JP4316637B2 - 加熱対象物の高周波識別を用いた磁気誘導加熱装置 - Google Patents

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Description

[関連する出願]
本特許出願は、1999年9月7日に出願された仮特許出願番号60/152,559号の利益を主張する。
発明の背景
[発明の分野]
本発明は、概して、高周波識別(RFID)を用いて、磁気誘導加熱器に物理的に接続されていない誘導加熱可能な対象物を加熱し、温度を制御することが可能な磁気誘導加熱システムおよび方法に関するものである。より具体的には、本発明は、そのようなシステムに加えて、個々の構成部品、RFIDタグが取り付けられた加熱対象物、RFIDリーダを含む誘導加熱器に関する。食器等のタグが取り付けられた対象物が加熱器に配置されると、タグは加熱対象物の種類などの情報を送信し、加熱器調節回路は、その情報を用いて適切な加熱サイクルを開始および実行し、対象物の加熱および温度制御を行う。好適な形態では、タグおよびリーダ/ライタが、それぞれ関連する加熱情報を記憶する電子メモリ(記憶)装置を有し、タグとリーダ/ライタ間に、双方向送信を確立する。スイッチが経験した(感知した)温度等の外的状況に応答する関連したスイッチを有するRFIDタグを用いて、より厳密な制御が実現される。本発明は事実上、食器などの誘導加熱可能なあらゆる対象物に適用可能である。
[従来技術の説明]
SmrkeのUS特許第5,951,900号公報、Andreの同第4,587,406号公報、およびHarnden,Jr.の同第3,742,178号公報には、磁気誘導加熱を用いた非接触温度制御方法およびデバイスが記載されている。これらの従来のデバイスでは、加熱対象物と誘導電気機器の間を送信する高周波が、誘導加熱工程を調節する目的で採用されている。
Smrke、Andre、およびHarndenの公報では、ある種類の温度センサが加熱対象物に取り付けられ、誘導電気機器に送信されるフィードバック情報を与える。それぞれの場合、誘導電気機器のコントローラによる出力変更は、ユーザによる手動入力に加えて、温度センサによって集められ送信される情報のみに基づく。温度制御される対象物のほとんどは同種のものではないため、このように温度センサからのフィードバックにのみ頼ることで、たびたび対象物の特定部分が望ましくない温度になる。例えば、密度の濃い食品で満たされた鍋をクックトップに乗せ、パワーを一定レベルに保つと、鍋の温度は急速に上がるが、鍋から最も遠い食品の層はまだ周辺温度のままである。温度センサが鍋の表面に置かれた場合、このポイントで測定される温度は、離れた食品の層の温度に対して未知、または変動する関係性を持つことになる。従って、誘導電気機器の調節ユニットが維持しようとする予め設定した温度にセンサが達しても、食品のほとんどが冷たいままである。逆に、温度センサが食品の最上層近くに置かれた場合、食品が所望の温度に達する前に、鍋表面が過度に熱くなり、鍋表面近くの食品が焦げるという結果になる。
Smrkeの公報では、温度センサを鍋の蓋に配置することを要求することで、この問題を解決しようとしている。Harndenの公報では、鍋の強磁性体の内壁との直接熱接触部分に温度センサを置くことを教示している。しかしながら、センサの位置に関わらず、異種の対象物を加熱することに関わる問題は残る。その上、どちらの解決策も、温度センサが意図された表面との熱接触に失敗し、ひどく不正確な温度調節に陥るのを防ぐことができない。1つ又は複数の温度センサを、完璧な熱接触の状態に配置する装置を製造するのは困難な場合が多い。また、時間の経過と共に、センサ/対象物の接触面がさらされる熱の拡大および縮小が、不完全な熱接触をもたらす。
温度センサを加熱対象物上に、または隣接して配置することが必要な上、従来技術の装置は、対象物の定期的または連続的な温度測定をも必要とし、従って、対象物から、誘導電気機器に接続された受信装置へ、定期的または連続的な送信を必要とする。Harnden、Andre、Smrkeの公報はいずれも、これらの定期的または連続的RF送信と、誘導電気機器によって作られた一次磁場との干渉を回避し、フィードバック情報の適切な受信を確実にする、実際的な方法を教示していない。
Harndenの公報では、サーミスタなどの温度センサが、検知された温度に応じて、連続的な可変電圧信号を、対象物内にある電圧調節発振器に送る。電圧調節発振器は、検知された温度に応じた可変周波数信号を発生する。この可変高周波信号は、誘導調理用レンジに接続された受信ユニットに送信される。Andreの公報では、対象物の温度測定は、一定の時間の間隔をおいて、定期的に受信/調節ユニットに送信される。各温度の値は、調節ユニットのメモリ装置に記憶される。その後、微分回路が、温度差を計算し、この情報を利用して加熱素子を調節する。
このように温度に基づいた高周波フィードバック情報の適切な受信を確実にするため、Harndenの公報は、フィードバック信号の出力周波数は、少なくとも1メガヘルツか、その倍量であるべきと教示している。これは、実際的な解決方法ではない。AndreおよびSmrkeの公報は、RF温度信号と一次磁場の干渉を回避するいかなる方法も考慮していない。
また、対象物からの温度情報は重要だが、適切な加熱を行って、所望の期間内に所望の制御温度にするには不十分である場合が多い。例えば、クックトップに置かれた対象物に加えられるパワーは、対象物の強磁性材料とクックトップのワークコイルとの間の距離に大きく依存する。前述の鍋の例の通り、対象物全体が所望の制御温度に達する間に、対象物の一部が過熱することを防ぐよう、対象物がある特定の段階的な加熱を必要とする場合、それぞれの段階で、対象物に適切なパワーを加えることが必須となる。また、最も実際的な加熱動作は、指示された規定温度が、指示された最長時間内に達成される必要があった。この制限により、それぞれの温度段階において、適切なパワーが加えられることが、よりいっそう重要である。パワー測定と記憶されたパワー結合データとの比較に基づく、不調和なパワー結合を修正する手段が、安定した加熱動作と厳密な温度制御を達成するには不可欠である。Smrke、Andre、およびHarndenの公報は、いずれも温度情報以外の送信または使用について検討していない。
最後に、SmrkeおよびAndreは、多重誘導機器の操作に関して、同種の対象物を与えることを試みているが、そのどちらも、単独の誘導機器がその上に乗せられた対象物を自動的に種類ごとに差別化し、それぞれの種類に独特の加熱動作を行うことを教示していない。Andreの公報は、意図していない異なった加熱素子の上に乗せられた対象物を過熱しないよう、差別化した温度測定を採用している。Smrkeの公報では、複数の誘導機器がある場合、全ての誘導機器に接続された中央電子ユニットが、それぞれの鍋に取り付けられた送信機からの信号を受信し、どの誘導機器の鍋が最も熱いかを判断することができる。どちらのケースにおいても、各種類の対象物を加熱開始前に、単独の誘導機器が各種の対象物を差別化できない。
RFIDは、バーコードに用いられる技術に類似した自動識別技術だが、光信号の代わりに高周波を利用する。RFIDシステムは、読取り専用または読取り/書込み可能のどちらであっても構わない。MotorolaのOMR−705+リーダおよびIT−254Eタグのような読取り専用システムの場合、RFIDシステムは、2つの主要構成部品であるリーダと特殊「タグ」を備える。このリーダは複数の機能を持ち、その1つは、通常125kHzあるいは13.56MHzの低レベル高周波磁場を生じさせる。RF磁場は、通常、コイル形状の送信アンテナの手段によるリーダから発生する。リーダは、無線処理ユニットおよびデジタル処理ユニットを含むRFID結合器と、分離可能なアンテナの、2つの独立部品として販売される。RFIDタグは、同じく通常、コイル形状をしたアンテナと、集積回路(IC)を備える。読取り/書込みシステムでは、タグとリーダ/ライタ間の双方向通信が可能で、どちらの構成部品も、通常、受信した情報を記憶する電子メモリ装置を備える。
