JPH05203161A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光ダイオードとフォトトランジスタの品質
にばらつきがあっても、その影響を受けずに被加熱物の
大きさ等を精度良く検出する。 【構成】 フォトトランジスタ１０のエミッタ側に例え
ば３個の負荷抵抗Ｒ１〜Ｒ３を並列に接続し、各負荷抵
抗Ｒ１〜Ｒ３をマイクロコンピュータ１３の出力ポート
ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３に接続する。そして、出力ポートＯ
ＵＴ１〜ＯＵＴ３の出力を切り換えて、負荷抵抗Ｒ１〜
Ｒ３を選択的に有効化することによりフォトトランジス
タ１０の負荷抵抗（受光感度）を調整して、フォトトラ
ンジスタ１０の出力状態を適正に調整する。この調整デ
ータを不揮発性メモリ１７に記憶しておき、以後、この
記憶データに基づいてフォトトランジスタ１０の受光感
度の調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱調理室内に収容し
た被加熱物の大きさ等を発光素子と受光素子により検出
する機能を備えた加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の加熱調理器は、加熱
調理室の一方の側壁に複数個の発光素子を設け、他方の
側壁に上記各発光素子と対向する複数個の受光素子を設
け、各発光素子から発せられる光線が加熱調理室内の被
加熱物により遮られるか否かを各受光素子により検出す
ることで、被加熱物の大きさ等を検出する構成となって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のものでは、
発光素子・受光素子として、発光ダイオード・フォトト
ランジスタを用いるのが一般的である。ところが、実際
の製品では、発光ダイオードの発光強度にばらつきがあ
る上に、フォトトランジスタの受光感度にもばらつきが
あるため、フォトトランジスタの出力波形が例えば図４
に示すように大きくばらついてしまい、誤検知するおそ
れがあった。これを避けるために、発光ダイオードとフ
ォトトランジスタは、ばらつきの少ない高品質・高価格
のものを用いなければならず、部品コストが高くつくと
いう欠点があった。

【０００４】本発明はこの様な事情を考慮してなされた
もので、従ってその目的は、発光素子と受光素子の品質
にばらつきがあっても、その影響を受けずに被加熱物の
大きさ等を精度良く検出できると共に、部品コストも低
減できる加熱調理器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の加熱調理器は、
加熱調理室に発光素子と受光素子とを互いに対向するよ
うに設け、前記発光素子を発光させて前記受光素子の出
力信号を判別することにより加熱調理室内の被加熱物の
大きさ等を検出して加熱調理を制御する機能を備えたも
のにおいて、前記発光素子から発せられた光線を前記受
光素子に受光させたときの前記受光素子の出力状態を検
出する検出手段と、その検出値に基づいて前記受光素子
の受光感度（又は前記発光素子の発光強度）を調整して
受光素子の出力状態を適正に調整する調整手段と、その
調整データを記憶する記憶手段とを備え、この記憶手段
の記憶データに基づいて以後の受光素子の受光感度（又
は前記発光素子の発光強度）の調整を行うように構成し
たものである。

【０００６】

【作用】例えば、製品検査時等に、発光素子から発せら
れた光線を受光素子に受光させて、その受光素子の出力
状態を検出手段により検出する。この後、この検出値に
基づいて受光素子の受光感度（又は前記発光素子の発光
強度）を調整手段により自動的に調整して受光素子の出
力状態を適正に調整し、その調整データを記憶手段に記
憶しておく。そして、この記憶手段の記憶データに基づ
いて、以後の受光素子の受光感度（又は前記発光素子の
発光強度）の調整を行うことにより、受光時の受光素子
の出力状態を適正に調整する。このため、発光素子と受
光素子の品質にばらつきがあっても、その影響を受けず
に被加熱物の大きさ等が精度良く検出される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を電子レンジに適用した第１実
施例について図１乃至図４を参照して説明する。まず、
全体の機械的構成は、図２に示すように、電子レンジの
外箱１内に加熱調理室２が設けられ、この加熱調理室２
の底部に、被加熱物３を載置する回転皿４が設けられて
いる。そして、調理時には、加熱調理室２の外部に設け
られたマグネトロン（図示せず）を発振動作させて、被
加熱物３をレンジ加熱することになる。

【０００８】一方、加熱調理室２の右側方の電装品収納
空間５には、複数個の発光素子たる発光ダイオード６が
縦一列に配列されたプリント基板７が設けられ、加熱調
理室２の右側壁には、各発光ダイオード６の光を水平左
方向に透過させるための投光孔８が形成されている。こ
れに対応して、加熱調理室２の左側方の電装品収納空間
９には、複数個の受光素子たるフォトトランジスタ１０
が縦一列に配列されたプリント基板１１が設けられ、加
熱調理室２の左側壁には、前記各発光ダイオード６の光
をそれに対向する各フォトトランジスタ１０に導くため
の受光孔１２が形成されている。

