JPH0466564B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロコンピユータ制御炊飯器に
関し、特に、炊飯動作中の炊飯容量判定（合数判
定）における異常を検出して、空炊き状態を検出
する機能を設けたマイクロコンピユータ制御炊飯
器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ご飯をおいしく炊くことを目的にして、
温度センサとマイクロコンピユータを搭載したコ
ントローラにより、炊飯鍋の温度を測定し、この
温度、温度上昇度をマイクロコンピユータに入力
し、炊飯容量を判定して、炊飯容量に応じた適切
な電力制御を行うようにしたマイクロコンピユー
タ制御の炊飯器が開発されている。

このようなマイクロコンピユータの制御によつ
て炊飯を行う自動炊飯器においては、その炊飯工
程である。吸水工程、炊飯容量判定工程、
炊き上げ工程、沸騰維持工程、第１むらし工
程、追炊き工程、第２むらし工程、保温工
程等の炊飯工程の制御が、マイクロコンピユータ
のプログラム制御により自動的に行われるもので
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このようなマイクロコンピユータ制御
炊飯器においては、炊飯工程制御、保温制御マイ
クロコンピユータのプログラムによつて自動的に
行うため、例えば、内鍋に米、水等の内容物を入
れないで、炊飯開始スイツチを投入した場合で
も、炊飯工程が開始され、順次に炊飯工程が進
み、全ての炊飯工程を行い、保温状態まで炊飯工
程が進むことになる。このため、空炊き状態とな
り、炊き上げ工程においては、内鍋の温度が異常
な高温になり、炊飯器本体、炊飯コントローラ基
板に悪影響を及ぼすという問題があつた。

本発明は、前記問題点を解決するためになされ
たものである。

本発明の目的は、炊飯動作の炊飯容量判定手段
の一部に、空炊き状態となる炊飯量の異常データ
を検出する手段を設け、該検出された異常データ
が空炊き状態のデータであるか否かを炊飯鍋の温
度と異常データにより確認する手段を設け、該空
炊き状態のデータが確認されると、炊飯動作を停
止すると共に、空炊き状態を表示または報知する
手段を設けたことを特徴とするマイクロコンピユ
ータ制御炊飯器を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述及び添付図面によつて明ら
かになるであろう。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明において
は、炊飯鍋近傍に設けた温度センサとマイクロコ
ンピユータにより、炊飯鍋の温度変化が所定の２
点の温度間を経過するのに要する時間を測定する
ことにより炊飯容量を判定する炊飯容量判定手段
を有し、該炊飯容量判定手段で判定した炊飯容量
に応じた適切な加熱電力で炊飯するマイクロコン
ピユータ制御炊飯器において、前記炊飯容量判定
手段の一部に、空炊き状態となる炊飯量の異常デ
ータを検出する手段を設け、該検出された異常デ
ータが空炊き状態のデータであるか否かを炊飯鍋
の温度と異常データにより確認する手段を設け、
該空炊き状態のデータが確認されると、炊飯動作
を停止すると共に、空炊き状態を表示または報知
する手段を設けたことを特徴とする。

