KR101659013B1 - 조리 기기의 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

조리 기기의 제어 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명은, 진동 센서를 이용하여 용기 가열에 따른 진동을 감지하고, 진동 센서를 통해 감지된 감지 신호로부터 주변의 외란 주파수를 제거할 수 있도록 통과 대역을 설정하여 외란 신호를 제거하여 인식함으로써 비등 시점을 정확하게 검출할 수 있다.

조리 기기, 비등, 진동, 외란

Description

조리 기기의 제어 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING COOKER AND METHOD THE SAME}

본 발명은 조리 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열 시 진동을 감지하고, 주변의 외란을 제거하여 음식물의 비등을 검출하는 조리 기기의 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

조리 기기는 열원을 이용하여 용기를 가열함으로써 용기 내의 음식물을 조리하기 위한 가전 기기의 하나이다. 이러한 조리 기기는 열원의 종류에 따라 구분할 수 있는데, 가스를 이용하는 가스 레인지와 가스 오븐, 전력을 이용하는 전자 레인지, 전기 오븐과 유도 가열 조리 기기 등이 있다. 전자 레인지나 전기 오븐은 마이크로파를 이용하여 음식물을 조리하는 조리 기기로서, 고전압이 인가되는 마그네트론에서 발생된 마이크로파가 도파관을 통해 조리실 내부의 음식물로 조사되어, 음식물에 함유된 물분자를 진동시켜 열에너지를 발생시킴으로써 음식물을 조리한다. 유도 가열 조리 기기는 금속재의 조리 용기에 교류 자계를 가하여 용기에서 생기는 와류 손과 히스테리시스 손에 의해 발생하는 열을 이용하여 음식물을 조리하는 장치로서, 고효율을 내는 장점이 있다.

상기 조리 기기는 음식물을 조리하기 위해서 열원을 통해 지속적으로 용기를 가열하는데, 음식물의 비등 시점을 알지 못하는 경우에는 음식물이 끓어 넘치게 되어 화재 등의 원인이 되고, 열원을 낭비하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용기의 상태 정보를 검출하고, 주변의 외란 신호에 따른 주파수 대역을 차단함으로써 정밀하게 비등 시점을 검출하는 조리 기기의 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 버너를 구비하고, 상기 버너를 통해 용기를 가열하는 가열 유닛과, 상기 용기의 상태 정보를 검출하는 검출 유닛과, 상기 상태 정보를 미리 설정된 통과 대역에 따라 필터링하여 비등을 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 가열 유닛을 구동하는 구동 신호를 출력하는 제어 유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 검출 유닛은, 상기 용기가 가열됨에 따라 발생하는 진동을 감지하여 진동 신호를 출력하는 진동 센서를 포함한다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 진동 신호를 상기 통과 대역에 따라 필터링하는 필터모듈과, 상기 필터링된 진동 신호를 증폭하는 증폭모듈과, 상기 증폭된 진동 신호를 근거로 비등을 판단하는 처리모듈과, 상기 판단 결과를 근거로 상기 구동 신호를 출력하는 구동모듈을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 처리모듈은, 상기 증폭된 진동 신호 값의 최대값을 산출하고, 산출된 최대값을 근거로 비등을 판단한다. 또한, 상기 처리모듈은, 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 일정 시간 동안 일정 값으로 유지되거나, 또 는 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 작아져 미리 설정된 기준값 이하가 되면 비등으로 판단한다. 아울러, 상기 처리모듈은, 상기 증폭된 진동 신호 값과 미리 설정된 제한값을 비교하여 외란을 판단한다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치에 있어서, 상기 통과 대역은 조리 기기 주변의 주파수를 제거하도록 설정되는데, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 조리 기기 주변의 주파수를 검출하는 주파수 검출 유닛을 더 포함하고, 상기 통과 대역은 상기 검출된 주파수를 근거로 재설정될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 버너를 이용하여 용기를 가열하는 단계와, 상기 용기의 상태 정보를 검출하는 단계와, 상기 상태 정보를 미리 설정된 통과 대역에 따라 필터링하여 비등을 판단하는 단계와, 상기 판단 결과를 근거로 상기 용기의 가열을 제어하는 구동 신호를 출력하는 단계를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 상태 정보는 상기 용기가 가열됨에 따라 발생하는 진동 신호이다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법에 있어서, 상기 비등을 판단하는 단계는, 상기 진동 신호를 상기 통과 대역에 따라 필터링하는 과정과, 상기 필터링된 진동 신호를 증폭하는 과정과, 상기 증폭된 진동 신호를 근거로 비등을 판단하는 과정을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 비등을 판단하는 과정은, 상기 증폭된 진동 신호 값의 최대값을 산출하고, 산출된 최대값을 근거로 비등을 판단한다. 또한, 상기 비등을 판단하는 과정은, 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 일정 시간 동안 일정 값으로 유지되거나, 또는 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 작아져 미리 설정된 기준값 이하가 되면 비등으로 판단한다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 상기 증폭된 진동 신호의 값과 미리 설정된 제한값을 비교하여 외란을 판단하는 단계를 더 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 조리 기기 주변의 주파수를 검출하는 단계과, 상기 검출된 주파수를 근거로 상기 통과 대역을 재설정하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 진동 센서를 이용하여 용기 가열에 따른 진동을 감지하거나 온도 센서를 이용하여 온도를 감지함으로써 음식물의 비등 시점을 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 진동 센서를 통해 감지된 감지 신호로부터 외란 신호를 제거하여 인식함으로써 비등 시점을 정확하게 검출할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조리 기기와, 조리 기기의 제어 장치를 상세히 설명한다.

