Brevet FR2692025A1 — publié le 19931210

i La présente invention a trait à un appareil de cuisson comportant un photodétecteur qui détecte la présence d'un objet placé à l'intérieur de son comparti- ment de cuisson. Un four à micro-ondes antérieur est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection du public 4-10 389 Dans le four à microondes décrit, un photodétecteur incluant un émetteur de lumière, tel qu'une LED (diode émettrice de lumière), et un récepteur de lumière, utilisant un phototransistor est prévu sur une paroi latérale de son compartiment de cuisson Le photodétecteur détecte si le récepteur de lumière est illuminé avec la lumière provenant de l'émetteur de lumière Un microcalculateur détermine la hauteur d'un aliment dans le compartiment de cuisson et la présence de tout accessoire utilisé dans la cuisson, tel qu'un plateau de four pour une cuisson au four ou un plateau tournant pour une cuisson aux micro-ondes, en se basant sur la sortie du photodétecteur. Par exemple, si aucun plateau tournant n'est présent, le récepteur de lumière peut recevoir la lumière provenant de l'émetteur de lumière à travers le comparti- ment de cuisson Plus particulièrement, l'émetteur de lumière engendre une lumière sous forme d'une impulsion unique Le microcalculateur détermine si une tension, engendrée par le récepteur de lumière en réponse à la détection de lumière, dépasse une tension prédéterminée. Si la tension est inférieure à la tension prédéterminée, le microcalculateur détermine que le plateau tournant est dans le compartiment de cuisson, et que l'on souhaite une cuisson aux micro- ondes Si la tension est supérieure à la tension prédéterminée, le microcalculateur détermine que le plateau tournant n'est pas dans le compartiment de cuisson, et que l'on souhaite une cuisson au four Le four à micro-ondes cuit automatiquement les aliments en se fondant sur la détermination du microcalculateur. Toutefois, quand le récepteur de lumière est illuminé, le microcalculateur échoue quelquefois pour détecter la présence du plateau tournant du fait que la sortie du récepteur de lumière est affectée par du bruit optique ou électrique Quand le photodétecteur détecte également la taille d'un aliment dans le compartiment, un problème similaire peut survenir Ces défaillances peuvent provoquer un mode de cuisson erroné. C'est un but de la présente invention de créer un appareil de cuisson et un procédé qui peut minimiser le choix erroné du mode de cuisson automatique dû à une détection erronée des articles dans le compartiment de cuisson. Afin d'atteindre le but ci-dessus, dans la présente invention, le procédé consiste à: émettre un ensemble d'impulsions de lumière en succession; détecter des impulsions de lumière réellement reçues par un détecteur de lumière; compter le nombre d'impulsions de lumière détec- tées par l'étape de détection; commander le moyen pour engendrer de la chaleur en se basant sur le nombre compté; une étape de commande comprend une étape consistant à commander le moyen pour engendrer de la chaleur en prenant pour base à savoir si le nombre compté est au moins de 70 % du nombre d'impulsions de lumière émis lors de l'étape d'émission; l'étape de commande comprend la mise en marche d'une source de micro-ondes ou d'un dispositif de chauf- fage électrique en fonction du nombre compté. Un dispositif pour la mise en oeuvre de l'inven- tion comprend: un moyen pour engendrer de la chaleur; un moyen pour émettre un ensemble d'impulsions de lumière en succession; un moyen pour détecter les impulsions de lu- mière; un moyen de commande, en réponse aux moyens de détection, pour compter le nombre d'impulsions de lumière détectées par le moyen de détection, et pour commander le moyen pour engendrer de la chaleur en fonction du nombre compté; le moyen de détection comprend un moyen pour détecter une taille d'aliment; le moyen de détection comprend un moyen pour détecter la présence d'un accessoire utilisé dans la cuisson; le moyen pour engendrer de la chaleur comprend un magnétron destiné à une cuisson aux micro-ondes et un dispositif de chauffage électrique destiné à une cuisson au four; le moyen de commande comprend un moyen pour mettre en oeuvre soit le magnétron soit le dispositif de chauffage électrique en se basant sur le nombre compté; le moyen de commande commande le moyen pour