JPS6137528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度と時間の組合せを順序制御して調
理を行なう自動調理器具において、調理プロセス
中の任意のステージの調理時間が終了して自動的
に次のステージに移動する以前であつても手動に
より調理のでき具合に応じて次のステージに移行
させて調理時間を短縮したり、あるいはそのステ
ージでの調理時間を延長させたりすることのでき
るスイツチを設けることにより調理の失敗をなく
すことを目的としたものである。

現在調理のプロセスは非常に複雑であり人間の
感や経験にたよることが多くでき上がりのバラツ
キや失敗が多く、なかなか難しいものである。

ここで調理に応じた温度と時間を組合せた順序
制御プロセスにより少しでも簡単に調理可能な自
動調理器が考えられていた。

しかし、材料の質や量、大きさ等の差により、
同一の温度、時間で調理してもでき上がりがバラ
ツクため最終的には人間が確認しながら微妙な調
整をする必要があつた。

本発明は自動調理器において上記微妙な時間調
整を手軽に行なえる構成にしたもである。

以下図面に従つて説明してゆく。

第１図ａ，ｂ，ｃは本発明の動作原理を示すタ
イムチヤートの一例を示し、縦軸Ｈは温度、横軸
ｔは時間を示す。

第１図ａはある調理の標準プロセスであり第１
ステージS₁では温度H₁，時間t₁で加熱し、第２ス
テージS₂では温度H₂，時間t₂、第３ステージでは
温度H₃，時間t₃で、順次自動的に切替わり調理を
行なうものである。

今、第２ステージS₂が終了する時間t₂の少し前
t₂′で調理を確認し、充分に加熱されていること
が確認された場合には、残る時間ｔ_aは不要であ
るため、強制的に第３ステージS₃へ移行させて
H₃の温度で（t₃―ｔ_a）の時間加熱すればよい
（第１図ｂ）。また第３ステージS₃が終了する時間
（t₃―ｔ_a）の少し前t₃′に調理のでき上がりが確認
された場合には残る時間ｔ_bは不要であるためこ
こで調理を終了させる（第１図ｃ）。これにより
調理の焼き過ぎを防ぎまた不要な時間ｔ_a，ｔ_bが
短縮でき燃料の節約にもなる。

第２図は第１図ａ，ｂ，ｃの動作を行なわせる
本発明の実施例をブロツク図にて示す。

１０１，１０２，１０３は第１〜第３ステージ
における温度設定値を示し、ステージ切替スイツ
チ１０４により指定されたステージの設定値と温
度センサ１０５の信号を比較器１０６で比較し、
その差信号をコントローラ１０７へ送る。１０８
は標準クロツク信号発生器で、この信号をカウン
タ１０９でカウントし、比較器１１４へ接続され
ている。１１０，１１１，１１２は第１〜第３ス
テージにおける時間設定値でありステージ切替ス
イツチ１１３により指定される設定値と前記カウ
ンタの値とを比較的１１４で比較してコントロー
ラ１０７へ信号を伝送する。コントローラ１０７
は温度比較器１０６の信号に応じて比較弁制御回
路１１５へ出力し、これによりガス流量比例制御
弁１１６がコントロールされる。また温度設定値
１０１を表示器１１７の温度表示部１１８へ表示
信号を送る。時間表示部１１９は初期には時間設
定値１１０を表示しているがカウンタ１０９から
の信号に応じてカウントダウンしてゆき時間表示
部１１９が零になつた時に（時間設定値＝カウン
タの値となつた時）ステージ切替回路１２０が動
作し、切替スイツチ１１３，１０４を切替て次の
ステージ（図の場合は設定値１１１，１０２）へ
切替る。この時カウンタ１０９もリセツトされ、
新たに初期からカウントスタートする。また時間
表示部１１９には設定値１１１が表示され、ステ
ージ表示部１２１はインクリメントされる。ここ
で１２２はリセツト信号発生器で、ステージ終了
スイツチ１２３を押すことによりカウンタ１０９
はリセツトされ擬似的にステージが終了した状態
にする。これによりステージ切替回路１２０は次
のステージに切替えてステージ終了スイツチ１２
３をOFFした時、新たに次のステージでカウン
トを開始する。つまりステージ終了スイツチ１２
３を押すことによりステージの残り時間を無視し
て次のステージへ送ることができるわけである。

