中的空气产生的热空气的烤箱等。

用于烹饪的消费电子领域的进步不仅引起了提供用于安全烹饪的热源，而且还引起了提供根据用户输入的设置按照预定过程自动烹饪食物的功能。

然而，传统上，在烹饪装置中，食物的烹饪程度倾向于由进行烹饪的厨师的能力决定。换句话说，厨师仅基于厨师的经验来确定食物是否充分烹饪。如果厨师希望知道食物的温度，则厨师将温度计放在正被加热的食物上并且测量温度。在这种情况下，存在下述问题：食物的外观被破坏，并且它不能用在必须是气密的烤箱等中。

另外，由于自动烹饪功能在不考虑食物的组成和大小的情况下执行均匀烹饪，因此难以获得用户所期望的烹饪食物。此外，日益复杂且数量增加的自动烹饪功能(诸如发酵、快速解冻、加热和干燥等)导致难以达到而不是便于使用。

技术实现要素：

技术问题

本发明旨在解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种通过非接触式和非侵入式方法测量食物的温度并且向用户提供测量的温度信息的烹饪装置及其控制方法。

技术方案

为了实现本发明的上述目的，公开了一种用于加热待烹饪物质的烹饪装置。该装置包括：发射天线，用于采用波束成形的电磁波辐照待烹饪物质；接收天线，用于接收从待烹饪物质反射的反射波；以及控制器，基于辐照待烹饪物质的电磁波被不同地反射的属性，确定与接收的反射波相对应的待烹饪物质的温度。

控制器基于根据待烹饪物质的温度而改变的待烹饪物质的阻抗和所辐照的电磁波被不同地反射的属性来确定与接收的电磁波相对应的待烹饪物质的温度。

控制器使用所辐照的电磁波与接收的反射波的振幅比来计算介电常数以确定待烹饪物质的阻抗，并且确定与计算的介电常数相对应的待烹饪物质的温度。

发射天线辐照带宽大于或等于500MHz的电磁波，其中，控制器基于吸收电磁波的带宽根据构成待烹饪物质的成分而不同的属性、通过对接收的反射波的频率分析来确定待烹饪物质的成分，并且基于电磁波根据待烹饪物质的温度和待烹饪物质的成分被不同地反射的属性来确定与确定的待烹饪物质的成分相对应的待烹饪物质的温度。

发射天线是排列有多个天线元件的阵列天线，并且控制器改变多个天线元件中的每个辐射的电磁波的相位并且辐照波束成形的电磁波。

控制器操纵波束成形的电磁波的方向性，并且当通过操纵接收从不同空间反射的反射波时，基于接收的反射波感测待烹饪物质的位置、大小和形状中的至少一个。

该装置还可以包括显示器，显示包括烹饪状态信息的屏幕，其中，控制器基于接收的反射波来确定待烹饪物质的局部温度，并且可视地显示确定的局部温度。

发射天线为多个，多个发射天线沿着烹饪室的内壁并排布置在不同位置处，并且控制器控制多个发射天线以依次在不同位置处辐照波束成形的电磁波，基于根据电磁波依次接收的反射波中的每个来检测烹饪室的形状，以及通过组合烹饪室的多个检测的形状中的形状来检测待烹饪物体的位置、大小和形状中的至少一个。

烹饪装置还可以包括通信器，被配置为与远处的用户终端进行通信，其中，控制器将待烹饪物质的烹饪状态信息发送到用户终端。

烹饪装置还可以包括加热部分，包括在烹饪室上的辐照预设微波的磁电管或通过电阻辐照热量的加热线中的至少一个，其中，如果确定的待烹饪物质的温度达到预设温度，则控制器停止加热部分。

根据示例性实施例，一种烹饪装置的控制方法，该烹饪装置加热待烹饪物质，该方法包括：采用波束成形的电磁波辐照待烹饪物质；接收从待烹饪物质反射的反射波；以及基于所辐照的电磁波与接收的反射波相对应的特性来确定与接收的反射波相对应的待烹饪物质的温度。

