KR100391191B1 - 용기감지시스템및이를이용한전자렌지 - Google Patents

Abstract

용기 감지 시스템은 센서 방향으로 판독 광 비임을 보내고 유사한 경사진 방향을 따라 그로부터 산란된 광선을 수신함으로써 용기(11)의 센서(8)를 판독하는 광학 판독 장치(14∼20)를 포함한다. 판독 안전성이 향상된다. 전자렌지에서 상기 감지 시스템을 사용하면 간단하고 비용이 저렴한 구성요소를 사용하여 가열 과정을 간단히 제어할 수 있다.

Description

용기 감지 시스템 및 이를 이용한 전자렌지

JP 609 4244-A2호에는 둥근 용기의 주변 둘레에 배치되는 서모컬러 필드(thermo-colour fields)가 설치된 특수하게 설계된 요리 용기 및 전자렌지가 공개되어 있다. 반사식 광센서가 상기 서모컬러의 색상 변화를 검출하기 위해 설치되어 있다. 피드백 정보에 의해 상기 용기 내의 음료수와 식료품의 가열 작동이 제어될 수 있다.

GB 20 52 731-A호에는 광원으로부터의 광선이, 반사 특성이 온도에 따라 변화하는 센서를 향해 송신되는 온도 반응성 장치의 일반적인 설정(set-up)이 공개되어 있다. 수신기에 의해 수신되고 센서로부터의 반사된 광선은 이러한 온도 변화에대한 정보를 제공한다.

US 5 285 041호에는 패키지에 인쇄된 바코드를 판독하기 위한 코드 판독기가 설치된 마이크로 오븐을 구비하는 자동 음식 판매 시스템이 공개되어 있다.

미국 버지니아주 알링턴(Arlington)의, 1984년 9월 1일자 해군 기술 공개 공보(Navy Technical Disclosure Bulletin), 10권, 1호, 페이지 75-79, XP002006334 T.R. Odgen의 "액정 온도 측정 장치"에는 수중에서 작동될 수 있는 액정 온도 기록계(thermographic liquid crystal)가 코팅된 표면의 온도를 검출하기 위한 측정 장치가 공개되어 있다.

US 4 933 525호에는 미리 조정된 온도에 반응하여 색상이 변화되는 복수의 액정막 디스플레이 장치가 설치된 초단파 용기가 공개되어 있다.

실제 형태의 광학 감지/판독 장치를 사용할 때의 일반적인 문제점을 판독시에 지속적인 안정성을 확립하는 것이다. 이것은 주로 수신된 반사광에서의 정보 전달의 차이가 적을 수 있으며, 따라서 검출하기가 어렵다는 사실과 관련된다. 이와 같은 가능성은 수신된 광선의 스펙트럼을 보다 심층적으로 해석하는 수단을 포함하는 더욱 복잡한 광 수신기를 사용하여 해결될 수 있으며, 그와 같이 수신된 광선은 예를 들어 비용이 증가되므로 전자렌지와 같은 소비형 장치에서는 매우 바람직하지 않다. 다른 관계된 문제점을 요리용 용기 또는 용기, 보다 상세하게는 센서의 정확한 위치설정이 상기 참고문헌에 공개된 대칭적인 배치 즉, 센서 표면의 수직선에 대해 주어진 오프셋(off-set) 각도로 광 비임을 송신하고 오프셋 각도가 반대측이라는 것을 제외하고는 동일한 반사된 비임을 수신하는 배치를 얻기 위해 광원과 광수신기와 연계되는 것을 요구한다는 것이다.

센서 표면의 반사 특성을 유지하기 위해, 일반적으로 센서 표면에 투명한 커버층을 제공하거나 또는 이를 코팅할 필요가 있다. 서모컬러가 액정에 의해 실현되는 경우에, 이러한 투명한 커버가 전적으로 필요하다. 이러한 커버를 사용하는 것은 표면에서 반사된 광 비임에서의 광선의 양이 커버 아래쪽의 서모컬러의 변화에 상응하지 않는 결과를 가진다. 이러한 문제점은 일반적으로 상기 형태의 코팅이 되어 있는 패키지 또는 일회용 용기의 경우에 특히 집중된다. 또한, 상기 형태의 용기 또는 패키지를 사용하는 것은 용기 벽, 즉 센서 수용면이 볼록해져 대칭적으로 반사되는 판독용 비임의 수신을 방해할 수 있으므로 상기 위치설정 문제점을 더욱 악화시킨다.

