JPH0814576A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調理物の重量に基づいて加熱時間を制御して
加熱調理する加熱調理器において、重量センサのヒステ
リシスによる重量誤差を補正し加熱調理の仕上がり精度
を高める。 【構成】 重量センサからの重量検知に基づいて加熱時
間を制御する加熱制御手段を備えた加熱調理器におい
て、前回加熱調理した調理物の重量データを更新しなが
ら記憶する重量データ記憶手段と、前回調理終了後から
次回調理を開始する迄の経過時間を計測するインタバー
ル計測手段と、前回加熱調理した調理物の重量データと
加熱調理開始迄の経過時間とに対応して重量センサのヒ
ステリシスによる重量誤差を補正する補正値を予め記憶
した重量データ補正テーブルを備えることにより、加熱
制御手段は、重量データ記憶手段から読み出した重量デ
ータとインターバル計測手段により測定された経過時間
から重量データ補正テーブルを参照して重量データを補
正し加熱時間を正確に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、調理物の重量に基づい
て加熱時間をコントロールする形式の加熱調理器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱調理器、例えば、電子レンジ
で自動調理を行う際、ターンテーブル上の調理物の重量
を検出する重量センサを設け、この重量センサの検出信
号に基づき調理物の重量を検出し、その重量に対応した
加熱時間を設定することにより、加熱制御を行ってい
た。この種の重量センサは、ターンテーブル及び調理物
の荷重を受ける回転軸の下部に可動センサ板を設けると
ともに、フレームにはそれと対向する固定センサ部を設
けて可変容量型コンデンサを構成し、このコンデンサを
発振回路に組み込み、可動センサ板と固定センサ部との
間隙（ギャップ）の変化に応じて発振回路の発振周波数
が変化することによって、調理物の重量を検出するよう
構成されている。

【０００３】従って、重量センサの初期設定（通常、工
場出荷時、もしくは、使用前）後、重量センサの検知精
度は、ターンテーブル上に調理物を載置すると、その重
量や載置時間に応じて、調理物除去後も重量センサのヒ
ステリシスによる検出誤差が生じ低下することが知られ
ている。このため、調理物の重量が誤検出され、その結
果、誤った加熱時間が設定されるので加熱調理の仕上が
り精度が低下し、加熱調理が失敗するという問題が発生
する。

【０００４】上記の問題は、可動センサ板と固定センサ
板との固定方法、可動センサ板の材質等による原因が考
えられるが、これまでにもいくつかの対策案が考えられ
ている。例えば、加熱制御するコンピュータのソフトに
よる対策案の一つとして、載置台上に載置された調理物
の重量及び載置されていた時間を測定し、重量センサの
ヒステリシスによる重量誤差を、その重量及び載置時間
に基づいて予め定められた重量修正値によって、補正す
るという加熱調理器が提案されている（特開平５−０８
７３４３号公報、参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−０８７３４
３号公報の例では、重量センサの初期設定後、ターンテ
ーブル上に調理物を載置すると、調理物除去後もその重
量や載置時間に応じて生じたヒステリシスによる重量誤
差を補正する方法が記載されているが、このヒステリシ
スによる重量誤差が一度生じたら固定され回復しないこ
とが前提となっている。しかしながら、この重量センサ
のヒステリシスによる重量誤差は、実際には、ターンテ
ーブル上に載置された調理物が調理終了後、除去した後
の経過時間（インターバル時間）とともに少しづつ回復
することがわかっているが、特開平５−０８７３４３号
公報に記載のヒステリシスによる重量誤差の補正には、
調理終了後、調理物を除去した後の経過時間による重量
誤差の変化が考慮されておらず、適切な重量補正を実現
するまでには至っていなかった。このため、重量補正が
常に適切になされるとは限らず、その結果、加熱調理の
仕上りに支障を来すこともある。