〔作 用〕

前記手段によれば、マイクロコンピユータ制御
炊飯器において、炊飯鍋近傍に設けた温度センサ
とマイクロコンピユータとにより、炊飯鍋の温度
変化が所定の２点の温度間を経過するのに要する
時間を測定することにより炊飯容量を判定する炊
飯容量判定手段における異常検出によつて空炊き
状態を検出する。すなわち、内鍋に内容物が入つ
ていない状態で炊飯動作が開始され、炊飯容量判
定工程に入つて、炊飯鍋が加熱されると（空炊き
状態となると）、内鍋の温度上昇速度は速く、す
ぐに高温状態となる。この状態を、内鍋が所定の
高温度になつているか否かを温度検知により、ま
た、所定温度になるまでの時間が所定時間よりも
短いか否かを時間検知により検出して、内鍋の空
炊き状態を検出する。そして、炊飯動作を停止す
ると共に、空炊き状態を報知する。これによれ
ば、炊飯容量判定手段での異常検出を行うことに
より、空炊き状態を検出して報知する。この空炊
き状態の検出は、炊飯容量判定手段における温度
異常または時間異常の検出を行うことにより、炊
飯器が次工程の炊き上げ、沸騰維持による異常な
高温になる前に検出できるので、炊飯器本体が異
常な高温となて損傷することはない。また、この
マイクロコンピユータ制御の炊飯器に、このよう
な空炊き状態を検出するための手段を設けるにつ
いては、格別なハードウエアを必要とせず、この
炊飯容量判定工程において、数ステツプの判断ス
テツプを追加するだけですむので、コスト高とな
ることはない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例のマイクロコンピ
ユータ制御炊飯器の一部切欠側面図である。第１
図において、１は炊飯器本体であり、２は内鍋で
あり、３は内鍋２を収納する内鍋収容容器であ
る。また、４は炊飯ヒータであり、５は内鍋２の
底部に接しているサーミスタ等で構成される温度
センサである。６はマイクロコンピユータ等を組
み込んだ制御ユニツトである。７は炊飯スイツ
チ、８は保温ヒータである。

第２図は、制御ユニツト６の要部の構成を示す
ブロツク図である。第２図において、４は炊飯ヒ
ータであり、５はサーミスタ等で構成される温度
センサである。また、７は炊飯スイツチである。
１０はマイクロコンピユータであり、内部に処理
装置CPU、メモリRAM、プログラムメモリ
ROM、アナログ／デジタル変換機能を有する入
力ポート、制御出力信号を出す出力ポート等を内
蔵するものである。１１はトライアツク等の通電
制御手段であり、これに加えるパルス幅を制御す
ることにより加熱電力を制御する。１２は商用交
流電源である。１３は表示手段の発光ダイオード
LEDであり、１４は報知手段のブザーである。
これらの発光ダイオード１３およびブザー１４
は、炊飯工程の状態、異常状態等を表示し、また
報知するものである。

次に、このように構成されたマイクロコンピユ
ータ制御炊飯器の動作を説明する。

内鍋２に所望量の米と、それに見合つた水を入
れ、炊飯スイツチ７をオンとすると、マイクロコ
ンピユータ１０は、その中のプログラムメモリ
ROMに記憶されている炊飯プログラムの処理ス
テツプにしたがつて、炊飯工程における加熱のた
めの電力制御を開始する。このとき、マイクロコ
ンピユータ１０は、温度センサ５からの電圧出力
をアナログ／デジタル変換機能の入力ポートから
デジタル量に変換して入力し、温度に変換する処
理を行い、入力された温度を判定して、温度の判
定結果から各種の炊飯工程の制御を行うことにな
る。この炊飯工程の概略を説明すると、炊飯の初
期においては、加熱電力を小さくして米に吸水さ
せる吸水工程を行う。次に、加熱電力を大きくし
て、急激昇温して、沸騰させる炊き上げ工程を行
い、そして、沸騰を持続させる沸騰維持工程を行
う。この沸騰維持工程が続いて、米が十分に水を
吸収し内鍋底部の水分がなくなり、所定の温度に
達すると、この温度を検知してマイクロコンピユ
ータは加熱ヒータをオフして、沸騰維持工程を終
了する。次に、第１むらし工程、追炊き工程、第
２むらし工程を行い、最終的に保温工程に至つ
て、炊飯工程を終了する。

第３図は、このようなマイクロコンピユータ制
御炊飯器により炊飯を行つた場合の内鍋２の温度
変化を示す炊飯温度カーブの一例を示す図であ
る。第３図において、領域は吸水工程を示し、
領域は炊飯容量判定工程を含む炊き上げ工程を
示し、領域は沸騰維持工程を示す。また、領域
は炊飯の加熱電力を零にする。むらし工程を示
している。領域の炊き上げ工程は、加熱電力を
大きくして、急激昇温して沸騰させ、沸騰維持工
程へと続ける工程であるが、ここでは、炊飯容量
を判定する工程を含み、この炊飯容量判定工程に
より、炊飯容量を判定して、炊飯容量に応じた適
切な加熱電力に制御して、適切に沸騰を持続させ
るようにして、次の沸騰維持工程を行うことにな
る。