도 1A 및 도 1B는 가스를 열원으로 하는 조리 기기의 구성을 개략적으로 보인 도로서, 상기 조리 기기는 탑 케이스(30), 함몰부(20) 및 지지 부재(21) 등을 포함할 수 있다.

상기 탑 케이스(30)는 상기 조리 기기의 상부에 형성되고, 상기 탑 케이 스(30)에는 복수의 함몰부(20)가 형성된다. 또한, 상기 복수의 함몰부(20) 각각에는 버너가 형성된다. 이때, 상기 탑 케이스(30) 상에 탑 플레이트(top plate)(미도시)가 형성될 수 있으며, 상기 탑 케이스(30)와 상기 탑 플레이트는 일체형으로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 탑 플레이트가 상기 탑 케이스(30)에 놓이는 경우, 상기 탑 플레이트에는 상기 함몰부(20)와 대응하는 형상과 크기를 갖는 개구부가 형성된다.

상기 함몰부(20)의 테두리에는 용기(10)가 안착되는 지지 부재(21)가 제공된다. 또한, 상기 지지 부재(21)는, 상기 탑 케이스(30)(또는, 상기 탑 플레이트)에 놓인다. 이때, 상기 지지 부재(21)가 상기 탑 케이스(30)에 놓인 상태에서 상기 지지 부재(21)의 요동이 방지되도록 상기 지지 부재(21)의 일부는 상기 함몰부(20)에 삽입되도록 형성한다.

또한, 상기 지지 부재(21)는, 상기 탑 케이스(30)에 놓이는 사각 링 형상의 안착부(21a)와, 상기 안착부(21a)에서 내측으로 연장되는 다수의 지지 바(21b)를 포함한다. 그리고, 상기 용기(10)는 실질적으로 상기 지지 바(21b)에 놓인다. 이때, 상기 지지 바(21b)는 상기 안착부(21a)에서 수평 방향으로 연장되어 상기 함몰부(20)의 저면으로부터 소정 거리 이격되어 형성된다.

또한, 상기 함몰부(20)에는, 상기 가열 유닛(40)의 일부가 상기 함몰부(20)로 돌출되도록 하는 개구부(미도시)가 형성된다. 이때, 상기 개구부의 크기는, 상기 가열 유닛(40)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 개부구의 주위에는 상기 함몰부(20)로 낙하된 물 또는 각종 이물질이 상기 개구부를 통하여 상기 조리 기기 본체 내부로 유입되는 것을 방지하는 리브(미도시)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 가열 유닛(40)은, 상기 개구부를 통하여 일부가 돌출되는 버너 헤드(41)를 포함한다. 여기서, 상기 버너 헤드(41)는, 연료가 점화되어 화염이 발생되는 부분이다.