【０００６】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
ので、調理物の重量に基づいて加熱調理する加熱調理器
において、前回加熱調理した調理物の重量データを記憶
する手段と、前回の調理物を加熱調理室から除去したと
きから次回調理を開始する迄の経過時間を計測する手段
と、前回加熱調理した調理物の重量データと加熱調理開
始迄の経過時間とに対応して重量データを補正するため
の補正値を予め記憶した重量データ補正テーブルを構成
することにより、重量センサのヒステリシスによる重量
誤差を適切に補正するため、加熱調理時間が正確に設定
され、加熱調理の仕上がり精度が高められ、加熱調理に
失敗のない加熱調理器を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の構成を示
すブロック図である。図１において、本発明は、加熱調
理室のターンテーブル上に載置された調理物を加熱する
加熱手段１０１と、調理物の重量を検出しその検出信号
を出力する重量センサ１０２と、重量センサ１０２から
の検出信号を重量データとして処理する検出信号処理手
段１０３と、重量データに基づいて調理物の加熱時間を
演算し加熱手段１０１を制御する加熱制御手段１０４を
備えた加熱調理器において、前回加熱調理した調理物の
重量データを更新しながら記憶する重量データ記憶手段
１０５と、前回の調理物を調理室から除去したときから
次回加熱調理を開始する迄の経過時間を計測するインタ
バール計測手段１０６と、前回加熱調理した調理物の重
量データと、前記次回加熱調理開始迄の経過時間とに対
応して、重量センサ１０２のヒステリシスによる重量誤
差を補正する補正値を予め記憶した重量データ補正テー
ブル１０７とを備え、前記加熱制御手段１０４は、次の
加熱開始指示を受けた際に、前記重量データ記憶手段１
０５から読み出した前回の重量データとインターバル計
測手段１０６により測定された経過時間とから重量デー
タ補正テーブル１０７を参照して次回からの重量データ
を補正して加熱時間を正確に設定し加熱制御することを
特徴とする加熱調理器である。

【０００８】前記重量センサ１０２はターンテーブル及
び調理物の荷重を受ける回転軸の下部に可動センサ板と
固定センサ部とからなる可変容量型コンデンサを備え、
前記重量センサ１０２の検出信号がコンデンサの容量変
化の信号であるよう構成されることが好ましい。

【０００９】前記インターバル計測手段１０６は、前回
調理物を加熱調理室から除去したときから次の加熱調理
開始迄の経過時間を計測するタイマー回路を備えた構成
にすることが好ましい。

【００１０】前記検出信号処理手段１０３は重量センサ
１０２の検出信号を発振周波数に変換する発振回路と変
換した発振周波数から重量データに変換する周波数カウ
ンターを備えた構成にすることが好ましい。

【００１１】なお、本発明において、加熱手段１０１と
しては、高周波を発振するマグネトロンや赤外線ヒータ
等とそれらを駆動する負荷制御回路で構成されている。
重量センサ１０２としては、調理物の重量をコンデンサ
の容量変化として検出する可動センサ板、固定センサ部
が一体形成されターンテーブル及び調理物の荷重を受け
る回転軸の下部に設けられている。検出信号処理手段１
０３、加熱制御手段１０４、重量データ記憶手段１０
５、インターバル計測手段１０６、重量データ補正テー
ブル１０７としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ
ー、Ｉ／Ｏポート、周波数カウンター、表示駆動回路か
ら構成されるマイクロコンピュータが用いられる。

【００１２】特に、重量データ記憶手段１０５として
は、通常、この中のＲＡＭが用いられる。また、ＥＥＰ
ＲＯＭを別途用いてもよい。また、重量データ補正テー
ブル１０７としては、この中のＲＯＭが用いられる。ま
た、このＲＯＭには、調理物の重量を演算する重量演算
プログラム、重量に対応する加熱時間を演算する加熱時
間演算プログラム、調理物を加熱制御する制御プログラ
ム等の各種プログラム、各種テーブル、定数等が格納さ
れている。

