JP2878698B2 - 調理用ガラスセラミック板を有する装置の電力制御システム - Google Patents

調理用ガラスセラミック板を有する装置の電力制御システム

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般にガラスセラミック製のクックトップ
（Cooktop）を有する調理装置に関し、更に詳しくは、
このような調理装置用の電子式電力制御システムに関す
る。
1987年１月５日に出願された米国特許出願第684号に
は、ここに参考のために引用するが、赤外線放射に対し
て実質的に透明なガラスセラミック製のクックトップと
実質的に赤外線領域（１−３ミクロン）の放射加熱ユニ
ットとを組み合わせた調理装置が開示されている。クッ
クトップ面上に置かれた調理器具は主に、ガラスセラミ
ック材からの伝導によるよりもむしろ加熱ユニットから
直接の放射によって加熱される。ガラスセラミックは放
射に対して実質的に透明ではあるが、加熱ユニットから
放射されたエネルギーの一部ならびに加熱される調理器
具によって反射されたエネルギーの一部はガラスセラミ
ックによって吸収される。ガラスセラミックからの熱は
主に伝導によって調理器具に伝達される。
上記米国特許出願に開示されている電力制御システム
では、各加熱ユニットの真上に設けた温度センサから得
られるガラスセラミックの温度情報を使用して、各加熱
ユニットの出力が制御されていて、調理器具が置かれて
いない状態、ひどくゆがんだ調理器具が使用されている
状態、または空の調理器具が置かれている状態で加熱ユ
ニットを動作させる場合のような異常な負荷状態によっ
てガラスセラミックが加熱されないようにしている。
上述の構成においては、温度の測定は加熱ユニットの
上にガラスセラミック材の底面の抵抗を測定することに
よって行われている。このようにして得られた温度情報
はガラスセラミックを過熱から保護するのに十分に正確
なものである。
放射はクックトップ上の加熱される調理器具に対する
主たる熱伝達機構であるので、制御システムは伝導加熱
による通常のクックトップよりも更に迅速に、ユーザが
選択した電力設定値の変更に応答する。しかしながら、
ガラスセラミック材の熱慣性のために、応答速度は、調
理器具の温度を直接に測定して加熱ユニットの出力を制
御することによりユーザが選択した調理器具の温度を達
成し維持する閉ループ自動面加熱ユニット・システムで
達成される応答速度よりも遅い。ガラスセラミック材中
の温度勾配、ガラスセラミック材の上面から場合によっ
てはゆがんでいる鍋の底までの温度勾配及び他のエラー
源に起因するこの温度測定装置に固有の不正確さのた
め、この温度測定装置は上述したような閉ループ・シス
テムと両立しないものである。調理器具の温度を直接検
知するためのセンサを設けることは価格および製造工程
の複雑さを増大し、またクックトップ上に突出すること
によって滑かなクックトップ面の外観およびきれいさを
幾分悪くする。従って、滑かなガラスセラミック製のク
ックトップ面の価格、きれいさおよび外観における利点
を維持しながら、典型的な閉ループ制御システムよりも
電力設定値の変化に対する応答速度の速い制御システム
に対する要望がある。
従って、本発明の主目的は、ガラスセラミック製クッ
クトップを有する調理装置において、クックトップの底
面または内面に設けられた温度センサを使用して、ユー
ザが選択した電力設定値の変化に応答して定常状態に達
するまでに必要な時間を短縮する電力制御システムを提
供することにある。
発明の概要 本発明による電力制御システムは、加熱しようとする
負荷を支持する調理用ガラスセラミック板、およびこの
調理用結晶化ガラスセラミック板の下側に配設された、
このガラスセラミック板上に支持されている負荷を加熱
するための少なくとも１つの放射加熱ユニットを有する
家庭用調理装置に対して設けられる。ユーザは入力選択
手段により加熱ユニットに対する複数の電力設定値の１
つを選択することができる。本電力制御システムは加熱
ユニットに最も近い調理用ガラスセラミック板面の温度
を検知する温度検知手段、ならびに前記入力選択手段お
よび前記温度検知手段に応答して、ユーザ選択電力設定
値に対応する電力レベルで加熱ユニットを作動する電力
制御手段を有する。
ユーザが選択し得る電力設定値の少なくともいくつか
の設定値においては、ガラスセラミック板の定常状態温
度が、加熱ユニットを対応する電力レベルで作動したと
き、実質的に全ての標準的な負荷に対して予想し得る温
度帯域内に入るという新規な発見を有効に利用する。こ
のために、複数の電力設定値の少なくとも１つは、その
電力設定値で標準的な負荷を加熱したときの加熱ユニッ
トに基も近いガラスセラミック板の下面の定常状態温度
範囲を表わす温度帯域を定める所定の最大および最小基
準温度と関連させる。電力制御手段は更に、検知したガ
ラスセラミック板の温度が選択された電力設定値に関連
する所定の基準温度帯域の外にある場合、ユーザの選択
した電力設定点値対応する電力レベルとは別の電力レベ
ルで加熱ユニットを作動して、より迅速に温度を該温度
帯域内にもっていくように動作し、これにより加熱ユニ
ットが、ユーザの選択した電力設定値の変化に迅速に応
答するようにする。
本発明の好適形態においては、各電力設定値に対する
最小基準温度は、選択された電力設定値に対する定常状
態電力レベルで比較的黒い平底の調理器具を加熱すると
きにガラスセラミックが少なくとも定常状態において達
する温度レベルを表わす。また、その設定値に対する最
大基準温度は、対応する電力レベルでゆがんだ底面を有
する光沢のあるアルミニウムの調理器具を加熱したとき
にガラスセラミック材が通常超えられない温度に対応す
る。
本発明の新規な特徴は特許請求の範囲に記述されてい
るが、本発明の構成および内容は図面を参照した以下の
説明からさらに良く理解されよう。
実施例の説明 第１図は全体的に10で示したガラスセラミック製クッ
クトップ装置を示す。クックトップ装置10は加熱面を構
成するほぼ平坦な調理用ガラスセラミック板12を有す
る。円形のパターン13はガラスセラミック板12の真下に
設けられている４つの加熱ユニット（図示せず）の各々
の横方向の相対的位置を示している。概略的に15で示す
制御および表示パネルは各加熱ユニット用としてそれぞ
れ一組のタッチ式制御キー17および７個のセグメントよ
りなるディジタルLED表示素子19を有する。
ガラスセラミック板12を構成する材料を表わす「ガラ
スセラミック」という用語はセラン（Ceran）系材料の
ようなホウ素ケイ酸塩を意味している。特に、実施例に
おいては、ガラスセラミック材はショット社（Schott,l
ncorporated）によって製造されるセラン85（Ceran−8
5）という商品名の赤外線透過性ガラスセラミック材で
ある。
加熱ユニットは各円形パターン13（ａ）−13（ｄ）の
下に配設されている。以下の説明において、符号14
（ａ）−14（ｄ）はそれぞれパターン13（ａ）−13
（ｄ）の下に配設されている加熱ユニットを示している
ものであることを理解されたい。加熱ユニット14（ａ）
は第２図および第３図に更に詳細に示されている。図に
は１つの加熱ユニットしか示していないが、加熱ユニッ
ト14（ｂ）−14（ｄ）も第２図および第３図に示すもの
と構成が同じであることを理解されたい。加熱ユニット
14（ａ）および14（ｃ）は直径が８インチであり、加熱
ユニット14（ｂ）および14（ｄ）は直径が６インチであ
る。
第２図および第３図を参照すると、加熱ユニット14
（ａ）は螺旋構造の開コイル電気抵抗素子16を有し、こ
の抵抗素子16は十分に給電されたとき電磁エネルギース
ペクトルの赤外線（１乃至３ミクロン）領域を主に放射
するように設計されている。抵抗素子16は同心コイル・
パターンに配列され、マイクロサーム（Microtherm）と
いう名称でセラマスピード（Ceramaspeed）社から入手
