KR20230165613A - 스마트 조리기기 및 이를 위한 레시피 정보 생성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조리되는 재료의 무게를 검지하여 조리과정을 자동 제어할 수 있고, 이러한 자동 제어를 지원하는 레시피 정보를 생성하여 다수 간에 공유할 수 있는 스마트 조리기기 및 이를 위한 레시피 정보 생성 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 스마트 조리기기는, 조리용기를 지지하는 지지부; 상기 지지부에 안착되어 있는 조리용기가 가열되도록 동작하는 히팅부; 상기 조리용기의 중량정보를 검출하는 중량 센싱부; 각 조리단계별 조리정보를 포함하는 레시피 정보를 저장하는 메모리부; 및 레시피 정보를 기초로 상기 히팅부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 조리정보는 N 번째 조리단계(이하, '제1 조리단계'라 함)에서 수행되는 조리정보(이하, '제1 조리정보'라 함)를 포함한다.
상기 제1 조리정보는, 상기 제1 조리단계의 시작시 상기 조리용기에 투입되는 제1 재료의 요구투입중량; 및 상기 제1 조리단계가 수행되는 요구조리시간이 설정되어 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 투입된 상기 제1 재료의 실제투입중량과 상기 요구투입중량의 차이값을 산출하는 제1 처리를 수행하도록 구성된다.
상기 제1 처리결과, 상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 큰 경우, 상기 요구조리시간 대비 증가된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하도록 구성된다.
상기 제1 처리결과, 상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 작을 경우, 상기 요구조리시간 대비 감소된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하도록 구성된다.

Description

스마트 조리기기 및 이를 위한 레시피 정보 생성 방법{SMART COOKING DEVICE AND RECIPE INFORMAITON GENERATION METHOD THEREFOR}

본 발명은 스마트 조리기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조리과정에서 시간에 따라 변화되는 재료의 무게를 검지하여 조리과정을 상황에 따라 자동 제어할 수 있고, 이러한 자동 제어를 지원하는 레시피 정보를 생성하여 다수 간에 공유할 수 있는 스마트 조리기기 및 이를 위한 레시피 정보 생성 방법에 관한 것이다.

통상적으로 음식(예컨대, 밥)을 조리하는 경우 밥솥 내부의 물이 100℃가 될 때까지 가열을 하고 밥솥 내부의 물이 100℃가 되면 열을 낮추어 일정시간 동안 100℃가 유지되도록 하여 밥을 조리한다.

이 때, 조리하는 밥의 양이 적은 경우와 많은 경우 밥솥의 내부의 물이 100℃가 되기까지의 시간을 비교해보면, 밥의 양이 많은 경우 소요되는 시간이 밥의 양이 적은 경우 소요되는 시간에 비하여 더 길다.

그러나, 통상적인 밥솥의 경우 조리시간은 조리하는 밥의 양과 관계없이 일정한 시간동안 밥을 조리하도록 구성된다. 밥솥의 가열용량이 큰 인덕션 밥솥의 경우에는 일반 밥솥보다 조리시간이 짧으나 조리하는 시간은 밥의 양과 관계없이 일정하게 작동하는 것이 일반적이었다.

상기 경우, 밥을 조리하는 시간이 일정하면 밥의 양이 적은 경우에는 조리가 과하게 되어 밥이 타게 되고 양이 많은 경우에는 밥이 설익어서 고두밥처럼 되는 문제가 있었다.

결국, 이처럼 같은 음식을 조리하더라도 그 투입량에 따라 조리시간, 조리온도 등이 그에 적합하게 설정되어야 최적의 음식을 조리할 수 있다.

한편, 자기유도가열 방식인 인덕션, 전기적 발열체의 발열로 조리용기를 가열하는 하이라이트, 핫플레이트 등과 같은 조리기기는 전기에너지를 이용하여 조리용기를 가열하는 방식으로 작동하기 때문에 가열부의 전기적 제어가 가능하며, 따라서 조리기기의 가열온도, 가열시간 등을 자동으로 제어하도록 구성할 수 있다.

특히, 인덕션 레인지(Induction range)는 유도가열방식으로 구동하는 가열 조리기로서, 워킹 코일이 발열되지 않기 때문에, 상판부의 온도가 조리가 이루어지는 동안에도 비교적 낮은 온도로 유지되므로 안전하다는 장점이 있다. 또한, 인덕션 레인지는 유도 가열에 의해 조리용기 자체에서 발열되는 방식이므로, 하이라이트 내지 핫플레이트 등과 같이 발열체가 직접 발열하는 방식에 비해 에너지 효율이 높다는 장점이 있다.

한편, 일반적인 레시피는 조리 온도는 중불, 중약불 등의 정성적인 언어로 되어있으며 조리시간도 약 몇 분 등의 대충의 시간만을 표기한다. 이러한 레시피를 따라서 조리를 하는 경우 조리하는 사람의 중불 및 중약불의 온도에 대한 정의가 달라서 같은 레시피로 조리를 해도 조리하는 사람에 따라 조리 결과가 상이하고 사용하는 조리기에 따라서도 다른 결과가 나온다.

또한, 조리시간도 약 3분, 약 2분 등으로 기술되어 있어 조리하는 사람이 조리의 상태를 눈으로 확인하며 조리 시간을 조절해야 하므로 조리 경험이 없는 사람은 이러한 레시피를 가지고 재현성이 있는 요리를 만들기 어려운 한계가 있었다.

그리고, 종래 조리기기는 사용자가 직접 조리온도를 설정하거나, 설령 자동으로 조리온도를 제어하더라도 열원은 온(On)/오프(Off)만을 제어하는 것이 통상적이 었다.

한편, 최선의 요리를 만들기 위해서는 각 조리단계 내지 투입재료에 따라 조리온도가 달라져야 하는데, 이처럼 사용자 입력 내지 열원의 온/오프 제어를 통해서만 조리온도를 제어하게 되면, 조리하는 사람에 따라 조리온도가 상이하게 되고, 재료를 목적하는 조리온도로 가열하거나 또는 최적 조리온도를 유지할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1632742호 (2016.06.16.등록) 한국등록특허 제10-2153494호 (2020.09.02.등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 조리용기의 온도를 측정하고, 조리시 시간에 따라 변화되는 재료의 무게를 검지하여 최적의 조리시간 등을 상황에 따라 실시간으로 자동 설정하고, 이를 바탕으로 해당 요리의 조리 과정을 자동 제어할 수 있는 스마트 조리기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조리되는 재료의 무게와 비열은 물론 조리용기의 무게와 비열 등 조리관련 제반 정보를 파악하여, 최적의 요리를 만들기 위한 조리온도 및 조리시간 등을 상황에 따라 자동 제어할 수 있는 스마트 조리기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스마트 조리기기의 이러한 자동 제어를 지원할 수 있는 레시피 정보를 음식 조리 과정에서 손쉽게 생성하여 다수 간에 공유할 수 있는 스마트 조리기기를 위한 레시피 정보 생성 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 조리기기는, 조리용기를 지지하는 지지부; 상기 지지부에 안착되어 있는 조리용기가 가열되도록 동작하는 히팅부; 상기 조리용기의 중량정보를 검출하는 중량 센싱부; 각 조리단계별 조리정보를 포함하는 레시피 정보를 저장하는 메모리부; 및 레시피 정보를 기초로 상기 히팅부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 조리정보는 N 번째 조리단계(이하, '제1 조리단계'라 함)에서 수행되는 조리정보(이하, '제1 조리정보'라 함)를 포함한다.

상기 제1 조리정보는, 바로 이전 조리단계의 완료 후 상기 제1 조리단계를 시작할 때 상기 조리용기에 투입되는 제1 재료의 요구투입중량; 및 상기 제1 조리단계가 수행되는 요구조리시간이 설정되어 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 투입된 상기 제1 재료의 실제투입중량과 상기 요구투입중량의 차이값을 산출하는 제1 처리를 수행하도록 구성된다.

상기 제1 처리결과, 상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 큰 경우, 상기 요구조리시간 대비 더 증가된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하고,

상기 제1 처리결과, 상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 작을 경우, 상기 요구조리시간 대비 더 감소된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하는 제2 처리를 수행하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 제1 조리정보는, 제1 조리단계의 완료시 만족해야하는 중량값인 요구총중량 - 상기 요구총중량은 상기 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량임 - 이 더 설정되어 있을 수 있다.

상기 경우, 제어부는, 상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 실제총중량을 실시간으로 검출하여, 상기 요구총중량과 비교하는 제3 처리를 수행하도록 구성된다.

상기 제3 처리결과, 상기 제2 처리에서 재설정된 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과하기 전이더라도 상기 실제총중량이 상기 요구총중량과 같아지면, 상기 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계를 진행하도록 제어한다.

상기 제3 처리결과, 상기 제2 처리에서 재설정된 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과한 후에도 상기 실제총중량이 상기 요구총중량보다 큰 경우, 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간을 연장하여 상기 실제총중량이 상기 요구총중량과 같아질 때 상기 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계를 진행하도록 제어한다.