第４図は、マイクロコンピユータが行う炊飯容
量判定、炊き上げ工程の制御動作を示すフローチ
ヤートである。第４図を参照して、この炊き上げ
工程の制御動作を説明する。

吸水工程が終ると、炊き上げ工程に入つて、ス
テツプ２１からの処理を行う。まずステツプ２１
において、炊飯ヒータを全出力でオンとする。次
にステツプ２２で内鍋の底部の温度が100℃に達
したか否かを判定し、100℃に達していなければ、
炊飯ヒータの通電を継続する。内鍋の温度が100
℃に達すると、炊飯ヒータの通電をオフとする
（ステツプ２３）。そして続いて、ステツプ２４に
進んで、T1カウンタ（炊飯容量検出用カウンタ）
で時間計数のカウント動作を開始して、炊飯容量
判定処理に入る。次に、ステツプ２５で、内鍋の
温度が110℃以上の異常温度となつているか否か
を判定する。炊飯ヒータの通電がオフとされて
も、しばらくは内鍋の検出温度は上昇するが、空
炊き状態でない通常の炊飯状態では、この検出温
度の上昇は、僅かなものであるので、この炊飯ヒ
ータをオフとした後の温度の異常上昇を検出し
て、空炊き状態であるか否かを判定する。このス
テツプ２５において内鍋の検出温度が110℃以上
であると、空炊き状態と判定されるので、ステツ
プ３６に進んで、炊飯動作を停止する処理（保温
ヒータをオフとし、炊飯工程の進行を管理してい
るタイマを初期値に戻す処理等）を行い、ステツ
プ３７で空炊き状態を発光ダイオード１３により
表示し、ブザー１４により報知して、処理を終了
する。

一方、ステツプ２５において、内鍋の温度を検
出して、110℃以上になつていないと、続いてス
テツプ２６で内鍋の温度検知を行い、内鍋の温度
が100℃に低下するまでの間、ステツプ２５、ス
テツプ２６の温度検知を繰り返し行い、この間
T1カウンタのカウント動作を継続する。この間
でこの内鍋の温度が110℃の異常温度を検知する
とステツプ３６に進み、また、内鍋の温度が100
℃に低下すると、ステツプ２７に進んで、T1カ
ウンタのカウント動作を停止する。これまでの一
連のステツプにおいて行つている処理は、炊き上
げを行うと共に、炊飯容量の判定を行う処理であ
る。放熱による温度勾配は放熱物の熱容量に反比
例するので、炊飯容量の判定開始温度に達する
と、加熱を停止して時間計数を開始し、判定終了
温度に達すると時間計数を停止して、時間計数を
行つた場合の時間は、炊飯容量に比例しており、
炊飯容量が判定できる。したがつて、このT1カ
ウンタによる計数値は、炊飯容量に比例してい
る。次の一連のステツプ２８〜３１で、T1カウ
ンタの計数値を判定し、それぞれの計数値（炊飯
容量）内容に応じて、炊飯ヒータの加熱出力を制
御する。まず、ステツプ２８において、T1カウ
ンタの内容が所定値m1以下であると判定される
と、これは何らかの異常状態であり、炊飯量が零
に近い空炊き状態であると判定されるので、この
場合はステツプ３６に進んで、炊飯動作を停止す
る処理を行い、ステツプ３７で空炊き状態を表示
し、報知して終了する。また、ステツプ２８にお
いて、T1カウンタの内容が所定値m1以下でない
と判定されると、次にステツプ２９に進んで、
T1カウンタの内容がm1〜m2であるか否かを判
定する。T1カウンタの内容がm1〜m2でないと、
ステツプ３０に進んで、T1カウンタの内容がm2
〜m3であるか否かを判定する。ここで、T1カウ
ンタの内容がm2〜m3でないと、ステツプ３１に
進んで、T1カウンタの内容がm3〜m4であるか
否かを判定する。そして、T1カウンタの内容が
m1〜m2であれば、加熱出力がEwとなるように
炊飯ヒータを制御して通電し（ステツプ３２）、
T1カウンタの内容がm2〜m3であれば、加熱出
力がFwとなるように炊飯ヒータを制御して通電
し（ステツプ３３）、T1カウンタの内容がm3〜
m4であれば、加熱出力がGwとなるように炊飯ヒ
ータを制御して通電し（ステツプ３４）、T1カウ
ンタの内容がm4を越えるものであれば、加熱出
力がHwとなるように炊飯ヒータを制御して通電
する（ステツプ３５）。このように判定した炊飯
容量に応じて、炊飯ヒータの加熱電力を適切に制
御して炊き上げを行い、次の沸騰維持工程へと進
む。

