CN1550719A

CN1550719A - 烹饪装置和方法

Info

Publication number: CN1550719A
Application number: CNA2003101161816A
Authority: CN
Inventors: 孙钟哲
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2004-12-01
Also published as: US20040226943A1; EP1477782A3; KR20040098353A; US6911635B2; KR100966880B1; JP2004340561A; EP1477782A2

Abstract

一种烹饪装置，包括容纳将被在其内烹饪的食物的烹饪室以及在支撑食物的同时进行转动的转动装置。该转动装置安装在烹饪室中，以被至少一个滚轮转动，这些滚轮与烹饪室的底部表面滚动地接触。重量传感器在部分烹饪室内安装在滚轮的移动路径上，以在转动装置转动的同时被滚轮暂时压住。当重量传感器被滚轮压住时，该重量传感器根据受压程度产生加载输出信号，并在重量传感器不被滚轮压住时，产生空载输出信号。控制单元计算加载输出信号和空载输出信号之间的差值，并将差值转换成食物的重量。

Description

烹饪装置和方法

技术领域

本发明总体上涉及烹饪装置，更具体地说，涉及可精确地检测食物的重量并根据所检测的食物重量在合适的烹饪时间内进行烹饪的烹饪装置。

背景技术

一般来说，诸如煤气炉/电炉或者微波炉之类的自动烹饪装置可根据预先设定的控制方法而自动地烹饪食物。自动烹饪装置需要诸如食物类型和食物数量之类的食物信息，以在合适的烹饪时间内使用适量的热量自动地烹饪食物。

用户通过自动烹饪装置的输入单元设置食物信息。如果由用户人工地输入食物信息，用户就必须使用独立的重量测量装置来精确地测量食物的量。如果不提供独立的重量测量装置，或者用户认为使用独立的重量测量装置要耗费繁琐的劳动，而粗略地估计食物的量并把估计的食物量输入自动烹饪装置，实际食物量和输入的食物信息之间就会产生误差。由于误差的存在，自动烹饪装置的控制单元就不能确定合适的烹饪时间和合适的热量，由此会使食物的质量变差。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种烹饪装置和方法，可自动而精确地测量食物量，并根据所测量的食物量而在合适的烹饪时间内烹饪食物，从而实现最佳的烹饪效果。

本发明的另一方面是提供一种烹饪装置和方法，在检测食物量时，可省略对检测食物量的传感器进行零点校正。

本发明的其它方面和/或优点将部分体现在下述说明书中，部分可从该说明书中显而易见，或者通过实施本发明而获得教导。

通过提供一种烹饪装置可实现上述和/或其它方面，该烹饪装置包括容纳将在其内烹饪的食物的烹饪室、以及在支撑食物的同时进行转动的转动装置。该转动装置安装在烹饪室中，以被至少一个滚轮转动，这些滚轮与烹饪室的底部表面滚动地接触。重量传感器安装在至少一个滚轮的一部分移动路径上，以在转动装置转动的同时被至少一个滚轮暂时压住。当重量传感器被至少一个滚轮压住时，该重量传感器根据受压程度产生至少一个加载输出信号，并在重量传感器不被至少一个滚轮压住时，产生至少一个空载输出信号。控制单元计算至少一个加载输出信号和至少一个空载输出信号之间的至少一个差值，并将至少一个差值转换成食物的重量。

通过提供一种烹饪装置的食物重量检测方法可实现上述和/或其它方面。在该食物重量检测方法中，当重量传感器被至少一个滚轮压住时，根据受压程度从重量传感器中获取至少一个加载输出信号；并在重量传感器不被至少一个滚轮压住时，从重量传感器获取至少一个空载输出信号。如果获取了加载和空载输出信号，就计算至少一个空载输出信号和至少一个加载输出信号之间的至少一个差值，并根据食物重量与重量传感器的输出信号强度间的关系数据，把至少一个差值转换成食物重量。

通过提供一种烹饪装置的烹饪方法可实现上述和/或其它方面。在该烹饪方法中，在进行烹饪和转动装置转动的同时，当重量传感器被至少一个滚轮压住时，从重量传感器获取与受压程度相对应的至少一个加载输出信号；并在重量传感器不被至少一个滚轮压住时，从重量传感器获取至少一个空载输出信号。如果获取了加载和空载输出信号，就计算空载输出信号和加载输出信号之间的至少一个差值，并根据食物重量与重量传感器的输出信号强度间的关系数据，把至少一个差值转换成食物重量。在完成重量转换之后，就确定与食物重量相对应的烹饪条件，以进行烹饪。

