JP2001118661A - 物体検知システム - Google Patents
物体検知システムInfo
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- loops
- cooking
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
- H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
- H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
- H05B2213/05—Heating plates with pan detection means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Cookers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 調理台の加熱要素上に配置された調理用具の
存在を検知する、物体検知システムを提供する。 【解決手段】 物体検知システムは、ドライバループ３
２、センサループ３６、ドライバループに交流電流を供
給する電流供給源及びコントローラを備える。ドライバ
ループ３２は、交流電流が印加されると時変磁場を生成
する。センサループ３６は、調理用具が存在しない場合
には時変磁場によりセンサ信号を発生する。金属製の調
理用具がドライバループ３２に隣接して配置されるとセ
ンサループ３６のセンサ信号の強度が低減される。コン
トローラは、調理用具の存在を判断するためにセンサ信
号を監視し、調理用具が存在するか否かに応じて加熱要
素を制御する。ドライバループ３２及び上記第１のセン
サループ３６は互いに電気的に接続されている、物体検
知システム。
存在を検知する、物体検知システムを提供する。 【解決手段】 物体検知システムは、ドライバループ３
２、センサループ３６、ドライバループに交流電流を供
給する電流供給源及びコントローラを備える。ドライバ
ループ３２は、交流電流が印加されると時変磁場を生成
する。センサループ３６は、調理用具が存在しない場合
には時変磁場によりセンサ信号を発生する。金属製の調
理用具がドライバループ３２に隣接して配置されるとセ
ンサループ３６のセンサ信号の強度が低減される。コン
トローラは、調理用具の存在を判断するためにセンサ信
号を監視し、調理用具が存在するか否かに応じて加熱要
素を制御する。ドライバループ３２及び上記第１のセン
サループ３６は互いに電気的に接続されている、物体検
知システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体検知システム
に関し、特に、他を排するものではないが、非金属製の
調理面上に金属製の調理用具が存在することを検知する
システムに関するものである。このシステムにより、調
理面上の所定位置に調理ポットが存在するときにのみ熱
が供給されるため、調理面の安全性が向上する。
に関し、特に、他を排するものではないが、非金属製の
調理面上に金属製の調理用具が存在することを検知する
システムに関するものである。このシステムにより、調
理面上の所定位置に調理ポットが存在するときにのみ熱
が供給されるため、調理面の安全性が向上する。
【０００２】
【従来の技術】ポット検知が可能な調理台（cooking pl
atform）が当該技術分野で広く知られており、これらは
種々の原理で作動する。例えば、容量性のシステムがＥ
Ｐ−Ａ−０４２９１２０（Ｕ．Ｓ．Ｐ．５，１３６，２
７７）、ＤＥ−Ａ４２２４９３９３４、ＤＥ−Ａ−２８
３１８５８、ＤＥ−Ａ−３７３３１０８及びＤＥ−Ａ−
３８４３４６０により知られている。光学検知システム
は、ＤＥ−Ａ−３５３３９９７及びＤＥ−Ａ−３１１７
２０５により知られており、音波検知システムがＤＥ−
Ａ−３６１９７６２により知られている。反射された放
熱を検知するシステムはＤＥ−Ａ−１９７２９４１８に
より知られている。他のシステムは、調理器具の送信器
や受信器と相互作用する能動要素を調理ポットに備えて
いる。
atform）が当該技術分野で広く知られており、これらは
種々の原理で作動する。例えば、容量性のシステムがＥ
Ｐ−Ａ−０４２９１２０（Ｕ．Ｓ．Ｐ．５，１３６，２
７７）、ＤＥ−Ａ４２２４９３９３４、ＤＥ−Ａ−２８
３１８５８、ＤＥ−Ａ−３７３３１０８及びＤＥ−Ａ−
３８４３４６０により知られている。光学検知システム
は、ＤＥ−Ａ−３５３３９９７及びＤＥ−Ａ−３１１７
２０５により知られており、音波検知システムがＤＥ−
Ａ−３６１９７６２により知られている。反射された放
熱を検知するシステムはＤＥ−Ａ−１９７２９４１８に
より知られている。他のシステムは、調理器具の送信器
や受信器と相互作用する能動要素を調理ポットに備えて
いる。
【０００３】他の種類の公知のポット検知システムで
は、金属製の調理用具の誘導特性が調理要素の近傍に生
成される磁場を変えることが利用され、それによってポ
ットの検知を可能にしている。誘導に基づくシステムの
第１のグループは、調理要素の近傍に配置されたセンサ
コイルに取付けられた回路の共振周波数の変化を検知す
る。この種のシステムの例がＥＰ−Ａ−０４６９１８９
及びＥＰ−Ａ−４４２２７５（Ｕ．Ｓ．Ｐ．５，２９
６，６８４）に開示されている。
