JP2721827B2 - サーモパイルセンサを用いた温度測定装置及び温度測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーモパイルセンサ
を用いた温度測定装置及び温度測定方法に係り、特にタ
ーンテーブル上の被調理物の大きさと位置を測定して被
調理物の正確な温度を測定できるようにしたサーモパイ
ルセンサを用いた温度測定装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の技術によるサーモパイルセ
ンサを用いた温度測定装置を示した構成ブロック図であ
る。

【０００３】図１を参照すれば、従来の技術によるサー
モパイルセンサを用いた温度測定装置は加熱室１０内の
中央に置かれ被調理物１１を載置できるようにしたター
ンテーブル１２と、前記被調理物１１を加熱するために
マイクロ波を発生させる加熱部１３と、前記加熱部１３
を制御する加熱駆動部１４と、前記ターンテーブル１２
の中央から離れた側面に対応する加熱室１０の上部に位
置した温度測定孔を通して加熱室１０内の被調理物１１
の温度を検出するサーモパイルセンサ１５と、前記サー
モパイルセンサ１５の位置を制御して温度検出位置を可
変させるステッピングモータ（図示せず）とタイミング
ベルト（図示せず）などよりなる温度検出位置駆動部１
６と、前記サーモパイルセンサ１５が被調理部１１の温
度を測定できない状態の際温度測定孔を遮蔽する遮蔽部
１７、１８と、前記遮蔽部１７、１８を動作させると共
に、サーモパイルセンサを冷却させる冷却ファン１９
と、前記サーモパイルセンサ１５の出力から被調理物の
温度を検出し、前記冷却ファンを制御する被調理物温度
検出及び冷却ファン制御部２０と、前記被調理物温度検
出及び冷却ファン制御部２０の出力から各部の動作可否
を決定するための判定部２１とから構成される。

【０００４】前述したように構成された従来の技術によ
るサーモパイルセンサを用いた温度測定装置の動作を説
明すれば次の通りである。

【０００５】サーモパイルセンサ１５は視野角中に存す
る全ての温度を平均して電圧として出力するので被調理
物１１がセンサの視野角より小さい場合は正確な被調理
物の温度を測定し難い。

【０００６】従って、ステッピングモータのような駆動
部を、狭い視野角を有するサーモパイルセンサ１５に連
結してセンサを往復回転させることによりセンサの温度
測定範囲を可変させるが、図２の温度測定領域を可変さ
せつつ被調理物の位置を判断する方法について見れば次
の通りである。

【０００７】ユーザが電子レンジの加熱室１の中央に位
置したターンテーブル１２上に被調理物１１を載置した
後調理開始キーを選択すれば、被調理物温度検出及びフ
ァン制御部２０が認識した後各部を駆動するための駆動
信号を判定部２１に出力する。

【０００８】前記駆動信号を印加された判定部２１はま
ず加熱駆動部１４を通して加熱部１３を制御して加熱室
１０内にマイクロ波を発生させれば、加熱室１０内のタ
ーンテーブル１２が回転し出し、前記ターンテーブル１
２上に位置した被調理物１１も共に回転し出す。

【０００９】前記ターンテーブル１２が回転し出すと、
前記判定部２１はサーモパイルセンサ１５と温度検出位
置駆動部１６が連続的に動作するように構成する。

【００１０】前記温度検出位置駆動部１６の駆動により
サーモパイルセンサ１５は位置を変えながら温度を測定
することによりセンサの一回の往復運動を８分割するス
テッピングモータを用いる場合センサの往復動により温
度測定領域は図２に示した通りである。

【００１１】前記ターンテーブル１２が１回転する間セ
ンサの往復動を繰り返しながら温度を測定すれば、ター
ンテーブル１２の全ての領域に対する温度を測定する。

【００１２】ところが、仮にセンサの一回往復を８分割
し、前記ターンテーブル１２の一回転の間センサが１０
回往復するとすれば、前記ターンテーブル１２の一回転
する間測定されたデータ個数は８０個となり、この８０
個の温度データに応ずるターンテーブル１２の位置デー
タを加算した１６０個のデータがメモリに格納される。

【００１３】もし、前記ターンテーブル１２の２回の回
転に対するセンサの温度測定データとターンテーブル１
２の位置データを格納し、各データについて１回目の回
転時のデータと２回目の回転時のデータとを比較すれば
ターンテーブル１２に対する温度分布がわかる。

【００１４】前記ターンテーブル１２の１回目の回転時
よりターンテーブル１２の２回目の回転時に著しく温度
が上がった部分があれば、その増加された部分に被調理
物１１が位置していることがわかる。また、著しく温度
が上がったターンテーブル１２の位置データから被調理
物１１の大きさもわかる。

【００１５】前述したようにステッピングモータを用い
てサーモパイルセンサ１５を連続的に往復動させながら
測定した温度データとこれに応ずるターンテーブル１２
の位置データから被調理物１１の位置を把握すれば、温
度検出位置駆動部１６はサーモパイルセンサ１５を被調
理物１１の位置に固定することによりターンテーブル３
の１回転毎に被調理物２の温度を測定できるようにな
る。

【００１６】前記被調理物１１の温度をサーモパイルセ
ンサ１５が検出し、これに応ずる電気的な信号に変換し
て被調理物温度検出及び冷却ファン制御部２０に供され
る。前記被調理物温度検出及び冷却ファン制御部２０は
検出した被調理物の温度を平均して電圧に変換した後判
定部２１に出力する。

【００１７】前記判定部２１は被調理物温度により加熱
時間を算出し、この算出した加熱時間に従って加熱部１
３を制御して自動料理を行わせる。

【００１８】そして、前記被調理物温度検出及び冷却フ
ァン制御部２０は時間が経つにつれ冷却ファン１９が加
熱されればこれを冷却させるための制御信号を出力す
る。

【００１９】以上のようにサーモパイルセンサ１５を用
いた被調理物温度の測定法法は、狭い視野角を有するセ
ンサの視野角をターンテーブル１２の側面に置き、ステ
ッピングモータのような駆動部を用いてセンサの視野角
を図２に示した角度に往復動して被調理物１１の位置を
捜し、被調理物１１が存する位置にセンサの視野領域を
固定することによりターンテーブル１２の１回転毎に被
調理物の温度を測定できるようにする。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来の技術において、サーモパイルセンサがいずれか
対象の温度を正確に測定するために測定対象の赤外線が
最小０．２５秒以上センサに入力すべきだとすれば、セ
ンサの温度測定領域を移動させる際各測定領域にサーモ
ファイル型の視野角が留まる時間は最小０．２５秒以上
でなければならない。

【００２１】もし、サーモパイルセンサを往復動させセ
ンサの視野領域をターンテーブルの半径に対する８分割
して変形し、ターンテーブルの１回転時間が１０秒であ
り、各視野領域にセンサの視野角の留まる時間が０．２
５秒となるようにセンサの往復動速度を調整した時、タ
ーンテーブルの回転とセンサの往復動による温度測定位
置は図３のように変わる。

【００２２】この際、図３におけるターンテーブルのe.
位置に被調理物がある時、ターンテーブルの２回転に対
する温度データとこれに応ずるターンテーブルの位置デ
ータを用いて温度変化が著しく変わるターンテーブルの
領域はセンサの７番目と１１番目の温度データに当たる
箇所である。

【００２３】この場合、被調理物はターンテーブルの中
心から離れたd.及びe.位置にあるが、７番目と１０番目
の測定時にセンサの温度測定領域が被調理物と最も多く
接しているので、つまりターンテーブルのd.及びe.位置
に存する被調理物をc.位置にあると誤って判断され、セ
ンサの視野角がターンテーブルのc.位置となるように検
出位置駆動部を制御して被調理物が所望の温度より遥か
に高温で調理が終わる問題点がある。

【００２４】換言すれば、ステッピングモータなどの駆
動部を用いてセンサを往復動させセンサの測定領域を変
化させながら被調理物の位置と大きさなどを判断する従
来の技術はセンサの時間応答特性とターンテーブルの回
転速度などに鑑みないので実際に電子レンジに適用し難
い問題点がある。

【００２５】また、前記ステッピングモータのような検
出位置駆動部を用いてセンサを連続的に往復動させなが
ら被調理物の温度を測定する際ステッピングモータの使
用はステッピングモータの装着によりセンシング構造が
複雑になり、センシング装置のコスト高を招いて電子レ
ンジにサーモファイル型の赤外線センサを適用し難い問
題点がある。