[発明の概要]
本発明は、大幅に改善された対象物の磁気誘導加熱に関する方法および装置であって、特に対象物を所定の温度またはそれに近い温度に、温度制御する磁気誘導加熱の方法および装置を提供する。概して、本発明は、誘導加熱デバイスと、誘導加熱可能な対象物の組み合わせを意図し、対象物は、RFIDタグが取り付けられ、加熱デバイスは、RFIDタグからの情報を受信する装置を備える。使用の際は、対象物を加熱機器の近傍に配置し、RFIDタグは加熱デバイスに接続された情報受信装置に情報(通常、対象物の加熱特性に関する)を送信する。この情報は、加熱装置の一部を形成する磁場発生器の調節に用いられる。
好適な形態では、この誘導加熱デバイスは、対象物を電磁誘導によって加熱するため磁場を発生するコンポーネント(構成部品)(例えば、超音波周波数インバータ)と、磁場発生コンポーネント(構成部品)と結合し、磁場の発生を選択的に開始し、および終了するマイクロプロセッサベースの調節回路とを備える。情報受信装置は、調節回路と動作可能に接続され、通常、RFID信号リーダ(好ましくはリーダ/ライタ)およびRFIDパワー送信アンテナを含む。加熱対象物に取り付けられるRFIDタグは、送信回路及びアンテナを備える。より好適な本発明の双方向システムにおいては、リーダ/ライタとRFIDタグの両方が、情報を記憶する電子メモリ装置を有する。また、加熱装置の調節回路は、デバイスに加えられる負荷のインピーダンスに関する回路パラメータを測定するよう動作可能なセンサを備えることが好ましい。このセンサは、加熱対象物が磁場内に置かれているかどうか判断するため、定期的または連続的にこのようなパラメータ(電流など)を測定する。
本発明の具体的な特徴の1つは、個々の加熱対象物の種類に関連付けられたRFIDタグにより、RFIDリーダおよび関連する回路を備えていれば、異なる誘導加熱装置が使用可能なことである。さらに、与えられた誘導加熱デバイスは、異なる種類の対象物を加熱するよう設計された複数の加熱アルゴリズムを記憶してもよい。ある種類の対象物がデバイスに載置されたとき、その対象物のタグはその種類の個別情報をリーダに送信する。さらに、本発明の好適なシステムでは、対象物タグが、リーダ/ライタからの送信により定期的に更新される記憶された情報を含有し、それにより特定の対象物に関連する誘導加熱の履歴をタグに記憶する。このようにして、特定の対象物が短時間、誘導加熱器から取り去られ、再び配置されたとき、更新されたRFIDタグ情報が誘導加熱器に伝えられ、適切な加熱アルゴリズムが再開される。
RFIDタグとリーダ/ライタとの間の干渉の無い、一貫性の高い送信を確実にするために、誘導加熱デバイスは、ヒータの一次磁場発生器の動作の一時的中断中にこれらの送信が行われるよう設計されている。
さらに優れた温度制御を可能にするために、加熱対象物に取り付けられたRFIDタグは、スイッチが経験した外部条件に応じて、回路が形成された状態および回路が遮断された状態を切り替えるスイッチを備え、これによりRFIDタグの動作を変更する。例えば、1つまたは複数のサーマル(熱動)スイッチを動作可能なようにタグに取り付け(通常、アンテナまたはタグのEEPROM)、サーマルスイッチは、所定の温度条件を経験すると、それに応じてタグからの情報の伝達を防止、または変更するように動作する。
本発明のRFIDタグを備えた誘導加熱可能な対象物、適切な調節回路とRFIDタグ情報を受信する装置を備える誘導ヒータ、それに応じた方法、そしてRFIDタグ−スイッチの複合体は、本発明の独立した、単一の態様である。
[好ましい実施形態の詳細な説明]
図1の実施形態
概して、本発明の加熱装置は、専用の磁気誘導加熱デバイスと、RFIDリード/ライトタグを有し、温度制御される誘導加熱可能な対象物とを含む。この目的のため、加熱デバイスは、RFIDタグに記憶されたデジタル情報を読取り可能であることが好ましく、また、定期的に新たなデジタル情報をタグに書き込んでもよい。加熱デバイスのマイクロプロセッサの調節には、適切なソフトウェアアルゴリズムが与えられ、該アルゴリズムは、RFIDタグおよび/または測定された誘導加熱デバイスの回路パラメータから読取られた情報に基づいて、修正が可能である。
本発明の、食器および調節された誘導加熱に関する好ましい形態は、引用することにより本明細書の一部をなす米国特許第5,954,984号公報および継続中の1999年2月19日出願のUS特許出願第09/314,824号に記載された特徴を一部取り入れている。
図1は、クックトップ20の形状をした好適な誘導加熱デバイスと、誘導加熱可能な食器22、例としてここではレストランで使用されるいわゆる「シズルプレート」を表している。加熱デバイス20は、交流電流を直流電流に変換するため、電気アウトレット26からの商業利用可能な交流電流に接続される整流器24を備える。この整流器は、半導体インバータ28に接続され、誘導ワークコイル30に送られる直流電流を、超音波周波数電流(好ましくは約20−100kHz)に変換する。マイクロプロセッサ32を含むマイクロプロセッサベースの調節回路は、インバータ28に動作可能に接続され、該インバータの調節を行う。この回路は、その他のクックトップ内部やユーザインターフェイス機能を調節してもよい。また、調節回路は、使用の際、加熱デバイス20に加わる負荷に関連する、または依存するパラメータを測定するため、マイクロプロセッサ32に接続された回路パラメータセンサ31を有する。実際には、この回路パラメータセンサは、インバータの切り替え用のトランジスタを通る電流を測定する、インバータ28内の電流センサでもよい。また、加熱デバイス20は、コイル30の上に配置された対象物支持体34も備える。項目24、28、30、32および34は、多数の市販の誘導クックトップの主要構成部品よりなる。本発明に有用な、好適な誘導クックトップの一例として、CookTek Model CD−1800が挙げられるが、この他にも、市販の機器各種が使用可能である。
加熱デバイス20は、マイクロプロセッサ32に接続されるRFIDリーダ/ライタ接合具36を含む。この接続により、RS−232プロトコル通信が可能になるのが好ましい。好適な接合具36として、GemplusのGemWave(商標名)Medio SO13が挙げられる。この接合具は、RS−232、RS485、およびTTL交信プロトコルを有し、最大26kb/sで送信できる。さらに、RFIDアンテナ38は加熱デバイス20の一部を構成し、同軸ケーブル40を経由して接合具36に接続する。GemplusのModel1アンテナは、そのサイズが小型な事や、接地面を持たない事、リード/ライト幅が約2インチであることなどから、好適に用いられる。また、GemplusのModel Medio A−SAも良好に機能する。
また、加熱デバイス20は通常、長期間に渡って正確な時刻を維持することが可能なリアルタイム時計42を持つ。この時計は、マイクロプロセッサ対応で、好ましくは、誘導加熱デバイス20の電源プラグが抜かれた場合でも、延長されたしばらくの時間、動作可能なバックアップ電力供給装置を備える。対応可能な時計には、National Semiconductor Model MM58274CやDallas Semiconductor Model DS−1286などが含まれる。
また、加熱デバイス20は、マイクロプロセッサ32によってアクセス可能な追加メモリ装置44を持つことが好ましい。このメモリ装置44は、容易に書込みまたは上書き可能で、それにより、新しい種類の対象物が、事前にプログラムされていなくても、この加熱デバイス20を用いて加熱されるよう、ユーザがソフトウェアアルゴリズムを追加することができることが望ましい。好適なメモリユニットの一例として、MicronのCompactFlashカードなどのフラッシュカードが挙げられる。その他の例として、モデム接続を持ち、電話回線を通じて遠隔地からプログラミングを可能にする、EEPROM装置やフラッシュメモリ装置が挙げられる。