또한, 상기 가열 유닛(40)은, 상기 버너 헤드(41)로 연료를 공급하는 연료 공급부(미도시), 상기 연료를 전달하는 연료 파이프(미도시), 상기 버너 헤드(41) 주위에서 상기 버너 헤드(41)로 공급된 연료가 점화되도록 하는 점화부(미도시)가 포함된다.

이때, 상기 온도 센서(120) 및 상기 진동 센서(110)는, 도 1A 및 도 1B에 도시된 바와 같이, 다양한 위치에 각각 형성될 수 있다. 즉, 상기 온도 센서(120)는, 상기 도 1A에 도시된 바와 같이 단열 및 진동 전달 축(111)의 상부 일측에 형성되거나, 상기 도 1B에 도시된 바와 같이 상기 가열 유닛(40)에 포함된 버너 헤드(41)의 외측면의 일측에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 단열 및 진동 전달 축(111)은, 상기 가열 유닛(40)에 포함될 수 있다. 또한, 상기 진동 센서(110)는, 상기한 바와 같이 상기 단열 및 진동 전달 축(111)의 하부 일측에 형성될 수 있다. 이때, 상기 도 1B에 도시된 상기 단열 및 진동 전달 축(111)은, 상기 진동 센서(110)가 형성된 하부 일측의 반대 부분인 상부 일측의 길이가 더 연장되어 상기 용기(10)에 직접 닿도록 구성할 수도 있다. 즉, 상기 진동 센서(110)는, 상기 본 발명의 실시예에 기재된 내용 이외에도, 상기 용기(10)의 진동을 감지할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.

도 2A 및 도 2B는 전기를 열원으로 이용하는 조리 기기의 구성을 개략적으로 보인 도로서, 상기 조리 기기는 탑 케이스(30) 및 가열 코일(50) 등을 포함할 수 있다.

상기 탑 케이스(30)는, 상기 조리 기기의 상부에 형성되며, 상기 탑 케이스(30)에는 복수의 탑 플레이트(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 탑 케이스(30)와 상기 탑 플레이트는 일체형으로 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 용기(10)는, 실질적으로 상기 탑 케이스(30)에 놓인다.

또한, 상기 가열 유닛(40)은 상기 탑 케이스(30) 하단부에 위치하는 가열 코일(50)을 포함한다. 여기서, 상기 가열 코일(50)은, 전기를 이용하여 열 에너지를 발생하는 부분이다. 또한, 상기 가열 유닛(40)은 상기 가열 코일(50)로 전기를 공급하는 전원 공급 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도 센서(120) 및 상기 진동 센서(110)는, 도 2A 및 도 2B에 도시된 바와 같이, 다양한 위치에 각각 형성될 수 있다. 즉, 상기 온도 센서(120)는, 상기 도 2A에 도시된 바와 같이 단열 및 진동 전달 축(111)의 상부 일측에 형성되거나, 상기 도 2B에 도시된 바와 같이 상기 가열 유닛(40)에 포함된 가열 코일(50)의 일측에 형성될 수 있다.

또한, 상기 진동 센서(110)는, 상기 도 2A에 도시된 바와 같이 상기 온도 센서(120)가 형성된 상기 단열 및 진동 전달 축(111)의 하부 일측에 형성되거나, 상기 도 2B에 도시된 바와 같이 상기 단열 및 진동 전달 축(111)의 상부/하부 일측에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 온도 센서(120)는 상기 용기의 온도를 검출하는 제1 온도 센서와, 상기 용기 내의 조리물의 온도를 검출하는 제2 온도 센서로 구분되어 설치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 버너를 구비하고, 상기 버너를 통해 용기를 가열하는 가열 유닛(300)과, 상기 용기의 상태 정보를 검출하는 검출 유닛(100)과, 상기 상태 정보를 미리 설정된 통과 대역에 따라 필터링하여 비등을 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 가열 유닛을 구동하는 구동 신호를 출력하는 제어 유닛(200)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 검출 유닛(100)은, 상기 용기가 가열됨에 따라 발생하는 진동을 감지하여 진동 신호를 출력하는 진동 센서(110)를 포함한다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어 유닛(200)은, 상기 진동 신호를 상기 통과 대역에 따라 필터링하는 필터모듈(210)과, 상기 필터링된 진동 신호를 증폭하는 증폭모듈(220)과, 상기 증폭된 진동 신호를 근거로 비등을 판단하는 처리모듈(230)과, 상기 판단 결과를 근거로 상기 구동 신호를 출력하는 구동모듈(240)을 포함하여 구성된다.