は、金属製の調理用具の誘導特性が調理要素の近傍に生
成される磁場を変えることが利用され、それによってポ
ットの検知を可能にしている。誘導に基づくシステムの
第１のグループは、調理要素の近傍に配置されたセンサ
コイルに取付けられた回路の共振周波数の変化を検知す
る。この種のシステムの例がＥＰ−Ａ−０４６９１８９
及びＥＰ−Ａ−４４２２７５（Ｕ．Ｓ．Ｐ．５，２９
６，６８４）に開示されている。
【０００４】誘導検知システムの第２のグループは、調
理要素の領域にある磁場源と、それに誘導的に結合され
たセンサとを備えている。磁場源の近傍に金属製物体を
配置すると、センサへの誘導結合が検知可能な影響を受
ける。この種のシステムの例が、ＤＥ−Ａ−３７１１５
８９に開示されている。このＤＥ−Ａ−３７１１５８９
に開示されているシステムでは、調理領域に対して所定
距離下方に配置された交流作動の磁場発生器が、調理領
域に向かう磁場を生成する。交流磁場の外部境界領域に
あるループが、調理器具上に配置された容器の交流磁場
に対する影響を監視するために使用され、それによって
加熱要素のオン及びオフの切換を制御する。
理要素の領域にある磁場源と、それに誘導的に結合され
たセンサとを備えている。磁場源の近傍に金属製物体を
配置すると、センサへの誘導結合が検知可能な影響を受
ける。この種のシステムの例が、ＤＥ−Ａ−３７１１５
８９に開示されている。このＤＥ−Ａ−３７１１５８９
に開示されているシステムでは、調理領域に対して所定
距離下方に配置された交流作動の磁場発生器が、調理領
域に向かう磁場を生成する。交流磁場の外部境界領域に
あるループが、調理器具上に配置された容器の交流磁場
に対する影響を監視するために使用され、それによって
加熱要素のオン及びオフの切換を制御する。
【０００５】ＤＥ−Ａ−１９７００７５３に記載されて
いる第２のグループの他の誘導システムでは、二重ルー
プ構造が採用されている。この二重ループ構造では、ガ
ラスセラミック製の調理面の下側にドライバループが取
付ないしは配置されている。このドライバループは、Ｒ
Ｆ磁場を生成するために使用される。ドライバループ内
又はその周囲には、１個又は複数個のセンサループが配
置されている。これらのセンサループは、時変磁場の強
度に応じた電圧信号を発生するために使用される。金属
製又は金属を含有する調理ポットがドライバループ上に
配置されると、ドライバループ内に渦電流が誘導され
る。この渦電流はセンサループの正味磁束を低減させる
効果を有する。よって、ドライバループ上にポットを配
置すると、センサループにより生成される電圧を低減さ
せる効果がある。よって、この誘導信号から調理ポット
の存在に関連する情報が得られる。
いる第２のグループの他の誘導システムでは、二重ルー
プ構造が採用されている。この二重ループ構造では、ガ
ラスセラミック製の調理面の下側にドライバループが取
付ないしは配置されている。このドライバループは、Ｒ
Ｆ磁場を生成するために使用される。ドライバループ内
又はその周囲には、１個又は複数個のセンサループが配
置されている。これらのセンサループは、時変磁場の強
度に応じた電圧信号を発生するために使用される。金属
製又は金属を含有する調理ポットがドライバループ上に
配置されると、ドライバループ内に渦電流が誘導され
る。この渦電流はセンサループの正味磁束を低減させる
効果を有する。よって、ドライバループ上にポットを配
置すると、センサループにより生成される電圧を低減さ
せる効果がある。よって、この誘導信号から調理ポット
の存在に関連する情報が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記ＤＥ−Ａ１９７０
０７５３に記載されているシステムでは、電流源とドラ
イバループの間及びセンサループと検知電子回路の間
に、トランスフォーマが組込まれている。本発明者によ
れば、このようなトランスフォーマは、静電電荷からの
絶縁のために設けられていると推察される。通常の調理
面は４つ又は５つの調理領域を備えているため、多数の
トランスフォーマが必要であると共に、このような構造
では製造コストが大幅に増加する。さらに、個々のセン
サループに対して独立の検知回路が必要となることは明
らかである。
０７５３に記載されているシステムでは、電流源とドラ
イバループの間及びセンサループと検知電子回路の間
に、トランスフォーマが組込まれている。本発明者によ
れば、このようなトランスフォーマは、静電電荷からの
絶縁のために設けられていると推察される。通常の調理
面は４つ又は５つの調理領域を備えているため、多数の
トランスフォーマが必要であると共に、このような構造
では製造コストが大幅に増加する。さらに、個々のセン
サループに対して独立の検知回路が必要となることは明
らかである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、他の物体検知
システムを提供することを目的としている。この目的及
び以降の説明で明らかとなる目的は、調理台の加熱要素
上に配置された調理用具の存在を検知する、物体検知シ
ステムであって、交流電流が印加されると時変磁場を生
成する第１のドライバループと、この第１のドライバル
ープと近接して配置され、調理用具が存在しない場合に
は上記時変磁場によりセンサ信号を発生し、金属製の調
理用具が上記第１のドライバループに隣接して配置され