【００２６】そして、前記ステッピングモータのような
駆動部によりセンサを往復動させる時センサ自体を移動
する構造が現実的に難しい問題でのみならず、センサの
動きによるノイズが生じて、結局センシング誤差が生ず
る短所がある。

【００２７】従って、本発明は前述したような従来の技
術の諸般問題点を解決するために案出されたもので、そ
の目的はサーモパイルセンサを固定させセンシング領域
の変形のために動かせる平面反射鏡及びターンテーブル
の側面温度の変化程度を用いて被調理物の位置を判断す
る被調理物位置判断部を置くことにより被調理物を望の
温度に調理できるようにしたサーモパイルセンサを用い
た温度測定装置及び方法を提供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明によるサーモパイ
ルセンサを用いた温度測定装置は、加熱室の中央に置か
れ被調理物が載置できるようにしたターンテーブルと、
前記加熱室内の被調理物から放射される赤外線を感知す
るセンサ部と、前記センサ部から伝われたデータを用い
て適正に調理できるように各部を制御する制御部と、前
記制御部から出力されるデータによりターンテーブル上
の被調理物の位置を認識して平面反射鏡を調節する反射
鏡調節部と、前記制御部から出力されるデータにより被
調理物を加熱するために電子波を発生して被調理物を加
熱する加熱駆動部と、前記被調理物が小さい時被調理物
の温度がセンシングし難くなることにより該被調理物の
温度を推定して被調理物の適正な温度を制御できるよう
にした被調理物温度推定部とを備えており、そのことに
より上記目的が達成される。

【００２９】ある実施形態では、前記センサ部は加熱室
内の被調理物から放射される赤外線を集光して出力する
集光部と、前記集光部から伝われた赤外線を感知して変
換させ出力するサーモパイルセンサとから構成される。

【００３０】ある実施形態では、前記制御部はサーモパ
イルセンサから伝われたアナログ信号をディジタルデー
タに変換するアナログ／ディジタル変換部と、前記アナ
ログ／ディジタル変換部を通して伝われたデータを用い
て適正に調理できるように各部を制御するマイコンと、
前記マイコンを通して伝われるセンシング値から電気的
なノイズ発生時該電気的なノイズか否かを判断するノイ
ズ判定部とから構成される。

【００３１】ある実施形態では、前記反射鏡調節部はマ
イコンを通して伝われたセンサ出力データによりターン
テーブル上の被調理物の位置を認識させる被調理物位置
認識部と、前記被調理物位置認識部を通して認識した被
調理物位置による駆動信号を前記反射鏡駆動部に出力す
る平面反射鏡駆動制御部と、前記平面反射鏡で駆動する
平面反射鏡駆動部と、前記反射鏡調節部は被調理物から
放射される赤外線が集光部に入射される経路を変える平
面反射鏡とから構成される。

【００３２】ある実施形態では、前記平面反射鏡駆動部
は平面反射鏡駆動制御部の制御によりオン／オフされる
第１ソレノイド及び第２ソレノイトと、前記第１ソレノ
イドを支持するソレノイド支持台と、前記第１ソレノイ
ド及び第２ソレノイトのオン／オフにより動く駆動鉄
片、板バネ及び平面反射鏡と、前記第１ソレノイド及び
第２ソレノイドのオン／オフにより平面反射鏡の回転角
度を制限し、サーモパイルセンサの感知できるターンテ
ーブル領域の移動距離を制限する回転制限板とから構成
される。

【００３３】ある実施形態では、前記集光部は凸レンズ
または凹反射鏡より構成される。

【００３４】ある実施形態では、前記平面反射鏡駆動部
は平面反射鏡駆動制御部の制御によりオン／オフされる
第１ソレノイドと、前記第１ソレノイドを支持するソレ
ノイド支持台と、前記第１ソレノイドのオン／オフによ
り動く駆動鉄片、板バネ及び平面反射鏡と、前記第１ソ
レノイドのオン／オフにより平面反射鏡の回転角度を制
限し、サーモパイルセンサの感知できるターンテーブル
領域の移動距離を制限する回転制限板とから構成され
る。

【００３５】ある実施形態では、前記平面反射鏡駆動部
は平面反射鏡の位置を制御してサーモパイルセンサがタ
ーンテーブルの中心部と側面部の温度を測定できるよう
にする。

【００３６】ある実施形態では、前記ターンテーブルの
中心部及び側面部の温度変化はセンサ出力の振動幅を用
いて求める。

【００３７】ある実施形態では、前記平面反射鏡駆動制
御部は平面反射鏡を駆動するための駆動信号を出力する
マイコンの出力によりソレノイドをオン／オフするスイ
ッチング部とから構成される。

【００３８】ある実施形態では、前記第１ソレノイドと
第２ソレノイドは相互同じ極性で向かい合うように設計
した。

【００３９】ある実施形態では、前記駆動鉄片と平面反
射鏡に一体の板バネの代わりに永久磁石を用いる。

【００４０】ある実施形態では、前記永久磁石の極性と
ソレノイドの極性は相互同じ極性で向かい合うように設
計する。

【００４１】ある実施形態では、前記駆動鉄片、板バネ
及び平面反射鏡が一体型である。ある実施形態では、前
記スイッチング部はマイコンに連結された抵抗Ｒ１及び
第１スイッチＱ１と、前記第１スイッチＱ１に並列連結
された抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３と、前記抵抗Ｒ２及び抵抗
Ｒ３とソレノイドに連結された第２スイッチＱ２より構
成される。

【００４２】ある実施形態では、前記第１スッチＱ１及
び第２スイッチＱ２はトランジスタを用いる。

【００４３】ある実施形態では、前記スイッチング部は
マイコンと複数個のソレノイドとの間に連結された抵抗
及びスイッチとから構成される。

【００４４】本発明によるサーモファイルセンサを用い
た温度測定方法は、調理開始時被調理物の位置認識のた
めの変数を初期化させサーモパイルセンサ及びアナログ
／ディジタル変化部を通したセンサ出力電圧に対する温
度を計算する第１工程と、前記第１工程で温度計算が終
われば調理開始後時間を算出し、調理時間が第１区間に
存すればソレノイドをオフさせターンテーブルの中心部
の温度変化を測定する第２工程と、前記第２工程で調理
時間が第２区間に存すればソレノイドをオンさせターン
テーブルの側面部の温度変化を測定し、前記調理時間が
第３区間に存すれば被調理物の温度とターンテーブルの
温度とを比較する第３工程と、前記第３工程で被調理物
の温度がターンテーブルの温度より高ければ測定した温
度変化を用いて被調理物が中心部にあるか、それとも側
面部にあるかを判断する第４工程とを包含しており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００４５】ある実施形態では、前記第２工程の第１区
間はターンテーブルの中心部の温度変化を十分把握でき
るようにした時間である。

【００４６】ある実施形態では、前記第３工程のターン
テーブルの側面部の温度変化を測定する第２区間はター
ンテーブルの１回転時間である。

【００４７】ある実施形態では、前記第４工程の被調理
物の温度がターンテーブルの温度より低ければ被調理物
の温度がターンテーブルの温度より大きくなるまで被調
理物の位置の判断を留保する工程と、前記工程で判断さ
れた部分の温度を測定する工程とを包含する。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明によるサーモパイルセンサを用いた温度測定装置及び
方法の望ましい一実施例を詳細に説明する。

【００４９】図４は本発明によるサーモパイルセンサを
用いた温度測定装置を示した構成ブロック図である。

【００５０】図４を参照すれば、本発明によるサーモパ
イルセンサを用いた温度測定装置は加熱室の中央に位置
して被調理物を載置できるようにしたターンテーブル１
２と、前記加熱室１０内の被調理物から放射される赤外
線を感知するセンサ部１００と、前記センサ１００から
伝われたデータを用いて適正に調理できるようにに各部
を制御する制御部２００と、前記制御部２００から出力
されるデータによりターンテーブル１２上の被調理物１
１の位置を認識して平面反射鏡３７を調節する反射鏡調
節部３００と、前記制御部２００から出力されるデータ
により被調理物１１を加熱するために電子波を発生して
被調理物を加熱する加熱駆動部４００と、前記被調理物
１１が小さい時被調理物の温度がセンシングし難くなる
ことによりその被調理物の温度を推定して被調理物の適
正な温度を制御できるようにした被調理物温度推定部４
４とから構成される。