所述确定可以包括：基于根据待烹饪物质的温度而改变的待烹饪物质的阻抗和所辐照的电磁波被不同地反射的属性来确定与接收的电磁波相对应的待烹饪物质的温度。

所述确定可以包括：使用所辐照的电磁波与接收的反射波的振幅比来计算介电常数以确定待烹饪物质的阻抗，并且确定与计算的介电常数相对应的待烹饪物质的温度。

所述辐照可以包括：辐照带宽大于或等于500MHz的电磁波，其中，所述确定包括基于吸收电磁波的带宽根据构成待烹饪物质的成分而不同的属性、通过对接收的反射波的频率分析确定待烹饪物质的成分，并且基于电磁波根据待烹饪物质的温度和待烹饪物质的成分被不同地反射的属性来确定与确定的待烹饪物质的成分相对应的待烹饪物质的温度。

所述辐照可以包括：改变多个天线中的每个辐射的电磁波的相位并且辐照波束成形的电磁波。

所述控制方法还可以包括：操纵波束成形的电磁波的方向性，并且当通过操纵接收反射波时，基于接收的反射波检测待烹饪物质的位置、大小和形状中的至少一个。

在这种情况下，所述确定可以基于接收的反射波来确定待烹饪物质的局部温度，并且可视地显示感测的食物的形状和确定的局部温度。

所述控制方法还可以包括：控制沿着烹饪室的内壁并排布置在不同位置处的多个发射天线，使得发出依次辐照在不同位置处的波束成形的电磁波。基于根据辐照的电磁波依次接收的反射波中的每个来感测烹饪室的形状，并且可以通过组合感测的烹饪室的多个形状来检测食物的位置、大小和形状中的至少一个。

所述控制方法还可以包括：将食物的烹饪状态信息发送到远处的用户终端。

所述控制方法还可以包括：当烹熟的食物的温度达到预设温度时，停止用于对烹熟的食物进行烹饪的微波或热量的发射。

有益效果

根据以上各种实施例的烹饪装置及其控制方法可以实现以下效果。

本公开的烹饪装置可以通过非接触式和非侵入式方法测量食物的温度来保持食物的外观。

此外，烹饪装置可以测量食物的深度部分以及外表面的温度。

此外，烹饪装置可以掌握食物的组成、形状和大小，并且根据烹饪食物的状态和食物的特性向用户提供烹饪功能。

附图说明

图1是示出根据示例性实施例的烹饪装置的外观的图，

图2是示出根据示例性实施例的烹饪装置的配置的框图，

图3是描述图2的烹饪装置的详细配置的框图，

图4是示出用于描述PAA的PAA的逻辑结构的图，

图5是描述平面波和反射波的电磁特性的图，

图6是根据频率不同的食物的温度示出食物的介电常数的曲线图，

图7是示出根据电磁波的波/频率而改变的水的介电常数的曲线图，

图8是示出波束成形的电磁波的扫描方法的图，

图9是示出根据示例性实施例的用于扫描和形状检测的方法的图，

图10是示出根据另一示例性实施例的烹饪装置的配置的框图，

图11是示出用于提供烹饪状态信息的方法的示例的图，

图12是根据示例性实施例的描述使用烹饪装置烹饪食物的情景的时间线，以及

图13是根据示例性实施例的描述控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。在本发明的以下描述中，并入本文的已知功能和配置的详细描述在其可能使得本发明的主题有些不清楚时，其将被省略。

图1是示出根据示例性实施例的烹饪装置的外观的图。

参照图1，烹饪装置100包括外壁10、控制面板20、烹饪室30和门40。烹饪装置100的烹饪室30包括微波产生单元50、加热单元60、热空气烤箱孔70以及设置在内壁上的发射天线110和接收天线120。

外壁10形成烹饪装置100的外观，并且在内部具有机械室(未示出)和烹饪室30。外壁10由耐用材料制成，并具有在打开的一侧铰接的门40。

控制面板20设置在烹饪装置100的前表面上。控制面板20包括用于输入用于驱动和设置烹饪装置100的命令的输入单元和用于向用户提供信息的显示器。具体地，控制面板20通过感测用户的触摸的传感器或者包括物理按钮的输入单元来接收用户的操作，并且使用至少一个有源/无源矩阵显示器和发光二极管向用户提供信息，诸如电力、在烹饪、自动烹饪菜单、设置时间等。

