JPH074671A

JPH074671A - 加熱装置

Info

Publication number: JPH074671A
Application number: JP14891493A
Authority: JP
Inventors: Hideki Terasawa; 秀樹寺沢; Hirohisa Imai; 博久今井; Takuo Shimada; 拓生嶋田; Masahiro Nitta; 昌弘新田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は赤外線センサを備えた加熱装置に関
するもので、赤外線センサの特性がばらついても失敗の
ない解凍の自動調理が実現できる加熱装置を提供するこ
と目的とする。【構成】調理の仕上がり判定はターンテーブル１回転
でサンプリングした数個の赤外線センサ１のデータのう
ちその最小値を平均値で割った値や、被加熱物１６の同
一箇所の赤外線センサのデータの微分値を用いて構成さ
れるので、赤外線センサ１の特性がばらついても、失敗
のない解凍の自動調理が実現できる。また、赤外線セン
サ１のデータを用いて仕上がり判定を行う期間は重量セ
ンサ１１によって測定された重量に基づいて決定された
期間内に限定されるので、調理が極端に早くまたは遅く
終了することがなくなり、赤外線センサの仕上がりの誤
検知が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジ等の加熱装
置に関し、特に解凍性能の向上をめざす加熱装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の加熱装置は図８に示すよう
に、赤外線センサ４４には被加熱物が発する赤外線がチ
ョッパ４７により断続されて入射され、センサの信号は
信号処理回路４５で絶対温度換算された後、マイクロコ
ンピュータ（以下マイコンと呼ぶ）４６に入力されるよ
うに構成されており、この入力情報によって、マイコン
４６は駆動回路４８に信号を送り、マグネトロン４９を
制御することで自動調理を実現するようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、回路部品のばらつきや、温度ドリフト
や、経年変化等により測定データがばらついたり、さら
に、解凍の最適温度とされる−２〜２℃近辺は氷を融解
させるためのエネルギーが必要なので、被加熱物の温度
上昇が低く、赤外線センサの数℃の測定データの誤差が
調理時間を大きく左右してしまい解凍の調理性能が良く
ないという問題を有していた。

【０００４】本発明は、かかる従来の問題点を解消する
もので、第１の目的は赤外線センサの特性がばらついて
も失敗のない自動調理の実現を目的とする。第２の目的
は赤外線センサの仕上がりの誤検知を少なくすることを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の加熱装置は、第１の目的を達成するため
に、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物から
放射される赤外線を検出する赤外線センサと、前記被加
熱物を載置回転するターンテーブルと、上記ターンテー
ブル１回転の間にで少なくとも複数回は上記赤外線セン
サにて上記被加熱物の赤外線を検出し、上記ターンテー
ブルの１回転中の赤外線センサのデータの減算または除
算した値を用いて調理の仕上がり判定を行い加熱手段を
制御する制御手段とからなる構成とした。

【０００６】また、被加熱物を加熱する加熱手段と、前
記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線セン
サと、前記被加熱物を載置回転するターンテーブルと、
上記ターンテーブルが１回転する毎に上記被加熱物の同
一箇所を上記赤外線センサにて検出し、上記検出データ
の微分値を用いて調理の仕上がり判定を行い加熱手段を
制御する制御手段とからなる構成とした。

【０００７】第２の目的を達成するために、被加熱物の
重量を測定する重量センサと、被加熱物を加熱する加熱
手段と、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する
赤外線センサと、前記赤外線センサのデータを用いて調
理の仕上がり判定を行い加熱手段を制御する制御手段と
からなり加熱装置において、上記重量センサによって測
定された重量に基づいて決定された期間内にのみ上記赤
外線センサのデータを用いて仕上がり判定を行う構成と
した。

【０００８】

【作用】本発明は、上記した構成によって、ターンテー
ブル１周期毎の赤外線センサのデータの減算または除算
したデータを用いて仕上がりを判定するので、赤外線セ
ンサの回路部品がばらついたり、温度ドリフトしたり、
経年変化等により測定データがばらついても、これを無
視できる。

【０００９】さらに、上記した構成によって、被加熱物
の特定箇所の赤外線センサのデータの微分値を用いて仕
上がりを判定するので、回路部品がばらついたり、温度
ドリフトしたり、経年変化等により測定データがばらつ
いても、これを無視できる。