【００５１】前記センサ部１００は加熱室１０内の被調
理物１１から放射される赤外線を集光して出力する凸レ
ンズまたは凹反射鏡よりなる集光部３３と、前記集光部
３３から伝われた赤外線を感知して電圧に変換させ出力
するサーモパイルセンサ３４とから構成される。

【００５２】前記制御部２００はサーモパイルセンサ３
４から伝われたアナログ信号をディジタルデータに変換
するアナログ／ディジタル変換部３５と、前記アナログ
／ディジタル変換部３５を通して伝われたデータを用い
て適正な料理が可能に各部を制御するマイコン３６と、
前記マイコン３６を通して伝われるセンシング値から電
気的なノイズであるかを判断するノイズ判定部４３より
構成される。

【００５３】前記反射鏡調節部３００は被調理物１１か
ら放射される赤外線が集光部３３から入射される経路を
変える平面反射鏡３７と、前記平面反射鏡３７を駆動す
る平面反射鏡駆動部３８と、前記マイコン３６を通して
伝われたターンテーブル１２の回転による各センシング
領域の温度変化データから被調理物１１がターンテーブ
ル１２の側面にあるかそれとも中央にあるかを判断する
被調理物位置認識部３９と、前記被調理物位置認識部３
９を通して認識した被調理物の位置により平面反射鏡３
７の位置を調節するために電源供給を制御する平面反射
鏡駆動制御部４０とから構成される。

【００５４】前記加熱制御部４００は加熱室１０内に電
子波を発生させる加熱部４１と、前記加熱部４１の駆動
を制御する加熱駆動部４２より構成される。

【００５５】前述したように構成された本発明によるサ
ーモパイルセンサを用いた温度測定装置の動作を説明す
れば次の通りである。

【００５６】ユーザが電子レンジの加熱室４１の中央に
位置したターンテーブル１２上に被調理物１１を載置し
た後調理開始キーを選択すれば、これをマイコン３６が
認して加熱駆動部４２を通して加熱部４１を駆動する。

【００５７】これに前記加熱部４１が駆動して電子波を
加熱室１０内に発生させれば、加熱室１０内のターンテ
ーブル１２が回転し出し、該ターンテーブル１２上に位
置した被調理物１１も共に回転し出す。

【００５８】前記被調理物１１が回転しつつ調理されれ
ば、その被調理物１１から赤外線が放射され赤外線通過
孔を通して集光部３３に入射される。

【００５９】この際、前記放射された赤外線を平面反射
鏡３７が集光部３３に入射されるようにその経路を変え
る。次いで、凸レンズまたは凹反射鏡のうち一つより構
成された集光部３３は放射される赤外線を集光してサー
モパイルセンサ３４に送り出す。

【００６０】この際、前記集光部３３はセンサの視野角
を狭めるのみならずセンサの出力電圧を高める。

【００６１】前記集光部３３は入射された赤外線を集光
してサーモパイルセンサ３４に送り、前記サーモパイル
センサ３４は前記赤外線をアナログの電圧値に応ずる信
号に変換してアナログ／ディジタル変換部３５に出力す
る。

【００６２】前記アナログ／ディジタル変換部３５はア
ナログデータをディジタルデータに変換してマイコン３
６に出力する。

【００６３】前記マイコン３６に伝われたデータをノイ
ズ判定部４３に出力すれば、前記ノイズ判定部４３は前
記データがノイズか否かを判定して、ノイズならデータ
を出力せず、ノイズでなければそのデータを加熱駆動部
４２と被調理物温度推定部４４にそれぞれ出力する。

【００６４】従って、前記加熱駆動部４２は加熱部４１
を制御しつつ電子波を加熱室１０に発生する。

【００６５】また、前記被調理物温度推定部４４はサー
モパイルセンサ３４の近傍に被調理物１１が遠く離れて
いる場合に被調理物の温度を推定し、その被調理物１１
が位置した被調理物の位置は被調理物位置認識部３９で
認識する。

【００６６】前記被調理物位置認識部３９は被調理物１
１の位置認識により平面反射鏡駆動制御部４０に制御信
号を出力する。

【００６７】前記マイコン３６は固定された集光部３３
と平面反射鏡３７の位置により被調理物１１が位置した
ターンテーブル１２の温度を測定するために前記平面反
射鏡３７の位置を変えるための信号を出力する。

【００６８】すると、前記平面反射鏡３７の位置により
サーモパイルセンサ３４が温度を測定できる領域に変わ
る。

【００６９】すなわち、平面反射鏡駆動部３８が平面反
射鏡３７を調整して被調理物の位置によりターンテーブ
ル１２の中央部または側面部に向かわせる。

【００７０】図５において、平面反射鏡駆動部３８はサ
ーモパイルセンサ３４がターンテーブル１２の所望の部
分の温度を測定できるように平面反射鏡３７と一体型の
駆動鉄片４７と、前記駆動鉄片４７を保持する板バネ４
６と、前記駆動鉄片４７を動かす第１ソレノイド４９と
から構成される。

【００７１】前述したように構成された平面反射鏡駆動
部３８の動作を図６に基づき説明すれば次の通りであ
る。

【００７２】平面反射鏡３７がＡの位置に置かれる時は
サーモパイルセンサ３４がターンテーブル１２の中心部
の温度が測定でき、Ｂの位置に置かれる時はターンテー
ブル１２の側面の温度を測定できる。

【００７３】前記マイコン３６が被調理物位置認識部３
９を通して平面反射鏡駆動制御部４０に制御信号を出力
すれば、前記平面反射鏡駆動制御部４０で電源が平面反
射鏡駆動部３８の第１ソレノイド４９に供給される。

【００７４】従って、前記第１ソレノイド４９の近傍で
磁気場が生じ、平面反射鏡３７と一体となっている駆動
鉄片４７に力が加えられて第１ソレノイド４９にくっつ
くことになる。

【００７５】この際、前記平面反射鏡３７は図６に示し
たようにＢ位置となってサーモパイルセンサ３４にはタ
ーンテーブル１１の側面から放射される赤外線が入射さ
れ、結局ターンテーブル１１の側面の温度を測定できる
ようになる。

【００７６】そして、電源供給を止めれば、駆動鉄片４
７は再び板バネ４６の復元力により元の位置に復帰す
る。

【００７７】前記平面反射鏡３７が元の位置にある時は
サーモパイルセンサ３４のセンシング領域が中心部にな
るように回転制限板５１の長さを定める。

【００７８】前記平面反射鏡３７は図６におけるＡ位置
となってターンテーブル１２の中心部の赤外線がサーモ
パイルセンサ３４に入射される。

【００７９】従って、前記ターンテーブル１２の中心部
の温度を測定できるようになる。

【００８０】前述したように動作する平面反射鏡駆動部
３８で第１ソレノイド４９に電源供給がない時、回転制
限板５１は平面反射鏡３７の回転角度を制限する。

【００８１】また、前記回転制限板５１はサーモパイル
センサ３４が感知できるターンテーブル１２の移動距離
を制限する。

【００８２】また、図４の平面反射鏡３７は回転角度に
よりサーモパイルセンサ３４の温度センシング領域が移
動されることがわかるが、図７に示したように平面反射
鏡３７の回転角度αとサーモパイルセンサ３４のセンシ
ング領域移動距離ｄは次のような関係を有する。

【００８３】θ＝２＊α、ｄ＝ｔａｎ（θ） 図８は電子レンジの加熱室１０の高さが２３ｃｍの場合
に平面反射鏡３７の回転角度によるサーモパイルセンサ
３４の移動距離を示す。

【００８４】平面反射鏡３７の回転角度が５°なら、サ
ーモパイルセンサ３４の温度測定領域は４ｃｍ移動さ
れ、平面反射鏡３７が７．５°回転すれば、温度測定領
域は６．１６ｃｍ、１０°なら８．３７ｃｍ移動する。

【００８５】前記平面反射鏡駆動制御部４０は図９に示
したように平面反射鏡３７を駆動するための駆動信号を
出力するマイコン３６の出力によりオンまたはオフして
第１ソレノイド４９に電源を供給または遮断する電源ス
イッチ４０ａより構成する。すなわち、マイコン３６で
５Ｖのハイレベルを出力させれば電源スイッチ４０ａの
トランジスタＱ１がターンオンされ接地側にバイパスさ
れるので、トランジスタＱ２のベースに印加される電圧
は０Ｖとなる。