可能なマイクロポア（Micropore）材から成る支持ディ
スク18に固定されている。ディスク18は酸化アルミニウ
ム、酸化シリコンの組成物から成る絶縁ライナ22によっ
て薄い金属板の皿状支持部材20内に支持されている。こ
の絶縁ライナ22は環状の上方延長部22（ａ）を有し、こ
の上方延長部はディスク18とガラスセラミック板12との
間の絶縁スペーサとして作用する。完全に組み立てられ
ると、皿状支持部材20は支持手段（図示せず）のばね作
用によって、絶縁ライナ22の環状部22（ａ）がガラスセ
ラミック板12の下面に当接するように上方に押圧され
る。加熱ユニット14（ａ）−14（ｄ）はセラマスピード
社によって製造販売されている。同心コイル・パターン
を有する高速始動放射加熱器を用いることができる。
第４図は本発明によって制御される装置の実施例の簡
略構成図を示す。４つの加熱ユニット14（ａ）−14
（ｄ）の各々はそれぞれ４つのトライアック24（ａ）−
24（ｄ）の１つを介して電力ラインL1およびL2に接続さ
れ、したがって標準の240ボルト、60Hzの交流電源に接
続されている。加熱回路は互いに並列に接続されてい
る。トライアック24（ａ）−24（ｄ）はゲート端子に供
給される正または負の電圧によってトリガされたとき、
その主端子間の電圧極性に関わらずいずれの方向にも電
流を流すことができる通常のサイリスタである。
電力制御システム26は、ユーザが接触膜型スイッチ・
キーボード28を操作することによって入力された各加熱
ユニットに対する電力設定値の選択に従って、トライア
ックのゲート端子に供給されるゲート・パルスの繰返数
を制御することによって加熱ユニットに供給される電力
を制御する。SU0乃至SU3で示すキーの縦の列はそれぞれ
加熱ユニット14（ａ）−14（ｄ）に対する制御入力を構
成する。図示の実施例においては、加熱ユニットに供給
される電力パルスは240ボルト、60Hzの完全な一サイク
ルの交流電力信号である。しかしながら、異なる周波数
および120ボルトのような異なる電圧レベルの電力信号
を同様に使用することもできる。
複数の異なる電力設定値が設けられ、各々が独自に特
定の電力パルス繰返数に関連している。図示の実施例に
おいては、９個の電力設定値ならびにオフおよびオン
が、ユーザによるキーボード28のキーの操作によって各
加熱ユニットに対して選択される。表１は各電力設定値
に関連するパルス繰返数を示している。
表１の電力パルス・コードは16進形式の64ビットの制
御ワードを表わす。各電力設定値に対して、64サイクル
よりなる各制御周期の間のオンの電力サイクルの分布
が、関連する制御ワードのビット・パターンによって定
められている。オンおよびオフのサイクルはそれぞれ論
理１および論理０のビットによって表わされる。これら
の繰返数は図示の実施例の調理装置において良好な調理
機能を達成するための電力設定値の範囲を定めるように
経験的に設定されたものである。これらのビット・パタ
ーンは各電力レベルにおいて休止すなわちオフのサイク
ルの持続期間が最小になるように選択されている。
第５図において、波形Ａ乃至Ｄはそれぞれの電力設定
値１乃至４において加熱素子に供給される電圧を表わ
す。波形Ｅは電源ラインL1およびL2間に現れる電力信号
を表わす。電力パルスすなわちオン・サイクルは実線で
示されている。トライアックが非導通状態にある電力信
号のサイクル（すなわちオフ・サイクル）は点線で示さ
れている。表１および第５図に示すように、最初の４つ
の電力設定値に対するパルス繰返数は、電力設定値１、
すなわちオフでない最も低い電力設定値における64電力
サイクル当り１パルスの繰返数から電力設定値４におけ
る８サイクル毎に１パルスの繰返数まで変る。
ユーザが選択し得る最大電力設定値、すなわち電力レ
ベル９は64サイクル当り36サイクルの繰返数に相当し、
1987年１月５日に出願された米国特許出願第426号に詳
細に説明されているように240ボルトの電源電圧より低
い実効電圧において定常状態動作を行うように加熱ユニ
ットを設計できる。
料理用ガラスセラミック板12の温度を測定する温度セ
ンサは図示の実施例においてはガラスセラミック板12の
下面に４対の貴金属条片30の形で設けられている。一対
ずつ各加熱ユニットに関連して設けられる。貴金属条片
30は電気接点として作用し、貴金属条片間のギャップ32
内のガラスセラミック材が抵抗を構成し、この抵抗の値
はガラスセラミック材の温度の関数として変化する。
貴金属条片30はガラスセラミック板12の下面にシルク
スクリーン法により形成されて、約1300°Ｆの温度で焼
成させる。貴金属条片30は約50乃至100オングストロー
ムの厚さに形成され、ガラスセラミック板12の外縁から
円形パターン13（ａ）−13（ｄ）の各々の中心近くまで
延在する。貴金属条片は約0.3インチの距離の間隔をあ
けて設けられる。各貴金属条片の長さは６インチおよび
８インチの加熱ユニットに対してそれぞれ３インチおよ
び４インチである。各貴金属条片の最小の幅は0.1イン
チである。このような構成により各貴金属条片の導体は
有限の測定可能な抵抗値を有する。貴金属条片の抵抗は
小さければ問題にならず、１乃至10オームの範囲の抵抗
が好ましい。図示の実施例においては、金を使用して貴
金属条片30が形成されるが、金とパラジュームの組合せ
等のような他の貴金属およびその組合せを同様に使用す
ることができることを理解されたい。図示の実施例にお
ける貴金属条片30は特定のテーパをつけたパターンを有
するが、これは、加熱ユニットの上に延在する貴金属条
片の部分が加熱ユニットの動作時にガラスセラミック板
を介して見えるので、外観を強調するために任意に選択
されたものである。このパターンは動作上必須のもので
はない。
貴金属条片をガラスセラミック板に固着させる改良方
法が1987年８月31日に出願された米国特許出願第91,528
号に開示されている。
貴金属条片30の間の抵抗は、温度のみならず、貴金属
条片間の距離、長さ、ガラスセラミック板の厚さ、ガラ
スセラミック板の材料の関数である。図示の実施例の温
度センサを構成するガラスセラミック材の温度対抵抗特
性が第６図のグラフに示されている。1300゜F（700℃）
の最大温度において、ガラスセラミックの抵抗は約200
オームである。室温においては、ガラスセラミックの抵
抗は数メガオームの範囲にある。
簡単に前述したように、図示の実施例のクックトップ
装置における主な熱伝達機構は加熱ユニットからの放射
がガラスセラミックを通して調理器具に達することによ
る。ガラスセラミックは赤外線放射に対して実質的に透
明であるが、完全に透明ではない。従って、加熱ユニッ
トから放射されるエネルギの一部はガラスセラミックに
よって吸収される。同様に、調理器具から反射されたエ
ネルギの一部もまたガラスセラミックによって吸収され
る。この結果、ガラスセラミック板からの熱伝導によっ
ても調理器具が加熱されることになる。このため、ガラ
スセラミック材の熱慣性がユーザの設定した電力設定値
の変化に対する加熱システムの応答特性を遅らせること
になる。
本発明の目的は、前に述べたように、装置の応答をさ
らに速くすること、すなわち装置が選択された電力設定
値の変化に応答して定常加熱状態に迅速に達するように
することである。この目的を達成するために、各電力レ
ベルでの定常状態において、加熱しようとする調理器具
負荷を支持するガラスセラミック板の下面の温度が実質
的に全ての標準的な調理器具負荷に対して対応する比較
的広いが予測し得る温度帯域すなわち範囲内に入るとい
う新規で予期しなかった発見を利用する。表２は図示の
実施例の電力レベル４−７における温度帯域を定める最
小および最小温度を示している。
ここに使用されている「標準的な負荷」という用語は
一般にクックトップ装置で加熱するために用いられる一
連の器具を意味している。その一方の極端なものは黒い