【００１０】また、上記した構成にで、重量センサによ
って測定した重量に基づいて決定した期間内においての
み赤外線センサの情報を用いて仕上がり判定を行うの
で、調理が極端に早くまたは遅く終了することがなくな
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。

【００１２】図１にシステム構成図を示す。１８は電子
レンジの本体、１９は本体１８内に形成されたオーブ
ン、７はオーブン庫内２１へ導波管２０を介してマイク
ロ波を供給するための加熱源としてのマグネトロン、ま
た９は被加熱物１６を載置するためのターンテーブル１
７を回転させるターンテーブルモータ、１１は被加熱物
１６の重量を測定する重量センサ、２３は庫内灯、２４
は冷却ファンである。マグネトロン７、ターンテーブル
モータ９、庫内灯２３、冷却ファン２４はおのおの駆動
回路６、８、２５、２６を介してマイコン５に接続され
る。

【００１３】被加熱物１６が発する赤外線を検出する赤
外線センサ１は赤外線センサであるサーモパイルや赤外
線を集光するレンズやサーモパイル１ー１の冷接点温度
を測定する温度センサＩＣや、基準電圧およびセンサ回
路等からなり、マイコン５に接続される。

【００１４】商用電源３は低圧トランス４にて降圧さ
れ、クロック回路２を経てマイコン５のＩＮＴ端子に、
また、半波整流回路１３、定電圧ＩＣ１４を経てマイコ
ン５の電源ＶCCに接続される。なお、グランドはＶSS、
１５はリセットＩＣである。また、マイコン５には、表
示手段としての蛍光表示管１０、調理メニューを指示す
るスイッチ、調理のスタートを指示するスタートスイッ
チおよび調理の中断や取消を指示する取消スイッチから
なるスイッチ群１２が接続される。

【００１５】また、解凍に関してはマイコン５に図２お
よび図３に示すようなプログラムが構成されており、ス
イッチ群１２から解凍スイッチが選択され、スタートス
イッチが入力されると、図２のプログラムが開始され
る。まず２７でターンテーブルモータ９、庫内灯２３、
冷却ファン２４が駆動され、さらに２８で重量センサ１
１を用いて被加熱物１６の重量の測定が開始される。ま
た、２９でターンテーブル１回転の時間Ｑを算出する
が、この内容について簡単に説明すると、図４に示す
ようにクロック回路２で０〜５Ｖ電圧の矩形波に変形さ
れた商用電源の電圧はマイコン５のＩＮＴ端子に入力さ
れるので、マイコン５はＴ０を測定し１／Ｔ０を商用電
源の周波数とし、Ｑ＝（１／Ｔ０）／Ｐがターンテーブ
ル１７の１回転の時間とする（Ｐはターンテーブルモー
タで決まる定数）。たとえば、Ｔ０＝２０ミリ秒（５０
ＨＺ）、Ｐ＝５とすると、Ｑ＝１０秒となる。以降この
値を使って説明する。

【００１６】３０でタイムベースとなる２５０ミリ秒が
カウントされ、３１では図５に示すようなマグネトロン
７の出力値（６００Ｗ、３００Ｗ、０Ｗ）と出力時間が
管理される。なお、本実施例ではＱ秒（１０秒）間０Ｗ
の後、Ｔ１秒間で６００Ｗ、以降は３００Ｗと０Ｗを１
０秒ずつ交互に出力するように設定してあり、Ｔ１は３
５で測定した重量情報を基にして３６でＴ１＝０．０６
×Ｗ秒と算出する。３３で赤外線センサ１の出力を取り
込むわけであるが、３２でマグネトロン７の出力がオフ
の時に限定してあるがこれは、マグネトロン７の発振時
に赤外線センサ１の出力データがノイズに埋もれてしま
うことを防ぐためである。ここで取り込むデータはサー
モパイルの出力電圧を増幅した電圧Ｖ１、サーミスタＩ
Ｃの電圧Ｖ２、サーモパイルの基準電圧Ｖ３であり、Ｖ
＝Ｒ×（Ｖ１−Ｖ３）＋Ｓ×Ｖ２＋Ｔとして、この値を
データとして用いる（Ｒ、Ｓ、Ｔは定数）。