附图说明

从下面结合附图对实施例所作的说明中，可更清楚地理解和接受本发明的上述和其它优点。

图1中的示意图表示根据本发明的实施例所述的微波炉；

图2中的示意图表示图1所示微波炉的转动装置；

图3中的剖视图表示图2所示的转动装置和轨道；

图4中的示意图表示根据图2所示的转动装置的转动情况获得加载输出信号和空载输出信号的期间；

图5是图1所示微波炉的控制系统的方框图；

图6中的示意图表示根据本发明的实施例所述烹饪装置的食物重量检测结果；

图7是根据本发明的实施例所述微波炉的烹饪方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照表示在附图中的实例详细说明本发明的实施例，全文中的相同参考标记表示相同的部件。下面所说明的实施例是为了参照附图解释本发明。

图1中的示意图表示根据本发明的实施例所述的微波炉100。如图1所示，微波炉100的烹饪室102设有托盘110，可把食物放置在该托盘上并在其上转动。托盘电机(未示出)安装在烹饪室102的下面，以转动托盘110。托盘电机和托盘110通过枢轴104a相互机械地结合，可一起转动。滚轮108a和滚轮导向件108安装在托盘110的下面。托盘110可在烹饪室102的底部表面104上平稳地转动，不会由于滚轮108a的工作而倾斜或摇摆。在烹饪室102的底部表面104上形成轨道106，以使滚轮108a沿一定的路径移动。检测食物重量的重量传感器112安装在轨道106的任意部位。重量传感器112用于自动检测置于托盘110上的食物重量。

图2中的示意图表示图1所示微波炉的转动装置。如图2所示，该转动装置包括托盘110、滚轮108a、滚轮导向件108以及枢轴104a。烹饪室102中的食物随转动装置转动。例如，滚轮108a安装在滚轮导向件108侧部的三个部位，以与设于烹饪室102的底部表面104上的轨道106滚动接触。当滚轮导向件108转动时，三个滚轮108a经过重量传感器112并沿轨道106滚动。重量传感器112根据受压程度产生电信号。当每个滚轮108a压住重量传感器112时，受压程度与托盘110上的负载(即食物)重量相应。当负载施加到重量传感器112上时，由重量传感器112产生的电信号称作加载输出信号。每一滚轮108a离开安装重量传感器112的那一位置之后，就没有负载施加在重量传感器112上。此时(即负载不施加在重量传感器112上)由重量传感器112产生的电信号称作空载输出信号。

图3中的剖视图表示图2所示的转动装置和轨道。如图3所示，重量传感器112安装在轨道106之下。重量传感器112包括半导体压力传感器204和插入罩体202中的施压装置206。部分施压装置206穿过在轨道106中形成的孔从轨道106向上突出。当滚轮108a经过施压装置206时，托盘110上的食物重量压住半导体压力传感器204，并根据受压程度改变半导体压力传感器204电特性。半导体压力传感器204的电特性的变化引起其输出信号强度的变化。

图4中的示意图表示根据图2所示转动装置的转动情况而获取加载输出信号和空载输出信号的期间。图4所示，在滚轮导向件108沿箭头所指方向(即顺时针方向和逆时针方向中的一种方向)转动的同时，重量传感器112在期间A不受压，而仅在期间B暂时受压。因此，在期间A可从重量传感器112获得空载输出信号，而在期间B可从重量传感器112获得加载输出信号。

由于在滚轮导向件108转动一周的同时，重量传感器112被三个滚轮108a压住，因此在滚轮导向件108转动一周的同时可得到三次加载输出信号。为精确地检测食物的重量，可获得多个加载输出信号，之后再求其平均值。例如，当滚轮导向件108转动三周时，就总共获得九次加载信号。在这九个加载信号中，根据九个加载输出信号中的七个信号计算平均值，而不考虑九个加载输出信号中的最大和最小的加载输出值。省略最大和最小加载输出值的原因是排除由于噪音的流入而产生的非正常输出信号。由于获得空载输出信号的期间大于加载输出信号的期间，通过周期性地采样操作可获得大量的空载输出信号，而且即便在获取空载输出信号的一个周期，也可以对所获取的空载输出信号求其平均值。

图5是图1所示微波炉100的控制系统的方框图。如图5所示，用于控制微波炉100的整个操作过程的控制单元502的输入端口与输入单元504和重量传感器112连接。在输入单元504中，设有烹饪模式设定按钮或者数字按钮，以使用户输入烹饪条件(condition)。如上所述，重量传感器112用于自动地检测食物的重量。控制单元502的输出端口连接到磁控管驱动单元508、风扇驱动单元512、托盘电机驱动单元516和显示驱动单元520。磁控管驱动单元508驱动磁控管510产生微波。风扇驱动单元512驱动冷却风扇514，以防止安装在微波炉100的机械室(未示出)中的各种电子部件过热。托盘电机驱动单元516驱动托盘电机518，使托盘110在烹饪室102中转动。显示驱动单元520驱动显示单元522，以显示例如烹饪所需的帮助信息、烹饪信息和目前的设定值。

