(57)【要約】【課題】雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える機器の制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】被加熱物３２の温度を検知する温度検知手段４０は、その検知出力を重量検知手段４３の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うようにした。これにより、重量検知手段４３の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行えるものである。【選択図】図１
2005198866.tif 000002
【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、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを備え、前記温度検知手段は、その検知出力を前記重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うようにした機器の制御装置。
【請求項２】
被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、制御シーケンスを記憶する第１の記憶手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段と、前記重量検知手段の出力温度特性の傾きと周囲温度の関係を示すテーブルデータを記憶する第２の記憶手段と、前記重量検知手段の検知重量値の温度補正演算を行う補正演算手段とを備え、前記補正演算手段は、前記温度検知手段の検知温度の出力値により、前記第２の記憶手段から出力温度特性の傾きを読み出し、検知重量値の温度補正演算を行うようにした機器の制御装置。
【請求項３】
加熱手段を冷却する送風手段を備え、前記送風手段で機器内部の雰囲気温度を均一化して被加熱物の重量検知を行うようにした請求項１または２に記載の機器の制御装置。
【請求項４】
被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段と、前記重量検知手段へ駆動電圧を印加するパルス電圧印加手段とを備え、前記温度検知手段は、その検知出力を前記重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うとともに、前記パルス電圧印加手段は、前記重量検知手段へパルス電圧を供給し、重量検知手段を構成する重量検知素子の自己発熱を低減させるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器の制御装置。
【請求項５】
温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用上限温度を越える場合は、重量検知のエラー表示を行うようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器の制御装置。
【請求項６】
温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用下限温度未満である場合は、重量検知のエラー表示を行うようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器の制御装置。
【請求項７】
温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用上限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器の制御装置。
【請求項８】
温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用下限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量検知手段を有する機器の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の機器、例えば、炊飯器などにおいては、重量検知手段により炊飯量を検知し、制御手段が炊飯量と炊飯シーケンスに応じて加熱出力を制御して炊飯するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２６１０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、調理（炊飯）をはじめると、重量検知手段の雰囲気温度が上昇し、雰囲気温度に影響を受けて検知重量値がドリフト（変動）するので、正確な重量検知ができないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える機器の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の機器の制御装置は、被加熱物の温度を検知する温度検知手段は、その検知出力を重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うようにしたものである。
【０００６】