第３図ａ，ｂ，ｃは本発明の動作原理を示すタ
イムチヤートの他の例を示す。第３図ａはある調
理の標準プロセスであり、第１ステージS₁では温
度H₁で時間t₁で加熱し、第２ステージS₂では温度
H₂、時間t₂、第３ステージS₃では温度H₃，時間t₃
で順次自動的に切替り調理を行なうものである。
今、第２ステージS₂が終了して第３ステージS₃に
移動する前に調理具合が少し不足であることが確
認された場合（人間が確認する）手動で時間ｔ_a
だけ増加させて調理具合が満足できた後、第３ス
テージS₃がスタートする（第３図ｂ）。

また第３ステージS₃が終了した時間t₂＋ｔ_aで
調理は完了するが、この時でき上がり具合が不足
している場合には更に時間ｈ_bを増加させ最良の
状態で調理を終了させる（第３図ｃ）。またここ
では説明を省いたが各ステージの終了前に報知を
する機能を設ける事により、報知があれば人間が
調理具合を確認してこの操作を行なう様にすれば
更によい。

第４図はガスオーブンに実施施した場合のブロ
ツク図を示す。１００は庫内温度設定値で各ステ
ージ毎に自動的に設定される。温度センセ１０５
からの信号と設定１０１の信号を温度比較器１０
６で比較した差信号をコントローラ１０７へ送
る。

１１０は時間設定値でステージ毎に自動的に設
定される。時間設定値１１０は、期準クロツク信
号発生器１０８からの信号をカウントするカウン
タ１０９からの信号と比較器１１４で比較され差
信号コントローラ１０７へ伝送する。コントロー
ラ１０７では温度比較器１０６の信号に応じて比
例弁制御回路１１５へ出力し、これによりガス流
量比例牲御弁１１６がコントロールされる。また
温度設定値１０１を表示器１１７の温度表示部１
１８へ表示信号を出す。時間表示部１１９は初期
には時間設定値１１０を表示しているが、カウン
タ１０９からの信号に応じてカウントダウンして
ゆき時間表示器１１９が零になつた時に次のステ
ージに移動させる。最終ステージの場合には比例
制御回路１１５への信号を停止し比例弁１１６を
閉じ燃焼を停止させる。

ここでスイツチ１２３′を押すことによりクロ
ツク信号１０８はカウンタ１０９に入力されるこ
とが阻止され、カウンタ１０９は停止される。次
に時間延長スイツチ１２３′が閉じられると再度
カウンタ１０９は動作してカウントダウンを開始
する。つまり時間延長スイツチ１２３′を押して
いる間だけ時間が延長される。ここでは時間延長
スイツチ１２３′はプツシユオフスイツチを使用
したがオンオフスイツチでもよい。

なお、上記ではブロツク図にて説明したが、実
際にはこれ等は全てマイクロコンピユータ内で処
理され、ステージ終了スイツチ１２３は後述する
ステージ番号指定キー２５と兼用され、また、時
間延長スイツチ１２３′はキヤンセルキー３５と
兼用されている。

以上に、上述した動作原理を実施するための具
体構成につき詳述する。第５図は本発明の自動調
理器の全体構成を示す。１はガスオーブン、２は
ガスバーナ、３はガス流路であり、コツク４によ
つてガス流を断続する。またコツク４は点火器５
と連動して、ガス流路を開くと同時にバーナに点
火するようになつている。６は遮熱板である。７
はガス流量比例制御弁であり、制御信号８ａに比
例してガス流量を制御する機能をもつ。８は温度
制御回路であり、オーブン１の一角１ａ内にある
温度センサ９によつてオーブン内の温度を検知し
て、その検知信号と、設定した目標温度値１０ａ
と比較し、その差信号を増幅して制御信号８ａを
出力する。またモニタ１０へ温度到達信号８ｂを
出力する。モニタ１０は、操作面１１にあるキー
スイツチの操作にしたがつて、調理品目番号，温
度，時間の記憶，または、記憶内容の表示、さら
に温度制御回路８に対する設定温度に対応するコ
ード１０ａの出力、動作時においては、加熱時間
の計数と加熱シーケンスの制御、および安全動作
を考慮した論理制御と報知機能など、ガスオーブ
ン全体の操作および動作を制御または監視する回
路である。