ると上記センサ信号の強度が低減される、第１のセンサ
ループと、上記第１のドライバループに交流電流を供給
する電流供給源と、この電流供給源と上記第１のセンサ
ループとに接続され、上記調理用具の存在を判断するた
めに上記センサ信号を監視し、上記調理用具が存在する
か否かに応じて上記加熱要素を制御する、コントローラ
とを備え、上記第１のドライバループ及び上記第１のセ
ンサループは互いに電気的に接続されている、物体検知
システムを提供することにより達成される。
システムを提供することを目的としている。この目的及
び以降の説明で明らかとなる目的は、調理台の加熱要素
上に配置された調理用具の存在を検知する、物体検知シ
ステムであって、交流電流が印加されると時変磁場を生
成する第１のドライバループと、この第１のドライバル
ープと近接して配置され、調理用具が存在しない場合に
は上記時変磁場によりセンサ信号を発生し、金属製の調
理用具が上記第１のドライバループに隣接して配置され
ると上記センサ信号の強度が低減される、第１のセンサ
ループと、上記第１のドライバループに交流電流を供給
する電流供給源と、この電流供給源と上記第１のセンサ
ループとに接続され、上記調理用具の存在を判断するた
めに上記センサ信号を監視し、上記調理用具が存在する
か否かに応じて上記加熱要素を制御する、コントローラ
とを備え、上記第１のドライバループ及び上記第１のセ
ンサループは互いに電気的に接続されている、物体検知
システムを提供することにより達成される。
【０００８】好適な実施形態では、上記交流電流は、上
記ドライバループに接続された接続リードにより上記ド
ライバループへ流れ、上記接続リードの１つは、上記セ
ンサループにも接続された共通リードである。
記ドライバループに接続された接続リードにより上記ド
ライバループへ流れ、上記接続リードの１つは、上記セ
ンサループにも接続された共通リードである。
【０００９】他の好適な実施形態では、上記共通リード
の横断面の幅は、他の接続リードの横断面の幅よりも広
い。
の横断面の幅は、他の接続リードの横断面の幅よりも広
い。
【００１０】このシステムは、上記第１のドライバルー
プ及び上記第１のセンサループの周囲に配置された第２
のドライバループ及び第２のセンサループをさらに備
え、上記第１及び第２のドライバループ並びに上記第１
及び第２のセンサループは互いに電気的に接続されてい
る。
プ及び上記第１のセンサループの周囲に配置された第２
のドライバループ及び第２のセンサループをさらに備
え、上記第１及び第２のドライバループ並びに上記第１
及び第２のセンサループは互いに電気的に接続されてい
る。
【００１１】他の好適な実施形態では、上記第１及び第
２のドライバループの端部に入力リードが接続され、上
記第２のドライバループに接続された入力リードは、上
記第１のドライバループに接続されたリードの両側に配
置されている。
２のドライバループの端部に入力リードが接続され、上
記第２のドライバループに接続された入力リードは、上
記第１のドライバループに接続されたリードの両側に配
置されている。
【００１２】このシステムは、複数の上記加熱要素のう
ちの１つの上に配置された上記調理用具の存在を検知す
るための、複数の上記ドライバループ及び複数の上記セ
ンサループを備えていてよい。
ちの１つの上に配置された上記調理用具の存在を検知す
るための、複数の上記ドライバループ及び複数の上記セ
ンサループを備えていてよい。
【００１３】本発明の他の実施形態では、上記複数のド
ライバループ及び上記複数のセンサループは、電気的に
一つに接続されている。
ライバループ及び上記複数のセンサループは、電気的に
一つに接続されている。
【００１４】本発明では、さらに、上記複数のセンサル
ープにより発生する上記センサ信号は、上記コントロー
ラに多重送信される。
ープにより発生する上記センサ信号は、上記コントロー
ラに多重送信される。
【００１５】他の実施形態では、上記ドライバループ及
びセンサループの少なくとも一方は、その電気抵抗を監
視するための接続部を備える。
びセンサループの少なくとも一方は、その電気抵抗を監
視するための接続部を備える。
【００１６】本発明のシステムは、単一ゾーンの加熱要
素上又は２つのゾーンの加熱要素上の調理用具の存在を
検知するために使用されることができる。後者の場合、
加熱領域が複数あることに対応して、複数のドライバル
ープ及びセンサループを設けてもよい。
素上又は２つのゾーンの加熱要素上の調理用具の存在を
検知するために使用されることができる。後者の場合、
加熱領域が複数あることに対応して、複数のドライバル
ープ及びセンサループを設けてもよい。
【００１７】特に、信号がコントローラへ多重送信され
る場合には、分離された調理要素に対応するドライバル
ープ及びセンサループを電気的に一つに接続し、静電放
電に対する保護を向上してもよい。
る場合には、分離された調理要素に対応するドライバル
ープ及びセンサループを電気的に一つに接続し、静電放
電に対する保護を向上してもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定
されるものではない。図１は、合計４個の調理領域１
２，１４，１６，１８を有するガラスセラミック製の調
理面１０を示す概略図である。２つの調理領域１２，１
４は、中央領域１２ａ，１４ａと外側領域１２ｂ，１４