「シズルプレート」の形状に表される食器22の例には、通常、木材、プラスチック、またはセラミック材料で形成される基板48にセットされる金属製(例えば鋳鉄製)の平鍋46が含まれる。RFIDタグ50は、基板48に形成されたくぼみ内で食器22に動作可能に取り付けられ、接着剤51またはその他の適切な接着媒体によって固定される。好適なRFIDタグの一例として、GemplusのGemWave Ario 40−SL Stampが挙げられ、これは17x17x1.6mmの寸法を持ち、極端な温度、湿度、および圧力条件にも耐え得るよう設計されている。このタグは、メモリの0ページ、0ブロックに製造時に埋め込まれた8バイトコードを持ち、各ブロックが4ページ分のデータを持つブロックの、4ブロックに配備された2キロバイトのEEPROMメモリを持つ。8バイトの各ページは、リーダにより独立に書込みが可能である。その他の適切なRFIDタグとして、GemplusのArio 40−SLモジュールや、Gemplusの超小型Ario 40−SDMなどがある。
図示されるように、RFIDタグ50は、食器22の金属プレート46のように、電流が誘導される対象物の一部に直接熱接触する必要は無い。事実、ほとんどのRFIDタグの動作温度が制限されているので(Motorola IT−254Eタグは最大200°Cまでの連続動作に耐え、Gemplus Ario−40SLStampタグは、350°Fまでの耐久性を持つ)、タグは金属製加熱素子から、ある程度熱的に隔離されていることが好ましい。重要な点は、タグ50が対象物の個別情報と、その誘導加熱履歴を保有することである。またタグは、その情報を、情報に対する応答信号を発するRFIDリーダ/ライタに送信する。タグがリーダの磁場エネルギを受け取ると、IC内のプログラムされたメモリ情報をリーダに送信し、リーダはその信号を確認し、データを解読し、所望の出力装置に所望の形式でデータを送信する。このプログラムされたメモリ情報は、普通、独自に対象物を識別するデジタルコードを含有する。RFIDタグはRFIDリーダのアンテナから数インチ離れていても、リーダとの通信を行う。
図1に表される食器22は、随意のサーマルスイッチ52の使用を示している。このスイッチは必須ではないが、しばしば好適に利用される。サーマルスイッチの特定の設計および使用について、後ほど詳細に説明する。
以下、好適実施例における誘導加熱デバイス20およびシズルプレート食器22のハードウェア構造とソフトウェア調節を詳細に説明する。この説明は、もちろん、図2および図3に図示するその他の全ての種類の食器や、図4に表す加熱ペレットのような幅広い種類の誘導加熱可能な対象物に(所望の最終用途に基づき適切な変更を行うことで)等しく適用可能である。従って、この記載は広義に捉え、本発明の一つの可能な活用方法として考慮されるべきである。
ハードウェアの統合 − RFIDリーダ/ライタ
上述したように、RFIDリーダ/ライタ36は、誘導加熱機器20のマイクロプロセッサベースの調節回路に、動作可能なように接続される。食器22が加熱対象物であるとき、RFIDリーダ/ライタ36のアンテナ38は、食器22がRFIDリーダ/ライタ36から読取り/書込み可能な距離にあるよう配置される。1つの好適なアンテナ形状として、RFIDアンテナの平面らせん状アンテナコイルは、二次元的に、ワークコイル30の中央の開口部分に置かれる。図1に関して、検査ではRFIDアンテナは、誘導ワークコイル30の面とクックトップ支持面34の間に配置してもよく、クックトップ動作中に、RFIDアンテナに有害な電流が誘導されないことが示された。
アンテナの正確な配置とは関係なく、アンテナ38はワークコイル30の中央に置かれるのが好ましい。同一のワークコイル30の上で、数種類の対象物を均一に加熱するには、ワークコイル30の中央にそれぞれの品目を置くことが望ましい。また、単独のRFIDアンテナ38はできるだけ多くの誘導可能な異種対象物のうちの1つに配置されたタグ50に接続されるのが好ましい。
リーダ/ライタ36、アンテナ38、およびRFIDタグ50からなるRFIDリーダ/ライタおよびタグシステムは、少なくとも次の種類の情報を送信および受信する:1)対象物の種別または種類(以下、COBと呼ぶ);2)対象物の、加熱アルゴリズムの最新の既知のパワーステップ(以下、LKPS);および、3)加熱アルゴリズムの最新の既知のパワーステップの実行時刻(以下、t(LKPS)とする)。この情報は、加熱デバイス20上に食器22などの対象物が配置されると、RFIDタグ50により送信され、RFIDリーダ/ライタ36によって読み取られる。さらに、この情報(COBを除く)は、場合によっては他の情報とともに、食器22が加熱デバイス20により、選択された制御温度に達するまで間中、選択された時間間隔Δtbetween transmitごとにRFID50タグで書き換えされるのが好ましい。読み取り/書き込み動作に必要な時間は、Δttransmitで表される。GemplusのGemWave Medio(商標名) SO13リーダ/ライタやArio 40−SL読み取り/書き込みタグなどの読み取り/書き込みシステムを用いて、量産試作型のΔttransmitがおよそ150ミリ秒であることが発見された。
リーダ/ライタ36とタグ50との通信は、加熱機器20による磁場発生の中断の際に生じるのが好ましい。つまり、RFIDリーダ/ライタ36とタグ50との間の情報送信の直前に一次磁場の発生を中断し、RFID送信の中断後、一次磁場の発生が再開されるのが望ましい。この中断は、Gemplus Medio SO−13接合具にビルトインされた3つのポートの1つから発せられる5ボルトの出力信号を使って引き起こすことが可能である。あるいは、ほとんどのクックトップのマイクロプロセッサと、RFID接合具と該マイクロプロセッサとの間の利用可能な通信により、中断をマクロプロセッサ32を介して同期させてもよい。
例えば、通常動作中、CookTek Model C−1800クックトップのインバータは、最大出力パワーレベルが用いられていても、60回のパワー供給(ライン)サイクルのうち59サイクルにのみ「オン」となる(電流は切り替え素子を通してワークコイルに流れるため、負荷に転換されたエネルギを補充する)。通常動作時のより低い出力レベルでは、インバータでは59回より少ない「オン」サイクルが用いられる。
インバータの「オフ」時間中は、整流電流は、AC電源から切り替え素子を介してワークコイル30に供給されない。これらの「オフ」時間中は、発生する磁場の強度はゼロに近く、RFIDタグ50とリーダ/ライタ36との間の通信に干渉を生じない。従って、マクロプロセッサ32は、インバータの「オン」および「オフ」サイクルの回数とタイミングを調節することができ、RFIDリーダ/ライタ36は情報を送信し、RFIDタグ50からの情報を受信する時間を調節することができる。そのため、磁場の干渉が最小限のとき、インバータの「オフ」時間中にRFIDリーダ/ライタ36からRFIDタグ50への情報を、「通常動作」パワーレベルの効率サイクルを修正することなく、うまく読み取りおよび書き込みすることが可能である。
