微波炉的烹饪控制方法以及用于执行该方法的装置.pdf

提供一种用于基于食物重量和食物位置控制微波输出的方法以及用于执行该方法的装置，从而实现微波炉的最优化的烹饪性能。根据在微波炉中烹饪位于转盘上的食物的控制方法，该控制方法包括：检测基于在转盘旋转期间的食物重量所产生的多个传感值；通过比较被检测的传感值来检测食物位置；以及基于被检测的食物位置控制微波输出。

1.  一种用于在微波炉中烹饪位于转盘上的食物的控制方法，其中包括：
在转盘旋转期间检测根据被烹饪的食物的重量而产生的多个传感值；
通过比较被检测的传感值来检测食物位置；以及
基于被检测的食物位置控制微波输出。

2.  根据权利要求1的控制方法，其中传感值是根据对应于食物重量的施加的压力而被检测的峰值电压值。

3.  根据权利要求2的控制方法，其中传感值是在转盘旋转一周期间被检测的峰值电压值。

4.  根据权利要求2的控制方法，其中传感值是在转盘旋转至少两周期间被检测的峰值电压值。

5.  根据权利要求1的控制方法，其中食物位置是食物到转盘的中心的距离。

6.  根据权利要求5的控制方法，其中食物位置离转盘的中心越远，微波输出越大。

7.  根据权利要求1的控制方法，其中还包括：
基于被检测的传感值检测食物的重量；以及
通过将被检测的食物的重量分类来检测食物位置。

8.  根据权利要求7的控制方法，其中食物重量是对应于传感值平均值的值，并且不管食物位置如何食物重量都被检测为相同的值。

9.  根据权利要求7的控制方法，其中通过获得被检测的传感值中的最大值和最小值，以及将最大电压值和最小电压值之间的差代入重量公式，来计算食物位置。

10.  根据权利要求9的控制方法，其中重量公式是预定的。

11.  根据权利要求9的控制方法，其中最大值是从传感值中的最大值减去初始电压值所获得的最大电压值。

12.  根据权利要求9的控制方法，其中最小值是从传感值中的最小值减去初始电压值所获得的最小电压值。

13.  一种用于烹饪位于转盘上的食物的微波炉的控制装置，其中包括：
重量传感器，其用于检测根据在转盘旋转期间食物重量而产生的多个传感值；以及
控制器，其通过比较被检测的传感值来检测食物位置，并且基于被检测的食物位置控制微波输出。

14.  根据权利要求13的控制装置，其中控制器基于食物位置控制微波输出强度和微波输出时间。

15.  根据权利要求13的控制装置，其中传感值是当安装在转盘下侧的多个滚轮在重量传感器上方运动时，根据对应于食物重量施加的压力检测的峰值电压值。

16.  根据权利要求15的控制装置，其中滚轮的数量为3，每个滚轮相互径向间隔120度。

17.  一种用于控制具有重量传感器以及多个滚轮的微波炉的方法，该方法包括：
通过检测多个值来检测食物的重量，其中多个值的每一个分别在各个滚轮经过重量传感器时产生；
基于检测的多个值之间的比较确定食物的位置；以及
基于确定的食物的位置控制微波输出。

18.  如权利要求17的方法，其中还包括当压力通过各个滚轮施加到重量传感器上时产生电压，该压力对应于食物的重量，并且每个检测的值对应于产生的电压。

19.  如权利要求17的方法，其中检测食物的重量包括：
确定滚轮是否完成了一周旋转；
通过求旋转一周中产生的多个值的平均值来检测食物的重量；以及
基于所检测的食物的重量确定微波输出。

20.  如权利要求17的方法，其中确定食物的位置包括：
获得产生的多个值中的最大值和最小值；
计算最大值与最小值之间的差；以及
将差代入预定的重量公式，从而确定对应于食物位置的值。