门40铰接到主体以打开和关闭。为了保持关闭状态，可以包括闩锁。门40可以包括用户可以抓握的手柄。

烹饪室30是食物位于烹饪装置100内部的位置。烹饪室30可以包括如下所示的用于烹饪食物的配置。

微波产生器50可以包括：产生微波的磁电管、对处理微波朝向食物的波导以及搅拌微波的搅拌器。

加热部分60包括面向食物所在侧的加热线。

尽管未示出，但是烹饪装置200还可以包括喷射从供水装置供应的水的蒸汽喷射器。

热空气烤箱孔70产生循环风。如在上述配置中所示，图1所示的烹饪装置100是微波炉和蒸汽烤箱相结合的设备。

另一方面，烹饪室30包括一个或多个发射天线110和接收天线120。发射天线110和接收天线120发送和接收电磁波。发射天线110和接收天线120可以在放置食物的方向上发射电磁波和/或接收反射的电磁波。将参照以下附图更详细地描述使用发射天线110和接收天线120的功能。

图2是示出根据示例性实施例的烹饪装置的配置的框图。

参照图2，烹饪装置100包括发射天线110、接收天线120和控制器130。

发射天线110辐照电磁波。具体地，发射天线110辐照电磁波。在此，辐照的电磁波可以是波束成形到食物的电磁波。

波束成形(BF)技术是发送无线信号的技术，它将信号的大小和方向集中到特定的空间。这是提高信号传输距离和效率然后改进以全向方式发射信号的天线的技术。

发射天线110可以是排列有多个天线元件的阵列天线。具体地，发射天线110可以由能够改变相位的多个天线元件构成。稍后将参照图4给出详细描述。

发射天线110可以发射具有500MHz或更大的带宽的电磁波。具体地，发射天线110可以被实现为超宽带(UWB)天线。超宽带天线通过在宽频带上用电磁波辐照食物，能够根据频率掌握不同食物的反射特性。

在另一个实施例中，发射天线110可以被实现为发射多个频带的电磁波的多频天线。在另一个实施例中，发射天线110可以改变要发射的电磁波的频率，并且可以在控制器130的控制下以预设的扫描速率从开始频率到结束频率改变频率，并且执行辐照电磁波的频率扫描。

接收天线120接收电磁波。具体地，接收天线110接收反射波，这意味着向食物辐照的电磁波被食物击中并且被反射。

在图2中，接收天线120和发射天线110被示出为分立的独立块。然而，接收天线120和发射天线110不限于两个分开的天线。发射天线120和接收天线130可以被实现为能够执行接收和发送两者的一个天线。

控制器130控制烹饪装置100的每个配置。具体地，控制器130可以控制发射天线110和接收天线120来估计食物的温度。

控制器130可以确定与所接收的反射波相对应的食物的温度。具体地，控制器130可以基于根据食物的温度不同地反射的食物辐照的电磁波的特性，根据所接收的反射波的特性来确定食物的温度。

材料具有随温度而变化的电磁特性。具体地，食物根据温度具有不同的介电常数。该介电常数影响电磁波的传输和反射特性。另外，根据构成物质的组分，物质具有独特的电磁特性。因此，当烹饪装置100确定食物的介电常数时，它可以间接地估计食物的组成和温度。

控制器130基于根据食物的阻抗和根据食物的温度而改变的食物的阻抗被不同地反射的电磁波的特性来确定与所接收的反射波相对应的食物的温度。也就是说，即使辐照相同的电磁波，控制器130也可以从由于取决于食物的温度的食物的阻抗接收到不同反射波的特性来估计食物的温度。换句话说，阻抗是电场与磁场的比值，它与材料介电常数的平方根成反比。

在示例性实施例中，为了计算阻抗，控制器130可以使用发射天线110作为输入端口并且接收天线120作为输出端口来计算2端口S参数。

在此，控制器130可以使用电磁波和接收到的反射波的振幅比来计算食物的介电常数，并且确定与所计算的介电常数相对应的食物的温度。稍后将参照图5来描述其更详细的描述。

控制器130可以控制多个天线元件的电磁波的相位，以用于由阵列天线实现的发射天线110的波束成形。控制器130可以控制从多个天线元件发射的电磁波的相位和振幅中的至少一个以形成空间多路复用波束。这种波束成形允许将局域化的电磁波辐照到食物表面以及深部的特定位置。