engendrer de la chaleur en prenant pour base à savoir si le nombre compté est supérieur à 70 % du nombre d'impul- sions de lumière émises par le moyen d'émission. Plus particulièrement, l'appareil de cuisson est caractérisé en ce qu'il comprend: un compartiment de cuisson pour recevoir un aliment; un magnétron pour cuire aux micro-ondes un aliment dans le compartiment de cuisson et un dispositif de chauffage électrique pour cuire au four un aliment dans le compartiment de cuisson; un moyen de détection, comprenant un émetteur de lumière et un récepteur de lumière disposés en travers du compartiment de cuisson, pour détecter au moins soit la taille de l'aliment soit la présence d'un accessoire utilisé dans la cuisson, l'émetteur de lumière émettant un ensemble d'impulsions de lumière en succession, et un moyen de commande, en réponse au moyen de détection, pour compter le nombre d'impulsions de lumière détectées par le récepteur de lumière, et pour commander le magnétron et le dispositif de chauffage en se basant sur le nombre compté; le moyen de commande commande le magnétron et le dispositif de chauffage électrique en déterminant si le nombre compté est supérieur ou inférieur à 70 % du nombre d'impulsions de lumière émises par l'émetteur de lumière. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'inven- tion est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig 1 est un organigramme illustrant le fonctionnement d'un appareil de cuisson selon la présente invention. La fig 2 est une vue en coupe verticale de l'appareil de cuisson. La fig 3 est un schéma synoptique présentant un dispositif électrique d'appareil de cuisson. La fig 4 présente le cofonctionnement entre un émetteur de lumière et un récepteur de lumière de l'ap- pareil de cuisson. La fig 5 présente les signaux d'un point P et d'un point Q de la fig 4. Un mode de réalisation va maintenant être décrit dans lequel la présente invention est mise en oeuvre sous forme d'un four à micro-ondes avec un dispositif de chauffage de four. En référence à la fig 2, un four à micro-ondes présente un compartiment de cuisson 12 pour maintenir des aliments Le compartiment de cuisson 12 est dans un bottier externe 14 Une porte assure l'accès au compar- timent de cuisson 12 Une zone de composants 16 est prévue entre le compartiment de cuisson 12 et le boîtier externe 14 Un magnétron 18, un dispositif de ventilation qui refroidit le magnétron, et un régisseur 22, comprenant un microcalculateur 24, (voir fig 3), qui commande le magnétron et le dispositif de ventilation, sont prévus dans la zone de composants 16 Le magnétron 18 est relié au régisseur 22 à travers un dispositif de commande 26, et est relié au compartiment de cuisson 12 à travers un guide de micro-ondes 28 Le magnétron 18 fournit l'énergie micro-ondes à l'intérieur du comparti- ment de cuisson 12 à travers le guide d'ondes 28 pour chauffer les aliments dans le compartiment de cuisson 12. Un clavier 30 et un afficheur 32 (voir fig 3), qui sont reliés au régisseur 22, sont disposés en façade de la zone de composants 16. Une lampe 34 est prévue au-dessus d'une surface supérieure 36 du compartiment de cuisson 12 Un disposi- tif de chauffage de four 38 et un ventilateur de circula- tion 39 sont situés derrière une paroi arrière 40 du compartiment de cuisson 12 L'air chauffé par le disposi- tif de chauffage de four 38 est envoyé à l'intérieur du compartiment de cuisson 12 à travers un ensemble de trous 41 dans la paroi arrière 40 quand il est mis en circula- tion par le ventilateur 39 Le dispositif de chauffage de four 38 et le ventilateur de circulation 39 sont reliés au régisseur 22 à travers un dispositif de commande 26, et sont commandés par le régisseur 22 Un conduit d'évacuation 42 est situé sur un côté gauche du comparti- ment de cuisson 12. Un moteur 44 est prévu sur une base externe du compartiment de cuisson 12, et son arbre de commande 46 pénètre à travers la base à l'intérieur du compartiment de cuisson 12 Un bras rotatif 47 est fixé à l'extrémité de l'arbre de commande 46 Un plateau tournant détachable 48 est posé sur un sommet du bras rotatif 47 Le plateau tournant 48 est un type d'accessoire de cuisson, pour une utilisation en cuisson par micro- ondes Durant la cuisson aux micro-ondes, on place un aliment sur le plateau tournant 48 dans le compartiment de cuisson 12 Pendant