微波炉的烹饪控制方法以及用于执行该方法的装置
技术领域
本发明涉及一种使用重量传感器来检测食物位置的微波炉，并且尤其涉及一种控制微波输出的方法以及用于执行该方法的装置，该微波输出控制取决于被烹饪的重量和食物位置，从而实现微波炉最优化的烹饪性能。
背景技术
通常，微波炉是一种使用大约2450MHz的频率的微波来快速加热食物的烹饪装置，其中当高压电施加到磁控管时产生该微波，而磁控管是一种用于产生高频微波的装置，并且微波炉振动包含在食物中的水分子，因此，食物通过由水分子的振动产生的热量被快速烹饪。
这样的微波炉使用重量传感器来检测食物重量，并且使用重量传感器的微波炉在韩国实用新型注册专利No.0118078中被公开。
韩国实用新型注册专利No.0118078中的微波炉检测食物重量，并且基于被检测的食物重量，控制烹饪时间以及微波输出。
具有许多种类型的重量传感器，例如差动线圈型重量传感器、电容型重量传感器、压电型重量传感器、应变片型重量传感器，等等，传统的重量传感器在食物被转盘支撑时检测食物重量。
由于传统的微波炉控制微波输出仅仅考虑了食物的重量，而没有考虑食物没有被均匀烹饪，以及传输给食物的微波能量根据转盘上的食物的位置而改变的这样的事实，所以传统的微波炉的烹饪性能根据食物是否位于转盘的中心或一侧而改变。
发明内容
因此，本发明的一方面是提供一种基于食物的重量和食物的位置来控制微波输出的方法以及用于执行该方法的装置，从而实现微波炉的最优化的烹饪性能。
本发明的其它方面和/或优点一部分将在下面的描述中被提出，而且通过这些描述将会变得更加清楚明显，或者可以通过实践本发明来了解。
本发明的另一方面是提供一种方法，其使用重量传感器来精确检测位于转盘上的食物位置从而提供合适量的微波能量给食物，以及用于执行该方法的装置。
本发明的前述和/或其它方面通过提供一种用于在微波炉中烹饪位于转盘上的食物的控制方法来实现，该方法包括：检测根据在转盘的旋转过程中被烹饪的食物的重量产生的多个传感值，通过比较被检测的传感值来检测食物位置，以及基于被检测的食物位置来控制微波输出。
传感值是根据对应于食物重量被施加的压力被检测的峰值电压值。
此外，传感值是转盘的一转或至少两转期间检测的峰值电压值。
食物位置是食物到转盘中心的距离，并且食物位置离转盘的中心越远，微波输出就越大。
该控制方法还包括基于被检测的传感值来检测食物重量，以及通过将被检测的食物重量分类来检测食物的位置。
食物的重量是对应于传感值的平均值的重量值，并且不管食物位置如何，该重量值都检测为同一个值。
通过获得被检测的传感值中的最大值和最小值，并且通过将最大值和最小值之间的差代入重量公式来计算食物位置，其中重量公式是预定的。
最大值是通过从传感值中的最大值减去初始电压值得到的最大电压值，并且最小值是通过从传感值中地最小值减去初始电压值得到的最小电压值。
本发明的另一方面是，提供一种微波炉的控制装置，其中该微波炉在转盘的旋转过程中烹饪位于转盘上的食物，该控制装置包括重量传感器和控制器，该重量传感器检测对应于食物重量产生的多个传感值，该控制器通过比较被检测的传感值来检测食物的食物位置，并基于被检测的食物位置来控制微波输出。
该控制器基于食物位置来控制微波强度以及微波输出时间。
传感值是当多个安装在转盘下侧的滚轮经过重量传感器时，根据对应于食物重量的压力而被检测的峰值电压值。
该滚轮至少是三个滚轮，它们径向两两相隔120度。但是，滚轮的数量不限制于三个，可以相应的改变。
附图说明
从下面结合附图的实施例的描述中，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得明显并且更加容易理解：
图1是说明根据本发明的一个实施例的微波炉的示意性透视图；
图2是说明图1的微波炉的主要部分的截面图；