第６図は本発明の自動調理器の加熱シーケンス
制御の加熱パターンを示す。第６図において、ｔ
_aはオーブンが温度T₃に到達するまでの時間、（t₁
―ｔ_a）は温度T₃を維持する時間、（t₂―t₁）は温
度T₂を維持する時間、（t₃―t₂）は温度T₁を維持す
る時間である。すなわち、各段階は、到達温度と
持続時間を１つの組合せと３つのシーケンスより
構成される。この１つの組合せをステージと呼
ぶ。

第６図により、実線で示した３段階のステージ
でプログラムされた目標の制御パターンC₂を実
行することにより、実際の温度対時間曲線C₁が
えられることがわかる。第５図と対応させて、
T₁，T₂，T₃を検知して制御する部分は、９，
８，８ａ，７，２によつて行ない、｛T₃，（t₁―ｔ
_a）｝，｛T₂，（t₂―t₁）｝，｛T₁，（t₃―t₂）｝の組
合せ
と、順序の設定、および表示は、操作部１１によ
つて行ない、上記設定パターンの記憶、および、
その読出し、設定パターンの実行、および全体の
シーケンス制御は、モニタ１０によつて行なう。

第７図は第５図における各機能ブロツクにおけ
る操作および表示部の一例を示す。第７図におい
て、１はガスオーブン、１２は表示管であり、１
３，１４によつて００〜９９の時間を分で表わ
す。１５，１６，１７は温度を℃の単位で表わ
す。１８はステージの番号を表わす。１９は自動
操作、２０は手動操作のそれぞれの表示であり、
キー２６の操作に対して表示が変わる。２１，２
２，２３，２４，２５は数字設定用のキースイツ
チであり、矢印に示すとおり、それぞれ１３，１
４，１６，１７，１８に対応し、１回押す毎に対
応する数字が＋１されて表示される。

２５はステージ番号指定キーであり、１回押す
毎にステージが＋１されて表示され、最終ステー
ジの場合は１ステージに戻る。このステージ番号
指定キー２５は、設定時においては温度，時間を
設定するステージを指定し、調理時においてはこ
のキーを押すことにより、調理途中であつても次
のステージに切替り、次のステージに設定された
温度，時間がセツトされる。つまりそのステージ
の調理時間を短縮して次のステージに移動する機
能を有する。２６は自動／手動の切替キーであ
り、ON／OFFを繰返すと、交互に機能を切替え
て設定，表示する。自動とは第６図のような各種
調理パターンに番号を付けてあらかじめ記憶され
ている調理品目を呼出して設定することにより、
自動的に調理する機能であり、手動とは各ステー
ジ毎の温度と時間をそれぞれ必要に応じて設定し
た後、そのシーケンスにしたがつて調理する機能
である。必要に応じて、２７，２８，２９，３
０，３１，３２，３３のホームメイドエリアにあ
るキーを操作することにより上記手動調理パター
ンを記憶し、またそれを読出し設定することがで
きる。このとき記憶できる手動調理の数は５種類
である。

３４はスタートキーである。３５は設定時にお
ける設定値のキヤンセルをし、記憶した値の消去
をし、また動作時においては温度はそのまま維持
しながらタイマのみ停止させるキーである。つま
り、そのステージにおける調理時間の延長が可能
である。４ａはコツク４、および点火スイツチ５
を操作するツマミである。停止の位置でコツクは
閉じ、点火の位置で、コツクは開くと同時に、バ
ーナに点火する。

第８図は、モニタ１０の具体的実施例を示した
ものである。モニタ１０の中核となるのは、１０
ｂのLSIチツプであり、本例では、ストアドプロ
グラム方式（Stored Progran）の汎用チツプで
あるマイクロコンピユータを使用している。