도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 상기 필터모듈은 진동 센서(110)를 통해 검출된 진동 신호를 필터링하는 제1 필터모듈(211)과, 제1 온도 센서(120) 및 제2 온도 센서(130)을 통해 검출된 온도 신호를 필터링하는 제2 필터모듈(212)로 구분될 수 있고, 상기 증폭모듈은 상기 진동 신호를 증폭하는 제1 증폭모듈(211)과, 온도 신호를 증폭하는 제2 증폭모듈(212)로 구분될 수 있다.

상기 가열 유닛(300)은, 열원으로부터 공급되는 연료(예를 들어, 가스)를 연소하여 발생되는 열에 의하거나, 전기를 이용하여 용기를 가열한다. 도 1A 및 도 1B와 같이 가스를 열원으로 하는 조리 기기의 경우에, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 가열 유닛(300)은 상기 구동 신호를 근거로 상기 버너에 공급되는 가스량을 조절하는 가스 밸브(311)를 더 포함할 수 있다. 한편, 도 2A 및 도 2B와 같이 전기를 열원으로 하는 조리 기기의 경우, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 가열 유닛(300)은 상기 구동 신호를 근거로 상기 버너로 공급되는 전력을 조절하는 전원 공급 유닛(312)을 더 포함할 수 있다. 상기 전원 공급 유닛(312)은 외부 전원, 즉 상용 교류 전원을 입력받아 조리 기기와 조리 기기를 구성하는 각각의 구성 요소를 구동하는 직류 전압을 출력한다. 또한, 상기 전원 공급 유닛(312)은 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply; SMPS)를 사용할 수 있고, 다른 종류의 전력 변환 장치를 사용할 수 있다. 또한, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 외부 전원의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 상기 변환된 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터(Regulator) 등의 변압부(미도시)를 이용하여 조리 기기 및 조리 기기에 포함된 각 구성 요소에 필요한 구동 전압을 생성한다.

본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치에 있어서, 상기 검출 유닛(100)은, 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 용기의 온도를 검출하는 제1 온도 센서(120) 이외에도 직접 상기 용기 내의 음식물의 온도를 검출하는 제2 온도 센서(130)를 더 포함할 수 있다.

상기 필터 모듈(210)은, 일정한 주파수를 통과하도록 하는 통과 대역을 통해 상기 진동 신호를 필터링한다. 이때, 상기 통과 대역은 주변의 외란 주파수를 제거할 수 있도록 설정되는 것이 바람직한데, 예를 들어 사람의 목소리, 음악, 도어를 여닫는 소리 등의 주파수 대역을 피하기 위하여 1.2 내지 2 KHz 대역을 통과할 수 있는 대역 통과 필터(Band Pass Filter; BPF)를 이용하는 것이 좋다. 도 6을 참조하면, 500Hz fc(중심 주파수, Carrier Frequency) 대역에서는 도어 오픈 소리, 음악 소리 등이 그대로 상기 진동 센서(110)에 의해 감지되는 반면, 1.7kHz fc에서는 상기 노이즈가 대부분 제거된 것을 볼 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 조리 기기 주변의 주파수를 검출하는 주파수 검출 유닛(미도시)을 더 포함하고, 상기 통과 대역은 상기 검출된 주파수를 근거로 재설정될 수 있고, 필터 모듈도 재구성될 수 있다.