일회용 용기의 경우에 있어서 다른 문제점은 허용되지 않은 패키지가 허용된 패키지로 잘못 판독되어 의도하지 않게 가열 과정을 시작하여 결과적으로 사용자가 위험해질 수 있다는 것이다. 또 다른 사용자가 갖는 위험은 사용자가 오븐에 허용된 형태의 빈 용기를 무심코 놓았을 때 발생하는 것이며, 이는 수초 이내에 불이 번지고 연기가 발생할 수 있다.

이러한 문제점은 참조된 종래 기술에서 논의되지도 않고 해결되지도 않았다.

본 발명은 전자렌지(microwave oven)에서 가열 과정의 개시 및 정지를 제어하기 위한 용기 감지 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 광 송신기와 광 수신기를 구비하는 광학 판독 장치와, 상기 용기에 설치된 제어 정보 센서 및, 제어 유닛을 포함하고, 상기 판독 장치는 가열하는 동안 및 가열 전에 캐비티(cavity) 내에서 상기 센서를 판독하고 판독한 제어 정보를 제어 유닛에 제공한다. 또한, 본 발명은 용기 감지 시스템을 구비하는 전자렌지 및 특정 목적의 전자렌지에 상기 시스템을 이용하는 것에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전자렌지(microwave oven)의 도면.

도 2는 본 발명의 감지 시스템에 따른 센서를 갖는 용기 또는 패키지의 도면.

도 3은 이중층 센서의 반사 특성의 개략설명도.

도 4는 도 1의 오븐의 a-a선을 절취한 부분 절개도.

도 5는 본 발명에 따른 용기 센서 제어식 전자렌지의 주 기능 블록도.

도 6은 본 발명에 따른 전자렌지에서의 가열 과정의 플로우챠트.

본 발명의 제 1 목적은 종래 기술의 참고문헌에 공개된 센서 판독 방법의 결점을 제거하기 위한 것이고, 복잡하지 않은 기술 수단에 의해 수신된 광선 또는 방사선의 판독된(read-out) 정보를 안정적으로 평가할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은 본 명세서의 도입부의 약술한 바와 같이 용기 감지 시스템에 의하여 해결되고, 광 송신기와 광 수신기의 협동 쌍의 송수신 축은 센서 표면의 수직선에 대해 동일 회전각 방향의 오프셋 각도를 가지므로, 상기 송신기는 상기 센서의 영역으로 경사진 판독 광 비임을 송신하고, 수신기는 그 반사 특성에 의존되는 양의 동일 영역으로부터의 산란된 광선을 수신한다. 광 송신기와 광 수신기의 상기 배치는 입사 광선의 표면 반사 부분이 수신기에 도달되지 않는 이점이 있다. 대신에, 센서 정보의 판독(read-out)은 센서 영역을 덮는 물질에 의해 방출된 발산 또는 산란된 광선과, 상기 물질의 반사 특성이 변화될 때 변화되는 양에 근거하며, 이는 포토 트랜지스터와 같은 간단한 기술 수단에 의해 어느 정도 쉽게 검출 가능하다.

본 발명의 제 2 목적은 허용된 형태의 용기 또는 패키지인지 아닌지를 구분할 수 있어 개시 조건의 안정성이 향상된 용기 센서 시스템을 이루는 것이다.

발명의 상기 목적은 상기 센서가 제 1 센서 영역과 제 2 센서 영역을 구비하고, 상기 센서 장치는 제 1 및 제 2 광 수신기/수신기 쌍을 포함하고, 상기 제 1 광 송신기/수신기 쌍은 개시 또는 비개시 상태를 설정하기 위해 상기 제 1 센서 영역의 용기 타입 정보를 판독하도록 배치되고, 상기 제 2 광 송신기/수신기 쌍은 상기 용기 내의 식료품 또는 음료수가 적합한 완료 온도(ready temperature)일 때 가열 상태를 정지하기 위해 상기 제 2 센서 영역의 온도 정보를 판독하도록 배치되는 용기 감지 시스템에 의해 이루어진다. 센서의 용기 형태 지시 영역을 도입하면 기술적으로 오븐이 손상되는 것은 물론, 사용자의 안전을 위한 관점에서 부적절하게 조리된 음료수 또는 식료품의 소비하는 것과, 허용되지 않은 형태의 용기를 사용하므로 인해 발생할 수 있는 부상의 위험을 제거한다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라 다른 개선점이 얻어질 수 있으며, 상기 개시 또는 비개시 상태는 상기 양 센서 영역으로부터 조합된 판독 정보에 근거한다.