图5所示的控制单元502计算加载输出信号和空载输出信号之间的差值，并根据食物重量与重量传感器112的输出信号强度的关系数据，将该差值转换成食物重量。进一步地，控制单元502确定烹饪条件，例如与通过转换获取的食物重量相对应的烹饪时间和热量(磁控管的输出能量)，并根据烹饪条件进行烹饪。通过试验可获得食物重量与重量传感器112的输出信号强度之间的关系数据。在控制单元502中备有用于这种关系数据的查询表，从而使控制单元502在检测食物重量的同时根据(即参照)查询表中的关系数据计算出食物的重量。

如上所述，当大量生产都使用重量传感器的烹饪装置时，只有在安装在各个烹饪装置中的重量传感器的特性都相同时，才能使在控制单元的控制下通过检测食物重量而获取的结果保持一致。例如，在半导体压力传感器的情况下，单独进行调整(trimming)操作，使所有半导体压力传感器的特性相同。调整操作是增加半导体压力传感器成本的主要因素。如果省略调整操作，就可大大降低半导体压力传感器的成本。而且，也可大大降低使用半导体压力传感器作为重量传感器的烹饪装置的成本。

由于烹饪装置利用加载重量和空载重量之间的相对差值来检测食物重量，因此在安装重量传感器之后，就不需要执行重量传感器的调整操作或者零点校正。也就是说，即便使用具有不同电特性的半导体压力传感器，对于具有特定重量的食物，该烹饪装置也可总是获得相同的重量检测结果。下面参照图6说明这种操作过程。

图6中的示意图表示本发明的实施例所述的烹饪装置的食物重量检测结果，并图示出一种曲线图，该曲线图表示通过使用三种具有不同电特性的半导体压力传感器检测同一食物的重量而获取的结果。在图6中，示出了第一至第三重量检测曲线602、604和606。在图6中，参照第一至第三重量检测曲线602、604和606，各个半导体压力传感器的起始传感器输出值602A、604A和606A不同(即分别为40毫伏、20毫伏和0毫伏)。由于每一半导体压力传感器具有非常好的线性特性，随着由每一半导体压力传感器检测的食物重量的增加，对于所有半导体压力传感器来说，即使起始传感器输出值602A、604A和606A不同，但由于食物重量增加的变化率而引起的每一半导体压力传感器的输出变化量也都会相等。这就意味着各个半导体压力传感器的输出曲线的斜率总是常数。如果使用这些线性特性，就可利用如上所述的加载重量和空载重量之间的相对差值，精确地检测食物重量。

在图6中，第一重量检测曲线602的起始传感器输出值602A为40毫伏，而且如果负载重量为600克，第二传感器输出值602B为76毫伏。第一重量检测曲线602的起始传感器输出值602A和第二传感器输出值602B之间的差值的绝对值为36毫伏。第二重量检测曲线604的起始传感器输出值604A为20毫伏，而且如果负载重量为600克时，第二传感器输出值604B则为56毫伏。第二重量检测曲线604的起始传感器输出值604A和第二传感器输出值604B之间的差值的绝对值也为36毫伏。第三重量检测曲线606的起始传感器输出值606A为0毫伏，而且如果负载重量为600克时，第二传感器输出值606B则为36毫伏。第三重量检测曲线的起始传感器输出值606A和第二传感器输出值606B之间的差值的绝对值也为36毫伏。即便各个半导体压力传感器的起始传感器输出值602A、604A和606A分别为不同的值40毫伏、20毫伏和0毫伏，各自检测的重量也都为600克。

图7是根据本发明的实施例所述的微波炉的烹饪方法的流程图。如图7所示，当开始烹饪时，包括滚轮108a、滚轮导向件108和托盘110的转动装置转动，同时，在操作步骤702中，托盘110上的食物也随转动装置一起转动。进一步地，磁控管510工作，以向烹饪室102中发射微波。

在操作步骤704中，转动装置转动的同时，当重量传感器112被滚轮108a压住时，控制单元502就根据受压程度从重量传感器112中获取空载输出信号V_A。在操作步骤706中，当重量传感器112不被滚轮108a压制时，控制单元502就从重量传感器112获取加载输出信号V_B。在操作步骤708中，控制单元502计算加载输出信号V_B和空载输出信号V_A之间的差值V_D。在操作步骤710中，如果获得预定数量的n个加载输出信号V_B和空载输出信号V_A之间的差值V_D，控制单元502就在操作步骤712中计算这些差值V_D的平均值，并在操作步骤714中将该平均值转换成重量W。