【０００９】次に、電気的構成を図１に基づいて説明す
る。各対の発光ダイオード６とフォトトランジスタ１０
の駆動走査はマイクロコンピュータ１３により制御され
る。尚、図１では発光ダイオード６とフォトトランジス
タ１０は１対のみ図示されている。各発光ダイオード６
は、アノード側が直流電源端子ＶDDに接続され、カソー
ド側が負荷抵抗１４を介してトランジスタ１５のコレク
タ側に接続されている。このトランジスタ１５は、エミ
ッタ側がグラウンド端子に接続され、ベース側がマイク
ロコンピュータ１３の出力ポートＯＵＴ４に接続されて
いる。

【００１０】一方、各フォトトランジスタ１０は、コレ
クタ側が直流電源端子ＶDDに接続され、カソード側が信
号ライン１６を介してマイクロコンピュータ１３の入力
ポートＩＮ１に接続されている。更に、この信号ライン
１６の途中部とマイクロコンピュータ１３の出力ポート
ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３との間には、それぞれ抵抗値の異な
る負荷抵抗Ｒ１〜Ｒ３が接続されている。上記各出力ポ
ートＯＵＴ１〜ＯＵＴ３の前段には、スイッチ素子Ｓ１
〜Ｓ３が設けられ、そのオンにより負荷抵抗Ｒ１〜Ｒ３
をマイクロコンピュータ１３の内部のグラウンド端子に
導通させ、オフにより非導通の状態にするようになって
いる。

【００１１】このマイクロコンピュータ１３に内蔵され
ているＲＯＭ（図示せず）には、図３に示す制御プログ
ラムが記憶されている。この制御プログラムにより、マ
イクロコンピュータ１３は、発光ダイオード６から発せ
られた光線をフォトトランジスタ１０に受光させたとき
の発光ダイオード６の出力状態を検出する検出手段とし
て機能すると共に、その検出値に基づいてフォトトラン
ジスタ１０の負荷抵抗（受光感度）を調整してフォトト
ランジスタ１０の出力状態を適正に調整する調整手段と
しても機能する。更に、このマイクロコンピュータ１３
には、上述した調整のデータを記憶する記憶手段とし
て、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１７が設けられて
いる。

【００１２】以下、フォトトランジスタ１０の出力状態
を調整する方法を図３のフローチャートに従って具体的
に説明する。この調整は、例えば工場の製品検査工程で
作業者が次のようにして行う。まず、図３のプログラム
をスタートさせるために図示しない隠しスイッチ（ユー
ザーが触れないように隠されたスイッチ）を操作した
り、或は図示しない操作パネルのキーを特殊のパターン
で操作するいわゆる特殊操作を行う。この際、加熱調理
室２内には被加熱物や付属品を入れないのもとする。こ
れは、各発光ダイオード６から発せられた光線が各フォ
トトランジスタ１０に受光されるようにするためであ
る。

【００１３】上記操作により、図３のプログラムがスタ
ートすると、まず、マイクロコンピュータ１３の出力ポ
ートＯＵＴ１のスイッチ素子Ｓ１をオンさせて、フォト
トランジスタ１０の負荷抵抗Ｒ１〜Ｒ３のうちのＲ１の
みを有効化する（ステップＳ１）。この後、マイクロコ
ンピュータ１３の出力ポートＯＵＴ４からハイレベル信
号を出力してトランジスタ１５をオンさせることによ
り、発光ダイオード６を発光させて（ステップＳ２）、
その光をフォトトランジスタ１０に受光させる。これと
同期して、フォトトランジスタ１０の出力信号を入力ポ
ートＩＮ１から取り込む（ステップＳ３）。これによ
り、図４に示すように、フォトトランジスタ１０の出力
レベルが、発光ダイオード６の発光開始からオンレベル
ＶDDに達するまでの時間ｔを計測する（ステップＳ
４）。

【００１４】そして、この計測時間ｔを基準値Ｔ（例え
ば１４０μ秒）と比較し（ステップＳ５）、もし、ｔ＜
Ｔであれば、フォトトランジスタ１０の負荷抵抗（受光
感度）が適正であることを意味する。この場合には、ス
テップＳ５で「ＹＥＳ」と判断されて、ステップＳ６に
移行し、そのときの調整データである出力ポートＯＵＴ
１〜ＯＵＴ３の出力パターン（有効化する負荷抵抗の種
類）を不揮発性メモリ１７に記憶して（ステップＳ
６）、このプログラムを終了することになる。