ｂとをそれぞれ有する２ゾーンの加熱要素（調理要素）
を備えている。調理要素に供給される温度ないしは電力
は、ユーザが制御パネル２０を制御することにより選択
される。
施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定
されるものではない。図１は、合計４個の調理領域１
２，１４，１６，１８を有するガラスセラミック製の調
理面１０を示す概略図である。２つの調理領域１２，１
４は、中央領域１２ａ，１４ａと外側領域１２ｂ，１４
ｂとをそれぞれ有する２ゾーンの加熱要素（調理要素）
を備えている。調理要素に供給される温度ないしは電力
は、ユーザが制御パネル２０を制御することにより選択
される。
【００１９】図２は、調理面１０の単一ゾーンの調理要
素に使用される本発明の検知構造３０を示している。こ
の検知構造３０は、加熱ゾーン３４内に配置されたドラ
イバループ３２と、このドライバループ３２の周囲に配
置されたセンサループ３６とを備えている。ドライバル
ープ３２とセンサループ３６は、その両端に接続される
接点リード（接続リード）をそれぞれ備えている。これ
らのループの図において右側の端部では、ドライバルー
プ３２とセンサループ３６の両方が幅広である単一の共
通リード３８にそれぞれ接続されている。ドライバルー
プ３２の他端は、入力リード４０と温度センサリード４
２に接続されている。温度センサリード４２の目的につ
いては後に詳述する。センサループ３６の他端には、出
力リード４４が接続されている。図２に示すように、こ
れら入力リード４０及び出力リード４４は、共通リード
３８と比較して幅細である。
素に使用される本発明の検知構造３０を示している。こ
の検知構造３０は、加熱ゾーン３４内に配置されたドラ
イバループ３２と、このドライバループ３２の周囲に配
置されたセンサループ３６とを備えている。ドライバル
ープ３２とセンサループ３６は、その両端に接続される
接点リード（接続リード）をそれぞれ備えている。これ
らのループの図において右側の端部では、ドライバルー
プ３２とセンサループ３６の両方が幅広である単一の共
通リード３８にそれぞれ接続されている。ドライバルー
プ３２の他端は、入力リード４０と温度センサリード４
２に接続されている。温度センサリード４２の目的につ
いては後に詳述する。センサループ３６の他端には、出
力リード４４が接続されている。図２に示すように、こ
れら入力リード４０及び出力リード４４は、共通リード
３８と比較して幅細である。
【００２０】ドライバループ３２、センサループ３６、
共通リード３８、入力リード４０、温度センサリード４
２及び出力リード４４は、ガラスセラミック製の調理面
１０の下側に配置することが好ましい。これらは、適切
な導電性金属をスクリーン印刷法を使用した公知の方法
で配置した後、必要な導電性を得ると共に調理面１０に
付着させるために焼鈍することにより得られる。共通リ
ード３８、入力リード４０、温度センサリード４２及び
出力リード４４は、調理面１０の縁へ延び、複数ライン
を備える帯状電線（図示せず）に接続され、それによっ
て信号処理用電子回路（図示せず）と協働する。
共通リード３８、入力リード４０、温度センサリード４
２及び出力リード４４は、ガラスセラミック製の調理面
１０の下側に配置することが好ましい。これらは、適切
な導電性金属をスクリーン印刷法を使用した公知の方法
で配置した後、必要な導電性を得ると共に調理面１０に
付着させるために焼鈍することにより得られる。共通リ
ード３８、入力リード４０、温度センサリード４２及び
出力リード４４は、調理面１０の縁へ延び、複数ライン
を備える帯状電線（図示せず）に接続され、それによっ
て信号処理用電子回路（図示せず）と協働する。
【００２１】調理面は上記のように検知構造を複数備え
ており、これらは信号処理用電子回路に対してマルチプ
レクサ式に切換られる。しかし、このようなスイッチン
グ構造では、マルチプレクサに対して接続されていない
際に電気的に絶縁されていると、要素に静電電荷が蓄積
される。本発明では、共通リード３８がドライバループ
３２とセンサループ３４とにそれぞれ接続されているた
め、これらドライバループ３２とセンサループ３４は、
共通の電位を有する。これらドライバループ３２とセン
サループ３４が共通の電位となることにより、これらの
ループ間で静電放電が生じるおそれが除去される。仮に
静電放電が生じたとすると、この静電放電はこれらのル
ープに接続された電子回路に対して大きなダメージを与
えることになる。上述したように、ＤＥ−Ａ−１９７０
０７５３の先行技術では、静電放電に対する保護のため
に複雑なトランスフォーマ構造を組込んでいる。
ており、これらは信号処理用電子回路に対してマルチプ
レクサ式に切換られる。しかし、このようなスイッチン
グ構造では、マルチプレクサに対して接続されていない
際に電気的に絶縁されていると、要素に静電電荷が蓄積
される。本発明では、共通リード３８がドライバループ
３２とセンサループ３４とにそれぞれ接続されているた
め、これらドライバループ３２とセンサループ３４は、
共通の電位を有する。これらドライバループ３２とセン
サループ３４が共通の電位となることにより、これらの
ループ間で静電放電が生じるおそれが除去される。仮に
静電放電が生じたとすると、この静電放電はこれらのル
ープに接続された電子回路に対して大きなダメージを与