图3是说明根据本发明的一个实施例的滚轮的旋转通道和微波炉的传感器的位置的视图；
图4是说明根据本发明的一个实施例，在微波炉的空腔中，滚轮的旋转期间，滚轮和传感器的接触的视图；
图5是说明根据本发明的一个实施例的微波炉的烹饪控制装置的结构的方框图；
图6是说明根据本发明的一个实施例的微波炉的烹饪控制方法的流程图；
图7是说明在图6的烹饪控制方法中的食物位置的检测的详细流程图；以及
图8是说明从根据本发明的一个实施例的微波炉的重量传感器输出的波形的图表。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的实施例，这些实施例的例子在附图中被说明，其中相同的参考标记始终表示相同的元件。下面，通过参照附图来描述实施例以诠释本发明。
图1是说明根据本发明的一个实施例的微波炉的示意性透视图。
如图1所示，空腔12形成在主体10中，门14被安装到空腔12的前侧以绕枢轴旋转，并且控制板16被安装到空腔12的右侧。当使用者使用控制板16选择烹饪功能时，控制板16显示被选择的烹饪功能。
在空腔12的内部下侧，安装用于旋转食物的转盘18，其中食物位于该转盘上。
图2是说明图1的微波炉的主要部分的截面图，图3是说明根据本发明的一个实施例的滚轮的旋转通道和微波炉的传感器的位置的视图，以及图4是说明根据本发明的一个实施例，在微波炉的空腔中，滚轮的旋转期间，滚轮和传感器的接触的视图。
如图2至图4所示，用于旋转转盘18的转盘电动机20通过连接轴20a安装在转盘18的中心轴的下侧，用于支承转盘18的中心联接器18a安装到连接轴20a，其中中心联接器18a可在空腔12的底面旋转。
多个滚轮(例如，大约三个滚轮)22可旋转地安装到转盘18的下表面上的滚轮支撑轴22a(见图4)上。在转盘18旋转期间，滚轮22围绕连接轴20a旋转，并且围绕滚轮支撑轴22a旋转。滚轮22被径向每隔120度设置。
滚轮22沿着旋转通道运动。在旋转通道的下侧，重量传感器24穿过空腔12。一旦滚轮22在重量传感器24上方运动，重量传感器24就产生一个对应于食物重量的输出信号，同时滚轮22产生一个随滚轮导轨22b旋转的旋转力。重量传感器24是一种压力传感器，当对应于转盘18上的食物重量的压力被施加到该传感器上时，其产生电压。
通过执行测定食物重量的算法，例如，通过取三个传感信号的平均值，来检测食物重量，其中，这三个传感信号由当滚轮22的数量为3时转盘18转一圈期间滚轮22的三次接触产生，或者通过转盘18转两圈以上时的传感值产生。
图5是说明根据本发明的一个实施例的微波炉的烹饪控制装置的结构的方框图。该烹饪控制装置包括重量传感器24、键入部分100、控制器110、磁控管驱动器120、电机驱动器130以及显示器140。
键入部分100位于控制板16内并且包括多个键(未示出)，使用者通过这些键向控制器110输入诸如烹饪时间、菜单、微波输出、开始/停止等等烹饪功能。
控制器110是用于整体控制微波炉的微型计算机，并且通过根据传感值来检测食物重量W和食物位置L从而来控制微波的输出，这些传感值也就是，在转盘18旋转一圈的一个周期内(例如，当滚轮数量是3时)，由重量传感器24产生的峰值电压V_MAX1、V_MAX2以及V_MAX3。
磁控管驱动器120根据来自控制器110的控制信号产生微波，并且包括控制磁控管121的继电器。电机驱动器130根据来自控制器110的控制信号控制转盘电动机20。
显示器140根据来自控制器110的控制信号，显示使用者在控制板16上选定的烹饪时间、菜单等等。
以下，将描述根据本发明的一个实施例的、微波炉的烹饪控制装置以及烹饪控制方法的操作和效果。
图6是说明根据本发明的一个实施例的微波炉的烹饪控制方法的流程图。
