JP4417595B2 - 加熱調理器及びアナログ／デジタル変換値補正方法 - Google Patents
加熱調理器及びアナログ／デジタル変換値補正方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段を備えてなる加熱調理器、及びアナログ／デジタル変換手段を備えてなる制御装置のアナログ／デジタル変換値補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電子レンジなどの加熱調理器にあっては、カレントトランスなどで検出した電流に基づいて加熱手段などの負荷の出力量制御（通断電制御を含む）や過電流保護制御を行うものが提供されており、また、これに加えて、電源電圧の変動を検出し、これにより加熱手段の出力をコントロールすることも行われている。しかしながら、従来の電流検出手段や電圧検出手段では、その検出電流や検出電圧が、回路定数の経時変化などにより変動することが避けられず、正確な検出動作が困難になるという事情があった。
【０００３】
近年、例えば電子レンジにおいては、調理スピードの向上を図るために、その加熱出力（高周波出力）を極力高めることが要望されている。この場合、家庭用配線のコンセント容量やブレーカ容量は１５Ａに設定されたものが一般的となっており、従って電子レンジの最大定格電流は、これを越えない範囲で極力大きな状態に設定することになる。但し、実際には、電子レンジの入力電流は、電源電圧の変動や周囲温度の変化などによって大小変動するという事情があるため、上記最大定格電流を、１５Ａに対し十分な余裕度を見込んだ値（例えば１３Ａ前後）に設定することが行われており、これが調理スピードの向上を阻害する原因の一つとなっていた。このような事情に対処するために、前記電流検出手段を通じて入力電流を検出し、その入力電流に余裕がある状態時には、加熱手段の出力をインバータ回路などを通じて増大させる制御を行うことが考えられる。しかしながら、前述したように電流検出手段により正確な電流検出動作が行うことが困難な状況下では、このような制御を行うことは非常に難しく、加熱出力を十分に高めることができないという事情があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
斯様な問題を解決するため、特開２００１−１５２６２では、製品出荷前の段階で、既知レベルの交流電流を電流検出用のカレントトランスに検出させた場合のＡ／Ｄ変換値、また、既知レベルの交流電圧を電圧検出用の降圧トランスの一次側に印加した場合のＡ／Ｄ変換値を夫々基準値として不揮発性メモリに記憶させておき、加熱調理中には、実際の交流電流，交流電圧の検出値を基準値に基づいて補正するようにした技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、既知レベルの交流電流または交流電圧を得るための元になる電源には商用交流電源を用いざるを得ない。商用交流電源は、電源事情によって電圧が変動したり、電源波形に歪みが生じたりする場合があり、また、周囲温度によってもばらつきが生じる。
【０００６】
更に、交流信号をマイクロコンピュータ（マイコン）等の制御回路で取り扱うためには直流に整流する必要があり、また、整流した直流電圧レベルがマイコンに対して入力可能である電圧範囲となるように調整を行う必要もある。従って、既知レベルの交流入力量は、そのように整流や調整を行う回路素子などの定数，特性のばらつきの影響も受けることになり、基準値の信頼性が十分に高いとは言えなかった。
【０００７】
加えて、近年、加熱調理器の制御回路には８ビットマイクロコンピュータが主流であり、Ａ／Ｄ変換も８ビットで行われている。一例として、加熱調理器の入力電流が１４．６Ａである場合に、検出されたアナログデータをＡ／Ｄ変換したデジタルデータが“１００”であるとすると、デジタルデータの１階調は
０．１４Ａの重みを持つ。従って、力率１００％で入力電圧が１００Ｖであるとした場合のマイクロコンピュータの電流読込み誤差は±０．０７Ａとなり、電力に換算すると±７Ｗとなってしまう。そして、近年の加熱調理器は高出力化の傾向にあることから、入力電流の最大値を一般家庭のブレーカ定格（例えば、１５Ａ）近くに設定するようになっている。斯様な事情から、電力制御をより高い精度で行うことが要望されている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アナログ／デジタル変換値の補正をより高精度に行うことができる加熱調理器、及び制御装置のアナログ／デジタル変換値補正方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の加熱調理器は、食品を加熱する加熱手段と、
商用交流電源の影響を受けている状態で検出した物理量に基づくアナログデータを出力する物理量検出手段と、
この物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段によって出力されるデジタルデータに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、製品出荷前の段階で前記アナログ／デジタル変換手段の入力側に、商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合における実際のデジタル変換値を補正値として記憶可能に構成され、前記基準電圧発生装置により基準直流電圧を印加させることで記憶させた補正値に基づいて当該アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正することを特徴とする。
【００１０】
斯様に構成すれば、制御手段は、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段に商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値を補正値とするので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響が極力排除されるようになる。
【００１１】
そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、アナログ／デジタル変換手段において変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【００１２】
この場合、請求項２に記載したように、物理量検出手段を、加熱手段を駆動するために外部より印加される交流入力電圧，加熱手段たるマグネトロンの陽極電流，または、加熱された食品の温度を物理量として検出するように構成し、
基準直流電圧を、アナログ／デジタル変換手段における前記物理量検出手段の何れかに対応する入力ポートに印加するのが好ましい。
【００１３】
即ち、加熱調理器が電子レンジとして構成される場合に、制御手段は通常これらの物理量に基づいて加熱手段を制御するようになっている。従って、斯様に構成すれば、基準直流電圧をアナログ／デジタル変換手段の入力側に印加するために専用の入力ポートを設ける必要がなくなる。
【００１４】
また、請求項３に記載したように、加熱調理に関する情報を表示するための表示手段を備え、
制御手段を、補正値を得たことを記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値が得られていないと判断すると、前記表示手段にその旨を表示させるように構成すると良い。斯様に構成すれば、作業者は、各加熱調理器について制御手段に補正値を得させるための処理を既に実行させたか否かを容易に判断できる。
【００１５】
この場合、請求項４に記載したように、制御手段を、予め設定された上限値と下限値との間に補正値が入らなかった場合は当該補正値を記憶することを禁止すると共に、前記表示手段にその旨を表示させるように構成するのが好ましい。即ち、補正値が上限値と下限値とで規定される範囲を外れた値となった場合には、例えば外来ノイズが印加されるなどして電圧レベルが大幅に変動したようなケースが想定される。従って、斯様に構成すれば、制御手段に不適当な補正値を記憶させてしまうことが回避されると共に、作業者は、制御手段に補正値を得させるための処理を再度実行させることができる。
【００１６】
以上の場合において、請求項５に記載したように、物理量検出手段付近の温度を検出する温度検出手段を備え、
制御手段を、前記温度検出手段によって検出される温度と、物理量検出手段が有する温度特性に基づいて補正値を補正するように構成すると良い。即ち、物理量検出手段は、一般に、周囲の温度に応じて出力レベルが変動するような特性を有しているので、その特性に基づいて補正を行えば補正値の精度をより向上させることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載したように、加熱手段を複数備えて、制御手段を、前記複数の加熱手段の使用を切換えて制御することに基づく複数の加熱調理モードに応じて補正値を補正するように構成するのが好適である。即ち、複数の加熱手段を切換えて使用することで、例えばレンジ調理，オーブン調理，グリル調理などのように異なる加熱調理モードを実行する場合は負荷電流量が変化する。すると、その変化に基づいて物理量検出手段の出力特性も変化することがあるので、加熱調理モードに応じて補正値を補正すれば、補正精度を一層向上させることができる。
【００１８】
請求項７記載のアナログ／デジタル変換値補正方法は、商用交流電源の影響を受けている状態で検出した物理量に基づくアナログデータを出力する物理量検出手段と、この物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段によって出力されるデジタルデータに基づいて制御を行う制御手段とを備えてなる制御装置において、前記アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正する方法であって、
製品出荷前の段階で前記アナログ／デジタル変換手段の入力側に、商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧を印加し、その時に得られた実際のデジタル変換値を前記制御手段が補正値として記憶し、その補正値に基づいて当該アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正することを特徴とする。
【００１９】
斯様な方法によれば、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段の入力側に外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値が補正値となるので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響が極力排除されるようになる。
【００２０】
そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、アナログ／デジタル変換手段において変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【００２１】
この場合、請求項８に記載したように、アナログ／デジタル変換手段の入力側に基準直流電圧を印加して制御手段が補正値を得る場合に、制御装置の動作用電源を生成するため外部より与える交流電圧を１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとするのが好ましい。
【００２２】
即ち、制御装置の動作用電源（制御用電源）は通常５Ｖ程度であるため、当該電源を生成する場合には降圧トランスを用いて交流電源電圧を降圧させる必要がある。そして、交流電源電圧が変動すると降圧トランスによって降圧された電圧が変化するので、アナログ／デジタル変換手段において変換を行う際に基準となる電源電圧が変動して、補正値を正確に得ることが困難となってしまう。従って、制御装置に外部より与える交流電圧を定格に相当する１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとすれば、補正値を正確に得ることができる。