控制器130包括用于执行阻抗计算和波束成形的至少一个处理器。这将参照图3来描述。

控制器130包括用于存储要用于温度估计的各种信息的存储单元。存储位置存储在控制器130估计温度时要使用的实验获取的数据。具体地，控制器130存储由每种食物和/或原料(例如，水分、脂肪、蛋白质和碳水化合物)反射的电磁波的反射特性，以便掌握在即将烹饪之前的初始状态下食物的组成。反射特性可以被称为反射损耗、传播损耗、电磁波吸收模式等。控制器130可以参考存储查找表(LUT)的存储位置，查找表(LUT)总结食物类型的大小和每个温度的反射波，以掌握与接收的反射波相对应的食物的温度。

上述烹饪装置可以通过非接触式和非侵入式方法来测量食物的温度。

图3是描述图2的烹饪装置的详细配置的框图。

参照图3，图2的控制器130包括微处理器310、波束成形逻辑硬件320和RF芯片330。

微处理器310控制波束成形逻辑硬件320。具体地，微处理器310可以向波束成形逻辑硬件320发送关于烹饪室30中希望将电磁波到该处的位置的信息。

另外，微处理器310控制RF芯片330。具体地，微处理器310可以向包括用于驱动阵列天线110的电磁波发射的驱动器的RF芯片330发送指示开始驱动的信号。在此，微处理器310可以向RF芯片发送与电磁波特性集有关的信号，诸如电磁波的带宽、频率扫描的范围、电磁波的振幅等。

波束成形逻辑硬件320使用阵列天线110的阵列天线元件的地址信息来估计用于来自阵列天线110的波束成形的每个天线元件的放大幅度和/或相位(或延迟)值。

RF芯片330向阵列天线110发送根据接收的设置信息辐照EM波的电信号。

烹饪室30的发送侧(Tx)阵列天线110将波束成形的电磁波辐照到食物90的一部分。

接收器侧(Rx)阵列天线120接收从食物90反射的波束成形的电磁波的反射波。阵列天线120将接收的反射波的电信号发送到RF芯片330。

RF芯片330向微处理器310发送与经过滤波和数字转换的反射波的特性有关的信息。

微处理器310将设置辐照电磁波的特性的信息和接收的反射波的分析特性进行比较，以计算用于局部辐照在食物上的位置90的阻抗。然后，微处理器310根据存储在存储器(未示出)中的温度估计与基于鸡肉的阻抗信息计算的阻抗相对应的温度作为用波束成形的电磁波辐照的局部部分90的温度。

烹饪装置可以通过非接触和非侵入方式测量待烹饪物质的温度。

图4是示出用于描述PAA的PAA的逻辑结构的图。

参照图4，相控阵天线(PAA)包括多个天线元件410-1、410-2、410-3、...、410-N。图4的PAA是线性阵列天线，并且多个天线元件410-1、410-2、410-3、...、410-N排成一行。在另一个实施例中，PAA可以是平面阵列天线，其中，多个天线元件垂直地和水平地布置。连接到多个天线元件410-1、410-2、410-3、...、410-N中的每个的逻辑块是相同的。在以下描述中，以第一天线元件410-1为代表描述逻辑结构。

图4中的PAA包括用于辐照电磁波的Tx模式和用于接收反射波的Rx模式。PAA包括用于控制Tx模式的Tx块490和用于控制Rx模式的Rx块470。切换块420表示切换Tx模式和Rx模式的逻辑。

在Rx模式中，通过天线元件410-1接收的信号通过低噪声放大器(LNA：430)被输入到波束成形器。LNA 430放大接收的弱电磁信号并且降低噪声。

波束成形器包括可变放大器440和移相器450。可变放大器440放大接收信号的振幅并且可以改变通过控制放大的振幅。移相器450可以调整接收信号的相位偏移的程度。

从每个天线单元410-1、410-2、410-3、...、410-N接收的信号从积分器460收集并且输入到Rx块470。

在Tx模式中，Tx模块490生成电子信号以生成要通过每个天线元件410-1、410-2、410-3、...、410-N发送的电磁波并且将该信号发送到波束成形器。

使得波束成形到期望的位置的波束成形器将放大到可变放大器440的信号并且将改变到相位转换器450的相位以到达天线元件410-1、410-2、410-3、...、410-N。