【００１３】

【作用】図１に示す本発明の構成によれば、例えば、キ
ー入力手段から加熱調理のメニューの設定や加熱調理開
始の指示を行い、加熱調理室のターンテーブル上に載置
された調理物を加熱手段１０１により加熱調理する際
に、調理物の重量を検出する重量センサ１０２から検出
信号を得て、検出信号処理手段１０３によって重量デー
タとして処理され、加熱制御手段１０４が処理された重
量データに基づいて調理物の加熱時間を演算し加熱手段
１０１を制御するよう構成された加熱調理器において、
この加熱調理器に、前回加熱調理した調理物の重量デー
タを更新しながら記憶する重量データ記憶手段１０５
と、加熱調理終了後から次回加熱調理を開始する迄の経
過時間を計測するインタバール計測手段１０６と、前回
加熱調理した調理物の重量データと加熱調理開始迄の経
過時間とに対応して重量センサ１０２のヒステリシスに
よる重量誤差を補正する補正値を予め記憶した重量デー
タ補正テーブル１０７とをさらに備えた構成にすること
により、加熱制御手段１０４は、次の加熱開始指示を受
けた際に、前回加熱調理した際の重量データを前記重量
データ記憶手段１０５から読み出すとともにインターバ
ル計測手段１０６により測定した経過時間から前記重量
データ補正テーブル１０７を参照して補正値を求め重量
データを適切に補正することができる。従って、補正し
た重量データに基づき調理物の加熱時間を正確に設定し
加熱制御するので、加熱調理の仕上がり精度を高めるこ
とができ、加熱調理の失敗を防止することができる。

【００１４】前記重量センサ１０２はターンテーブル及
び調理物の荷重を受ける回転軸の下部に可動センサ板と
固定センサ部とからなる可変容量型コンデンサを備えた
構成であれば、重量センサ１０２の検出信号はコンデン
サの容量変化の信号として出力される。

【００１５】前記インターバル計測手段１０６は加熱調
理終了後から次の加熱調理開始迄の経過時間を計測する
タイマー回路を備えた構成であれば、タイマー回路によ
り前回の調理物を加熱調理室から除去したときから次の
加熱調理開始の信号を受ける迄の経過時間が計測され
る。

【００１６】前記検出信号処理手段１０３は重量センサ
１０２の検出信号を発振周波数に変換する発振回路と変
換した発振周波数から重量データに変換する周波数カウ
ンターを備えた構成であれば、重量センサ１０２から出
力する検出信号は発振回路で重量に比例する発振周波数
に変換されてから、周波数カウンターにより発振周波数
をカウントして重量データに変換することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図に示す実施例に基づいて本発明を詳
述する。なお、本発明はこれによって限定されるもので
ない。本発明は、主として、調理物の重量に基づいて加
熱調理する加熱調理器に用いて好適である。各構成要素
は「重量センサの残留ヒステリシスによる重量誤差を補
正し加熱調理の仕上がり度を高める加熱調理器」を達成
する以外に、マイクロコンピュータを用いて精度の高い
重量計測を必要とする製品に適用することもできる。

【００１８】図２は本発明の加熱調理器の全体構成を示
す正面図である。図２において、１は加熱調理室、２は
加熱調理手段としてマイクロ波を放射するマグネトロ
ン、３はマグネトロン２からのマイクロ波を開口４を介
して、加熱調理室１に導くための導波管を示す。５は調
理物を載置するターンテーブル、６はターンテーブルの
受け台である。７は調理物の重量をコンデンサの容量変
化として検出する重量センサであり、ターンテーブル５
及び調理物の荷重を受ける受け台６を介して回転軸（シ
ャフト）の下部に設けられている。８はマグネトロン２
を発振時間等を制御する制御部であり、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、タイマー、Ｉ／Ｏポート、周波数カウンタ
ー、表示駆動回路からなるマイクロコンピュータで構成
されている。９は加熱調理の種類を設定するメニューキ
ーや調理開始を行う調理スタートキーを備えたキー入力
部であり、キースイッチ、タッチセンサ等から構成され
る。１０はキー入力したメニューや加熱調理の運転状況
を表示する表示部であり、通常、蛍光表示管が用いられ
る。