【００２３】
また、請求項９に記載したように、アナログ／デジタル変換手段の入力側に基準直流電圧を印加して制御手段が補正値を得る場合に、制御装置の入力電流を定格値に設定すると良い。例えば、制御装置の制御対象における負荷が変動することに伴って入力電流値が変化すると、アナログ／デジタル変換手段における基準電源電圧も変動する。従って、入力電流を定格値に設定することで補正値を正確に得ることができる。
【００２４】
以上の場合において、請求項１０に記載したように、アナログ／デジタル変換手段の入力側に印加する基準直流電圧を、当該アナログ／デジタル変換手段の最大出力階調に対して７０％〜１００％の値に設定するのが好ましい。即ち、基準直流電圧を、変換した出力階調の最大（１００％，８ビットであれば“２５５”）に近付けるように設定して補正値を求めれば、デジタルデータの１階調当たりの重みを小さくできるため制御手段の読込み誤差を小さくすることができる。しかしながら、例えば１００Ｖの商用交流電源は実際には８５Ｖ〜１１５Ｖの範囲で変動する可能性がある。
【００２５】
この場合、アナログ／デジタル変換手段の最大出力階調は、交流電源の変動範囲で最大を示す１１５Ｖに設定する必要がある。そして、１１５Ｖを基準とした場合の定格１００Ｖは最大出力階調の約８７％に相当し、変動範囲の最小値８５Ｖは最大出力階調の約７４％に相当する。従って、基準直流電圧を、最大出力階調に対して７０％〜１００％の値に設定すれば、デジタル変換値を飽和させることなく、適正な補正値を得ることができる。
【００２６】
また、請求項１１に記載したように、アナログ／デジタル変換手段に入力するアナログデータを、当該アナログ／デジタル変換手段の最大入力範囲に対して９０％以下の値に設定すると良い。即ち、入力するアナログデータのレベルを最大入力範囲に対して９０％〜１００％の値に設定した場合は、上述したように交流電源電圧が定格１００Ｖを超えて変動した場合にデジタル変換値が飽和するおそれがあり、また、場合によってはアナログ／デジタル変換手段が破壊されるおそれもある。従って、アナログデータを最大入力範囲に対して９０％以下の値に設定すれば、アナログ／デジタル変換を適正に行うことができる。
【００２７】
更に、請求項１２に記載したように、制御手段が補正値を得たことを記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値が得られていないと判断すると、表示手段にその旨を表示させると良い。斯様な方法によれば、作業者は、各加熱調理器について制御手段に補正値を得させるための処理を既に実行させたか否かを容易に判断できる。
【００２８】
また、請求項１３に記載したように、制御手段が、予め設定された上限値と下限値との間に補正値が入らなかった場合は当該補正値を記憶することを禁止すると共に、表示手段にその旨を表示させるのが好ましい。即ち、補正値が上限値と下限値とで規定される範囲を外れた値となった場合には、例えば外来ノイズが印加されるなどして電圧レベルが大幅に変動したようなケースが想定される。従って、斯様な方法によれば、制御手段に不適当な補正値を記憶させてしまうことが回避されると共に、作業者は、制御手段に補正値を得させるための処理を再度実行させることができる。
【００２９】
加えて、請求項１４に記載したように、制御手段が、物理量検出手段が有する温度特性に基づいて補正値を補正すると良い。即ち、物理量検出手段は、一般に、周囲の温度に応じて出力レベルが変動するような特性を有しているので、その特性に基づいて補正を行えば補正値の精度をより向上させることができる。
【００３０】
更にまた、請求項１５に記載したように、制御手段が、負荷電流値が異なる複数の制御モードに基づいて補正値を補正するのが好適である。即ち、負荷電流値の変化に基づいて物理量検出手段の出力特性も変化することがあるので、異なる制御モードに応じて補正値を補正すれば、補正精度を一層向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をオーブン機能付電子レンジに適用した第１実施例について図１乃至図３を参照して説明する。まず、電子レンジの概略的な外観を示す図３において、キャビネット１は前面が開口した矩形箱状をなすものであり、その内部に前面が開口した矩形容器状の調理室２が形成されていると共に、前面部に調理室２の開口部を開閉するためのドア３が回動可能に装着されている。
【００３２】
キャビネット１内には、調理室２の側方に隣接して機械室（図示せず）が形成されており、機械室内には、後述するマグネトロン（加熱手段に相当：図１に符号２５を付して示す）及びその駆動のための電源装置（図１に符号２４を付して示す）などが収納されている。キャビネット１における機械室の前面側位置には操作パネル４が設けられており、この操作パネル４には、調理開始用のスタートスイッチ５、複数種類の調理メニューに対応した自動調理スイッチ６、調理時間を設定するための時間設定ダイヤル７、調理情報や時間情報などを表示するためのＬＥＤパネル８が配設されている。
【００３３】
調理室２内の天井部には、オーブン調理及びグリル調理用の上ヒータ（加熱手段）９Ｕが設けられており、調理室２内の底部側には下ヒータ（加熱手段）９Ｌ（図１参照）が設けられている。また、調理室２内の底部には円形状の回転板１０が設けられている。この回転板１０は、例えば鋼板のような導電材料の表面にほうろう処理を施したもので、特にレンジ調理時には、回転板１０上に円形状の調理皿（図示せず）が載置される構成となっている。尚、この調理皿は、ガラスやセラミックなどのようなマイクロ波透過材料により形成される。
【００３４】
図１には、電子レンジの電気的構成が概略的に示されており、以下これについて説明する。
図１において、一対の電源線１１、１２間には、商用交流電源１３から後述するスイッチやリレーなどを介して所定周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の交流電圧が供給されるようになっている。両電源線１１、１２間には、降圧トランス１４の一次巻線１４ａが接続されている。
【００３５】
一方の電源線１１は、メインリレースイッチ１５を介して電源線１１ａに接続され、他方の電源線１２は、ドア３の閉鎖時にオンするドアスイッチ１６及び１７を直列に介して電源線１２ａに接続されている。また、上記ドアスイッチ１６及び１７の共通接続点と電源線１２との間には、ショートスイッチとして機能するドアスイッチ（モニタスイッチ）１８が接続されており、このドアスイッチ１８は、ドア３の開放時にオンする構成となっている。
【００３６】
電源線１１ａ、１２ａ間には、調理室２内を照明するための庫内灯１９、回転板１０駆動用のモータ２０及びリレースイッチ２１の直列回路、ヒータ９Ｕ及びリレースイッチ２２並びにヒータ９Ｌ及びリレースイッチ２３の直列回路がそれぞれ接続されている。
電源線１１ａ、１２ａ間に接続された電源装置２４は、マグネトロン２５に共振用電源を与えるためのもので、具体的には図示しないが、整流平滑回路、インバータ回路、昇圧トランス、高圧コンデンサ、高圧ダイオードなどを備えた周知構成のものである。
【００３７】
電源線１２には、カレントトランス（物理量検出手段）２６が設けられており、このカレントトランス２６の二次側出力は電流検出回路（物理量検出手段）２７に与えられるようになっている。また、前記降圧トランス１４の二次巻線１４ｂには、定電圧電源回路２８、電圧検出回路（物理量検出手段）２９が接続されている。
【００３８】
電流検出回路２７は、カレントトランス２６の二次側出力を全波整流するための整流回路２７ａと、この整流回路２７ａの出力端に接続された充電用の抵抗２７ｂ及びコンデンサ２７ｃの直列回路（積分回路）と、この直列回路と並列接続された放電用の抵抗２７ｄを備えた構成となっている。従って、電流検出回路２７においては、コンデンサ２７ｃの両端に、商用交流電源１３からの入力電流値に応じた電圧レベルの電流検出信号Ｉinが現れるものであり、その電流検出信号Ｉinは制御ユニット（マイクロコンピュータ，制御手段）３０に与えられる構成となっている。
【００３９】
定電圧電源回路２８は、二次巻線１４ｂを通じて与えられる交流電流を全波整流するセンタタップ形式の整流回路２８ａと、その整流出力を平滑するコンデンサ２８ｂと、その平滑出力を受ける定電圧回路（レギュレータ）２８ｃを備えたもので、その出力を制御用電源として制御ユニット３０に与えると共に、電源端子＋ＶDDを通じて他の回路要素に与える構成となっている。
【００４０】
電圧検出回路２９は、二次巻線１４ｂの両端にアノードが接続されたダイオード２９ａ及び２９ｂと、これらダイオード２９ａ及び２９ｂのカソードとグランドとの間に接続された抵抗２９ｃと、この抵抗２９ｃと並列に接続された比較的大きな抵抗値の抵抗２９ｄ及び２９ｅの直列回路と、抵抗２９ｅと並列に接続されたコンデンサ２９ｆとを備えた構成となっている。このように構成された電圧検出回路２９においては、抵抗２９ｄ及び２９ｅの共通接続点に商用交流電源１３からの入力電圧値に応じた電圧レベルの電圧検出信号Ｖinが現れるものであり、その電圧検出信号Ｖinは制御ユニット３０に与えられる。
【００４１】
サーミスタ（物理量検出手段）３１は、庫内（調理室２）温度を検知用するために配置されたもので、その検出温度に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｖtaを制御ユニット３０に与えるようになっている。また、赤外線センサ３２は、加熱調理が行われている場合に調理室２内部に収納された食品の温度を検出するものであり、その検出温度に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｖtfを制御ユニット３０に与えるようになっている。
【００４２】
陽極電流検出回路（物理量検出手段）３３は、制御ユニット３０がマグネトロン２５の陽極電流を検出するために設けられており、検出線に直列に介挿された抵抗３３ａ，制御ユニット３０の入力ポートとグランドとの間に接続された抵抗３３ｂ及びコンデンサ３３ｃとで構成されている。そして、コンデンサ３３ｃの両端には、マグネトロン２５の陽極電流レベルに応じた陽極電流検出信号ＩMin が現れ、その陽極電流検出信号ＩMin は制御ユニット３０に与えられる。
【００４３】
制御ユニット３０には、上述した電流検出信号Ｉin、電圧検出信号Ｖin、パルス信号Ｐｓ、温度検出信号Ｖｔの他に、前記スタートスイッチ５、自動調理スイッチ６、時間設定ダイヤル７などを含む操作手段３４からの操作信号が入力されるようになっている。
【００４４】
制御ユニット３０は、ＣＰＵ３５，メモリ３６，Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換手段）３７などで構成されている。メモリ３６は、ＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどで構成されており、そのメモリ３６には、製品出荷前の段階で後述する基準電流値及び基準電圧値が記憶されるようになっている。そして、制御ユニット３０のＣＰＵ３５は、上記入力信号、メモリ３６の記憶データ並びに予め設定されたプログラムなどに基づいて、メインリレースイッチ１５、リレースイッチ２１、２２、２３のオンオフ制御、前記ＬＥＤパネル８などを含む表示手段３８の制御、電源装置２４内の図示しないインバータ回路の動作制御などを行う構成となっている。尚、リレースイッチ１５、２１〜２３のオンオフ制御は、それらのリレーコイル（図示せず）の通断電をリレー駆動回路３９を通じて制御することにより行われる。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器３７は、電流検出回路２７、電圧検出回路２９、サーミスタ３１、赤外線センサ３２及び陽極電流検出回路３３からの各検出信号Ｖin，Ｉin，Ｖfa，Ｖft，ＩMin を８ビットデータにＡ／Ｄ変換してＣＰＵ３５に出力するようになっている。また、これらの検出信号（アナログデータ）は、Ａ／Ｄ変換器３７の入力側を各ポートに順次切換えることで読み込むようになっている。