在操作步骤716中，控制单元502根据通过上述步骤716中获取的食物重量W确定烹饪条件，并且在操作步骤718中，根据所确定的烹饪条件执行烹饪。进一步地，由控制单元502确定的烹饪条件例如包括烹饪时间或者烹饪热量(即磁控管的输出能量)。

从上面的说明中可以清楚，提供了一种烹饪装置和烹饪方法，可利用加载重量和空载重量之间的相对差值确定食物重量，从而在安装好重量传感器之后，不需对半导体压力传感器进行调整操作或者进行零点校正，就可精确地测量食物重量。进一步地，本发明的优点在于，由于该烹饪装置不受温度变化的影响，因此不需要单独的温度补偿单元。

尽管图示并说明了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员可以理解，不偏离本发明的原理和精神实质、限定在随附权利要求书中的本发明的保护范围及其等同替换，还可以对这些实施例作出改变。

Claims

1、一种烹饪装置，包括：

烹饪室，该烹饪室容纳将被在其内烹饪的食物；

转动装置，该转动装置安装在烹饪室内部以支撑食物，该转动装置被至少一个滚轮转动，所述滚轮与烹饪室的底部表面滚动地接触；

重量传感器，该重量传感器安装在至少一个滚轮的一部分移动路径上，以在转动装置转动时被该滚轮暂时压住，当该重量传感器被至少一个滚轮压住时，该重量传感器根据受压程度产生至少一个加载输出信号，并在重量传感器不被至少一个滚轮压住时，产生至少一个空载输出信号；以及

控制单元，该控制单元计算至少一个加载输出信号和至少一个空载输出信号之间的至少一个差值，并将至少一个差值转换成食物的重量。

2、如权利要求1所述的烹饪装置，其特征在于所述控制单元根据食物重量与重量传感器的输出信号强度间的关系数据，把至少一个空载输出信号和至少一个加载输出信号之间的至少一个差值转换成食物的重量。

3、如权利要求1所述的烹饪装置，其特征在于所述重量传感器是半导体压力传感器，可以与外部受压程度相对应的强度产生电信号。

4、如权利要求1所述的烹饪装置，其特征在于所述重量传感器是压力传感器，可以与外部受压程度相对应的强度产生电信号。

5、如权利要求4所述的烹饪装置，其特征在于所述压力传感器是半导体压力传感器。

6、一种烹饪装置的食物重量检测方法，该烹饪装置包括：烹饪室，该烹饪室容纳将被在其内烹饪的食物；转动装置，该转动装置安装在烹饪室内部以支撑食物，该转动装置被至少一个滚轮转动，所述滚轮与烹饪室的底部表面滚动地接触；以及重量传感器，该重量传感器安装在部分烹饪室内至少一个滚轮的移动路径上，以在转动装置转动时被被至少一个滚轮暂时压住，该方法包括：

当重量传感器被至少一个滚轮压住时，根据受压程度从重量传感器中获取至少一个加载输出信号；

在重量传感器不被至少一个滚轮压住时，从重量传感器获取至少一个空载输出信号；而且

计算至少一个空载输出信号和至少一个加载输出信号之间的至少一个差值，并根据食物重量与重量传感器的输出信号强度间的关系数据，把至少一个差值转换成食物重量。

7、如权利要求6所述的食物重量检测方法，其特征在于计算至少一个差值的步骤包括：

获取空载输出信号和加载输出信号之间的n个差值；

在这n个差值中，除去最大和最小的差值之外，取其余差值的平均值；而且

把平均值转换成食物的重量。

8、一种烹饪装置，具有在其内容纳食物的烹饪室，包括：

支撑装置，该支撑装置设置在烹饪室内，以可移动地支撑食物，该支撑装置在烹饪室底部的部位还设有移动装置以沿移动路径移动；

重量传感器，该重量传感器靠近一部分移动路径设置，从而在移动装置靠近重量传感器时，该重量传感器被该支撑装置加载，而在移动装置不靠近重量传感器时，该重量传感器不被支撑装置加载，而且当重量传感器加载和空载时，该重量传感器可根据从支撑装置施加的压力，分别检测支撑装置的加载和空载状态，加载和空载状态根据移动装置的移动情况交替变化；以及