在操作100中，当使用者将食物放在空腔12中的转盘18上并且按压下键入部分100的启动键时，由使用者选择的键入信号通过键入部分100输入到控制器110。
操作过程从操作100进行到操作200，在操作200中，控制器110输出用于旋转转盘18的控制信号给电机驱动器130，从而驱动转盘电机20。
当转盘电机20被驱动时，支撑转盘18的中心联接器18a在空腔12的底部表面上旋转，而安装在转盘18的下侧的滚轮22则与滚轮导杆22b一起旋转和沿着通道运动。
当滚轮22与滚轮导杆22b一起旋转时，位于空腔12的底面中的重量传感器24产生电压V，该电压基于对应于转盘18上的压力而产生(见图8)。
操作过程从操作200进行到操作300，在操作300中，一个时间周期中产生的各个波形，例如，当滚轮的数量为3个时，由第一波形产生的最大值V_MAX1、由第二波形产生的最大值V_MAX2，以及由第三波形产生的最大值V_MAX3，一旦滚轮22沿着重量传感器24运动，这些波形就基于由重量传感器24检测的传感值而被检测(参见图8)。
为了实现食物重量的更精确检测，可以再检测两转的最大值(大约六个值)。操作过程从操作300进行到操作400，在操作400中，测定是；否已经完成一转。但是，本发明是在例如转盘18已经完成一转的情况下描述的。
因此，当转盘18的一转在操作400中完成时，操作过程进行到操作500，在操作500中，控制器110通过测定平均电压值Vavg来检测食物重量，该平均电压值是在转盘18的一转过程中产生的峰值电压值V_MAX1、V_MAX2以及V_MAX3的平均值，随后操作过程进行到操作600，在操作600中，控制器110基于被检测的食物重量W确定微波输出。
基于食物重量W的微波的输出(例如，500W，2分钟，2Kg的食物)被输入到控制器110的ROM表上。由于食物重量W是三个峰值电压值V_MAX1、V_MAX2以及V_MAX3的平均值，所以不管食物的位置如何，被检测的食物重量W通常是相同的。
从操作600进行到操作700，在操作700中，控制器110找到三个峰值电压值V_MAX1、V_MAX2以及V_MAX3中的最大值，其中这三个值在转盘18的一转中产生的，并定义找到的最大值为V_MAX，还找到三个峰值电压值V_MAX1、V_MAX2以及V_MAX3中的最小值，并定义找到的最小值为V_MIN。
进而，在操作700中，从被定义的最大值V_MAX和被定义的最小值V_MIN减去重量传感器24的初始值V₁，从而获得重量传感器24的最大值V_MAX和最小值V_MIN，并且计算最大值V_MAX和最小值V_MIN之间的差值R。
这里，重量传感器24的初始值V₁表示重量传感器24所特有的固有初始电压值，以及用于减少根据微波炉和重量传感器的差值的参考值。
操作过程从操作700进行到操作800，在操作800中，当测定的差值R被代入用于测定食物重量的公式中时，从转盘18的中心到转盘18上的食物的距离，也就是，食物位置L可以被精确的测定，其中该公式预先被输入到控制器110。
转盘上的食物位置可以改变，在食物位置附近的滚轮22传送重的食物重量给重量传感器24，而远离食物位置的滚轮24传送轻的食物重量给重量传感器24，因此可以测定出食物到转盘18的中心的距离。
操作过程从操作800进行到操作900，在操作900中，微波输出基于被检测的食物位置L而被确定。微波输出(例如，当食物的重量为2Kg并且微波的输出被设置为500W和2分钟时，如果食物离转盘18的中心为60mm，则微波的输出被调整到530W和2.5分钟)预先被输入到控制器110的ROM表。
即使放置相同重量W的食物，但是一旦食物位于转盘18的边缘或者中心时，空腔12中的微波能量的强度和数量就会被改变。因此，即使相同的微波能量被提供给相同的检测食物重量W的食物，烹饪性能也会变化，所以，需要对食物位置L进行精确的测定，从而才能实现最优化的烹饪性能。