본 발명에 따른 스마트 조리기기를 위한 레시피 정보 생성 방법은, 1번째 조리단계의 시작시 조리용기에 투입되는 제1 재료의 투입중량, 상기 1번째 조리단계의 완료시 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량, 상기 1번째 조리단계의 조리온도와 조리시간을 입력받아 1번째 조리정보를 생성하는 단계;

2번째 조리단계의 시작시 조리용기에 투입되는 제2 재료의 투입중량, 상기 2번째 조리단계의 완료시 조리용기에 담겨있는 상기 제2 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량, 상기 2번째 조리단계의 조리온도와 조리시간을 입력받아 2번째 조리정보를 생성하는 단계;

n번째 조리단계의 시작시 조리용기에 투입되는 제n 재료의 투입중량, 상기 n번째 조리단계의 완료시 조리용기에 담겨있는 상기 제n 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량, 상기 n번째 조리단계의 조리온도와 조리시간을 입력받아 n번째 조리정보를 생성하는 단계; 및

상기 1번째 조리정보, 상기 2번째 조리정보, 및 상기 n번째 조리정보를 취합하여 데이터 테이블 형태의 상기 제1 레시피 정보를 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 스마트 조리기기에 의하면, 조리되는 재료의 무게를 검지하여 조리온도 및 조리시간 등의 조리과정을 상황에 따라 실시간으로 자동 제어할 수 있어 최적의 조리과정을 지원할 수 있게 되었다. 이에 따라, 조리하는 사람에 따라 요리가 달라지는 단점을 개선할 수 있고, 요리 경험이 없는 조리자자들도 항시 재현성 있는 요리를 만들 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 스마트 조리기기에 의하면, 재료의 무게와 비열은 물론 조리용기의 무게와 비열 등 조리관련 제반 정보를 파악하여, 최적의 요리를 만들기 위한 조리온도 및 조리시간 등을 상황에 따라 자동 제어할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 스마트 조리기기를 위한 레시피 정보 생성 방법에 의하면, 음식을 조리하는 과정에서 동시에 해당 음식의 레시피 정보를 생성할 수 있어, 다수 간에 레시피를 손쉽게 생성 및 공유할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 스마트 조리기기를 위한 레시피 정보 생성 방법에 의하면, 요리전문가가 추출한 레시피를 테이블 형태로 공유하거나 유상으로 제공될 수도 있고, 이러한 전문적인 레시피 정보를 기초로 동작하는 스마트 조리기기를 통해 누구나 손쉽게 최적의 요리를 만들 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 레시피 정보는 요리 재료와 양념 등이 바로 요리할 수 있도록 제공되는 밀키트와 연동하여 제공될 수 있고, 상기 경우 조리자는 스마트 조리기기가 안내하는 조리 단계에 따라 밀키트로 제공된 재료를 순서대로 투입하면 요리전문가가 만드는 수준의 요리를 손쉽게 만들 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 조리기기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 온도 센싱부의 설치 조건을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 조리기기의 제1 제어 기능에 따른 처리 과정을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 조리기기용 레시피 정보의 일례.
도 5는 도 4의 레시피 정보에 대하여 제1,2 보정이 수행된 레시피 정보의 일례.
도 6은 본 발명에 따른 스마트 조리기기의 제2 제어 기능에 따른 처리 과정을 도시한 순서도이다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.

또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 조리기기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 조리기기는 조리용기(1)를 지지하는 지지부(10), 상기 지지부(10)에 안착되어 있는 조리용기(1)가 가열되도록 동작하는 히팅부, 상기 조리용기(1)의 중량정보를 검출하는 중량 센싱부(40), 조리용기(1)의 온도정보를 검출하는 온도 센싱부(50), 레시피 정보를 저장하는 메모리부(60), 및 상기 레시피 정보를 기초로 상기 히팅부를 제어하는 제어부(70)를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 따른 스마트 조리기기는 통신망을 통해 원격지의 기기와 유무선 통신하기 위한 통신모듈(미도시), 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 정보입력수단(미도시), 및 정보를 외부에 출력하기 위한 정보출력수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 스마트 조리기기는 유도가열방식의 인덕션 레인지 (Induction range)를 포함할 수 있다.

이처럼 본 발명의 스마트 조리기기를 유도가열방식의 인덕션 형태로 구성할 경우, 본 발명의 히팅부는 코일(30)을 포함하고, 코일(30)의 동작을 위한 스위칭부(20)를 더 구비할 수 있다.

상기 경우, 전원이 인가됨에 따라 소정 크기의 고주파 전압이 코일(30)에 인가되어 코일(30) 주변에 자계가 발생하게 되고, 이때 자력선 중심에 무수한 와류전류 (eddy current)가 발생하여 조리용기(1)의 금속재질이 갖는 전기저항에 의해 조리용기(1) 자체가 발열하여 조리가 이루어지도록 구성될 수 있다.

스위칭부(20)는 자기장의 발생을 위해 교류 전류를 발생시키는 기능을 하도록 구성된다.

지지부(10)는 코일(30)과 피가열체(즉, 조리용기(1))를 일정거리로 이격시키면서 동시에 피가열체를 지지할 수 있도록 구성되고, 이러한 피가열체로부터 방사되는 전자기파를 투과하도록 구성된다.

이러한 지지부(10)는 판형으로 이루어지는 플레이트를 포함할 수 있다. 플레이트는 피가열체를 안정적으로 지지하도록 평탄한 상면을 구비할 수 있다. 플레이트는 피가열체로부터 방사되는 전자기파를 투과할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플레이트는 내열성이 우수한 유리 재질로 형성될 수 있다.

코일(30)은 플레이트의 하측에 구비되고, 전원을 공급받을 수 있다. 코일(30)은 전도성 재질을 포함하고, 선택적인 전원공급에 따라 플레이트 상면에 안착된 피가열체를 유도가열시킬 수 있다.

본 발명의 중량 센싱부(40)는 지지부(10)(예컨대, 플레이트) 위에 놓여지는 피가열체 (즉, 조리용기(1))의 중량정보를 검출하기 위한 장치이다.

또한, 본 발명의 중량 센싱부(40)는 조리용기(1)에 투입되는 재료의 무게 그리고 조리용기(1)에 담겨져 조리 중인 재료의 무게 변화를 검출 하기 위한 장치이다.

일 실시예에 따르면, 중량 센싱부(40)는 힘 또는 하중을 측정하기 위한 변환기로서, 센서표면에 부착한 스트레인 게이지의 저항변화, 또는 로드셀의 변형량을 검출하여 힘 또는 하중의 크기를 전기신호로 변환하여 전송하는 하중계나 하중센서 또는 힘센서를 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 중량 센싱부는 로드셀(load cell)을 포함할 수 있다.

상기 경우, 중량 센싱부(40)는 피가열체의 지지부 안착, 및 조리용기(1) 내의 재료 투입 등에 따른 중량 변화량을 측정하여 측정값을 신호 증폭부에서 증폭한 후, A/D 컨버터를 통해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(70)에 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 온도 센싱부(50)는 조리용기(1)의 온도정보를 검출하기 위한 구성이다. 일 실시예에 따르면, 온도 센싱부(50)는 코일(30)의 중앙부에 위치하여 피가열체에서 방사되는 적외선(IR)을 센싱하여 온도를 측정하는 적외선 센서를 포함할 수 있다.

예컨대, 온도 센싱부(50)는 수신한 전자기파(IR)의 방사량을 전압 또는 전류로 환산하고, 이에 기반하여 피가열체의 온도를 측정할 수 있다. 그리고, 적외선의 파장은 2 ~ 14㎛ 범위를 갖는 근적외선과 원적외선을 포함한다.

한편, 본 발명은 피가열체 또는 조리용기 일부분의 온도를 정확히 측정하여 최적의 조리를 하고 최적의 조리 정보를 추출할 수 있도록 하지만 인덕션 레인지에서 통상적으로 사용되는 NTC (Negative Temperature Coefficient), PTC (Positive Temperature Coefficient) 등의 써미스터(Thermistor)나 열전효과를 이용하는 써모커플(Thermocouple) 등을 이용하여 온도를 측정할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 온도 센싱부의 설치 조건을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 온도 센싱부(50)를 적외선 센서로 구성할 경우, 적외선 센서의 위치는 다음의 조건식 1을 만족하도록 설치되는 것이 바람직하다.

[조건식 1]

조건식 1에서, 'd'는 피가열체로부터 적외선 센서까지의 거리이고, 'FOV'는 적외선 센서의 화각(Field of view)이고, 'D1'은 원 형태를 가지는 온도 측정 면적의 직경이다. 조건식 1은 FOV/2의 각도를 가지는 삼각형에서 'd'와 'D1/2'가 다음의 관계식 1을 만족하므로 측정하려는 영역의 직경이 'D1'이라 하면 'd'는 조건식 1을 만족하도록 설정해야 한다.

[관계식 1]

조건식 1에 따를 경우, 적외선 센서의 시야각(FOV)에 의해 형성되는 공간은 빈 공간이 되도록 구성한다.

바람직하게는, 금속으로 이루어진 피가열체는 방사율이 낮으므로 피가열체의 온도측정 영역에 코팅을 하거나 식각을 하여 방사율을 높게 할 수 있다.

본 발명의 메모리부(60)는 레시피 정보를 저장하는 정보저장매체이다. 이러한 메모리부(60)에 저장되는 레시피 정보는 사용자에 의해 정보입력수단을 통해 직접 입력 저장되는 정보일 수 있고, 또는 통신망을 통해 원격지의 관리서버 또는 전기전자단말로부터 수신하여 저장되는 정보일 수 있다.

메모리부(60)에 저장되는 레시피 정보는 특정 요리를 조리하기 위한 정보로서 N개의 조리단계를 포함하고, 상기 N개의 조리단계는 각각 조리정보를 포함도록 구성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 통신모듈은 유무선 통신망을 통해 원격지의 기기와 레시피 정보를 송수신하기 위한 구성이다. 여기서, 상기 원격지의 기기란 또 다른 스마트 조리기기, 스마트 조리기기 관리서버, 전기전자단말기 등일 수 있다.