これにより、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の機器の制御装置は、雰囲気温度に関係なく、正確に重量検知が行えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを備え、前記温度検知手段は、その検知出力を前記重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うようにした機器の制御装置とすることにより、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える。
【０００９】
第２の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、制御シーケンスを記憶する第１の記憶手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段と、前記重量検知手段の出力温度特性の傾きと周囲温度の関係を示すテーブルデータを記憶する第２の記憶手段と、前記重量検知手段の検知重量値の温度補正演算を行う補正演算手段とを備え、前記補正演算手段は、前記温度検知手段の検知温度の出力値により、前記第２の記憶手段から出力温度特性の傾きを読み出し、検知重量値の温度補正演算を行うようにした機器の制御装置とすることにより、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、第２の記憶手段から出力温度特性の傾きを読み出して検知重量値の温度補正演算を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行える。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、加熱手段を冷却する送風手段を備え、前記送風手段で機器内部の雰囲気温度を均一化して被加熱物の重量検知を行うようにしたことにより、より正確な重量検知値を得ることが可能となる。
【００１１】
第４の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記被加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記被加熱物の重量を検知する重量検知手段と、前記温度検知手段の検知温度および前記重量検知手段の検知重量と制御シーケンスに応じて前記加熱手段の加熱出力を制御する制御手段と、前記重量検知手段へ駆動電圧を印加するパルス電圧印加手段とを備え、前記温度検知手段は、その検知出力を前記重量検知手段の検知出力に加算して、検知重量の温度特性の補正を行うとともに、前記パルス電圧印加手段は、前記重量検知手段へパルス電圧を供給し、重量検知手段を構成する重量検知素子の自己発熱を低減させるようにしたことにより、自己発熱による悪影響をなくすことができ、より正確な重量検知値を得ることが可能となる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用上限温度を越える場合は、重量検知のエラー表示を行うようにしたことにより、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えることができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用下限温度未満である場合は、重量検知のエラー表示を行うようにしたことにより、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えることができる。
【００１４】
第７の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用上限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたことにより、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防ぐことができる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、温度検知手段の検知温度が、予め設定された重量検知手段の使用下限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたことにより、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防ぐことができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１〜図６は、本発明の実施の形態１における機器の制御装置を示すものである。
【００１８】
図１は機器としてキッチン対応の電磁調理器を一例として示しているもので、被加熱物３２（調理物を収容した鍋など）を天板３３上に載置し、加熱コイルよりなる加熱手段３４にスイッチング素子３５などからなるインバータ３６から高周波電流を供給して誘導加熱を行っている。インバータ３６には商用電源３７の交流電圧を整流ブリッジ３８およびコンデンサ３９で整流した電圧を印加する。被加熱物３２の底面の温度を温度検知手段４０で検知し、マイコンなどからなる制御手段４１は設定された電力および温度でインバータ３６の誘導加熱出力を制御する。使用者は操作表示手段４２で火力、加熱時間の設定、または記憶された複数の調理メニューから一つのメニューを選択し、制御手段４１へ指示を行う。被加熱物３２の重量は重量検知手段４３で検知し、温度および重量の算出を行う演算手段４４に入力される。なお、重量検知手段４３による重量検知は、調理物そのものの重量が検知できれば事足りるものであるが、この実施の形態に示すように、調理物＋鍋の重量検知であっても良く、また、調理物＋鍋を含む機器本体の重量検知であっても構わない。