【００１９】図３は本発明の加熱調理器の制御系を示す
ブロック図である。図３において、８ａは制御部８を構
成するマイクロコンピュータであり、このマイクロコン
ピュータ８ａには、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマー
が内蔵されている。また、このＲＯＭには、調理物の重
量を演算する重量演算プログラム、重量に対応する加熱
時間を演算する加熱時間演算プログラム、調理物を加熱
制御する制御プログラム等の各種プログラム、重量セン
サの重量誤差を補正する重量データ補正テーブル、各種
定数等が格納されている。また、このＲＡＭには、前回
加熱調理した調理物の重量データを更新しながら記憶す
るＲＡＭが用いられる。また、ＥＥＰＲＯＭを別途用い
てもよい。また、マグネトロン２の加熱調理終了後、前
回の調理物を加熱調理室から除去したときから次の加熱
調理開始迄の経過時間（インターバル時間）を計測する
インターバル計測手段として、この中のタイマーが用い
られる。

【００２０】また、マイクロコンピュータ８ａには、重
量センサ７の検出信号を重量に対応した発振周波数に変
換する発振回路７ａを介して接続され、変換した発振周
波数から重量データに変換するＡ／Ｄ変換回路が内蔵さ
れている。また、加熱調理器をキー操作するキー入力部
９と、マグネトロン２、及びターンテーブル５等の負荷
を駆動する負荷駆動回路１１と、キー入力したメニュー
や加熱状況を表示する表示部１０が接続されている。さ
らに、重量データを記憶する不揮発性のメモリ１２とし
てＥＥＰＲＯＭが接続されている。また、表示部１０は
マイクロコンピュータ８ａに内蔵されている表示駆動回
路により駆動される。

【００２１】調理物の重量を検出して加熱調理を行う
際、ターンテーブル５上に置かれた調理物の重量が重量
センサ７で検出されると、発振回路７ａで重量に対応し
た発振周波数に変換され、さらに、マイクロコンピュー
タ８ａに内蔵された周波数カウンターで重量データに変
換される。制御部８が、重量データから加熱時間を設定
しマグネトロン２を駆動して加熱する際に、前回の加熱
終了後に記憶した調理物の重量をＥＥＰＲＯＭのメモリ
１２から呼び出し、かつタイマー、またはインターバル
カウンタで計測した前回の加熱終了後からの経過時間に
より、重量センサ７の残留ヒステリシスによる重量誤差
の補正値をＲＯＭに格納されたテーブルから読み出し
て、今回、検出した調理物の重量データを補正し、その
補正した重量データに基づき加熱時間を設定して、マグ
ネトロン２、及びターンテーブル５等の負荷を駆動す
る。

【００２２】図４は重量センサの構造を示す断面図であ
る。図４に示すように、まずシャフト４１は、ターンテ
ーブル５及び受け台６を支持するとともに、インサート
成形されたギア部４２を介してギアードモータ（図示せ
ず）からの駆動力を受け台６に伝達し、その上のターン
テーブル５及び調理物を回転させる。一方、シャフト４
１は、ターンテーブル５上の加熱物の荷重を可動センサ
板４３の板バネに伝える。可動センサ板４３はプリント
基板４４上に印刷成形されている固定センサ部（固定セ
ンサ電極）４４ａとの間隙（ギャップ）に静電容量Ｃを
構成しており、調理物の荷重に応じて可動センサ板４３
の板バネと固定センサ部４４ａの電極とのギャップが変
化することで静電容量Ｃが変化する。なお、４５は重量
センサ７を固定するフレーム、４６は可動センサ板４３
と固定センサ部４４ａ（プリント基板４４）をフレーム
４５に固定するネジである。この静電容量の変化を、図
５に示す発振回路の可変容量コンデンサＣとして周波数
に変換している。

