(57)【要約】【課題】測定しようとする温度範囲の分解能が一様に良く、しかも増幅率切替を要せずに回路構成が複雑となることがないようにする。【解決手段】赤外線検出素子６は、被加熱物から放射される赤外線を検出して被加熱物の温度を検出するものであり、これは素子信号Ｖ６を出力して制御回路７に与えると共に、増幅回路８に与える。この増幅回路８はこの赤外線検出素子６の出力を増幅し、増幅信号Ｖ８を制御回路７に与える。制御回路７は赤外線検出素子６が出力する素子信号Ｖ６と増幅回路８が出力する増幅信号Ｖ８とのうちのいずれか一方または両方の信号を用いて加熱制御を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱する加熱手段と、
被加熱物から放射される赤外線を検出して被加熱物の温度を検出する赤外線検出素子と、
この赤外線検出素子の出力を増幅する増幅手段と、
前記赤外線検出素子が出力する素子信号と前記増幅手段が出力する増幅信号とのうちのいずれか一方または両方の信号を用いて加熱制御を行う制御手段とを備えてなる加熱調理器。
【請求項２】
調理メニュー選択手段を備え、制御手段は、この調理メニュー選択手段により選択された調理メニューにより素子信号と増幅信号とを選択して使用することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
制御手段は、素子信号及び増幅信号の少なくともいずれか一方のレベルに基づいて素子信号と増幅信号とのいずれかを選択して使用することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項４】
素子信号による検出温度と増幅信号による検出温度に応じて増幅信号による検出温度を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項５】
素子信号による検出温度と増幅信号による検出温度とを比較して赤外線検出素子あるいは増幅手段の故障の有無を判定する故障判定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項６】
素子信号に対応する素子信号用故障判定値を有すると共に、増幅信号に対応する増幅信号用故障判定値を有し、素子信号と素子信号用故障判定値とを比較して赤外線検出素子の故障を判定し、増幅信号と増幅信号用故障判定値とを比較して増幅手段の故障を判定する個別故障判定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項７】
故障報知手段を備えると共に、赤外線検出素子の故障と増幅手段の故障と両方の故障とで報知形態を変えて前記故障報知手段に報知させる報知制御手段とを備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の加熱調理器。
【請求項８】
増幅手段のみの故障が判定されたときには素子信号に基づいて加熱調理を行い、調理終了後に故障報知を行い、赤外線検出素子の故障が判定されたときにはその判定時に故障報知を行い調理を終了すること特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線検出素子を備えて被加熱物の温度検出する加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、加熱調理器例えば電子レンジにおいては、加熱室内に収容された食品（被加熱物）から放射される赤外線を検出する赤外線検出素子を備え、この赤外線検出素子の出力を増幅回路により増幅し、その増幅回路の出力に基づいて食品の温度（表面温度）を検出するものがある（例えば特許文献１）。また、分解能を上げるために増幅回路の増幅率を切り替えるようにしたものがある（例えば特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８１３３６号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−３３３１４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、増幅回路の出力信号（増幅信号）により全温度範囲を検出しようとすると、信号が飽和しない程度の増幅率にしなければならず、しかも出力特性は直線的ではないため、分解能の良い温度領域と悪い領域とができてしまう問題があった。