また、マイクロプロセッサ32のプログラミングは柔軟で容易であることにより、「通常動作」パワーレベルの効率サイクルは、選択された60サイクルあるいは別のインターバルの間、インバータを任意のサイクル数で「オフ」に保つよう、修正が可能である。これらの「オフ」サイクルは、ある所望のインターバルで定期的に起こるよう時間設定されてもよい。例えば、以下、本明細書において、「送信開始間の経過時間」、あるいはΔtbetween transmitと称する、連続したインターバルで、マイクロプロセッサは、切り替え用のトランジスタを通ってワークコイル30に流れる電流が、Δttransmit時間の間、確実に中断させることができる。この例において、インバータの「オン」時間の実現可能な最大有効パーセンテージは{(Δtbetween transmit−Δttransmit)/(Δtbetween trasmit )}である。なお、Δttransmitは一定であるため、Δtbetween transmitは送信終了までの所要時間でもある。選択された周期性に関わらず、RFIDリーダ/ライタ/タグシステム36、38、50の送信/受信周期を、ワークコイル30のゼロに近い磁場発生時間と同期させることで、十分干渉の無い送信/受信周期が得られる。
RFIDリーダ/ライタ36は、誘導クックトップ(普通20−60kHz)の出力周波数と大きく異なる出力周波数(125kHz、13.56MHz、またはその他の周波数)を有するように選択してもよく、接続するアンテナ38は、RFIDタグからのデータを、これらのインバータ「オフ」時間中に確実に送信および受信を行う。また、磁気誘導クックトップによって作られた磁場は十分低いワット密度なので、リーダ/ライタ36およびタグ50のアンテナは、インバータオン時間中に前記磁場に晒されることで有害な電流を発生することはない。
ソフトウェア統合
ソフトウェア統合の主な目的は、磁気誘導加熱デバイス20がそれに従うソフトウェアアルゴリズムを実行し、与えられた温度から所望の制御温度までの加熱サイクルを開始し、不定期にわたってその温度で維持するように対象物を加熱させることである。ソフトウェア統合とは、好ましくはソフトウエアアルゴリズムに、以下の3つの情報源を用いて、加熱の開始時に存在する具体的な開始時条件に予めプログラムされた加熱アルゴリズムを適応させる事実をいう。3つの情報源とは、1)RFIDタグから回収した情報、2)電流、電圧のような回路パラメータをモニタする、デバイス20の回路センサからの情報、3)マイクロプロセッサ32にアクセス可能なメモリ装置に記憶された情報である。
ソフトウェアアルゴリズムの別の目的は、各々異なる制御温度および加熱要件を有する多くの異なる種類の対象物を同一のデバイス20を用いて温度制御することである。これは、個々の対象物のRFIDタグ50が対象物の識別情報を記憶し、RFIDリーダ/ライタ36が識別情報を読み取り、このソフトウェアアルゴリズムが該情報を使用し、特定の種類の対象物用に設計された適切な予めプログラムされた加熱アルゴリズムにアクセスして、該アルゴリズムを修正することにより容易に達成される。
要するに、デバイス20のマイクロプロセッサ32は、特定のRFIDタグの識別情報に基づき、多くの予めプログラムされた加熱アルゴリズムの1つにアクセスするオーバーライディングソフトウェアを有する。予めプログラムされた加熱アルゴリズム(以下、本明細書において、対象物の特定の種類に対する加熱アルゴリズム、またはHA(COB)と呼ぶ)は、データ、必要な変数を計算する式、特定の種類の対象物(COB)の加熱および温度制御を行うためにクックトップに使用される、記憶装置に記憶された命令の具体的なセットである。HA(COB)の基本タスクは、以下のタスクを実行することである。
タスク1:対象物の現在の温度の推定、EPT
タスク2:EPTの計算された値を用いて、具体的な経過時間に関して、補正されたパワーレベルを用いて対象物の加熱を開始し(適正な補正されたパワーレベルで開始し、パワーレベルでの適正な経過時間実行する)、対象物をそのEPTから所望される制御温度にもたらし、その温度で維持する。
タスク3:対象物に取り付けられたRFIDタグ50を、対象物の、加熱アルゴリズムの最新の既知のパワーレベルLKPSおよび加熱アルゴリズムのこのステップの適用時刻t(LKPS)および所望の制御温度に到達するまでの全ての時間間隔Δtbetween transmitを用いて更新する。
これらの基本タスクを達成するため、以下に示す方法でHA(COB)を作成し、実行してもよい。実施例の目的のため、デバイス20を用いて、図1に示すシズルプラター(大皿)を適切に加熱するために必要とされるソフトウェアを以下に記載する。ここで鋳鉄製の平鍋46の食品接触面の所望の制御温度は、250°F±20°Fである。
加熱アルゴリズム
タスク1および2を達成するため、理想動作条件下での、対象物の温度制御に必要な固定記憶データは、最初に収集される。このデータは、理想動作条件で収集した加熱情報および冷却情報のいずれをも含む。固定記憶データは、定期的に収集されないが、HA(シズルプレート)に対応する記憶装置の位置に記憶されるか、または容易に利用できるようにされている。固定記憶データは、誘導加熱デバイスの一部をなす記憶デバイス(図1の追加メモリデバイス44のような)に記憶されることが好ましいが、この情報をRFIDタグのEEPROMメモリに記憶することもできる。この場合において、この固定記憶データに対応するEEPROMメモリの位置は、RFIDタグが供用に置かれた後、書き換えする必要はない。固定記憶データの物理的位置とは関係なく、データは加熱動作の実行前及び実行中にマイクロプロセッサ32が利用可能でなければならない。
その後理想動作条件がほぼ生じないことが明らかになった場合、加熱アルゴリズム内で使用される変更用の式および命令を作成して、システムを実際の動作条件下で動作できるようにする。最後に、加熱アルゴリズム内で使用される式および命令に関して、RFIDリーダ/ライタ36およびクックトップ回路センサにより情報が定期的に収集される。この収集された情報は、一時記憶メモリに記憶され、加熱動作を通して定期的に更新される。
得られた変更用の命令、式、記憶された固定記憶情報、一時記憶情報のセットは、統合されたマイクロプロセッサ32に使用されるようにプログラムされたビルディングブロックを含む。実際のソフトウェアアルゴリズムおよびHA(シズルプレート)アルゴリズムは行ごと(line−by−line)に記載され、これらビルディングブロックは以下に記載される。
ビルディングブロック1:理想条件下での固定記憶データ
シズルプレートに関する理想動作条件は、以下のように仮定される。
1)シズルプレートは、室温未満の初期プレート温度からは決して加熱されない。
2)シズルプレートは、その上面に食品が存在しない状態で常に加熱される。
3)シズルプレートは、ピーク効率で磁気的に結合するように、デバイス20上に配置される。
4)シズルプレートは、常に所望される制御温度に到達した場合にのみクックトップから取り除かれる。
これらの制御された理想条件により、代表的なシズルプレートは、代表的な磁気誘導クックトップ上で加熱される。シズルプレートに取り付けられた熱電対およびその測定は、クックトップのマイクロプロセッサによりフィードバックとして使用され、対象物を所望の期間で、所望の温度まで加熱する。同じフィードバックは、平衡が存在し、必要とされるクックトップの昇温動作の明確なパターンが発生するまでの期間、所望の制御温度を維持するために使用される。クックトップは、規定内での加熱および昇温動作中、シズルプレートをその制御温度まで加熱し、その温度を維持しつつ、全ての有意な対象物温度およびクックトップ回路パラメータに関する測定値が得られる。
以下の情報は、収集され、HA(シズルプレート)内で使用されるクックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な固定メモリ(記憶装置)に記憶される。
表 1
情報 識別コード
1)RFIDタグから、またはタグへの読み取り Δtbetween transmit
または書き込みの開始の間の期間
2)理想パワーレベル1 IPL1
(インバータ「オン」時間93%)
コマンド 「オン」サイクル111回、「オフ」
サイクル9回の繰り返し
3)理想パワーレベル2 IPL2
(インバータ「オン」時間83%)