このようにして、炊き上げ工程の中で炊飯容量
を判定する工程を行い、この炊飯容量判定工程に
より、炊飯容量を判定して炊飯容量に応じた適切
な加熱電力に制御して、適切に沸騰を持続させる
ようにして、次の沸騰維持工程を行う。そして、
この炊飯量判定工程の中で、その異常検出を行
い、空炊き状態を検出して、炊飯動作を停止する
と共に、空炊き状態を表示し、また報知するよう
にしている。

次に他の実施例を説明する。第３図および第４
図により説明した炊飯動作においては、その炊き
上げ工程における炊飯容量判定工程が、まず、内
鍋を100℃とする炊き上げを行い、その後の放熱
の時間計数を行うことにより、炊飯容量の判定処
理を行うものである。すなわち、まず、炊飯ヒー
タをオンとして炊き上げを行い、内鍋が100℃を
越えてから、炊飯ヒータをオフとすると、内鍋が
炊飯ヒータの余熱で更に温度が上昇して、その
後、冷えるので、再び100℃になるまでの時間を
計測することにより、炊飯容量を判定するもので
ある。ところで、この炊き上げ工程の中の炊飯容
量判定工程は、炊き上げ途中の内鍋を100℃に上
昇させる過程での時間を計測することにより、炊
飯容量を判定するようにも構成できる。この場合
の例を他の実施例として次に説明する。

第５図は、このような炊き上げ途中で、炊飯容
量判定を行うようにした炊飯制御を行う場合の内
鍋の温度変化を示す炊飯温度カーブの例を示す図
である。

第５図において、領域は吸水工程を示し、領
域は炊飯容量判定工程を含む炊き上げ工程を示
し、領域は沸騰維持工程を示す。また、領域
は炊飯の加熱電力を零にする。むらし工程を示し
ている。領域の炊き上げ工程は、加熱電力を大
きくして、急激昇温して、沸騰させ、沸騰維持工
程へと続ける工程であるが、炊飯容量を判定する
工程を含んでおり、この炊飯容量判定工程によ
り、炊飯容量を判定して、炊飯容量に応じた適切
な加熱電力に制御して、適切に沸騰を持続させる
ようにして、次の沸騰維持工程を行うことにな
る。

第６図は、このような炊き上げ途中で、炊飯容
量判定を行うようにした炊飯制御を行う場合の炊
飯容量判定、炊き上げ工程のマイクロコンピユー
タの制御動作を示すフローチヤートである。この
第６図により制御動作を説明する。