상기 제어 유닛(200)은, 상기 필터 모듈(210)을 통과한 진동 신호를 증폭 모듈(220)을 통해 증폭한 다음, 이를 이용하여 비등 시점을 검출한다. 상기 처리모듈(230)은, 상기 필터링된 진동 신호 값의 최대값을 산출하고, 산출된 최대값을 근거로 비등을 판단한다. 즉, 상기 처리모듈(230)은, 단순하게 상기 최대값 이후 몇 초가 지나면 비등으로 판단할 수 있으나, 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 일정 시간 동안 일정 값으로 유지되거나, 또는 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 작아져 미리 설정된 기준값 이하가 되면 비등으로 판단한다. 상기 일정 시간, 예를 들어 20초,이나 기준값은 열원, 용기 등에 따라 실험을 통해 미리 설정된다. 상기 제어 유닛(200)은 감지 신호 값이 최대값이거나, 비등 시점이라고 판 단하면, 상기 구동 모듈(240)을 통해 상기 가열 유닛(300)에 구동 신호를 출력하여 열원의 세기를 줄이거나, 열원을 차단한다. 상기 처리모듈(230)은, 상기 필터링된 진동 신호 값과 미리 설정된 제한값을 비교하여 외란을 판단한다. 여기서, 상기 처리모듈(230)은, 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)를 더 포함할 수 있는데, 아날로그 신호인 진동 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 상기 아날로그-디지털 변환기는 필요에 따라 복수로 구비될 수 있다. 용기의 종류, 용기에 담긴 음식물의 종류, 용기에 담긴 음식물의 양 등에 따라서 비등 전압의 크기가 달라지고, 0 ~ 5V 범위의 하나의 아날로그-디지털 변환기만으로는 정확한 끓는점을 검출하기 어렵게 된다.

또한, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치는, 상기 진동 센서(110)를 통해 감지된 진동 신호를 일시적으로 저장하는 버퍼(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 입력 유닛(500)은, 사용자 조작에 의해 조리 기기에 포함된 복수의 버너 중 하나의 버너에 대한 온/프 동작을 위한 명령을 입력받는다. 이때, 상기 입력 유닛(500)은, 회전 방식, 예를 들어 시계/반시계 방향, 슬라이드 방식 또는 버튼 방식 등의 다양한 방식에 의해서 상기 가열 유닛(300)을 동작하도록 한다. 또한, 상기 입력 유닛(500)은, 전기를 열원으로 하는 조리 기기의 경우에는, 운전 모드, 요리 코스, 예약 시작/종료 시각 등을 입력받기 위한 모듈을 포함할 수 있다.

상기 출력 유닛(600)은, 상기 조리 기기에 포함된 각 구성 요소의 동작 상태를 표시하고, 복수의 가열 유닛에서의 동작 상태를 표시하고, 온도 감지 유닛(미도시)을 더 포함하는 경우에 상기 온도 센서(120, 130) 및 진동 센서(110)에 의해 각 각 감지된 온도 및 진동을 표시한다.

상기 저장 유닛(700)은, 상기 제어 유닛(200)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 상기 저장 유닛(700)은, 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 롬(Read-Only Memory : ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 램(Random Access Memory : RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 저장 유닛(700)은, 상기 조리 기기가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(700)은, 다양한 사용자 인터페이스(User Interface : UI) 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface : GUI)를 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(700)은, 상기 온도 센서(120, 130) 또는 상기 진동 센서(110)을 통해 각각 감지된 온도 또는 진동값을 저장할 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 버너를 이용하여 용기를 가열하는 단계(S110)와, 상기 용기의 상태 정보를 검출하는 단계(S120)와, 상기 상태 정보를 미리 설정된 통과 대역에 따라 필터링하여 비등을 판단하는 단계(S130, S140)와, 상기 판단 결과를 근거로 상기 용기의 가열을 제어하는 구동 신호를 출력하는 단계(S150)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 상태 정보는 상 기 용기가 가열됨에 따라 발생하는 진동 신호이다. 이하 장치 구성은 도 1 내지 도 6을 참조한다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법에 있어서, 상기 비등을 판단하는 단계는, 상기 진동 신호를 상기 통과 대역에 따라 필터링하는 과정(S230)과, 상기 필터링된 진동 신호를 증폭하는 과정(S231)과, 상기 증폭된 진동 신호를 근거로 비등을 판단하는 과정(S240)을 포함하여 구성된다.