えることになる。上述したように、ＤＥ−Ａ−１９７０
０７５３の先行技術では、静電放電に対する保護のため
に複雑なトランスフォーマ構造を組込んでいる。
【００２２】作動時には、共通リード３８及び入力リー
ド４０により、ドライバループ３２に対して交流電流が
供給される。この交流電流によりドライバループ３２及
びその外側に交流磁場（alternating magnetic field）
が誘導される。この交流磁場により、センサループ３６
に交流電流が生成され、交流電圧として検知される。検
知される電圧の強度は、ドライバループ３２に供給され
る信号とドライバループ３２とセンサループ３６の誘導
結合とにより決まる。加熱ゾーン３４上に配置される調
理ポットが存在しないときには、所定の駆動信号が供給
されると、特定の出力電圧が生成される。金属製の調理
ポットが加熱ゾーン３４上に配置されると、ドライバル
ープ３２により生成される交流電流により渦電流が誘導
される。この渦電流は、ドライバループ３２により生成
される磁場と方向が反対である磁場を生じる。最終的な
効果として、センサループ３６により生成される電圧信
号が低減される。
ド４０により、ドライバループ３２に対して交流電流が
供給される。この交流電流によりドライバループ３２及
びその外側に交流磁場（alternating magnetic field）
が誘導される。この交流磁場により、センサループ３６
に交流電流が生成され、交流電圧として検知される。検
知される電圧の強度は、ドライバループ３２に供給され
る信号とドライバループ３２とセンサループ３６の誘導
結合とにより決まる。加熱ゾーン３４上に配置される調
理ポットが存在しないときには、所定の駆動信号が供給
されると、特定の出力電圧が生成される。金属製の調理
ポットが加熱ゾーン３４上に配置されると、ドライバル
ープ３２により生成される交流電流により渦電流が誘導
される。この渦電流は、ドライバループ３２により生成
される磁場と方向が反対である磁場を生じる。最終的な
効果として、センサループ３６により生成される電圧信
号が低減される。
【００２３】上記信号処理用電子回路は、複数、好まし
くは８個のアナログ入力を有するマイクロコントローラ
を備えている。センサループ３２からの電圧信号を含む
これら並列の入力は、マイクロコントローラにより多重
送信制御され、ポットが加熱ゾーン３４上に配置されて
いることを示す電圧信号の変化を判断するために連続的
に解析される。この電圧信号の変化が検知されると、ユ
ーザが制御パネル２０で対応する調理要素をセットして
いることを条件に、その調理要素がリレー構造によりオ
ンに切換えられる。その後、制御パネル２０がセット状
態で維持されているにもかかわらず調理ポットが除去さ
れると、調理要素に対する電力供給が遮断される。ある
種の状況では、ユーザがこの自動的な制御を無効にし
て、調理ポットを除去しても調理要素への電力供給を維
持することを望む場合もあるが、このような制御機能を
制御パネル２０で実現できるようにしてもよい。
くは８個のアナログ入力を有するマイクロコントローラ
を備えている。センサループ３２からの電圧信号を含む
これら並列の入力は、マイクロコントローラにより多重
送信制御され、ポットが加熱ゾーン３４上に配置されて
いることを示す電圧信号の変化を判断するために連続的
に解析される。この電圧信号の変化が検知されると、ユ
ーザが制御パネル２０で対応する調理要素をセットして
いることを条件に、その調理要素がリレー構造によりオ
ンに切換えられる。その後、制御パネル２０がセット状
態で維持されているにもかかわらず調理ポットが除去さ
れると、調理要素に対する電力供給が遮断される。ある
種の状況では、ユーザがこの自動的な制御を無効にし
て、調理ポットを除去しても調理要素への電力供給を維
持することを望む場合もあるが、このような制御機能を
制御パネル２０で実現できるようにしてもよい。
【００２４】温度センサリード４２は、調理面１０の温
度制御のために、ドライバループ３２の電気抵抗を監視
するために使用される。温度上昇に伴って、ドライバル
ープ３２の抵抗も増大する。この抵抗は測定値に影響す
る接点抵抗及びリード抵抗を最小化するために、４点測
定法により測定される。交流電流は、ドライバループ３
２の共通リード３８と入力リード４０との間を流れる。
ドライバループ３２における電位低下は、温度センサリ
ード４２と共通リード３８への接続部（図示せず）によ
り計測される。
度制御のために、ドライバループ３２の電気抵抗を監視
するために使用される。温度上昇に伴って、ドライバル
ープ３２の抵抗も増大する。この抵抗は測定値に影響す
る接点抵抗及びリード抵抗を最小化するために、４点測
定法により測定される。交流電流は、ドライバループ３
２の共通リード３８と入力リード４０との間を流れる。
ドライバループ３２における電位低下は、温度センサリ
ード４２と共通リード３８への接続部（図示せず）によ
り計測される。
【００２５】図３は２ゾーンの検知構造５０を示してい
る。この検知構造５０は、中央加熱ゾーン５２と外側加
熱ゾーン５４からなる２ゾーンの加熱要素と組合わせて
使用される。この検知構造５０は、内側ドライバループ
５６及び外側ドライバループ５８と、内側センサループ
６０及び外側センサループ６２とを備えている。検知構
造３０と同様に、共通リード６４が内側ドライバループ
５６、外側ドライバループ５８、内側センサループ６０