吸水工程が終ると、炊き上げ工程に入つて、ス
テツプ４１からの処理を行う。まずステツプ４１
において、炊飯ヒータを全出力でオンとする。次
にステツプ４２で内鍋の底部の温度が70℃に達し
たか否かを判定し、70℃に達していなければ、炊
飯ヒータの通電を継続する。内鍋の温度が70℃に
達すると、ステツプ４３で炊飯ヒータの通電をオ
フとして、ステツプ４４で60秒が経過するまでの
間、炊飯ヒータの通電オフ状態を継続する。炊飯
ヒータの通電オフの状態で60秒経過し終ると、炊
飯容量判定処理に入り、ステツプ４５で、T1カ
ウンタで時間計数のカウント動作を開始して、ス
テツプ４６で再び炊飯ヒータを全出力でオンとし
て、内鍋の温度が100℃となるまでの間、炊飯ヒ
ータの通電を継続する。すなわち、ステツプ４７
で内鍋の温度検知を行い、内鍋の温度が100℃に
達するまでの間、炊飯ヒータの通電を継続すると
共に、T1カウンタのカウント動作を継続し、内
鍋の温度が100℃に達すると、ステツプ４８に進
んで、T1カウンタのカウント動作を停止する。
次にステツプ４９で、炊飯ヒータをオフとする。
これまでの一連のステツプにおいて行つた処理
は、炊き上げを行うと共に、炊飯容量の判定を行
う処理である。一定電力加熱条件下では、温度上
昇の勾配は被加熱物の熱容量（炊飯容量）に反比
例するので、炊飯容量の判定開始温度に達する
と、加熱を開始すると共に停止して時間計数を開
始し、判定終了温度に達すると時間計数を停止し
て、時間計数を行つた場合の時間は、炊飯容量に
比例しており、炊飯容量が判定できることにな
る。すなわち、このT1カウンタによる計数値は、
炊飯容量に比例していることになる。

次に、この炊飯容量工程の異常を検出するた
め、ステツプ５０において、内鍋の温度が110℃
以上の異常温度となつているか否かを判断する。
炊飯ヒータの通電がオフとされてもしばらくは内
鍋温度の検出温度は上昇するが、空炊き状態でな
い通常の炊飯状態では、この検出温度の上昇は、
僅かなものであるので、この炊飯ヒータをオフと
した後の温度の異常上昇を検出して、空炊き状態
であるか否かを判定する。すなわちステツプ５０
で内鍋の検出温度が110℃以上であると判定され
ると、空炊き状態と判定されるので、ステツプ５
１に進んで、炊飯動作を停止する処理（保温ヒー
タをオフとし、炊飯工程の進行を管理しているタ
イマを初期値に戻す処理等）を行い、ステツプ５
２で空炊き状態を発光ダイオード１３により表示
し、ブザー１４により報知して、処理を終了す
る。

ステツプ５０において、内鍋の温度が110℃以
上であることが検出されないと、正常な炊飯状態
であるので、次の一連のステツプ５３〜５６で、
T1カウンタの計数値を判定し、それぞれの計数
値（炊飯容量）内容に応じて、炊飯ヒータの加熱
出力を制御する。まず、ステツプ５３において、
T1カウンタの内容が所定値m1以下であると判定
されると、これは何らかの異常状態であり、炊飯
量が零に近い空炊き状態であると判定されるの
で、この場合はステツプ５１に進んで、炊飯工程
を停止する処理を行い、ステツプ５２で空炊き状
態を表示し、報知して終了する。また、ステツプ
５３において、T1カウンタの内容が所定値m1以
下でないと判定されると、ステツプ５４に進ん
で、T1カウンタの内容がm1〜m2であるか否か
を判定する。T1カウンタの内容がm1〜m2でな
いと、ステツプ５５に進んで、T1カウンタの内
容がm2〜m3であるか否かを判定する。ここで、
T1カウンタの内容がm2〜m3でないと、ステツ
プ５６に進んで、T1カウンタの内容がm3〜m4
であるか否かを判定する。そして、T1カウンタ
の内容がm1〜m2であれば、加熱出力がEwとな
るように炊飯ヒータを制御して通電し（ステツプ
５８）、T1カウンタの内容がm2〜m3であれば、
加熱出力がFwとなるように炊飯ヒータを制御し
て通電し（ステツプ５９）、T1カウンタの内容が
m3〜m4であれば、加熱出力がGwとなるように
炊飯ヒータを制御して通電し（ステツプ６０）、
T1カウンタの内容がm4を越えておれば、加熱出
力がHwとなるように炊飯ヒータを制御して通電
する（ステツプ５７）。このように判定した炊飯
容量に応じて、炊飯ヒータの加熱電力を適切に制
御して炊き上げを行い、次の沸騰維持工程へと進
む。