【００８６】従って、前記トランジスタＱ２もターンオ
ンされ第１ソレノイド４９に電源が供給される。そし
て、マイコン３６で０Ｖの低電位を出力させれば電源ス
イッチ４０ａのトランジスタＱ１はターンオフされる。

【００８７】また、前記トランジスタＱ２のベースに電
流が流れなくなって前記トランジスタＱ２がターンオフ
される。

【００８８】従って、前記第１ソレノイド４９に電源が
供給されなくなり、サーモパイルセンサ３４はターンテ
ーブル１２の中心部の温度をセンシングする。

【００８９】また、前記被調理物位置認識部３９は調理
し出すと、ターンテーブル１２の回転による各センシン
グ領域の温度変化のデータから被調理物１１がターンテ
ーブル１３の中央にあるかそれとも側面にあるかを判断
する。

【００９０】前記被調理物１１がターンテーブル１２の
側面にあれば平面反射鏡駆動制御部４０を動作させるよ
うにマイコン３６で５Ｖのハイレベルを固定的に出力さ
せる。

【００９１】前記出力された電圧は平面反射鏡３７がタ
ーンテーブル１２の側面部を固定的に向かわせ、前記被
調理物１１がターンテーブル１２の中央にあればマイコ
ン３６で０Ｖのローレベルを固定的に出力する。

【００９２】したがって、前記第１ソレノイド４９が動
作しなくなることにより平面反射鏡３７が固定的にター
ンテーブル１２の中央部を向かわせる。

【００９３】前記ターンテーブル１２の回転によりサー
モパイルセンサ３４の出力も振動しつつ変わるが、前記
ターンテーブル１２が１０秒に１回転するとすれば、被
調理物１１がサーモパイルセンサ３４の近傍にある時の
み被調理物の温度がセンシングできる。

【００９４】また、前記被調理物温度推定部４４は小さ
い被調理物の場合１０秒に多くの温度上昇があり得るの
で、被調理物１１がサーモパイルセンサ３４から遠く離
れた位置にある時も被調理物１１の温度を推定して被調
理物１１の適正な温度を制御できるようにする。

【００９５】前記電子レンジは高出力の電子波（マイク
ロ波）を用いて食べ物を料理し、サーモパイルセンサ３
４は微細な電圧を出力するのでセンサの出力において電
子波によるノイズが発生する。

【００９６】従って、ノイズ判定部４３はアナログ／デ
ィジタル変換器３５を通して伝われた信号がノイズであ
るかを判断する。

【００９７】前記ノイズ形態は加熱部４１により被調理
物１１が加熱される際被調理物の温度が単なる増加する
形態か、加熱部４１のオン／オフにより振動したり、加
熱部４１がオフされる際単なる減少する形態に現れるこ
とを判定する。

【００９８】図１０は図４の平面反射鏡駆動部の他の実
施例を示した構造図であって、平面反射鏡３７と一体型
の駆動鉄片４７を保持する板バネ４６と、左右に動かせ
る鉄芯が入っており、前記駆動鉄片４７を動かす第１ソ
レノイド４９と、前記第１ソレノイド鉄芯４８の動きを
調節する第２ソレノイド４９ａより構成され、前記第１
ソレノイド鉄芯４８の動きを調節する全ての第２ソレノ
イド４９ａに電源を供給する際二つのソレノイド４９、
４９ａと平面反射鏡３７の動作は次の通りである。

【００９９】図１１に示したマイコン３６で二つの出力
ポートＰ１、Ｐ２を通してスイッチング部４０ｂに０Ｖ
のローレベルを出力すれば、トランジスタＱ１、Ｑ２の
ベースには電流が流れなくなってターンオフされる。

【０１００】従って、前記第１ソレノイド４９と第２ソ
レノイド４９ａには電源が供給されなくて駆動鉄片４７
と一体になっている平面反射鏡３７は図１３のＡのよう
にターンテーブル１２の中央部に向かうようになり、よ
ってサーモパイルセンサ３４はターンテーブル１２の中
央部の温度を測定することになる。

【０１０１】そして、図１１のマイコン３６で二つの出
力ポートＰ１にのみハイレベルを出力すれば、トランジ
スタＱ１はターンオンされるので図１０の第１スイッチ
ＳＷ１はオンされ、トランジスタＱ２はターンオフさ
れ、よって図１０の第２スイッチＳＷ２はオフされる。

【０１０２】前記第１ソレノイド４９の内部に入ってい
る鉄芯４８は第２ソレノイド４９ａの鉄片方向に移動さ
れると同時に平面反射鏡３７と一体に構成されている駆
動鉄片４７も第１ソレノイド４９の鉄芯４８にくっつく
ことになる。

【０１０３】従って、前記平面反射鏡３７は図１３のＣ
の位置となり、サーモパイルセンサ３４はターンテーブ
ル１２の最側面の温度を測定する。

【０１０４】そして、図１１のマイコン３６で二つの出
力ポートＰ１、Ｐ２に全部５Ｖを出力させスイッチング
部４０ｂのトランジスタＱ１、Ｑ２を全部オンさせれ
ば、図１０の第１及び第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオ
ンされる。

【０１０５】この際、前記第１ソレノイド４９と第２ソ
レノイド４９ａは互いに逆極性に磁気場を形成する。

【０１０６】前記第１ソレノイド４９の鉄芯４８は第２
ソレノイド４９ａから押されて平面反射鏡３７は図１３
のＢに置かれる。

【０１０７】従って、サーモパイルセンサ３４はターン
テーブル１２の中央からやや外れた部分の温度を測定す
ることになる。

【０１０８】図１２は図４の平面反射鏡駆動部のさらに
他の実施例を示した構造図であって、平面反射鏡３７と
一体型の永久磁石５２と、前記永久磁石５２を保持する
回転軸５３より構成される。

【０１０９】前記永久磁石５２の極性は第１ソレノイド
４９に電源を供給する際第１ソレノイド４９の極性と永
久磁石５２との極性を一致させる。

【０１１０】これは平面反射鏡３７の位置を制御するた
めに板バネ４６を用いる際多数の第１ソレノイド４９の
オン／オフにより板バネ４６の弾性が変わる。

【０１１１】したがって、サーモパイルセンサ３４の信
頼性の低下をもたらす問題点を解決するために永久磁石
５２を使うことによりセンシング装置の寿命及び信頼性
を向上させうる。

【０１１２】前記永久磁石５２と第１ソレノイド４９の
動作は第１ソレノイド４８に電源が供給されない時第１
ソレノイド４９に一体型になっているソレノイド鉄片４
８により永久磁石がくっつくことになる。

【０１１３】また、前記平面反射鏡３７はターンテーブ
ル１２の側面に向かうことにより、サーモパイルセンサ
３４はターンテーブル１２上の被調理物の温度を測定す
る。そして、前記第１ソレノイド４９に電源が供給され
れば、永久磁石５２と向かい合う方向では永久磁石５２
の極性と等しい極性が生ずる。

【０１１４】これにより、前記永久磁石５２は第１ソレ
ノイド４９から遠ざかり、結局永久磁石５２と一体とな
っている平面反射鏡３７はターンテーブル１２の中央部
に向かうことになってサーモファイルセンサ３４は中央
部の温度を測定する。

【０１１５】図１４は被調理物の位置認識のための基本
原理を説明するための被調理物とターンテーブルの温度
変化特性図であって、電子レンジの中に被調理物１１を
入れマグネトロンで加熱する際ターンテーブル上に載せ
られた被調理物の温度変化曲線である。

【０１１６】すなわち、同時間で被調理物を加熱する際
被調理物の温度増加がターンテーブルの温度増加より早
いことがわかる。

【０１１７】従って、被調理物１１とターンテーブル１
２の温度増加による差を用いれば被調理物１１の位置を
認識できる。

【０１１８】すると、被調理物の認識位置を図１６に基
づき説明する前に図１５のようにターンテーブル上にあ
る被調理物の位置を判断するためのタイミング図を見れ
ば次の通りである。

