(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロ波オーブンによる食物の調理のプロセス・ストリームの実行を制御するためのＢＩＯＳ装置を提供する。【解決手段】マイクロ波オーブンはユーザに依存しないコマンドによって機能的に動作する。インタプリタ型ＢＩＯＳ装置（３０）は、動作インストラクションを含むプログラムを格納するためのメモリ（３０ｂ）を有するマイクロプロセッサ又はコンピュータによって構成される。データ入力メカニズム（３０ａ）から入力されたデータは、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置（３０）によって受信される。このデータは、マイクロ波オーブンのユーザによって選択された複数の所望の調理又はプロセスインストラクションを表す特定のコードである。受信したデータをインタプリタ変換し、データをマイクロ波オーブンのための期間及びスケール処理された電力レベルに変換する。【選択図】図４
2010019546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータもしくはマイクロプロセッサによって制御され、所定のコードを受信するために動作可能に設置されたデータ入力メカニズムを有するホストのマイクロ波オーブン又は化学的、物理的若しくは熱力学的なプロセス・ストリームのためのインタプリタ型ＢＩＯＳ装置であって、
(a) メモリを有するシステムコントローラであって、該コントローラはデータ入力メカニズムとホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの間に動作可能に設置されたシステムコントローラと、
(b) 前記メモリに格納された複数のデータ構造であって所定のコードによって決定されるデータを有し、所定のコードを前記コントローラによって実行される独立した機能コマンドに変換するデータ構造と、
を有し、前記コントローラはホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームに対してユーザに依存しない機能コマンドを提供する、
インタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項２】
コンピュータもしくはマイクロプロセッサによって制御され、所定のコードを受信するために動作可能に設置されたデータ入力メカニズムを有するホストのマイクロ波オーブン又は化学的、物理的若しくは熱力学的なプロセス・ストリームのためのインタプリタ型ＢＩＯＳ装置であって、
(a) メモリを有するシステムコントローラであって、該コントローラはデータ入力メカニズムとホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの間に動作可能に設置されたシステムコントローラと、
(b) 前記メモリに格納された所定のコードを受信してインタプリタ変換するための手段と、
(c) 前記インタプリタ変換された所定のコードによって決定されるスケーリング処理のためのデータ構造であって、前記データをホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの動作特性に応じてスケーリング処理するためのスケーリングデータ構造と、
を有し、前記コントローラはホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームに対してユーザに依存しない機能コマンドを提供する、
インタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項３】
ホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームを較正する手段をさらに有する請求項２に記載のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項４】
前記較正手段は海抜高度に対する補償を行うために選択されたコードを入力し得る請求項３に記載のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項５】
前記コードが選択された国内郵便番号(NationalPostal Code)である請求項４に記載のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項６】
前記コードが海抜高度範囲対動作特性表から選択される請求項５に記載のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項７】
前記較正手段によりマイクロ波オーブン若しくはプロセス・ストリームについての電力レベルの期間及び／もしくは実際の電力レベルを増加し若しくは減少させるためのスケーリング・ファクタを選択し得る請求項３に記載のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【請求項８】
ユーザに依存しないコマンドにより機能的に動作するマイクロ波オーブンにおける食物の調理の制御、又は化学的、物理的若しくは熱力学的なプロセス・ストリームの実行の制御を行うための方法であって、
(a) マイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームに動作可能に設置されたコントローラにインタプリタ型ＢＩＯＳ装置を組み込んだメモリを設け、
(b) マイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームに対して接続可能に設置されたデータ入力メカニズムを設けて、前記コントローラに接続可能に配置し、
(c) 前記データ入力メカニズムから前記インタプリタ型ＢＩＯＳ装置に前記データを受信させ、
(d) 前記受信したデータから動作モードを選択し、
(e) 前記選択された動作モードの有効性の判定し、
(f) 前記受信したデータを期間及び電力レベルのデータにインタプリタ変換し 
(g) 前記期間及び電力レベルをＢＩＯＳにより選択された電力レベル及び期間データに変換し、 
(h) 前記選択されたＢＩＯＳ電力レベル及び期間データのスケール処理を行い、 
(i) 前記スケール処理された選択されたＢＩＯＳ電力レベル及び期間データをマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームに送信し、 
