JPS6315688Y2

JPS6315688Y2 -

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Publication number: JPS6315688Y2
Application number: JP1983105948U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1988-05-02
Also published as: JPS5934201U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は温度と時間の組合せを順序制行して調
理を行なう自動調理器具において、調理プロセス
の各ステージの移動の一定時間前に報知すること
により、次のステージに移動する時に必要な作業
の準備、あるいは調理のでき具合によりそのステ
ージでの調理時間の短縮や延長を可能とし、調理
の失敗や、無駄な時間や無駄なエネルギーの消費
を省くことを目的とするものである。

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が、調理により一つの
ステージから次のステージに移動する時に人間が
作業する（例えば調味料の添加や材料の追加等）
必要があるものも少なくない。また材料や、量、
大きさ等の差により同一温度、同一時間で調理し
てもでき上りがバラツキ、人間が時間の延長や短
縮をする必要があつた。

本考案は上記点を考慮して調理プロセスの各ス
テージ終了の一定時間前に警報を発することによ
り、人間が次のステージに移る時に必要な作業の
準備を行なつたり、人間ができ上り具合を確認し
て時間の延長を行なうことも可能で、また平均的
なステージ時間よりも前に報知しているためこの
時点ででき上がつている場合にはステージの停止
を行なえば時間の短縮も可能なものを提供するも
のである。

以下本考案をガスオーブンに応用した例につき
図面に従つて説明する。

第１図ａはグリルでバーベキユーをする場合の
手順の一例を示し、縦軸ｃは火力を示し横軸ｔは
時間を示す。図で材料を強火でＡ点まで焼き、Ａ
点から弱火にしてＤ点まで焼くのであるが、Ａ点
およびＢ点でバーベキユーソースを塗布すること
により味がよくなる。この場合火力C₁でスター
トからＡ点までの時間を第１ステージとし、火力
C₂でＡ点からＢ点を第２ステージとし、火力C₂
でＢ点からＤ点を第３ステージとするプロセスを
組み、Ａ点の前のＥ点、Ｂ点の前のＦ点で報知し
てソースの準備を促す。また完了Ｄ点の前のＧ点
で報知して盛り付けの準備や次の料理の準備を促
すことにより、長時間の調理であつても報知され
るまでは人間は他の仕事ができるため効率よく無
駄な時間を節約できる。

また第１図ｂはオーブンによりシユークリーム
の皮を作る場合の例を示す。縦軸Ｈは温度、横軸
ｔは時間を示す。今、材料を高温でＪ点まで焼き
次にＫ点まで中温で焼く。この時Ｊ点ではふくら
み具合を確認後中温にする必要があるためＪ点に
なる前のＬ点で報知することにより人間が見て、
Ｌで十分ふくらんでいる場合にはすぐに次のステ
ージに移し、Ｊ点においてもまだ不十分な場合は
時間を延長させた後温度を下げる。また終了点Ｋ
の前のＭ点で報知することにより人間が焼け色を
見て時間の増減を行なうことが可能となり、材料
の量、大きさ、質によるバラツキを修正できるた
め失敗の少ない調理が可能となる。

尚上記例では３ステージおよび２ステージの調
理において説明したが調理に応じてステージ数が
異なる場合も同様のことが言える。

以上のような観点にもとづく制御方式および具
体的制御手段を第２図に示す。第２図において、
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は電子式比例弁であ
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
制御を行うプロセス制御部を含み、また安全動作
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３図は本考案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３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
T₃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つの組合せとする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３図は、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
れることを示している。第２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、および各ステージ終了の予め定
められた時間（第１図の時間Ａ−Ｅ，Ｂ−Ｆ，Ｄ
−Ｇ，Ｊ−Ｌ，Ｋ−Ｍ等）前に報知器に出力を出
し報知する等の制御は全て、モニタ１０にプログ
ラム記憶され、これに従つて実行される。

第４図は、第２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４図にお
いて、１はガスオーブン、１２は表示管であり、
１３，１４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。１
８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２
６の操作に対応して表示が変わる。２１，２２，
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１３，１４，
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。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
３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，
２８，２９，３０，３１，３２，３３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はスタートオン、３
５は、設定時における設定値のキヤンセル、記憶
した値の消去、また動作時においては、動作の停
止などの指命に使用するキーである。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５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 Program）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，C₁₂，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
はチツプのイニシヤライズ（Initialize）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
ントを選択して直接ドライブする。

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を供給す
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，C₁₁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。