图4示出使用模拟波束成形器的PAA，但是本发明不限于此。在实际实现中，PAA可以形成数字波束成形器(DBF)。数字波束成形器可以包括RF晶体管、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、数字I/Q解调器和数字信号处理器。

PAA可以用作图2和图3的发射天线110和接收天线120。通过控制器130的控制，PAA能够接收和发送具有空间取向的电磁波。

图5是描述平面波和反射波的电磁特性的示图。

参照图5，入射波540朝向边界表面530入射在第二介质520上。

第一介质510具有介电常数ε₁。第二介质520具有介电常数ε₂。入射波540在第一介质510中沿ki方向传播。入射波540由具有方向z和时间t作为变量的电场分量E_i和磁场分量H_i组成。

入射到第二介质520中的入射波540只有一部分被透射，而其余部分被反射。传播到第二介质520中的透射波530通过由电场E_t和磁场H_t组成的波矢k_t表示。反射波550与入射波540相位相差180度，通过由电场E_r和磁场H_r组成的波矢k_r表示。

为了便于解释，假设入射波540的波矢k_i的方向垂直于第一介质510和第二介质520彼此接触的边界表面530。因此，k_t与k_i平行，而k_r与k_i方向相反。入射波540被定义为平面谐波。

在上述条件下，入射波、反射波和透射波中的每个的电磁波可以由以下两个波动等式来表示。

[等式1]

[等式2]

[等式3]

在此，A_i是入射波540的振幅，B_r是反射波550的振幅。垂直入射时的反射系数Γ被定义为入射波与反射波的振幅的比率。

[等式4]

通过近似(μ/μ0＝1)磁导率μ为1，折射率n的平方与ε相同，并且获得以下等式。

[等式5]

在此，n＝n₂/n₁，ε＝ε₂/ε₁

介电常数如下所示。

[等式6]

在此，当第一介质510是自由空间时，ε₁＝ε₀＝1，并且ε＝ε₂。因此，食物的介电常数可以根据辐照到食物的电磁波的振幅与来自食物的反射波的振幅的比率(反射率R＝|Γ|²)来计算。

图6是按照根据频率不同的食物的温度示出食物的介电常数的曲线图。

参照图6，图6(a)表示根据以300MHz、915MHz和2450MHz的不同频率辐照电磁波时的温度的火鸡肉汁、火鸡肉和烹熟火鸡肉的介电常数K'。

另外，图6(b)是表示根据以300MHz、915MHz、2450MHz的不同频率下对牛肉肉汁、生牛肉、烹熟牛肉等辐照电磁波时的温度的介电常数K'的曲线图。

首先，当按照烹饪对象分析图6(a)的曲线图时，火鸡肉汁、火鸡肉和烹熟火鸡肉的介电常数彼此不同，并且介电常数根据各温度而变化的趋势具有不同的斜率。

可以确认，介电常数根据电磁波的频率而变化。在所有三种食物中，频率越低，介电常数越高。然而，在特定温度下介电常数随频率增加而降低的程度依赖于食物。

即，近似于随温度变化的介电常数的曲线图依赖于所辐照的电磁波的频率而不同。在45℃的火鸡肉汁中300MHz电磁波估计的介电常数与915MHz电磁波估计的介电常数之间的差值小于915MHz电磁波估计的介电常数与2450MHz电磁波估计的介电常数之间的差值。采用300MHz和915MHz电磁波辐照后65℃烹熟火鸡肉和火鸡肉的肉汁的估计介电常数几乎相同。

从图6(b)的曲线图的相同观点来看，牛肉肉汁、牛肉生肉和烹熟牛肉各自具有比图6(a)的火鸡菜肴更大的介电常数。此外，牛肉生肉的介电常数随着温度迅速下降，但即使温度升高，烹熟牛肉的介电常数也不会发生很大变化。

同时，如果辐照的电磁波的频率较低，则每种牛肉的介电常数较高。

当烹饪装置100基于上述曲线图特性以宽频带中的相同振幅的电磁波辐照食物时，可以根据在频带上接收到不同振幅的反射波的特性(即，随着烹饪进行时温度升高，在特定频率下计算的介电常数不同地降低的特性)来掌握哪些食物将被烹饪。

另外，通过在烹饪开始时辐照超宽带电磁波而计算的各种介电常数(类似地，阻抗)允许我们掌握待烹饪的食物。介电常数根据被掌握的食物的温度变化而变化的特性使得能够随着烹饪进行掌握与变化的介电常数相对应的温度。