コマンド 「オン」サイクル100回、「オフ」
サイクル20回の繰り返し
4)理想パワーレベル3 IPL3
(インバータ「オン」時間74%)
コマンド 「オン」サイクル89回、「オフ」
サイクル31回の繰り返し
5)理想パワーレベル4 IPL4
(インバータ「オン」時間65%)
コマンド 「オン」サイクル78回、「オフ」
サイクル42回の繰り返し
6)理想パワーレベル5 IPL5
(インバータ「オン」時間55%)
コマンド 「オン」サイクル66回、「オフ」
サイクル54回の繰り返し
7)予想される動作時の最低温度 T(0)
8)理想パワーステップ1実行後の温度 T(1)
9)理想パワーステップ2実行後の温度 T(2)
10)理想パワーステップ3実行後の温度 T(3)
11)理想パワーステップ4実行後の温度 T(4)
12)理想パワーステップ5実行後の温度 T(5)
13)理想パワーステップ6実行後の温度 T(6)
14)理想パワーステップ7実行後の温度 T(7)
15)理想パワーステップ8実行後の温度 T(8)
16)理想パワーステップ9実行後の温度 T(9)
17)制御温度(250°F) T(10)
18)線形冷却速度1(T(10)→T(6)) CR1
19)線形冷却速度2(T(6)→T(2)) CR2
20)線形冷却速度3(T(2)→T(0)) CR3
21)インバータ「オン」時間中に、負荷が理想 Itransistor max ideal
的に接続されたクックトップの切り替え用トラン
ジスタを通過して流れる電流の強度
22)最大遅延時間 MXDT
加熱プロセス用の、Δtbetween transmitが効果的な時間軸は、顧客の要求に応じて選択される。その時間軸は、顧客が、クックトップ上に食品を載置した後、シズルプレートが室温から25秒以内にその上部の食品接触面の温度が250°F±25°Fまで加熱されること要求していると想定している。計算および実験を通して、CookTek Model CD−1800クックトップのパワー調節方法を使用した5.0kW誘導クックトップが、このタスクを実行することができると判断した。なお、Δtbetween transmitの値は、温度センサを使用しないこの好ましい制御方法に関して、与えられた温度制御動作の確度および精度を決定する。より小さい効果的な加熱の時間軸を選択すると、制御温度はより正確になり、該制御温度に対する温度のばらつきはより小さくなる。しかし、より小さなタ時間軸を選択すると、交換することが必要となるまでにRFIDタグが耐え得る加熱サイクルの完了回数が少なくなる。通常のRFIDタグは故障するまでに少なくとも100,000回読み取り/書き込み動作を行うように設計されている。
想定された顧客要件と、確度、精度およびシステム寿命間での選択されたバランスに基づき、シズルプレート用のΔtbetween transmitは、2.0秒に選択される。この値は、クックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な固定メモリに記憶され、HA(シズルプレート)内で使用される。
上部の食品接触面が均一に温度250°Fになるようにクックトップを誘導加熱する最も単純な方法は、全加熱期間にわたって、クックトップから全ての利用可能な結合されたパワーを適用することである。しかし、シズルプレートを含む多くの対象物に関して、対象物自体の最終的な熱伝導度と結びつく表皮効果は、食品接触面および誘導ワークコイルに最も近い面の間での温度平衡に遅れを生じさせる。そのため、この場合において、著しい行過ぎを生じることなく、またはワークコイルに最も近い面の温度を250°Fよりもはるかに高い温度に到達させることなしに、加熱サイクルの終了時に、均一な食品接触面の温度250°Fを達成する最良の方法は、食品接触面の温度の上昇に応じて、シズルプレートに適用するパワーレベルをステップダウンすることである。
図5は、25秒以内で食品接触面の温度を均一に250°Fにするために、室温のシズルプレートに適用される理想パワーレベルの所望のシーケンスを図示している。1つの時間間隔Δtbeteween transmit に等しい時間単位における個々の理想パワーレベルの適用を、以下、本明細書において、理想パワーステップと呼ぶ。本実施例では、シズルプレートを室温から均一に表面温度250°Fにするために、10ステップの理想パワーステップが存在する。なお、シズルプレートの食品接触面の平均温度は、理想パワーステップ10の終了時にのみ250°Fに到達するが、その後上昇し続けてもよい。表2は、図5に示す理想パワーステップのシーケンスのリストである。この理想パワーステップのシーケンスは、個々の理想パワーステップ内で理想パワーステップが補正されたパワーレベルに置換される場合を除いて、シズルプレートの加熱動作時にクックトップの動作を命令するための青写真として使用される。
表 2
ステップ番号 クックトップへのコマンド
理想パワーステップ1 IPL1を2秒間適用*
理想パワーステップ2 IPL1を2秒間適用*
理想パワーステップ3 IPL1を2秒間適用*
理想パワーステップ4 IPL1を2秒間適用*
理想パワーステップ5 IPL2を2秒間適用*
理想パワーステップ6 IPL2を2秒間適用*
理想パワーステップ7 IPL3を2秒間適用*
理想パワーステップ8 IPL3を2秒間適用*
理想パワーステップ9 IPL4を2秒間適用*
理想パワーステップ10 IPL4を2秒間適用*
期間MXDT クックトップを待機モードにし、インピーダン
ス限界内の負荷をチェックするため試験パルス
を1サイクル実施**
理想パワーステップ11 IPL5を2秒間適用**
期間(0.50)(MXDT) クックトップを待機モードにし、インピーダン
ス限界内の負荷をチェックするため試験パルス
を1サイクル実施**
理想パワーステップ11 IPL5を2秒間適用**
期間(0.50)(MXDT) クックトップを待機モードにし、インピーダン
ス限界内の負荷をチェックするため試験パルス
を1サイクル実施**
先行する2ステップを不定期繰り返す**
* 各理想パワーステップの最後の0.15秒間、RFIDリーダ/ライタはRFIDタグと通信する。
**LKPS値は10以上の数を割り当てられることはない。しかし、実際の電力ステップ11の実際の完了時刻は、t(LKPS)の更新に用いられる。
理想パワーステップのシーケンスにおける各理想パワーレベルの強度は、対象物および誘導クックトップのワークコイル間での所望(理想)のパワー結合効率に基づく、すなわちワークコイル上の中心に配置されるシズルプレートの鋳鉄部分、ワークコイル上方の標準的な高さにあるシズルプレートの鋳鉄部分、および標準として選択される値である、商業用パワー供給の線間電圧に基づくため、“理想”である。CookTek Model CD−1800クックトップ、またはその5kW相手側部品のパワーレベルは、60回のラインサイクルのうち59回が「オン」サイクルであってもよく、ワークコイル上の中心に配置されていないシズルプレートに関して、シズルプレートに接続する実際のパワーは、60回の利用可能なサイクルのうち、40サイクルのみ「オン」する同一のクックトップの理想カップリング効率を有するシズルプレートよりも少なくてもよい。そのように、“パワーレベル”と負荷(シズルプレート)に接続する実際のパワーの間でなされた区別は重要である。したがって、クックトップのパワーアウトプットが、インバータの「オン」時間のパーセントで調節される本実施例において、“パワーレベル”は、以下、本明細書において、インバータの「オン」時間のパーセントで表される。与えられた“パワーレベル”に対するシズルプレートに接続する実際のパワーはlまたは複数の種々のクックトップ回路パラメータを測定することで推定することができる(以下、本明細書において、実際のパワーは、これで表す)。