(j) マイクロ波オーブンが食物を前記期間とスケール処理された電力レベルとの関係において調理され、又はプロセス・ストリームの中の化学的、物理的若しくは熱力学的プロセスがＢＩＯＳによりスケール処理された時間及び電力レベルに従って実行される、
方法。
【請求項９】
(a) マイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの較正モードを起動し、
(b) 前記データ入力メカニズムに対して、選択されコード化された較正データを入力し、
(c) 前記選択されコード化された較正データを前記コントローラにより処理し、
(d) 前記コントローラによる前記処理ステップの終了を表示し、 マイクロ波オーブンが正確な電力レベル期間を保持するようにした、段階をさらに有する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記較正モード段階が前記データ入力メカニズムに設置されたモード・キーを少なくとも１回押すことを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記選択され符号化された較正データ段階が、選択された国内郵便番号からなるグループから選択されたデータ、選択された海抜高度もしくは海抜高度範囲対動作特性表から選択された数字の入力を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
(a) 内部に空所を有するほぼ閉じたハウジングを有し、
(b) 前記空所への出し入れのために前記ハウジングに設けられたドアを有し
(c) 前記空所に動作可能に設置されかつ間隔を隔てて隣接して配置された電磁気的エネルギーを放射するための手段を有し、前記空所は前記電磁気的エネルギーを受け取りうるような寸法を有しており、
(d) 前記空所内に放射される前記電磁気的エネルギーを制御するための手段を有し、
(e) 所定のコードを入力するためのデータ入力メカニズムが前記ハウジングに動作可能に設置されており、
(f) 電磁気的エネルギーを制御するための前記手段に格納された少なくとも１つのデータ構造を有しており、
前記データ構造は、前記所定のデータをマイクロ波オーブンの機能の制御のためのコード化されたデータ入力にインタプリタ変換し及び変換することができる、
マイクロ波オーブン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、物理的又は化学的プロセスの制御システムに関する。特に、本発明は食物のような一つの対象物又は複数の対象物をマイクロ波オーブン中で加熱するための化学的又は物理的プロセスを制御するためのインタプリタ型(interpretive)ＢＩＯＳ装置に関する。本発明は、さらに詳細には、複数のデータをインタプリタにより変換し、そのデータを試料や食材の加熱のような物理的、化学的又は熱力学的な過程及びシーケンスを制御するために使用するインタプリタ型のＢＩＯＳ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景 
マイクロ波オーブンでは、食材に電磁波を照射することにより食材中の分子に毎秒数十億回の振動を発生させることにより調理を行う。加熱は、双極性の分子（例えば水）が電界にあわせて回転することにより、又はイオンが電界によって移動することにより行われる。
【０００３】
このような振動による摩擦により、ほんの１〜１．５インチ深さにおいてではあるが熱を発生させる。食材の熱伝達の特性により、電磁波により加熱された部分に比較して温度が低い領域に熱が伝達されて調理のプロセスが進行する。
【０００４】
マイクロ波オーブンでは、その使い勝手と準備時間の短さが製品の成功のための重要な要素となっている。当初のマイクロ波オーブンにおいては、調理された食品の味と品質は、しばしば満足の得られるものではなかった。また、マイクロ波オーブンにより調理可能な食品への需要が増大し、そのような食品についてのインストラクションが複雑化したため、使い勝手についても満足が得られていなかった。このような調理のためのインストラクションについての印象は、ユーザ・インターフェイスの違い、さまざまな大きさのマイクロ波オーブンの動作特性の違い、及びマイクロ波オーブンの動作制御とユーザ・インターフェイスの不一致とともに、一層大きなものとなった。消費者は、マイクロ波オーブンに対してよりよい使い勝手を期待しているにもかかわらず、食材を調理するために何度もパッケージを確認しながら複数のインストラクションを繰り返し入力しても、マイクロ波オーブンの動作及び性能の違いから満足の得られない調理結果を得るにすぎなかった。
【０００５】
ライフスタイルの多様化により調理に費やされる時間が減少し、消費者のマイクロ波オーブンへの要求はより大きなものとなり、また、食材を調理するために複数のインストラクションを必要とせず、同じ食材で大きさが異なる場合や既成のマイクロ波オーブンの種類によって異なるインストラクションを必要としないような構成についての要求が大きくなっている。製品についての要求事項とマイクロ波オーブンの使い勝手の問題をさらに複雑化する要因としては、マグネトロンの出力に大きなばらつきがあること、性能のばらつき、及び多種多様なマイクロ波オーブンにおけるさまざまなユーザ・インターフェースの存在があげられる。１２００ワットのマイクロ波オーブンで非常に良い状態で調理できる食品は、６００ワットのマイクロ波オーブンでは３倍の調理時間がかかり、マイクロ波オーブンのユーザ・インターフェイスは、製造業者ごとに非常に異なっているのみならず、直感的な理解も困難である。
【０００６】
現在使用されているマイクロ波オーブンでは、マイクロ波オーブン制御メカニズムに対してデータを入力するためのさまざまなデータ入力メカニズムを持っている。これらのデータ入力メカニズムは、電気的及び機械的なキーボード、カード・リーダー、ライト・ペン、又は棒のようなものによって構成することができる。この制御メカニズムは、コンピュータ又はマイクロプロセッサを組み込んだコントローラにより実現できる。一般的に、コンピュータ又はコントローラは、データ入力メカニズムとの間でデータの入出力を行うための基本入力及び出力システム（ＢＩＯＳシステム）を持っている。このようなマイクロ波オーブンでは、焼く、あぶる、再加熱するといったような指定や調理時間などのマイクロ波オーブンの動作の種別やモードに関するデータをユーザがマニュアル操作により入力していた。
【０００７】