平底のコーニングウェア（Coningware）型の鍋であり、
他方の極端なものはゆがんだ光沢のあるアルミニウムの
鍋である。黒い平底のコーニングウェア型の鍋はガラス
セラミック板から最も効率よく熱伝達される。所与の電
力設定値において、測定されたガラスセラミック板の温
度はこの形式の鍋の場合は最も低くなる。ゆがんだ光沢
のある金属鍋は伝導による熱伝達が最も悪く、また放射
エネルギをガラスセラミック板に向かって反射する傾向
があり、この結果温度帯域の最高値を設定する。
表２の最小温度は２リットルの水を入れた８インチの
大きさの平らな黒いエバーウェア（Everware）鍋を使用
した試験から得られ、最大温度は0.25リットルの水を入
れたかなりゆがんだ底を有する６インチの大きさの光沢
のあるアルミニウム鍋を使用して得られた。
本発明によれば、制御システムは、温度検知手段に応
答して、ガラスセラミック材の検知した温度が対応する
定常状態温度帯域の外にある場合、ユーザの選択した電
力設定値に対応する定常状態電力レベルとは異なる電力
レベルを供給するように動作する手段を有している。検
知したガラスセラミックの温度が選択された電力設定値
に対する温度帯域の下限を定める最小しきい値温度より
低い場合、加熱ユニットは過駆動される。すなわち、選
択された電力設定値に対する定常状態電力レベルより高
い電力レベルが加熱ユニットに供給される。同様に、検
知したガラスセラミックの温度が選択された電力設定値
に対する温度帯域の上限を定めている最大しきい値温度
より高い場合には、加熱ユニットは不足駆動される。す
なわち、定常状態電力レベルより小さい電力レベルが加
熱ユニットに供給される。検知したガラスセラミックの
温度が対応する定常状態温度帯域内にある場合には、選
択された電力設定値に対応する電力レベルが加熱ユニッ
トに供給される。この構成によってガラスセラミック温
度は、従来の開ループ制御構成における場合よりも更に
迅速に選択された電力レベルに関連する温度帯域内にも
たらされる。
図示の実施例においては、電力レベル１−３で動作し
ている場合のガラスセラミックの抵抗は非常に高いの
で、有用な温度を確実に測定するには非常に高価な回路
を必要とする。従って、過駆動モード、すなわち急速加
熱モードはこれらの電力設定値に対しては実施されな
い。電力レベル３に対する最大基準温度を使用して、電
力レベル１−３に対して不足駆動モード、すなわち急速
冷却モードを実施する。電力設定値９は加熱ユニットが
設計されている最大設定値である。従って、この電力レ
ベルが選択された場合には、過駆動は行われない。
また、表２は各電力設定値において加熱ユニットを過
駆動および不足駆動するために供給される電力レベルを
示している。これらの電力レベルは図示の実施例のクッ
クトップ装置において十分な性能を得るように経験的に
選択される。これらのレベルを選択する目的は温度を所
望の限界内に迅速に、しかもオーバーシュートすること
なくもたらすことである。
表２に記載されている特殊な温度および電力レベルの
パラメータは例示的なものにすぎず、本発明を制限する
ものでないことを理解されたい。
第７図は本発明による電力制御機能を達成する第１図
のクックトップ装置用の電力制御回路の実施例の構成図
である。この制御システムにおいては、電力制御はマイ
クロプロセッサ40によって電子的に行われている。マイ
クロプロセッサ40はモトローラ社から市販されているM6
8000シリーズのマイクロプロセッサである。マイクロプ
ロセッサ40は本発明の制御回路を実施するように読出専
用メモリを永久的に構成することによってカストマイズ
（customize）されている。
第４図に関連して前述したように、キーボード28は通
常の接触型入力装置である。キーボードの配列は各列11
個キーを有する４列のキーで構成されている。加熱素子
を制御する列はそれぞれSU0乃至SU3で示されている。キ
ーの選択により４つの加熱ユニットの各々に対してオン
およびオフ、ならびに電力レベル１乃至９を選択するこ
とができる。キーボード28は、各列に設けられて、その
列中の全てのキーによって共有される１本の入力ライ
ン、およびキーの各行毎に１本ずつ設けられた11本の出
力ラインを有する。キーボード28の各列はマイクロプロ
セッサ40の出力P400乃至P403に順次周期的に発生される
走査パルスによって走査される。これらの走査パルスは
キーボード28の対応する列の入力ラインに現われるよう
に供給される。この電圧は全ての接触されないキーの出
力ラインに実質的に変化することなく伝送される。作動
したキーの出力は異なり、その行および列におけるキー
が作動したことを示す。
このように、キーボード28の各列はマイクロプロセッ
サ40のROMに記憶されている制御プログラムによって決
定される速度で周期的に新しい入力によって走査され
る。後述の制御ルーチンの説明から明らかであるよう
に、各列はラインL1およびＮ間に現れる電力信号の完全
な４つの電力サイクル毎に一度走査される。キーボード
28からの出力は410並列ポート・インタフェース回路を
介してマイクロプロセッサ40の入力ポートP11O−P11Aに
接続されている。
電源からラインL1およびＮ間に現われる電力信号のゼ
ロ交差点を示すゼロ交差信号が通常のゼロ交差検出器44
からマイクロプロセッサ40の入力ポートP810に入力され
る。ゼロ交差検出器44からのゼロ交差信号は第５図に波
形Ｆで示されている。これらのパルスは交流電源のライ
ンL1およびＮ間の電力信号の正方向のゼロ交差点を示し
ている。ゼロ交差信号はトライアックのトリガを電力信
号のゼロ交差点と同期させるとともに、マイクロプロセ
ッサ40によって実効される制御プログラムにおけるタイ
ミングのために使用されている。
ガラスセラミックのクックトップ装置の温度情報はマ
イクロプロセッサ40の入力ポートPAI0乃至PA13に標準の
VME600A/D変換器46を介して供給される。各加熱ユニッ
トの近くのガラスセラミックの温度を表わすアナログ電
圧信号は加熱ユニット毎に設けられた温度センサ電圧ブ
リッジ回路網48を介して供給され、この回路網は、直列
に接続されているアナログ・マルチプレクサ回路51を介
して200Kの抵抗50と並列に接続された2Kの抵抗49、分離
ダイオード52および10ufのフィルタ・コンデンサ54を有
する。ガラスセラミックの抵抗は抵抗50とダイオード52
との接続点とアースとの間に接続されている可変抵抗56
として示されている。抵抗50の他端は交流電源57に接続
されている。寄生および拡散の影響を最小にするため
に、交流電源57を使用してガラスセラミック・センサの
抵抗回路を駆動する。個々の各センサ回路からA/D変換
器の入力に供給されたアナログ電圧信号はそこでディジ
タル値に変換されて、マイクロプロセッサ40のRAMに格
納される。
アナログ・マルチプレクサ回路51は電流制限用の抵抗
49と直列に接続され、検知回路の温度範囲を効果的に拡
張する。マルチプレクサ回路51は出力ポートP404−P407
からの付勢信号によってトリガされるアナログ・スイッ
チとして作用し、2Kオームの抵抗を検知回路に選択的に
組み入れる。2Kの抵抗49のみが使用される場合には、温
度範囲の低い方の限界における温度の読みを解読するこ
とは困難である。後記の制御ルーチンの説明の所で更に
詳細に説明するように、検知した温度がたとえば750°
Ｆのような任意に設定した所定のしきい値温度より高い
場合には、付勢信号がI/OポートP404−P407の適当な１
つから関連するマルチプレクサ回路51に供給されて、測
定のために温度を読み取る前に低い抵抗49を回路接続す
る。しきい値温度より低い温度の場合には、I/Oポート
はリセットされ、抵抗49を効果的に回路から外すように
スイッチされる。
マイクロプロセッサ40はトリガ信号をI/OポートP500
乃至P530からそれぞれトライアック24（ａ）−24（ｄ）