端子C₁₂は報知器用出力端子であり、前記各ス
テージにおける時間表示管１２における１４およ
び１３が零になつた時（そのステージが終了した
時）あるいは、本考案の目的である一定時間を表
示した時（例えばそのステージ終了２分前になつ
た時）にC₁₂から２進信号を出力される。１０１
は発振器を示しC₁₂からの出力により発振を開始
して発振パルスを報知器１０２へ送り、報知音を
発生させる。発振器１０１は一搬周知の無安定マ
ルチバイブレータあるいはそれ以外のものでもよ
い。また報知器１０２においてもスピーカ、ブザ
ー等の応用が考えられる。

e₀，e₁……e₁₅は、デコード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９図参照）。

第６図は、キースイツチ群３６の詳細図であ
る。K₀，K₁…K₁₄は第４図における２１〜３５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。例えば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７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のドレイン
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−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−E_d〔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８図は、本考案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，および動作に係わる制御手続がプロ
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を指定，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ブレクサである。

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
納される。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８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９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
して接続されている。演算増幅器５４の正入力端
子には第５図において、設定された目標温度値に
対応する基準電圧が印加される。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、R₉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７５
５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７５５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５図において、マイクロコンピユータ１
０ｂ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とが選択される。その結果、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１０ｂ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３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。

以上に説明してきた様に本考案によれば次のご
とき効果が得られる。

(1) ステージ終了の一定時間前に報知を行なうた
め、報知後にそのステージが終了するまでの時
間に次のステージに移る時に人間が行なうべき
作業の準備が行なえるため、報知があるまでは
人が調理器の側を離れて他の仕事ができるため
作業効率が上がり調理器を遊ばせることもなく
なり、省エネルギーになる。また、調理途中で
次の作業のための準備に時間を取られていると
調理がどんどん進行し焦げ等の原因となるし、
準備中に消火すれば調理の出来具合が変化す
る。他えばシユークリームの皮の場合は途中で
火力を下げるとふくらんでいた皮がしぼんでい
まい失敗の原因となる。このように次の調理の
準備をいかにスムーズに行なうかにより調理の
成功，失敗が左右されることになるため本発明
のように前もつて報知することが非常に有効と
なる。

(2) さらに調理は、材料の量，大きさ，温度等に
より大きくばらつきを有するものであり、同一
温度，同一時間により加熱しても出来上がりの
差は大きい。本発明はステージ終了の一定時間
前に報知を行なうため、報知した時に人間が調
理のでき具合を観察して時間を修正し、最良の
でき具合の時に次のステージに移行するように
調理時間の増加ができ、また従来の設定時間に
報知する方式のものと異なり調理時間の減少も
可能となり、失敗なく安心して調理ができる。

(3) 各ステージ毎の報知信号を変化させることに
より、離れた場所からでも現在の調理状態を知
ることができる。

(4) 報知開始後一定時間の後に報知を自動停止す
る構成、および手動で報知停止可能なスイツチ
を設けた構成とすれば、離れた場所で報知確認
を行なつても、作業がなければ調理器まで人が
戻る必要はない。また調理器の近傍に人がいる
時には報知後直ちに報知ストツプさせることも
可能であり、使用者に安心感を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案の自動調理器による調理
プロセスの例を示す図、第２図は本考案の自動調
理器の制御装置の原理図、第３図は本考案によつ
て制御される加熱調理パターンの一例を示す図、
第４図は本考案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５図はモニタ・コ
ントローラ回路の一例を示す図、第６図はキース
イツチ入力回路の一例を示す図、第７図は螢光表
示回路駆動回路の一例を示す図、第８図はマイク
ロコンピユータの構成図、第９図は比例制御回路
の一例を示す回路図である。２……ガスバーナ、７……電子式比例弁、８…
…温度制御回路、９……温度センサ、１０ｂ……
マイクロコンピユータ、１０１……発振器、１０
２……報知器、Ａ−Ｅ，Ｂ−Ｆ，Ｄ−Ｇ，Ｊ−
Ｌ，Ｋ−Ｍ……ステージ終了前に報知するための
予め定められた時間。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

調理物を加熱する手段と、予め設定された温度
を保つように加熱量を制御する手段と、モニタ部
とから成り、前記モニタ部は加熱時間を設定し計
測するタイマと、加熱温度と加熱時間の組合せを
１ステージとして記憶して調理品目に応じて少な
くとも１ステージのプロセス制御を行うプロセス
制御部とを有し、前記タイマは時間計測値がその
ステージの終了する設定時間になる前の予め定め
られた時間に報知器に信号を出力する構成とした
自動調理器。