理想パワーステップのこのシーケンスを決定するための最終的なモデリング時に使用される理想パワーレベルの最大値(最大パワーレベル1、以下、本明細書において、IPL1と呼ぶ)は、理想条件下での加熱アルゴリズムに利用可能な最大値である。したがって、インバータの「オン」時間の有効パーセントが、(Δtbetween transmit−Δttransmit/Δtbetween transmit)のパワーレベルである。続いて適用される、より低い理想パワーレベル(理想パワーレベル2(IPL2)、理想パワーレベル3(IPL3)、理想パワーレベル4(IPL4)、理想パワーレベル5(IPL5))もまた、インバータ「オン」時間のパーセントで表される。シズルプレートの実施例のこれらのパーセントは、本明細書において後で記載する。
図5は、またシズルプレートを250°Fに到達させ、不定期にわたってその温度(20°F以内)で保持するために適用される理想パワーステップの第1のシーケンスを示している。理想パワーステップ11では、処理待ちの対象物に対して、環境損失に打ち勝つのに十分なエネルギーを1つの時間間隔Δtbetween transmitに印加する。シズルプレートに関して、理想パワーステップ11は、55%インバータ「オン」時間の理想パワーレベルで、1つの時間間隔Δtbetween transmitに適用される。なお、理想パワーステップ10の終了後、tを更新するために、RFIDリーダ/ライタおよびRFIDタグ間で実際のLKPS値ではない送信(LKPS)も実行される。そのようにして、理想パワーステップ11実行時、LKPSの値は10のままであるが、t(10)の値は最新の理想パワーステップ11の終了時を反映するために更新される。
理想パワーステップ11は、対象物がクックトップから取り除かれるまで不定期繰り返される。しかし、理想パワーステップ11は、必ずしもステップの適用間の時間と等間隔で繰り返されない。理想パワーステップ11の連続した実行間の時限は、以下、本明細書において遅延時間またはDTと呼ぶ。遅延時間は、変化してもよいが、遅延時間の最大値(以下、本明細書において、MXDTと呼ぶ)は決定され、固定メモリに記憶される。本実施例のシズルプレートにおいて、MXDTは2分間であると決定される。シズルプレートにおいて、理想パワーステップ10の終了後、理想パワーステップ11は、初めにMXDTの遅延時間適用される。その後、理想パワーステップ11は、相等しい連続する遅延時間(50% MXDT)または1分間適用される。
室温から平均表面温度250°F±20°Fまで上昇させ、その温度を維持するために、理想条件下でシズルプレートに適用した理想パワーステップの上記のシーケンスは、以下に要約される。
理想パワーステップ1を、IPL1で適用した。理想パワーステップ1の際、シズルプレートの食品接触面の平均温度は、室温(T(0)と表す)から、T1=100°Fまで上昇した。理想パワーステップ2をその後直ちにIPL1で適用した。パワーステップ2の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(1)=100°FからT(2)=130°Fまで上昇した。理想パワーステップ3をその後直ちにIPL1で実行した。理想パワーステップ3の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(2)=130°Fから温度T(3)=160°Fまで上昇した。理想パワーステップ4をその後直ちにIPL1で実行した。理想パワーステップ4の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(3)=160°Fから温度T(4)=190°Fまで上昇した。理想パワーステップ5をその後直ちにIPL2で実行した。理想パワーステップ5の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(4)=190°Fから温度T(5)=210°Fまで上昇した。理想パワーステップ6をその後直ちにIPL2で適用した。理想パワーステップ6の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(5)=210°FからT(6)=224°Fまで上昇した。理想パワーステップ7をその後直ちにIPL3で適用した。理想パワーステップ7の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(6)=224°FからT(7)=232°Fまで上昇した。理想パワーステップ8をその後直ちにIPL3で適用した。理想パワーステップ8の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(7)=232°FからT(8)=240°Fまで上昇した。理想パワーステップ9をその後直ちにIPL4で適用した。理想パワーステップ9の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(8)=240°FからT(9)=246°Fまで上昇した。理想パワーステップ10をその後直ちにIPL4で実行した。理想パワーステップ10の際、シズルプレートの表面温度は、温度T(9)=246°FからT(10)=250°Fまで上昇した。
この時点で、期間MXDTにおける適切な負荷をサーチするために磁場の短いサイクルの負荷試験パルスを実施する以外は、インバーターは「オフ」の状態で維持される。クックトップの上部への適切な負荷をサーチするために使用されるこれらの短いサイクル(通常利用可能な60サイクル当たり1回)の負荷試験パルスは、動作の待機モードに実施され、大半のクックトップの標準動作手順である。MXDTのうちの約1分間で、シズルプレートの平均表面温度は、255°Fまで漸増し、シズルプレートの鋳鉄壁面の内側の温度と平衡になる。MXDT後、理想パワーステップ11の第1のシーケンスが、その後直ちにIPL5で適用される。理想パワーステップ11の際、シズルプレートの表面温度は、約245°Fから255°Fまで上昇する。理想パワーステップ11の最初の実行後直ちに、理想パワーステップが再度適用される(0.5)(MXDT)のDTまでの間、インバータは再び「オフ」の状態に維持される。その後、シズルプレートがクックトップ上に存在する限り、(0.5)(MXDT)後に理想パワーステップ11を適用した。シズルプレートを取り外した場合、クックトップは、周期的な低負荷サイクル試験パルスを生じる待機モードに戻される。ここで、待機モードを脱し、別の加熱モードが開始されるまで、好適な負荷インピーダンスおよび好適なRFIDタグを有する対象物を待つ。
図5に示すように、RFIDリーダ/ライタと、対象物に取り付けられたRFIDタグ間での読み取り・書き込み送信は、時間間隔ΔTtransmitの間に生じ、時間間隔ΔTtransmitは個々の時間間隔Δtbetween transmit内の、終了時に生じる。さらに、Δtbetween transmitに等しい期間は、各理想パワーステップの全期間を構成する。IPL2、IPL3、IPL4またはIPL5の実行によるインバータの「オン」サイクルの回数の減少は、既存のインバータの「オフ」期間Δttransmitを減少させず、さらなる「オフ」期間を追加するのみである。
上記の理想パワーステップのシーケンスは、理想パワーレベルが、パワーレベルの補正により各理想パワーステップ内で置換された場合を除いて、シズルプレートの加熱動作時にクックトップの動作を開始するための青写真として使用される。しかし、適切な補正されたパワーレベルを計算するため、理想パワーレベルは、計算用に固定メモリに記憶される。