のゲート端子に通常の615トライアック駆動回路を介し
て供給する。トライアック駆動回路64はマイクロプロセ
ッサ40のポートP500−P503からの出力を増幅し、かつマ
イクロプロセッサのチップを電源ラインから隔離するた
めのものである。表示データはI/OポートP200−P20Fか
ら出力される。ディスプレイ58は通常の４桁ディスプレ
イであり、各桁は７個のセグメントよりなるLETディス
プレイで構成されている。表示情報はI/OポートP200−P
20Fからディスプレイのセグメントに本技術分野で周知
のように通常の410並列ポート・インタフェース回路60
および通常のセグメント表示デコーダ駆動回路62を介し
て供給される。
マイクロプロセッサ40は所定の命令群を実行するよう
にROMを永久に構成することによって本発明の制御機能
を実行するようにカストマイズされていることを思い出
されたい。第８図乃至第14図はキーボードから入力デー
タを求めて、格納および処理し、各加熱ユニットに対す
る選択された電力設定値および検知されたガラスセラミ
ックの温度に応じて必要な電力パルス繰返数を定めるよ
うにトライアックをトリガする制御信号を発生するため
にマイクロプロセッサで実行される制御ルーチンを示す
流れ図である。これらの図から、プログラミング技術に
通常の知識を有する者は、本発明による制御機能を実行
させるための、マイクロプロセッサ40のROMに永久に格
納される命令群を作成することができるであろう。
制御プログラムはマイクロプロセッサ40の読出専用メ
モリ（ROM）に格納される所定の制御命令群を有してい
る。マイクロプロセッサのランダム・アクセス・メモリ
（RAM）の別のファイルが加熱ユニット14（ａ）−14
（ｄ）の各々に関連している。各ファイルはROM内の命
令によって駆動される関連した加熱ユニット用の制御情
報を格納している。制御プログラムの実行は60Hzの電力
信号に同期し、ROM内の制御命令群が電力信号の各サイ
クル毎に一回循環する。４計数リング・カウンタとして
機能する、４つの全てのファイルに共通なファイル・レ
ジスタが、制御プログラムの各パス毎に一回増数され
る。このファイル・レジスタの計数値は制御プログラム
の次のパスの間に制御命令によって作動すべきRAMファ
イルを指示する。このような構成によって、制御プログ
ラムは60Hzの電力信号の４サイクル毎に一回特定の１つ
の加熱ユニットに対して実行される。
制御プログラムは、走査ルーチン、キーボード、解読
ルーチン、速度計算ルーチン、速度制御ルーチン、定常
状態ルーチン、TEMP・FH/FCルーチン、PSETルーチンお
よび出力ルーチンを含む一群のサブルーチンに理論的に
分けられている。また、本発明に関係ない制御プログラ
ムを実行するために他のサブルーチンも含まれているこ
とを理解されたい。
走査ルーチン（第８図）は、制御プログラムの次のパ
スの間に実行されるRAMファイルを識別するファイル・
レジスタを有しているが、本ルーチンの現在のパスの対
象である加熱ユニットに関連するキーボードの列に対す
る走査ラインを設定し、キーボードから入力を読み取
り、ユーザの選択した電力設定値の選択情報を一時メモ
リに格納する。キーボード解読ルーチン（第９図）はキ
ーボードの入力を確認し、ユーザによって選択された電
力レベルを表わす制御変数を最新の有効なユーザ入力を
反映する適切なものとして更新する。速度計算ルーチン
（第10図）はガラスセラミック板の温度情報を読み取
り、周期的に温度の変化速度を計算する。この情報は速
度制御および定常状態制御ルーチンで使用され、これら
のルーチンにおいては加熱ユニットに供給される電力レ
ベルをガラスセラミックの温度の関数、ガラスセラミッ
クの温度の変化速度およびユーザの選択した電力設定値
の関数として調節することによって温度制限機能を達成
する。TEMP・FH/FCルーチン（第11図）は速度計算ルー
チンによって読み取られたガラスセラミックの温度情報
を使用して、検知した温度が選択された電力設定値に関
連する温度帯域の外にあるとき、加熱ユニットを過駆動
または不足駆動し、本発明による電力設定値の変化に対
する装置の応答速度を高める。
どの程度の電力レベルが加熱ユニットに供給されるか
についての決定はその特定の加熱ユニットに対するプロ
グラムのパスの間にのみ決定されるが、電力制御はプロ
グラムの各パスの間に各ユニットに対する次の電力サイ
クルに対して決定されなければならない。PSETルーチン
（第12図）は本ルーチンの各パスの間に各ファイルから
電力レベル情報を求め、各加熱ユニットについてテーブ
ル・ルックアップを実行して、各表面ユニット用の電力
レベル制御ワードに対して適当なビットをチェックし、
次の電力サイクルの間に、どの加熱ユニットをオンにト
リガしかつどれをオフにすべきかを識別する４ビットの
トリガ制御ワードを発生する。この４ビットの制御ワー
ドは出力ルーチン（第13図）によって使用され、このル
ーチンはゼロ交差検出器からの入力を監視し、電力信号
の次に発生する正方向のゼロ交差点を検出したとき、次
の電力サイクルで導通状態に付勢すべき加熱ユニットに
関連したトライアックをトリガする。速度制御および定
常状態制御ルーチンを除いたこれらの制御ルーチンの各
々について図面の流れ図を参照して次に詳細に説明す
る。速度制御および定常状態制御ルーチンは、温度制御
機能を実行するが、前掲の米国特許出願第684号に詳細
に記載されている。
走査ルーチン−第８図 このルーチンの機能は、プログラムの現在のパスのた
めの適当なRAMファイルをアドレスし、キーボードに対
して適当な走査ラインを設定し、指定されたRAMファイ
ルに関連する加熱ユニットについてキーボードから入力
情報を読み取ることである。RAMファイル・レジスタSU
は０から３まで計数する４計数リング・カウンタとして
機能する。レジスタSUの計数値０乃至３はそれぞれ加熱
ユニット14（ａ）−14（ｄ）に対するRAMファイルを指
示する。
走査ルーチンに入るとき、レジスタSUは増数され（ブ
ロック102）、問合わせブロック104においてSUが３より
大きいかどうかが判定される。３より大きい場合には、
レジスタは０にリセットされる（ブロック106）。次
に、制御プログラムの今回のパスの間に実行すべきRAM
ファイルのアドレスがSUに等しく設定される（ブロック
108）。Ｒ（SU−１）で指定される制御プログラムの前
回のパスの間に設定された走査ラインがリセットされる
（ブロック110）。Ｒ（SU）で指定されるプログラムの
今回のパスのための加熱ユニットに関連する走査ライン
がセットされる（ブロック112）。入力ラインP1IA乃至
９のデータが読み取られて、キーボード28からこのRAM
ファイルに対する今回の入力情報が伝送され、この情報
を変数KBとして記憶する（ブロック116）。それから、
プログラムは第9A図のキーボード解読ルーチンに分岐す
る（ブロック118）。
キーボード解読ルーチン（第9A図及び第9B図） キーボード解読ルーチンはキーボード28からの入力を
確認し、それに従ってユーザの選択した電力設定値変数
PWDを更新する。まず、ルーチンはキーボードからの新
しい入力が無入力を意味するブランクであるか、オフの
入力であるか、オンの入力であるか、または電力レベル
１乃至９のうちの１つであるかどうかを判定する。加熱
ユニットをオフの状態から他の電力設定値に切り替える
場合に有効であるためには、まずオン・キーを作動し、
それに続いて所望の電力設定値のキーを作動しなければ
ならない。電力設定値はオン・キーの作動から８秒以内
に入力されなければならない。そうでない場合には、オ
ン・キーを再び作動させなければならない。
変数PWDはユーザが選択した電力設定値を表わしてい
る。PWDはユーザの入力に応答して変化するだけであ
る。しかしながら、本発明によれば、加熱ユニットに実
際に供給される電力レベルはユーザの選択した電力設定