【００１９】
また、調理機器の全体については、図２に示すように、機器本体ケース３１の前面に、操作表示手段４２、電源スイッチ４５、電源ランプ４６を配し、操作性を良くする構成としている。また、インバータ３６および加熱手段３４を冷却し、機器内部の雰囲気温度を均一化して後、被加熱物３２の重量検知を行うようにするため送風手段４７を機器本体ケース３１内に備えている。そして、天板３３上には、絵柄で示された加熱領域４９が形成されている。
【００２０】
図３において、重量検知手段４３は、集積（ネットワーク）抵抗５１ｂ、５２と、重量検知素子５３とで構成し、被加熱物３２の重量に応じた電圧Ｖｏｕｔを出力している。この重量検知手段４３と、制御手段４１と、操作表示手段４２および演算手段４４などに直流電源（図示せず）から電圧Ｖｃｃが供給される。温度検知手段４０を構成する温度検知素子４０ａと集積抵抗５４ａ、５４ｂで、この電圧Ｖｃｃを分割した値ＶＴＨは被加熱物３２の底面の温度情報として演算手段４４へ入力されるとともに、集積抵抗５５、５６でさらに分割され、ボルテージフォロワ５７に入力されている。そして、このボルテージフォロワ５７の出力は集積抵抗５１ａを介して、集積抵抗５２へ接続することにより、温度検知素子４０ａの温度による抵抗変化を微少電圧変化に変換し、重量検知手段４３の零点の温度補償電圧として、重量検知手段４３の出力電圧Ｖｏｕｔに加算する構成としている。
【００２１】
この微少電圧は、重量検知手段４３の出力の温度変化量と逆の傾きを有し、概略同じ値となるように、温度検知素子４０ａの特性、および集積抵抗５１ａ〜５６の値を選定する。例えば、重量検知手段４３の温度特性（熱出力）が約２００ｐｐｍ／℃の場合、温度検知素子４０ａの抵抗値が２０℃で３４ｋΩ、１５０℃で１．２ｋΩとすると、−２００ｐｐｍ／℃に相当する温度補償電圧とするため、集積抵抗５１ａ、５１ｂの値は１０ｋΩ（図４の重量検知素子５３の荷重―抵抗値特性）、集積抵抗５２の値は１ｋΩ、集積抵抗５４ａ、５４ｂの値は３．３ｋΩ、集積抵抗５５の値は２ｋΩ、集積抵抗５６の値は７．５ｋΩとなる。
【００２２】
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２３】
まず、使用者は誘導加熱が可能である被加熱物（鍋）３２に調理物を入れ、これを天板３３上の加熱領域４９に置く。電源スイッチ４５を投入し、操作表示手段４２上のスイッチで所定の温度および電力（火力）を設定する。制御手段４１はインバータ３６を制御し、加熱手段３４に高周波電流を供給する。加熱手段３４から誘導磁界が発せられ、天板３３上の被加熱物３２が誘導加熱される。この誘導加熱によって被加熱物３２の温度が上昇し、内部の調理物が調理される。温度検知手段４０は被加熱物３２の底面温度を天板３３越しに検知し、演算手段４４は温度検知素子４０ａと集積抵抗５４ａ、５４ｂで分割した値ＶＴＨから直線近似式により、被加熱物３２の底面温度を算出する。
【００２４】
一方、調理物を収容した被加熱物３２の重量は天板３３の加熱領域に取り付けた重量検知素子５３で検知する。重量検知素子５３は絶縁材料であるゴムやプラスチックなどの中に導電性の粒子を所定量混ぜて、導電率が導電粒子の分散状態、すなわち荷重の変化によって変わるようにしてあり、重量検知素子５３の抵抗値は荷重が強くなるに従って次第に低下する。重量検知素子５３の両面は非磁性金属の薄い電極で挟んであり（ただし、上電極の表面は絶縁物で覆い感電を防止している）、この導電率（抵抗値）の変化は、集積抵抗５１ｂ、５２とで構成する分割回路で電圧値に変換されて演算手段４４へ入力され、近似式あるいはテーブルデータによる検知重量値への換算の演算を行った後、制御手段４１へ出力される。そして、温度検知素子４０ａにより検知される底面温度値および重量検知素子５３により検知される検知重量値を基に、選択された調理メニュー（「温め」、「炊飯」など「炒め物」を除く比較的低温の自動調理）の制御シーケンスにより設定された電力でインバータ３６は制御される。例えば、自動「温め」メニューの場合、加熱開始直後は１０００Ｗの高火力（電力）で加熱するが、調理物の温度が高くなれば火力を落とし、３００Ｗから４５０Ｗのとろ火調理を行う。インバータ３６により火力はオン、オフではなく無段階の調節によって低火力を実現するので、加熱むらやふきこぼれの少ない自動のとろ火調理も可能となる。また、被加熱物３２の底温度を温度検知素子４０ａで検知することができ、かつ、重量検知素子５３の検知重量値から正確な負荷量を判別できるため、応答性が極めて速く、調理時に必要な微妙な火加減を実現できるものである。また、自動「炊飯」メニューの場合、予め使用する鍋の空重量を記憶・登録しておけば、加熱前に重量検知素子５３の検知する検知重量値により合数判定が可能なため、「初めチョロチョロ・中パッパ…」の理想的な炊飯温度曲線となるように、インバータ３６により火力を調節することが可能となる。なお、この場合、検知重量値により合数判定の誤判定を避けるため、１カップ単位とする。
【００２５】