及び外側センサループ６２の一端にそれぞれ接続されて
いる。内側ドライバループ５６の他端は内側入力リード
６６及び内側温度センサリード６８に接続されている。
内側センサループ６０の他端は内側出力リード７０に接
続され、外側ドライバループ５８の他端は外側入力リー
ド７２及び外側温度センサリード７４に接続され、さら
に外側センサループ６２の他端は外側出力リード７６に
接続されている。これら検知構造５０のループ及びリー
ドは、上記検知構造３０のループ及びリードと同様にし
て製作され、同様に機能する。
る。この検知構造５０は、中央加熱ゾーン５２と外側加
熱ゾーン５４からなる２ゾーンの加熱要素と組合わせて
使用される。この検知構造５０は、内側ドライバループ
５６及び外側ドライバループ５８と、内側センサループ
６０及び外側センサループ６２とを備えている。検知構
造３０と同様に、共通リード６４が内側ドライバループ
５６、外側ドライバループ５８、内側センサループ６０
及び外側センサループ６２の一端にそれぞれ接続されて
いる。内側ドライバループ５６の他端は内側入力リード
６６及び内側温度センサリード６８に接続されている。
内側センサループ６０の他端は内側出力リード７０に接
続され、外側ドライバループ５８の他端は外側入力リー
ド７２及び外側温度センサリード７４に接続され、さら
に外側センサループ６２の他端は外側出力リード７６に
接続されている。これら検知構造５０のループ及びリー
ドは、上記検知構造３０のループ及びリードと同様にし
て製作され、同様に機能する。
【００２６】図４は、２つの単一ゾーンの加熱要素１０
２と２つの２ゾーンの加熱要素１０４を有する４要素型
の調理面１００について可能な、入力リード、出力リー
ド及び温度センサリードの配置を示している。この図４
では、調理面１００のすべてのドライバループ及びセン
サループが単一の共通リード１０６に接続されている。
加熱要素１０２，１０４用の検知構造についてのリード
の配置を設計する場合には、多数の考慮すべき要因があ
る。
２と２つの２ゾーンの加熱要素１０４を有する４要素型
の調理面１００について可能な、入力リード、出力リー
ド及び温度センサリードの配置を示している。この図４
では、調理面１００のすべてのドライバループ及びセン
サループが単一の共通リード１０６に接続されている。
加熱要素１０２，１０４用の検知構造についてのリード
の配置を設計する場合には、多数の考慮すべき要因があ
る。
【００２７】ループに対する接点リードは、１５０℃を
上回る温度にさらされないことが好ましい。調理台内の
温度は通常１５０℃より高温であるため、ループに対す
る接点位置は調理場（cooking field）の広い範囲に配
置する必要がある。また、リードが長いと、例えば、調
理要素上ではなくリードの上に調理ポットが配置される
ことにより、エラー信号が生じる可能性か゛高くなる。
上回る温度にさらされないことが好ましい。調理台内の
温度は通常１５０℃より高温であるため、ループに対す
る接点位置は調理場（cooking field）の広い範囲に配
置する必要がある。また、リードが長いと、例えば、調
理要素上ではなくリードの上に調理ポットが配置される
ことにより、エラー信号が生じる可能性か゛高くなる。
【００２８】温度が約２５０℃を上回るとガラスセラミ
ックは絶縁体ではなく導体としての挙動を示すため、検
知構造と、例えば加熱要素の電力接点や保護温度リミッ
タ等の主電圧を有する調理面の部品との間には、少なく
とも８ｍｍの絶縁分離を維持することが好ましく、従っ
て、検知構造は触ることができるとみなし得るものでな
ければならない。
ックは絶縁体ではなく導体としての挙動を示すため、検
知構造と、例えば加熱要素の電力接点や保護温度リミッ
タ等の主電圧を有する調理面の部品との間には、少なく
とも８ｍｍの絶縁分離を維持することが好ましく、従っ
て、検知構造は触ることができるとみなし得るものでな
ければならない。
【００２９】図４に示すように、リードは調理面１００
上を長い距離にわたって延びる必要がある。入力リード
上に調理ポットが配置されると、生成される磁場が低減
され、所望の信号が阻害されることになる。この阻害を
最小限にするために、センサループによる囲まれる領域
を可能な限り小さくする必要がある。また、製造中にリ
ード間が短絡するのを防止するために、この検知構造の
リード間に約１．２５ｍｍの間隔を維持することが望ま
しい。静電結合（capacitive coupling）を防止するた
めに、入力及び出力のオーム抵抗は最小限に維持する必
要がある。静電結合は入力リードと出力リードが互いに
近接していることにより生じる。この静電結合は誘導電
圧の低下をもたらす。また、ガラスセラミックは誘電体
であるので、調理面１００に配置された調理用具は、静
電結合によって検知回路における電位差となる。人が調
理用具に触れると、静電漏電（capacitive leakage）が
生じ、磁場の強度が低減され、好ましくない検知電圧の
低下が生じる。そのため、オーム抵抗と誘導抵抗の両方
を最小にする必要がある。しかし、抵抗を低減するため
にリード幅を増加させることと、結合面積を低減するた
めにリード幅を減少させることは相反している。リード
は導体幅１ｍｍについて１００オーム／ｍの抵抗を有す
ることが好ましく、入力リードの幅は長さ３００ｍｍ以
上で２ｍｍ、長さ６００ｍｍ以上で３ｍｍであることが