値に対応するレベルと異なる場合がある。変数PLVLがこ
のルーチンに導入され、これは加熱ユニットに実際に供
給される電力レベルを表わす。PLVLには最初のPWDの値
が割り当てられる。しかしながら、PLVLは以下に説明す
る制御ルーチンにおいて変更される。
「オン・フラグ」として示されたフラグおよび「オン
タイマ」として示されたタイマまたはカウンタを使用し
て、オン・キーの作動後の有効な電力設定値の入力のた
めに８秒の期間を設定する。オン・フラグはオン・キー
の作動時にセットされ、オフ・キーの作動またはオンタ
イマの時間切れに応答してリセットされる。
第9A図および第9B図の流れ図を参照すると、まず、問
合わせブロック120において、現在KBがブランクである
か否か、すなわちどのキーも作動されていないことを意
味するブランクを表わしているか否か判定される。KBが
ブランクである場合には、システムは解読２サブルーチ
ン（第9B図）に分岐する。解読２サブルーチンにおいて
は、問合わせブロック122においてオン・フラグがセッ
トされているかどうか判定される。オン・フラグがセッ
トされていない場合には、PWDに記憶されている電力レ
ベルが変数PLVLに割り当てられる（ブロック124）。オ
ン・フラグがセットされている場合には、問合わせブロ
ック126において、PWDとして記憶されている前回選択し
た電力設定値がオフ設定値であるかどうか判定される。
そうでない場合には、システムは現在の電力設定値１乃
至９のうちの１つで動作しており、プログラムは進ん
で、PWDの値をPLVLに割り当て（ブロック124）、速度計
算ルーチン（第10図）に分岐する（ブロック128）。問
合わせブロック126において、PWDがオフ電力レベルを表
す０に等しいと判定された場合には、これはユーザがオ
フからオンにスイッチしたことを表わし、オン・タイマ
が減数される（ブロック130）。問合わせブロック132に
おいて、オンタイマが有効な電力レベルを入力する時間
が経過してしまったことを表わす０に等しい場合には、
オン・フラグがクリアされ（ブロック134）、プログラ
ムは前述したブロック124に進む。
再び、第9A図を参照して、KBがブランクでない場合に
は、問合わせブロック135において新しい入力がオフの
設定であるか判定される。そうである場合には、オン・
フラグがクリアされ（ブロック136）、変数PWDにはオフ
の電力設定値を表わす値０が割り当てられる（ブロック
138）。変数PLVLはPWDの値を割り当てられ（ブロック14
0）、プログラムは第10図の速度計算ルーチンに分岐す
る（ブロック142）。KBがオフでない場合には、問合わ
せブロック144において新しい入力がオンの設定である
かどうか判定される。そうである場合には、オン・タイ
マが再び初期設定される（ブロック146）。問合わせブ
ロック148において、オン・フラグの状態がチェックさ
れる。セットされている場合には、ブロック140に進
む。セットされてない場合には、オン・フラグがセット
され（ブロック150）、PWDはオン設定値に対応する値０
が割り当てられる（ブロック152）。それから前述した
ブロック140に進む。
問合わせブロック144に対する応答がNOであり、新し
い入力が電力レベル１乃至９のうちの１つであることを
示す場合には、問合わせブロック154において、オン・
フラグの状態がチェックされる。オン・フラグがセット
されていない場合、すなわちユーザが最初にオン・キー
を作動させることなくオフ状態から直ちに電力レベルを
設定するように試みたことを意味している場合には、新
しい入力は無視され、プログラムがブロック140に進
み、PWDは変化しない。オン・フラグがセットされてい
る場合には、電力設定値入力は有効となり、変数PWDは
新しい入力KBに対応する新しい値を割り当てられる（ブ
ロック156）。
ユーザが選択した最新の有効な電力設定値を表わすPW
Dの値が変数PLVLに割り当てられると、システムは速度
計算ルーチン（第10図）に進む。
速度計算ルーチン（第10図） このルーチンの機能は、ガラスセラミックの温度デー
タを読み込み、ガラスセラミックの温度の変化速度を算
定することである。データの読み込みの際、このルーチ
ンは、最初の読取り値が750゜Fにセットされているしき
い値基準温度よりも高い温度を示しているときには、低
い抵抗を検知回路網に組み入れる付勢信号を発生する。
勿論、A/D読取り値は読み取りを行う時に回路中に２つ
の抵抗のうちのいずれがあるかによって同じ実際に検知
される温度に対して異なる。例えば、検知した温度が75
0゜Fの場合であって、200Kオームの抵抗50が回路にある
場合には，センサ回路の電圧は2.9ボルトになり、この
2.9ボルトはA/D変換器によって253のA/D読取り値に変換
され、また2Kオームの抵抗49が回路にある場合には、同
じ実際の温度に対してセンサ回路の電圧は9.7ボルトで
あり、この9.7ボルトは7C3のA/D読取り値に変換され
る。図示の実施例のマイクロプロセッサの場合には、ル
ックアップ・テーブルを使用して、200Kの抵抗が回路に
あるときのA/D読取り値を低い値の抵抗49が回路にある
場合に同じ温度に対してA/D変換器によって発生される
値に等価な読取り値に変換する。前述した例において
は、ルックアップ・テーブルは253のA/D読取り値を7C3
に変換する。
このルーチンで決定される変化速度情報は前述の米国
特許出願第684号に記載されている温度制限ルーチンに
おいて使用される。速度の計算は迅速な制御応答特性を
得るために２秒毎に繰り返される。しかしながら、変化
速度は８秒隔たったガラスセラミック温度測定値間の差
を測定することによって計算される。この８秒の分離は
変化速度の測定を更に正確にする。これらの時間間隔に
より図示の実施例において満足な結果が得られた。
第10図の流れ図を参照すると、まず、インデックス
（SU＋４）によって識別される、今プログラムが実行し
ている特定の加熱ユニットに対するI/OポートP404−P40
7の１つがリセットされる（ブロック158）。次い、A/D
変換器からガラスセラミックの温度入力が読み込まれ
（ブロック159）、「GLSTMP」と表わした変数として記
憶される。問合わせブロック160において、この温度は
変数THTMPによって表わされる750゜Fのしきい値温度と比
較される。検知した温度が基準しきい値より高い場合に
は、I/OポートP40（SU＋４）がセットされ（ブロック16
1）、低い値の抵抗49（第７図）が回路に組み入れられ
る。回路に低い値の抵抗がある場合のA/D変換機からの
温度入力が再び読み取られ（ブロック162）、変数GLSTM
Pとして記憶される。検知した温度がTHTMPより低い場
合、高い値の抵抗50（第７図）を使用してブロック159
で入力されたGLSTMPの値がルックアップ・テーブルによ
り変換される（ブロック164）。変換された値はGLSTMP
として記憶され、プログラムは進む。
２秒タイマSLPCLKが増数される（ブロック163）。２
秒が経過すると（問合わせブロック165）、タイマはリ
セットされる（ブロック166）。
ブロック168に示すように、変化速度が更新されると
き、GLSTMPの現在の値がGLSTMP0として記憶され、前の
読取り値はGLSTMP1として記憶され、前のGLSTMP1はGLST
MP2として記憶され、前のGLSTMP2はGLSTMP3として記憶
され、前のGLSTMP3はGLSTMP4として記憶される。このよ
うに２秒毎に測定した温度を記憶することによって、最
新の温度測定値GLSTMP0と最も古い記憶された温度測定
値GLSTMP4との間の時間差は約８秒である。
温度の変化速度TMPSLPは最新の測定値と最も古い記憶
されている測定値との間の差として計算される（ブロッ
ク170）。この差は1/8の比例係数をもって変化速度に比
例する。温度データを読み込み、変化速度の計算値を適