【００４６】
さて、制御ユニット３０は、特に、マグネトロン２５によるレンジ調理時において、電流検出回路２７からの電流検出信号Ｉinにより示される入力電流値及び電圧検出回路２９からの電圧検出信号Ｖinにより示される入力電圧値に基づいてマグネトロン２５の出力をインバータ回路を通じて増減させる制御を行うようになっている。この場合、制御ユニット３０は、電流検出回路２７からの電流検出信号Ｉinにより示される入力電流値及び電圧検出回路２９からの電圧検出信号Ｖinにより示される入力電圧値を、メモリ３６の記憶データ、サーミスタ３１からの温度検出信号Ｖtaに基づいて補正しながら算出するようになっている。
【００４７】
また、制御ユニット３０は、Ａ／Ｄ変換器３７におけるＡ／Ｄ変換が精度良く行われるようにするため、後述する補正処理を行うようになっている。即ち、Ａ／Ｄ変換は、Ａ／Ｄ変換器３７に供給されている電源＋ＶDDの電圧を基準として行うため、その基準となる電圧が変動するとデジタルデータの１階調（１ステップ）当たりの重みが変化する。従って、電源電圧の変動を打ち消すように補正処理を行う。
【００４８】
次に、本実施例の作用について図２をも参照して説明する。図２は、制御ユニット３０のＣＰＵ３５が実行するＡ／Ｄ変換の補正値設定ルーチン（補正処理）の内容を示すフローチャートである。ＣＰＵ３５は、電源が投入されて起動した時に、例えば操作手段３４において予め定められている特殊な操作パターンが行われていることを検出すると、通常の電子レンジとしての動作とは別個の補正値設定ルーチンを実行するようになっている。尚、補正処理は、電子レンジの出荷前の段階で、製造ラインにおいて行われる。
【００４９】
先ず、ＣＰＵ３５は、メモリ３６の所定領域を読み出して、補正値設定フラグがセットされているか否かを判断する（ステップＳ１）。補正値設定フラグは、ＣＰＵ３５が、後述するように補正値を設定する処理を行ったことを記憶させるためメモリ３６にセットするフラグである。補正値設定フラグがセットされていれば（「ＹＥＳ」）、補正値が設定済みであることを表示手段３８に表示させて処理を終了する（ステップＳ２）。
【００５０】
一方、ステップＳ１において補正値設定フラグがセットされていなければ（「ＮＯ」）、補正値が未設定であることを表示手段３８に表示させると（ステップＳ３）、作業者によって補正値の設定処理が開始されるまで待機する（ステップＳ４）。
【００５１】
ここで、作業者は、陽極電流検出回路３３における陽極電流の検出ポイントＡに、外部の図示しない基準電圧発生装置のプローブを接続して基準電圧（基準直流電圧）Ｖref ＝３．９１６Ｖを印加する。この基準電圧Ｖref は、８ビットのＡ／Ｄ変換器３７に供給されている電源電圧が５Ｖである場合に、デジタルデータ値が“２００”に変換されるアナログデータである。これは、Ａ／Ｄ変換器３７の最大出力データ値“２５５”に対して約７８％に相当するが、この値の選択は以下の理由に基づく。
【００５２】
即ち、基準電圧Ｖref を、変換される出力データの最大値付近に設定して補正値Ｂを求めれば、データの１階調当たりの重みが小さくなるため読込み誤差を小さくすることができる。ところが、１００Ｖの商用交流電源１３は実際には８５Ｖ〜１１５Ｖの範囲で変動する可能性があるため、Ａ／Ｄ変換器３７の最大出力階調は変動範囲の最大である１１５Ｖに合わせて設定する必要がある。すると、その場合の定格１００Ｖは最大出力階調の約８７％に相当し、変動範囲の最小値８５Ｖは最大出力階調の約７４％に相当する。従って、基準電圧Ｖref を最大出力データ値の７８％に設定すれば、デジタル変換値を飽和させることなく適正な補正値Ｂが得られる。
【００５３】
更に、基準電圧Ｖref に限らず、通常の調理動作時においてもＡ／Ｄ変換器３７に入力するアナログデータをその最大入力範囲に対して６０％〜９０％の値に設定するように調整する。即ち、入力範囲を上限付近に設定すると、交流電源電圧が定格１００Ｖを超えて変動した場合にデジタル変換値が飽和するおそれがあり、また、場合によってはＡ／Ｄ変換器３７（制御ユニット３０）が破壊されるおそれもある。従って、斯様に設定すれば、Ａ／Ｄ変換を適正に行うことができる。
【００５４】
また、この時作業者は、電子レンジに対して商用交流電源１３に代わる図示しない交流安定化電源を接続して、電子レンジに供給される交流電源が正確に１００Ｖ（２００Ｖ機器であれば２００Ｖ），５０Ｈｚ／６０Ｈｚを示す状態にする。即ち、制御ユニット３０に電源＋ＶDDを供給する定電圧電源回路２８は、降圧トランス１４を介して電源を生成しているため、その一次側における交流電圧の変動の影響を受けるおそれがあるからである。同様に、定電圧電源回路２８は、負荷電流が変動した場合の電源電圧がばらつくおそれがあるため、極力定格入力に相当する負荷状態となるように電子レンジを動作させた状態にする。
【００５５】
以上のように準備を行うと、作業者は、操作手段３４を操作して補正値の設定を開始させる（ステップＳ４，「ＹＥＳ」）。すると、ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３７によって陽極電流検出回路３３の入力ポートに与えられている基準電圧Ｖref の変換値を、補正値Ｂとして読み込む（ステップＳ５）。即ち、補正値Ｂは電源＋ＶDDの電圧が５Ｖであれば基準データ値“２００”に一致するが、電圧が５Ｖよりも高い場合は値は“２００”よりも小さくなり、電圧が５Ｖよりも低い場合は値は“２００”よりも大きくなる。従って、基準値“２００”と補正値Ｂとの比に基づいてＡ／Ｄ変換値を補正することができる。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ３５は、読み込んだ補正値Ｂが下限値ＬTH以上であるか（ステップＳ６）、または上限値ＨTH以下であるか（ステップＳ７）否かを判断する。そして、ＬTH≦Ｂ≦ＨTH，の関係にある場合は（何れも「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ３５は補正値Ｂをメモリ３６の所定領域に書込み（ステップＳ８）、補正値設定フラグをセットすると（ステップＳ９）処理を終了する。
【００５７】
ここで、下限値ＬTHは、例えばデータ値“２００”の９０％である“１８０”，上限値ＨTHはデータ値“２００”の１１０％である“２２０”などに設定されている。即ち、ＣＰＵ３５がステップＳ５において読み込まれる補正値Ｂは、通常は基準値“２００”から大きくかけ離れることは有り得ない。従って、補正値Ｂが下限値ＬTHを下回ったり上限値ＨTHを上回ったりした場合には、例えば外来ノイズが印加されるなどしてデータが正常に読み込まれなかったような状況が想定される。
【００５８】
従って、補正値Ｂが下限値ＬTHを下回った場合（ステップＳ６，「ＮＯ」）、或いは、上限値ＨTHを上回った場合（ステップＳ７，「ＮＯ」）には、夫々その旨の表示を表示手段３８に行わせた後、ステップＳ４に移行して再度補正値の設定処理を開始させるようにする。
【００５９】
そして、制御ユニット３０は、例えば通常のレンジ調理動作中において、電流検出回路２７を通じて検出した入力電流に余裕がある状態時、並びに電圧検出回路２９を通じて検出した入力電圧（電源電圧）が低下した状態時には、マグネトロン２５の出力をインバータ回路を通じて所定レベルまで増大させる制御を上記検出入力電流及び検出入力電圧に基づいて行い、以て全体の入力電流が１５Ａ（家庭用配線のコンセント容量やブレーカ容量に対応）を越えない範囲でマグネトロン２５の出力（ひいては調理スピード）を最大限に高めるようにしている。
【００６０】
また、制御ユニット３０は、陽極電流検出回路３３を介してマグネトロン２５の陽極電流を参照して、マグネトロン２５の起動時における出力制御を行うようになっている。
【００６１】
この時、ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３７を介して読み込んだ入力電流や入力電圧の検出値（デジタルデータ）をINPUT とすると補正値Ｂを用いて補正を行い、補正データ値をINPUT ′とする。即ち、次式によって補正を行う。
INPUT ′＝INPUT ×（２００／Ｂ）
このようにして補正されたデータ値INPUT ′は、検出値INPUT を読み込んだ時に電源＋ＶDDの電圧が５Ｖを示さなかったとしても、当該電圧が５Ｖを示す場合の重みによってデータ値を評価することが可能となる。従って、入力電流や入力電圧をより高い精度で読み込むことができる。
【００６２】
以上のように本実施例によれば、電子レンジの動作を制御する制御ユニット３０を構成するＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３７に基準電圧Ｖref が印加された場合のデジタル変換値を補正値Ｂとするので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源１３における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響を極力排除することができる。そして、得られた補正値Ｂに基づいてＡ／Ｄ変換器３７が変換するデジタルデータを補正するので、Ａ／Ｄ変換器３７において変換を行う際に基準となる電源＋ＶDDの電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【００６３】
従って、回路定数の経時変化などにより電流検出回路２７，電圧検出回路２９が検出する入力電流値や入力電圧値がばらつくような状況になった場合でも、上記のような補正処理によって、電流検出回路２７及び電圧検出回路２９による検出精度が高められることになり、それらの検出電流及び検出電圧に基づいた制御、つまり、全体の入力電流が上限値である１５Ａを越えない範囲（例えば、１４．６Ａ±０．２Ａの範囲）でマグネトロン２５の出力を最大限に高める制御を安定した状態で行うことが可能になる。要するに、全体の入力電流が制約された状況下でも調理スピードの向上を実現できるようになる。
【００６４】
また、本実施例によれば、基準電圧Ｖref を、Ａ／Ｄ変換器３７における陽極電流検出回路３３に対応する入力ポートに印加するようにしたので、基準電圧Ｖref をＡ／Ｄ変換器３７に印加するために専用の入力ポートを設ける必要がなくなる。そして、ＣＰＵ３５は、補正値Ｂを得たことをメモリ３６に記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値Ｂが得られていないと判断すると、表示手段３８にその旨を表示させるので、作業者は、各電子レンジついてＣＰＵ３５に補正値Ｂを得させるための処理を既に実行させたか否かを容易に判断できる。
【００６５】
更に、ＣＰＵ３５は、予め設定された上限値ＨTHと下限値ＬTHとの間に補正値Ｂが入らなかった場合は当該補正値Ｂをメモリ３６に記憶させずに、表示手段３８にその旨を表示させるので、ＣＰＵ３５に不適当な補正値を記憶させてしまうことを回避できると共に、作業者は、ＣＰＵ３５に補正値を得させるための処理を再度実行させることができる。
【００６６】
また、ＣＰＵ３５が補正値Ｂを得る場合に、電子レンジに外部より与える交流電圧を１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとし、また、入力電流をも定格値に設定したので、降圧トランス１４によって降圧された電圧を極力一定にして補正値をより正確に得ることができる。
【００６７】
そして、基準電圧Ｖref を、その変換データ値が当該Ａ／Ｄ変換器３７の最大出力階調“２５６”に対して約７８％の値に相当する“２００”に設定したので、商用交流電源１３が最大限に変動した場合でも、デジタル変換値を飽和させることなく適正な補正値Ｂを得ることができる。また、Ａ／Ｄ変換器３７に入力するアナログデータを、当該Ａ／Ｄ変換器３７の最大入力範囲に対して６０％〜９０％の値に設定するので、Ａ／Ｄ変換を適正に行うことができる。
【００６８】