【００１７】３４、３８ではターンテーブル１７の１回
転の検出を時間管理で行っており（Ｑ秒経過したか否
か）、１回転するまではデータを取り続けることにな
る。今Ｑ＝１０秒であるので１０秒の経過を判定するこ
とになる。初めてターンテーブルが１回転すると３５で
重量の測定が完了するので、その値を用いて３６で上記
したＴ１を算出する。さらには３７でＴＬmin、ＴＬmax
をＴＬmin＝１×Ｗ、ＴＬmax＝２×Ｗとして算出する。
ここでＴＬmin、ＴＬmaxについて図５を用いて説明する
と、ＴＬminは調理が開始されてから無条件に加熱を継
続する（赤外線センサ１が仕上がり検知しても）時間、
ＴＬmaxは赤外線センサ１が仕上がり検知しなくても、
無条件に調理を終了する時間である。すなわち、赤外線
センサ１が仕上がり検知する時間は調理開始後ＴＬmin
からＴＬmaxまでの時間ということになる。

【００１８】マグネトロン７の２回目以降の非発振時に
は図３のプログラムを実行するわけであるが、上記した
ように３９、４０で調理時間がＴＬmin以上かつＴＬmax
以下でなければ４１、４２が調理の仕上がり検知を行わ
ない。仕上がり検知は４１のＸ＝ｍｉｎ／ａｖｅまたは
４２のＹ＝（ｄＶ／ｄｔ）を用いて行われるがこれにつ
いてついて説明する。上記したようにターンテーブル１
７の１回転の時間（Ｑ秒）は１０秒、３００Ｗ出力は１
０秒オン／１０秒オフ、サンプリング間隔は２５０ミリ
秒であるから、図６に示すようにターンテーブル１７上
の視野内のデータは４０分割されることになり（Ｎ＝１
〜Ｎ＝４０）、ｊ回目のマグネトロン７の非発振時にサ
ンプリングしたＮ＝ｉ番目の箇所のデータをＶ＝Ｖ
(ｉ、ｊ)とする。Ｘ、ＹはＶを用いるとＬ(ｊ)＝（Ｖ(１、ｊ)〜Ｖ(４０、ｊ)の最小値）／（Σ
Ｖ(ｉ，ｊ)／４０）Ｍ(ｉ)＝Ｖ(ｉ、ｊ＋１)ーＶ(ｉ、ｊ)／１０となる。Ｌ、Ｍの意味を考えてみると、Ｌは加熱が進行
するにつれて、被加熱物の温度むらが生じるが、温度む
らを評価する値、Ｍはある箇所の温度が急激に上昇した
ことを評価する値になる。

【００１９】実際のデータを見てみると、通常は図７
（ａ）のようになり４１で仕上がり判定がなされるが、
大量負荷（中心部の温度が上がりにくい）の時で中心部
分しか視野に入らないときに生じるのであるが、サンプ
リングしたデータに余り差異がない時は図７（ｂ）のよ
うになり、４０が効果を発揮するし、極端に温度の高い
箇所と温度の低い箇所が視野内にはいると図７（ｃ）の
ようになり３９が効果を発揮する。さらに少量負荷でよ
く生じる現象であるが、ある箇所が煮え出した時には４
１では検出不可能であるが４２で検出可能となる。

【００２０】上述のようにマイコン５は加熱手段である
マグネトロンの出力を制御する制御手段の役割も有して
いる。

【００２１】上記構成において、ターンテーブル１７の
１回転でサンプリングした数個の赤外線センサ１のデー
タのうちその最小値を平均値で割ったを値は、あるしき
い値を越えたときを調理の仕上がりであるように作用
し、回路部品がばらついたり、温度ドリフトしたり、経
年変化等により測定データがばらついても、失敗のない
解凍の自動調理が実現できるという効果がある。

【００２２】また、ターンテーブル１７の１回転でサン
プリングした数個の赤外線センサ１のデータのうち、被
加熱物の同一箇所の赤外線センサ１のデータの微分値
は、あるしきい値を越えたときを調理の仕上がりである
ように作用し、回路部品がばらついたり、温度ドリフト
したり、経年変化等により測定データがばらついても、
失敗のない解凍の自動調理が実現できるという効果があ
る。