S₀，S₁.A₀，A₁，A₂，A₃は入力端子、C₀，
C₁， C₂，C₃，C₄，C₅，C₆，C₇，C₈，C₉，C₁₀，
C₁₁， D₀，D₁，D₂，D₃，D₄，D₅，D₆は、出力端子、
Ｖ_DDおよびＶ_ssは電源供給端子、RESETはチツ
プののイニシヤライズ（InitiaIize）端子、OSC
は、基本クロツク発振用の端子である。入力端子
A₀，A₁，A₂は操作部１１におけるキースイツチ
群３６の信号を入力するために使用する。

A₃は温度到達信号８ｂを入力する。

C₀，C₁，C₂，C₃，C₄，C₅，C₆は表示管１２の
各数字の桁を直接ドライブするための出力端子で
あり、C₀〜C₆をある周期でスキヤニングするこ
とによつて各桁をドライブするとともに、キーボ
ードスイツチ群をグループ別に選択する信号とし
ても使用される。

D₀〜D₆は表示管１２の表示用セグメントに対
して、表示すべき数字に応じて表示すべきセグメ
ントを選択した直接ドライブする。

抵抗グループ３７，３８は、出力端子がOFF
のとき表示管の端子に負のバイアス電圧の供給す
るための抵抗であり、負のバイアス電圧は定電圧
ダイオードド３９によつて定まる。

４０は表示管のカソードであり、またフイラメ
ントでもある。フイラメントはフイラメント用電
源トランス４１によつて加熱される。

端子S₁は、マイクロコンピユータ１０ｂに商用
電源周波数を入力する端子であり、トランジスタ
４２，抵抗４２ａ，４２ｂによつて波形成形して
入力される。１０ｂは商用電源周波数例えば６０
Hzをタイマの基準時間として計数する。

端子S₀は、地域によつて異なる商用電源周波数
に対応してマイクロコンピユータの動作シーケン
スを選ぶため、抵抗４３とジヤンピングワイヤ４
４の有無によつてS₀の電位、すなわちロジツクレ
ベルを変えて入力する端子である。端子C₈，
C₉，C₁₀，C₁₁Aは、温度制御回路３１に対して、
目標温度値をコード化して出力する。C₈〜C₁₁に
よつて４ビツトコードが出力できるので、2⁴＝16
レベルの温度設定が可能である。４５は４ビツト
デコーダであり、４ビツトコードを16とおり信号
にデコードして出力する。e₀，e₁，……e₁₅は、デ
コーダ４５の出力端子である。

端子C₇は、温度制御回路８の電源をON／OFF
する信号を出力し、抵抗４６とトランジスタ４７
によつてリレー４８を作動する。リレー４８の接
点４８ａは温度制御回路８の電源回路をON／
OFFする。（第１２図参照）。

第９図は、キースイツチ群３６の詳細図であ
る。K₀，K₁，……K₁₄は第７図における２１〜３
５のキースイツチに対応する。

マイクロコンピユータ１０ｂへの入力信号は、
C₀〜C₇から出力するスキヤニングパルスＥ_c０〜
Ｅ_c7と、所定のキースイツチがONするタイミン
グが一致したとき、A₀，A₁，A₂の端子からキー
スイツチ信号として取り込まれる。。えば、Ｅ_c1
のパルスがあるとき、K₈のキーを押せば、A₁に
Ｅ_c1のパルス値が入力される。

第１０図は、螢光表示管駆動回路の詳細図であ
る。４９，５０はマイクロコンピユータの出力駆
動トランジスタで、ＰチヤンネルMOSのプロセ
スの場合、オープンドレイン構造の出力端子を持
つ。D₀〜D₆の出力トランジスタのドレイン端子
は螢光表示管１２のアノード（セグメント）につ
ながるとともに、それぞれ抵抗３７で―Ｖに接続
される。C₀〜C₆の出力トランジスタドレイン端
子は螢光表示管１２のグリツド（桁指定）５１に
つながり、同様に抵抗３８で―Ｖに接続される。
周知のように螢光表示管は、カソードに対してア
ノード，グリツド共に電圧が印加したとき、その
セグメントが螢光を発するので、D₀〜D₆につな
がる出力トランジスタが導通し、かつ、C₀〜C₆
のうちの適当なトランジスタが導通したとき、ア
ノードーカソード間、およびグリツド―カソード
間にそれぞれＶ_ss―Ｖ〔Ｖ〕印加され所定のセグ
メントが発光する。一方、たとえば、４９および
５０の出力トランジスタが、遮断状態になれば、
各アノードとグリツドは抵抗３７および３８を通
じて、カソードに対して―Ed〔Ｖ〕がバイアス
され発光は止まる。以上のような表示のタイミン
グは、マイクロコンピユータ内に記憶した制御プ
ログラムの手順に従がう。