通过图6可以掌握的上述与频率和介电常数有关的特性可以通过实验进行分析并作为数据存储在存储器中。

图7是示出根据电磁波的波/频率而变化的水的介电常数的曲线图。

参照图7，一起示出了水的介电常数的实数ε_R 710和虚数ε_I 720的曲线图。从较低频率到较高频率，ε_R 710逐渐降低。

0℃的水对低频电磁波具有最大的介电常数，但从3Ghz急剧下降并且从30GHz起趋于接近零。然而，对于低频电磁波，100℃的水具有最低的实介电常数，但介电常数在30G Hz时开始下降。

对于虚数的介电常数ε_I 720，水的温度越低，峰值到达的频率越低，而温度越高，峰值到达的频率越高。

如上所述，为了根据包含在大部分食物中的水频率介电常数的特性来估计食物的温度，应理解必须检验具有宽频带的电磁波。

图8是示出波束成形电磁波的扫描方法的示图。

在图8(a)中，发射天线10通过曲折形图案或光栅扫描图案沿正面方向扫描食物放置的位置。

在图8(b)中，发射天线110从中心增加半径，并以螺旋图案扫描食物位于前表面上的位置。

除了上述两个扫描操作之外，发射天线110可以使用可以检测食物的整个空间的各种模式辐照波束成形的电磁波。

图9是示出根据示例性实施例的用于扫描和形状检测的方法的图。

参照图9，发射天线110'包括来自多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N的波束成形的电磁波920。具体地，发射天线110'布置在烹饪室30的上表面的多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N并且执行扫描以朝向分束器80在各种空间中辐照波束成形的电磁波920。在一个实施例中，发射天线110'可以包括能够在多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N移动的水平轨道以及用于辐照波束成形电磁波920的线性阵列天线。在另一个实施例中，发射天线110'可以包括分别布置在多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N的多个线性阵列天线。

从多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N发射的电磁波920被传输到在烹饪室30的底板中的盘子和食物80并且由接收天线120接收。具体地，接收天线120可以接收从盘子和食物80的位置反射的与从多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N辐照的电磁波920相对应的反射波。在示例性实施例中，发射天线120可以以耦合到接收天线110'的单结构来实现。

控制器130可以控制发射天线110'，使得发射天线110'在多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N顺序地接收波束成形的电磁波。在一个实施例中，控制器130可以顺序地将线性阵列天线移动到多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N。在另一个实施例中，可以控制在多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、910-N中并排布置的天线阵列110'以照亮波束成形的电磁波920。

控制器130基于接收的反射波来检测多个形状930-1、930-2、...、930-N。具体地，控制器130可以基于接收的反射波的反射位置和方向，相对于烹饪室30的底部检测多个形状930-1、930-2、...、930-N。在此，响应于与顺序接收的反射波相对应的电磁波920，相对于感测的烹饪室30的底部的多个形状930-1、930-2、...、930-N被划分成多个位置910-1、910-2、910-3、910-4、910-5、...、和910-N。

为了检测烹饪室30的底部的形状，控制器130可以使用飞行时间(ToF)和到达方向(DoA)中的至少一个。除了ToF和DoA之外，可以将可以使用雷达检测物体的形状的技术应用于烹饪装置100。

控制器130组合多个感测的形状930-1、930-2、...、930-N以生成一个形状940。控制器130可以将生成的形状940提供给用户，使得用户可以掌握关闭的烹饪室30的内部。在一个实施例中，上部烹饪室30的底部处的盘子可以是构成烹饪装置100的烹饪器具(例如，转盘)。控制器130可以从生成的形状940确定食物的位置、尺寸和形状。

图10是示出根据另一示例性实施例的烹饪装置的配置的框图。

参照图10，烹饪装置100'包括发射天线110、接收天线120、控制器130、显示器140、通信器150和操作器160。

发射天线110辐照波束成形的电磁波，并且接收天线120接收从食物反射的反射波。发射天线110和接收天线120的操作和配置与图2的发射天线110和接收天线120相同，并且不再进一步描述。