상기 센서의 판독 안정성은 본 발명의 다른 실시예에 따라 상기 센서 영역에 사용되는 상이한 물질의 반사 특성 또는 반사율을 적절히 선택하여 보다 향상될 수 있으며, 상기 제 1 센서 영역은 입사된 광선에 대해 영구적으로 낮거나 또는 높은 반사율을 갖는 물질을 포함하며, 상기 제 2 센서 영역은 완료 온도에서 사용되는 광선의 파장에 대해 높은 반사율로부터 낮은 반사율로 변하거나 또는 낮은 반사율에서 높은 반사율로 변하는 온도 감지 물질을 포함하며, 상기 높고 낮음은 완료 온도에 대해 높거나 또는 낮은 상기 온도 감지 물질의 보정된 기준 레벨 값을 말한다.

본 발명의 용기 감지 시스템의 다른 특징과 장점은 후술하는 상세한 설명과 첨부된 청구범위로부터 명백해진다.

본 발명에 따른 전자렌지는 오븐 캐비티와, 공급 장치(feeding arrangement)를 통하여 캐비티에 초단파를 공급하는 초단파원과, 캐비티로의 초단파 공급을 제어하기 위한 제어 유닛을 가지며, 가열시키기 위해 오븐 캐비티 안으로 넣는 시스템에 적합한 용기 또는 패키지의 센서를 판독하는 것에 대해 청구된 바와 같은 용기 감지 시스템의 판독 장치가 설치되어 있고, 상기 오븐 제어 유닛은 청구된 감지시스템의 제어 유닛과 일체로 형성되고 상기 판독 장치로부터 판독 제어 정보를 제공받는다. 본 발명의 전자렌지는 본 발명의 용기 감지 시스템과 함께 사용될 때 매우 단순화되고 비용면에서 효과적인 제어 시스템의 장점을 가진다. 이는 특수한 형태의 패키징의 외관 설계가 적합하게된 캐비티를 갖는 특수한 목적의 전자렌지의 제조에 특히 유익하다.

본 발명은 패키지 센서의 인식 및 이를 위한 수단이 판독장치 및 상기 센서의 설계 및 반사 특성을 주의깊게 상호 적용하여 낮은 비용 수준 및 판독 정보의 질에 대해 최적화될 수 있다는 인식에 근거한다.

본 발명은 도면을 참조하여 본 발명의 비제한적인 실시예에 대해 하기에 상세히 설명된다.

상이한 도면에서 대응하는 부분은 동일한 도면부호로 표기되어 있다.

도 1은 패키지 또는 용기 내의 음료수 또는 식료품을 가열하기 위해 특수하게 적용되는 예시적 형태의 전자렌지가 도시된 도면이다. 오븐이 적용된다는 것은 캐비티가 패키지에 의해 거의 채워지도록 패키지 외부에 적용된 치수를 갖는 것을 의미한다. 오븐은 하우징(1), 오븐 도어(2), 상기 오븐 도어(2)가 그 닫힌 위치에서 인접하게 되는 오븐 전면부(3) 및 오븐 캐비티(4)를 포함한다. 캐비티의 하부에는 캐비티 내에 패키지를 정확히 위치시키기 위한 트레이형 위치 설정 수단 또는 로드 캐리어(5; load carrier)가 위치한다.

하우징(1)의 내측에서, 오븐은 초단파를 발생하기 위한 일반적인 마그네트론과, 캐비티(4) 안으로 초단파를 공급하기 위한 초단파 공급 장치와, 마그네트론을 냉각하기 위한 팬 장치, 마이크로프로세서를 기반으로 하는 전자식 제어 유닛과, 마그네트론에 고압을 공급하고 오븐에 다른 작동 전압을 공급하는 전원 장치(power supply)가 구비되어 있다. 또한, 오븐은 일반적으로 도어 이동에 의해 작동되는 도어 스위치를 구비한다. 오븐의 상기 구성 성분은 본 발명을 보다 깊게 이해하는데 중요하지 않으므로, 본 명세서에서는 설명을 생략한다. 대신에 실제 형태의 전자렌지과, 여러해 동안 출원인에 의해 제조 및 판매된 다양한 전자렌지, 특히 오븐 형식 명칭 VIP 20과 VIP 27이 설명되는 스웨덴 특허 제9002128-5호를 인용한다.