그리고, 상기 스마트 조리기기 관리서버는 스마트 조리기기에 적합한 레시피 정보를 요리전문가가 전문적으로 추출 생성하여 스마트 조리기기의 사용자에게 유/무상으로 제공하는 관리업체의 서버일 수 있다.

그리고, 상기 전기전자단말기는 스마트폰(Smart Phone), 휴대 단말기 (Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기 (Personal Digital Assistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC), 울트라북(ultrabook) 등과 같은 다양한 단말로 구성될 수 있다.

통신모듈은 유/무선의 근거리 또는 원거리 통신모듈로 구성될 수 있다. 예컨대, 통신모듈은 제3세대 이동통신(3G) 모듈, 제4세대 이동통신(3G) 모듈을 비롯하여 와이브로(WiBro) 통신모듈, 와이파이(Wifi) 통신모듈 등의 원거리 유무선 통신모듈로 구성되거나, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), BLE (Bluetooth Low Energy) 통신모듈과 같은 근거리 통신모듈로 구성되거나, RS232, RS422, RS485, TCP/IP와 같은 유선통신모듈로 구성될 수 있다.

본 발명의 정보입력수단은 문자, 기호, 숫자 등을 입력할 수 있는 장치로서, 예컨대 터치 스크린 내지 키보드 타입 입력기로 구성될 수 있다.

정보입력수단을 통해 입력되는 정보는 예컨대 레시피 정보의 추출 및 생성을 위한 투입재료명, 재료투입중량, 조리시간, 조리온도 등과 같은 조리관련 제반정보일 수 있다.

정보출력수단은 조리와 관련된 정보를 외부에 출력하는 구성으로서 표시부와 알림부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 표시부는 요리 정보, 요리 추출상황, 조리와 관련된 다양한 정보 등을 외부에 시각적으로 표시하여 알려줄 수 있도록 문자, 숫자, 기호 등을 표현할 수 있는 화상표시장치(예컨대, LCD, OLED 등)로 구성될 수 있다.

알림부는 요리 추출 단계에 맞추어 다음 단계로 넘어가거나 식재료를 투입하도록 음성 내지 소리 등으로 청각적으로 안내해주는 스피커 형태로 구성될 수 있다.

본 발명의 제어부(70)는 메모리에 저장되어 있는 레시피 정보에 기초하여 해당 요리의 조리시간, 조리온도 등 조리와 관련된 요소를 자동 제어함으로써 최적의 요리를 만들 수 있도록 처리하는 장치이다.

이를 위해, 제어부(70)는 스위칭부(20)의 주파수를 조절하고, 중량 센싱부(40), 온도 센싱부(50), 메모리부(60), 정보입력수단, 정보출력수단로부터 정보를 수신하고 또한 이들을 제어하며, 제1 제어 및 제2 제어를 포함하는 제어 기능을 수행하도록 구성된다.

이하에서는, 제어부(70)의 제1 제어 기능에 대하여 먼저 설명한 후 이어서 제2 제어 기능에 대하여 설명하도록 한다.

(1) 제1 제어 기능

본 발명의 제어부(70)는 레시피 정보와 중량정보를 기초로 최적의 조리 조건으로 조리 과정을 제어하도록 구성된다.

구체적으로, 본 발명의 제어부(70)의 제1 제어 기능은 투입 재료의 무게를 검지하여 최적의 조리시간을 실시간으로 자동 설정하고, 이를 바탕으로 해당 요리의 조리과정을 자동 제어하는 기능이다.

여기서, 상기 '레시피 정보'는 조리자가 목적하는 요리(이하, '제1 요리'라 칭함)를 만들기 위한 적어도 하나의 재료의 중량 및 조리시간 등이 설정되어 있는 적어도 하나의 조리정보를 포함한다.

그리고, 상기 '중량정보'는 사용되는 조리용기(1) 자체의 무게 및 해당 조리용기(1)에 투입된 음식재료의 무게를 포함하고, 더 나아가 조리 중인 음식재료의 무게변화를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 레시피 정보는 복수 개의 조리단계로 구성될 수 있고, 각 조리단계는 해당 조리단계에서 투입되는 재료의 명칭, 요구투입중량, 요구총중량, 조리온도, 요구조리시간 등의 조리정보가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 '요구투입중량'은 바로 이전 조리단계(예컨데, n번째 조리단계)의 완료 후 바로 이어지는 해당 조리단계(예컨데, n+1번째 조리단계)를 시작하는 시점에 해당 조리단계의 진행을 위해 조리용기(1)에 투입되어야 하는 해당 재료의 무게를 의미한다. 즉, 상기 '요구투입중량'은 레시피 정보의 해당 조리단계의 조리정보에 설정되어 있는 해당 재료의 투입요구 무게일 수 있다.

상기 '요구총중량'은 해당 조리단계가 완료되었을 때 해당 조리단계에서 조리용기(1)에 담겨있는 모든 재료들의 총종량이 만족해야 하는 중량값으로서, 이는 레시피 정보의 해당 조리단계의 조리정보에 기설정되어 있다.

환언하면, N 번째 조리단계에서 조리용기(1)에 담겨있는 모든 재료들이 조리된 후 N 번째 조리단계의 조리정보에 설정되어 있는 요구총중량을 만족해야 N 번째 조리단계가 완료되고 다음 조리단계로 넘어가게 된다.

그리고 상기 '조리온도'는 해당 조리단계에서 가해지는 온도 즉, 조리용기에 투입된 재료를 가열하기 위한 온도를 의미하고, 상기 '조리시간'은 해당 조리단계를 수행하는 시간을 의미한다.

예컨대, 도 4를 참조하면, 도 4 예시의 레시피 정보는 총 4개의 조리단계로 구성되고, 각 조리단계에는 조리정보가 포함되어 있다.

구체적으로, 도 4 예시의 레시피 정보에서, 총 4개의 조리단계 중 두 번째 조리단계에서 투입되는 재료는 돼지고기이고, 이때 투입되는 돼지고기의 요구투입중량은 300g이고, 요구총중량은 295g이고, 조리온도는 200℃이며, 조리시간은 3분으로 기설정되어 있다.

이하에서는, 이러한 레시피 정보의 각 조리단계별 조리정보에 설정되어 있는 각 재료의 투입중량을 '요구투입중량'이라 칭하고, 각 조리단계별 조리정보에 설정되어 있는 해당 조리단계의 수행시간을 '요구조리시간'이라 칭하기로 한다.

제어부(70)는 이와 같이 각 조리단계별 조리정보에 포함되어 있는 해당 재료의 요구투입중량 및 조리용기(1)에 투입된 해당 재료의 실제투입중량의 차이를 반영하여, 해당 재료의 요구조리시간을 보정하고, 이렇게 보정된 요구조리시간에 따라 해당 재료의 조리시간 등을 제어하도록 구성된다.

이하에서는, 이처럼 각 조리단계별 조리정보에 있어서, 해당 재료의 요구투입중량과 실제투입중량의 차이를 반영하여 이에 따라 보정된 요구조리시간을 '실제요구조리시간'이라 칭하기로 한다.

즉, 제어부(70)는 기본적으로 메모리부(60)에 저장되어 있는 레시피 정보를 기초로 조리시간 등을 제어하되, 해당 조리단계에서 투입되는 재료의 실제투입중량, 그리고 조리과정에서의 무게변화를 실시간으로 추적하여 레시피 정보에 기록된 조리정보를 실제 조리상황에 맞게 보정한 후, 이에 따라 조리시간 등의 조리과정을 자동 제어함으로써 항시 최적의 조리조건으로 요리를 만들 수 있도록 기능한다.

도 3은 본 발명에 따른 스마트 조리기기의 제1 제어 기능에 따른 처리 과정을 도시한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 스마트 조리기기는 각 조리단계별 조리정보가 담긴 레시피 정보를 제공 또는 입력받아 메모리부(70)에 저장한다(S10). 그리고, 각 조리단계에 따라 해당 재료가 투입(S20)되면, 이러한 레시피 정보를 기초로 각 조리단계를 제어한다.

이때, 본 발명의 제어부(70)는 각 조리단계에서 중량정보를 기반으로 제1 보정(S30)을 수행하도록 구성되고, 바람직하게는 제2 보정(S40)을 더 수행하도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 스마트 조리기기용 레시피 정보의 일례이다.

도 4 예시의 레시피 정보는 돼지고기볶음 요리를 위한 레시피로서, 총 4개의 조리단계로 구성되고, 각 조리단계에는 해당 단계에 필요한 조리정보로서 투입재료명, 요구투입중량, 요구총중량, 조리온도, 요구조리시간, 제1,2 보정기능 및 알림기능이 설정되어 있다.

이하에서는, 도 4 예시의 레시피 정보 중 두 번째 조리단계(이하, '제1 조리단계'라 칭함)에서 수행되는 조리정보(이하, '제1 조리정보'라 함)를 참조하여, 제어부(70)에 의한 제1 보정 및 제2 보정에 대하여 설명하도록 한다.

(a) 제1 보정(S30)

본 발명의 제1 보정(S30)은 재료의 실제 투입 중량과 레시피 정보에 설정된 요구투입중량 간의 차이를 보정하여 조리 시간을 최적화하기 위한 처리 작업이다.