第１１図は、本発明に使用したマイクロコンピ
ユータチツプのアーキテクチヤの代表例である。

ROMは固定的記憶部であり、ガスオーブンの
設定，表示、および動作に係れる制御手続がプロ
グラムされ命令コードの形式で記憶されている。
本例では、８ビツトの命令コードを最大２０４８
ステツプまで記憶できる。

IRは命令レジスタでありROMから読出された
命令コードを一時的に記憶する。

PCはプログラムカウンタであり、ROM内にお
ける命令コードのアドレス指定，更新する。最大
2048（＝2¹¹）ステツプのアドレスを指定する必要
があるので、11ビツト必要である。

STACKは、サブルーチンをコールした場合の
帰り番地を保持するレジスタである。

MPXは、スタツクに保持されたアドレスと、
BR（ブランチ）命令を実行したときの指定アド
レスとを選択するマルチプレクサである。

INST.DECは、命令デコーダであり、命令レジ
スタの内容を解読する。

RAMは、書込み、および読出し可能なデータ
メモリであり、４ビツト単位で記憶，および読出
しができる。記憶容量は、４ビツト×128ステツ
プである。128ステツプのアドレシングは、７ビ
ツトで可能であり、RAMのアドレスレジスタと
しては、３ビツトのＸレジスタと、４ビツトのＹ
レジスタがある。またＹレジスタの内容はDEC
によつてデコードし、C₀〜C₇の出力端子を個別
に指定する。

ALUは演算論理ユニツトであり、各種処理判
定を行なう。ALUには命令によつて２組の４ビ
ツトデータが命令に対応して入力され、処理の結
果は必要に応じてACC（アキユムレータ）、
CF，ZF（フラツグ）、Ｙレジスタ、または、
RAMに格納さる。TEMPは、一時記憶のために
使う４ビツトレジスタである。

PSはプログラムステータスであり、命令によ
つて、セツト、またはリセツトされる１ビツトの
レジスタである。

CFはキヤリフラツクであり、ALUで処理した
結果、最上位ビツトから桁上げが生じたときにセ
ツトされる。

ZFはゼロフラツグであり、ALUで処理した結
果がゼロの場合セツトされる。

Ｃは比較回路を示す。

C.G.はクロツクジエネレータで、マイクロコ
ンピユータの動作の基本周波数信号を発生する回
路、CNT.SEQはコントロールシーケンス回路
で、マイクロコンピユータの内部動作手順を制御
する。なお、第１１図における信号線に付加され
た数字は、信号線のビツト数を表わす。

以上のようなマイクロコンピユータのアーキテ
クチヤは、それ自身のROMに格納された命令コ
ードにしたがつて制御され、その結果として各入
出力端子につながるキースイツチ，表示管、およ
び温度制御回路をコントロールし、また、各種ガ
ス自動調理用の加熱シーケンスパターンの記憶、
およびその読出しを行なう。ここに、キースイツ
チからのデータの入力，数値の表示，目標温度コ
ードの出力、各種調理パターンの記憶と読出し、
および調理シーケンスの制御などの機能は、図示
しないがすべて命令コードの組合せによつてプロ
グラムされ、あらかじめROMに格納されてい
る。

第１２図は比例弁を用いた温度制御回路の一実
施例を示す。温度センサ９は、正特性サーミスタ
のような感温素子であり、抵抗５２，５３によつ
て直線性補正されて、演算増幅器５４の入力抵抗
として接がる。演算増幅器５４の正入力端子には
第８図において、設定された目標温度値に対応す
る基準電圧Ｅ_sＴが印加される。演算増幅器５４
の帰還抵抗をＲ_fとし、感温抵抗素子９の抵抗を
R₉，抵抗５２，５３をそれぞれR₅₂，R₅₃とする
と、演算増幅器の出力電圧E₀は E₀＝−Ｒ_ｆ／Ｒ（Ｔ）・Ｖ_cc＋Ｅ_s（Ｔ） ……(1) ここで Ｒ（Ｔ）＝｛R₉R₅₂｝＋R₅₃ である。