現在のマイクロプロセッサに基づいたコントローラによれば、対応するデータ入力メカニズムから、複雑な情報を大量に受信することができる、このために、マイクロ波オーブンのユーザやプロセス・ストリーム(process stream)の設計者は、一般的にはキーボードからの複数のステップをデータ入力することにより、大量のデータをマニュアル操作により入力しなければならない。このような情報は必要とされる入力データのすべてを１枚の磁気カードに記録することによっても行うことができるが、このようなフォーマットでは調理のためのインストラクションの変更を柔軟に行うことができない。これに対して、ユーザ入力によれば、記憶されている特定の食材に対するレシピを読み出すことができる。当業者にとって理解されるとおり、食材特定レシピ記憶システムは静的なものであり、このようなシステムの性質から、その対応範囲は、システムの作成者がその作成の時点において把握していた食材の範囲に限定される。このようなシステムは、その製造の時点における食材やプロセスに限定され、どのような場合でも、記憶されたレシピシステムとしての特性に従って動作し、１つのホスト・マイクロ波オーブン又はプロセス工程の動作環境に対応したものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マイクロ波オーブンのような民生機器の製造業者にとっては、製品のモデルの違いによらず全体の制御事項をほぼ同一のものとすることが望ましい。これにより、マイクロ波オーブンの製造コストを低減するとともにマイクロ波オーブンの修理をより経済的に行うことができる。「自動調理」、「自動解凍」のようなマイクロ波オーブンの機能、及びこれらの機能についての多くのパラメータは、マイクロ波オーブンの調理部分の容量、マグネトロンの大きさその他の当業者にとっては周知の要因によって、モデルごとに異なったものとなっている。このため、コントローラは、異なる調理用部分容量を持った異なるマイクロ波オーブンのシャシにおいても正確に動作するものでなければならない。調理部分の容量は一般的には、０．５立方フィート〜２．０立方フィートである。マイクロ波オーブンは、また、それぞれ異なるマグネット有効電力出力を持っている。
【０００９】
マイクロ波の出力電力は、２つの方法によって制御される。第一の方法は、デューティーサイクルによるものであり、第二の方法は、振幅変調によるものである。デューティーサイクルによる制御では、マグネトロンを最高定格出力としたままで、時間間隔のある部分で電流の通電と遮断を行うことにより、平均出力を調整することができる。この時間間隔に対して電流が通電されている時間のパーセント値が、「デューティ・サイクル」とよばれている。
【００１０】
マグネトロンの電力出力は、陰極電流に比例する。振幅変調では、陰極電流を調整することによってマグネトロンの瞬時電力を制御する。マグネトロンの瞬時電流は、マグネトロンに対する高電圧のレベルを変化させることにより、又はマグネトロンの中の磁界強度を変化させることにより行われる。
【００１１】
マイクロプロセッサに基づいたコントローラは、商業的に提供されるマイクロ波オーブンにおいて広く使用されている。一般に、マイクロ波オーブンごとのコマンドや制御方法の違いは、コントローラのメモリに記憶されたプログラムに依存する。マイクロ波オーブンの多くの種類に対応したパラメータやインストラクションを含むコントロール・プログラムを読み出し専用メモリ(ROM)の中に永久的に格納することは、きわめて容易に行うことができる。しかしながら、コントローラに対して、特定のマイクロ波オーブン及びこれとは異なるマイクロ波オーブン又はコントローラが組み込まれているホスト・ユニットのプロセス・ストリームの機能的特性を特定する場合に問題を生じる。この問題は、時の経過とともにマイクロ波オーブンの新しいモデルが追加されることにより一層複雑なものとなる。新しいモデルでは、新しいマイクロプロセッサが採用されており、様々な機能特性組を実現するために様々な動作インストラクションが必要となるであろう。
【００１２】
ハードウェアの互換性のあるマイクロ波オーブンは、互いに対話が可能でありデータを共有することができる。過去においては、このような互換性は特定の機器の間でソフトウェアを交換することにより実現されていた。これに対して、互換性のない機器の間での対話においては、多くの場合、データ・ファイルの単なる転送のような動作を行い得るのみである。ある特定のマイクロ波オーブン製造業者のために又はある特定の動作環境のために書かれたソフトウェア・アプリケーションは、完全にこれを書き換える場合を除き、異なる物理的特性を持ったシステムに移植したり「転送」したりすることはできない。互換性のない機器間においてデータを交換する技術については、かなりの進展がみられているが、異なるマイクロ波オーブンの間でソフトウェア・アプリケーションの交換をすることは不可能とされてきた。
【００１３】
静的(static)な状態を提供するためのレシピ・インストラクションの形で与えられるデータは、調理の対象とされる材料の特性によって異なったものとなる。
このような材料は、本質的に、その誘電体としての性質、比誘電率及び誘電損率においての差異を有する。このような性質が加熱率と均一性の双方を支配し、後者はマイクロ波のエネルギーが材料に浸透する深さによる影響を受ける。このため、従来の固定的なプログラム機能においては、マイクロ波オーブンのコンピュータ又はコントローラに対して調理の対象となっている材料の状態に関するデータの入力を行うことができなかった。その結果として、２つの材料が異なる物性や調理特性を持っている場合でも、同じ条件によって調理がなされていた。
【００１４】
スケール処理及びインタプリタ(interpreted)によってマグネトロンの性能や特定のホスト・ユニットに固有の処理性能レベル及び電力レベル期間を変化させることができるような、ユーザ入力による所定のプログラム情報入力を行えるマイクロ波オーブン又はプロセス制御システムを有することが望ましい。ユーザの１人が所定のコードを入力すると、そのユーザによって入力された所定のコードが入力されたホストマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの機能動作特性について調理の対象とされた特定の食材について実行されたプロセスの最終的な結果は独立であり、また、各食材についてその機能動作特性に無関係である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
発明の概要 