【０１１９】図１５においてＴ_p はサーモファイルセン
サ３４がターンテーブル１２の中央と側面の両方を交代
にセンシングした周期時間（以下、センシング周期時間
と称する）であり、ｊは調理開始後経過時間（以下、調
理開始経過時間と称する）であり、ｋはｊからｊをｔ_p
で割った割り前を引いた値であり、Ｒ１時間待機はｋ＝
０からｋ＝１までの時間であって、ターンテーブル４２
の中央部の温度をセンシングする区間であり、Ｒ２時間
帯はｋ＝ｋ１（以下、第１区間と称する）からｋ＝ｋ２
（以下、第２区間と称する）までの時間であって、ター
ンテーブル１２の側面部の温度をセンシングする区間で
あり、ｔ_c は被調理物の位置判断アルゴリズムが行われ
る調理開始後最小経過時間（以下、最小経過時間と称す
る）、ｋ３（以下、第３区間と称する）はターンテーブ
ル１２の中央と側面の温度データから被調理物１１の位
置を判断し、平面反射鏡駆動部３８の第１ソレノイド４
９を動作させサーモファイルセンサ３４のセンシング領
域を定める時点を示す。

【０１２０】前記ｔ_p の値はターンテーブル１２の１回
転時間の二倍に設定する。

【０１２１】したがって、ターンテーブル１２の１回転
時間が１０秒ならｔ_p は２０秒に設定する。

【０１２２】前記ｋ１の値はサーモファイルセンサ３４
がターンテーブル１２の中央部の温度変化を十分把握で
きる時間を設定するが、被調理物１１がターンテーブル
の中央にある時は理想的にセンサの出力が振動せず単純
に増加する形態となる。

【０１２３】従って、第１区間ｋ１の値はターンテーブ
ル１２の１回転時間より短く設定するが、５秒が適当で
ある。

【０１２４】前記第２区間ｋ２の値はサーモファイルセ
ンサ３４がターンテーブル１２の側面部の温度変化を十
分把握するためにターンテーブル１２の１回転時間を設
定する。従って、前記ターンテーブル１２の１回転時間
が１０秒なら第２区間ｋ２の値は１０秒を設定する。

【０１２５】前記第３区間ｋ３の値はｋ２とｔ_p との間
の値を設定するに、ｔ_p ＝２０秒であり、ｋ２＝１５秒
ならｋ３は１５秒から２０秒までの値を設定する。

【０１２６】前記ｔ_c は調理開始後ターンテーブル１２
の中央部と側面部の交番センシング周期であるｔ_p の二
倍より小さく設定する。

【０１２７】例えば、ｔ_p ＝２０秒、ｋ１＝５秒、ｋ３
＝１８秒なら、ｔ_C はｔ_p ＋ｋ２の３５秒でｔ_p ＋ｋ３
の３８秒間が適当である。

【０１２８】以上のような変数と時間に基づき被調理物
の位置認識を図１６及び１７により見れば、電子レンジ
のユーザが調理開始キーを押すとマイコン３６は被調理
物の位置認識のための変数を初期化させ（Ｓ１０１）、
平面反射鏡駆動部３８のソレノイドをオフさせると共に
マグネトロンのような加熱部４１を動作させる。

【０１２９】前記加熱部４１が動作するにつれ、ターン
テーブル１２上に位置した被調理物１１が加熱し出しな
がら放射される赤外線を集光部３３、サーモファイルセ
ンサ３４及びアナログ／ディジタル変換部３５を通して
入力されるセンサ出力電圧を現在の温度Ｔに換算する
（Ｓ１０２）。

【０１３０】そして、調理開始後経過時間ｊからマイコ
ン３６の内部のメモリに格納されているセンシング周期
時間ｔ_p を用いて変数値ｋをｋ＝ｊ−ｊ／ｔ_p のように
求め（Ｓ１０３）、変数フラグの値を０かを判断する
（Ｓ１０４）。

【０１３１】前記フラグ値が“１”なら被調理物の位置
が認識された状態と判断し加熱制御アルゴリズムを行わ
せる（Ｓ１０５）。

【０１３２】もし、前記フラグ値が“０”なら変数値ｋ
をチェックして０から第１区間ｋ１（Ｓ１０６）、すな
わちＲ１時間帯に存すれば、第１ソレノイド４９をオフ
させターンテーブル１２の中央部の温度をセンシングし
ながら（Ｓ１０７）その時間帯Ｒ１における最小温度Ｔ
ｃｍｉｎ（Ｓ１０８）、（Ｓ１１０）と最大温度Ｔｃｍ
ａｘ（Ｓ１０９）、（Ｓ１１１）を算出し、該算出され
た最大温度Ｔｃｍａｘとメモリに格納されている最大温
度Ｔｐｃｍａｘと差Ｔｃ、Ｔｃ＝Ｔｃｍａｘ−Ｔｐｃｍ
ａｘを算出する（Ｓ１１２）。

【０１３３】そして、変数値ｋが第１区間ｋ１と第２区
間ｋ２（Ｓ１１３）、すなわちＲ２時間帯に存すれば第
１ソレノイド４９をオンさせターンテーブル１２の側面
部の温度をセンシングしつつ（Ｓ１１４）その時間帯Ｒ
２における最小温度Ｔｓｍｉｎとメモリに格納されてい
る最大温度Ｔｐｓｍａｘとの差Ｔｓ、Ｔｓ＝Ｔｓｍａｘ
−Ｔｐｓｍａｘと最大温度Ｔｓｍａｘと最小温度Ｔｓｍ
ｉｎとの差Ｔｓｖ、Ｔｓｖ＝Ｔｓｍａｘ−Ｔｓｍｉｎを
算出する（Ｓ１１９）、（Ｓ１２０）。

【０１３４】前記ＴｐｃｍａｘとＴｐｓｍａｘは以前セ
ンシング周期時間ｔ_p における最大温度と最小温度値に
メモリに格納される（Ｓ１２１）。

【０１３５】また、変数ｋの値が第３区間ｋ３なら（Ｓ
１２２）、調理開始後経過時間がメモリに格納されてい
る最小経過時間ｔ_c より大きければ（Ｓ１２３）被調理
物の位置を判断する。

【０１３６】すなわち、被調理物の位置を判断するため
の一番目の過程は被調理物１１の温度とターンテーブル
１２の温度とを比較して被調理物１１の温度がターンテ
ーブル１２の温度より高いか低いかを判断して、被調理
物の温度がターンテーブルの温度より高くなるまで被調
理物の位置に対する判断をしない。

【０１３７】図１８（ｂ）のように被調理物１１の初期
温度がターンテーブル１２の初期温度より高いか類似し
た場合、調理時間が経つほど振動幅が大きく成ることが
わかり、被調理物１１の初期温度がターンテーブル１２
の初期温度より低い場合は、図１８（ａ）のようにセン
サ出力の振動幅はターンテーブルの温度と被調理物の温
度が類似になるまで減ってから再び増える。

【０１３８】従って、センサ出力の振動幅を意味するＴ
ｓｖとＴｐｓｖを比較することにより振動幅の増減がわ
かり、この振動幅の増減によって現在の時点が被調理物
の位置を認識できるか否かを判断できる。

【０１３９】ここで、Ｔｐｓｖは以前センシング周期時
間ｔ_p における最大温度と最小温度ン差（Ｔｓｍａｘ−
Ｔｓｍｉｎ）の値Ｔｓｖにメモリに格納されている値で
ある。

【０１４０】もし、前記被調理物１１がターンテーブル
１２の中央に置かれれば、センサ出力の振動はほぼ生じ
ないので以前周期と現在の最大温度と最小温度の差値で
あるＴｓｖとＴｐｓｖとを比較すれば被調理物１２がタ
ーンテーブル１２の中央にあるかどうかがわかる。

【０１４１】従って、被調理物の位置判断のためにＴｓ
ｖとＴｐｓｖを比較してＴｓｖが大きければ（Ｓ１２
５）、現在被調理物１１の温度がターンテーブル１２の
温度より高いか類似すると認識し、サーモファイルセン
サ１６がターンテーブル１２の中央部をセンシングする
際の最大温度間の変化分Ｔ_C とセンサ１６がターンテー
ブル１２の側面部をセンシングする際の最大温度間の変
化分Ｔｓの差Ｔｃ〜Ｔｓをメモリに格納されている定数
ｃ１と比較させる。

【０１４２】この比較結果、最大温度変化分の差（Ｔｃ
−Ｔｓ）が定数ｃ１より大きければ（Ｓ１２７）、ター
ンテーブル１２の中央部における温度変化が大きいこと
を意味するので、前記被調理物１１がターンテーブル１
２の中央に位置することと認識し、第１ソレノイド４９
を動作させサーモファイルセンサ３４がターンテーブル
１２の中央部をセンシングする（Ｓ１２８）。