切に更新した後、プログラムは続いて速度制御ルーチン
（図示せず）、次いで定常状態ルーチン（図示せず）に
分岐し（ブロック172）、温度制御機能を実行する。定
常状態ルーチンから、プログラムはTEMP・FH/FCルーチ
ン（第11A図）に分岐する。
TEMP・FH/FCルーチン（第11A−11C図） TEMP・FH/FCルーチンの機能は、ガラスセラミック板
の検知した温度がユーザの選択した電力設定値に対応す
る定常状態温度範囲内にあるかどうか判定し、その温度
範囲より低い場合には加熱ユニットに供給される電力レ
ベルを増大するように調節し、また温度範囲より高い場
合には加熱ユニットに供給される電力レベルを低減する
ように調節することである。検知した温度が温度範囲内
にある場合には、このような調節は行われず、定常状態
電力レベルが熱ユニットに供給される。
表２に示されている最大および最小基準温度がこのル
ーチンで使用される。第ｎ番目の電力設定値に対する最
大および最小基準値はそれぞれMAXTMP（ｎ）およびMINT
MP（ｎ）として表わした変数が割り当てられる。
ここで、第11A図を参照すると、問合わせブロック174
において、変数PWDによって表わされる選択された電力
設定値がオフ設定値を表す０であるか判定される。そう
である場合には、電力設定値に対する変更は行われず、
プログラムは直ちに第12図のPSETルーチンに分岐する
（ブロック175）。電力設定値１−９のうちの１つが選
択されている場合には、プログラムは問合わせブロック
176に進む。
問合わせブロック176において、選択された電力設定
値が電力設定値１−３のうちの１つであるか判定され
る。そうである場合には、問合わせブロック178におい
て、検知したガラスセラミックの温度が電力設定値３に
対する最大基準温度GLSTMP3と比較される。温度がGLSTM
P3より大きい場合には、PLVLを０に設定することによっ
て急速冷却モードが起動される（ブロック180）。そう
でない場合には、PLVLは変化しない。それから、プログ
ラムは第12図のPSETルーチンに分岐する（ブロック18
2）。選択された電力設定値が電力設定値３よりも大き
い場合には、問合わせブロック184において、電力設定
値４が選択されたかどうか判定される。問合わせブロッ
ク184に対するNOの応答は電力設定値４が選択されたこ
とを示す。この場合、プログラムは問合わせブロック18
6に進み、ここで変数GLSTMPによって表わされるガラス
セラミックの温度を電力設定値４に対する最大温度と比
較する。検知された温度が基準値よりも大きい場合に
は、供給される電力レベルPLVLは２レベルだけ低減され
（ブロック188）、プログラムは第12図のPSETルーチン
に分岐する（ブロック180）。検知されたガラスセラミ
ックの温度が電力設定値４に対する最大温度より大きく
ない場合には、問合わせブロック192において、温度を
電力設定値４に対する最小温度と比較する。検知された
温度が最小温度よりも小さい場合には、供給される電力
レベルは２だけ増大させられる（ブロック194）。そう
でない場合には、プログラムはPSETルーチンに分岐する
（ブロック190）。選択された電力設定値が電力設定値
４よりも大きい場合には、プログラムは第11B図の入力
点FHFC2に進む。問合わせブロック196において、選択さ
れた電力設定値が電力設定点５より大きいかどうか判定
される。問合わせブロック196に対する応答がNOの場合
は、電力設定値５が選択されたことを意味し、プログラ
ムは問い合わせブロック198に進む。このブロックにお
いて、検知された温度が電力設定値５に対する最大基準
温度と比較される。検知された温度が最大温度を超えて
いる場合には、供給される電力レベルは２だけ減らされ
る（ブロック200）。そうでない場合には、問合わせブ
ロック202において、検知されたガラスセラミックの温
度を電力設定値５に対する最小基準温度と比較する。検
知された温度が最小基準温度より低い場合には、供給さ
れる電力レベルは２だけ増大させられる（ブロック20
4）。そうでない場合には、供給される電力レベルは変
化せず、プログラムは第12図のPSETルーチンに分岐する
（ブロック206）。
再び、問合わせブロック196において、返答がYESの場
合には、プログラムは問合わせブロック208に進む。そ
の応答がNOの場合には電力設定値６が選択されたことを
示す。問合わせブロック210および212においてそれぞれ
検知されたガラスセラミックの温度を電力設定値６に対
する最大および最小基準温度と比較する。最大基準温度
を超えた場合には、電力レベルは３だけ減らされる（ブ
ロック214）。検知された温度が最小基準温度より低い
場合には、電力レベルは３だけ増大する（ブロック21
6）。そうでない場合には、電力レベルに変化はなく、
プログラムはPSETルーチンに分岐する（ブロック21
7）。
問合わせブロック208に戻って、問合わせブロック208
における応答がYESであり、６より大きい電力設定値が
選択されたことを示す場合には、プログラムは第11C図
の入力点FHFC3に進む。
問合わせブロック218に対する応答がNOである場合に
は，電力設定値７が選択されたことを示す。問合わせブ
ロック220および222において、それぞれ検知されたガラ
スセラミックが電力設定値７に対する最大および最小基
準温度と比較される。ガラスセラミックの温度が最大基
準温度を超えた場合には、電力レベルは３だけ減らされ
（ブロック224）、プログラムは第12図のPSETルーチン
に分岐する（ブロック228）。検知されたガラスセラミ
ックの温度が電力設定値７に対する最小基準温度より低
い場合には、２電力レベルの増大を表わす電力レベル９
が供給される（ブロック226）。そうでない場合には、
電力レベルは調節されず、プログラムはPSETルーチンに
分岐する（ブロック228）。
電力設定値が７より大きい場合には、プログラムは問
合わせブロック229に進み、ここで電力設定値８の選択
をチェックする。問合わせブロック229に対する応答がN
Oであって、電力設定値９が選択されたことを示す場合
には、問合わせブロック230および232において、それぞ
れガラスセラミックの検知された温度が電力設定値８に
対する最大および最小基準温度と比較される。ガラスセ
ラミックの温度が最大基準温度を超えている場合には、
電力レベルは３だけ減らされ（ブロック234）、プログ
ラムはPSETルーチンに分岐する（ブロック236）。ガラ
スセラミックの温度が最小基準温度より低い場合には、
電力レベルは１だけ増やされて最大電力レベル９になり
（ブロック238）、プログラムはPSETルーチンに分岐す
る（236）。検知された温度が最小基準温度より低くな
い場合には、電力レベルは調節されず、プログラムはPS
ETルーチンに分岐する（ブロック236）。
PSETルーチン（第12図） 加熱ユニットに供給される適切な電力レベルを設定し
た後は、次に発生する電力信号のサイクルにトライアッ
クをトリガするかどうかの決定が残されている。この決
定は制御プログラムの各パス毎に４つの加熱ユニットの
各々に対して行われる。このルーチンにおいてはルーチ
ンを通過する毎に４つの加熱ユニットのRAMファイルの
各々から情報を利用する。各電力レベルに対する電力パ
ルスの繰返し速度（繰返数）は、論理１ビットでオン・
サイクルを表わし、かつ理論０でオフ・サイクルを表わ
すようにした64ビット・ワードのビット・パターンで定
められていることを思い出されたい。加熱ユニットに供
給される電力レベルを表わすワードのビットはこのルー
チンを通過する毎に１ビット試験されるというように順
次試験される。試験されたビットの状態は、対応する加
熱ユニット用のトライアックを次の電力信号のサイクル
においてトリガするのかしないのかを決定する。
このルーチンはテーブル・ルックアップ機能を実行し
て適切な制御ワードを見付け、それから４つの加熱ユニ