図４乃至図６は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例の構成は基本的に第１実施例と同様であり、ＣＰＵ３５によるソフトウエア的な処理が異なっている。即ち、図２相当図である図４において、ＣＰＵ３５は、ステップＳ５の実行後に、サーミスタ３１により検出される庫内温度から、カレントトランス２６の雰囲気温度ＴCT0 を推定検知すると（ステップＳ１２）、次のステップＳ６を実行する。また、ステップＳ８の実行後には、ステップＳ１２で検知した雰囲気温度ＴCT0 をメモリ３６に書き込むようになっている（ステップＳ１３）。
【００６９】
ここで、カレントトランス２６にあっては、図６に示すように、雰囲気温度の高低に応じて出力が変動するという事情がある。例えば、雰囲気温度が２０℃である場合を基準とすると、−２０℃の場合で−３％、６０℃の場合は−１％出力が変化する。このような温度特性を考慮して補正値Ｂの補償を行う。
【００７０】
図５は、ＣＰＵ３５がカレントトランス２６により検出される入力電流のＡ／Ｄ変換処理を行う場合の制御内容を示すフローチャートである。メモリ３６には、図６に示すようなカレントトランス２６の温度特性がテーブルとして記憶されている。ＣＰＵ３５は、先ず、ステップＳ１２と同様に、サーミスタ３１により検出される庫内温度からカレントトランス２６の雰囲気温度ＴCT1 を推定検知すると（ステップＡ１）、ステップＳ１３でメモリ３６に記憶させた補正処理時の雰囲気温度ＴCT0 を読み出す（ステップＡ２）。
【００７１】
続いて、メモリ３６より雰囲気温度ＴCT0 に応じた温度特性を読み出すと、ステップＡ１で検知した雰囲気温度ＴCT1 に基づいて、補正値Ｂの補正係数αを決定する（ステップＡ３）。補正係数αは、温度特性によるカレントトランス２６の出力が変化する割合に応じて決定する。
【００７２】
次に、ＣＰＵ３５は、メモリ３６より補正値Ｂを読み出し（ステップＡ４）、Ａ／Ｄ変換器３７を介してカレントトランス２６によって検出された入力電流のＡ／Ｄ変換データINPUT を読み出す（ステップＡ５）。そして、ステップＡ６において、データINPUT の補正処理を次式によって行う。
INPUT ′＝INPUT ×（２００／（α・Ｂ））
そして、Ａ／Ｄ変換処理を終了する。
【００７３】
以上のように第２実施例によれば、ＣＰＵ３５は、サーミスタ３１によって検出される庫内温度からカレントトランス２６付近の温度ＴCT1 を検出し、その温度ＴCT1 と、カレントトランス２６が有する温度特性に基づいてＡ／Ｄ変換データの補正値Ｂを補正するようにした。従って、カレントトランス２６が有する温度特性を打ち消すようにしてＡ／Ｄ変換データの補正をより高精度に行うことができ、カレントトランス２６により検出される入力電流値が、周囲の雰囲気温度の変化に起因して不正確になる事態を未然に防止できるようになる。その結果、例えば、マグネトロン３０の出力制御等をさらに安定した状態で行い得るようになる。
【００７４】
図７及び図８は本発明の第３実施例を示すものであり、第１，第２実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第３実施例の構成は基本的に第１実施例と同様であり、ＣＰＵ３５によるソフトウエア的な処理が異なっている。
【００７５】
図５相当図である図７において（ただし、第３実施例では入力電流値のＡ／Ｄ変換に限らない）、ＣＰＵ３５は、先ず、現在の動作状態（制御モード）を判定する（ステップＢ１）。ここでの動作状態は、例えば「待機」、「レンジ」、「グリル」、「オーブン」の４つであるとする。
【００７６】
即ち、図８に一例を示すように、これら４つの動作状態によって機器の消費電流が変化するため、降圧トランス１４の出力電圧も変化する。例えば、消費電流が最も少ない状態「待機」では、降圧トランス１４の出力電圧は１７．０Ｖ，ＣＰＵ３５がＡ／Ｄ変換器３７を介して検出する電圧検出回路２９の出力電圧は４．１Ｖであり、消費電流が最も多い状態「オーブン」では、降圧トランス１４の出力電圧は１２．８Ｖ，ＣＰＵ３５が検出する出力電圧は３．１Ｖとなる。
このように、動作状態に応じてＣＰＵ３５の検出電圧は大きく変化するため、動作状態に応じてＡ／Ｄ変換データの補正値Ｂを補償する。
【００７７】
図７において、ＣＰＵ３５は、上述のようにステップＢ１で現在の動作状態が何れであるかを判定すると、その動作状態に基づいて補正値Ｂの補正係数βを決定する（ステップＢ２）。補正係数βは、例えば、補正値Ｂの設定処理が状態「レンジ」で行われたとすると、状態「レンジ」を基準とした場合に現在の動作状態で検出電圧が変化する割合に応じて決定する。
【００７８】
次に、ＣＰＵ３５は、メモリ３６より補正値Ｂを読み出し（ステップＢ３）、Ａ／Ｄ変換器３７を介してＡ／Ｄ変換データINPUT を読み出す（ステップＢ４）。そして、ステップＢ５において、データINPUT の補正処理を次式によって行う。
INPUT ′＝INPUT ×（２００／（β・Ｂ））
そして、Ａ／Ｄ変換処理を終了する。
【００７９】
以上のように第３実施例によれば、ＣＰＵ３５は、負荷電流値が異なる複数の動作状態に基づいてＡ／Ｄ変換データの補正値Ｂを補正するようにしたので、負荷電流値の変化に基づいて電圧検出回路２９の出力特性が変化する場合でも、補正精度を一層向上させることができる。
【００８０】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
基準電圧Ｖref は、デジタルデータ値“２００”に対応する電圧に限らず、Ａ／Ｄ変換レンジ内で適当に設定すれば良い。また、アナログ／デジタル変換手段のビット数は８ビットに限ることなく，１２ビットや１６ビットなどでも良い。基準電圧Ｖref は、陽極電流検出回路３３の入力ポートに限ることなく、他の入力ポートに印加しても良い。また、基準電圧印加用の専用入力ポートを設けても良い。
【００８１】
第１実施例において、補正値が未設定ある場合に表示手段３８に表示を行わせる処理は必要に応じて行えば良い。また、補正値が上限，下限の範囲を超えた場合に設定をやり直す処理についても、必要に応じて行えば良い。
第２実施例の処理を、降圧トランス１４の電圧を検出する電圧検出回路２９に適用しても良い。
第２実施例と第３実施例とを同時に行っても良い。
電子レンジに限ることなく、その他誘導加熱調理器等に適用しても良い。また、加熱調理器に限らず、アナログ／デジタル変換手段を有してデータのＡ／Ｄ変換を行う制御装置であれば広く適用が可能である。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の加熱調理器によれば、制御手段は、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段の入力側に商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値を補正値とするので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響を極力排除することができる。そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができる。従って、補正をより高精度に行うことが可能となり、加熱調理の制御を正確に行うことができる。
【００８３】
また、本発明のアナログ／デジタル変換値補正方法によれば、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段の入力側に商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値が補正値となるので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響が極力排除されるようになる。そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をオーブン機能付電子レンジに適用した第１実施例であり、電子レンジの電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】制御ユニットのＣＰＵが実行するＡ／Ｄ変換の補正値設定ルーチン（補正処理）の内容を示すフローチャート
【図３】電子レンジの概略的な外観を示す図
【図４】本発明の第２実施例を示す図２相当図
【図５】ＣＰＵがカレントトランスにより検出される入力電流のＡ／Ｄ変換処理を行う場合の制御内容を示すフローチャート
【図６】カレントトランスの温度特性を示す図
【図７】本発明の第３施例を示す図５相当図
【図８】電子レンジの動作状態に応じた、降圧トランスの出力電圧及びＣＰＵの検出電圧の変化を示す図
【符号の説明】
９Ｕは上ヒータ（加熱手段）、９Ｌは下ヒータ（加熱手段）、２５はマグネトロン（加熱手段）、２６はカレントトランス（物理量検出手段）、２７は電流検出回路（物理量検出手段）、２９は電圧検出回路（物理量検出手段）、３０は制御ユニット（制御手段，制御装置）、３１はサーミスタ（物理量検出手段）、３３は陽極電流検出回路（物理量検出手段）、３５はＣＰＵ、３７はＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換手段）を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段を備えてなる加熱調理器、及びアナログ／デジタル変換手段を備えてなる制御装置のアナログ／デジタル変換値補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電子レンジなどの加熱調理器にあっては、カレントトランスなどで検出した電流に基づいて加熱手段などの負荷の出力量制御（通断電制御を含む）や過電流保護制御を行うものが提供されており、また、これに加えて、電源電圧の変動を検出し、これにより加熱手段の出力をコントロールすることも行われている。しかしながら、従来の電流検出手段や電圧検出手段では、その検出電流や検出電圧が、回路定数の経時変化などにより変動することが避けられず、正確な検出動作が困難になるという事情があった。
【０００３】
近年、例えば電子レンジにおいては、調理スピードの向上を図るために、その加熱出力（高周波出力）を極力高めることが要望されている。この場合、家庭用配線のコンセント容量やブレーカ容量は１５Ａに設定されたものが一般的となっており、従って電子レンジの最大定格電流は、これを越えない範囲で極力大きな状態に設定することになる。但し、実際には、電子レンジの入力電流は、電源電圧の変動や周囲温度の変化などによって大小変動するという事情があるため、上記最大定格電流を、１５Ａに対し十分な余裕度を見込んだ値（例えば１３Ａ前後）に設定することが行われており、これが調理スピードの向上を阻害する原因の一つとなっていた。このような事情に対処するために、前記電流検出手段を通じて入力電流を検出し、その入力電流に余裕がある状態時には、加熱手段の出力をインバータ回路などを通じて増大させる制御を行うことが考えられる。しかしながら、前述したように電流検出手段により正確な電流検出動作が行うことが困難な状況下では、このような制御を行うことは非常に難しく、加熱出力を十分に高めることができないという事情があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
斯様な問題を解決するため、特開２００１−１５２６２では、製品出荷前の段階で、既知レベルの交流電流を電流検出用のカレントトランスに検出させた場合のＡ／Ｄ変換値、また、既知レベルの交流電圧を電圧検出用の降圧トランスの一次側に印加した場合のＡ／Ｄ変換値を夫々基準値として不揮発性メモリに記憶させておき、加熱調理中には、実際の交流電流，交流電圧の検出値を基準値に基づいて補正するようにした技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、既知レベルの交流電流または交流電圧を得るための元になる電源には商用交流電源を用いざるを得ない。商用交流電源は、電源事情によって電圧が変動したり、電源波形に歪みが生じたりする場合があり、また、周囲温度によってもばらつきが生じる。
【０００６】