シズルプレートの本実施例に関して、理想動作条件下で使用される最高値IPL1から最低値IPL5までの5つの理想パワーレベルが存在する。IPL1は、インバータの「オン」時間の有効パーセントが{(Δtbetween transmit−Δttransmit/Δtbetween transmit)}のパワーレベルであり、一方シズルプレートに磁気的に接続される実際のパワーは、上記の要因に依存する。シズルプレートの本実施例において、Δtbetween transmitは2.0秒であり、Δttransmitは0.150秒である。そのため、IPL1におけるインバータの「オン」時間の有効パーセントは、93%である。IPL1を実行するため、クックトップのマイクロプロセッサ(またはRFID接合部のパワーポート)は、インバータに対して、120サイクル中111サイクルで「オン」状態(電流が切り替え用のトランジスタを介してワークコイルに流れる)に保持し、残りの9サイクルで「オフ」の状態を保持するようにコマンドを出す。これら9サイクルの際に、RFIDシステムの送信および受信動作が行われる。
IPL2は、インバータ「オン」時間の有効パーセント83%を有するパワーレベルである。そのため、IPL2を実行するため、クックトップのマイクロプロセッサ(またはRFID接合具のパワーポート)は、インバータに対して、120サイクル中100サイクルで「オン」状態(電流が切り替え用のトランジスタを介してワークコイルに流れる)に保持し、残りの20サイクルで「オフ」の状態を保持するようにコマンドを出す。これら20サイクル中の9サイクルの際に、RFIDシステムの送信および受信動作が行われる。
IPL3は、インバータ「オン」時間の有効パーセント74%を有するパワーレベルである。そのため、IPL3を実行するため、クックトップのマイクロプロセッサ(またはRFID接合具のパワーポート)は、インバータに対して、120サイクル中89サイクルで「オン」状態(電流が切り替え用のトランジスタを介してワークコイルに流れる)に保持し、残りの31サイクルで「オフ」の状態を保持するようにコマンドを出す。これら31サイクル中の9サイクルの際に、RFIDシステムの送信および受信動作が行われる。
IPL4は、インバータ「オン」時間の有効パーセント65%を有するパワーレベルである。そのため、IPL4を実行するため、クックトップのマイクロプロセッサ(またはRFID接合具のパワーポート)は、インバータに対して、120サイクル中78サイクルで「オン」状態(電流が切り替え用のトランジスタを介してワークコイルに流れる)に保持し、残りの42サイクルで「オフ」の状態を保持するようにコマンドを出す。これら42サイクル中の9サイクルの際に、RFIDシステムの送信および受信動作が行われる。
IPL5は、インバータ「オン」時間の有効パーセント55%を有するパワーレベルである。そのため、IPL5を実行するため、クックトップのマイクロプロセッサ(またはRFID接合具のパワーポート)は、インバータに対して、120サイクル中66サイクルで「オン」状態(電流が切り替え用のトランジスタを介してワークコイルに流れる)に保持し、残りの54サイクルで「オフ」の状態を保持するようにコマンドを出す。これら54サイクル中の9サイクルの際に、RFIDシステムの送信および受信動作が行われる。
式および命令の変更を実施し、HA(シズルプレート)に非理想パワー結合を補償させるため、理想結合条件下でシズルプレートに磁気的に結合する実際のパワーを表わす、クックトップの回路のパラメータの代表値を固定メモリに記憶する。このメモリ項目における好ましい記憶位置は、RFIDタグであるが、クックトップのマイクロプロセッサのメモリまたは追加のメモリデバイスを使用してもよい。
IPL1および理想条件下でシズルプレートに結合するパワーの回路パラメータの代表値は、多くの可能性(負荷が接続され、インバータ「オン」時におけるクックトップの切り替え用トランジスタを介して流れる電流の強度(以下、本明細書において、Itransistor idealと呼ぶ。)、負荷が接続され、インバータ「オン」時における共振電流の強度(以下、本明細書において、Iresonantと呼ぶ。)、負荷が接続された、切り替え用トランジスタに商業用パワー供給から流れる整流線電流の強度(以下、本明細書において、Ilineと呼ぶ。)、またはその他)から選択してもよい。IPL1のクックトップ回路パラメータの代表値は、Itransistor max idealと呼ばれる。しかし、IPL1での結合されたパワーの指標をなす他のいずれかのクックトップパラメータも本発明に十分であると理解される。そのため、Itransistor max idealの値は、その一次側をインバータの平均的な「オン」サイクル時に切り替え用のトランジスタの1つを通過する電流が流れ、その二次側に誘導された電流が流れる変圧器により測定してもよい。この誘導された電流は、その後整流され、クックトップのマイクロプロセッサ制御ユニットに供給される。IPL1および理想条件下で、シズルプレートに結合されたパワーに対応する、この誘導され、整流された二次電流の強度は、Itransistor max idealと呼び、表1中に示された固定メモリの位置に記憶される。
図5に関して、時間に対するシズルプレートの表面に接触する食品の平均温度は、理想パワーステップのシーケンスを表すグラフ上に外挿される。各理想パワーステップの終了時、シズルプレートの表面に接触する食品の平均温度を測定し、固定メモリに記憶した。通常動作時の最低温度に対応する値T(0)は、シズルプレートの事例においては、室温72°Fである。理想パワーステップ1後の温度T(1)は、100°Fであり、理想パワーステップ2後の温度T(2)は130°Fであり、理想パワーステップ3後の温度T(3)は、160°Fであり、理想パワーステップ4後の温度は190°Fであり、理想パワーステップ5後の温度は、210°Fであり、理想パワーステップ6後の温度T(6)は、224°Fであり、理想パワーステップ7後の温度T(7)は、232°Fであり、理想パワーステップ8後の温度T(8)は、240°Fであり、理想パワーステップ9後の温度T(9)は、246°Fであり、理想パワーステップ10後の温度T(10)は、所望の制御温度250°Fである。
MXDTと呼ばれる、同一のパワーの供給の間の最大遅れ時間は、理想パワーステップ10の終わりと理想パワーステップ11の始めとの間の時間である。シズルプレートを例に取れば、MXDTは120秒に等しい。
シズルプレートの現在の温度を評価するため、理想条件下でのシズルプレートの冷却挙動を測定した。得られた温度/時間曲線は、後に変更ステップで使用される。図6は、250°Fまでうまくチャージした後、クックトップから取り外し、理想条件下で冷却させた平均的なシズルプレートの温度/時間特性を示すグラフである。このグラフにプロットされたデータは、単に食品接触面上の数ヵ所に熱電対を取り付けたシズルプレートを用いて、所望の制御温度まで加熱し、理想条件で冷却させて得た。シズルプレートに関する理想条件は、通常の動作時に最も一般的に生じる。本実施例において、最初の数分間は食品を載せず、次の20分間は食品を載置を減少させて(decreasing)、その後の40分間は、シズルプレートの食品接触面の温度が再度室温になるまで食品を載せずにおく。シズルプレートは、表面積が大きく、伝熱性が高く、放射率が高いため、冷却時にその温度/時間特性に実質的に影響を与えることなしに、外側の食品積載量は大きく変化してもよい。
データを得て、プロットした後、シズルプレートを温度T(10)から温度T(9)、T(8)、T(0)まで冷却するのに要した時間を記録した。これらの時間を図6に示した。次に、冷却曲線を、群T(0)からT(9)の中の温度で実際の冷却曲線を交差する3本の線によりモデル化した。本実施例において、その傾斜が冷却速度1(CR1 )と呼ばれる第1の線形セグメントは、T(10)およびT(6)で冷却曲線を交差する。その傾斜がCR2 と呼ばれる第2の線形セグメントは、T(6)およびT(2)で冷却曲線を交差する。最後に、その傾斜がCR3 と呼ばれる第3の線形セグメントは、T(2)およびT(0)で冷却曲線を交差する。