好ましい。
上を長い距離にわたって延びる必要がある。入力リード
上に調理ポットが配置されると、生成される磁場が低減
され、所望の信号が阻害されることになる。この阻害を
最小限にするために、センサループによる囲まれる領域
を可能な限り小さくする必要がある。また、製造中にリ
ード間が短絡するのを防止するために、この検知構造の
リード間に約１．２５ｍｍの間隔を維持することが望ま
しい。静電結合（capacitive coupling）を防止するた
めに、入力及び出力のオーム抵抗は最小限に維持する必
要がある。静電結合は入力リードと出力リードが互いに
近接していることにより生じる。この静電結合は誘導電
圧の低下をもたらす。また、ガラスセラミックは誘電体
であるので、調理面１００に配置された調理用具は、静
電結合によって検知回路における電位差となる。人が調
理用具に触れると、静電漏電（capacitive leakage）が
生じ、磁場の強度が低減され、好ましくない検知電圧の
低下が生じる。そのため、オーム抵抗と誘導抵抗の両方
を最小にする必要がある。しかし、抵抗を低減するため
にリード幅を増加させることと、結合面積を低減するた
めにリード幅を減少させることは相反している。リード
は導体幅１ｍｍについて１００オーム／ｍの抵抗を有す
ることが好ましく、入力リードの幅は長さ３００ｍｍ以
上で２ｍｍ、長さ６００ｍｍ以上で３ｍｍであることが
好ましい。
【００３０】図４に示すように、入力リードと出力リー
ドはほぼ同様の経路をたどる。入力リード上に配置され
た調理用具による抑制効果を最小限とするために、入力
リードに誘導される電圧を低減する必要がある。図５に
示すように、入力リードに沿って生成される磁場ができ
るだけ多く含むように、出力リードを入力リードから可
能な限り離して配置することが有効である。実際には、
１０ｍｍから１３ｍｍの距離があればよい。
ドはほぼ同様の経路をたどる。入力リード上に配置され
た調理用具による抑制効果を最小限とするために、入力
リードに誘導される電圧を低減する必要がある。図５に
示すように、入力リードに沿って生成される磁場ができ
るだけ多く含むように、出力リードを入力リードから可
能な限り離して配置することが有効である。実際には、
１０ｍｍから１３ｍｍの距離があればよい。
【００３１】２ゾーンの調理要素についは、入力リード
に長い距離が必要となる図３に示す入力構造では好まし
くない場合もある。図６に示す他の構造では、それぞれ
内側ドライバループと外側ドライバループに対応する入
力リード１１０，１１２は接地リード１１４に対して鏡
面対称の関係にある。また、接地リードを直接すべての
ループに接続するのではなく、図３に図示したものより
幅広としている内側センサループ１１６を介して外側に
位置するループを接地リード１１４に接続している。
に長い距離が必要となる図３に示す入力構造では好まし
くない場合もある。図６に示す他の構造では、それぞれ
内側ドライバループと外側ドライバループに対応する入
力リード１１０，１１２は接地リード１１４に対して鏡
面対称の関係にある。また、接地リードを直接すべての
ループに接続するのではなく、図３に図示したものより
幅広としている内側センサループ１１６を介して外側に
位置するループを接地リード１１４に接続している。
【００３２】以上説明した本発明の実施形態の説明は誘
導性の検知システムに関するが、本発明の一般原理は、
例えば、容量性システム等の他の検知法に拡張可能であ
る。本説明、添付図面及び特許請求の範囲に示される本
発明の精神及び範囲から離れることなく、以上で説明し
たシステムを変更及び変形可能であることは、当業者に
とって明らかである。
導性の検知システムに関するが、本発明の一般原理は、
例えば、容量性システム等の他の検知法に拡張可能であ
る。本説明、添付図面及び特許請求の範囲に示される本
発明の精神及び範囲から離れることなく、以上で説明し
たシステムを変更及び変形可能であることは、当業者に
とって明らかである。
【図１】 本発明の物体検知システムを組込んだ調理面
の概略図である。
の概略図である。
【図２】 単一の加熱要素である場合の検知構造を示す
図である。
図である。
【図３】 ２ゾーンの検知構造を示す図である。
【図４】 図２及び図３の検知構造を組込んだ調理面を
示す図である。
示す図である。
【図５】 図２の検知構造のリードの配置を示す図であ
る。
る。
【図６】 図３の検知構造の他の例を示す図である。
【符号の説明】 １０，１００ 調理面 １２，１４，１６，１８ 調理領域 １２ａ，１４ａ 中央領域 １２ｂ，１４ｂ 外側領域 ２０ 制御パネル ３０，５０ 検知構造 ３２ ドライバループ ３４ 加熱ゾーン ３６ センサループ ３８，６４，１０６ 共通リード ４０，１１０，１１２ 入力リード ４２ 温度センサリード ４４ 出力リード ５２ 中央加熱ゾーン ５４ 外側加熱ゾーン ５６ 内側ドライバループ ５８ 外側ドライバループ ６０ 内側センサループ ６２ 外側センサループ ６６ 内側入力リード ６８ 内側温度センサリード ７０ 内側出力リード ７２ 外側入力リード ７４ 外側温度センサリード ７６ 外側出力リード １０２，１０４ 加熱要素 １１４ 接地リード
Claims (10)
- 【請求項１】 調理台の加熱要素上に配置された調理用
具の存在を検知する、物体検知システムであって、 交流電流が印加されると時変磁場を生成する第１のドラ