도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 일정한 주파수를 통과하도록 하는 통과 대역을 통해 상기 진동 신호를 필터링한다(S230). 이때, 상기 통과 대역은 주변의 외란 주파수를 제거할 수 있도록 설정되는 것이 바람직한데, 예를 들어 사람의 목소리, 음악, 도어를 여닫는 소리 등의 주파수 대역을 피하기 위하여 1.2 내지 2 KHz 대역을 통과할 수 있는 대역 통과 필터(Band Pass Filter; BPF)를 이용하는 것이 좋다. 도 6을 참조하면, 500Hz fc(중심 주파수, Carrier Frequency) 대역에서는 도어 오픈 소리, 음악 소리 등이 그대로 상기 진동 센서(110)에 의해 감지되는 반면, 1.7kHz fc에서는 상기 노이즈가 대부분 제거된 것을 볼 수 있다.

도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 상기 제어 방법은, 상기 필터링된 진동 신호를 증폭하고(S231), 이를 이용하여 비등 시점을 검출한다. 상기 비등 판단(S130, S240)은, 상기 필터링된 진동 신호 값의 최대값을 산출하고, 산출된 최대값을 근거로 비등을 판단한다. 또한, 상기 비등 판단(S130, S240)은, 단순하게 상기 최대값 이후 몇 초가 지나면 비등으로 판단할 수 있으나, 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 일정 시간 동안 일정 값으로 유지되거나, 또는 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 작아져 미리 설정된 기준값 이하가 되면 비등으로 판단한다. 상기 일정 시간, 예를 들어 20초,이나 기준값은 열원, 용기 등에 따라 실험을 통해 미리 설정된다. 상기 제어 방법은, 감지 신호 값이 최대값이거나, 비등 시점이라고 판단하면, 가열 유닛(300)에 구동 신호를 출력하여 열원의 세기를 줄이거나, 열원을 차단한다. 한편, 상기 제어 방법은, 상기 필터링된 진동 신호 값과 미리 설정된 제한값을 비교하여 외란을 판단한다(S232).

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 버너를 이용하여 용기를 가열하는 단계(S310)와, 상기 용기의 진동 신호를 검출하는 단계(S320)와, 상기 진동 신호에 대한 통과 대역을 미리 설정하는 단계(S330)과, 상기 진동 신호를 상기 통과 대역에 따라 필터링하는 단계(S331)와, 상기 필터링된 진동 신호를 증폭하는 단계(S332)와, 상기 증폭된 진동 신호값과 미리 설정된 제한 값을 비교하는 단계(S333)와, 상기 비교 결과를 근거로 외란을 판단하는 단계(S334)와, 비등을 판단하는 단계(S340 이하)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 통과 대역은 주변의 외란 주파수를 제거할 수 있도록 설정되는 것이 바람직한데, 예를 들어 사람의 목소리, 음악, 도어를 여닫는 소리 등의 주파수 대역을 피하기 위하여 1.2 내지 2 KHz 대역을 통과할 수 있는 대역 통과 필터(Band Pass Filter; BPF)를 이용하는 것이 좋다. 도 6을 참조하면, 500Hz fc(중심 주파수, Carrier Frequency) 대역에서는 도어 오픈 소리, 음악 소리 등이 그대로 상기 진동 센서(110)에 의해 감지되는 반면, 1.7kHz fc에서는 상기 노이즈가 대부분 제거된 것을 볼 수 있다.

상기 비등을 판단하는 단계는, 상기 증폭된 진동 신호 값의 최대값을 산출하고(S340), 산출된 최대값을 근거로 비등을 판단한다. 즉, 상기 비등을 판단하는 단계는. 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 일정 시간 동안 일정 값으로 유지되거나(S341), 또는 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 작아져 미리 설정된 기준값 이하가 되면(S342) 비등으로 판단한다. 상기 제어 방법은, 감지 신호 값이 최대값이거나, 비등 시점이라고 판단하면, 구동 신호를 출력하여 열원의 세기를 줄이거나, 열원을 차단한다.