캐비티(4)의 좌측 측벽은 캐비티 벽에 수평으로 배치된 2쌍의 구멍, 즉 제 1 상부 쌍(6)의 구멍 및 제 2 하부 쌍(7)의 구멍을 포함하며, 상기 두 쌍의 구멍의 레벨은 용기가 캐리어(5) 상에 정확하게 위치될 때 용기의 센서의 위치에 적합하게 된다. 상기 두 쌍의 구멍은 센서의 두 정보 영역 사이의 수직 변위(도 2 참조)에맞도록 수직으로 이동된다. 구멍의 사이즈는 실질적으로 구멍(6, 7)을 통하여 캐비티(4)로부터 초단파가 누설되는 것을 방지하는 크기이다.

오븐 전면부(3)에는 2개의 원형 구멍(22, 23)이 제공된다. 구멍(22)의 뒤에는 가열 과정 동안 황색 광선을 발산하고, 가열이 완료되고 멈출 때 녹색 광선을 발산하고, "에러" 상태의 경우에 적색 광선을 발산하는 발광 다이오드가 설치된다. 도어(2)가 닫힌 위치이면, 상기 광 신호는 원(24)으로 도시한 광 전도체(light conductor)를 통하여 도어(2)의 전면측에 송신된다. 오븐 전면측의 구멍(23) 뒤에는, 원(25)으로 도시한 핀에 의해 작동될 수 있고 도어의 전면측으로부터 구멍(23) 안으로 눌릴 수 있는 전류 공급 스위치가 제공되어 있다 또한, 오븐은 "가열 완료(heating ready)"와 "에러"에 대해 다른 특성의 가청 신호를 제공하는 일체식(built-in) 알람 부저를 구비한다. 상기 발광 다이오드와 상기 부저의 작동은 오븐 제어 유닛에 의해 제어된다.

도 2는 한측면에 제어 정보 센서 라벨(8)을 갖는, 본 발명에 따른 감지 시스템에 적합한 형태의 용기 또는 패키지를 도시한다. 용기는 의도한 용도에 적합한 초단파 투과 재료로 이루어진다. 상기 용기의 외부는 투명체 즉, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 표면층 또는 코팅으로 덮혀진다. 센서 라벨(8)은 허용된 형태의 용기를 지시하는 영구적인 반사율을 갖는 물질을 포함하는 제 1 센서 영역(9)과, 반사율이 온도에 의존하는 물질, 본 실시예에서는 액정층을 포함하는 제 2 영역(10) 을 가진다.

도 3은 용기(11)의 액정 센서 라벨(8)에 대하여 입사 광선의 반사를 개략적으로 도시한 도면이다. 라인(12)은 폴리에스테르 코팅 표면을 나타내고 라인(13)은 액정 표면을 나타낸다. A는 입사 광선, B는 대칭적으로 표면에서 반사된 광선, C는 표면(12)에 의해 회절된 입사 광선, 그리고 화살표 D는 액정 층(13)에 의해 산란된 광선을 나타낸다. 표면에서 반사된 광선(B) 방향에서 광 수신기에 의해 수신될 수 있는 광선 양은 산란된 광선(D)이 비교적 매우 적게 기여함을 나타낸다. 그러므로, 산란된 광선(D)과 표면에서 반사된 광선(B)의 조합을 평가해서는 액정 층의 변화로 인한 산란된 광선의 기여도의 변화량을 검출하기 어렵다. 이러한 문제점은 본 발명에 의해 해결된다.