本発明は、食物の調理、任意のサイズのマイクロ波オーブンにおける化学的、物理的若しくは熱力学的なプロセスの実行、又は本質的に異なるプロセス・ストリームを、所定のコードによって制御するためのインタプリタ型のＢＩＯＳシステムを提供するものである。本発明によれば、ホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームは、ユーザに依存しないコマンドによって機能的に動作させることができる。本発明の好ましい実施の形態においては、システム・コントローラは、インタプリタ変換可能かつスケール処理可能な所定のＢＩＯＳコードの入力のために設けられたデータ入力メカニズムとホストであるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの中間に配置されて動作可能となっている。コントローラは、中央処理モジュール、メモリ・モジュール、及びホストのマイクロ波オーブン及びデータ入力メカニズムとの間でデータの送受信を行うための複数の入出力デバイスを持っている。このインタプリタ型のＢＩＯＳ装置は、コントローラのメモリの中に動作可能な状態で組み込まれる。
【００１６】
インタプリタ型のＢＩＳＯ装置は、所定のコードによって決定される複数のデータ構造を持っている。これらのデータ構造は、コントローラに対し、ホストであるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームに指令して制御するためのインストラクションを提供し、ホストであるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームは、ユーザに依存しない機能コマンドによって動作する。
本発明には、工場出荷時における選択とユーザ定義によるスケーラ（又は較正要素）の双方、及び動作モードの選択を提供するインタプリタ型データ構造を持っている。較正データ構造により、本発明の実施を行う際に、ユーザは、ホストであるマイクロ波オーブンとプロセスにおける電力レベル又は電力レベル期間のいずれか又はこれらの双方を、マグネトロン管及び／若しくはプロセス要素の経時変化又はホスト・ユニットの原位置の海抜高度の変化に応じてスケール処理することができる。選択モードは、また、ホストであるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームによって本発明を利用することによって、ホストであるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームをその元からの従来的なの動作モードのままで動作させることを可能にする。
【００１７】
従って、本発明の一つの目的は、互換性のないハードウェア又はオペレーティング・システム環境の間でのソフトウェア・アプリケーションの転送を可能としあるいは許容するＢＩＯＳの提供にある。
【００１８】
本発明のもう一つの目的は、アプリケーション・プログラムと異なるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの間での通信を行う機能ユニットの動作状態(behavior)を決定づける記号及び文法上の一連のルールを定めるＢＩＯＳを提供することにある。
【００１９】
本発明のもう一つの目的は、食品の製造業者、料理本の著者、化学的、物理的又は熱力学的なプロセスの設計者その他に対して、ユニバーサルなインタプリタ変換されたＢＩＯＳコード及びホスト・ユニットの中で内部的にスケール処理可能なユーザ・フレンドリ(ＢＩＯＳによりインタプリタ変換された後でも豊富な機能を持った)なコードによって、複雑なプロセスのためのインストラクションを記述するための手段を提供することにある。
【００２０】
本発明のその他の目的、特徴及び利点は、添付の図面及び請求の範囲とともに以下の本発明の実施形態の詳細な説明を読むことによってで、より明らかなものとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明は、全体を通じて同様の参照符号により同一又は同様な部材を示した以下の図面に示されている。
【図１】図１は、ホストであるマイクロ波オーブンを示したものである。
【図２】図２は、図１のキーボードに入力されるシンボル・コードを示したブロック図である。
【図３】図３は、本発明を図１のキーボードとホストマイクロ波オーブンのコントローラの間に配置した状態を示したものである。
【図４】図４は、インタプリタ型のＢＩＯＳ装置のブロックダイアグラムを示したものである。
【図５】図５は、ホストマイクロ波オーブンに接続されたインタプリタ型のＢＩＯＳ装置のブロックダイアグラムを示したものである。
【図６】図６は、図５のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置の構成を示したものである。
【図７】図７は、図６のフローチャートを示したものである。
【図８】図８は、図６のバリデータのフローチャートを示したものである。
【図９】図９は、図６のインタプリタのフローチャートである。
【図１０】図１０は、試験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
好ましい実施の形態の詳細な説明 
図面中の部材番号の相互依存性については、上記したとおりであるが、ここで読者のために、図面に対する部材番号のフローの例を引用する。この例は、説明のためだけのものであり、図３のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、図５のブロック図３０においてさらに詳細に示されている。図５のインタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０の構成は、図６の４０において概略を図示されている。この４０の構成は図７の４０’においてさらに詳細に図示されており、図７のモード・キー４０ｂは、図８の４０ｂ’において部材４０ｂ’ａ〜４０ｂ’ｆを含めてさらに詳細に図示されている。
【００２３】
図１〜図３は、一般家庭、レストランその他の食物を準備し調理する施設において使用される一般的なマイクロ波オーブン１０を示したものである。一般的なマイクロ波オーブンの一例としては、コバー・エレクトロニクス・インコーポレーテッド（Cober Electronics,Inc.）によって製造されたものがあるが、マイクロプロセッサ、コンピュータ又は用途特定集積回路（ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)）により制御されるマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームを、本発明との関係において使用し動作させることができる。マイクロ波オーブン１０は単なる例示のためのものであり、本発明におけるホストとして機能する。