ットの各々に対する制御ワードの適切なビットの状態を
チェックする。トライアックのトリガ情報はTMPONとし
て示された４ビット・ワードで表わされる。これは出力
ルーチン（第13図）で使用され、適当なトライアック用
トリガ信号を発生する。
変数TBIADDは64ビットの制御ワードを格納しているル
ックアップ・テーブルに対する開始位置のRAM内のアド
レスを表わす。アドレスおよび16進表示の関連するビッ
ト・パターンは表１に示した。各制御ワード用に示され
ているコードの16桁の各々は４つの２進ビットから成る
16進表示である。
BITADDで示される変数は試験されるビットの64ビット
制御ワード内の位置を示し、０および63はそれぞれ最上
位ビットおよび最下位ビットの位置に対応している。
インデックス変数ｎは、各加熱ユニットに対して一回
ずつルーチンの各パス中にテーブル・ルックアップ・ル
ープを４回繰り返すために使用されている。変数PWDADD
は第ｎ番目の加熱ユニットに供給される電力レベルを表
わす制御ワードのアドレスである。表１においてわかる
ように、特定の電力ワードに対するアドレスは、数字０
乃至９である、その関連する電力レベルに対するPLVLの
値を掛け、それに８の係数を掛け、その結果をTBIADDに
加えることによって得られる。
第12図を参照すると、このルーチンでは、制御ワード
TMPONがクリアされ（ブロック272）、０から63まで計数
するリング・カウンタが増数される。問い合わせブロッ
ク276において、カウンタの計数値RINGが63の最大計数
値より大きいかどうか判定される。そうである場合に
は、０にリセットされる（ブロック273）。次に、BITAD
Dがリング・カウンタの計数値RINGに等しく設定され、
これによって各加熱ユニットに対して試験されるビット
の制御ワード内の位置を定める（ブロック280）。同じ
ビット位置が加熱ユニットの各々に対して試験される。
変数ｎがブロック282において０に初期設定される。
第ｎ番目の加熱ユニットに供給される電力レベルに対す
るPWDADDはブロック284において決定される。それか
ら、アドレスPWDADDに位置する制御ワード内の変数BITA
DDによって定められるビット位置の状態が試験される
（問合わせブロック286）。試験されたビットが論理１
である場合には、制御ワードTMPONの第ｎ番目のビット
がセットされる（ブロック288）。そうでない場合には,
TMPONの第ｎ番目のビットは０に留まる。インデックス
ｎが増数された後（ブロック290）、ｎの値がチェック
される（問合わせブロック292）。ｎが３より大きい場
合、すなわちブロック284、288および290ならびに問合
わせブロック284および286よりなるループが４回繰り返
されたことを表わす場合、ｎはリセットされ（ブロック
294）、プログラムは出力ルーチンに進む（第13図）。
ｎが３より大きくない場合には、プログラムはブロック
284に戻って、次の加熱ユニット用の電力ワードのビッ
トを試験する。変数TMPONの全ての４ビットに対して適
当な状態が設定された後、プログラムは出力ルーチン
（第13図）に分岐する（ブロック296）。
出力ルーチン（第13図） このルーチンの機能は、トライアック24（ａ）−24
（ｄ）をトリガすることであり、４つの加熱ユニットの
各々に対する次の電力サイクルにおけるトライアックの
トリガを決定することである。トライアックのトリガは
電力信号の正方向のゼロ交差点と同期して行われる。
ここで、第13図のルーチンを参照すると、このルーチ
ンにおいては、トライアックを制御する出力ラッチP500
−P503がリセットされる（ブロック302）。次に、プロ
グラムはゼロ交差検出器の状態を表わす入力ポートP8I0
から入力を読み込み、問合わせブロック306において、
この入力の状態が電力信号の正方向のゼロ交差点の発生
を示す論理１に切り替わるまで入力の状態をチェックす
る。P8I0が１に等しくなったとき、プログラムは問合わ
せブロック308に進み、電力ワードTPMONの４ビットを順
次チェックし、出力ラッチP500−P503の適当な１つをセ
ットする、再び、インデックス変数ｎを使用して、ビッ
ト０乃至３を順次チェックする。PSETルーチンから分岐
する前に、ｎが０にリセットされていることを思い出さ
れたい。問合わせブロック308においては、第ｎ番目の
ビットが１であるかを試験する。１である場合には、出
力P50（ｎ）はセットされ（ブロック310）、ｎが増数さ
れ（ブロック312）、問合わせブロック314においてｎが
３より大きいかチェックされる。ｎが３より小さい場合
には、プログラムは問合わせブロック308に戻り、次の
ビットをチェックし、対応する出力ポートを適切にセッ
トする。理論１の状態にある変数TMPON内のビットに関
連する出力ラッチP500−P503がセットされる。TMPON内
の０ビットに関連する出力ラッチはセットされない。後
者の場合、これらのラッチは、その各々がこのルーチン
に入るときにリセットされているので、リセット状態に
留まる。
このように、制御ワードTMPONの各ビットは出力ルー
チンの各パス毎に試験され、各トライアックをトリガす
るかまたはトリガしないかについての決定が制御プログ
ラムの各パス毎に実行される。ブロック308,310,312お
よび314よりなるループが各加熱ユニットに対して１回
づつ４回繰り返されると、次の電力サイクルに対する電
力制御の決定が完了し、プログラムは走査ルーチンに戻
って、次の加熱ユニットに対するプログラムを実行す
る。
上述した電力制御システムにおいては、本発明の制御
機能は少なくとも温度制限機能が急速加熱／急速冷却機
能を無効にする程度に温度制限機能と協働して実施され
るものである。しかしながら、急速加熱／急速冷却機能
は、温度制限機能がたとえ実施されているとしても全く
異なる方法で実施されている電力制御システムにおいて
容易に実施することができることを理解されたい。例え
ば、図示の実施例のシステムにおいえては、これは、マ
イクロプロセッサ40のROMから速度制御および定常状態
制御ルーチンを全く削除し、ガラスセラミックの温度の
測定データを読み取り記憶するROM内の速度計算ルーチ
ンの部分のみを保持することによって簡単に実施するこ
とができる。
本発明の特定の実施例について図示し説明したが、本
技術分野に専門知識を有する者にとっては多くの変更お
よび変形を行なうことができることを理解されたい。例
えば、図示の実施例は赤外線加熱ユニットを使用してい
る。しかし、本発明はまた通常の伝導型クックトップ装
置にも使用することができる。従って、特許請求の範囲
は本発明の真の精神および範囲内に入るこのような全て
の変更および変形を含むものであることを理解された
い。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の電力制御システムを具現化したクッ
クトップ装置の一部を示す斜視図である。 第２図は、加熱ユニットの１つを詳細に示す第１図のク
ックトップ装置の一部の側断面図である。 第３図は、温度センサおよび加熱ユニットの詳細を示す
第１図のクックトップ装置の一部の拡大平面図である。 第４図は、第１図のクックトップ装置の電力制御回路の
機能ブロック図である。 第５図は、種々のオペレータが選択し得る電力設定値に
対応する電力信号および該電力信号に制御システムの動
作を同期させるタイミング信号を示す波形図である。 第６図は、第１図のクックトップ装置の加熱面を形成す
るガラスセラミック材の抵抗対温度特性を示すグラフで
ある。 第７図は、第１図のクックトップ装置に具現化される本
発明の電力制御システムの実施例の回路図である。 第８図は、第７図の回路のマイクロプロセッサの制御プ
ログラムにおける走査ルーチンの流れ図である。 第9A図および第9B図は、第７図の回路のマイクロプロセ
ッサ用の制御プログラムにおけるキーボード解読ルーチ