控制单元，该控制单元根据加载和空载状态之间的差值计算支撑装置上的食物重量。

9、如权利要求8所述的烹饪装置，其特征在于所述重量传感器包括：

半导体压力传感器；以及

施压装置，该半导体压力传感器和施压装置靠近移动装置的部分移动路径插入烹饪室的底部。

10、如权利要求8所述的烹饪装置，其特征在于所述烹饪室的底部包括：

沿移动装置的移动路径形成的轨道；以及

从轨道向上突出的一部分施压装置，从而在移动装置经过施压装置时，半导体压力传感器被支撑装置的重量压住。

11、如权利要求8所述的烹饪装置，其特征在于所述控制装置根据食物重量与加载和空载状态之间的差值大小间的关系数据，把空载和加载状态之间的差值转换成食物的重量。

12、如权利要求8所述的烹饪装置，其特征在于所述重量传感器是压力传感器，可以与其上的压力相对应的强度产生电信号。

13、如权利要求12所述的烹饪装置，其特征在于所述压力传感器是半导体压力传感器。

14、一种检测烹饪装置中的食物重量的方法，该烹饪装置包括：烹饪室，该烹饪室容纳将被在其内烹饪的食物；支撑装置，该支撑装置设置在烹饪室内，以可移动地支撑食物，该支撑装置在烹饪室底部的部位还设有移动装置以沿移动路径移动；以及重量传感器，该重量传感器靠近一部分移动路径设置，该方法包括：

当移动装置靠近重量传感器时，利用支撑装置对重量传感器进行加载；

当移动装置不靠近重量传感器时，利用支撑装置对重量传感器进行卸载；

当重量传感器加载和空载时，根据从支撑装置施加的压力，分别检测支撑装置的加载和空载状态，同时根据移动装置的移动情况交替地改变加载和空载状态；而且

根据加载和空载状态之间的差值计算支撑装置上的食物重量。

15、如权利要求14所述的食物重量检测方法，其特征在于所述计算差值的步骤包括：

获取空载状态和加载状态之间的n个差值；

把其余差值的平均值转换成食物的重量。

16、如权利要求14所述的食物重量检测方法，其特征在于所述方法进一步包括：

根据食物的重量确定烹饪条件，以进行烹饪。

17、如权利要求16所述的烹饪方法，其特征在于所述烹饪条件是与食物的重量相对应的烹饪时间。

18、如权利要求16所述的烹饪方法，其特征在于所述烹饪条件是与食物的重量相对应的热量。

19、一种烹饪装置，其内设有容纳食物的烹饪室，包括：

可移动地支撑食物的支撑装置；

重量传感器，该重量传感器设置在支撑装置的下面，可根据从支撑装置施加的压力检测支撑装置的加载和空载状态，而且加载和空载状态根据支撑装置的移动情况交替地变化；以及

根据加载和空载状态之间的差值计算食物重量的控制单元。

20、如权利要求19所述的烹饪装置，其特征在于所述支撑装置进一步包括沿移动路径移动的移动装置。

21、一种检测烹饪装置中的食物重量的方法，该烹饪装置包括：烹饪室，该烹饪室容纳将被在其内烹饪的食物；支撑装置，该支撑装置设置在烹饪室内，以可移动地支撑食物；以及重量传感器，该重量传感器设置在支撑装置的一部分移动路径中，该方法包括：

在所述支撑装置在移动路径上移动的同时，利用重量传感器上的加载重量和重量传感器上的空载重量之间的相对差值确定食物的重量。

22、如权利要求21所述的食物重量检测方法，其特征在于确定食物的重量不受该烹饪装置温度变化的影响。

23、如权利要求21所述的食物重量检测方法，其特征在于确定食物重量的步骤包括：

当支撑装置沿移动路径移动时，交替地对重量传感器进行加载和卸载；

根据从支撑装置施加的压力，检测支撑装置的加载和空载状态；而且

24、如权利要求23所述的食物重量检测方法，其特征在于：

检测支撑装置的加载和空载状态包括：

检测空载状态的数量大于检测加载状态的数量；

确定空载状态的平均值；而且

计算支撑装置上的食物重量的步骤包括：

根据加载状态和空载状态的平均值之间的差值计算支撑装置上的食物重量。

25、如权利要求21所述的食物重量检测方法，其特征在于所述重量传感器靠近支撑装置设置。

26、如权利要求21所述的食物重量检测方法，其特征在于该方法进一步包括：

根据食物的重量确定烹饪条件，以进行烹饪。

27、如权利要求26所述的食物重量检测方法，其特征在于所述烹饪条件是与食物的重量相对应的烹饪时间。

28、如权利要求26所述的烹饪方法，其特征在于所述烹饪条件是与食物的重量相对应的热量。