【００２４】
ホストであるマイクロ波オーブン１０は、図３に示すように、データ入力メカニズム１０ａ、ディスプレイ１０ｂ及びメモリ１０ｃを装備したコンピュータ又はコントローラを持っている。データ入力メカニズム１０ａは、望みに応じて、ホストのマイクロ波オーブン１０にデータを入力することのできる任意の種類のデータ入力メカニズムとすることができる。データ入力メカニズム１０ａは、望みに応じて、例えば、キーパッド入力、バーコード・リーダ、モデム、コンピュータ、電話通信ネットワーク又はデータ転送可能なその他の任意の媒体によってシリアル又はパラレル・フォーマットによるデータの転送を行いうるものとすることができる。データ入力メカニズム１０ａの一例としては、カリフォルニア、サン・ホセ（San Jose,CA）のアルプス（Alps）により製造された部品番号KBD-KPX17Pのキーパッドがあげられる。どのようなデータ入力メカニズムも本発明に関連して機能するであろうが、データ入力メカニズム１０ａは、当業者において周知の便宜的な接触応答式(touch responsive)のキーパッドとして論じ、これは単に説明の便宜のためだけのことである。データ入力メカニズム１０ａは、少なくとも１つのモード・キーを持っている。必要に応じて、本発明との関係において複数のキー・ボードを持つ構成としてもよい。単なる例示のために示したデータ・メカニズム１０ａのキーＦｎ１、１０ｄは、図２に示すようにユーザがマイクロ波オーブン１０の選択された所定のコード２０を入力する要求を示す。選択されたコード２０は、製造された食材２０ａを加熱し又は調理するための所定のインストラクション組を表す。この所定のコードは、所望により、複数の所定のコードを含んでレシピ・クック・ブックにリストすることとしてもよい。クック・ブック２０ｂは、所望により、便宜的な調理のインストラクションとともに選択されたコードを含むものであってもよい。選択されたコード２０は、所望により、少なくとも１つの数字、文字又は記号により構成することができる。選択されたコード２０の一例としては、７つの数字により構成されるものがある。製造された食材２０ａは、それを適当に調理するために複数の処理段階を必要とするであろう。このような場合には、選択されたコード２０は、プロセス、調理段階又は調理レシピの任意の組合せを表現することができる。通常は、コード２０は、食品の包装に印刷されるかさもなくば付設される。それに代えて、コード２０は、多くの場合、食品の製造者、調理本の著作者又はプロセスの設計者によってアセンブルされてユーザに提供することもできる。
【００２５】
本発明は、図３に３０で全体を図示したインタプリタ型ＢＩＯＳ装置である。インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、ホストマイクロ波オーブン１０のデータ入力メカニズム１０ａとコントローラ１０ｃの間に動作可能な状態で設置される。インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、選択されたコード２０を受信し、処理し、ついでこれをインタプリタ変換しかつスケール処理したインストラクション組をコントローラ１０ｃに出力する。インタプリタ変換されたインストラクション組は、ホストのマイクロ波オーブン１０に対して、ユーザの望む食材の調理のためのユーザに依存しないインストラクションを提供する。このインタプリタ変換されたインストラクション組は、マイクロ波オーブンのマグネトロンの電力の変動、他の同様なサイズのマグネトロン管の動作変動、海面に対するマイクロ波オーブンの原位置の変動、ホストのマイクロ波オーブンの経年変化、調理レシピの要求事項の変動を補償するための１つ又は複数のデータ・フィールドを含むものであってもよい。
【００２６】
インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０の上位概念が図４に示されている。インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、データ入力メカニズム３０ａ、マイクロプロセッサを基礎とするコントローラ３０ｂ及びデータ出力メカニズム３０ｃにより構成される。図５に示すように、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、その動作のための電力を電源１０ｅから受け取る。データ入力メカニズム３０ａは、ホストのマイクロ波オーブン１０のデータ入力メカニズム１０ａの出力をコントローラ３０ｂの入力に接続するためのバッファを有している。このようなバッファの一例としては、アリゾナ、フェニックス（Phoenix，Arizona）のモトローラ・インコーポレーテッド（Motorola Inc.）により製造される少なくとも一つの６連非反転バッファ(Hex NoninvertingBuffer)、MC14050bが有る。コントローラ３０ｂは、本発明の動作機能のすべてを指令制御する。本発明に関連して所望により利用されるコントローラ３０ｂの例としては、モトローラ・インコーポレーテッド（Motorola Inc.）によって製造されているMC68HC11がある。このコントローラは、コントローラ３０ｂに対して本発明の動作特徴についてのインストラクションを提供するためのデータ構造を格納するために利用されるオンボード・メモリを持っている。データ・エミュレータ３０ｅはコントローラ３０ｂに接続されており、このコントローラ３０ｂからコード化されたインストラクションを受け取る。データ・エミュレータ３０ｅは、これらのコード化されたインストラクションをコントローラ１０ｃに適合したデータに変換する。データ・エミュレータの一例としては、動作可能な状態で接続されたCD5053又はCD4051デバイスを複数集めたもの又はこれらをバンク編成としたものがあげられる。データ・エミュレータ３０ｅの出力は、データ出力バッファ３０に接続される。インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、ホストのマイクロ波オーブン１０から完全にバッファされ、ホストのマイクロ波オーブンのユーザに対して透過的(transparent)である。このバッファリングにより、ホストのマイクロ波オーブンは、本発明を利用する動作又は例えばユーザからデータ入力を直接に受けるようなネーティブ・モードでの動作を行うことができる。このようなインタプリタ型ＢＩＯＳ３０の構造が図６の４０に概略で図示してある。構造４０は、その一部を選択されたコード２０により、他の一部を各データとの相互作用によって決定づけられる複数のデータ構造を持っている。これらのデータ構造は、コントローラ３０ｂに対し、マイクロ波オーブン１０を指令制御するためのインストラクションを提供し、マイクロ波オーブン１０がユーザコマンドから独立して動作することを可能としている。