도 4 예시의 레시피 정보를 참조하면, 제1 조리단계에서 투입되는 재료 즉, 제1 재료는 돼지고기이고, 제1 재료의 요구투입중량은 300g이고, 제1 조리단계의 요구총중량은 295g이며, 제1 조리단계에서 수행되는 조리시간은 3분으로 기설정되어 있다.

이와 같은 도 4 예시를 기준으로 제1 보정(S30)에 대하여 설명하면 다음과 같다. 제어부(70)는 제1 조리단계에서 조리용기(1)에 투입된 제1 재료(즉, 돼지고기)의 실제투입중량과 상기 제1 재료(즉, 돼지고기)의 요구투입중량의 차이값을 산출하는 제1 처리를 수행한다.

여기서, 상기 '제1 재료의 요구투입중량'은 레시피 정보의 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 재료에 요구되는 무게를 의미하고, 상기 '제1 재료의 실제투입중량'은 조리자가 투입한 제1 재료의 실질적인 무게를 의미한다.

이러한 제1 처리를 수행한 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 제1 재료의 요구투입중량과 같을 경우, 제1 조리정보에 기록되어 있는 제1 재료의 요구조리시간을 제1 재료의 실제요구조리시간으로 설정하고, 이에 따라 제1 조리단계가 수행되도록 제어한다.

제1 처리를 수행한 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 제1 재료의 요구투입중량보다 더 큰 경우, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 조리단계의 요구조리시간 대비 더 증가된 조리시간을 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 보정하고, 이에 따라 제1 조리단계가 수행되도록 제어한다.

제1 처리를 수행한 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 제1 재료의 요구투입중량보다 더 작을 경우, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 조리단계의 요구조리시간 대비 더 감소된 조리시간을 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 보정하고, 이에 따라 제1 조리단계가 수행되도록 제어한다.

일 실시예에 따르면, 제1 조리단계에서 투입된 제1 재료의 실제무게를 측정하고, 이렇게 투입된 제1 재료의 실제무게가 요구투입중량보다 크면, 해당 요구투입중량 대비 초과된 무게의 비율(이하, '제1 비율'이라 함)을 산출한다. 그리고, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 요구조리시간 대비 상기 제1 비율만큼 증가된 조리시간을 제1 조리단계의 보정된 요구조리시간(즉, 실제요구조리시간)으로 재설정한다.

반대로, 제1 조리단계에서 투입된 제1 재료의 실제무게를 측정하고, 이렇게 투입된 제1 재료의 실제무게가 제1 조리정보에 설정되어 있는 요구투입중량보다 작으면, 해당 요구투입중량 대비 부족된 무게의 비율(이하, '제2 비율'이라 함)을 산출한다. 그리고, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 요구조리시간 대비 제2 비율만큼 감소된 조리시간을 제1 조리단계의 보정된 요구조리시간(즉, 실제요구조리시간)으로 재설정한다.

예컨대, 도 4,5의 레시피 정보를 기준으로 설명하면, 2번째 조리단계(즉, 제1 조리단계)에서 투입된 돼지고기의 실제 무게가 279g일 경우, 이는 요구투입중량인 300g 대비 93%의 무게에 해당하므로, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 조리시간인 3분 대비 해당 비율만큼 감소된 조리시간 즉, 2.79분(3분*0.93=2.79분)을 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하게 된다.

반대로, 2번째 조리단계(즉, 제1 조리단계)에서 투입된 돼지고기의 실제 무게가 345g일 경우, 이는 요구투입중량인 300g 대비 115%의 무게에 해당하므로, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 조리시간인 3분 대비 해당 비율만큼 증가된 조리시간 즉, 3.45분(3분*1.15=3.45분)을 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하게 된다.

그리고, 도 4 예시의 레시피 정보에서 세 번째 조리단계인 양념 투입단계, 네 번째 조리단계인 야채 투입단계 역시 두 번째 조리단계(즉, 돼지고기 투입단계)와 동일한 방식으로 각 조리정보에 기설정되어 있는 요구조리시간에 대하여 전술한 제1 보정(S30)이 수행될 수 있다.

한편, 본 발명의 제어부(70)는 제1 보정(S30) 과정에서 요구총중량도 보정하도록 구성될 수 있다. 상기 경우, 전술한 제1 처리 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 요구투입중량보다 더 큰 경우, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 조리단계의 요구총중량 대비 더 증가된 중량을 제1 조리단계의 실제요구총중량으로 재설정하는 보정을 수행하도록 구성될 수 있다.

만약, 전술한 제1 처리 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 요구투입중량보다 더 작을 경우, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 조리단계의 요구총중량 대비 더 감소된 중량을 제1 조리단계의 실제요구총중량으로 재설정하도록 구성될 수 있다.

이때, 전술한 요구조리시간의 보정 방식과 마찬가지로, 제1 조리단계의 요구총중량의 증가분(또는 감소분)은 해당 요구투입중량 대비 초과된 무게(또는 감소된 무게)의 비율을 계산하여 그 비율만큼 제1 조리단계의 요구총중량을 증가(또는 감소)시키는 보정을 하도록 구성될 수 있다.

(b) 제2 보정(S40)

전술한 제1 보정(S30)을 통해 각 조리단계의 실제요구조리시간을 최적화하더라도, 각각 상이한 조리자 내지 조리환경에 따라 최적화 조리시간이 미세하게 달라질 수 있다.

본 발명에 따른 제2 보정(S40)은 각 조리단계에서 조리 후 재료의 무게변화를 추적하여 이처럼 다양한 조리상황 내지 주변환경 요인을 반영한 최상의 조리시간을 결정하기 위한 처리 작업이다.

제어부(70)는 제1 조리단계에서 조리용기(1)에 담겨있는 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 실제총중량을 실시간으로 검출하여, 제1 조리정보에 설정되어 있는 제1 조리단계의 요구총중량과 비교하는 제3 처리를 수행하도록 구성된다.

그리고, 상기 제3 처리결과, 전술한 제2 처리에서 설정된 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과하기 전이더라도 실제총중량이 요구총중량과 같아지면, 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계(도 4의 경우 세 번째 조리단계인 양념단계)를 진행하도록 제어한다.

만약, 전술한 제2 처리에서 설정된 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과했음에도 불구하고 여전히 실제총중량이 요구총중량보다 큰 경우, 제1 조리단계의 실제요구조리시간을 연장하여 실제총중량이 요구총중량과 같아질 때 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계(도 4의 경우 세 번째 조리단계 양념단계)를 진행하도록 제어한다.

이와 같은 방식으로, 각 조리단계가 완료될 때마다 해당 조리단계가 끝났음을 정보출력수단을 통해 외부에 시각 또는 청각적으로 안내하여 조리자가 정확한 시간에 다음 재료를 투입할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 이러한 조리단계 알림 기능은 사용자가 정보입력수단을 통해 각 조리단계별 알림 여부의 On/Off 를 선택하도록 구성될 수 있다.

전술한 바와 같은 제1 보정(S30) 및 제2 보정(S40)은 사용자 임의로 활성화(On) 또는 비활성화(Off)시키도록 구성될 수 있으며, 상기 경우 정보입력수단을 통해 제1 보정(S30) 기능의 On/Off, 및 제2 보정(S40) 기능의 On/Off 를 각각 선택하도록 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제2 보정(S40)은 각 조리단계별 조리정보에 설정된 요구총중량과 조리용기(1)에 담겨있는 재료들의 조리과정 중 실제총중량을 비교하여, 해당 조리단계의 완료 내지 연장 여부를 결정한다.

이때, 완료 내지 연장 여부의 기준이 되는 상기 '요구총중량'은 레시피 정보에 기설정되어 있는 조리정보를 그대로 사용할 수 있다. 또는 또 다른 실시예로서, 상기 '요구총중량'은 제1 보정(S30) 과정에서 보정되어 재설정된 요구총중량 즉, 실제요구총중량일 수도 있다.

이와 관련하여, 본 발명의 제어부(70)는 제1 보정(S30) 과정에서 요구총중량도 보정하도록 구성될 수 있는데, 상기 경우, 제1 처리 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 요구투입중량보다 더 큰 경우, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 조리단계의 요구총중량 대비 더 증가된 중량을 제1 조리단계의 실제요구총중량으로 재설정하도록 구성될 수 있다. 반대로, 제1 처리 결과, 제1 재료의 실제투입중량이 요구투입중량보다 더 작을 경우, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 제1 조리단계의 요구총중량 대비 더 감소된 중량을 제1 조리단계의 실제요구총중량으로 재설정하도록 구성될 수 있다.

도 5는 도 4의 레시피 정보에 대하여 제1,2 보정이 수행된 레시피 정보의 일례로서, 구체적으로는 도 4 예시의 레시피 정보에 있어서 두 번째 조리단계에 대한 제1 보정(S30)이 수행된 레시피 정보의 일례이다.

제1 예시를 들면, 2번째 조리단계(즉, 제1 조리단계)에서 투입된 돼지고기의 실제 무게가 345g일 경우, 이는 요구투입중량인 300g 대비 115%의 무게에 해당하므로, 제1 조리정보에 기설정되어 있는 조리시간인 3분 대비 해당 비율만큼 증가된 조리시간 즉, 3.45분(3분*1.15=3.45분)을 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하게 된다.

상기 제1 예시에 따를 경우, 도 5의 레시피 정보는 도 4 레시피 정보의 두 번째 조리단계(돼지고기 투입단계)에 있어서, 전술한 제1 보정(S30) 처리에 따라 요구총중량이 295g에서 339.25g(295g*1.15=33.29g)으로 보정되었고, 요구조리시간이 3분에서 3.45분(3분*1.15=3.45분)으로 재설정된 것을 나타낸 것이다.