도 4는 제 1 광 송신기/수신기 쌍의 횡단면을 포함하는 도 1의 a-a선에 따른 부분 단면도가 도시되어 있다. 상기 단면은 용기(11)와 그 센서 라벨(8)을 도시한다. 캐비티(4)는 상기 2개의 구멍(6)이 설치된 캐비티 벽(18)으로 나타내어지고, 상기 구멍은 송신되는 광선용 구멍(6')과 반사된 광선용 구멍(6")으로 본 도면에 나타내어진다. 상기 송신기로서의 발광 다이오드(14)와 상기 수신기로서의 포토트랜지스터(15)는 회로판(20)에 설치된다. 제 1 렌즈 수단(16)은 발광 다이오드(14)의 광로 상에 설치되고, 제 2 렌즈 수단(17)은 포토트랜지스터(15)의 광로 상에 설치된다.

발광 다이오드(14)와, 포토트랜지스터(15) 및 상기 렌즈 수단(16, 17)은, 상기 구멍(6', 6") 안으로 기밀식으로 연결되어 캐비티 벽에 고정되는 지지부(19)에 의해 지지된다. 이러한 기밀식 연결은, 초단파 발생 마그네트론을 냉각하기 위한 팬에 의해 오븐 하우징과 캐비티 사이에 형성되는 과압때문에 필요하다. 그렇지 않으면, 이러한 과압은 캐비티 안으로 침투하여 라벨(8)의 온도 감지 영역의 작용을 방해할 수 있다.

발광 다이오드(14)로부터 렌즈 수단(16)을 경유하여, 상기 라벨(8) 상에서 반사되고 렌즈 수단(17)을 경유해서 포토트랜지스터(15)에 이르는 광선을 경로는 화살표(21)로 지시되어 있다. 상기 실시예에서 조광(illuminating) 광선 비임의 축은 센서 표면의 수직선에서 약 40°의 각도가 편향되고, 수신되는 광선의 경로의 축은 동일한 방향에서 약 20° 각도가 편향된다. 캐비티 벽과 패키지 사이의 간격은 트레이형 캐리어(5)가 요구하는 간격이다.

도 5는 본 발명에 따른 용기 센서 제어식 전자렌지에서 주 기능 블록들과 이 블록들 사이의 통신 경로를 도시한다. 블록(26)은 마그네트론(27)으로부터의 초단파 공급을 제어하는, 오븐의 프로그램된 마이크로프로세서 제어 유닛을 나타낸다. 제어 유닛(26)은 상기 실시예에서 구멍(23) 뒤의 스위치의 위치에 대한 정보를 의미하는, 오븐 도어(2)의 전면측 상의 조작자 패널(28)로부터 조작자의 명령을 수신하고, 구멍(22) 뒤의 발광 다이오드의 제어로 복귀한다. 용기 감지 시스템의 판독 장치(30)는 제어 유닛(26)에 판독된 제어 정보를 제공하고, 감지 장치의 감지 사이클을 작동하기 위해 제어 유닛으로부터의 제어 정보를 수신한다. 제어 유닛(26)은 높거나 낮은 센서 영역의 반사율을 설정하기 위해 필요한 보정된 반사율 기준 레벨 및, 오븐을 작동하기 위해 필요한 제어용 소프트웨어를 저장하는 메모리(29)와 통신한다.

감지 장치에 사용되는 광학 구성 요소 특성의 편차로 인해, 판독된 정보를평가하는데 사용되는 기준 레벨을 설정하기 위해 각각의 개별적인 판독 장치의 보정을 수행하는 것이 필요하다. 이러한 보정은 최대 허용 가능한 반사율 레벨을 갖는 패키지를 판독하고 이에 근거하여 판독 장치의 "배율(amplification)"을 조정한 후 그 천이 온도 이하에서 센서 라벨의 정상적인 반사율 값을 갖는 표면을 판독함으로써 "높은" 반사율 레벨이 설정되고, 그 천이 온도 이상에서 상기 센서의 정상적인 반사율을 갖는 표면을 판독함으로써 "낮은" 반사율 레벨이 설정되며, 각각의 발광 다이오드/포토트랜지스터 쌍에 대해 기준 레벨은 상기 "높은" 및 "낮은" 레벨 사이의 값에서 계산되고, 상기 기준 레벨은 비휘발성 메모리(29)에 저장되어, 오븐을 제조하는 동안 성취된다.

도 6은 본 발명에 따른 전자렌지의 가열 과정의 플로우챠트를 나타낸다. 그 과정은 하기의 단계를 포함한다.

1. 과정 개시.

2. 도어가 닫혔고 시동 버튼이 눌러졌는가?