【０１４３】そして、再生温度変化部の差（Ｔｃ−Ｔ
ｓ）が定数ｃ１より小さければ、ターンテーブル１２の
側面部における温度変化が大きいことを意味するので、
前記被調理物１１がターンテーブル１２の側面に位置す
ることと認識し、ソレノイド２３ｂをオフさせサーモフ
ァイルセンサ１６がターンテーブル１２の側面部をセン
シングする（Ｓ１２９）。

【０１４４】ここで、メモリに格納している定数ｃ１の
値を０と設定するのが理想的であるが、被調理物１１が
ターンテーブル１２の側面に位置し、被調理物の温度の
サンプリング時間が十分小さくない場合、図１８(ｃ)の
ように被調理物１１の最大温度を正確にセンシングでき
ないことに鑑みてその値を設定するが、本発明ではｃ１
＝０．１と設定する。

【０１４５】そして、前記ＴｓｖがＴｐｓｖより小さけ
れば、ターンテーブル１２の側面に位置した被調理物１
１の現在温度がターンテーブル１２の温度より低い場合
か、ターンテーブル１２の中央に位置した不規則な形の
被調理物１１またはターンテーブル１２の中央に位置し
た被調理物１１に対する微小なセンシング誤差による場
合となるが、この両場合を区分するためにメモリに格納
している定数ｃ３の値を用いてＴｐｓｍａｘとＴｓｍｉ
ｎ＋ｃ３の大きさを比較させる。

【０１４６】ここで、Ｔｐｓｍａｘは以前のセンシング
周期時間t_p 間のターンテーブル１２の側面温度の最大
値であり、Ｔｓｍａｘは現在のセンシング周期時間t_p
におけるターンテーブル側面温度の最大値なので、もし
被調理物１１がターンテーブル１２の中央部に位置する
際サーモファイルセンサ３４の出力は理想的に振動せ
ず、単純に増加する形態となるので常にＴｓｍｉｎがＴ
ｐｓｍａｘより大きくなる。

【０１４７】しかし、実際は被調理物の形状または微小
なセンシング位置の変化などにより被調理物がターンテ
ーブルの中央に位置してもターンテーブルの側面をセン
シングする際センサの出力は振動し、かかる信号に鑑み
て定数ｃ２の値を設定するが、ここでは定数ｃ２の値を
３と設定する。

【０１４８】前記ＴｐｘｍａｘとＴｓｍｉｎ＋ｃ３の比
較結果、ＴｐｓｍａｘがＴｓｍｉｎ＋ｃ３より大きけれ
ば現在の被調理物１１の温度がターンテーブル１２の温
度より小さい場合と判断し、被調理物１１の温度がター
ンテーブル１２の温度より大きく成るまで被調理物の位
置の判断を留保する。

【０１４９】そして、前記ＴｐｓｍａｘがＴｓｍｉｎ＋
ｃ３より小さければ被調理物１１がターンテーブル１２
の中央部に位置すると判断し、ソレノイドをオフさせタ
ーンテーブルの中央部の温度をセンシングする（Ｓ１３
０）。

【０１５０】以上のような方法で被調理物１１の位置が
判断されれば、変数フラグに“１”値を与え被調理物の
位置認識アルゴリズムを再度行わなくする（Ｓ１３
２）。

【０１５１】今までの動作について簡単に再び見れば、
前記加熱部４１が動作するにつれターンテーブル１２上
に位置した被調理物１１が加熱し出しながら放射される
赤外線を集光部３３、サーモファイルセンサ３４及びア
ナログ／ディジタル変換部３５を通して入力されるセン
サ出力電圧を現在温度Ｔに換算する。

【０１５２】そして、調理開始後経過時間ｊからマイコ
ン３６の内部のメモリに格納されているセンシング周期
時間ｔ_p を利用して変数値ｋをｋ＝ｊ−ｊ／t_p のよう
に求め、フラグ値をチェックする。

【０１５３】もし、前記フラグ値が１かあるいは０かを
判断してフラグが“０”なら変数値ｋをチェックしてそ
の値が０からｋ１区間に存すれば、第１ソレノイド４９
をオフさせターンテーブル１２の中央部の温度をセンシ
ングしながらその区間における最大温度Ｔｃｍａｘと最
小温度Ｔｃｍｉｎを算出する。

【０１５４】前記算出された最大温度Ｔｃｍａｘとメモ
リに格納している最大温度Ｔｐｃｍａｘとの差Ｔｃ、Ｔ
ｃ＝Ｔｃｍａｘ−Ｔｐｃｍａｘを算出する。

【０１５５】そして、前記変数値ｋがｋ１区間とｋ２区
間との間に存すれば、第１ソレノイド４９をオンさせタ
ーンテーブル１２の側面部の温度をセンシングしながら
その区間における最大温度Ｔｓｍａｘと最小温度Ｔｓｍ
ｉｎを算出する。

【０１５６】前記算出された最大温度Ｔｓｍａｘとメモ
リに格納している最大温度Ｔｐｓｍａｘとの差（Ｔｓ＝
Ｔｓｍａｘ−Ｔｐｓｍａｘ）を求めると共に、最大温度
Ｔｓｍａｘと最小温度Ｔｓｍｉｎの差（Ｔｓｖ＝Ｔｓｍ
ａｘ−Ｔｓｍｉｎ）を算出する。

【０１５７】また、変数ｋの値が第３区間ｋ３に存し、
調理開始後経過時間がメモリに格納している最小経過時
間ｔ_c より大きければ、被調理物の位置を判断するため
にＴｓｖとＴｐｓｖとを比較させる。

【０１５８】この比較結果、Ｔｓｖより大きければ現在
被調理物１２の温度がターンテーブル１２の温度より高
いか類似であると認識し、サーモファイルセンサ３４が
ターンテーブル１２の中央部をセンシングする際の最大
温度間の変化部Ｔｃとセンサ−１６がターンテーブル１
２の側面部をセンシングする際の最大温度間の変化分Ｔ
ｓの差（Ｔｃ−Ｔｓ）をメモリに格納している定数ｃ１
と比較する。

【０１５９】したがって、最大温度変化分の差（Ｔｃ−
Ｔｓ）が定数ｃ１より大きければ、前記被調理物１１が
ターンテーブル１２の中央に位置すると認識し、第１ソ
レノイド４９を動作させサーモファイルセンサ３４がタ
ーンテーブル１２の中央部をセンシングするようにし、
最大温度変化分の差Ｔｃ−Ｔｓが定数ｃ１より小さけれ
ば前記被調理物１１がターンテーブル１２の側面に位置
すると認識し、第１ソレノイド４９をオフさせサーモフ
ァイルセンサ３４がターンテーブル１２の側面部をセン
シングする。

【０１６０】そして、この比較結果、ＴｓｖがＴｐｓｖ
より小さければ再びメモリに格納されている定数ｃ３の
値を用いてＴｐｓｍａｘとＴｓｍｉｎ＋ｃ３の大きさを
比較する。

【０１６１】もし、前記ＴｐｓｍａｘがＴｓｍｉｎ＋ｃ
３より大きければ、現在の被調理物１１の温度がターン
テーブル１２の温度より小さい場合と判断し、被調理物
１１の温度がターンテーブル１２の温度より大きくなる
まで被調理物の位置の判断を留保する。

【０１６２】また、前記ＴｐｓｍａｘがＴｓｍｉｎ＋ｃ
３より小さければ、被調理物１１がターンテーブル１２
の中央部に位置したと判断し、ソレノイドをオフさせタ
ーンテーブルの中央部の温度をセンシングすることにな
る。

【０１６３】前述したような方法で被調理物１１の位置
が判断されれば、変数フラグに“１”値を与え被調理物
の位置認識アルゴリズムを再遂行させない。

【０１６４】前記のように被調理物１１の位置が認識さ
れれば、被調理物位置認識部３９は平面反射鏡駆動制御
部４０を通して平面反射鏡駆動部３８に被調理物位置に
よる駆動信号を出力する。

【０１６５】前記平面反射鏡駆動部３８は平面反射鏡３
７を被調理物の位置に合わせて駆動させ固定させる。

【０１６６】すると、被調理物１１から放射された赤外
線が平面反射鏡３７により赤外線の経路が集光部３３に
変わって入射されれば、前記集光部３３は入力される赤
外線を集光してサーモファイルセンサ３４に伝わり、以
降の動作は前述した過程で繰り返す。