le mode de cuisson au four utilisant le dispositif de chauffage 38, un plateau de cuisson est utilisé à la place du plateau tournant 48, et on met le plateau de cuisson dans le compartiment de cuisson 12. Un photodétecteur de type à transmission 50, comprenant un émetteur de lumière 52 et un récepteur de lumière 54, qui détecte la taille (hauteur) d'un article tel qu'un aliment à chauffer et la présence ou l'absence du dispositif de cuisson, est prévu sur les côtés opposés du compartiment de cuisson 12 Ainsi, un émetteur de lumière 52 et un émetteur de lumière 54 sont placés en face l'un de l'autre à une position légèrement supérieure à celle du bras rotatif 47 En référence à la fig 2, quand le plateau tournant 48 est mis sur le bras rotatif 47, le plateau tournant 48 est placé pour interrompre la lumière émise par l'émetteur de lumière 52 En résultat, le récepteur de lumière 54 ne peut pas recevoir la lumière L'émetteur de lumière 52 et le récepteur de lumière 54 sont reliés au régisseur 22, et le régisseur 22 commande le fonctionnement de l'émetteur de lumière 52 pour projeter une lumière, et reçoit un signal du récep- teur de lumière 54 En conséquence, le régisseur 22 détermine si le plateau tournant 48 est présent ou pas, en fonction du signal provenant du récepteur de lumière 54. En référence à la fig 4, dans l'émetteur de lumière 52, un dispositif d'émission 56, tel qu'une LED, une résistance 58, et un transistor NPN 59 sont reliés en série sous 20 volts entre une borne de puissance 60 et de masse 62 Un collecteur du transistor 59 est relié à une résistance 58, et son émetteur est relié à la masse 62. Une base du transistor 59 est reliée à une borne d'entrée P à travers laquelle une commande provenant du régisseur 22 est reçue Dans le récepteur de lumière 54, un photo- transistor 64 et une résistance 66 sont reliés en série sous 5 volts entre une seconde borne de puissance 68 et de masse 62 Une borne de sortie Q est reliée entre un émetteur du phototransistor 64 et la résistance 66 Un signal de sortie fonction de l'intensité de la lumière reçue par le récepteur de lumière 54 est envoyé au régisseur 22 à travers la borne de sortie Q Le signal de sortie est converti en une forme binaire, à savoir, un niveau haut (H) ou un niveau bas (L), sur la base d'une comparaison avec une valeur de seuil prescrite Vth (comme représenté à la fig 5) Un signal de niveau haut (H) ou un signal de niveau bas (L) est envoyé au régis- seur 22. Comme représenté à la fig 3, le régisseur 22 comprend une unité de traitement central (CPU) 70, une mémoire morte (ROM) 72 dans laquelle un programme est mémorisé, et une mémoire vive (RAM) 74 Le régisseur 22 effectue le programme mémorisé dans la ROM 72 en se basant sur des instructions en provenance du clavier 30 actionné par un utilisateur de façon que le four à micro-ondes 10 cuise un aliment Par exemple, lorsqu'un utilisateur choisit une cuisson automatique, le photodé- tecteur 50 détecte la présence ou l'absence du plateau tournant 48 Le régisseur 22 détermine si l'on utilise la cuisson aux micro-ondes ou la cuisson au four en se fondant sur cette détermination En détail, le dispositif émetteur 56 projette une lumière plusieurs fois, par exemple dix fois, comme commandé par le programme mémori- sé dans la ROM 72, et un phototransistor 64 reçoit la lumière Le régisseur 22 détermine si oui ou non un plateau tournant 48 est présent en se fondant sur l'en- semble des signaux transmis au régisseur en provenance du phototransistor 64. Le fonctionnement du four à micro-ondes 10 sera décrit en référence à la fig 5 Un utilisateur place un aliment avec tout accessoire de cuisson nécessaire dans le compartiment de cuisson 12 Quand l'utilisateur presse un bouton de mise en marche sur le tableau de commande , le régisseur 22 ordonne au photodétecteur 50 de détecter la présence ou l'absence d'un plateau tournant 48 de façon que le régisseur détermine si l'on doit réaliser une cuisson aux micro-ondes ou une cuisson au four Pour réaliser la détection, le régisseur 22 envoie dix signaux de commande de photo-émission à la borne d'entrée P de l'émetteur de lumière 52, tel que représen- té par la forme d'onde a à la fig 5 Le dispositif d'émission 56 projette une série de dix éclairs en raison des signaux de commande Le régisseur 22 vérifie dix signaux reçus par le récepteur de