ンの流れ図である。 第10図は、第７図の回路のマイクロプロセッサの制御プ
ログラムにおける速度計算ルーチンの流れ図である。 第11A図乃至第11C図は、第７図の回路のマイクロプロセ
ッサの制御プログラムにおけるTEMP・FH/FCルーチンの
流れ図である。 第12図は、第７図の回路のマイクロプロセッサの制御プ
ログラムにおけるPSETルーチンの流れ図である。 第13図は、第７図の回路のマイクロプロセッサの制御プ
ログラムにおける出力ルーチンの流れ図である。 12…調理用ガラスセラミック板、14（ａ）−14（ｄ）…
加熱ユニット、16…抵抗素子、18…支持ディスク、24
（ａ）−24（ｄ）…トライアック、26…電力制御システ
ム、28…キーボード、30…貴金属条片、40…マイクロプ
ロセッサ、44…ゼロ交差検出器。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加熱すべき負荷を支持する調理用ガラスセ
    ラミック板面、およびこの調理用ガラスセラミック板の
    下面に配設された、このガラスセラミック板上に支持さ
    れる負荷を加熱するための少なくとも１つの放射加熱ユ
    ニットを有する家庭用調理装置において、 前記加熱ユニットに最も近い前記ガラスセラミック板の
    下面の温度を検知する温度検知手段と、 前記加熱ユニットに対する複数の電力設定値の１つをユ
    ーザが選択できるようにするユーザ操作型入力選択手段
    と、 前記入力選択手段に応答して、ユーザが選択した電力設
    定値に対応する定常状態電力レベルで前記加熱ユニット
    を作動する電力制御手段とを有し、 前記複数の電力設定値の少なくとも１つは、その電力設
    定値で標準的な負荷を加熱したときの前記加熱ユニット
    に最も近い前記ガラスセラミック板の下面における定常
    状態温度範囲を表わす温度帯域を定める所定の最大およ
    び最小基準温度が関連しており、 前記電力制御手段は、前記温度検知手段に応答して、検
    知された前記ガラスセラミック板の温度がユーザの選択
    した電力設定値に関連する前記所定の基準温度帯域の外
    にあるとき、ユーザの選択した該電力設定値に対応する
    電力レベルとは異なる電力レベルで前記加熱ユニットを
    作動して、前記加熱ユニットをユーザの選択した電力設
    定値の変化に迅速に応答させる手段を含んでいる、電力
    制御システム。
  2. 【請求項２】前記温度検知手段に応答して、ユーザの選
    択した電力設定値に対応する電力レベルとは異なる電力
    レベルで前記加熱ユニットを作動させる前記手段は、検
    知した温度がユーザの選択した電力設定値に関連した前
    記所定の温度帯域よりも低いときには、該ユーザの選択
    した電力設定値に対応する電力レベルより大きな電力レ
    ベルを供給し、また検知した温度が前記所定の温度帯域
    よりも高いときには、該ユーザの選択した電力設定値に
    対応する電力レベルより小さい電力レベルを供給するよ
    うに動作する、請求項１記載の電力制御システム。
  3. 【請求項３】加熱される負荷を支持する調理用ガラスセ
    ラミック板、および前記調理用ガラスセラミック板の下
    面に配設された、このガラスセラミック板上に支持され
    る負荷を加熱するための少なくとも１つの放射加熱ユニ
    ットを有する家庭用調理装置の電力制御システムであっ
    て、 前記加熱ユニットの最も近い前記ガラスセラミック板の
    下面の温度を検知する温度検知手段と、 前記加熱ユニットに対する複数の電力設定値の１つをユ
    ーザが選択できるようにするユーザ操作型入力選択手段
    と、 前記入力選択手段に応答して、ユーザが選択した電力設
    定値に対応する所定の定常状態電力レベルで前記加熱ユ
    ニットを作動する電力制御手段とを有し、 前記複数の電力設定値の少なくとも１つは、その電力設
    定値で標準的な負荷を加熱したときの、前記加熱ユニッ
    トに最も近い前記ガラスセラミック板の下面における定
    常状態温度範囲を表わす温度帯域を定める所定の最大お
    よび最小基準温度が関連しており、 前記電力制御手段は、前記温度検知手段に応答して、新
    たにユーザの選択した電力設定値に関連する定常動作状
    態に達するように、検知された前記ガラスセラミック板
    の温度が前記最小基準温度より低いときは、該ユーザの
    選択した電力設定値に対応する電力レベルより大きな電
    力レベルで前記加熱ユニットを作動し、また検知された
    前記ガラスセラミック板の温度が前記最大基準温度より
    高いときは、該ユーザの選択した電力設定値に対応する
    電力レベルより小さい電力レベルで前記加熱ユニットを
    作動する手段を含んでいる、電力制御システム。
  4. 【請求項４】前記最小基準温度は、選択された電力設定
    値に対応する定常状態電力レベルで黒い平底の調理器具
    を加熱したときに少なくとも定常状態において通常達す
    る温度レベルを表わし、前記最大基準温度は、前記対応
    する電力レベルにおいてゆがんだ底面を有する光沢のあ
    るアルミニウムの調理器具を加熱したときに通常超えら
    れない温度を表わしている、請求項３記載の電力制御シ
    ステム。
  5. 【請求項５】選択された電力設定値に対応する電力レベ
    ルとは異なる電力レベルで加熱ユニットを作動する前記
    手段は、検知された前記ガラスセラミック板の温度が前
    記最小基準温度より低いときは該選択された電力レベル
    より大きな所定数の電力レベルで前記加熱ユニットを作
    動し、また検知された前記ガラスセラミック板の温度が
    該選択された電力設定値に関連した前記最大基準温度よ
    り高いときは該選択された電力設定値に対応する定常状
    態電力レベルより小さい所定数の電力レベルで前記加熱
    ユニットを作動する、請求項４記載の電力制御システ
    ム。
  6. 【請求項６】放射加熱ユニットが該放射加熱ユニットに
    よって加熱される負荷を支持する調理用ガラスセラミッ
    ク板の下に配設されている形式の調理装置で、該加熱ユ
    ニットの出力を制御する方法であって、 前記加熱ユニットに最も近い前記ガラスセラミック板の
    下面の温度を検知し、 この検知した温度を、選択された電力設定値に関連する
    所定の温度範囲と比較し、 検知されたガラスセラミック板の温度が所定の温度範囲
    より低いときは、前記選択された電力設定値に対応する
    定常状態電力レベルより大きい電力レベルで前記加熱ユ
    ニットを作動し、 検知されたガラスセラミック板の温度が所定の前記温度
    範囲より高いときは、前記選択された温度設定値に対応
    する定常状態電力レベルより小さい電力レベルで前記加
    熱ユニットを作動し、 検知した温度が前記選択された電力設定値に関連する所
    定の前記温度範囲内にあるときは、前記選択された電力
    設定値に対応する定常状態電力レベルで前記加熱ユニッ
    トを作動するステップを有する方法。
  7. 【請求項７】前記選択された電力設定値に関連する前記
    ガラスセラミック板の所定の前記温度範囲は、ユーザが
    選択した電力設定値に対応する電力レベルで黒い平らな
    底の鍋を加熱したときに通常達する温度を表わす最小基
    準温度と、該選択された電力設定値に対応する電力レベ
    ルで作動してゆがんだアルミニウムの底面を有する鍋を
    加熱したときに通常超えられない温度を表わす最大基準
    温度とによって定められている、請求項６記載の方法。
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