そして、調理中に重量検知素子５３の温度は上昇して行くため、零点の温度補償がない場合は、図５の（ａ）に示すように、出力電圧も上昇して行き、正しい検知重量値を得ることができなくなるが、温度検知素子４０ａが重量検知素子５３の温度（被加熱物３２の底面温度に等しい）を検出する温度センサとして使用され、その温度による抵抗値変化は、集積抵抗５４ａ、５４ｂ、５５、５６で微少電圧変化に変換され、ボルテージフォロワ５７、集積抵抗５１ａを介して、集積抵抗５２に印加される。この微少電圧変化は重量検知手段４３の出力に加算して出力されるため、図５の（ｂ）に示すように、重量検知手段４３の温度による出力電圧の変化は相殺され、零点の温度補償が可能となる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、重量検知素子５３を感圧導電シートとし、自動調理メニューに「炒め物」を含めないようにしたため、−１０℃〜＋２００℃の使用温度範囲を有する材質が使用できる。例えば、シリコンラバーシート（−６０℃〜＋２３０℃）、シリコーンゴムシート（−６０℃〜＋２００℃）、フッ素ゴムシート（−６０℃〜＋２００℃）などを用いることができる。
【００２７】
また、本実施の形態においては、抵抗５１ａ〜５６は集積抵抗を用いることにより、安価で、安定性の良い分圧回路とすることができる。集積抵抗は同一パッケージ内に複数の抵抗素子を有しており、単体の温度係数は８０ｐｐｍ／℃となっているが、それは１本づつ見た場合のことで、トラッキング、すなわち、相対的に見た場合は２ｐｐｍ／℃が標準値（ワースト値で５ｐｐｍ／℃）となる。つまり、図３のような分圧回路のような使い方をした場合、集積抵抗の同一パッケージ内の抵抗素子を利用すれば、１〜２ｐｐｍ／℃の精密級固定抵抗を各々使った場合と同様の安定性が、より低価格で得られることになる。なお、同じ抵抗素子を直並列に多数組み合わせることにより、任意の抵抗値を容易に作ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態においては、重量検知素子５３を天板３３の歪み量を検知するロードセルとすることにより、＋２００℃を越える使用温度範囲とすることができる。
【００２９】
図６はロードセルを用いた重量検知手段４３の回路図を示している。非磁性材料からなるロードセル６０ａ〜６０ｄと、集積（ネットワーク）抵抗６１ｂでブリッジ回路６２、すなわち、図１における重量検知手段４３を構成し、被加熱物３２の重量に応じた電圧を出力している（ＳＩＧ＋、ＳＩＧ−）。このブリッジ回路６２と、制御手段４１と、操作表示手段４２、および演算手段４４などに直流電源（図示せず）から電圧Ｖｃｃが供給される。温度検知素子４０ａと集積抵抗５４ａ、５４ｂで、この電圧Ｖｃｃを分割した値ＶＴＨは被加熱物３２の底面の温度情報として演算手段４４へ入力されるとともに、集積抵抗５５、５６でさらに分割され、ボルテージフォロワ５７に入力されている。そして、このボルテージフォロワ５７の出力は集積抵抗６１ａを介して、集積抵抗６１ｂへ接続することにより、温度検知素子４０ａの温度による抵抗変化を微少電圧変化に変換し、ブリッジ回路６２（重量検知手段）の零点の温度補償電圧として、ブリッジ回路６２の出力に加算する構成としている。
【００３０】
なお、本実施の形態における重量検知手段の出力には、５０／６０Ｈｚのハム雑音、および２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚのインバータ３６の誘導雑音を除去するためのフィルター回路を接続してもよいことはいうまでもない。特に、ブリッジ回路の場合は、差動増幅でロードセル抵抗値の荷重による差分という微少信号を扱うのでＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００３１】
このように、本実施の形態においては、重量検知手段の雰囲気温度が変動し、検知重量値がドリフトしても、検知重量の温度特性の補正を行うために、雰囲気温度に関係なく正確に重量検知が行えるとともに、機器を制御するための温度検知手段の検知温度出力で、重量検知手段の温度特性補正を行うので、特別な温度センサを別途設ける必要が無く、部品代や組立工数、調整工数が削減されて、装置全体のコスト低減がはかれる。
【００３２】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における機器の制御装置を示すものである。
【００３３】
図は機器として誘導加熱式の炊飯器を一例として示している。炊飯器は、本体２０の上部に開閉自在な蓋２１を設け、本体２０内には鍋２２を収納する保護枠２３を設け、鍋２２と保護枠２３との間に空気層２４を形成して断熱している。加熱手段２５は、鍋２２を誘導加熱するもので、保護枠２３の底面および側面下部に設けている。重量検知手段２６は炊飯量を検知するもので、歪ゲージで構成しており、鍋２２の底面に設けた鍋検知部２７によって動作するレバー２８により押圧されるようにしている。レバー２８は保護枠２３に取付けてあり、鍋検知部２７との当接部分が押し下げられると、重量検知手段２６の歪ゲージ貼り付け部に歪みが発生し、被加熱物（鍋２２＋米＋水）の重量を検知することができる。鍋検知部２７に設けた温度検知手段２９は、保護枠２３の底部に設けた穴を貫通して鍋２２の外底部に当接する構成とし、鍋２２内の調理物の温度を検知するようにしている。
【００３４】