즉, 도 5 예시의 레시피 정보는 전술한 제1 보정(S30)에 의해, 도 4의 레시피 정보에 기설정되어 있는 두 번째 조리단계의 요구조리시간 3분이 보정된 요구조리시간(즉, 실제요구조리시간) 3.45분으로 재설정된 것이고, 요구총중량 295g이 보정된 요구총중량(즉, 실제요구총중량) 339.25g으로 재설정된 것을 나타낸 것이다.

전술한 제1 보정(S30) 및 제2 보정(S40)을 거치면서 N 번째 조리단계(도 3의 경우 2번째 조리단계)가 완료되면, 다음 조리단계인 N+1 번째 조리단계(도 3의 경우 3번째 조리단계)(S50)부터 마지막 조리단계(도 4의 경우 3번째 조리단계)까지, N 번째 조리단계와 동일한 방식으로 순차적으로 진행하면 목적하는 요리(도 3의 경우 돼지고기볶음 요리)가 완성된다.

(2) 제2 제어 기능

제어부(70)의 제2 제어 기능은 레시피 정보에 설정된 조리온도와 최대한 동일한 온도로 재료를 가열할 수 있도록 하고, 해당 조리온도를 일정하게 유지할 수 있도록 제어하는 기능을 의미한다.

참고로, 최적의 요리를 만들기 위해서는, 전술한 레시피 정보의 조리정보에 설정된 조리온도에 도달 후 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 즉, 해당 조리단계에서의 실제 가열온도(실측정온도)와 조리정보의 각 조리단계에 설정된 조리온도의 차이를 최소화할 수 있어야 한다.

그러나, 실제 요리 과정을 살펴보면, 실제 조리온도와 레시피 정보에 설정된 조리온도 간에 차이가 존재하는 것이 일반적이고, 외란 등의 이유로 일정한 조리온도를 유지하지 못하는게 일반적이다.

이는 종래 조리기기는 가열온도를 제어함에 있어서 열원의 온(On)/오프(Off) 만으로 제어하거나, 설령 PID 제어를 하더라도 조리용기의 무게 및 재료의 무게 변화 등과 상관없이 일정한 PID 상수 Kp, Ki, Kd 를 사용하기 때문이다.

본 발명의 제어부(70)의 제2 제어 기능은 이처럼 스마트 조리기기가 레시피 정보에 설정된 조리온도와 최대한 동일한 온도로 재료를 가열할 수 있고, 또한 해당 조리온도를 최대한 일정하게 유지하도록 제어할 수 있어 항시 최적의 요리를 만들 수 있도록 지원하는 방법을 제시한다.

도 6은 본 발명에 따른 스마트 조리기기의 제2 제어 기능에 따른 처리 과정을 도시한 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 제어는 PID 제어를 포함한다. 본 발명의 PID 제어(비례·적분·미분 제어)를 이용한 온도제어 즉, 조리온도 제어에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

PID 제어는 기본적으로 피드백(feedback)제어의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 온도(temp)의 실제값(output)을 측정하여 이를 목표값(Set Point)과 비교하여 온도(temp)의 오차(error)값을 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값, 즉 출력전력(W)을 계산한다.

표준적인 형태의 PID 제어기는 다음의 수학식 1과 같이 비례항, 적분항 및 미분항을 더하여 제어값 즉, 출력전력(W)을 계산하도록 이루어져 있다.

[수학식 1]

(수학식 1에서, W(t): 시간에 따른 출력전력, err_temp(t): 온도 오차 , t: 시간)

수학식 1에서, "err_temp(t)"에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

수학식 1의 "err_temp(t)"는 시간에 따른 온도 오차로서, 설정온도와 실제온도의 오차 즉, 차이값을 의미한다. 여기서, 상기 설정온도는 레시피 정보에 있어서 각 조리단계별 조리정보에 설정된 조리온도를 의미한다. 예컨대, 도 4 예시의 경우, 레시피 정보의 1번째 조리단계에 설정된 200℃, 2번째 조리단계에 설정된 200℃, 3번째 조리단계에 설정된 150℃가 상기 설정온도에 해당한다. 그리고, 상기 실제온도는 해당 조리단계에서 실질적으로 가해지고 있는 현재의 가열온도를 의미한다.

따라서, 레시피 정보의 제1 조리단계에 제1 조리온도가 설정되어 있다면, "err_temp(t)"는 제1 조리단계를 진행함에 있어서 상기 제1 조리온도와 실제온도 간의 오차(차이값)을 의미할 수 있다.

수학식 1에서, 세 개의 항들은 각각 오차값의 비례(proportional), 오차값의 적분(integral), 오차값의 미분(derivative)을 반영하므로 비례·적분·미분 제어(Proportional·Integral·Derivative control)라고 하며, 각 항의 의미는 다음과 같다.

비례항은 현재 상태에서의 오차값의 크기에 비례한 제어작용을 하고, 적분항은 정상상태(steady-state) 오차를 없애는 기능을 하며, 미분항은 실제값의 급격한 변화에 제동을 걸어 오버슛(overshoot)을 줄이고 안정성(stability)을 향상시키는 역할을 한다.

(a) 비례 제어(Proportional control)

비례 제어(P)는 목표값과 실제값의 편차를 비교해서 편차가 크면 조작량을 크게하고, 편차가 작으면 조작량이 점차 줄어드는 제어 방식이다.

비례제어 요소 'Kp'값을 크게하면 편차에 따른 조작량을 커서 빠르게 목표값에 도달하지만 오버슈트(overshoot)가 발생할 수 있다. 반대로 'Kp'가 작으면 편차에 따른 조작량을 작게하므로 오버슈트가 발생하지 않지만 목표값에 천천히 도달하게 된다. 비례제어는 실제값이 목표값에 거의 비슷하게 접근하지만 잔류편차가 남는 문제점이 있다.

즉, 비례 제어(P)는 목표값에 접근할 수 있지만, 실제값과 목표값 간의 오차(편차)는 '0'이 될 수 없는 특성이 있다.

(b) 적분 제어(Integral control)

적분 제어(I)는 비례제어(P)의 문제점인 잔류편차를 없애기 위한 동작으로서, 누적되는 잔류편차를 시간으로 적분하여 목표값에 좀 더 정밀하게 접근하도록 제어한다.

적분 제어(I)의 가장 큰 문제점은 외란이 발생하면 반응속도가 너무 느리다는 것이다. 이는, 적분 제어(I)는 외란이 발생한 경우, PI제어(비례·적분 제어)의 편차를 시간 경과로 측정하기 때문에 원래의 값으로 복원하는 데 시간이 걸리기 때문이다.

즉, 적분 제어(I)는 좀 더 정밀하게 목표값에 가깝게 하도록 하기 위해서 조작량 변화 즉, 편차에 대한 조작량의 변화를 미세하게 해뒀기 때문에 갑자기 외란에 의해서 제어량이 갑자기 크게 변해도 조작량 변화가 미세하기 때문에 외란 신호를 다시 목표값의 근처로 가져오는데 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

(c) 미분 제어(Derivative action)

미분 제어(D)는 편차의 변화율에 상응하는 조작량을 연산하여 실제값의 급격한 변화에 제동을 걸어 편차의 변화를 억제하고 오버슛(overshoot)을 줄여주는 동작을 한다.

따라서, 미분 제어(D)가 있으면 갑자기 외란이 일어나더라도 외란과 목표값의 오차를 비교해서 빠르게 다시 안정화시킬 수 있다.

미분제어 요소인 'Kd' 값이 크면 클수록 가장 먼저 안정화시키는 시간이 축소되기 때문에 정착시간을 감소시키지만, 정상상태에서는 미분 제어(D) 보다는 PI제어의 영향이 크기 때문에 정상상태 오차 변화는 거의 없다.

한편, 열량과 전기 에너지의 관계에 대하여 설명하면 다음과 같다.

1 칼로리(cal)는 비열이 '1'인 '1g'의 물의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 에너지이며, 다음의 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.

[수학식 2]

Q(cal) = C × M(g) × Δt(℃)

(수학식 2에서, C: 비열, M: 무게, Δt: 온도차)

그리고, 1 줄(J)은 1 와트의 전력을 1초간 사용하면 나오는 에너지이고 다음의 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.

[수학식 3]

에너지(J) = 전력(W) × 시간(sec)

그리고, PID 제어식(즉, 수학식 1)의 비례제어(P) 항을 수학식 3에 반영하면 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.

[수학식 4]

Joule = Watt * time = Kp·err_temp(t)·time

그리고, 칼로리(Calorie)는 온도가 다른 물체 사이에 전해지는 에너지의 양 즉, 열량을 나타내고 줄(Joule)은 전기 에너지로 "1 Calorie = 4.2 Joule"의 관계에 있으므로, 수학식 4는 다음의 수학식 5와 같은 관계가 성립한다.

[수학식 5]

Q(cal) = 4.2 Joule = 4.2 Kp·err_temp(t)·time

그리고, 수학식 2와 수학식 5에 의해 다음의 수학식 6과 같은 관계가 성립한다.

[수학식 6]

Q(cal) = C × M(g) × Δt(℃) = 4.2 Kp·err_temp(t)·time

(수학식 6에서, C: 비열, M: 무게, Δt: 온도차)

수학식 6에 나타나듯이, PID 제어식(즉, 수학식 1)의 비례제어(P) 항의 비례상수 'Kp'는 다음의 수학식 7의 관계 즉, 비열(C)과 무게(M)의 시간(t)에 따른 변화량과 비례 관계에 있음을 알 수 있다.