또한, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 방법은, 조리 기기 주변의 주파수를 검출하는 단계(미도시)과, 상기 검출된 주파수를 근거로 상기 통과 대역을 재설정하는 단계(미도시)를 더 포함하여 구성된다. 즉, 상기 제어 방법은, 용기 등에 따라 발생하는 진동 신호의 주파수가 잘 통과되도록 통과 대역을 설정하고, 주파수 검출 유닛을 통해 검출된 조리 기기 주변의 주파수를 이용하여 상기 설정된 통과 대역을 재설정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치 및 그 제어 방법은, 진동 센서를 이용하여 용기 가열에 따른 진동을 감지하고, 진동 센서를 통해 감지된 감지 신호로부터 적절한 통과 대역을 설정하여 외란 신호를 제거하여 인식함으로써 비등 시점을 정확하게 검출할 수 있다.

도 1은 가스를 열원으로 하는 조리 기기의 예를 보인 도;

도 2는 전기를 열원으로 하는 조리 기기의 예를 보인 도;

도 3은 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 4는 본 발명에 따른 가스를 열원으로 하는 조리 기기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 5는 본 발명에 따른 전기를 열원으로 하는 조리 기기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 6은 본 발명에 따른 조리 기기의 제어 장치 및 제어 방법을 설명하기 위한 그래프;

도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 조리 기기의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

Claims (18)

1. 버너를 구비하고, 상기 버너를 통해 용기를 가열하는 가열 유닛;

   상기 용기의 상태 정보를 검출하는 검출 유닛; 및

   상기 상태 정보를 미리 설정된 통과 대역에 따라 필터링하여 비등을 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 가열 유닛을 구동하는 구동 신호를 출력하는 제어 유닛;을 포함하되,

   상기 가열 유닛은,

   상기 용기로부터 전달되는 열을 단열하고, 상기 용기가 가열됨에 따라 발생하는 진동을 전달하는 단열 및 진동 전달 축을 포함하고,

   상기 검출 유닛은,

   상기 단열 및 진동 전달 축의 상부 또는 하부 일측에 구비되어, 상기 단열 및 진동 전달 축을 통해 진동을 감지하여 진동 신호를 출력하는 진동 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 단열 및 진동 전달 축은,

   상기 용기에 직접 닿도록 구비되는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,

   상기 진동 신호를 상기 통과 대역에 따라 필터링하는 필터모듈;

   상기 필터링된 진동 신호를 증폭하는 증폭모듈;

   상기 증폭된 진동 신호를 근거로 비등을 판단하는 처리모듈; 및

   상기 판단 결과를 근거로 상기 구동 신호를 출력하는 구동모듈;을 포함하는 조리 기기의 제어 장치.
4. 제3 항에 있어서, 상기 처리모듈은,

   상기 증폭된 진동 신호 값의 최대값을 산출하고, 산출된 최대값을 근거로 비등을 판단하는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 처리모듈은,

   상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 일정 시간 동안 일정 값으로 유지되거나, 또는 상기 최대값 이후에 감지된 진동 신호 값이 작아져 미리 설정된 기준값 이하가 되면 비등으로 판단하는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
6. 제3 항에 있어서, 상기 처리모듈은,

   상기 증폭된 진동 신호 값과 미리 설정된 제한값을 비교하여 외란을 판단하는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 통과 대역은 조리 기기 주변의 주파수를 제거하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
8. 제1 항에 있어서,

   조리 기기 주변의 주파수를 검출하는 주파수 검출 유닛;을 더 포함하고,

   상기 통과 대역은 상기 검출된 주파수를 근거로 재설정되는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
9. 제1 항에 있어서, 상기 가열 유닛은,

   상기 구동 신호를 근거로 상기 버너에 공급되는 가스량을 조절하는 가스 밸브;를 더 포함하는 조리 기기의 제어 장치.
10. 제1 항에 있어서, 상기 가열 유닛은,

    상기 구동 신호를 근거로 상기 버너로 공급되는 전력을 조절하는 전원 공급 유닛;을 더 포함하는 조리 기기의 제어 장치.
11. 제2 항에 있어서, 상기 검출 유닛은,

    상기 용기의 온도를 검출하는 제1 온도 센서; 및

    상기 용기 내의 음식물의 온도를 검출하는 제2 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 제어 장치.
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