显示器140显示包括用于设置烹饪装置100'的UI或烹饪状态信息的屏幕。具体地，显示器140可以显示提供关于烹饪进度、烹饪食物的程度、烹饪装置100的设置状态等的信息的屏幕。

显示器140可以被实现为各种显示面板，诸如液晶显示面板(LCD面板)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)、真空荧光显示器(VFD)、场发射显示器(FED)和电致发光显示器(ELD)。

通信器150执行与外部设备的通信。具体地，通信器150可以将烹饪信息发送到外部装置并且执行通信以接收用户命令。外部设备可以是用于监视和管理家庭网络系统的多个设备的便携式终端设备或家庭服务器。

通信器150可以包括各种通信芯片，诸如Wi-Fi芯片、蓝牙芯片、NFC芯片、无线通信芯片等。在此，Wi-Fi芯片、蓝牙芯片和NFC芯片可以分别使用WiFi方法、蓝牙方法和NFC方法来执行通信。

操作器160接收用户的操作。更具体地，操作器160可以接收用于驱动和设置烹饪装置100的用户操作。操作器160可以包括一个或多个按钮构件，轻推转盘等。另外，操作器160可以被实现为与显示器150的显示面板耦合以感测用户的触摸操作的触摸传感器。

控制器130控制烹饪装置100的每个配置。具体地，控制器130可以基于接收的反射波来确定食物的温度。

控制器130基于接收的反射波来确定烹饪状态。具体地，控制器130不仅可以确定食物的温度，而且可以确定与烹饪食物有关的状态。例如，控制器130可以确定烹饪时间、烹饪室内部的形状、食物的位置和大小等。

控制器130可以在显示器150上显示检测的烹饪室的形状。另外，控制器130可以在显示器150上显示所确定的食物温度。在这种情况下，控制器130可以可视地显示食物的温度以及烹饪室的形状。稍后将参照图11来描述其更详细的说明。

控制器130通过通信器150将感测的烹饪状态信息发送到外部设备。例如，控制器130可以以预定间隔向用户终端发送包括烹饪的开始/完成、烹饪时间、目标温度、烹饪进程等的烹饪状态信息。

如上所述，根据示例性实施例的烹饪装置100'可以向远处的用户实时通知烹饪信息、可视地表示烹饪信息以及将该信息提供给用户。

图11是示出用于提供烹饪状态信息的方法的示例的图。

参照图11，烹饪装置100'包括前表面上的操作器160和门40上的显示器140。显示器140显示图像1110，其可视地显示烹饪室内食物的形状和感测的温度。

具体地，由显示器140显示的屏幕包括以图形方式表示在烹饪室中烹饪的食物的形状的图像。然后，食物的形状被着色以对应于感测的温度。例如，食物图像可以显示类似于用热红外相机拍摄的热图像的食物图像。

烹饪装置100'将烹饪状态信息发送到用户终端设备1120。接收烹饪状态信息的用户终端1120显示实时更新的烹饪状态信息。用户终端设备1120显示包括食物烹饪图像1130、烹饪时间1140和感测的温度信息1150的屏幕。食物烹饪图像1130可以与显示器140上显示的图像1110相同。烹饪时间1140可以是从用户通过操作单元160开始烹饪起经过的时间。温度信息1150可以包括用户通过操作器160设置的目标的设定温度和当前感测的食物的温度。

根据前述示例性实施例的烹饪装置可以可视地检查烹饪装置内的食物的烹饪状态并且通过通信从远处检查烹饪状态和设置。

图12是描述根据示例性实施例的使用烹饪装置烹饪食物的情景的时间线。

参照图12，用户打开烹饪装置1205的门并且将食物放入烹饪室1210。

当食物被放入烹饪室1210时，烹饪装置感测食物1215的初始状态，诸如食物的位置、食物的大小和初始温度。在此，烹饪装置可以在使用发射天线控制波束成形的宽带电磁波的方向性的同时扫描烹饪室内部的形状。此外，烹饪装置可以使用接收的反射波来计算食物的阻抗(或介电常数)，并且基于计算的阻抗来确定食物的类型和相对应的温度。

用户关闭烹饪室1220的门并且通过操作器输入1225所需的烹饪设置。烹饪装置根据用户的输入设置自动烹饪1230。例如，用户通过操作器输入解冻，烹饪装置将解冻温度设定为目标温度，根据食物的检测体积和初始温度计算出直到解冻完成的估计时间和加热量。设置信息可以通过显示器显示给用户。