更に、交流信号をマイクロコンピュータ（マイコン）等の制御回路で取り扱うためには直流に整流する必要があり、また、整流した直流電圧レベルがマイコンに対して入力可能である電圧範囲となるように調整を行う必要もある。従って、既知レベルの交流入力量は、そのように整流や調整を行う回路素子などの定数，特性のばらつきの影響も受けることになり、基準値の信頼性が十分に高いとは言えなかった。
【０００７】
加えて、近年、加熱調理器の制御回路には８ビットマイクロコンピュータが主流であり、Ａ／Ｄ変換も８ビットで行われている。一例として、加熱調理器の入力電流が１４．６Ａである場合に、検出されたアナログデータをＡ／Ｄ変換したデジタルデータが“１００”であるとすると、デジタルデータの１階調は
０．１４Ａの重みを持つ。従って、力率１００％で入力電圧が１００Ｖであるとした場合のマイクロコンピュータの電流読込み誤差は±０．０７Ａとなり、電力に換算すると±７Ｗとなってしまう。そして、近年の加熱調理器は高出力化の傾向にあることから、入力電流の最大値を一般家庭のブレーカ定格（例えば、１５Ａ）近くに設定するようになっている。斯様な事情から、電力制御をより高い精度で行うことが要望されている。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アナログ／デジタル変換値の補正をより高精度に行うことができる加熱調理器、及び制御装置のアナログ／デジタル変換値補正方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の加熱調理器は、食品を加熱する加熱手段と、
商用交流電源の影響を受けている状態で検出した物理量に基づくアナログデータを出力する物理量検出手段と、
この物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段によって出力されるデジタルデータに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、製品出荷前の段階で前記アナログ／デジタル変換手段の入力側に、商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合における実際のデジタル変換値を補正値として記憶可能に構成され、前記基準電圧発生装置により基準直流電圧を印加させることで記憶させた補正値に基づいて当該アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正することを特徴とする。
【００１０】
斯様に構成すれば、制御手段は、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段に商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値を補正値とするので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響が極力排除されるようになる。
【００１１】
そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、アナログ／デジタル変換手段において変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【００１２】
この場合、請求項２に記載したように、物理量検出手段を、加熱手段を駆動するために外部より印加される交流入力電圧，加熱手段たるマグネトロンの陽極電流，または、加熱された食品の温度を物理量として検出するように構成し、
基準直流電圧を、アナログ／デジタル変換手段における前記物理量検出手段の何れかに対応する入力ポートに印加するのが好ましい。
【００１３】
即ち、加熱調理器が電子レンジとして構成される場合に、制御手段は通常これらの物理量に基づいて加熱手段を制御するようになっている。従って、斯様に構成すれば、基準直流電圧をアナログ／デジタル変換手段の入力側に印加するために専用の入力ポートを設ける必要がなくなる。
【００１４】
また、請求項３に記載したように、加熱調理に関する情報を表示するための表示手段を備え、
制御手段を、補正値を得たことを記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値が得られていないと判断すると、前記表示手段にその旨を表示させるように構成すると良い。斯様に構成すれば、作業者は、各加熱調理器について制御手段に補正値を得させるための処理を既に実行させたか否かを容易に判断できる。
【００１５】
この場合、請求項４に記載したように、制御手段を、予め設定された上限値と下限値との間に補正値が入らなかった場合は当該補正値を記憶することを禁止すると共に、前記表示手段にその旨を表示させるように構成するのが好ましい。即ち、補正値が上限値と下限値とで規定される範囲を外れた値となった場合には、例えば外来ノイズが印加されるなどして電圧レベルが大幅に変動したようなケースが想定される。従って、斯様に構成すれば、制御手段に不適当な補正値を記憶させてしまうことが回避されると共に、作業者は、制御手段に補正値を得させるための処理を再度実行させることができる。
【００１６】
以上の場合において、請求項５に記載したように、物理量検出手段付近の温度を検出する温度検出手段を備え、
制御手段を、前記温度検出手段によって検出される温度と、物理量検出手段が有する温度特性に基づいて補正値を補正するように構成すると良い。即ち、物理量検出手段は、一般に、周囲の温度に応じて出力レベルが変動するような特性を有しているので、その特性に基づいて補正を行えば補正値の精度をより向上させることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載したように、加熱手段を複数備えて、制御手段を、前記複数の加熱手段の使用を切換えて制御することに基づく複数の加熱調理モードに応じて補正値を補正するように構成するのが好適である。即ち、複数の加熱手段を切換えて使用することで、例えばレンジ調理，オーブン調理，グリル調理などのように異なる加熱調理モードを実行する場合は負荷電流量が変化する。すると、その変化に基づいて物理量検出手段の出力特性も変化することがあるので、加熱調理モードに応じて補正値を補正すれば、補正精度を一層向上させることができる。
【００１８】
請求項７記載のアナログ／デジタル変換値補正方法は、商用交流電源の影響を受けている状態で検出した物理量に基づくアナログデータを出力する物理量検出手段と、この物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段によって出力されるデジタルデータに基づいて制御を行う制御手段とを備えてなる制御装置において、前記アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正する方法であって、
製品出荷前の段階で前記アナログ／デジタル変換手段の入力側に、商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧を印加し、その時に得られた実際のデジタル変換値を前記制御手段が補正値として記憶し、その補正値に基づいて当該アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正することを特徴とする。
【００１９】
斯様な方法によれば、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段の入力側に外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値が補正値となるので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響が極力排除されるようになる。
【００２０】
そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、アナログ／デジタル変換手段において変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【００２１】
この場合、請求項８に記載したように、アナログ／デジタル変換手段の入力側に基準直流電圧を印加して制御手段が補正値を得る場合に、制御装置の動作用電源を生成するため外部より与える交流電圧を１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとするのが好ましい。
【００２２】
即ち、制御装置の動作用電源（制御用電源）は通常５Ｖ程度であるため、当該電源を生成する場合には降圧トランスを用いて交流電源電圧を降圧させる必要がある。そして、交流電源電圧が変動すると降圧トランスによって降圧された電圧が変化するので、アナログ／デジタル変換手段において変換を行う際に基準となる電源電圧が変動して、補正値を正確に得ることが困難となってしまう。従って、制御装置に外部より与える交流電圧を定格に相当する１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとすれば、補正値を正確に得ることができる。
【００２３】
また、請求項９に記載したように、アナログ／デジタル変換手段の入力側に基準直流電圧を印加して制御手段が補正値を得る場合に、制御装置の入力電流を定格値に設定すると良い。例えば、制御装置の制御対象における負荷が変動することに伴って入力電流値が変化すると、アナログ／デジタル変換手段における基準電源電圧も変動する。従って、入力電流を定格値に設定することで補正値を正確に得ることができる。
【００２４】
以上の場合において、請求項１０に記載したように、アナログ／デジタル変換手段の入力側に印加する基準直流電圧を、当該アナログ／デジタル変換手段の最大出力階調に対して７０％〜１００％の値に設定するのが好ましい。即ち、基準直流電圧を、変換した出力階調の最大（１００％，８ビットであれば“２５５”）に近付けるように設定して補正値を求めれば、デジタルデータの１階調当たりの重みを小さくできるため制御手段の読込み誤差を小さくすることができる。しかしながら、例えば１００Ｖの商用交流電源は実際には８５Ｖ〜１１５Ｖの範囲で変動する可能性がある。
【００２５】
この場合、アナログ／デジタル変換手段の最大出力階調は、交流電源の変動範囲で最大を示す１１５Ｖに設定する必要がある。そして、１１５Ｖを基準とした場合の定格１００Ｖは最大出力階調の約８７％に相当し、変動範囲の最小値８５Ｖは最大出力階調の約７４％に相当する。従って、基準直流電圧を、最大出力階調に対して７０％〜１００％の値に設定すれば、デジタル変換値を飽和させることなく、適正な補正値を得ることができる。
【００２６】
また、請求項１１に記載したように、アナログ／デジタル変換手段に入力するアナログデータを、当該アナログ／デジタル変換手段の最大入力範囲に対して９０％以下の値に設定すると良い。即ち、入力するアナログデータのレベルを最大入力範囲に対して９０％〜１００％の値に設定した場合は、上述したように交流電源電圧が定格１００Ｖを超えて変動した場合にデジタル変換値が飽和するおそれがあり、また、場合によってはアナログ／デジタル変換手段が破壊されるおそれもある。従って、アナログデータを最大入力範囲に対して９０％以下の値に設定すれば、アナログ／デジタル変換を適正に行うことができる。
【００２７】
更に、請求項１２に記載したように、制御手段が補正値を得たことを記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値が得られていないと判断すると、表示手段にその旨を表示させると良い。斯様な方法によれば、作業者は、各加熱調理器について制御手段に補正値を得させるための処理を既に実行させたか否かを容易に判断できる。
【００２８】
また、請求項１３に記載したように、制御手段が、予め設定された上限値と下限値との間に補正値が入らなかった場合は当該補正値を記憶することを禁止すると共に、表示手段にその旨を表示させるのが好ましい。即ち、補正値が上限値と下限値とで規定される範囲を外れた値となった場合には、例えば外来ノイズが印加されるなどして電圧レベルが大幅に変動したようなケースが想定される。従って、斯様な方法によれば、制御手段に不適当な補正値を記憶させてしまうことが回避されると共に、作業者は、制御手段に補正値を得させるための処理を再度実行させることができる。