また、炊飯器の制御シーケンスは、第１の記憶手段６５に記憶させてあり、操作表手段６６で炊飯コースなどを選択する。制御手段６７は温度検知手段２９の検知温度と、重量検知手段２６の検知重量と選択された制御シーケンスに応じて加熱手段２５に高周波電流を供給するインバータ３０の発振出力を制御する。第２の記憶手段６８は、重量検知手段２６の出力温度特性の傾きと周囲温度の関係を示すテーブルデータを記憶しており、補正演算手段６９は、温度検知手段２９の検知温度出力値により、第２の記憶手段６８から出力温度特性の傾きを読み出し、重量検知手段２６の検知重量値の温度補正演算を行っている。また、インバータ３０および加熱手段２５を冷却するための送風手段７０を本体２０内部に備えている。
【００３５】
以上のように構成された炊飯器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３６】
まず、使用者は鍋２２内に適当量の米と米の量に応じた水を入れ、操作表示手段６６内のメニュースイッチで白米・玄米・お粥などのコースを選択して、炊飯スイッチをオンすると、制御手段６７は、まず温度検知手段２９で重量検知手段２６周辺の温度を検知する。炊飯初期は鍋２２、保護枠２３および重量検知手段２６周辺の温度は概略等しく、特別な温度センサを設けなくても、重量検知手段２６の温度を検出することができる。この検知温度値により、第２の記憶手段６８に記憶されている出力温度特性の傾きを読み出し、補正演算手段６９は重量検知手段２６の検知重量値（鍋２２＋米＋水の合計重量）に補正演算を行った演算結果を制御手段６７に出力する。すなわち、出力温度特性の傾きにより補正演算を行うことで、零点の温度補正に加えて、鍋と米と水の重量が荷重された状態の値の温度補正が可能となる。制御手段６７は、この演算結果により米と水の量（炊飯量）を検知し、この検知した炊飯量に基づいてインバータ３０のスイッチング素子のオン時間を制御して、前炊き工程・炊きあげ工程・むらし工程における加熱手段２５の加熱出力を炊飯量に応じた最適な値に制御し、理想の炊飯曲線に沿った加熱出力で加熱する。このため、炊飯量に関係なくおいしいご飯を炊きあげることができる。
【００３７】
また、本実施の形態では、重量検知手段２６は保護枠２３の下部と本体２０の間の空間に設けているため、設置場所のスペースが広くとれ、容易に構成できる。
【００３８】
また、本実施の形態では、フランジやシールなどの構成により、鍋２２の開閉による荷重の変化は微小となるように構成しているが、蓋開閉スイッチを設けて蓋２１による荷重変化を検出する構成としても良い。
【００３９】
なお、本実施の形態では、炊飯量は前炊き工程の開始と同時に検知するようにしているが、前炊き工程の前で検知するようにしてもよい。また、重量検知手段２６により、水量、米量などの変化を検知することで、水分の蒸発量を検知し、蒸発量に応じて加熱出力を制御して炊飯してもよく、また、炊飯後はご飯量に応じて保温の加熱制御をするようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、送風手段７０を温度検知および重量検知前に所定時間運転し、本体２０内の空気を撹拌することにより、本体２０内部の雰囲気温度を均一化すること、および温度上昇した部品の冷却を行うことが可能となり、より正確な重量検知を行うことができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図８、図９は、本発明の実施の形態３における機器の制御装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図８に示すように、発振回路７１からパルス波形が出力され、この波形に基づきパルス電圧印加手段７２が直流電源電圧Ｖｃｃからパルス電圧に変換して、このパルス電圧を重量検知手段であるブリッジ回路６２に供給する。これにより、重量検知手段を構成する重量検知素子の自己発熱を低減させるようにしている。
【００４３】
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００４４】
まず、重量検知する場合は、発振回路７１から図９の（ａ）に示すように、所定の周期のパルス波形が出力され、このパルス波形に従いパルス電圧印加手段７２内のスイッチング素子がオン・オフすることで直流電源電圧Ｖｃｃをパルス電圧に変換し、非磁性材料からなるロードセル６０ａ〜６０ｄと、集積（ネットワーク）抵抗６１ｂのブリッジ回路６２に供給する。パルスのオン時間は、検知重量値をデジタル値に変換するのに必要な時間、すなわち、ＡＤ変換時間の長さで良いので、５０／６０Ｈｚの１周期（約２０ｍｓ）から１００ｍｓ程度で良い。オフ時間はロードセルの自己発熱を低減するために、オン時間の８倍以上の長さとする。なお、ＡＤ変換の開始タイミングは、パルス電圧印加によりロードセル６０ａ〜６０ｄが自己発熱を開始し、その出力は微少な上昇を始める（図９の（ｂ）、いわゆる発熱体と同じ挙動を示すため、数時間後に発熱量と放熱量が拮抗すると安定し、以降は細かな揺らぎのみとなる）ので、発振回路７１の出力オンの立ち上がりと同期・遅延した一定のタイミング、図９の（ｃ）で行う。また、ボルテージフォロワ５７の出力は集積抵抗６１ａを介して、集積抵抗６１ｂへ接続することにより、温度検知素子４０ａの温度による抵抗変化を直流微少電圧変化に変換し、ブリッジ回路６２の出力に加算しているが、微少電圧であるため、ロードセル６０ａ〜６０ｄに自己発熱を生じることはない。
【００４５】
以上のように、本実施の形態では、パルス電圧印加手段７２により、ブリッジ回路６２（重量検知手段）へパルス電圧を供給し、ブリッジ回路６２のロードセル６０ａ〜６０ｄの自己発熱を生じないような駆動電圧を印加することにより、自己発熱によるロードセル６０ａ〜６０ｄの抵抗変化分の影響を無くすることができるため、ロードセル６０ａ〜６０ｄの性能を充分に引き出せることになり、より正確な重量検知を行うことが可能となる。