【００２７】
図６に示すように、モード識別子のデータ構造４０ａはデータ入力メカニズム１０ａからデータを受信する。モード識別子のデータ構造４０ａは、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置に対して起動の要求が発生しているのか、あるいはホストのマイクロ波オーブン１０のユーザがマイクロ波オーブンをネーティブ・モードで操作しようとしているのかを判定するデータエレメントを有している。ネーティブ・モードは、モード識別子のデータ構造４０ａによって一旦検出されると、インタプリタ型ＢＩＯＳの助けなしに動作する。モード識別子のデータ構造４０ａは、このＢＩＯＳの起動についての要求をバリデータ(validator)のデータ構造４０ｂに受け渡す。バリデータのデータ構造４０ｂは、ユーザにより選択された入力コード２０の有効性を判断するエレメントを有している。バリデータのデータ構造４０ｂが選択されたコードを有効であると判断すると、データ構造４０ｂはその結果をインタプリタのデータ構造４０ｃに受け渡す。バリデータの判定結果を受け取ると、インタプリタの構造４０ｃは、直ちにユーザ入力コード２０を、要求された期間と選択されたコード２０の電力レベル処理インストラクション組を表す複数のデータ・フィールドを含むデータ・エレメントに変換する。インタプリタ構造４０ｃは、所望により、ユーザ入力コード２０を要求された期間と選択されたコード２０に対する可変の電力レベル処理インストラクション組を表す複数のデータ・フィールドを含むデータ・エレメントに変換する。
【００２８】
スケーラ・データ構造４０ｄは、インタプリタ・データ構造４０ｃからデータ・エレメント組を受け取る。スケーラ・データ構造４０ｄは、これらのデータ・フィールドを製造者があらかじめ選択したスケーリング・ファクタ及びこれに追加されるユーザ定義によるスケール・ファクタに従って、適当な期間及び電力レベル要求に変換する。スケーリング・ファクタについては、以下により詳細に説明する。スケール期間及び電力データのエレメントは、ホストのマイクロ波オーブン１０によって理解可能なフォーマットにコード化される。
【００２９】
図７は、構造４０によって提供されるインタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０の動作可能な機能を４０’として全体を図示する論理フロー図である。入力データ信号４０ａ’は、ホストのマイクロ波オーブン１０から受信される。この入力は、所望により、ユーザがＦｎ１モード・キーを少なくとも１回押下げることにより生成されるデータを伴うものとする。ここで、ユーザによって選択された動作モードが判定される。Ｆｎ１、１０ｄが検出されると、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０が選択されていることになる。Ｆｎ１、１０ｄが検出されない場合には、ユーザによってネーティブ・モードが選択されていることになり、選択４０ｅがホストのマイクロ波オーブン１０に送信される。データ信号３０ａ’の有効４０ｂ’が、ここで確認される。入力データ信号にユーザのエラーがあると、ディスプレイ１０ｂに表示されるインストラクションにより、ユーザにその旨が通知される。データ信号の誤りが訂正されない場合には、有効性チェック４０ｂ’が、デフォルトによりクリア／ストップ機能４０ｂ’を生成して、その信号をホストのマイクロ波オーブン１０のネーティブ・モードに送信する。有効４０ｂ’が確認されると、データ信号３０ａ’は４０ｃ’でインタプリタ変換されて、電力レベル及び時間間隔を含むデータ・エレメント組４０ｃ’に変換される。ここで、データ・エレメント組４０ｃ’は、ブロック４０ｄ’においてホストのマイクロ波オーブン１０の動作特性に対してスケール処理を受ける。次に、これらのスケール処理された値４０ｄ’は、ブロック４０ｇにおいて食材２０ａの調理プロセスを構成するためにホストのマイクロ波オーブン１０に送信される。
【００３０】
図８は、有効性判定データ構造４０ｂのより詳細な図４０ｂ’を示す。モード・ファンクション４０ｂは、有効性判定データ構造４０ｂによって受信されるコード化されたデータ・ストリームを送信する。このデータは、少なくとも１つのデータ・ビットを含むものであり、所望により、複数のデータ・ビットを含むこともできる。好ましい実施の形態においては、ブロック４０ｂ’ａの５桁のコードが、ブロック４０ａのモード・ファンクションによって送信される。この転送は、単なる説明のためだけのものであり、実際には、どのような桁数をも送信することができる。ブロック４０ｂ'ｂにおける８桁のコード、ブロック４０ｂ'ｃにおける１０桁のコード、及びブロック４０ｂ'ｄにおけるインタプリタ型ＢＩＯＳ装置において認識可能なその他のコードのフォーマットを送信することもできる。ブロック４０ｂ'ｅのコードが有効な場合には、このコードはデータ構造４０ｃに送信される。ブロック４０ｂ'ｆのコードが有効でない場合には、クリア／ストップ・ファンクションがホストのマイクロ波オーブン１０に送信される。
【００３１】
図９は、ブロック４０ｃ’におけるデコード・データ構造４０ｃをより詳細に図示したものである。ブロック４０ｂ'ｅにおいて有効であると判定されたコードが受信され、そのコード入力は、ブロック４０ｃ'ａにおいて、５桁、８桁又は１０桁のコードにインタプリタ変換される。このインタプリタ変換されたコードがブロック４０ｃ'ｂにおいて５桁であれば、最初の桁ｎ１は１以上９以下であり、ＢＩＯＳにより、マグネトロン管の総出力能力の例えば１００％、９０％というように表現される、電力レベル１(PL1)へとインタプリタ変換される。５桁のコードでは、電力レベル２(PL2)は、０％である。ＰＬ１の期間は、ｎ２、ｎ３及びｎ４の桁に１秒を乗じたものである。ここで、５桁のコードは、インタプリタ変換されて、試料２０ａ’のプロセス又は調理についての要求を表す新たなコードに変換される。このようなプロセス又は調理についての要求は、対象となる試料に応じて異なったものとなる。この新しい５桁のコードは４０ｃ'ｃからスケーラ・データ構造４０ｄに送信される。ブロック４０ｃ'ｄの８桁のコードがブロック４０ｃ'ａのインタプリタ変換コード入力(interpret code input)によって受信されると、ｎ１及びｎ２の桁は９９以下２０以上である。