【００２９】
加えて、請求項１４に記載したように、制御手段が、物理量検出手段が有する温度特性に基づいて補正値を補正すると良い。即ち、物理量検出手段は、一般に、周囲の温度に応じて出力レベルが変動するような特性を有しているので、その特性に基づいて補正を行えば補正値の精度をより向上させることができる。
【００３０】
更にまた、請求項１５に記載したように、制御手段が、負荷電流値が異なる複数の制御モードに基づいて補正値を補正するのが好適である。即ち、負荷電流値の変化に基づいて物理量検出手段の出力特性も変化することがあるので、異なる制御モードに応じて補正値を補正すれば、補正精度を一層向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をオーブン機能付電子レンジに適用した第１実施例について図１乃至図３を参照して説明する。まず、電子レンジの概略的な外観を示す図３において、キャビネット１は前面が開口した矩形箱状をなすものであり、その内部に前面が開口した矩形容器状の調理室２が形成されていると共に、前面部に調理室２の開口部を開閉するためのドア３が回動可能に装着されている。
【００３２】
キャビネット１内には、調理室２の側方に隣接して機械室（図示せず）が形成されており、機械室内には、後述するマグネトロン（加熱手段に相当：図１に符号２５を付して示す）及びその駆動のための電源装置（図１に符号２４を付して示す）などが収納されている。キャビネット１における機械室の前面側位置には操作パネル４が設けられており、この操作パネル４には、調理開始用のスタートスイッチ５、複数種類の調理メニューに対応した自動調理スイッチ６、調理時間を設定するための時間設定ダイヤル７、調理情報や時間情報などを表示するためのＬＥＤパネル８が配設されている。
【００３３】
調理室２内の天井部には、オーブン調理及びグリル調理用の上ヒータ（加熱手段）９Ｕが設けられており、調理室２内の底部側には下ヒータ（加熱手段）９Ｌ（図１参照）が設けられている。また、調理室２内の底部には円形状の回転板１０が設けられている。この回転板１０は、例えば鋼板のような導電材料の表面にほうろう処理を施したもので、特にレンジ調理時には、回転板１０上に円形状の調理皿（図示せず）が載置される構成となっている。尚、この調理皿は、ガラスやセラミックなどのようなマイクロ波透過材料により形成される。
【００３４】
図１には、電子レンジの電気的構成が概略的に示されており、以下これについて説明する。
図１において、一対の電源線１１、１２間には、商用交流電源１３から後述するスイッチやリレーなどを介して所定周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の交流電圧が供給されるようになっている。両電源線１１、１２間には、降圧トランス１４の一次巻線１４ａが接続されている。
【００３５】
一方の電源線１１は、メインリレースイッチ１５を介して電源線１１ａに接続され、他方の電源線１２は、ドア３の閉鎖時にオンするドアスイッチ１６及び１７を直列に介して電源線１２ａに接続されている。また、上記ドアスイッチ１６及び１７の共通接続点と電源線１２との間には、ショートスイッチとして機能するドアスイッチ（モニタスイッチ）１８が接続されており、このドアスイッチ１８は、ドア３の開放時にオンする構成となっている。
【００３６】
電源線１１ａ、１２ａ間には、調理室２内を照明するための庫内灯１９、回転板１０駆動用のモータ２０及びリレースイッチ２１の直列回路、ヒータ９Ｕ及びリレースイッチ２２並びにヒータ９Ｌ及びリレースイッチ２３の直列回路がそれぞれ接続されている。
電源線１１ａ、１２ａ間に接続された電源装置２４は、マグネトロン２５に共振用電源を与えるためのもので、具体的には図示しないが、整流平滑回路、インバータ回路、昇圧トランス、高圧コンデンサ、高圧ダイオードなどを備えた周知構成のものである。
【００３７】
電源線１２には、カレントトランス（物理量検出手段）２６が設けられており、このカレントトランス２６の二次側出力は電流検出回路（物理量検出手段）２７に与えられるようになっている。また、前記降圧トランス１４の二次巻線１４ｂには、定電圧電源回路２８、電圧検出回路（物理量検出手段）２９が接続されている。
【００３８】
電流検出回路２７は、カレントトランス２６の二次側出力を全波整流するための整流回路２７ａと、この整流回路２７ａの出力端に接続された充電用の抵抗２７ｂ及びコンデンサ２７ｃの直列回路（積分回路）と、この直列回路と並列接続された放電用の抵抗２７ｄを備えた構成となっている。従って、電流検出回路２７においては、コンデンサ２７ｃの両端に、商用交流電源１３からの入力電流値に応じた電圧レベルの電流検出信号Ｉinが現れるものであり、その電流検出信号Ｉinは制御ユニット（マイクロコンピュータ，制御手段）３０に与えられる構成となっている。
【００３９】
定電圧電源回路２８は、二次巻線１４ｂを通じて与えられる交流電流を全波整流するセンタタップ形式の整流回路２８ａと、その整流出力を平滑するコンデンサ２８ｂと、その平滑出力を受ける定電圧回路（レギュレータ）２８ｃを備えたもので、その出力を制御用電源として制御ユニット３０に与えると共に、電源端子＋ＶDDを通じて他の回路要素に与える構成となっている。
【００４０】
電圧検出回路２９は、二次巻線１４ｂの両端にアノードが接続されたダイオード２９ａ及び２９ｂと、これらダイオード２９ａ及び２９ｂのカソードとグランドとの間に接続された抵抗２９ｃと、この抵抗２９ｃと並列に接続された比較的大きな抵抗値の抵抗２９ｄ及び２９ｅの直列回路と、抵抗２９ｅと並列に接続されたコンデンサ２９ｆとを備えた構成となっている。このように構成された電圧検出回路２９においては、抵抗２９ｄ及び２９ｅの共通接続点に商用交流電源１３からの入力電圧値に応じた電圧レベルの電圧検出信号Ｖinが現れるものであり、その電圧検出信号Ｖinは制御ユニット３０に与えられる。
【００４１】
サーミスタ（物理量検出手段）３１は、庫内（調理室２）温度を検知用するために配置されたもので、その検出温度に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｖtaを制御ユニット３０に与えるようになっている。また、赤外線センサ３２は、加熱調理が行われている場合に調理室２内部に収納された食品の温度を検出するものであり、その検出温度に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｖtfを制御ユニット３０に与えるようになっている。
【００４２】
陽極電流検出回路（物理量検出手段）３３は、制御ユニット３０がマグネトロン２５の陽極電流を検出するために設けられており、検出線に直列に介挿された抵抗３３ａ，制御ユニット３０の入力ポートとグランドとの間に接続された抵抗３３ｂ及びコンデンサ３３ｃとで構成されている。そして、コンデンサ３３ｃの両端には、マグネトロン２５の陽極電流レベルに応じた陽極電流検出信号ＩMin が現れ、その陽極電流検出信号ＩMin は制御ユニット３０に与えられる。
【００４３】
制御ユニット３０には、上述した電流検出信号Ｉin、電圧検出信号Ｖin、パルス信号Ｐｓ、温度検出信号Ｖｔの他に、前記スタートスイッチ５、自動調理スイッチ６、時間設定ダイヤル７などを含む操作手段３４からの操作信号が入力されるようになっている。
【００４４】
制御ユニット３０は、ＣＰＵ３５，メモリ３６，Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換手段）３７などで構成されている。メモリ３６は、ＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどで構成されており、そのメモリ３６には、製品出荷前の段階で後述する基準電流値及び基準電圧値が記憶されるようになっている。そして、制御ユニット３０のＣＰＵ３５は、上記入力信号、メモリ３６の記憶データ並びに予め設定されたプログラムなどに基づいて、メインリレースイッチ１５、リレースイッチ２１、２２、２３のオンオフ制御、前記ＬＥＤパネル８などを含む表示手段３８の制御、電源装置２４内の図示しないインバータ回路の動作制御などを行う構成となっている。尚、リレースイッチ１５、２１〜２３のオンオフ制御は、それらのリレーコイル（図示せず）の通断電をリレー駆動回路３９を通じて制御することにより行われる。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器３７は、電流検出回路２７、電圧検出回路２９、サーミスタ３１、赤外線センサ３２及び陽極電流検出回路３３からの各検出信号Ｖin，Ｉin，Ｖfa，Ｖft，ＩMin を８ビットデータにＡ／Ｄ変換してＣＰＵ３５に出力するようになっている。また、これらの検出信号（アナログデータ）は、Ａ／Ｄ変換器３７の入力側を各ポートに順次切換えることで読み込むようになっている。
【００４６】
さて、制御ユニット３０は、特に、マグネトロン２５によるレンジ調理時において、電流検出回路２７からの電流検出信号Ｉinにより示される入力電流値及び電圧検出回路２９からの電圧検出信号Ｖinにより示される入力電圧値に基づいてマグネトロン２５の出力をインバータ回路を通じて増減させる制御を行うようになっている。この場合、制御ユニット３０は、電流検出回路２７からの電流検出信号Ｉinにより示される入力電流値及び電圧検出回路２９からの電圧検出信号Ｖinにより示される入力電圧値を、メモリ３６の記憶データ、サーミスタ３１からの温度検出信号Ｖtaに基づいて補正しながら算出するようになっている。
【００４７】
また、制御ユニット３０は、Ａ／Ｄ変換器３７におけるＡ／Ｄ変換が精度良く行われるようにするため、後述する補正処理を行うようになっている。即ち、Ａ／Ｄ変換は、Ａ／Ｄ変換器３７に供給されている電源＋ＶDDの電圧を基準として行うため、その基準となる電圧が変動するとデジタルデータの１階調（１ステップ）当たりの重みが変化する。従って、電源電圧の変動を打ち消すように補正処理を行う。
【００４８】
次に、本実施例の作用について図２をも参照して説明する。図２は、制御ユニット３０のＣＰＵ３５が実行するＡ／Ｄ変換の補正値設定ルーチン（補正処理）の内容を示すフローチャートである。ＣＰＵ３５は、電源が投入されて起動した時に、例えば操作手段３４において予め定められている特殊な操作パターンが行われていることを検出すると、通常の電子レンジとしての動作とは別個の補正値設定ルーチンを実行するようになっている。尚、補正処理は、電子レンジの出荷前の段階で、製造ラインにおいて行われる。
【００４９】
先ず、ＣＰＵ３５は、メモリ３６の所定領域を読み出して、補正値設定フラグがセットされているか否かを判断する（ステップＳ１）。補正値設定フラグは、ＣＰＵ３５が、後述するように補正値を設定する処理を行ったことを記憶させるためメモリ３６にセットするフラグである。補正値設定フラグがセットされていれば（「ＹＥＳ」）、補正値が設定済みであることを表示手段３８に表示させて処理を終了する（ステップＳ２）。
【００５０】
一方、ステップＳ１において補正値設定フラグがセットされていなければ（「ＮＯ」）、補正値が未設定であることを表示手段３８に表示させると（ステップＳ３）、作業者によって補正値の設定処理が開始されるまで待機する（ステップＳ４）。
【００５１】
ここで、作業者は、陽極電流検出回路３３における陽極電流の検出ポイントＡに、外部の図示しない基準電圧発生装置のプローブを接続して基準電圧（基準直流電圧）Ｖref ＝３．９１６Ｖを印加する。この基準電圧Ｖref は、８ビットのＡ／Ｄ変換器３７に供給されている電源電圧が５Ｖである場合に、デジタルデータ値が“２００”に変換されるアナログデータである。これは、Ａ／Ｄ変換器３７の最大出力データ値“２５５”に対して約７８％に相当するが、この値の選択は以下の理由に基づく。
【００５２】