(1)式より、R₃₉が正特性サーミスタであるとす
ると、温度が上昇するとＲ（Ｔ）は増加するので
第１項の絶対値が小さくなるので、E₀は正方向
に上昇する。それに応じて比例弁７のコイル５５
の電流が小さくなり、燃焼量を減少して、オーブ
ンの温度を下降させる。温度が下がり過ぎた場合
には、逆の動作により温度を上昇させる。５６は
コイル５５の逆起電力吸収用ダイオードである。

ここでＥ_s（Ｔ）は、設定温度に対応する電圧
であり、第８図において、マイクロコンピユータ
１０ｂの出力端子C₈〜C₁₁から出力したコードに
対応してトランジスタ５７をON／OFFすること
により、R₀〜R₁₅が選択される。その結果、安定
電圧＋Ｖ_ccをR₀〜R₁₅とＲ_sとで分割した電圧Ｅ_s
（Ｔ）が発生し、温度制御回路８の基準電圧とな
る。なお、接点４８ａはマイクロコンピユータ１
０ｂのC₇出力によつて制御されるリレー４８の
接点である。

上記高精度温度制御回路および比例弁の特性を
用いて、第６図の例に示すような段階制御するこ
とにより高品質の加熱調理が実現できるのであ
る。

以上説明した実施例から明らかなように本発明
により得られる効果は次のごとくである。

(1) 材料の質や量，大きさあるいは好みにより、
でき具合を人間が目で確めながら簡単に調整で
きるため調理の失敗が少ない。

(2) 人間の操作はステージ切替時に調理のでき具
合をみてスイツチを操作するのみであり、長時
間の調理などの場合には常にでき上がりを監視
する必要はなく、他の仕事と並行して調理がで
きるため時間を有効に利用できる。

(3) 本願のスイツチ操作を忘れたり、またスイツ
チ操作を行なわない場合も標準のプロセスで自
動調理されるため大きな失敗はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理の一例を示すタイム
チヤート、第２図は第１図に示すタイムチヤート
を実施するためのブロツク図、第３図は本発明の
他の例を示すタイムチヤート、第４図は第３図に
示すタイムチヤートを実施するためのブロツク
図、第５図は第２図及び第４図に示すブロツク図
の具体例を示すガスオーブンの全体構成図、第６
図は上記ガスオーブンの加熱調理パターンの一例
を示す図、第７図は本発明によつて実現したガス
オーブンの操作部の一例を示す前面図、第８図は
モニタ・コントローラ回路の一例を示す図、第９
図はキースイツチ入力回路の一例を示す図、第１
０図は螢光表示回路駆動回路の一例を示す図、第
１１図はマイクロコンピユータの構成図、第１２
図は比例制御回路の一例を示す図である。 ２……ガスバーナ（調理物を加熱手段）、９，
１０５……温度センサ、１０１〜１０３……設定
温度、７，１１６……ガス流量比例制御弁（加熱
量を制御する手段）、１１０〜１１２……時間設
定値（加熱時間を設定するタイマー）、１０……
モニタ部、１２３……ステージ切替スイツチ（任
意に次のステージに移行させる調理補正スイツ
チ）、１２３′……時間延長スイツチ（任意にタイ
マカウントを停止させる調理補正スイツチ）、
ROM……固定的記憶部（標準調理プロセスを各
調理品目に応じて予め記憶したメモリー）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 調理物を加熱する手段と、温度センサと、予
   め設定された設定温度に保つ様に加熱量を制御す
   る手段と、加熱時間を設定するタイマーを有し、
   前記設定温度と設定時間の組合せを１ステージと
   し、少なくとも１ステージの標準調理プロセスを
   各調理品目に応じて予め記憶したメモリーと、こ
   れに従つて調理を行なうモニタ部とからなり、前
   記モニタ部は調理中任意に次のステージへ移動さ
   せる調理補正スイツチ、および任意にタイマーの
   カウントを停止させる調理補正スイツチの少なく
   とも片方を有する構成とした自動調理器。