(도어 위치는 일반적인 형태의 도어 스위치에 의해 검출된다)

- 만약 "예" (Y)이면, 단계 3으로 진행

- 만약 "아니오" (N)이면, 단계 2로 복귀

3. 하기 보조 단계에 의해 상, 하 센서 영역의 반사율 판독:

가) 양쪽 광 송신기가 작동하지 않을 때의 제 1 영역(9)으로부터 수신된 주위의 광선의 레벨을 감지하는 단계.

나) 제 1 광 송신기가 작동할 때의 제 1 영역(9)으로부터 수신된 광선의 레벨을 감지하는 단계.

다) 양쪽 광 송신기가 작동하지 않을 때의 제 2 영역(10)으로부터 수신된 주위의 광선의 레벨을 감지하는 단계.

라) 제 2 광 송신기가 작동할 때의 제 2 영역(10)으로부터 수신된 광선의 레벨을 감지하는 단계.

마) 단계 나)의 값으로부터 단계 가)의 값을 감하고 단계 라)의 값으로부터 단계 다)의 값을 감하여 제 1 및 제 2 영역 각각의 반사율 값을 결정하는 단계.

4. 질의에 의해 상기 기준값에 대해 상기 반사율 값을 높거나 또는 낮은 것으로 설정:

상부 영역의 반사율 값이 보정된 기준 레벨보다 작고, 하부 영역의 반사율 값이 보정된 기준 레벨보다 높은가?

- 만약, "예" (Y)이면, 단계 5로 진행

- 만약, "아니오" (N)이면, "에러"로 지시

("에러" = 7번의 경고음을 내고(seven sound impulse) 조작자의 패널 상에서 다이오드(22)가 적색으로 깜박인다(twinkling red))

5. 마그네트론(27)을 작동하여 가열 과정 개시

6. 하부 센서 영역의 반사율이 보정된 기준 레벨보다 작은가?

- 만약, "아니오" (N)이면, 단계 6으로 복귀

- 만약, "예" (Y)이면, 단계 7로 진행

7. 가열 정지, "완료" 지시

("완료" = 3번의 경고음을 내고 조작자의 패널 상의 다이오드(22)가 녹색을 발함)

진행 종료

단계 3, 4 동안 상, 하 센서 영역의 반사율 레벨의 판독값(read-out)을 평가하면 하기 4가지 다른 결과가 주어질 수 있다:

"높음" = 기준 레벨 이상의 반사율 값

"낮음" = 기준 레벨 이하의 반사율 값

경우 2에서만 오븐의 개시를 허용하는 개시 조건, 즉 하부 영역의 높은 반사율과 더불어 상부 영역(9)의 낮은 반사율은 허용되지 않은 패키지 또는 용기가 상기 센서 영역에 상응하는 위치들에서의 반사율의 상기 조합을 우연히 가질 확율은 사실상 제로(0)이므로 허용되지 않은 패키지 또는 용기를 사용할 위험을 사실상 제거하여 안전성을 상당히 향상시킨다.

사용자의 안전성을 향상시키기 위해, 더 나아가, 영구적인 반사율을 갖는 상부 영역(9)의 반사율 값은 도 6에 예시된 사이클 동안 반복적으로 감지될 수 있다. 그 정상적으로는 영구적인 반사율이 변화되면, 이것은 가열을 중단하도록 사용될수 있는, 연기 또는 불꽃이 발생되는 것과 같은 긴급 상황으로 평가된다. 이러한 상태는 사용자가 실수로 오븐에 빈 용기를 놓아도 발생될 수 있다. 초단파 에너지는 패키지를 밀폐하기 위해 사용된 접착제에 집중되어, 용기의 접합부가 과열되므로, 가열은 개시되고 수초 내에 연기와 불꽃이 발생되어, 온도 감지 영역이 초단파 에너지에 의해 영향을 받지 않은 상태가 되어 작동하지 않는다.