[수학식 7]

그리고, 전술한 바와 같은 수학식 1 내지 수학식 6에 따른 관계식을 적분제어(I)에 동일하게 적용하여 열량을 구하는 식과 비교하면, PID 제어식(즉, 수학식 1)의 적분제어(I) 항의 적분제어 요소 'Ki'는 다음의 수학식 8의 관계 즉, 비열(C)과 무게(M)의 시간(t)에 따른 변화량과 비례 관계에 있음을 알 수 있다.

[수학식 8]

그리고, 전술한 바와 같은 수학식 1 내지 수학식 6의 관계식을 미분제어(D)에 적용하여 열량을 구하는 식과 비교하면, PID 제어식(즉, 수학식 1)의 미분제어 (D) 항의 미분제어 요소 'Kd' 역시 다음의 수학식 9의 관계 즉, 비열(C)과 무게(M)의 시간(t)에 따른 변화량과 비례 관계에 있음을 알 수 있다.

[수학식 9]

결국, PID 제어에 있어서 비례제어 상수 'Kp', 적분제어 상수 'Ki', 및 미분제어 상수 'Kd'는 모두 비열과 무게의 시간에 따른 변화량과 비례 관계에 있음을 알 수 있다.

한편, 이러한 PID 제어를 음식의 가열 조리에 적용하게 되면, 조리용기(1)의 무게와 비열 그리고 투입재료의 무게와 비열이 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"와 관련된 요소로 작용하게 된다.

이때, 조리용기(1)는 조리의 시작시부터 완료시까지 무게의 변화가 발생하지 않으나, 투입재료의 경우 가열조리 과정에서 그 무게가 변하게 된다. 따라서, 조리되는 재료를 최적으로 가열하기 위한 전기 에너지를 산출하려면 조리용기(1) 및 재료의 무게에 따라 바뀌는 PID 상수 "Kp, Ki, Kd" 의 값을 정확히 설정해 주어야 한다.

여기서, "재료를 최적으로 가열함"이란 레시피 정보의 각 조리단계마다 설정된 조리온도로 가열하고 또한 이러한 설정 조리온도를 유지하면서 조리를 진행하는 것을 의미한다.

전술한 바와 같이, 음식을 가열 조리함에 있어서 최적의 조리온도를 유지하기 위해 PID 제어를 적용할 경우, 조리용기(1)의 무게와 비열 그리고 해당 조리용기(1)에 투입된 후 요리가 진행됨에 따라 변화하는 재료 무게와 비열을 반영하여 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 설정해 주어야 한다.

따라서, 제어부(70)는 이처럼 조리용기(1)에 투입된 재료의 조리진행에 따른 무게 변화량과 비열, 그리고 현재 조리중인 재료가 담겨있는 해당 조리용기(1)의 무게와 비열을 반영하여 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 산출하는 처리를 수행하도록 구성된다. 이때, PID 상수 "Kp, Ki, Kd" 는 전술한 수학식 6 내지 수학식 9를 이용하여 산출할 수 있다.

그리고, 제어부(70)는 이에 따라 산출된 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 바탕으로 현재 조리 중인 재료를 최적으로 가열하기 위한 전기에너지 즉, 출력전력을 산출할 수 있다.

예컨대, 레시피 정보의 조리정보는 N 번째 조리단계(이하, '제1 조리단계'라 함)에서 수행되는 조리정보(이하, '제1 조리정보'라 함)를 포함하고 있고, 상기 제1 조리정보는 상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 투입된 재료를 가열하기 위한 온도(이하, '제1 조리온도'라 함)가 설정되어 있는 경우를 가정한다.

상기 경우, 제어부(70)는 제1 조리단계에서 제1 조리온도의 제어를 위한 제1' 처리를 수행하도록 구성된다.

상기 제1' 처리는, 조리용기(1)의 무게와 비열, 그리고 상기 조리용기(1)에 투입된 재료의 무게 변화와 비열을 각각 검출(S100,S110)한 후, 전술한 수학식 6 내지 수학식 9를 이용하여 수학식 1의 "Kp, Ki, Kd"의 값을 산출 및 설정(S120)하는 제1a 처리를 수행하는 것을 포함한다.

그리고, 상기 제1' 처리는, 상기 제1 조리단계에서 상기 제1 조리온도를 유지할 수 있도록, 상기 제1a 처리에 따른 "Kp, Ki, Kd" 값이 설정된 수학식 1에 기초하여 히팅부를 제어하는 제1b 처리를 수행하는 것을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1b 처리는 상기 제1a 처리에 따른 수학식 1에 기초하여, 상기 제1 조리온도의 유지에 필요한 코일(30)의 공진 주파수를 결정하는 것일 수 있다(S130). 상기 경우, 상기 제1b 처리는 스위칭부(20)를 제어하여 코일(30)의 공진 주파수를 조절하도록 구성될 수 있다(S140).

일 실시예에 따르면, 본 발명의 스마트 조리기기가 유도가열방식의 인덕션 레인지를 포함할 수 있고, 상기 경우, 제어부(70)는 설정온도의 가열 및 유지를 위한 코일(30)의 공진 주파수를 결정하는 처리를 수행하도록 구성된다.

여기서, 상기 '설정온도'란 레시피 정보에 설정된 조리온도를 의미하며, 일 실시예에 따르면 레시피 정보에 기록된 각 조리단계의 조리정보에 설정되어 있는 조리온도일 수 있다.

그리고, 제어부(70)는 이와 같이 결정된 공진 주파수로 해당 코일(30)이 작동하여 이에 따른 자기장을 발생하도록 제어한다. 일 실시예에 따르면, 제어부(70)는 스위칭부(20)를 제어하여 코일(30)의 공진 주파수를 조절할 수 있다.

전술한 바와 같이, 해당 조리과정을 진행함에 있어서 조리재료를 최적으로 가열하고 설정온도를 유지하기 위한 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 산출하기 위해서는, 해당 조리용기(1)의 무게와 비열에 대한 정보, 그리고 해당 조리용기(1)에 투입되는 재료의 무게와 비열, 조리과정의 진행에 따른 무게 변화량에 대한 정보가 필요하다.

일 실시예에 따르면, 조리용기(1)의 무게와 비열, 그리고 해당 조리용기(1)에 투입되는 각 재료의 무게와 비열에 대한 정보는 레시피 정보에 기록되어 제공될 수 있다.

상기 경우, 레시피 정보에는 해당 조리용기(1)의 무게 및 비열, 그리고 각 조리단계별 조리정보에서 해당 조리단계에서 투입되는 재료의 비열에 대한 정보가 포함될 수 있다.

따라서, 제어부(70)는 이러한 레시피 정보를 참조하여 각 조리단계에서 투입되는 재료의 비열 정보를 가져올 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 조리용기(1)의 무게와 비열, 그리고 해당 조리용기(1)에 투입되는 재료의 무게와 비열에 대한 정보는 사용자가 직접 입력하여 제공할 수 있다.

상기 경우, 조리용기(1)의 무게 및 재료의 무게는 예컨대 사용자가 정보입력수단을 통해 각 조리단계의 시작 명령이 입력(예컨대, 시작 버튼 누름)되면, 제어부(70)가 스마트 조리기기에 구비된 중량 센싱부(40)를 통해 해당 지지부 위에 놓은 조리용기(1)의 무게, 해당 조리용기(1)에 투입되는 재료의 무게, 그리고 조리과정에서 변하는 재료 무게를 직접 측정할 수 있다.

마찬가지로, 조리용기(1)의 비열 및 투입재료의 비열에 대한 정보 역시 사용자가 정보입력수단을 통해 해당 조리단계에서 직접 입력 제공할 수도 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제어부(70)의 제2 제어에 따르면, 조리용기(1)의 무게와 비열은 물론 재료의 무게, 비열 및 조리진행에 따른 재료의 무게 변화를 모두 고려하여 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 설정하고, 이를 바탕으로 레시피 정보의 해당 조리단계에 설정된 조리온도와 최대한 동일한 온도로 가열하고 이를 유지할 수 있게 되었다.

한편, 조리진행에 따른 재료의 무게 변화를 검지하고 이에 따라 PID 상수를 재설정하는 것은 다음과 같이 구성될 수 있다.

제1 실시예에 따르면, 제1 레시피 정보에 따르는 제1 요리의 조리과정에 있어서, 이전 조리단계를 마치고 바로 다음 조리단계를 시작하면 해당 조리용기(1)에 신규의 재료(이하, '제1 재료'라 칭함)를 새롭게 투입하게 된다.

이때, 제1 재료를 투입하면, 해당 조리용기(1)에 담겨져 있는 재료들의 총중량은 상기 제1 재료의 투입으로 인해 제1 재료의 무게만큼 더 증가하게 된다.

따라서, 제어부(70)는 이처럼 새로운 조리단계의 시작시 신규 재료의 투입에 따른 재료 무게 변화를 반영하여 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 재설정하고, 이를 바탕으로 해당 조리단계에 설정된 조리온도를 유지하기 위해 필요한 코일(30)의 공진 주파수를 결정하도록 구성될 수 있다.

제2 실시예에 따르면, 제1 레시피 정보에 따르는 제1 요리의 조리과정에 있어서, 해당 조리단계가 진행됨에 따라 해당 조리용기(1)에 담겨져 있는 재료의 무게가 변하게 된다.