【００２３】さらに、重量センサ１１によって測定され
た重量に基づいて決定されたＴＬmax、ＴＬminは、ＴＬ
max秒経過すれば調理が終了するように作用し、またＴ
Ｌmin秒以降にのみ赤外線センサ１のデータを用いて仕
上がり判定を行うように作用し、赤外線センサの仕上が
りの誤検知で調理が極端に早くまたは遅く終了すること
が少なくなるという効果がある。

【００２４】上記した実施例では加熱手段としてはマグ
ネトロン７、赤外線センサ素子としてはサーモパイルを
用いたが、もちろん他の方法で実施してもよい。また図
３のフローチャートにおいて、微分値を用いて調理の仕
上がりを判定するＡと調理期間を決定するＢが記載され
ているが、もちろんＡ、Ｂの両方または、片方が省略さ
れていても良い。さらにＴ１の算出に関して重量情報を
用いているが、重量情報を用いず、例えばＴ１＝２０秒
としてもよいし、マグネトロンの非発振時のデータを用
いているが、ノイズ対策がなされていれば、マグネトロ
ンの発振時のデータを用いてもよいことは言うまでもな
し、また以上解凍に限って説明したが、食品の再加熱、
解凍からの再加熱に上記した考え方を用いてもよいこと
は言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の加熱装置によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００２６】（１）ターンテーブル１回転でサンプリン
グした数個の赤外線センサデータのうちその最小値を平
均値で割ったを値用いて調理の仕上がり判定をおこなう
ので、回路部品がばらついたり、温度ドリフトしたり、
経年変化等により測定データがばらついても、失敗のな
い解凍の自動調理が実現できる。

【００２７】（２）ターンテーブル１回転でサンプリン
グした数個の赤外線センサデータのうち、被加熱物の同
一箇所の赤外線センサのデータの微分値があるしきい値
を越えたときを調理の仕上がりとするので、回路部品が
ばらついたり、温度ドリフトしたり、経年変化等により
測定データがばらついても、失敗のない解凍の自動調理
が実現できる。

【００２８】（３）重量センサによって測定された重量
に基づいて決定された期間内にのみ赤外線センサのデー
タを用いて仕上がり判定を行うので、調理が極端に早く
または遅く終了することがなくなり、赤外線センサの仕
上がりの誤検知が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における加熱装置のシステム
構成図

【図２】同解凍プログラムのフローチャート

【図３】同解凍プログラムのフローチャート

【図４】本発明の一実施例における電源周波数測定波形
を示す図

【図５】本発明の一実施例における加熱パターンを示す
図

【図６】同ターンテーブル上のデータ管理を説明する図

【図７】同赤外線センサのデータの時間変化を示す図

【図８】従来の加熱装置のブロック図

【符号の説明】

１赤外線センサ５マイコン（制御装置）７マグネトロン（加熱手段）１１重量センサ１６被加熱物１７ターンテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新田昌弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加
熱物から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
前記被加熱物を載置回転するターンテーブルと、上記タ
ーンテーブル１回転で少なくとも複数回上記赤外線セン
サにて上記被加熱物の赤外線を検出し、上記ターンテー
ブルの１回転中の赤外線センサのデータの減算または除
算した値を用いて調理の仕上がり判定を行い加熱手段を
制御する制御手段とからなる加熱装置。
【請求項２】被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加
熱物から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
前記被加熱物を載置回転するターンテーブルと、上記タ
ーンテーブルが１回転する毎に上記被加熱物の同一箇所
を上記赤外線センサにて検出し、上記同一箇所のデータ
の微分値を用いて調理の仕上がり判定を行い加熱手段を
制御する制御手段とからなる加熱装置。
【請求項３】被加熱物の重量を測定する重量センサと、
被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物から放射
される赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線セ
ンサのデータを用いて調理の仕上がり判定を行い加熱手
段を制御する制御手段とからなり、上記重量センサによ
って測定された重量に基づいて決定された期間内にのみ
上記赤外線センサのデータを用いて仕上がり判定を行う
ように構成された請求項１または請求項２記載の加熱装
置。