당업자는 "경사진 조광(illumination) 및 관찰 각도"에 근거한 본 발명에 따른 감지 시스템이 전자렌지 내의 용기를 감지하는 것 외의 다른 응용에도 유용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 유사하게, 참조한 전자렌지에 전에 사용된 것과 같은 성질을 갖는 마이크로프로세서 기반의 제어 유닛을 위해 필요한 소프트웨어를 프로그래밍하는 것은 당업자는 그의 능력으로 가능함을 알 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 광 송신기(14)와 광 수신기(15)를 구비하는 광학 판독 장치와, 용기에 설치되는 제어 정보 센서(8), 및 제어 유닛(26)을 포함하고, 상기 판독 장치는 가열전과 가열되는 동안 오븐 캐비티(4) 내의 상기 센서를 판독하고 이 판독된 제어 정보를 제어 유닛에 제공하는, 전자렌지(1)에서 가열 과정의 개시 및 정지를 제어하기 위한 용기(11) 감지 시스템에 있어서,

   송신 및 수신축이 센서 표면의 수직선에 대해 동일 회전각 방향으로 오프셋(offset) 각도를 갖는 한 쌍의 상호작용하는 광 송신기(14) 및 광 수신기(15)를 특징으로 하며, 상기 송신기는 상기 센서의 영역 위로 경사진 판독용 광선 비임을 송신하고, 상기 수신기는 동일한 센서 영역으로부터의 반사 특성에 의존하는 양의 산란된 광선을 수신하는 용기 감지 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센서(8)는 제 1 센서 영역(9)과 제 2 센서 영역(10)을 포함하고,

   상기 판독 장치는 제 1 및 제 2 광 송신기/수신기(14, 15) 쌍(pair)을 포함하고, 상기 제 1 광 송/수신기 쌍은 개시 또는 비개시 상태를 설정하기 위해 상기 제 1 센서 영역(9)의 용기 타입 정보를 판독하도록 배치되고, 상기 제 2 광 송/수신기 쌍은 상기 용기 내의 음료수 또는 식료품의 소정의 완료 온도(ready-temperature)에서 가열 상태를 정지시키기 위해 상기 제 2 센서 영역(10)의 온도정보를 판독하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어 유닛(26)은 상기 제 1 및 제 2 센서 영역(9, 10)으로부터 조합된 판독 정보에 기초하여 상기 개시 또는 비개시 상태를 설정하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 센서 영역(9)은 입사 광선의 반사율이 영구적으로 낮거나 또는 높은 물질을 포함하고, 상기 제 2 영역(10)은 완료 온도에서 높은 반사율에서 낮은 반사율로 또는 낮은 반사율에서 높은 반사율로 변하는 온도에 민감한 물질을 포함하며, 상기 높은 반사율 및 낮은 반사율은 각각 완료 온도 이하 및 이상에서의 상기 온도에 민감한 물질의 반사율 레벨들 사이의 계량화된(calibrated) 기준 레벨에 따르는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   제 1 센서 영역(9)은 낮은 반사율을 갖는 영구적으로 검은 물질이고, 제 2 센서 영역(10)은 실온에서의 높은 반사율에서 완료 온도 이상에서의 낮은 반사율로 변하는 온도에 민감한 물질이고, 상기 두 물질은 모두 투명한 코팅으로 피복되는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 온도에 민감한 물질은 높은 반사율에서 낮은 반사율로 변하는 액정인 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
7. 제 2 항에 있어서,

   각각의 상기 광 송신기 및 광 수신기 쌍에서, 녹색광 방출 다이오드(14)와 포토트랜지스터(15)는 상기 광 송신기 및 상기 광 수신기를 제공하고, 제 1 렌즈 수단(16)은 센서 영역(9, 10)에 판독용 비임을 지향하도록 상기 판독 비임의 경로에 배치되며, 상기 제 2 렌즈 수단(17)은 산란 광선을 수집하고 포토트랜지스터에 이 수집된 광선을 지향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 제어 유닛(26)은 감지 사이클을 반복적으로 수행하기 위해 프로그램되며,

   가) 광 전송기 모두가 작동하지 않을 때, 제 1 영역(9)으로부터 수신된 주위 광선의 레벨을 감지하는 단계와;

   나) 제 1 광 송신기가 작동할 때, 제 1 영역(9)으로부터 수신된 광의 레벨을 감지하는 단계와;

   다) 광 전송기 모두가 작동하지 않을 때, 제 2 영역(10)으로부터 수신된 주위 광선의 레벨을 감지하는 단계와;

   라) 제 2 광 송신기가 작동할 때, 제 2 영역(10)으로부터 수신된 광의 레벨을 감지하는 단계와;