また、増幅回路の増幅率を切り替える構成では、回路が複雑となる欠点があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定しようとする温度範囲の分解能が一様に良く、しかも増幅率切替を要せずに回路構成が複雑となることがない加熱調理器を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の点に着目してなされている。すなわち、制御手段において温度検出のために受付ける入力信号を電圧信号で受け付けることが通常である。そして、その電圧レベルの範囲内で温度を検出することになる。この場合、増幅手段からの増幅信号は低温度域から中温度域は温度に応じて良好に変化するが、高温度域になると出力信号レベルが飽和（一定）して温度検出が困難となる。一方、赤外線検出素子からの素子信号は中温度域から高温度域において温度に応じて良好に変化する。
【０００８】
従って、請求項１の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、
被加熱物から放射される赤外線を検出して被加熱物の温度を検出する赤外線検出素子と、
この赤外線検出素子の出力を増幅する増幅手段と、
前記赤外線検出素子が出力する素子信号と前記増幅手段が出力する増幅信号とのうちのいずれか一方または両方の信号を用いて加熱制御を行う制御手段とを備えてなるところに特徴を有する。
【０００９】
これによれば、低温度域から中温度域までの温度検出に好適する増幅手段からの増幅信号と、中温度域から高温度域までの温度検出に好適する赤外線検出素子からの素子信号とのうちのいずれか一方または両方の信号を用いて加熱制御を行うから、測定しようとする温度範囲の分解能が一様に良く、しかも増幅率切替を要せずに回路構成が複雑となることがない。
【００１０】
調理メニューによっては温度測定範囲が異なるものである。この場合、調理メニューに応じて素子信号と増幅信号とを選択することが好ましい。
この点、請求項２の発明は、調理メニュー選択手段を備え、制御手段が、この調理メニュー選択手段により選択された調理メニューにより素子信号と増幅信号とを選択して使用するところに特徴を有し、これによれば、調理メニューに応じて素子信号と増幅信号とを選択して使用するから、調理メニューに合った温度検出の分解能で温度検出ができる。
【００１１】
増幅信号が高温度域を示す信号レベルであると飽和電圧に近く温度検出が難しいものである。この場合には増幅信号は用いずに素子信号を用いた方が良いものである。また、素子信号が低温度域を示す信号レベルである場合も温度検出が難しいものである。この場合には素子信号は用いずに増幅信号を用いた方が良いものである。
この点、請求項３の発明は、制御手段が、素子信号及び増幅信号の少なくともいずれか一方のレベルに基づいて素子信号と増幅信号とのいずれかを選択して使用するようになっているから、全温度領域において、高分解能で温度を検出できる。
【００１２】
増幅手段としては増幅回路を用いるのが一般的であり、この場合、増幅回路の特性のばらつき（例えば抵抗値のばらつき等）により増幅信号にずれが生じることがある。また、中温度域では素子信号及び増幅信号の両方により温度検出可能であるから、素子信号の信号レベルが示す温度と増幅信号の信号レベルが示す温度とが若干異なる場合には、増幅回路（増幅手段）の増幅信号にずれがあることが判る。
この点、請求項４の発明においては、素子信号による検出温度と増幅信号による検出温度に応じて増幅信号による検出温度を補正する補正手段を備えているから、増幅手段の増幅信号のずれを補正することができて、正確な温度検出ができる。
【００１３】
また、素子信号及び増幅信号の両方により温度検出可能な温度域において、素子信号の信号レベルが示す温度と増幅信号の信号レベルが示す温度とを比較して大幅に異なる場合には、赤外線検出素子或いは増幅手段の故障であると判断可能である。この場合、素子信号の信号レベルが示す温度と増幅信号の信号レベルが示す温度とを比較するということは、素子信号の信号レベルと増幅信号の信号レベルとを比較していることと同等である。
【００１４】
この点、請求項５においては、素子信号による検出温度と増幅信号による検出温度とを比較して赤外線検出素子あるいは増幅手段の故障の有無を判定する故障判定手段を備えたから、赤外線検出素子あるいは増幅手段の故障の有無を判定することができる。
【００１５】
請求項６の発明は、素子信号に対応する素子信号用故障判定値を有すると共に、増幅信号に対応する増幅信号用故障判定値を有し、素子信号と素子信号用故障判定値とを比較して赤外線検出素子の故障を判定し、増幅信号と増幅信号用故障判定値とを比較して増幅手段の故障を判定する個別故障判定手段を備えたところに特徴を有し、これによれば、赤外線検出素子の故障と増幅手段の故障とを個別に判定することができる。