【００１５】一方、ステップＳ５において「ＮＯ」の場
合、即ちｔ≧Ｔの場合には、フォトトランジスタ１０の
受光感度が弱すぎるので、その負荷抵抗を変更して（ス
テップＳ７）、ステップＳ２に戻り、上述した処理を繰
り返すことになる。尚、ステップＳ７における負荷抵抗
の変更の順序は、例えばＲ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ１＋Ｒ２
→Ｒ２＋Ｒ３→Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３とすれば良い。

【００１６】そして、ステップＳ２〜Ｓ７の処理の繰返
しにより、フォトトランジスタ１０の負荷抵抗（受光感
度）が適正に調整されれば、ｔ＜Ｔになって、ステップ
Ｓ５の判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ６に移行し
て、そのときの調整データである出力ポートＯＵＴ１〜
ＯＵＴ３の出力パターン（有効化する負荷抵抗の種類）
を不揮発性メモリ１７に記憶して、このプログラムを終
了することになる。

【００１７】尚、複数個の発光ダイオード６を同時に発
光させると、各発光ダイオード６の光が他の対のフォト
トランジスタ１０にも漏れて入射して、各フォトトラン
ジスタ１０の受光量が変動してしまうため、発光ダイオ
ード６を１個ずつ発光させて、それに相対するフォトト
ランジスタ１０の負荷抵抗を図３のプログラムで調整す
るという処理を繰り返すようにする。

【００１８】以上の様にしてフォトトランジスタ１０の
負荷抵抗（受光感度）が調整された製品を、ユーザーが
購入して使用する場合には、例えば、電源投入後にマイ
クロコンピュータ１３の出力ポートＯＵＴ１〜ＯＵＴ３
の出力状態を、自動的に不揮発性メモリ１７の記憶デー
タと同じ状態に設定する。これにより、フォトトランジ
スタ１０の負荷抵抗（受光感度）が工場の製品検査工程
で調整された状態と同じになって、受光時のフォトトラ
ンジスタ１０の出力状態が適正に調整される。

【００１９】この後、発光ダイオード６を発光させて、
加熱調理室２内の被加熱物３の大きさ等を検出して加熱
調理を制御するものであるが、上述したようにフォトト
ランジスタ１０の負荷抵抗（受光感度）が調整されてい
るため、発光ダイオード６とフォトトランジスタ１０の
品質にばらつきがあっても、その影響を受けずに被加熱
物３の大きさ等を精度良く検出することができる。しか
も、発光ダイオード６とフォトトランジスタ１０は、ば
らつきの少ない高品質・高価格のものを用いる必要がな
く、部品コストも低減できる。

【００２０】以上説明した第１実施例は、フォトトラン
ジスタ１０の負荷抵抗（受光感度）を調整することによ
り、フォトトランジスタ１０の出力状態を適正に調整す
るようにしたが、これとは逆に、図５及び図６に示す本
発明の第２実施例のように、発光ダイオード６の負荷抵
抗（発光強度）を調整することにより、フォトトランジ
スタ１０の出力状態を適正に調整するようにしても良
い。

【００２１】以下、この第２実施例について、前記第１
実施例と相違する点を重点的に説明する。発光ダイオー
ド６は、カソード側がグラウンド端子に接続され、アノ
ード側と直流電源端子ＶDDとの間に、例えば３組のＰＮ
Ｐ型のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３と負荷抵抗Ｒ１〜Ｒ
３の直列回路が並列に接続されている。この場合、各負
荷抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の大小関係はＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３
に設定されている。従って、各負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３を通って発光ダイオード６に流れる電流Ｉ１，Ｉ２，
Ｉ３（発光強度）の大小関係は、Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３とな
る。

【００２２】一方、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３のベ
ース側は、マイクロコンピュータ１３の出力ポートＡ，
Ｂ，Ｃに接続され、各出力ポートＡ，Ｂ，Ｃの出力がハ
イレベルのときに各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３はオフ
となり、各出力ポートＡ，Ｂ，Ｃの出力がローレベルに
反転したときに各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３はオンす
る。尚、フォトトランジスタ１０の負荷抵抗１８は従来
と同じくグラウンド端子に接続されている。

【００２３】斯かる第２実施例においても、調整の手順
（図６参照）は第１実施例（図３参照）と実質的に同じ
である。即ち、隠しスイッチ（図示せず）の操作又は操
作パネルのキー（図示せず）の特殊操作により、図６の
プログラムをスタートさせると、まず、マイクロコンピ
ュータ１３の出力ポートＡの出力のみをハイレベルから
ローレベルに反転させて、トランジスタＴｒ１のみをオ
ンさせ、発光ダイオード６の負荷抵抗をＲ１とする（ス
テップＳ１）。この後、発光ダイオード６を発光させ
（ステップＳ２）、これと同期して、フォトトランジス
タ１０の出力信号を入力ポートＩＮ１から取り込む（ス
テップＳ３）。