   마) 단계 나)의 값으로부터 단계 가)의 값을 감하고, 단계 라)의 값으로부터 단계 다)의 값을 감함으로써, 각각 제 1 및 제 2 영역의 반사율 값을 각각 결정하는 단계; 및

   바) 기준값에 대해 상기 반사율 값을 높거나 또는 낮게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 영역은 실온에서 높거나 또는 낮은 반사율을 가지며,

   상기 제어 유닛(26)은 동일한 감지 사이클이 진행되는 동안 제 1 및 제 2 영역(9, 10)의 반사율이 각각 낮거나 높은 경우만 개시 상태를 설정하는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
10. 제 4 항에 있어서,

    상기 제어 유닛(26)은 상기 제 1 영구 반사 영역(9)으로부터 수신된 광선의 변화를 설정하는 제 1 송신기/수신기 쌍(14, 15)에 의해 오븐 캐비티에서의 연기 또는 불꽃 발생을 검출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템.
11. 오븐 캐비티(4)와, 공급 장치를 통하여 캐비티로 초단파를 공급하기 위한 초단파원(27)과, 상기 캐비티로의 초단파 공급을 제어하기 위한 제어 유닛(26)을 가지며,

    가열하기 위해 오븐 캐비티로 넣어지는 시스템에 적합한 용기 또는 패키지(11)의 센서(8)를 판독하기 위한 용기 감지 시스템의 판독 장치(14∼20)를 포함하고, 상기 오븐 제어 유닛은 감지 시스템의 제어 유닛과 일체로 형성되고 상기 판독 장치로부터 판독된 제어 정보를 공급받는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 판독 장치는 제 1 및 제 2 광 송신기/수신기 쌍을 포함하며, 상기 광 송신기/수신기 쌍들은 캐비티 벽의 각각의 구멍(6, 7)을 통해 상기 센서의 수직으로 분리된 영역을 판독하기 위해 캐비티 벽 외측에 수직하게 분리되어 배치되는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 광 송신기/수신기 쌍 및 렌즈 수단은 상기 구멍(6, 7)에 기밀성 끼움(airtight fit)을 제공하는 지지 수단(19)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 전자렌지.
14. 전자렌지의 개시 및 정지를 제어하기 위한 용기 감지 시스템에서, 제 1 센서 영역(9)과 제 2 센서 영역(10)을 갖는 제어 정보 센서(8)를 구비한 용기와, 제어유닛(26), 및 송신 및 수신축이 센서 표면의 수직선에 대해 동일 회전각 방향으로 오프셋 각도를 갖는 한 쌍의 광 송신기(14) 및 광 수신기(15)를 구비하는 광학 판독 장치를 포함하며, 상기 제어 유닛(26)은 제 1 센서 영역(9)과 제 2 센서 영역(10)에 대한 반사율 값을 설정하는 용기 감지 시스템의 작동 방법에 있어서,

    가) 광 전송기 모두가 작동하지 않을 때, 제 1 영역(9)으로부터 수신된 주위 광선의 레벨을 감지하는 단계와;

    나) 제 1 광 송신기가 작동할 때, 제 1 영역(9)으로부터 수신된 광의 레벨을 감지하는 단계와;

    다) 광 전송기 모두가 작동하지 않을 때, 제 2 영역(10)으로부터 수신된 주위 광선의 레벨을 감지하는 단계와;

    라) 제 2 광 송신기가 작동할 때, 제 2 영역(10)으로부터 수신된 광의 레벨을 감지하는 단계와;

    마) 단계 나)의 값으로부터 단계 가)의 값을 감하고, 단계 라)의 값으로부터 단계 다)의 값을 감함으로써, 각각의 제 1 및 제 2 영역의 반사율 값을 결정하는 단계; 및

    바) 기준값에 대해 상기 반사율 값을 높거나 또는 낮게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템의 작동 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 영역은 실온에서 높거나 또는 낮은 반사율을 가지며,

    동일한 감지 사이클이 진행되는 동안 제 1 및 제 2 영역(9, 10)의 반사율이 각각 낮거나 높을 경우만 개시 상태를 설정하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템 작동 방법.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 영구 반사 영역(9)으로부터 수신된 광선의 변화를 설정하는 제 1 송신기/수신기 쌍(14, 15)에 의해 오븐 캐비티에서의 연기 또는 불꽃 발생을 검출하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 감지 시스템 작동 방법.

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