【００１６】
請求項７の発明は、故障報知手段を備えると共に、赤外線検出素子の故障と増幅手段の故障と両方の故障とで報知形態を変えて前記故障報知手段に報知させる報知制御手段とを備えたところに特徴を有し、これによれば、赤外線検出素子の故障と増幅手段の故障と両方の故障とを区別して報知でき、便利である。
【００１７】
請求項８の発明は、増幅手段のみの故障が判定されたときには素子信号に基づいて加熱調理を行い、調理終了後に故障報知を行い、赤外線検出素子の故障が判定されたときにはその判定時に故障報知を行い調理を終了するところに特徴を有する。
【００１８】
増幅手段のみが故障した場合には、赤外線検出素子の素子信号のみでも、分解能は低くなるが、温度検出ができないわけではないので、非常時ということで、この素子信号を使用して温度検出を行い調理を実行することができる。そして、調理終了後に故障報知を行うから、増幅手段の故障を報知できて便利である。さらに、赤外線検出素子が故障したときには、温度検出ができないので、赤外線検出素子の故障を報知して調理を終了する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について説明する。まず、図２には、加熱調理器として電子レンジが示されている。この図２において、キャビネット１は前面が開口した矩形箱状をなしており、その内部に前面が開口した調理室２が設けられていると共に、前面部に調理室２の開口部を開閉するための扉３が回動可能に設けられている。また、キャビネット１内には、調理室２の右側方に位置させて機械室（図示せず）が形成されていて、この機械室内に、調理室２内にマイクロ波を供給するマグネトロン４（図４参照）等が配設されている。調理室２の天井部には、オーブン調理やグリル調理に使用されるヒータ５が配設されている。マグネトロン４及びヒータ５は、被調理物を加熱するための加熱手段を構成している。
【００２０】
さらに、キャビネット１内には、食品から放射される赤外線を検出する赤外線検出素子６が設けられている。この赤外線検出素子６は、調理室２上部隅部から斜め下方向に指向する検出視野６ａを有し、その検出視野６ａが図３の矢印で示すように旋回するように設けられている。
【００２１】
この赤外線検出素子６の出力信号である素子信号Ｖ６は電圧信号として制御回路７（図１参照）のＡ／Ｄ変換入力ポートＡＤ１に与えられると共に、増幅回路８のオペアンプ９の非反転入力端子に与えられる。増幅回路８は、上記オペアンプ９と抵抗Ｒ１〜Ｒ４とを図のように接続してなり、増幅信号Ｖ８は制御回路７のＡ／Ｄ変換入力ポートＡＤ２に与えられる。この場合、抵抗Ｒ１とＲ２とにより増幅率が決定され、抵抗Ｒ２とＲ３とでオフセット電圧が決定される。
【００２２】
上記制御回路７はマイクロコンピュータや駆動回路やＡ／Ｄ変換器を有して構成されており、赤外線検出素子６の素子信号Ｖ６（電圧レベル）と温度との関係、増幅信号Ｖ８（電圧レベル）と温度との関係を温度判定データとしてメモリ例えば不揮発性メモリに予め記憶している。図５には、赤外線検出素子６の素子信号Ｖ６（電圧レベル）と温度との関係を特性線ＳＶ６で示し、増幅信号Ｖ８（電圧レベル）と温度との関係特性線ＳＶ８にて示している。ここで、素子信号Ｖ６は低温側の傾きが高温側の傾きと比較して小さくなっており、低温側での温度測定の分解能が落ちる。増幅信号Ｖ８は素子信号Ｖ６と比較して傾きが大きくなっているので、温度測定の分解能が高い。しかし高温側では信号（電圧）が飽和していて正しく温度を求めることができない。
【００２３】
制御回路７は、上記不揮発性メモリに素子信号用故障判定値として素子信号用下限判定値Ｖ６Ｌと素子信号用上限判定値Ｖ６Ｈを記憶していると共に、増幅信号用故障判定値として増幅信号用下限判定値Ｖ８Ｌと増幅信号用上限判定値Ｖ８Ｈとを記憶している。
【００２４】
キャビネット１における機械室の前面側には操作パネル１０が設けられており、この操作パネル１０には、液晶表示器からなり故障報知手段を兼用する表示部１１と、多数の入力キー１２が設けられている。入力キー１２の中には、スタートキー１２ａや、調理メニュー選択手段たるメニュー選択キー１２ｂ、時間や温度設定のための回転ツマミ１２ｃなどがある。
【００２５】
図４には、電子レンジの電気的構成の概略が示されている。この図４において、制御回路７は、電子レンジの運転全般を制御する機能を有しており、そのための制御プログラムを有している。この制御回路７には、上記操作パネル１０の入力キー１２の操作信号が入力されると共に、赤外線検出素子６の素子信号Ｖ６、増幅回路８の増幅信号Ｖ８が入力される。