检查显示的设置信息的用户按下操作器的开始1235按钮。接收通过用户输入的开始命令的烹饪装置开始烹饪。

烹饪装置周期性地感测烹饪期间的烹饪状态1240。具体地，烹饪装置可以使用周期性地波束成形的电磁波执行扫描操作以确定食物的温度。食物的温度可以是食物内部位置的温度和表面的局部位置处的温度。此外，烹饪装置可以判断随着烹饪进行而变化的食物的水量和油量的变化。

烹饪装置可以通过显示器显示检测的烹饪状态的信息。用户可以通过显示的信息连续检查变化的烹饪状态。

当确认的烹饪状态达到期望条件1250时，用户可以停止烹饪装置的操作。可选地，当达到自动设置完成条件时，烹饪装置可以自动停止操作1250。在一个示例中，操作的中断可以包括切断发射微波的磁电管的电力供应或切断发热的热线。

在烹饪开始后，当用户重新打开门并且取出食物时，烹饪装置确定烹饪完成1255。此时，烹饪装置可以获知烹饪食物的进度信息，直到烹饪完成。例如，烹饪装置可以学习用户经常使用的设置和用户喜欢的加热程度。之后，当选择相同食物的烹饪菜单时，可以根据检测的食物的体积和初始温度来执行适合于用户的烹饪。

上述烹饪装置的情景是示例性的情景，并且用户的输入操作的操作顺序和烹饪装置侧的确定和设置的顺序可以不同。例如，在通过紧接用户输入1225之后开始按钮的按钮输入1235接收到烹饪开始命令之后，烹饪装置可以执行初始状态检测1215和自动烹饪设置1230。

图13是描述根据示例性实施例的控制方法的流程图。

参照图13，控制方法首先辐照波束成形的电磁波(S1310)。具体地，烹饪装置将对任意空间具有方向性的波束成形的电磁波辐照到烹饪室内部。波束成形的电磁波可以由阵列天线产生。波束成形的电磁波可以是具有500MHz或更大带宽的宽带电磁文件。

接下来，接收从食物反射的反射波S1320。具体地，烹饪装置可以通过接收天线接收由对食物辐照的电磁波反射的反射波。

另外，控制方法基于根据食物的温度被不同地反射电磁波的特性来确定与接收的反射波相对应的食物的温度S1330。具体地，由于辐照的电磁波依赖于食物的温度而变化的反射率，即，介电常数的变化，因此烹饪装置可以基于接收的不同振幅的反射波来确定与接收的反射波相对应的食物的温度。更具体地，烹饪装置可以使用发送/接收天线作为输入/输出端口计算烹饪室内的阻抗，并且通过参考预先存储在数据库中的查找表来确定与计算的阻抗相对应的温度。

在此，烹饪装置可以使用波束成形的电磁波扫描烹饪室的内部，并且可以检测烹饪室的形状。此外，烹饪装置可以通过辐照宽带的电磁波来通过接收的反射波的频率分析来确定食物的组成。

上述控制方法可以进一步包括附加步骤。具体地，烹饪装置可以基于接收的反射波来感测食物的大小、位置和形状中的至少一个。在这种情况下，烹饪装置可以通过显示器显示通过组合在多个位置处感测的多个形状而掌握的烹饪室的形状。另外，烹饪装置可以可视地指示判断的食物的局部温度。然后，烹饪装置可以将烹饪设置信息、烹饪状态信息等传送到外部设备。

如上所述的烹饪装置的控制方法可以通过非接触式/非侵入式方法来测量食物的温度。如图13所示的控制方法也可以在还包括图2和图10的烹饪装置的烹饪装置中执行。

非临时性计算机可读介质是指半永久地存储数据并且可由装置读取的介质。具体地，上述各种应用或程序可以存储在非临时性计算机可读介质中，诸如压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、硬盘、蓝光盘、通用串行总线(USB)、存储卡、ROM等，并且可以被提供。

前述示例实施例和优点仅仅是示例，并且不被解释为限制性的。本教导可以容易地应用于其他类型的装置。此外，示例性实施例的描述旨在是说明性的，而不是限制权利要求的范围，并且对于本领域技术人员来说许多替代、修改和变化将是明显的。