【００２４】これにより、フォトトランジスタ１０の出
力レベルが、発光ダイオード６の発光開始からオンレベ
ルＶDDに達するまでの時間ｔを計測して（ステップＳ
４）、その計測時間ｔを基準値Ｔ（例えば１４０μ秒）
と比較する（ステップＳ５）。もし、このステップＳ５
において「ＮＯ」の場合、即ちｔ≧Ｔの場合には、発光
ダイオード６の発光強度が弱すぎるので、その負荷抵抗
を変更して（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻り、上
述した処理を繰り返す。尚、ステップＳ７における負荷
抵抗の変更の順序は、例えばＲ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ１＋
Ｒ２→Ｒ２＋Ｒ３→Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３とすれば良い。

【００２５】そして、ステップＳ２〜Ｓ７の処理の繰返
しにより、発光ダイオード６の負荷抵抗（発光強度）が
適正に調整されれば、ｔ＜Ｔになって、ステップＳ５の
判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ６に移行して、そ
のときの調整データである出力ポートＡ〜Ｃの出力パタ
ーン（選択する負荷抵抗の種類）を不揮発性メモリ１７
に記憶して、このプログラムを終了することになる。

【００２６】以上説明した第２実施例においても、前述
した第１実施例と全く同様の効果を得ることができる。

【００２７】尚、第１実施例におけるフォトトランジス
タ１０の受光感度の調整や第２実施例における発光ダイ
オード６の発光強度の調整のための操作手順を例えば取
扱い説明書に記載しておけば、これらの調整を一般家庭
でも行うことができて、各素子の経年変化にも対処でき
る。

【００２８】また、各実施例では、発光素子として発光
ダイオード６を用いたが、例えば、発光ランプや半導体
レーザ等を用いても良い。一方、受光素子は、フォトト
ランジスタ１０の他、フォトダイオード等を用いても良
い。

【００２９】その他、本発明は、負荷抵抗Ｒ１〜Ｒ３の
数を適宜変更したり、電子レンジ以外の他の加熱調理器
にも適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、受光素子の受光感度（又は前記発光素子の発光強
度）を調整してその調整データを記憶しておき、その記
憶データに基づいて次回以降の受光素子の受光感度（又
は前記発光素子の発光強度）の調整を行うように構成し
たので、発光素子と受光素子の品質にばらつきがあって
も、その影響を受けずに被加熱物の大きさ等を精度良く
検出できる。しかも、発光素子と受光素子は、ばらつき
の少ない高品質・高価格のものを用いる必要がなく、部
品コストも低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電気回路図

【図２】発光ダイオードとフォトトランジスタとの配置
関係を示す電子レンジの概略断面図

【図３】制御プログラムを示すフローチャート

【図４】フォトトランジスタの出力波形を示す図

【図５】本発明の第２実施例を示す電気回路図

【図６】制御プログラムを示すフローチャート

【符号の説明】

２は加熱調理室、３は被加熱物、６は発光ダイオード
（発光素子）、１０はフォトトランジスタ（受光素
子）、１３はマイクロコンピュータ（検出手段、調整手
段）、１７は不揮発性メモリ（記憶手段）、Ｒ１〜Ｒ３
は負荷抵抗、Ｔｒ１〜Ｔｒ３はトランジスタを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱調理室に発光素子と受光素子とを互
   いに対向するように設け、前記発光素子を発光させて前
   記受光素子の出力信号を判別することにより加熱調理室
   内の被加熱物の大きさ等を検出して加熱調理を制御する
   機能を備えた加熱調理器において、前記発光素子から発
   せられた光線を前記受光素子に受光させたときの前記受
   光素子の出力状態を検出する検出手段と、その検出値に
   基づいて前記受光素子の受光感度を調整してその出力状
   態を適正に調整する調整手段と、その調整データを記憶
   する記憶手段とを備え、この記憶手段の記憶データに基
   づいて以後の受光素子の受光感度の調整を行うように構
   成したことを特徴とする加熱調理器。
2. 【請求項２】 加熱調理室に発光素子と受光素子とを互
   いに対向するように設け、前記発光素子を発光させて前
   記受光素子の出力信号を判別することにより加熱調理室
   内の被加熱物の大きさ等を検出して加熱調理を制御する
   機能を備えた加熱調理器において、前記発光素子から発
   せられた光線を前記受光素子に受光させたときの前記受
   光素子の出力状態を検出する検出手段と、その検出値に
   基づいて前記発光素子の発光強度を調整して前記受光素
   子の出力状態を適正に調整する調整手段と、その調整デ
   ータを記憶する記憶手段とを備え、この記憶手段の記憶
   データに基づいて以後の発光素子の発光強度の調整を行
   うように構成したことを特徴とする加熱調理器。