【００２６】
制御回路７は、上記マグネトロン４、表示器１１、ヒータ５、ブザー１３を駆動制御する機能を有している。制御回路７は制御手段、補正手段、故障判定手段、報知制御手段、個別故障判定手段としても機能するものであり、以下、この制御回路７の制御内容について図６を参照して説明する。
【００２７】
レンジ調理が選択され、且つ調理時間が設定された上で、スタートキー１２ａが操作されると、赤外線検出素子６から素子信号Ｖ６を読み込むと共に、増幅回路８から増幅信号Ｖ８を読み込む（ステップＳ１、ステップＳ２）。そして、赤外線検出素子６の素子信号Ｖ６が正常範囲から外れているか否かを判定する（ステップＳ３）。すなわち、素子信号Ｖ６のレベルが素子信号用下限判定値Ｖ６Ｌを下回っているか、あるいは素子信号用上限判定値Ｖ６Ｈを超えているかを判断する。素子信号Ｖ６のレベルが素子信号用下限判定値Ｖ６Ｌを下回っておらず、且つ素子信号用上限判定値Ｖ６Ｈを超えていなければ、素子信号Ｖ６レベルは正常範囲である。従って、赤外線検出素子６に故障がないと判定できる。故障があると判定されたときにはステップＳ１５に移行して、増幅回路８の増幅信号Ｖ８が正常範囲（増幅信号用下限判定値Ｖ８Ｌ以上で増幅信号用上限判定値Ｖ８Ｈ以下）から外れているか否かを判断する（ステップＳ４）。増幅信号Ｖ８が正常範囲にあれば、増幅回路８に故障がないと判定できる。そして、ステップＳ１６に移行して、赤外線検出素子６のみが故障であることを示す表示形態（報知形態）である「Ｈ１」を表示器１１に表示し、そして調理を中止する。
【００２８】
増幅回路８が故障していると判定されたときには、ステップＳ１７に移行して赤外線検出素子６及び増幅回路８の両方が故障であることを示す表示形態（報知形態）である「Ｈ３」を表示器１１に表示し、調理を中止する。
【００２９】
ステップＳ３にて、赤外線検出素子６に故障がないと判定されたときにはステップＳ４に移行して、増幅回路８の増幅信号Ｖ８が正常範囲（増幅信号用下限判定値Ｖ８Ｌ以上で増幅信号用上限判定値Ｖ８Ｈ以下）から外れているか否かを判断する（ステップＳ４）。増幅信号Ｖ８が正常範囲にあれば、増幅回路８に故障がないと判定できる。故障があると判定されたときには、ステップＳ１８に移行して増幅回路８のみが故障であることを示す表示形態（報知形態）である「Ｈ２」を表示器１１に表示し、調理を中止する。
【００３０】
増幅回路８に故障がないと判定されたときには、ステップＳ５に移行して、素子信号Ｖ６から図５に示したデータを参酌して温度Ｔ１を検出すると共に、増幅信号Ｖ８から温度Ｔ２を検出する。次のステップＳ６では、赤外線検出素子６と増幅回路８とのいずれかが故障であるかないかを判定する。つまり、上記温度Ｔ１とＴ２とは同じ温度を示すのが理想であるが、実際には少し相違がある。その温度差が５℃以上であれば赤外線検出素子６あるいは増幅回路８が故障（故障の程度は小）であると判定できる。故障があると判定されたときには、ステップＳ１９に移行して赤外線検出素子６あるいは増幅回路８に故障があることを示す表示形態（報知形態）である「Ｈ０」を表示器１１に表示し、調理を中止する。
【００３１】
上記ステップＳ６において、温度差が５℃以上でなくて赤外線検出素子６と増幅回路８とのいずれも正常であると判定されたときには、ステップＳ７に移行する。このステップＳ７において、ステップＳ５における各温度Ｔ１、Ｔ２は調理開始後最初の温度検出であると判断されれば、ステップＳ８にて補正値ＴＨを算出（ＴＨ＝Ｔ１−Ｔ２）し、ステップＳ９にて増幅信号Ｖ８による検出温度Ｔ２を補正（補正後の温度をＴ２´とするとＴ２´＝Ｔ２＋ＴＨ）する。各温度Ｔ１、Ｔ２の検出が２回目以降のときには上記ステップＳ８の補正はしない（最初の補正値Ｔ２´が維持される）。
【００３２】
ステップＳ１０では、この調理で使用する検出温度は赤外線検出素子６による検出温度Ｔ１がいいか、あるいは増幅回路８による検出温度Ｔ２がいいかを判断する。つまり、素子信号Ｖ６が３Ｖを上回っていれば、ステップＳ１１に移行して検出温度Ｔ１を用い（温度検出に素子信号Ｖ６を用い）、そうでなければステップＳ１４に移行して検出温度Ｔ２を用いる（温度検出に増幅信号Ｖ８を用いる）。つまり、増幅信号Ｖ８が飽和する高温領域では素子信号Ｖ６を用い、それ以外では増幅信号Ｖ８を用いる。
【００３３】
この後、上述の検出温度Ｔ１あるいはＴ２´を用いて加熱調理を制御し（ステップＳ１２）、そして加熱調理の設定時間が満了して終了条件が満足されれば（ステップＳ１３）、加熱調理を終了する。
【００３４】