即ち、基準電圧Ｖref を、変換される出力データの最大値付近に設定して補正値Ｂを求めれば、データの１階調当たりの重みが小さくなるため読込み誤差を小さくすることができる。ところが、１００Ｖの商用交流電源１３は実際には８５Ｖ〜１１５Ｖの範囲で変動する可能性があるため、Ａ／Ｄ変換器３７の最大出力階調は変動範囲の最大である１１５Ｖに合わせて設定する必要がある。すると、その場合の定格１００Ｖは最大出力階調の約８７％に相当し、変動範囲の最小値８５Ｖは最大出力階調の約７４％に相当する。従って、基準電圧Ｖref を最大出力データ値の７８％に設定すれば、デジタル変換値を飽和させることなく適正な補正値Ｂが得られる。
【００５３】
更に、基準電圧Ｖref に限らず、通常の調理動作時においてもＡ／Ｄ変換器３７に入力するアナログデータをその最大入力範囲に対して６０％〜９０％の値に設定するように調整する。即ち、入力範囲を上限付近に設定すると、交流電源電圧が定格１００Ｖを超えて変動した場合にデジタル変換値が飽和するおそれがあり、また、場合によってはＡ／Ｄ変換器３７（制御ユニット３０）が破壊されるおそれもある。従って、斯様に設定すれば、Ａ／Ｄ変換を適正に行うことができる。
【００５４】
また、この時作業者は、電子レンジに対して商用交流電源１３に代わる図示しない交流安定化電源を接続して、電子レンジに供給される交流電源が正確に１００Ｖ（２００Ｖ機器であれば２００Ｖ），５０Ｈｚ／６０Ｈｚを示す状態にする。即ち、制御ユニット３０に電源＋ＶDDを供給する定電圧電源回路２８は、降圧トランス１４を介して電源を生成しているため、その一次側における交流電圧の変動の影響を受けるおそれがあるからである。同様に、定電圧電源回路２８は、負荷電流が変動した場合の電源電圧がばらつくおそれがあるため、極力定格入力に相当する負荷状態となるように電子レンジを動作させた状態にする。
【００５５】
以上のように準備を行うと、作業者は、操作手段３４を操作して補正値の設定を開始させる（ステップＳ４，「ＹＥＳ」）。すると、ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３７によって陽極電流検出回路３３の入力ポートに与えられている基準電圧Ｖref の変換値を、補正値Ｂとして読み込む（ステップＳ５）。即ち、補正値Ｂは電源＋ＶDDの電圧が５Ｖであれば基準データ値“２００”に一致するが、電圧が５Ｖよりも高い場合は値は“２００”よりも小さくなり、電圧が５Ｖよりも低い場合は値は“２００”よりも大きくなる。従って、基準値“２００”と補正値Ｂとの比に基づいてＡ／Ｄ変換値を補正することができる。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ３５は、読み込んだ補正値Ｂが下限値ＬTH以上であるか（ステップＳ６）、または上限値ＨTH以下であるか（ステップＳ７）否かを判断する。そして、ＬTH≦Ｂ≦ＨTH，の関係にある場合は（何れも「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ３５は補正値Ｂをメモリ３６の所定領域に書込み（ステップＳ８）、補正値設定フラグをセットすると（ステップＳ９）処理を終了する。
【００５７】
ここで、下限値ＬTHは、例えばデータ値“２００”の９０％である“１８０”，上限値ＨTHはデータ値“２００”の１１０％である“２２０”などに設定されている。即ち、ＣＰＵ３５がステップＳ５において読み込まれる補正値Ｂは、通常は基準値“２００”から大きくかけ離れることは有り得ない。従って、補正値Ｂが下限値ＬTHを下回ったり上限値ＨTHを上回ったりした場合には、例えば外来ノイズが印加されるなどしてデータが正常に読み込まれなかったような状況が想定される。
【００５８】
従って、補正値Ｂが下限値ＬTHを下回った場合（ステップＳ６，「ＮＯ」）、或いは、上限値ＨTHを上回った場合（ステップＳ７，「ＮＯ」）には、夫々その旨の表示を表示手段３８に行わせた後、ステップＳ４に移行して再度補正値の設定処理を開始させるようにする。
【００５９】
そして、制御ユニット３０は、例えば通常のレンジ調理動作中において、電流検出回路２７を通じて検出した入力電流に余裕がある状態時、並びに電圧検出回路２９を通じて検出した入力電圧（電源電圧）が低下した状態時には、マグネトロン２５の出力をインバータ回路を通じて所定レベルまで増大させる制御を上記検出入力電流及び検出入力電圧に基づいて行い、以て全体の入力電流が１５Ａ（家庭用配線のコンセント容量やブレーカ容量に対応）を越えない範囲でマグネトロン２５の出力（ひいては調理スピード）を最大限に高めるようにしている。
【００６０】
また、制御ユニット３０は、陽極電流検出回路３３を介してマグネトロン２５の陽極電流を参照して、マグネトロン２５の起動時における出力制御を行うようになっている。
【００６１】
この時、ＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３７を介して読み込んだ入力電流や入力電圧の検出値（デジタルデータ）をINPUT とすると補正値Ｂを用いて補正を行い、補正データ値をINPUT ′とする。即ち、次式によって補正を行う。
INPUT ′＝INPUT ×（２００／Ｂ）
このようにして補正されたデータ値INPUT ′は、検出値INPUT を読み込んだ時に電源＋ＶDDの電圧が５Ｖを示さなかったとしても、当該電圧が５Ｖを示す場合の重みによってデータ値を評価することが可能となる。従って、入力電流や入力電圧をより高い精度で読み込むことができる。
【００６２】
以上のように本実施例によれば、電子レンジの動作を制御する制御ユニット３０を構成するＣＰＵ３５は、Ａ／Ｄ変換器３７に基準電圧Ｖref が印加された場合のデジタル変換値を補正値Ｂとするので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源１３における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響を極力排除することができる。そして、得られた補正値Ｂに基づいてＡ／Ｄ変換器３７が変換するデジタルデータを補正するので、Ａ／Ｄ変換器３７において変換を行う際に基準となる電源＋ＶDDの電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【００６３】
従って、回路定数の経時変化などにより電流検出回路２７，電圧検出回路２９が検出する入力電流値や入力電圧値がばらつくような状況になった場合でも、上記のような補正処理によって、電流検出回路２７及び電圧検出回路２９による検出精度が高められることになり、それらの検出電流及び検出電圧に基づいた制御、つまり、全体の入力電流が上限値である１５Ａを越えない範囲（例えば、１４．６Ａ±０．２Ａの範囲）でマグネトロン２５の出力を最大限に高める制御を安定した状態で行うことが可能になる。要するに、全体の入力電流が制約された状況下でも調理スピードの向上を実現できるようになる。
【００６４】
また、本実施例によれば、基準電圧Ｖref を、Ａ／Ｄ変換器３７における陽極電流検出回路３３に対応する入力ポートに印加するようにしたので、基準電圧Ｖref をＡ／Ｄ変換器３７に印加するために専用の入力ポートを設ける必要がなくなる。そして、ＣＰＵ３５は、補正値Ｂを得たことをメモリ３６に記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値Ｂが得られていないと判断すると、表示手段３８にその旨を表示させるので、作業者は、各電子レンジついてＣＰＵ３５に補正値Ｂを得させるための処理を既に実行させたか否かを容易に判断できる。
【００６５】
更に、ＣＰＵ３５は、予め設定された上限値ＨTHと下限値ＬTHとの間に補正値Ｂが入らなかった場合は当該補正値Ｂをメモリ３６に記憶させずに、表示手段３８にその旨を表示させるので、ＣＰＵ３５に不適当な補正値を記憶させてしまうことを回避できると共に、作業者は、ＣＰＵ３５に補正値を得させるための処理を再度実行させることができる。
【００６６】
また、ＣＰＵ３５が補正値Ｂを得る場合に、電子レンジに外部より与える交流電圧を１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとし、また、入力電流をも定格値に設定したので、降圧トランス１４によって降圧された電圧を極力一定にして補正値をより正確に得ることができる。
【００６７】
そして、基準電圧Ｖref を、その変換データ値が当該Ａ／Ｄ変換器３７の最大出力階調“２５６”に対して約７８％の値に相当する“２００”に設定したので、商用交流電源１３が最大限に変動した場合でも、デジタル変換値を飽和させることなく適正な補正値Ｂを得ることができる。また、Ａ／Ｄ変換器３７に入力するアナログデータを、当該Ａ／Ｄ変換器３７の最大入力範囲に対して６０％〜９０％の値に設定するので、Ａ／Ｄ変換を適正に行うことができる。
【００６８】
図４乃至図６は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例の構成は基本的に第１実施例と同様であり、ＣＰＵ３５によるソフトウエア的な処理が異なっている。即ち、図２相当図である図４において、ＣＰＵ３５は、ステップＳ５の実行後に、サーミスタ３１により検出される庫内温度から、カレントトランス２６の雰囲気温度ＴCT0 を推定検知すると（ステップＳ１２）、次のステップＳ６を実行する。また、ステップＳ８の実行後には、ステップＳ１２で検知した雰囲気温度ＴCT0 をメモリ３６に書き込むようになっている（ステップＳ１３）。
【００６９】
ここで、カレントトランス２６にあっては、図６に示すように、雰囲気温度の高低に応じて出力が変動するという事情がある。例えば、雰囲気温度が２０℃である場合を基準とすると、−２０℃の場合で−３％、６０℃の場合は−１％出力が変化する。このような温度特性を考慮して補正値Ｂの補償を行う。
【００７０】
図５は、ＣＰＵ３５がカレントトランス２６により検出される入力電流のＡ／Ｄ変換処理を行う場合の制御内容を示すフローチャートである。メモリ３６には、図６に示すようなカレントトランス２６の温度特性がテーブルとして記憶されている。ＣＰＵ３５は、先ず、ステップＳ１２と同様に、サーミスタ３１により検出される庫内温度からカレントトランス２６の雰囲気温度ＴCT1 を推定検知すると（ステップＡ１）、ステップＳ１３でメモリ３６に記憶させた補正処理時の雰囲気温度ＴCT0 を読み出す（ステップＡ２）。
【００７１】
続いて、メモリ３６より雰囲気温度ＴCT0 に応じた温度特性を読み出すと、ステップＡ１で検知した雰囲気温度ＴCT1 に基づいて、補正値Ｂの補正係数αを決定する（ステップＡ３）。補正係数αは、温度特性によるカレントトランス２６の出力が変化する割合に応じて決定する。
【００７２】
次に、ＣＰＵ３５は、メモリ３６より補正値Ｂを読み出し（ステップＡ４）、Ａ／Ｄ変換器３７を介してカレントトランス２６によって検出された入力電流のＡ／Ｄ変換データINPUT を読み出す（ステップＡ５）。そして、ステップＡ６において、データINPUT の補正処理を次式によって行う。
INPUT ′＝INPUT ×（２００／（α・Ｂ））
そして、Ａ／Ｄ変換処理を終了する。
【００７３】
以上のように第２実施例によれば、ＣＰＵ３５は、サーミスタ３１によって検出される庫内温度からカレントトランス２６付近の温度ＴCT1 を検出し、その温度ＴCT1 と、カレントトランス２６が有する温度特性に基づいてＡ／Ｄ変換データの補正値Ｂを補正するようにした。従って、カレントトランス２６が有する温度特性を打ち消すようにしてＡ／Ｄ変換データの補正をより高精度に行うことができ、カレントトランス２６により検出される入力電流値が、周囲の雰囲気温度の変化に起因して不正確になる事態を未然に防止できるようになる。その結果、例えば、マグネトロン３０の出力制御等をさらに安定した状態で行い得るようになる。
【００７４】
図７及び図８は本発明の第３実施例を示すものであり、第１，第２実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第３実施例の構成は基本的に第１実施例と同様であり、ＣＰＵ３５によるソフトウエア的な処理が異なっている。
【００７５】
図５相当図である図７において（ただし、第３実施例では入力電流値のＡ／Ｄ変換に限らない）、ＣＰＵ３５は、先ず、現在の動作状態（制御モード）を判定する（ステップＢ１）。ここでの動作状態は、例えば「待機」、「レンジ」、「グリル」、「オーブン」の４つであるとする。