【００４６】
また、ロードセルの一般的な熱出力（温度変化による）は２×１０-6歪み／℃程度であるため、温度補償用の微少電圧は−０．００１ｍＶ／℃程度で良い。
【００４７】
また、本実施の形態のボルテージフォロワを定電流回路とし、温度検知素子４０ａの温度による抵抗変化を電流変化に変換し、ブリッジ回路６２に供給することにより、ロードセル６０ａ〜６０ｄの自己発熱による影響をさらに低減することができる（これは、ブリッジ回路の合成抵抗をＲｇとすると、電圧印加方式でのロードセルの発熱量Ｗ１はＶｃｃ2／Ｒｇ、定電流印加方式での発熱量Ｗ２はＩ2×Ｒｇで表せることから簡単に計算できる）。
【００４８】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における機器の制御装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図に示すように、第１の基準値設定手段７３の出力と、温度検知手段４０の出力を、第１の比較手段７４で比較し、比較結果により異常表示手段７５を駆動する。すなわち、温度検知手段４０の検知温度が、予め設定された重量検知手段４３の使用上限温度を越える場合は、重量検知のエラー表示を異常表示手段７５で行うようにしたものであり、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えるようにしている。
【００５０】
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００５１】
まず、第１の比較手段７４は、温度検知手段４０の検知温度と第１の基準値設定手段７３により設定されている第１の所定温度を比較し、第１の所定温度以上では、異常表示手段７５を点灯し、重量検知エラーを表示する。第１の所定温度未満の場合は消灯する。重量検知手段４３には使用上限温度があり、この上限温度を超えて重量検知を行うことを使用者に知らせることで、重量検知手段４３の故障をなくすることが可能となる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態においては、異常表示手段７５の点灯／消灯により、使用者に重量検知手段４３の異常発生前に知らせるため、上限温度を超えて調理を行っている状態であることを視覚的に示すことができ、調理中の音や騒音環境の悪い状態でも、使用者は上限温度を超えて調理を行っていることを明確に認識することができる。
【００５３】
また、本実施の形態の異常表示手段７５は、正常時は連続点灯させ、異常時には点滅に変えたりすることで異常状態を使用者に喚起してもよい。なお、点灯／消灯に限らず、音声、注意音あるいは異常文字表示などとしてもよく、また、これらの組み合わせでもよい。
【００５４】
なお、第１の基準値設定手段７５は、マイクロコンピュータのＲＯＭに記憶される値でも、半固定抵抗などにより外付け回路で設定する値でも良い。
【００５５】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における機器の制御装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図に示すように、第２の基準値設定手段７６の出力と、温度検知手段４０の出力を、第２の比較手段７７で比較し、比較結果により異常表示手段７８を駆動する。すなわち、温度検知手段４０の検知温度が、予め設定された重量検知手段４３の使用下限温度未満である場合は、重量検知のエラー表示を異常表示手段７８で行うようにしたものであり、誤差の多い重量検知を行うことがないように使用者に警告を与えるようにしている。
【００５７】
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００５８】
まず、第２の比較手段７７は、温度検知手段４０の検知温度と第２の基準値設定手段７６により設定されている第２の所定温度を比較し、第２の所定温度未満では、異常表示手段７８を点灯し、重量検知エラーを表示する。第２の所定温度以上の場合は消灯する。重量検知手段４３には使用下限温度があり、この下限温度未満で重量値の検知を行い、誤差が多いままの検知重量値で調理を行うことを使用者に知らせることで、重量検知手段４３の誤差を少なくすることが可能となる。
【００５９】
なお、異常表示手段７８の表示については、実施の形態４における異常表示手段７５と同様、種々のことが考えられる。また、第２の基準値設定手段７６についても、第１の基準値設定手段７３と同様である。
【００６０】
（実施の形態６）
図１２は、本発明の実施の形態６における機器の制御装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
図に示すように、第３の基準値設定手段７９の出力と、温度検知手段４０の出力を、第３の比較手段８０で比較し、比較結果により重量検知手段４３による重量検知の中止を行う。すなわち、温度検知手段４０の検知温度が、予め設定された重量検知手段４０の使用上限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたものであり、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防いでいる。
【００６２】