예컨대, 도 4의 레시피 정보에 따라 2번째 조리단계를 진행하는 경우를 가정할 경우, 2번째 조리단계의 시작시 돼지고기 300g을 투입한 후 2번째 조리단계를 진행하면, 조리가 진행됨에 따라 돼지고기의 중량은 점차 줄어들게 되고, 이후 해당 조리용기(1)에 담긴 재료의 총중량이 295g이 되면 2번째 조리단계를 완료하고 3번째 조리단계를 시작하게 된다.

이처럼 해당 조리단계를 진행하는 과정에서 해당 조리용기(1)에 담겨 있는 재료의 무게 변화를 반영하여 PID 상수 "Kp, Ki, Kd"를 재설정하고, 이를 바탕으로 해당 조리단계에 설정된 조리온도를 유지하기 위해 필요한 코일(30) 공진 주파수를 결정하도록 구성될 수도 있다.

이하에서는, 스마트 조리기기의 자동 제어를 지원하는 레시피 정보를 생성하고 이를 다수 간에 공유하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명의 스마트 조리기기는 메모리부(60)에 저장되어 있는 각 조리단계별 조리정보를 포함하는 레시피 정보를 기초로 하여 최적의 조리 과정을 지원하고 제어하도록 구성된다.

그리고, 본 발명의 스마트 조리기기는 스마트 조리기기에 사용되는 제1 레시피 정보를 생성하는 기능을 구비할 수 있다.

이와 같이 스마트 조리리기의 조리 제어에 사용되는 레시피 정보는 스마트 조리기기 사용자가 직접 생성하거나, 또는 스마트 조리기기에 적합한 레시피 정보를 요리전문가가 스마트 조리리기를 통해 전문적으로 추출 생성하여 다른 스마트 조리기기의 사용자에게 유/무상으로 제공할 수도 있다.

더 나아가, 다수의 스마트 조리기기 사용자들은 본인이 생성한 레시피 정보를 스마트폰 등의 전기전자단말 등을 통해서 상호 공유하여 이를 스마트 조리기기에 제공하도록 구성될 수도 있다.

이러한 레시피 정보는 다음과 같이 준비 단계, 조리 단계 및 저장 단계를 포함하는 방법으로 추출 및 생성될 수 있다.

(1) 준비 단계

조리용기(1)의 무게를 측정하는 단계이다. 조리에 사용되는 조리용기(1)를 올려 놓은 후 정보입력수단(예컨대, 확인버튼 누름)을 통해 무게를 측정 저장한다. 이때, 조리기구의 뚜껑을 덮고 조리하는 경우에는 뚜껑의 무게를 포함할 지의 여부를 선택하여 조리용기(1)의 무게를 측정하고 저장할 수 있다.

(2) 조리 단계

조리 단계는 투입된 재료를 조리하며 무게에 따른 최적의 조리온도와 조리시간을 추출하는 단계이다.

1번째 조리단계의 시작시 조리용기에 투입되는 제1 재료의 투입중량(즉, 요구투입중량)을 측정하여 메모리에 저장하고, 상기 1번째 조리단계의 완료시 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량(즉, 요구총중량)을 측정하여 메모리에 저장하며, 상기 1번째 조리단계의 최적의 조리온도 및 조리시간을 설정하여 1번째 조리정보를 생성한다(제1 단계).

상기 1번째 조리단계의 조리온도와 조리시간은 전술한 정보입력수단을 통해 입력되는 온도 및 시간 정보에 따라 설정될 수 있다.

따라서, 상기 1번째 조리정보는 1번째 조리단계의 요구투입중량 정보, 요구총중량 정보, 및 조리온도와 조리시간 정보를 포함하게 된다.

여기서, 상기 제1 단계의 상기 '메모리'는 본 발명의 스마트 조리기기에 설치된 메모리부(60)이거나, 또는 스마트 조리기기와 통신 연결되는 별도의 전기전자장치에 설치된 메모리부일 수 있다.

그리고, 2번째 조리단계의 시작시 조리용기에 투입되는 제2 재료의 투입중량(즉, 요구투입중량)을 측정하여 메모리에 저장하고, 상기 2번째 조리단계의 완료시 조리용기에 담겨있는 상기 제2 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량(즉, 요구총중량)을 측정하여 메모리에 저장하며, 상기 2번째 조리단계의 최적의 조리온도와 조리시간을 설정하여 2번째 조리정보를 생성한다(제2 단계).

상기 2번째 조리단계의 조리온도와 조리시간은 전술한 정보입력수단을 통해 입력되는 온도 및 시간 정보에 따라 설정될 수 있다.

따라서, 상기 2번째 조리정보는 2번째 조리단계의 요구투입중량 정보, 요구총중량 정보, 및 조리온도와 조리시간 정보를 포함하게 된다.

여기서, 상기 제2 단계의 상기 '메모리'는 본 발명의 스마트 조리기기에 설치된 메모리부(60)이거나, 또는 스마트 조리기기와 통신 연결되는 별도의 전기전자장치에 설치된 메모리부일 수 있다.

그리고, n번째 조리단계의 시작시 조리용기에 투입되는 제n 재료의 투입중량을 측정하여 메모리에 저장하고, 상기 n번째 조리단계의 완료시 조리용기에 담겨있는 상기 제n 재료를 포함한 모든 재료들의 총중량을 측정하여 메모리에 저장하며, 상기 n번째 조리단계의 최적의 조리온도와 조리시간을 설정하여 n번째 조리정보를 생성한다(제N 단계).

상기 n번째 조리단계의 조리온도와 조리시간은 전술한 정보입력수단을 통해 입력되는 온도 및 시간 정보에 따라 설정될 수 있다.

따라서, 상기 n번째 조리정보는 n번째 조리단계의 요구투입중량 정보, 요구총중량 정보, 및 조리온도와 조리시간 정보를 포함하게 된다.

여기서, 상기 제N 단계의 상기 '메모리'는 본 발명의 스마트 조리기기에 설치된 메모리부(60)이거나, 또는 본 발명의 스마트 조리기기와 통신 연결되는 별도의 전기전자장치에 설치된 메모리부일 수 있다.

그리고, 상기 1번째 조리정보, 상기 2번째 조리정보, 및 상기 n번째 조리정보를 취합하여 데이터 테이블 형태의 상기 제1 레시피 정보를 생성한다.

일 실시예에 따르면, 조리 단계는 주재료, 부재료, 양념 등을 넣고 제1 단계 ~ 제5 단계를 반복하는 n개의 단계로 구성될 수 있다. 조리의 첫 단계가 시작되면 마지막 단계가 끝날 때까지 일정기간을 주기로 조리기기의 온도와 시간이 메모리에 저장된다.

모든 조리단계에서 온도 증감 버튼과 시간 증감 버튼을 눌러 조리시간과 조리온도의 변경을 할 수 있다. 각 단계는 시작버튼을 누르면 각 단계에서 투입된 무게를 측정, 저장하고 조리용기(1)의 가열이 시작되고 온도와 시간을 저장하기 위한 타이머가 시작된다.

종료 버튼을 누르거나 또는 설정된 시간이 경과하면(즉, 정보입력수단을 통해 설정된 시간이 count down되어 0분 0초가 되면) 각 단계가 끝난다. 각 단계가 끝나면 완료시 무게를 측정하여 메모리에 저장하고, 실제 조리온도와 실제 조리시간을 메모리에 저장한다.

여기서, 상기 '실제 조리온도'는 초기 설정의 조리온도에서 온도증감 버튼을 누름에 따라 설정된 조리온도를 의미한다. 그리고 상기 '실제 조리시간'은 초기 설정의 조리시간에서 시간증감 버튼을 누름에 따라 설정된 조리시간을 의미한다.

시간이 count down되어 단계가 끝날 경우에는 상기 실제 조리시간에 변동이 없지만, 종료 버튼을 눌러 해당 조리단계가 종료될 경우에는 시간증감 버튼을 통해 설정된 실제 조리시간에서 남아있는 시간을 차감한 시간이 최종 실제 조리시간으로 변경 설정된다.

해당 단계가 끝나면 조리용기(1)의 가열을 정지하고 타이머를 정지한다. 각 단계가 끝나면 조리를 종료할 것인지 다음 단계로 진행할 것인지를 선택할 수 있도록 한다.

일 실시예에 따르면 조리 단계는 다음 순서에 따라 각 단계에서의 조리 데이터를 추출할 수 있다.

제1 단계 : 현재 단계의 온도와 시간을 설정한다.

제2 단계 : 재료 투입 후, 정보입력수단을 통해 시작 명령을 입력(예컨대, 시작 버튼 누름)하여, 투입된 재료의 무게를 측정 및 저장하고 조리용기(1)의 가열을 시작한다.

이때, 최적의 가열을 위해 재료의 무게와 조리용기(1)의 무게에 따른 PID 제어의 Kp, Ki, Kd 상수를 설정하여 조리용기(1)가 가열되는 파워를 제어할 수 있다.

제3 단계 : 조리가 진행되면 설정된 시간이 감소한다. 조리의 상태에 따라 온도증가 또는 온도감소 버튼, 시간증가 또는 시간감소 버튼을 눌러 설정된 온도 및 시간을 변경한다.

제4 단계 : 현재의 단계가 완료되면, 정보입력수단을 통해 완료 명령을 입력(예컨대, 완료 버튼 누름)하여 완료 시의 무게를 측정 및 저장하고 조리용기(1)가 가열되는 것을 정지한다.