イバループと、 この第１のドライバループと近接して配置され、調理用
具が存在しない場合には上記時変磁場によりセンサ信号
を発生し、金属製の調理用具が上記第１のドライバルー
プに隣接して配置されると上記センサ信号の強度が低減
される、第１のセンサループと、 上記第１のドライバループに交流電流を供給する電流供
給源と、この電流供給源と上記第１のセンサループとに
接続され、上記調理用具の存在を判断するために上記セ
ンサ信号を監視し、上記調理用具が存在するか否かに応
じて上記加熱要素を制御する、コントローラとを備え、 上記第１のドライバループ及び上記第１のセンサループ
は互いに電気的に接続されている、物体検知システム。 - 【請求項２】 上記交流電流は、上記ドライバループに
接続された接続リードにより上記ドライバループへ流
れ、 上記接続リードの１つは、上記センサループにも接続さ
れた共通リードである、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 上記共通リードの横断面の幅は、他の接
続リードの横断面の幅よりも広い、請求項２に記載のシ
ステム。 - 【請求項４】 上記第１のドライバループ及び上記第１
のセンサループの周囲に配置された第２のドライバルー
プ及び第２のセンサループをさらに備え、上記第１及び
第２のドライバループ並びに上記第１及び第２のセンサ
ループは互いに電気的に接続されている、請求項１に記
載のシステム。 - 【請求項５】 上記第１及び第２のドライバループの端
部に入力リードが接続され、 上記第２のドライバループに接続された入力リードは、
上記第１のドライバループに接続されたリードの両側に
配置されている、請求項４に記載のシステム。 - 【請求項６】 複数の上記加熱要素のうちの１つの上に
配置された上記調理用具の存在を検知するための、複数
の上記ドライバループ及び複数の上記センサループを備
える、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項７】 上記複数のドライバループ及び上記複数
のセンサループは、電気的に一つに接続されている、請
求項６に記載のシステム。 - 【請求項８】 上記複数のセンサループにより発生する
上記センサ信号は、上記コントローラに多重送信され
る、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項９】 上記ドライバループ及びセンサループの
少なくとも一方は、その電気抵抗を監視するための接続
部を備える、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項１０】 調理台の複数の加熱要素のうちの少な
くとも１つの上に配置された少なくとも１つの調理用具
の存在を検知する、物体検知システムであって、 複数の検知要素を備え、各検知要素は、 交流電流が印加されると時変磁場を生成するドライバル
ープと、 このドライバループと近接して配置され、調理用具が存
在しない場合には上記時変磁場によりセンサ信号を発生
し、金属製の調理用具が上記ドライバループに隣接して
配置されると上記センサ信号の強度が低減される、セン
サループとを備えるものであり、 選択された検知要素の少なくとも１つの上記ドライバル
ープに交流電流を供給する電流供給源と、 この電流供給源に接続され、上記調理用具の存在を判断
するために選択された検知要素の上記センサ信号を監視
し、上記調理用具が存在するか否かに応じて上記選択さ
れた検知要素に対応する加熱要素を制御する、コントロ
ーラとをさらに備え、 上記検知要素の上記ドライバループ及び上記センサルー
プは互いに電気的に接続されている、物体検知システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/405,296 US6184501B1 (en) | 1999-09-23 | 1999-09-23 | Object detection system |
| US09/405296 | 1999-09-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001118661A true JP2001118661A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=23603080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000288820A Pending JP2001118661A (ja) | 1999-09-23 | 2000-09-22 | 物体検知システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6184501B1 (ja) |
| EP (1) | EP1087641B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001118661A (ja) |
| AT (1) | ATE329478T1 (ja) |
| DE (1) | DE60028485T2 (ja) |
| PL (1) | PL197501B1 (ja) |
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