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００６３】
まず、第３の比較手段８０は温度検知手段４０の検知温度と第３の基準値設定手段７９により設定されている第３の所定温度（重量検知手段４０の使用上限温度に近い温度領域）を比較し、第３の所定温度以上では、演算手段４４に停止信号を出力し、重量検知を中止する。第３の所定温度未満の場合は検知を行う。重量検知手段４３には使用上限温度があり、この上限温度に近い温度領域で検知誤差の多い状態で調理を行うことを回避することが可能となる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態においては、上限温度に近い温度領域で重量検知手段４３の検知を中止するため、誤差の多い状態で調理を行っている場合は、検知重量値が出力されないために、制御手段４１により、容易に調理を停止することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態の比較手段８０は、異常時には、インバータ３６の駆動を停止することにより、異常状態を使用者に知らせるようにしてもよい。
【００６６】
（実施の形態７）
図１３は、本発明の実施の形態７における機器の制御装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図に示すように、第４の基準値設定手段８１の出力と、温度検知手段４０の出力を、第４の比較手段８２で比較し、比較結果により重量検知手段４３による重量検知の中止を行う。すなわち、温度検知手段４０の検知温度が、予め設定された重量検知手段４３の使用下限温度に近い温度領域である場合は、重量検知を中止するようにしたものであり、誤った重量検知に基づいて制御シーケンスが実行されるのを防いでいる。
【００６８】
以上のように構成された機器の制御装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００６９】
まず、第４の比較手段８２は温度検知手段４０の検知温度と第４の基準値設定手段８１により設定されている第４の所定温度（重量検知手段４３の使用下限温度に近い温度領域）を比較し、第４の所定温度未満では、演算手段４４に停止信号を出力し、重量検知を中止する。第４の所定温度以上の場合は検知を行う。重量検知手段４３には使用下限温度があり、この下限温度に近い温度領域で検知誤差の多い状態で調理を行うことを回避することが可能となる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態においては、下限温度に近い温度領域で重量検知手段４３の検知を中止するため、誤差の多い状態で調理を行っている場合は、重量検知値が出力されないために、制御手段４１により、容易に調理を停止することができる。
【００７１】
また、本実施の形態の比較手段８２は、異常時にはインバータ３６の駆動を停止することで異常状態を使用者に知らせるようにしてもよい。
【００７２】
なお、上記した各実施の形態１〜７では、調理機器における制御装置として説明したが、一般の家電機器にも応用可能なものである。例えば、食器洗い機における、洗浄水（被加熱物）の温度検知と洗浄水＋食器の重量検知との関係においても応用できるものであり、その応用範囲は限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のように、本発明にかかる機器の制御装置は、雰囲気温度に関係なく、正確に重量検知が行えるものであるので、電磁調理器、炊飯器あるいは電子レンジ、または食器洗い機などの一般家電機器にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１における機器の制御装置のブロック図
【図２】同機器の分解斜視図
【図３】同制御装置の回路図
【図４】同制御装置における重量検知素子の荷重−抵抗値を示す特性図
【図５】同重量検知素子の温度特性例を示す特性図
【図６】同制御装置における図３とは異なる回路図
【図７】本発明の実施の形態２における機器の制御装置のブロック図
【図８】本発明の実施の形態３における機器の制御装置の回路図
【図９】同回路の動作タイミングを示す図
【図１０】本発明の実施の形態４における機器の制御装置のブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５における機器の制御装置のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態６における機器の制御装置のブロック図
【図１３】本発明の実施の形態７における機器の制御装置のブロック図
【符号の説明】
【００７５】
２５、３４  加熱手段
２６、４３  重量検知手段
２９、４０  温度検知手段
３２  被加熱物
３０、３６  インバータ
４０ａ  温度検知素子
４１、６７  制御手段
４４  演算手段
４７、７０  送風手段
５３  重量検知素子
６５  第１の記憶手段
６８  第２の記憶手段
６９  補正演算手段
７１  発振回路
７２  パルス電圧印加手段
７３、７６、７９、８４  第１〜第４の基準値設定手段
７４、７７、８０、８２  第１〜第４の比較手段
７５、７８  異常表示手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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