설정된 시간이 count down이 끝나지 않아도 종료 버튼을 눌러 현재의 단계를 종료할 수 있다. 또한 설정된 시간이 count down되어 0분 0초가 되면 자동으로 현재 단계를 종료하고 조리용기(1)가 가열되는 것을 정지한다.

그리고, 현재 단계의 종료시 조리된 재료의 무게를 측정 저장하고, 현재 단계에서의 실제 조리온도와 실제 조리시간을 저장한다.

제5 단계 : 현 단계가 종료되면 다음 조리단계로 넘어갈지 전체 조리를 완료할지를 선택하도록 한다.

다음 단계가 선택되면 상기의 제1 단계 ~ 제5 단계의 작업을 반복한다.

보다 상세한 조리 조건을 추출하기 위해서는 요리가 진행되는 동안 일정한 시간 간격으로 온도를 저장한다.

제6 단계 : 전체조리 완료가 선택되면 조리 단계를 마치고 저장 단계로 넘어간다.

(3) 저장 단계

전술한 조리 단계를 통해 추출한 해당 레시피 정보에 고유 아이디(ID)를 설정함으로써 레시피 정보의 생성이 완료된다. 고유 아이디는 문자 또는 숫자 등을 이용하여 다수의 레시피 정보 간에 상호 구분이 되도록 한다.

그리고, 준비 단계에서 추출된 조리용기(1)의 무게와 각 조리 단계에서 추출된 재료의 무게, 무게의 변화량, 온도, 시간 정보를 조리 아이디와 함께 데이터 베이스에 저장한다.

한편, 이와 같이 생성된 레시피 정보는 관리서버, 스마트 조리기기, 및 전기전자단말 중에서 선택된 적어도 어느 하나에 저장된다.

그리고, 관리서버, 스마트 조리기기 또는 전기전자단말에 저장되어 있는 상기 레시피 정보는 통신망을 통해 원격지의 또 다른 상기 스마트 조리기기 또는 전기전자단말에 제공될 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

1: 조리용기 10: 지지부
20: 스위칭부 30: 코일
40: 중량 센싱부 50: 온도 센싱부
60: 메모리부 70: 제어부

Claims (17)

1. 조리용기를 지지하는 지지부; 상기 지지부에 안착되어 있는 조리용기가 가열되도록 동작하는 히팅부; 중량정보를 검출하는 중량 센싱부; 각 조리단계별 조리정보를 포함하는 레시피 정보를 저장하는 메모리부; 및 레시피 정보를 기초로 상기 히팅부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 조리정보는,
   N 번째 조리단계(이하, '제1 조리단계'라 함)에서 수행되는 조리정보(이하, '제1 조리정보'라 함)를 포함하고,
   상기 제1 조리정보는,
   상기 제1 조리단계의 시작시 상기 조리용기에 투입되는 제1 재료의 요구투입중량; 및 상기 제1 조리단계가 수행되는 요구조리시간이 설정되어 있고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 투입된 상기 제1 재료의 실제투입중량과 상기 요구투입중량의 차이값을 산출하는 제1 처리를 수행하도록 구성되고,
   상기 제1 처리결과, 상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 큰 경우, 상기 요구조리시간 대비 증가된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하고,
   상기 제1 처리결과, 상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 작을 경우, 상기 요구조리시간 대비 감소된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하는 제2 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 처리결과,
   상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 큰 경우, 상기 요구투입중량 대비 초과된 무게의 비율(이하, '제1 비율'이라 함)을 산출하여, 상기 요구조리시간 대비 상기 제1 비율만큼 증가된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하고,
   상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 작을 경우, 상기 요구투입중량 대비 부족한 무게의 비율(이하, '제2 비율'이라 함)을 산출하여, 상기 요구조리시간 대비 상기 제2 비율만큼 감소된 조리시간을 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간으로 재설정하는 상기 제2 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 조리정보는,
   제1 조리단계의 완료시 상기 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 요구총중량이 더 설정되어 있고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 실제총중량을 실시간으로 검출하여, 상기 요구총중량과 비교하는 제3 처리를 수행하고,
   상기 제3 처리결과,
   상기 제2 처리에서 재설정된 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과하기 전이더라도 상기 실제총중량이 상기 요구총중량과 같아지면, 상기 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계를 진행하도록 제어하고,
   상기 제2 처리에서 재설정된 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과한 후에도 상기 실제총중량이 상기 요구총중량보다 큰 경우, 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간을 연장하여 상기 실제총중량이 상기 요구총중량과 같아질 때 상기 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계를 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 조리정보는,
   제1 조리단계의 완료시 상기 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 요구총중량이 더 설정되어 있고,
   상기 제1 처리결과,
   상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 큰 경우, 상기 요구총중량 대비 증가된 중량을 상기 제1 조리단계의 실제요구총중량으로 재설정하고,
   상기 제1 재료의 실제투입중량이 상기 요구투입중량보다 더 작을 경우, 상기 요구총중량 대비 감소된 중량을 상기 제1 조리단계의 실제요구총중량으로 재설정하는 제2' 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 담겨있는 상기 제1 재료를 포함한 모든 재료들의 실제총중량을 실시간으로 검출하여, 상기 실제요구총중량과 비교하는 제3 처리를 수행하고,
   상기 제3 처리결과,
   상기 제2 처리에서 재설정된 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과하기 전이더라도 상기 실제총중량이 상기 실제요구총중량과 같아지면, 상기 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계를 진행하도록 제어하고,
   상기 제2 처리에서 재설정된 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간이 경과한 후에도 상기 실제총중량이 상기 실제요구총중량보다 큰 경우, 상기 제1 조리단계의 실제요구조리시간을 연장하여 상기 실제총중량이 상기 실제요구총중량과 같아질 때 상기 제1 조리단계를 마치고 N+1 번째 조리단계를 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 조리용기의 온도정보를 검출하는 온도 센싱부를 더 포함하고,
   상기 제1 조리정보는,
   상기 제1 조리단계에서 수행되는 조리온도가 더 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 조리정보는,
   상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 투입된 재료를 가열하기 위한 온도(이하, '제1 조리온도'라 함)가 더 설정되어 있고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 조리단계에서 상기 제1 조리온도의 제어를 위한 제1' 처리를 더 수행하도록 구성되고,
   상기 제1' 처리는,
   상기 조리용기의 무게와 비열, 그리고 상기 조리용기에 투입된 재료의 무게 변화와 비열을 반영하여 다음의 수학식 1의 Kp, Ki, Kd 값을 산출하여 설정하는 제1a 처리; 및
   상기 제1 조리단계에서 상기 제1 조리온도를 유지할 수 있도록, 상기 제1a 처리에 따른 상기 Kp, Ki, Kd 값이 설정된 상기 수학식 1에 기초하여 상기 히팅부를 제어하는 제1b 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   수학식 1
   
   (수학식 1에서, W(t): 시간에 따른 출력전력, err_temp(t): 온도 오차 , t: 시간)
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 히팅부는,
   전원이 인가시 자기장을 발생시키는 코일을 포함하고,
   상기 제1b 처리는,
   상기 제1a 처리에 따른 상기 Kp, Ki, Kd 값이 설정된 상기 수학식 1에 기초하여, 상기 제1 조리온도의 유지에 필요한 상기 코일의 공진 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
9. 제8 항에 있어서,
   상기 히팅부는,
   상기 자기장의 발생을 위해 교류 전류를 발생시키는 스위칭부를 더 포함하고,
   상기 제1b 처리는,
   상기 스위칭부를 제어하여 상기 코일의 공진 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
   
10. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 조리정보에는
    상기 제1 조리단계에서 상기 조리용기에 투입되는 재료의 비열 정보가 기록되어 있고,
    상기 제어부는,
    상기 중량 센싱부에 의해 검출되는 중량정보; 및 상기 제1 조리정보의 상기 비열 정보를 이용하여 상기 제1a 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
11. 제7 항에 있어서,
    사용자로부터 정보를 입력받는 정보입력수단을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 정보입력수단을 통해 상기 조리용기의 비열 정보를 입력받는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 처리 및 상기 제2 처리는,
    사용자가 선택적으로 활성화(On) 또는 비활성화(Off)시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
13. 제1 항에 있어서,
    통신망을 통해 유무선 통신 가능한 통신모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신모듈을 통해 원격지의 관리서버 또는 전기전자단말로부터 상기 레시피 정보를 수신하여 상기 메모리부에 저장하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
14. 제1 항에 있어서,
    사용자로부터 정보를 입력받는 정보입력수단을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 정보입력수단을 통해 상기 레시피 정보를 직접 입력받아 상기 메모리부에 저장하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
15. 제7 항에 있어서,
    상기 조리용기에 투입된 재료의 무게 변화는,
    상기 제1 조리단계 이전의 조리단계가 완료되어 상기 제1 조리단계의 시작시 상기 조리용기에 제1 재료가 투입됨에 따라 증가된 무게 변화인 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
16. 제1 항에 있어서,
    정보를 외부에 출력하는 정보출력수단를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 정보출력수단을 제어하여, 각 조리단계의 완료 및 다음 조리단계의 진행을 청각 또는 시각적으로 외부에 출력하여 안내하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.
    
17. 제1 항에 있어서,
    상기 히팅부는,
    전원이 인가시 자기장을 발생시키는 코일부; 및 상기 자기장의 발생을 위해 교류 전류를 발생시키는 스위칭부;를 포함하고,
    상기 지지부는,
    상기 코일부와 상기 조리용기를 이격시키고 상기 조리용기로부터 방사되는 전자기파를 투과하는 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 조리기기.