電力レベルＰＬ１は１００％以下２０％以上である。電力レベルＰＬ２は１００％以下０％以上である。ＰＬ１がブロック４０ｃ'ｅにおいてＰＬ２以上である場合には、ｎ３、ｎ４及びｎ５の桁に１秒が乗ぜられ期間１と等しくなる。ＰＬ２の期間は、ｎ６及びｎ７の桁に１０秒を乗じて得られる。ＰＬ２が４０ｃ'ｅのＰＬ１以上である場合には、ｎ３、ｎ４及びｎ５の桁には１秒が乗ぜられ、電力レベル２の期間に等しくなる。ＰＬ１の期間は、ｎ６及びｎ７の桁に１０秒を乗じて得たものに等しい。期間３は、ブロック４０ｃ'ｆで電力レベルＰＬ３をゼロとし、ｎ８の桁に６０秒を乗じて得た値に等しい。８桁のコードは、ここでデコードされて試料２０ａのプロセス及び調理についての要求を表す新しいコードに変換される。この８桁の新しいコードは、ブロック４０ｃ'ｃにおいて、スケーラ・データ構造４０ｄに送信される。１０桁のコードも、ｎ９の桁に６０秒を乗じた値がプロセスの開始(start)から停止(pause)までの時間を表すものとして扱われるほか、８ビットのコードと同様に変換される。ｎ１０の桁には６０秒が乗ぜられて、停止１から停止２までに経過した時間を表す。（停止１と停止２により、ユーザの介入が可能となり、プロセス又は調理の手順においてユーザにおける中間的な行為が可能になる。）ユーザは、Ｆｎ、１−１０ｄを押下することにより停止を解除し制御プログラムを再開する時点を決定する。この１０桁のコードは、５桁及び８桁のコードと同様に、スケーラ・データ構造４０ｄに送信される。
【００３２】
スケーラ・データ構造４０ｄは、製造者及びユーザにより選択された構成部分(component)を持っている。スケーラ・データ構造４０ｄは、複数の又はすべてのマイクロ波オーブンの試験を通じて経験的に得られた、製造業者によって選択されたデータ領域を持っている。すべてのマイクロ波オーブンから統計的に求められたサンプルが選択されている。サンプルのマイクロ波オーブンは、その１つ１つに対して、周囲温度、湿度及び気圧の変動に対して再現性のある試験結果を保証すべく、制御された環境及び再現可能な環境における試験の対象とされる。制御対象のマイクロ波オーブンも、試験の精度及び再現性を保証するための試験の対象とされる。このような制御対象のマイクロ波オーブンの例としては、コバー・エレクトロニクス・インコーポレーテッド（Cober Electronics，Inc.）により製造されたマイクロ波オーブンがあげられる。この制御対象のマイクロ波オーブンは、１２００ワットのマグネトロン管を含むマイクロ波オーブンのために定義された制御標準に基づいて試験された。このマイクロ波オーブンは、海抜０フィートにおける気圧、周囲温度２０℃、周囲湿度８０％に保たれた環境に置かれた。
【００３３】
この試験は、具体的に特定され再現可能な一定の化学的組成、容量モル濃度、質量モル濃度及び絶縁特性を持った１リットルの水を各マイクロ波オーブンの中に置き、１リットルの水の各々に熱電温度計を配置して行う。選択されたマイクロ波オーブンのマグネトロン管を動作させ、１リットルの水の温度を摂氏１度だけ上昇させるために必要な時間が計測される。この試験の結果が図１０にグラフ６０で概略で図示されている。マイクロ波オーブンの母集団に対する平均的な所要時間を点６０ａに示す。点６０ａからの上方への最大の変位は点６０ｂで示されている。点６０ａからの下方への最大の変位は点６０ｃにより示されている。
【００３４】
点６０ａ、６０及び６０ｃは、各試験において使用したマグネトロン管のワットを単位として計測された最大電力と関連づけられる。これに対して、点６０ｄ、６０ｅ及び６０ｆは、各試験において使用したマグネトロン管のワットを単位として計測された最小電力と関連づけられる。
【００３５】
ここで、グラフ６０から複数のスケーラ値が求められる。これらのスケーラ値は、グラフ６０の垂直線に沿って計測した、選択されたスケーラ点からメジアン６０ａまでの距離によって与えられる。これらの点は、所望により、任意の個数をメジアン線６０ａに沿って配置することができる。このようなスケーラ値の例としては、値０．２５を表すスケーラ点６０ｇ及び４．０を表すスケーラ点６０ｈがあげられる。選択されたスケーラ値は、データ・エレメント組４０Ｃ’に与えられて、このデータ・エレメント組４０ｃ’に含まれる電力及び期間をマイクロ波オーブンの動作特性に変換する。
【００３６】
マグネトロン管（及び他の部品）及び電力出力のマイクロ波オーブン１０の動作寿命期間内における劣化を補償するために、スケーラ成分によるユーザ起動によるダイナミックなＢＩＯＳ較正動作を行うこととしてもよい。このダイナミックなＢＩＯＳ較正動作によって、マイクロ波オーブン１０の動作出力と動作特性をマイクロ波オーブンが製造された時点において選択されたＢＩＯＳ出力レベルに、リアルタイムに較正することができる。マイクロ波オーブン１０の較正を行う方法の１つとして、Ｆｎ１、１０ｄを２回押して、ディスプレイ１０ｂにＢＩＯＳの現時点における動作レベルを表示させる。Ｆｎ１、１０ｄをＢＩＯＳにより計測された時間出力スケールレベルの大きさに対応する選択されたキーパッド番号と同時に押することによって、所望にスケール値を増加させることができる。例えば、１を押することによって、ＢＩＯＳ出力スケール・レベルが５％増加し、３を押することによってＢＩＯＳ出力スケール・レベルが１０％増加する。ディスプレイは少なくとも３回の閃光(flash)を発して較正動作が行われていることを示し、ティスプレイ１０ｂはＢＩＯＳのスケール値についての選択された増加値又は減少値を表示する。ＢＩＯＳのスケール値を元の値にリセットするには、Ｆｎ１、１０ｄをゼロのキーと同時に押す。
【００３７】
マイクロ波オーブン１０の電力レベル期間を較正するためのもう１つの方法として、Ｆｎ１、１０ｄをスタート・キー１０ｃと同時に押する方法がある。この操作によって、国内郵便番号(National Postal Code)（ＺＩＰコード）較正動作が開始される。ディスプレイ１０ｄは、工場設定のＢＩＯＳ国内郵便番号を閃光表示する。この番号がユーザの現実の郵便番号と異なる場合には、ユーザは所望によりユーザの実際の国内郵便番号を入力することができる。インタプリタ型のＢＩＯＳ装置３０は、海抜高度に対応する記憶された国内郵便番号を読み取って、海抜高度を高度増加を反映するように調節する自己較正を行う。この海抜高度は、所望により、これを直接入力するか、海抜高度範囲対動作特性表から読み取った１桁の値を直接に入力することによって設定することができる。すべての場合において、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、マイクロ波オーブン１０の電力レベル期間を増加し又は減少させるための自己較正動作を実行する。