【００２３】図５は重量センサに適用される発振回路の
一例を示す回路図である。図５に示すように、３段イン
バータＩ１〜Ｉ３と可変容量コンデンサＣと抵抗Ｒ、Ｒ
ｓによる発振回路を構成することで、以下の式に示す発
振周波数が発生する。また、Ｒｓは電流制限用抵抗で通
常、１０数ｋΩを使用している。ｆ（発振周波数）＝１
／２．２ＣＲの関係が成立する。また、この発振回路７
ａの出力端子は、マイクロコンピュータ８ａの入力ポー
トに接続され、マイクロコンピュータ８ａに内蔵された
周波数カウンターで重量データに処理され、メモリ１２
に格納される。また、この発振回路７ａはマイクロコン
ピュータ８ａに内蔵することもできる。

【００２４】ここで、調理物の重量Ｗは発振周波数に比
例するので以下の一次式で表される。 補正前の重量：Ｗ＝ａ（ｆ−ｆ_O）／△ｆ ｆ：ターンテーブル５の重量を含んだ調理物の重量を示
す発振周波数である。 ｆ_O：ターンテーブル５に調理物が載置されていない重
量を示す発振周波数である。 ａ：△ｆの基準となる単位重量である。 マイクロコンピュータ８ａに内蔵された周波数カウンタ
ーにより発振周波数がカウントされ、さらに、カウント
された発振周波数と重量の関係式から、重量データに変
換される。

【００２５】図６は重量データ補正テーブルに格納され
た補正値の一例を示す説明図である。図６において、重
量センサのヒステリシスによる重量誤差を補正するテー
ブルとしては、実際には、予め実験により重量センサの
残留ヒステリシスの変化に伴う重量誤差を求め、その結
果を、補正値としてＲＯＭ上の重量データ補正テーブル
領域に格納している。

【００２６】図７は本発明の一実施例による制御部の処
理内容を示すフローチャートである。図７のフローチャ
ートに基づき、重量センサの残留ヒステリシスによる重
量誤差を補正し加熱調理の仕上がり度を高める制御方法
を説明する。重量データを格納するメモリとしてＥＥＰ
ＲＯＭを用い、メモリ１２のＭａ領域には前回の重量デ
ータ、メモリ１２のＭｂ領域には次回に重量データを格
納するものとする。

【００２７】ステップＳ１、Ｓ２：調理スタートキーか
ら調理スタートの信号を受けると、メモリＭａ及びメモ
リＭｂが０にセットされる。 ステップＳ３：その後、調理物は重量センサ７によりそ
の重量が検出され、その検出信号が重量データＷ１に変
換されてメモリＭａに格納される。 ステップＳ４：マイコン８ａはメモリＭａにセットした
重量データＷ１に基づき調理時間Ｔｃ１を演算し調理時
間カウンターＣＴ（または、調理時間タイマーＣＴ）に
セットする。 調理時間：Ｔｃ＝ｐＷ＋ｑ ここで、ｐ、ｑは定数であ
る。 ステップＳ５〜Ｓ６：調理時間カウンターＣＴの値Ｔｃ
１が０になるまでマグネトロン２を駆動し加熱調理す
る。

【００２８】ステップＳ７〜Ｓ８：調理時間カウンター
ＣＴの値Ｔｃ１が０になり、加熱調理が終了した時点か
らマイコン８ａ内部のインターバルカウンターＩＴ（ま
たは、インターバルタイマーＩＴ）でインターバル時間
（経過時間）Ｔｉ１の計測をスタートし、再び調理スタ
ートキーが押されるまで行う。 ステップＳ９：調理スタートキーが押された段階で、前
回調理終了してからインターバル時間Ｔｉ１をインター
バルカウンターＩＴから読み出し、カウンターＩＴをリ
セットする。 ステップＳ１０：今回の調理物の重量Ｗ２を検出し、重
量データに変換しメモリＭｂに記憶させる。