【０１６７】そして、被調理物の位置認識のための他の
実施例について図１９ないし図２１に基づき説明する。

【０１６８】図１９においてＡ及びＢはそれぞれ平面反
射鏡３７の作用によるサーモファイルセンサ３４の温度
センシング領域、すなわち図６において平面反射鏡Ａ、
Ｂの位置にある時に応ずる温度センシング領域を示し、
ａは小さい被調理物がターンテーブルの中心部に位置し
た場合を示し、ｂは小さい被調理物がターンテーブルの
中心と側面の中間に位置した場合を示し、ｃは小さい被
調理物がターンテーブルの側面に位置した場合を示す。

【０１６９】大きい被調理物の場合はターンテーブルの
広い部分にかけて存するので被調理物の温度を測定する
ための被調理物の位置認識部３９の正確性が求められな
いが、図１９のように小さい被調理物についてはサーモ
ファイルセンサ３４のセンシング領域と被調理物の位置
を一致させるために正確な被調理物の位置が認識される
べきである。

【０１７０】この際、サーモファイルセンサ３４のセン
シング領域がＡの時はターンテーブル１２の回転による
センサ出力の変動は生じない一方、センシング領域がＢ
の時は被調理物１１の位置によりセンサ出力曲線は相違
に成る。

【０１７１】図２０は小さい被調理物の位置によるセン
サ出力の変化を示した図であって、被調理物１１がター
ンテーブル１２の中心に近く成るほど振動幅がｂのよう
に大きく、中心から遠ざかるほどｃのように振動幅が小
さくなる。

【０１７２】前記図１９及び図２０により他の実施例に
ついて見れば、サーモファイルセンサ３４とアナログ／
ディジタル変換部３５を通して入力されるセンサ出力電
圧を現在温度Ｔに計算し、現在の時間をチェックして図
２１のようにｔ１とｔ２との間のＲ１区間にあれば、マ
イコン３６は加熱部４１と第１ソレノイド４９をオンさ
せターンテーブル１２の側面温度を測定する。

【０１７３】前記測定した側面温度の最大値Ｔｍａｘと
最小値Ｔｍｉｎを算出し、ここからＲ３区間でセンサ出
力の信号幅を計算するための変数Ｂをメモリに格納され
ている第１変数値Ｋ１を用いて次のように算出する。

【０１７４】Ｂ＝（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）＊Ｋ１ ここで、第１変数値Ｋ１はサンプリング時間とターンテ
ーブルの回転速度に鑑みて設定するが、ターンテーブル
の回転によるセンサ出力の微小な振動によりＢが変わら
ないように十分大きく、被調理物の温度とターンテーブ
ルの温度との差が少ない時センサ出力の振動を無視しな
いほどの十分小さい値を設定する。

【０１７５】そして、調理時間がｔ２とｔ３との間のＲ
２区間にあれば、加熱部４１と第１ソレノイド４９をオ
フさせ、ターンテーブル１２の中央温度を測定し、その
測定した中央温度の平均値Ｔｃを算出する。

【０１７６】また、調理時間がｔ３＋ｔ_d とｔ４＋ｔ_d
間のＲ３区間にあれば、加熱部４１をオフ、第１ソレノ
イド４９はオンさせターンテーブル１２の側面温度Ｔ１
を測定するが、側面温度Ｔ１とターンテーブルの中央温
度Ｔｃの差がＢより大きい場合の回数を数えて変数Ｃｎ
ｔに格納させ、側面温度Ｔ１とターンテーブルの中央温
度Ｔｃの差の最大値Ｔｄｍａｘを算出する。

【０１７７】前記算出した側面温度Ｔ１とターンテーブ
ルの中央温度Ｔｃの差の最大値Ｔｄｍａｘが第２変数値
ｋ２より大きければ、Ｃｎｔの値をｋ５とｋ６とを比較
して、ＣＮＴがｋ５とｋ６間の値であれば、第１ソレノ
イド４９をオフさせターンテブル１２の中央部をセンシ
ングし、それとも第１ソレノイド４９をオンさせターン
テーブル１２の側面部をセンシングすることになる。

【０１７８】ここで、ｋ５とｋ６はマイコン３６のサン
プリング時間とターンテーブルの１回転時間にかかわる
が、もし小さい被調理物がターンテーブルの側面に位置
すれば被調理物の温度がセンシングされる時間はターン
テーブルの１回転時間の半分より小さくなる。

【０１７９】例えば、ターンテーブルの１回転時間が１
０秒であり、マイコン３６のサンプリング時間が１秒な
ら、ターンテーブル１２の側面に位置した小さい被調理
物の温度がセンシングされる時間は１０秒ないし５秒よ
り小さい。

【０１８０】したがって、ｋ６の値はターンテーブルの
１回転時間の半分となるように設定する。

【０１８１】また、被調理物１１がターンテーブルの中
央に位置しても被調理物の形や種類によりセンサ出力が
微小に振動できるが、かかる微小な振動に鑑みてｋ５の
値を設定する。

【０１８２】前記側面温度Ｔ１とターンテーブルの中央
温度Ｔｃの差の最大値Ｔｄｍａｘが第２変数値ｋ２より
小さければ、０に初期化されたｔ_d はｋ３に、Ｒ１区間
で算出されたＢはｋ４に、Ｃｎｔは０に再設定し、ｔ_d
時間後に再びＲ３区間のアルゴリズムを行う。

【０１８３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は平面反射鏡
を用いてターンテーブル上の被調理物の位置を正確に判
断できるので、被調理物を所望の温度で調理できる。

【０１８４】また、ターンテーブル上の小さい被調理物
の温度を正確に測定でき、平面反射鏡を用いることによ
り構造が簡単であり、安価で電子レンジが制作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術によるサーモファイルセンサを用い
た温度測定装置を示した構成ブロック図である。

【図２】サーモファイルセンサがターンテーブルを往復
動して被調理物の位置を捜そうとする際の温度測定領域
図である。

【図３】サーモファイルセンサを用いてセンシング領域
を変化させる際の実際のセンシングを示した領域図であ
る。

【図４】本発明によるサーモファイルセンサを用いた温
度測定装置を示した構成ブロック図である。

【図５】図４の平面反射鏡駆動部の実施例を示した構造
図である。

【図６】図４の平面反射鏡の位置による温度測定領域の
変化図である。

【図７】図４の平面反射鏡の回転角（α）によるセンサ
感知領域中心の変換図である。

【図８】電子レンジのキャビティの高さが２３ｃｍの時
のセンサ感知領域中心の移動距離を示す図表である。

【図９】図５の平面反射鏡駆動部の制御回路図である。

【図１０】図４の平面反射鏡駆動部の他の実施例を示し
た構造図である。

【図１１】図６の平面反射鏡駆動部の制御回路図であ
る。

【図１２】図４の平面反射鏡駆動部のさらに他の実施例
を示した構造図である。

【図１３】図６の平面反射鏡の位置による温度測定領域
の変化図である。

【図１４】被調理物の位置認識のための基本原理を説明
するための被調理物とターンテーブルの温度変化特性図
である。

【図１５】本発明による被調理物の位置認識のためのタ
イミング図である。

【図１６】本発明のサーモファイルセンサを用いた温度
測定方法に対する動作流れ図である。

【図１７】本発明のサーモファイルセンサを用いた温度
測定方法に対する動作流れ図である。

【図１８】被調理物がターンテーブルの側面に位置した
場合のセンサ出力変化グラフであって、（ａ）は被調理
物の初期温度がターンテーブルの温度より低い場合のセ
ンサ出力変化グラフであり、（ｂ）は被調理物の初期温
度がターンテーブルの温度より高い場合のセンサ出力変
化グラフであり、（ｃ）はターンテーブルの側面に位置
した被調理物に対するサンプリング時間によるセンサ出
力変化グラフである。

【図１９】感知領域に被調理物が位置した形態を示す説
明図である。

【図２０】小さい被調理物の位置によるセンサ出力の変
化グラフである。

【図２１】被調理物の位置認識のためのタイミング図で
ある。

【符号の説明】

１０ 加熱室 １１ 被調理物 １２ ターンテーブル ３３ 集光部 ３４ サーモファイルセンサ ３５ アナログ／ディジタル変換部 ３６ マイコン ３７ 平面反射鏡 ３８ 平面反射鏡駆動部 ３９ 被調理物位置認識部 ４０ 平面反射鏡駆動制御部 ４１ 加熱部 ４２ 加熱駆動部 ４３ ノイズ判定部 ４４ 被調理物温度推定部 ４６ 板バネ ４７ 駆動鉄片 ４８ ソレノイド鉄芯／鉄片 ４９、４９ａ 第１及び第２ソレノイド ５０ ソレノイド支持台 ５１ 回転制限板 ５２ 永久磁石 ５３ 回転軸