【００３８】
これらの較正動作により、ホストのマイクロ波オーブン１０のユーザは、使用するマイクロ波オーブンの種類、マグネトロン管の出力若しくは経年変化、又は平均海水面からの設置されたマイクロ波オーブン若しくはプロセス・ストリームの原位置の高度に関わりなく食材２０ａの調理を行うことができる。
【００３９】
本発明の好ましい動作態様では、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０を埋め込んだメモリを装備したコントローラ３０ｂが提供される。コントローラ３０ｂは、マイクロ波オーブン１０の中に動作可能な状態で配置される。マイクロ波オーブン１０は、マイクロ波オーブン１０及びコントローラ３０ｂに対して動作可能な状態で接続されたデータ入力メカニズム１０ａを有する。このデータ入力メカニズム１０ａはマイクロ波オーブン１０のユーザからデータを受け取り、そのデータをインタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０に送信する。インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、その受信されたデータから動作モードを選択する。次に、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、動作モードの有効性を判定し、受信されたデータを期間及び電力レベルデータにインタプリタ変換し、その期間と電力レベルのデータを選択されたＢＩＯＳ電力レベル及び電力レベル期間に変換する。この結果として得られたプロセス制御インストラクション組は、次いで、一連のスケーラにより、ホストのマイクロ波オーブン又はプロセスに応じたスケール処理を受ける。さらに、インタプリタ型ＢＩＯＳ装置３０は、インタプリタ変換されスケール処理されたデータをマイクロ波オーブン１０に送信し、これにより、マイクロ波オーブンはＢＩＯＳインタプリタ変換されスケール処理された時間及び電力レベルで動作する。
【００４０】
本発明は、所望により、当業者に周知のいずれのプログラミング言語によってプログラムしてもよい。このようなプログラミング言語の一例は、C Programming Language，2/e，Kernughan &Ritchie，Prentice Hall(1989)において開示されている。
【００４１】
本発明を特に採用したエネルギー源がマイクロ波である場合に関して説明したが、オーブン装置又はハウジングを変形しあるいは異なるものを利用することにより、電磁的な放射スペクトラムに沿った他のエネルギー源を利用することもできる。例えば、紫外線、レーザー光線、赤外線、アルファ、ベータ、ガンマの各放射線、Ｘ線又はこれらの組合せを採用することもできる。これらのいずれを採用するかは、放射によって「処理」すべき対象物の特定の性質に依存する。このような対象物は、食物にのみ限定されるものではなく、赤外線又は紫外線によって硬化する塗料により塗装が施された対象物も含まれ、さらにはそれらに限らずさまざまな対象物をも含めることができ、またコーティングを紫外線によって硬化したり、紫外線によって重合を行なったり、放射性のエネルギー線によって対象物を放射化したり、レーザー光線によって対象物を切断し加熱し又は溶融させること等も含まれる。本質的には、エネルギーが対象物に向けられたり、また、複数の段階又は複数の相の連続動作（あるいは単一の段階又は相）が加えられるものであっても、さらに、いかなる照射特性が求められるものであっても、本発明は、このような特性をＢＩＯＳその他の機器にこのような特性を入力することによって、マイクロプロセッサ又はこれに類するコントローラを介して、データを受け入れ、このようなデータを動作信号に変換することによって、その対象物に応じてそのエネルギー源の動作、管理及び特性についての処理を行い得るものである。水分子を励起するかわりに、各々のエネルギー処理特性に応じて、標準的な対象物を処理するための標準的なコードの開発を、合理的な予測性を確保しつつ行うことができる。このような対象物は、予測可能かつ再現可能な処理を行うことで、その処理結果におけるランダムな変動を減少させかつ、品質管理及び品質保証を向上させることができる。
【００４２】
このように、本発明は食物及びマイクロ波オーブンに関連して説明した、本発明は上述した変形や代替手段をも含むよう意図されたものである。放射源及び処理対象に応じた特定のメカニズムについての説明はなされていないが、それぞれの技術分野における当業者にとって、必要な防護及び安全確保の対策を考慮しながら、最小限の実験によって処理の特性を標準化し、上記のハードウェアに変更を加えて異なるエネルギー源に対応することが可能であろう。
【００４３】
本発明を或る好ましい実施形態に関連して説明したが、本発明の範囲はこれらの特定の形態に限定されるものではなく、代替物、変形物及び均等物も添付の請求の範囲によって定義される発明の精神及び範囲に含まれるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータもしくはマイクロプロセッサによって制御され、外部からの所定のコードを受信するために動作可能に設置されたデータ入力メカニズムを有するホストのマイクロ波オーブン又は化学的、物理的若しくは熱力学的なプロセス・ストリームのためのインタプリタ型ＢＩＯＳ装置であって、
(a) メモリを有するシステムコントローラであって、該コントローラはデータ入力メカニズムとホストのマイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの間に動作可能に設置されており、前記データ入力メカニズムから前記所定のコードを受け取って前記マイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームにインストラクションを与えるシステムコントローラと、
(b) 前記メモリに格納された機能部であって所定のコードに応答するものであり、前記コントローラにより実行される、選択されたユーザに依存しないコマンドを前記インストラクションに変換する機能部を有し、前記インストラクションは前記マイクロ波オーブン又はプロセス・ストリームの特定の性質に合わせられている、
インタプリタ型ＢＩＯＳ装置。
【外国語明細書】
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