このような本実施例によれば、低温度域から中温度域までの温度検出に好適する増幅手段からの増幅信号と、中温度域から高温度域までの温度検出に好適する赤外線検出素子からの素子信号とのうちのいずれか一方または両方の信号を用いて加熱制御を行うから、測定しようとする温度範囲の分解能が一様に良く、しかも増幅率切替を要せずに回路構成が複雑となることがない。
【００３５】
また、本実施例によれば、素子信号Ｖ６のレベルに基づいて素子信号Ｖ６と増幅信号Ｖ８とのいずれかを選択して使用するようになっているから（ステップＳ１０）、増幅信号Ｖ８が高温度域を示す信号レベルである場合には素子信号Ｖ６を用いることも可能となり、素子信号Ｖ６では温度検出の分解能が低い中温及び低温度域では増幅信号Ｖ８を選択して用いることが可能であり、もって、全温度領域において、高分解能で温度を検出できる。この場合増幅信号Ｖ８のレベルに基づいて素子信号Ｖ６と増幅信号Ｖ８との選択を行うようにしても良い。
【００３６】
さらに、本実施例によれば、素子信号Ｖ６による検出温度と増幅信号Ｖ８による検出温度との値に応じて増幅信号による検出温度を補正するから（ステップＳ８、ステップＳ９）、増幅手段の増幅信号による検出温度のずれを補正することができて、正確な温度検出ができる。
【００３７】
また、本実施例によれば、素子信号Ｖ６による検出温度Ｔ１と増幅信号Ｖ８による検出温度Ｔ２とを比較して赤外線検出素子６あるいは増幅手段８の故障の有無を判定するから（ステップＳ６）、赤外線検出素子６あるいは増幅回路８の故障の有無を判定することができる。
【００３８】
さらにまた、本実施例によれば、素子信号Ｖ６に対応する素子信号用故障判定値（Ｖ６Ｌ、Ｖ６Ｈ）を有すると共に、増幅信号Ｖ８に対応する増幅信号用故障判定値（Ｖ８Ｌ、Ｖ８Ｈ）を有し、素子信号Ｖ６と素子信号用故障判定値（Ｖ６Ｌ、Ｖ６Ｈ）とを比較して赤外線検出素子６の故障を判定し、増幅信号Ｖ８と増幅信号用故障判定値（Ｖ８Ｌ、Ｖ８Ｈ）とを比較して増幅回路８の故障を判定する（個別故障判定手段）ようにしたから（ステップＳ３、ステップＳ１５）、これによれば、赤外線検出素子６の故障と増幅回路８の故障とを個別に判定することができる。
【００３９】
また、本実施例によれば、故障報知手段たる表示器１１を備えると共に、赤外線検出素子６の故障と増幅回路８の故障と両方の故障とで表示形態を変えて前記表示器１１に表示させるようにしたから、赤外線検出素子６の故障と増幅回路８の故障と両方の故障とを区別して表示（報知）でき、便利である。
【００４０】
本発明は上記実施例に限られず、次のような実施形態としても良い。増幅回路８のみが故障と判定された場合（ステップＳ３、ステップＳ４）、ステップＳ１８にて増幅回路８のみが故障であることを報知して、調理を中止するようにしたが、これは、増幅回路のみの故障が判定されたときには素子信号に基づいて加熱調理を行い、調理終了後に故障報知を行うようにしても良い。
【００４１】
また、上記実施例では、ステップＳ１０のように素子信号Ｖ６の信号レベルを判断して検出温度Ｔ１（素子信号Ｖ６）と検出温度Ｔ２（増幅信号Ｖ８）のいずれかを選択するようにしたが、これは、調理メニュー選択手段により選択された調理メニューにより素子信号と増幅信号とを選択して使用するようにしても良い。この場合、例えば、生解凍の場合には検出温度Ｔ２（増幅信号Ｖ８）を用い、仕上がり温度が７０〜８０℃のごはんのあたため等には、検出温度Ｔ１（素子信号Ｖ６）を用いるようにすると良い。このようにすると、調理メニューに合った温度検出の分解能で温度検出ができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、測定しようとする温度範囲の分解能が一様に良く、しかも増幅率切替を要せずに回路構成が複雑となることがない加熱調理器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の電気回路図
【図２】電子レンジの斜視図
【図３】赤外線検出素子の検出視野の移動領域を示す図
【図４】電気的構成のブロック図
【図５】素子信号Ｖ６及び増幅信号Ｖ８の変化と温度との関係を示す図
【図６】制御内容を示す図
【符号の説明】
４はマグネトロン（加熱手段）、６は赤外線検出素子、７は制御回路（制御手段、補正手段、故障判定手段、報知制御手段、個別故障判定手段）、８は増幅回路（増幅手段）、１１は表示器（報知手段）、１２ｂはメニュー選択キー（メニュー選択手段）を示す。
【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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