このようにして、炊き上げ工程の中で炊飯容量
を判定する工程を行い、この炊飯容量判定工程に
より、炊飯容量を判定して炊飯容量に応じた適切
な加熱電力に制御して、適切に沸騰を持続させる
ようにして、次の沸騰維持工程を行う。そして、
ここでの炊飯量判定工程の中では、その異常検出
を行い、空炊き状態を検出して、炊飯動作を停止
すると共に、空炊き状態を表示し、また報知する
ようにしている。

なお、このようなマイクロコンピユータ制御炊
飯器に、空炊き状態検出手段を設けるについて
は、格別なハードウエアを必要とせず、この炊飯
容量判定検出工程において、数ステツプの判断ス
テツプを追加するだけですむので、コスト高とな
ることはない。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明
したが、本発明は前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
変更可能であることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、炊飯
容量判定手段の一部に、空炊き状態となる炊飯量
の異常データを検出する手段を設け、該検出され
た異常データが空炊き状態のデータであるか否か
を炊飯鍋の温度と異常データにより確認する手段
を設け、該空炊き状態のデータが確認されると、
炊飯動作を停止すると共に、空炊き状態を表示ま
たは報知する手段を設けたことにより、次工程の
炊き上げで異常なデータになる前に、空炊き状態
を確実に検出して炊飯動作を停止するので、炊飯
本体が異常なデータとなつて損傷することはな
い。

また、空炊き防止手段の構成は、炊飯容量判定
検出工定において、数ステツプの判断ステツプを
追加するだけですむので、簡単な構成で炊飯容量
判定と空炊き防止を兼用して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるマイクロコ
ンピユータ制御炊飯器の一部切欠側面図、第２図
は、第１図のマイクロコンピユータ制御炊飯器の
制御ユニツトの要部の構成を示すブロツク図、第
３図は、マイクロコンピユータ制御で炊飯を行つ
た場合の内鍋の温度変化を示す炊飯温度カーブの
一例を示す図、第４図は、マイクロコンピユータ
が行う炊飯容量判定工程を含む炊き上げ工程の制
御動作の一例を示すフローチヤート、第５図は、
マイクロコンピユータ制御で炊飯を行つた場合の
内鍋の温度変化を示す炊飯温度カーブの他の例を
示す図、第６図は、マイクロコンピユータが行う
炊飯容量判定工程を含む炊き上げ工程の制御動作
の他の例を示すフローチヤートである。 図中、１…炊飯器本体、２…内鍋、３…内鍋収
容容器、４…炊飯ヒータ、５…温度センサ、６…
制御ユニツト、７…炊飯スイツチ、８…保温ヒー
タ、１０…マイクロコンピユータ、１１…通電制
御手段、１２…商用交流電源、１３…発光ダイオ
ード、１４…ブザーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炊飯鍋近傍に設けた温度センサとマイクロコ
   ンピユータにより、炊飯鍋の温度変化が所定の２
   点の温度間を経過するのに要する時間を測定する
   ことにより炊飯容量を判定する炊飯容量判定手段
   を有し、該炊飯容量判定手段で判定した炊飯容量
   に応じた適切な加熱電力で炊飯するマイクロコン
   ピユータ制御炊飯器において、前記炊飯容量判定
   手段の一部に、空炊き状態となる炊飯量の異常デ
   ータを検出する手段を設け、該検出された異常デ
   ータが空炊き状態の温度であるか否かを炊飯鍋の
   温度と異常データにより確認する手段を設け、該
   空炊き状態のデータが確認されると、炊飯動作を
   停止すると共に、空炊き状態を表示または報知す
   る手段を設けたことを特徴とするマイクロコンピ
   ユータ制御炊飯器。