lumière 54 en fonction des dix éclairs émis par le dispositif d'émission 56. Lorsque le plateau tournant 48 n'est pas mis dans le compartiment de cuisson 12, le phototransistor 64 reçoit la lumière en provenance du dispositif émetteur 56 En résultat, la tension de sortie de la borne de sortie Q pour toutes les impulsions dépasse la valeur de seuil Vth, aussi tous les signaux de détection devraient être à un niveau H Lorsque le plateau tournant 48 est mis dans le compartiment de cuisson 12, le phototransis- tor 64 ne reçoit pas autant de lumière du dispositif d'émission 56 En résultat, la tension de sortie de la borne de sortie Q pour toutes les impulsions ne dépasse pas la valeur de seuil Vth, aussi tous les signaux de détection devraient être à un niveau L. Quand il apparaît une interférence provenant de bruit électrique ou optique, une conversion des signaux de détection sous forme binaire, pourrait provoquer qu'un niveau à l'origine H devienne un niveau L, et un niveau à l'origine L devienne un niveau H par erreur Une situa- tion o un bruit est introduit dans la seconde et la septième impulsions de la série de dix impulsions est représenté par b à la fig 5 Une situation o un bruit est introduit dans la cinquième et la neuvième impulsions est représentée par c à la fig 5 Dans ce mode de réalisation, quand le nombre de signaux de niveau H que le régisseur 22 reçoit du récepteur de lumière 54 est au moins de sept des dix impulsions, le régisseur 22 déter- mine que le plateau tournant 48 est absent Quand le nombre de signaux de niveau H est inférieur à 7, le régisseur 22 détermine que le plateau tournant 48 est présent. Comme illustré à la fig 1, le régisseur 22 commence le procédé de détermination à savoir si le plateau 48 est présent en mettant à " O " une valeur N d'un compteur qui compte le nombre de signaux d'entrée émis vers la borne d'entrée P de l'émetteur de lumière 52 (étape Si) Une valeur H d'un compteur qui compte le nombre de signaux de niveau H produits par le récepteur de lumière 54 est mis à "O' (étape 52) Le régisseur 22 émet un signal de commande d'impulsion de photo-émission à la borne d'entrée P, et augmente la valeur de comptage N (étape 53) Ensuite, à l'étape 54, le régisseur 22 détermine si le signal de détection correspondant qui est envoyé au régisseur est un niveau H Si c'est le cas, le régisseur 22 augmente la valeur de comptage H Si non, la valeur de comptage H est maintenue Ensuite le régisseur 22 détermine si la valeur de comptage N est d'au moins 10 (étape 56) Quand l'émetteur de lumière 52 projette une lumière 10 fois, le résultat dans l'étape 56 devient "OUI", et on poursuit à l'étape suivante 57 de l'organi- gramme Si l'émetteur de lumière 52 projette une lumière moins de 10 fois, le résultat dans l'étape 56 est "NON", et on retourne à l'étape 53 de l'organigramme. A l'étape 57, le régisseur 22 détermine si la valeur de comptage H est d'au moins 7 Si oui, le rapport de H/N est au moins de 70 % En conséquence, le régisseur 22 détermine que le plateau tournant 48 est absent et que la cuisson au four devrait être réalisée (étape 58). Ensuite, le régisseur 22 envoie un signal au dispositif de chauffage de four 38 conformément au programme (étape 59) Si à l'étape 57, la valeur de comptage H est infé- rieure à 7, le régisseur 22 détermine que le plateau tournant 48 est présent et que l'on devrait réaliser la cuisson aux micro-ondes (étape 510) Alors, le régisseur 22 envoie un signal au magnétron 18 conformément au programme (étape 511). Selon le mode de réalisation, si le signal de niveau H est produit au moins 7 fois sur 10 signaux détectés, le régisseur 22 détermine que le plateau tournant 48 est absent En conséquence, même si le signal de détection contient un bruit suffisant pour inverser le niveau détecté, le régisseur 22 peut minimiser la mau- vaise détermination de la présence ou de l'absence du plateau tournant 48 Même si un bruit est quelquefois si fort qu'un filtre supplémentaire de bruit ne peut élimi- ner le bruit, et donc que le bruit est inclus dans le signal de détection, le régisseur 22 peut précisément déterminer la présence ou l'absence du plateau tournant 48. Au lieu de détecter la présence ou l'absence du plateau tournant 48, un photodétecteur peut, par exemple, détecter la présence ou l'absence du plateau de cuisson, détecter une taille ou hauteur d'un aliment ou l'acces- soire de cuisson. Au lieu d'un photodétecteur de type à transmis- sion, un photodétecteur de type à réflection est égale- ment approprié Le nombre de fois que l'émetteur de lumière projette la lumière peut varier, et le rapport (H/N) à savoir la base de la détermination peut également être modifié. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diver- ses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. il REVENDICATIONS 1 Appareil de cuisson, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un moyen ( 18, 38) pour engendrer de la chaleur; b) un moyen ( 52) pour émettre un ensemble d'impulsion E de lumière en succession; c) un moyen ( 54) pour détecter les impulsions de lumière; et d) un moyen de commande ( 26), en réponse aux moyens de détection, pour compter le nombre d'impulsions de lumière détectées par le moyen de détection ( 54), et pour commander le moyen ( 18, 38) pour engendrer de la chaleur en fonction du nombre compté. 2 Appareil de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection ( 50) comprend un moyen pour détecter une taille d'aliment. 3 Appareil de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détection ( 50) comprend un moyen pour détecter la présence d'un accessoire ( 22) utilisé dans la cuisson. 4 Appareil de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour engendrer de la chaleur comprend un magnétron ( 18) destiné à une cuisson aux micro-ondes et un dispositif de chauffage électrique ( 38) destiné à une cuisson au four. Appareil de cuisson selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de commande ( 26) comprend un moyen pour mettre en oeuvre soit le magnétron ( 18) soit le dispositif de chauffage électrique ( 38) en se basant sur le nombre compté. 6 Appareil de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande ( 26) commande le moyen ( 18, 38) pour engendrer de la chaleur en prenant pour base à savoir si le nombre compté est supérieur à 70 % du nombre d'impulsions de lumière émises par le moyen d'émission. 7 Appareil de cuisson caractérisé en ce qu'il comprend: a) un compartiment de cuisson ( 40) pour recevoir un aliment; b) un magnétron ( 18) pour cuire aux micro-ondes un aliment dans le compartiment de cuisson ( 40) et un dispositif de chauffage électrique ( 38) pour cuire au four un aliment dans le compartiment de cuisson ( 40); c) un moyen de détection ( 50), comprenant un émetteur de lumière ( 52) et un récepteur de lumière ( 54) disposés en travers du compartiment de cuisson ( 40), pour détecter au moins soit la taille de l'aliment soit la présence d'un accessoire utilisé dans la cuisson, l'émet- teur de lumière ( 52) émettant un ensemble d'impulsions de lumière en succession, et d) un moyen de commande ( 26), en réponse au moyen de détection ( 50), pour compter le nombre d'impulsions de lumière détectées par le récepteur de lumière ( 54), et pour commander le magnétron ( 18) et le dispositif de chauffage ( 38) en se basant sur le nombre compté. 8 Appareil de cuisson selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de commande ( 26) commande le magnétron ( 18) et le dispositif de chauffage électri- que ( 38) en déterminant si le nombre compté est supérieur ou inférieur à 70 % du nombre d'impulsions de lumière émises par l'émetteur de lumière ( 52). 9 Procédé de fonctionnement d'un appareil de cuisson qui comprend un moyen pour engendrer de la chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: émettre un ensemble d'impulsions de lumière en succession; détecter des impulsions de lumière réellement reçues par un détecteur de lumière; compter le nombre d'impulsions de lumière détec- tées par l'étape de détection; et commander le moyen pour engendrer de la chaleur en se basant sur le nombre compté. 10 Procédé de fonctionnement d'un appareil de cuisson selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de commande comprend une étape consistant à commander le moyen pour engendrer de la chaleur en prenant pour base à savoir si le nombre compté est au moins de 70 % du nombre d'impulsions de lumière émis lors de l'étape d'émission. 11 Procédé de fonctionnement d'un appareil de cuisson selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de commande comprend la mise en marche d'une source de micro-ondes ou d'un dispositif de chauffage électrique en fonction du nombre compté.