【００２９】ステップＳ１１：ここで、インターバル時
間Ｔｉ１及び前回の重量データＷ１をメモリＭａから読
み出し、図６に示す重量データ補正テーブルを参照して
重量補正値Ｗｅ１を決める。 ステップＳ１２：そして、次回の調理における重量デー
タＷ２を補正し、メモリＭａに格納する。 補正後の重量：Ｗｃ＝Ｗ＋Ｗｅ ここで、Ｗは補正前の重量、Ｗｅは負の重量補正値であ
る。

【００３０】よって、Ｗｃ２＝Ｗ２＋Ｗｅ１となり、メ
モリＭａに補正後の重量（Ｗ２＋Ｗｅ１）を格納してス
テップＳ４に戻り、Ｔｃ＝ｐＷｃ＋ｑの関係式により、
調理時間の設定を行う。このように、ステップＳ４から
ステップＳ１２を繰り返すことにより、重量センサの残
留ヒステリシスによる重量誤差が補正され、調理物の重
量に対応する加熱時間が正確に設定できるので、加熱調
理の仕上がり度を高めることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、調理物の重量に基づい
て加熱調理する加熱調理器において、調理物の荷重に伴
い発生する重量センサのヒステリシスによる重量誤差
を、前回調理物の重量及び次回使用迄の経過時間に基づ
き適切に補正する。従って、調理物の重量に対応する加
熱時間が正確に設定できるので、加熱調理の仕上がり精
度を高め、加熱調理に失敗のない加熱調理器が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の加熱調理器の全体構成を示す正面図で
ある。

【図３】本発明の加熱調理器の制御系を示すブロック図
である。

【図４】重量センサの構造を示す断面図である。

【図５】重量センサに適用される発振回路の一例を示す
回路図である。

【図６】重量データ補正テーブルに格納された補正値の
一例を示す説明図である。

【図７】本発明の一実施例による制御部の処理内容を示
すフローチャートである。

【符号の説明】 １ 加熱調理室 ２ マグネトロン ３ 導波管 ４ 開口 ５ ターンテーブル ６ 受け台 ７ 重量センサ ７ａ 発振回路 ８ 制御部 ８ａ マイクロコンピュータ ９ キー入力部 １０ 表示部 １１ 負荷駆動回路 １２ メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱調理室のターンテーブル上に載置さ
   れた調理物を加熱する加熱手段と、調理物の重量を検出
   しその検出信号を出力する重量センサと、重量センサか
   らの検出信号を重量データとして処理する検出信号処理
   手段と、重量データに基づいて調理物の加熱時間を演算
   し加熱手段を制御する加熱制御手段を備えた加熱調理器
   において、 前回加熱調理した調理物の重量データを更新しながら記
   憶する重量データ記憶手段と、 前回の調理物を加熱調理室から除去したときから次回加
   熱調理を開始する迄の経過時間を計測するインターバル
   計測手段と、 前回加熱調理した調理物の重量データと前記次回加熱調
   理開始迄の経過時間とに対応して、重量センサのヒステ
   リシスによる重量誤差を補正する補正値を予め記憶した
   重量データ補正テーブルとを備え、 前記加熱制御手段は、次の加熱開始指示を受けた際に、
   前記重量データ記憶手段から読み出した前回の重量デー
   タとインターバル計測手段により測定された経過時間と
   から重量データ補正テーブルを参照して次回からの重量
   データを補正して加熱時間を正確に設定し加熱制御する
   ことを特徴とする加熱調理器。
2. 【請求項２】 前記重量センサはターンテーブル及び調
   理物の荷重を受ける回転軸の下部に可動センサ板と固定
   センサ部とからなる可変容量型コンデンサを備え、前記
   重量センサの検出信号がコンデンサの容量変化の信号で
   あることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 【請求項３】 前記インターバル計測手段は、前回の調
   理物を加熱調理室から除去したときから次の加熱調理開
   始迄の経過時間を計測するタイマー回路を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の加熱調理器。