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱室の中央に置かれ被調理物が載置で
   きるようにしたターンテーブルと、 前記加熱室内の被調理物から放射される赤外線を感知す
   るセンサ部と、 前記センサ部から伝われたデータを用いて適正に調理で
   きるように各部を制御する制御部と、 前記制御部から出力されるデータによりターンテーブル
   上の被調理物の位置を認識して平面反射鏡を調節する反
   射鏡調節部と、 前記制御部から出力されるデータにより被調理物を加熱
   するために電子波を発生して被調理物を加熱する加熱駆
   動部と、 前記被調理物が小さい時被調理物の温度がセンシングし
   難くなることにより該被調理物の温度を推定して被調理
   物の適正な温度を制御できるようにした被調理物温度推
   定部と、から構成されることを特徴とするサーモパイル
   センサを用いた温度測定装置。
2. 【請求項２】 前記センサ部は、加熱室内の被調理物か
   ら放射される赤外線を集光して出力する集光部と、 前記集光部から伝われた赤外線を感知して変換させ出力
   するサーモパイルセンサとから構成されることを特徴と
   する請求項１に記載のサーモパイルセンサを用いた温度
   測定装置。
3. 【請求項３】 前記制御部はサーモパイルセンサから伝
   われたアナログ信号をディジタルデータに変換するアナ
   ログ／ディジタル変換部と、 前記アナログ／ディジタル変換部を通して伝われたデー
   タを用いて適正に調理できるように各部を制御するマイ
   コンと、 前記マイコンを通して伝われるセンシング値から電気的
   なノイズ発生時該電気的なノイズか否かを判断するノイ
   ズ判定部とから構成されることを特徴とする請求項１に
   記載のサーモパイルセンサを用いた温度測定装置。
4. 【請求項４】 前記反射鏡調節部はマイコンを通して伝
   われたセンサ出力データによりターンテーブル上の被調
   理物の位置を認識させる被調理物位置認識部と、 前記被調理物位置認識部を通して認識した被調理物位置
   による駆動信号を前記反射鏡駆動部に出力する平面反射
   鏡駆動制御部と、 前記平面反射鏡で駆動する平面反射鏡駆動部と、 前記反射鏡調節部は被調理物から放射される赤外線が集
   光部に入射される経路を変える平面反射鏡とから構成さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のサーモパイルセ
   ンサを用いた温度測定装置。
5. 【請求項５】 前記平面反射鏡駆動部は平面反射鏡駆動
   制御部の制御によりオン／オフされる第１ソレノイド及
   び第２ソレノイトと、 前記第１ソレノイドを支持するソレノイド支持台と、 前記第１ソレノイド及び第２ソレノイトのオン／オフに
   より動く駆動鉄片、板バネ及び平面反射鏡と、 前記第１ソレノイド及び第２ソレノイドのオン／オフに
   より平面反射鏡の回転角度を制限し、サーモパイルセン
   サの感知できるターンテーブル領域の移動距離を制限す
   る回転制限板とから構成されることを特徴とする請求項
   １に記載のサーモパイルセンサを用いた温度測定装置。
6. 【請求項６】 前記集光部は凸レンズまたは凹反射鏡よ
   り構成されることを特徴とする請求項２に記載のサーモ
   パイルセンサを用いた温度測定装置。
7. 【請求項７】 前記平面反射鏡駆動部は平面反射鏡駆動
   制御部の制御によりオン／オフされる第１ソレノイド
   と、 前記第１ソレノイドを支持するソレノイド支持台と、 前記第１ソレノイドのオン／オフにより動く駆動鉄片、
   板バネ及び平面反射鏡と、 前記第１ソレノイドのオン／オフにより平面反射鏡の回
   転角度を制限し、サーモパイルセンサの感知できるター
   ンテーブル領域の移動距離を制限する回転制限板とから
   構成されることを特徴とする請求項４に記載のサーモパ
   イルセンサを用いた温度測定装置。
8. 【請求項８】 前記平面反射鏡駆動部は平面反射鏡の位
   置を制御してサーモパイルセンサがターンテーブルの中
   心部と側面部の温度を測定できるようにすることを特徴
   とする請求項４に記載のサーモパイルセンサを用いた温
   度測定装置。
9. 【請求項９】 前記ターンテーブルの中心部及び側面部
   の温度変化はセンサ出力の振動幅を用いて求めることを
   特徴とする請求項４に記載のサーモパイルセンサーを用
   いた温度測定装置。
10. 【請求項１０】 前記平面反射鏡駆動制御部は平面反射
    鏡を駆動するための駆動信号を出力するマイコンの出力
    によりソレノイドをオン／オフするスイッチング部とか
    ら構成されることを請求項４に記載のサーモパイルセン
    サを用いた温度測定装置。
11. 【請求項１１】 前記第１ソレノイドと第２ソレノイド
    は相互同じ極性で向かい合うように設計したことを特徴
    とする請求項５に記載のサーモパイルセンサを用いた温
    度測定装置。
12. 【請求項１２】 前記駆動鉄片と平面反射鏡に一体の板
    バネの代わりに永久磁石を用いることを特徴とする請求
    項７に記載のサーモパイルセンサを用いた温度測定装
    置。
13. 【請求項１３】 前記永久磁石の極性とソレノイドの極
    性は相互同じ極性で向かい合うように設計することを特
    徴とする請求項７に記載のサーモパイルセンサーを用い
    た温度測定装置。
14. 【請求項１４】 前記駆動鉄片、板バネ及び平面反射鏡
    が一体型であることを特徴とする請求項７に記載のサー
    モパイルセンサを用いた温度測定装置。
15. 【請求項１５】 前記スイッチング部はマイコンに連結
    された抵抗Ｒ１及び第１スイッチＱ１と、 前記第１スイッチＱ１に並列連結された抵抗Ｒ２及び抵
    抗Ｒ３と、 前記抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３とソレノイドに連結された第
    ２スイッチＱ２より構成されることを特徴とする請求項
    １０に記載のサーモパイルセンサを用いた温度測定装
    置。
16. 【請求項１６】 前記第１スッチＱ１及び第２スイッチ
    Ｑ２はトランジスタを用いることを特徴とする請求項１
    ０に記載のサーモパイルセンサを用いた温度測定装置。
17. 【請求項１７】 前記スイッチング部はマイコンと複数
    個のソレノイドとの間に連結された抵抗及びスイッチと
    から構成されることを特徴とする請求項１０に記載のサ
    ーモパイルセンサを用いた温度測定装置。
18. 【請求項１８】 調理開始時被調理物の位置認識のため
    の変数を初期化させサーモパイルセンサ及びアナログ／
    ディジタル変化部を通したセンサ出力電圧に対する温度
    を計算する第１工程と、 前記第１工程で温度計算が終われば調理開始後時間を算
    出し、調理時間が第１区間に存すればソレノイドをオフ
    させターンテーブルの中心部の温度変化を測定する第２
    工程と、 前記第２工程で調理時間が第２区間に存すればソレノイ
    ドをオンさせターンテーブルの側面部の温度変化を測定
    し、前記調理時間が第３区間に存すれば被調理物の温度
    とターンテーブルの温度とを比較する第３工程と、 前記第３工程で被調理物の温度がターンテーブルの温度
    より高ければ測定した温度変化を用いて被調理物が中心
    部にあるか、それとも側面部にあるかを判断する第４工
    程とからなることを特徴とするサーモファイルセンサを
    用いた温度測定方法。
19. 【請求項１９】 前記第２工程の第１区間はターンテー
    ブルの中心部の温度変化を十分把握できるようにした時
    間であることを特徴とする請求項１８に記載のサーモパ
    イルセンサを用いた温度測定方法。
20. 【請求項２０】 前記第３工程のターンテーブルの側面
    部の温度変化を測定する第２区間はターンテーブルの１
    回転時間であることを特徴とする請求項１８に記載のサ
    ーモパイルセンサを用いた温度測定方法。
21. 【請求項２１】 前記第４工程の被調理物の温度がター
    ンテーブルの温度より低ければ被調理物の温度がターン
    テーブルの温度より大きくなるまで被調理物の位置の判
    断を留保する工程と、 前記工程で判断された部分の温度を測定する工程と、を
    さらに包含する請求項１８に記載のサーモパイルセンサ
    を用いた温度測定方法。