【００７６】
即ち、図８に一例を示すように、これら４つの動作状態によって機器の消費電流が変化するため、降圧トランス１４の出力電圧も変化する。例えば、消費電流が最も少ない状態「待機」では、降圧トランス１４の出力電圧は１７．０Ｖ，ＣＰＵ３５がＡ／Ｄ変換器３７を介して検出する電圧検出回路２９の出力電圧は４．１Ｖであり、消費電流が最も多い状態「オーブン」では、降圧トランス１４の出力電圧は１２．８Ｖ，ＣＰＵ３５が検出する出力電圧は３．１Ｖとなる。
このように、動作状態に応じてＣＰＵ３５の検出電圧は大きく変化するため、動作状態に応じてＡ／Ｄ変換データの補正値Ｂを補償する。
【００７７】
図７において、ＣＰＵ３５は、上述のようにステップＢ１で現在の動作状態が何れであるかを判定すると、その動作状態に基づいて補正値Ｂの補正係数βを決定する（ステップＢ２）。補正係数βは、例えば、補正値Ｂの設定処理が状態「レンジ」で行われたとすると、状態「レンジ」を基準とした場合に現在の動作状態で検出電圧が変化する割合に応じて決定する。
【００７８】
次に、ＣＰＵ３５は、メモリ３６より補正値Ｂを読み出し（ステップＢ３）、Ａ／Ｄ変換器３７を介してＡ／Ｄ変換データINPUT を読み出す（ステップＢ４）。そして、ステップＢ５において、データINPUT の補正処理を次式によって行う。
INPUT ′＝INPUT ×（２００／（β・Ｂ））
そして、Ａ／Ｄ変換処理を終了する。
【００７９】
以上のように第３実施例によれば、ＣＰＵ３５は、負荷電流値が異なる複数の動作状態に基づいてＡ／Ｄ変換データの補正値Ｂを補正するようにしたので、負荷電流値の変化に基づいて電圧検出回路２９の出力特性が変化する場合でも、補正精度を一層向上させることができる。
【００８０】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
基準電圧Ｖref は、デジタルデータ値“２００”に対応する電圧に限らず、Ａ／Ｄ変換レンジ内で適当に設定すれば良い。また、アナログ／デジタル変換手段のビット数は８ビットに限ることなく，１２ビットや１６ビットなどでも良い。基準電圧Ｖref は、陽極電流検出回路３３の入力ポートに限ることなく、他の入力ポートに印加しても良い。また、基準電圧印加用の専用入力ポートを設けても良い。
【００８１】
第１実施例において、補正値が未設定ある場合に表示手段３８に表示を行わせる処理は必要に応じて行えば良い。また、補正値が上限，下限の範囲を超えた場合に設定をやり直す処理についても、必要に応じて行えば良い。
第２実施例の処理を、降圧トランス１４の電圧を検出する電圧検出回路２９に適用しても良い。
第２実施例と第３実施例とを同時に行っても良い。
電子レンジに限ることなく、その他誘導加熱調理器等に適用しても良い。また、加熱調理器に限らず、アナログ／デジタル変換手段を有してデータのＡ／Ｄ変換を行う制御装置であれば広く適用が可能である。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の加熱調理器によれば、制御手段は、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段の入力側に商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値を補正値とするので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響を極力排除することができる。そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができる。従って、補正をより高精度に行うことが可能となり、加熱調理の制御を正確に行うことができる。
【００８３】
また、本発明のアナログ／デジタル変換値補正方法によれば、製品出荷前の段階でアナログ／デジタル変換手段の入力側に商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合のデジタル変換値が補正値となるので、従来とは異なり、直流電圧を基準として得られる値を補正値とすることができ、商用交流電源における変動，歪みの影響や、整流や電圧範囲を調整するための回路素子のばらつきの影響が極力排除されるようになる。そして、得られた補正値に基づいてアナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正すれば、変換を行う際に基準となる電源電圧が変動した場合でもその変動を実質的にキャンセルすることができ、補正をより高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をオーブン機能付電子レンジに適用した第１実施例であり、電子レンジの電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】制御ユニットのＣＰＵが実行するＡ／Ｄ変換の補正値設定ルーチン（補正処理）の内容を示すフローチャート
【図３】電子レンジの概略的な外観を示す図
【図４】本発明の第２実施例を示す図２相当図
【図５】ＣＰＵがカレントトランスにより検出される入力電流のＡ／Ｄ変換処理を行う場合の制御内容を示すフローチャート
【図６】カレントトランスの温度特性を示す図
【図７】本発明の第３施例を示す図５相当図
【図８】電子レンジの動作状態に応じた、降圧トランスの出力電圧及びＣＰＵの検出電圧の変化を示す図
【符号の説明】
９Ｕは上ヒータ（加熱手段）、９Ｌは下ヒータ（加熱手段）、２５はマグネトロン（加熱手段）、２６はカレントトランス（物理量検出手段）、２７は電流検出回路（物理量検出手段）、２９は電圧検出回路（物理量検出手段）、３０は制御ユニット（制御手段，制御装置）、３１はサーミスタ（物理量検出手段）、３３は陽極電流検出回路（物理量検出手段）、３５はＣＰＵ、３７はＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換手段）を示す。
Claims (15)
- 食品を加熱する加熱手段と、
商用交流電源の影響を受けている状態で検出した物理量に基づくアナログデータを出力する物理量検出手段と、
この物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、
このアナログ／デジタル変換手段によって出力されるデジタルデータに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、製品出荷前の段階で前記アナログ／デジタル変換手段の入力側に、商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧が印加された場合における実際のデジタル変換値を補正値として記憶可能に構成され、前記基準電圧発生装置により基準直流電圧を印加させることで記憶させた補正値に基づいて当該アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正することを特徴とする加熱調理器。 - 物理量検出手段は、加熱手段を駆動するために外部より印加される交流入力電圧，加熱手段たるマグネトロンの陽極電流，または、加熱された食品の温度を物理量として検出するように構成され、
基準直流電圧は、アナログ／デジタル変換手段における前記物理量検出手段の何れかに対応する入力ポートに印加されることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。 - 加熱調理に関する情報を表示するための表示手段を備え、
制御手段は、補正値を得たことを記憶させると共に、電源が投入された場合に補正値が得られていないと判断すると、前記表示手段にその旨を表示させることを特徴とする請求項１または２記載の加熱調理器。 - 制御手段は、予め設定された上限値と下限値との間に補正値が入らなかった場合は、当該補正値を記憶することを禁止すると共に、前記表示手段にその旨を表示させることを特徴とする請求項３記載の加熱調理器。
- 物理量検出手段付近の温度を検出する温度検出手段を備え、 制御手段は、前記温度検出手段によって検出される温度と、前記物理量検出手段が有する温度特性とに基づいて補正値を補正することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の加熱調理器。
- 加熱手段を複数備え、
制御手段は、前記複数の加熱手段の使用を切換えて制御することに基づく複数の加熱調理モードに応じて補正値を補正することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の加熱調理器。 - 商用交流電源の影響を受けている状態で検出した物理量に基づくアナログデータを出力する物理量検出手段と、この物理量検出手段によって出力されるアナログデータをデジタルデータに変換して出力するアナログ／デジタル変換手段と、このアナログ／デジタル変換手段によって出力されるデジタルデータに基づいて制御を行う制御手段とを備えてなる制御装置において、前記アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正する方法であって、
製品出荷前の段階で前記アナログ／デジタル変換手段の入力側に、商用交流電源の影響を受けない外部の基準電圧発生装置より供給される基準直流電圧を印加し、その時に得られた実際のデジタル変換値を前記制御手段が補正値として記憶し、その補正値に基づいて当該アナログ／デジタル変換手段が変換するデジタルデータを補正することを特徴とするアナログ／デジタル変換値補正方法。 - アナログ／デジタル変換手段の入力側に基準直流電圧を印加して制御手段が補正値を得る場合に、制御装置の動作用電源を生成するために外部より与える交流電圧を、１００Ｖまたは２００Ｖ，交流周波数を５０Ｈｚまたは６０Ｈｚとすることを特徴とする請求項７記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- アナログ／デジタル変換手段の入力側に基準直流電圧を印加して制御手段が補正値を得る場合に、制御装置の入力電流を定格値に設定することを特徴とする請求項７または８記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- アナログ／デジタル変換手段の入力側に印加する基準直流電圧を、当該アナログ／デジタル変換手段の最大出力階調に対して７０％〜１００％の値に設定することを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- アナログ／デジタル変換手段に入力するアナログデータを、当該アナログ／デジタル変換手段の最大入力範囲に対して９０％以下の値に設定することを特徴とする請求項７乃至１０の何れかに記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- 補正値を得たことを制御手段が記憶すると共に、電源が投入された場合に補正値が得られていないと判断すると、表示手段にその旨を表示させることを特徴とする請求項７乃至１１の何れかに記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- 予め設定された上限値と下限値との間に補正値が入らなかった場合は制御手段が当該補正値を記憶することを禁止すると共に、表示手段にその旨を表示させることを特徴とする請求項７乃至１２の何れかに記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- 物理量検出手段が有する温度特性に基づいて、制御手段が補正値を補正することを特徴とする請求項７乃至１３の何れかに記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
- 負荷電流値が異なる複数の制御モードに基づいて、制御手段が補正値を補正することを特徴とする請求項７乃至１４の何れかに記載のアナログ／デジタル変換値補正方法。
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