从操作900进行到操作1000，在操作1000中，食物位置L显示在显示器140上。
将参考图7来详细描述图6所示的烹饪控制方法中用于检测食物位置L的过程。
当微波炉被初始制造时，转盘18的重量和尺寸被确定，并且转盘18上的食物位置L不会相同。例如，可能的是，当食物位于大尺寸的转盘18的边缘时，在转盘18旋转期间，位于转盘上食物放置位置的滚轮22传送一个大的压力到重量传感器24，但是与食物位置相反定位的滚轮22则传送一个轻的食物重量给重量传感器24。由于转盘18的直径和重量的差异，基于食物(例如，食物重量)会具有不同的公式。在本发明中，将描述以250g增量增加食物重量的五种情况。
在图7中，在操作810中，测定食物重量W是否小于250g。如果在操作810中测定食物重量W小于250g，那么过程进行到操作811，在操作811中，传感器24的差值R被代入重量公式(L＝5×R-32)，因此从转盘18的中心到食物位置的距离，也就是食物位置L被测定。
如果在操作810中测定食物重量W不小于250g，那么过程进行到操作810，在操作810中，测定食物重量W是否大于250g并小于500g。如果在操作820中测定，食物重量W大于250g并小于500g，那么过程进行到操作821，在操作821中，传感器24的差值R被代入重量公式(L＝2×R-11)，从而检测食物位置L。
但是，如果在操作820中测定食物重量W大于250g并不小于500g，那么过程进行到操作830，在操作830中，测定食物重量W是否大于500g并小于750g。如果食物重量W大于500g并小于750g，那么过程进行到操作831，在操作831中，传感器24的差值R被代入重量公式(L＝2×R-15)，以便检测食物位置L。
如果在操作830中测定食物重量W大于500g并不小于750g，那么过程进行到操作840，在操作840中，测定食物重量W是否大于750g并小于1000g。如果在操作840中测定食物重量W大于750g并小于1000g，那么过程进行到操作841，在操作841中，传感器24的差值R被代入重量公式(L＝1×R-4)，以便检测食物位置L。
如果在操作840中测定食物重量W大于750g并且不小于1000g，那么过程进行到操作850，在操作850中，传感器24的差值R被代入重量公式(L＝1×R-7)，以便检测食物位置L。
由于根据食物位置微波能量的强度和数量都不同，所以，即使检测到相同的食物重量W而提供相同的微波能量时，烹饪性能也变化。结果是，使用者会不满意传统的微波炉并且制造者会失去提供更好的微波炉的机会。
因此，当开发微波炉时，如果微波炉中的微波能量被测定，并且基于食物位置被程序化，不论食物位置如何，使用者都能够获得均匀的最优化的烹饪性能。
虽然，在本发明的实施例中，作为一个例子已经描述了使用重量传感器24的传感值来检测食物重量W和食物位置L，其中该传感值是根据转盘18旋转一周中重量传感器24的三个接触而产生的。但是，本发明也并不限制于此，即使当使用两转或更多的传感值来检测食物重量W和食物位置L时，也能够实现本发明的相同的方面和效果。
而且，不管食物位置如何，都可以通过重量传感器24检测食物位置，来实现飞反效应，即，当烹饪完成时，食物总是位于门14前方。
如上所述，根据本发明的微波炉烹饪控制方法以及用于执行这些方法的装置，通过基于食物重量和食物位置控制微波输出可以实现最优化的烹饪性能，并且通过使用重量传感器精确的检测转盘上的食物位置，从而基于该食物位置，可以将合适能量的微波提供给食物。
尽管本发明的一些实施例已经被示出并被描述，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，能够在这些实施例中作出许多改变，其中本发明的范围限定在权利要求和它们的等价物中。