モデル化された冷却曲線がより現実的なものであれば、シズルプレートの現在の温度EPTがより正確に推定され、評価される。さらに、冷却時の理想熱負荷からの偏差がより大きくなると、推定されるEPTの正確さがより低くなる。理解されるように、シズルプレートのEPTを決定するよう設計された提案する変更ステップは、非常に保守的である。
ビルディングブロック2:HA(シズルプレート)の非理想条件下で動作させる“変更ステップ”
既知のシズルプレートが、上記の理想条件下でほぼ動作しない限りにおいて、理想アルゴリズム内で使用される、変更ステップと呼ばれる式および命令は、開始条件または作業条件に関係無く、各シズルプレートの加熱動作が、25秒間以内のクックプレートの加熱で到達目標温度250°F±20°Fを達成するように設計されている。日々の動作において、無数の非理想条件に遭遇する可能性がある。しかし、何らかの系において、加熱動作の結果に最も影響をおよぼす非理想条件は通常特定することができる。シズルプレートの実施例において、変更ステップは、以下の2つの非理想条件の補正を試みるように準備されている。
1)クックトップおよびシズルプレート間での非理想パワー接続。
2)室温とは異なる温度でのシズルプレートの加熱動作の開始。
非理想パワー結合を補償するため、IPL1および理想条件下でシズルプレートに磁気的に結合する実際のパワーを代表するクックトップ回路パラメータを固定メモリに記憶した。この回路パラメータは、理想条件下での試験により前もって決定したItransistor max idealである。
クックトップの切り替え用トランジスタを通過して流れる電流の強度を代表する他の値を、各シズルプレートの加熱動作の開始時に測定し、一時記憶として記憶した。この値は、以下、本明細書において、Itransistor max actual と呼ぶ。Itransistor max actual は、クックトップの各待機モードの終了時の試験パルス送信時および結果的に個々の加熱動作の開始時に測定される点以外は、Itransistor max idealと同一の方法で測定される。
各加熱動作の開始時とは、予め待機モード(適切なインピーダンス負荷を探すため磁場の試験パルスが送信されている。)の状態にあったクックトップに、所定の感知限界以内のItransistor max actual 値を生じる負荷インピーダンスを有するだけではなく、クックトップの調節回路に組み込まれたRFIDリーダに適切な識別信号を送信するRFIDタグを持った対象物を載置することを意味する。対象物からの適切な負荷インピーダンスおよび適切なRFID識別信号は、いずれもクックトップに感知され、対象物の誘導加熱を開始する。与えられたシズルプレートは、温度が250°Fに到達するまでに多数回クックプレートから取り外し、または交換してもよく、シズルプレートを交換する度にItransistor max actual の新たな値が、メモリに記憶される。
クックトップのマイクロプロセッサに利用可能なこのItransistor max actual 値を用いて、理想パワーレベルをベースラインとして使用する、補正されたパワーレベルのセットを、加熱動作の非常に初期の段階にリアルタイムで計算した。シズルプレートの本実施例において、5つの補正されたパワーレベル;補正されたパワーレベル1(CPL1)、補正されたパワーレベル2(CPL2)、補正されたパワーレベル3(CPL3)、補正されたパワーレベル4(CPL4)、補正されたパワーレベル5(CPL5)がリアルタイムで計算された。以下の表3は、各補正された出力レベルに関するインバータ「オン」時間のパーセントを計算するために使用した式を示している。
表 3
補正された インバータ「オン」時間のパーセントで
パワーレベル 表現されるパワーレベルの式
CPL1 CPL1={(Δtbetween transmit−Δttransmit)}
/(Δtbetween transmit)=93%
CPL2 CPL2=(IPL2)×[(Itransistor max ideal2
/(Itransistor max actual2
CPL3 CPL3=(IPL3)×[(Itransistor max ideal2
/(Itransistor max actual2
CPL4 CPL4=(IPL4)×[(Itransistor max ideal2
/(Itransistor max actual2
CPL5 CPL5=(IPL5)×[(Itransistor max ideal2
/(Itransistor max actual2
全ての利用可能な、結合されたパワーが、加熱動作を開始することが望ましいため、CPL1はIPL1に等しい。IPL1を補正するためのいずれの式も、決して、インバータの「オン」時間93%を用いることで利用可能なパワー以上の結合されたパワーを与えない。CPL1はIPL1に等しい一方で、残りの各CPLは、それぞれのIPLよりも大きい「オン」時間パーセントで補正してもよく、またはより小さい「オン」時間パーセントで補正してもよい。
Δtbetween transmit当たりの「オン」サイクルの回数は、上記した方法でその後計算される。一度計算が行われると、クックトップの個々のパワーレベルを実行するためのパワーレベル値および命令は、一時記憶メモリに記憶される。
各加熱動作の開始時にCPL1からCPL5までの値が計算されると、これらの値は一時記憶メモリに記憶され、それらは以下、本明細書において、実際のパワーステップと呼ぶ、パワーステップの実際のシーケンスを実行するために使用される。実際のパワーステップのシーケンスを以下の表4に示した。
表 4
ステップ番号 クックトップへのコマンド
実際のパワーステップ1 2秒間CPL1を適用*
実際のパワーステップ2 2秒間CPL1を適用*
実際のパワーステップ3 2秒間CPL1を適用*
実際のパワーステップ4 2秒間CPL1を適用*
実際のパワーステップ5 2秒間CPL2を適用*
実際のパワーステップ6 2秒間CPL2を適用*
実際のパワーステップ7 2秒間CPL3を適用*
実際のパワーステップ8 2秒間CPL3を適用*
実際のパワーステップ9 2秒間CPL4を適用*
実際のパワーステップ10 2秒間CPL4を適用*
期間MXDT クックトップに待機モードを指令。待機モードでは、
インピーダンス限界内の負荷をチェックするため
試験パルスを1サイクル送信する**。
実際のパワーステップ11 2秒間CPL5を適用**
期間(0.50)(MXDT) クックトップに待機モードを指令。待機モードでは、
インピーダンス限界内の負荷をチェックするため
試験パルスを1サイクル送信する**。
実際のパワーステップ12 2秒間CPL5を適用**
先の2つのステップを不定期繰り返す。
*各実際のパワーステップの最後の0.15秒間、RFIDリーダ/ライタはRFIDタグと連絡する。
**LKPSの値は、決して10以上の数を割り当てられない。しかし、各実際のパワーステップ11の実際の終了時刻は、t(LKPS)の更新に使用される。
したがって、IPLの使用を除く理想パワーステップの全ての特徴(パワーステップの継続期間、パワーステップの数、遅れ時間等)は守られている。IPLの代わりにCPLが挿入された理想パワーステップのシーケンスを実行する上での目標は、理想パワー結合を除いた他の全ての理想動作条件下で、実際のパワーシーケンスを実行した際に、図5に重ね合わせて示したのとほぼ同一の温度/時間曲線を保証することである。別の理想動作条件下で適用された各実際のパワーステップの終了時に到達した実際の温度は、より低いパワー結合効率に対してIPL1を補正できないため、T(1)からT(10)までに等しくないかもしれないが、各々到達する温度は、決してより高い温度にはならないが、非常に近い値となる。
上記概略を示した手順は、この要因によりItransistor max actual もまたItransistor max idealと異なるので、商業用パワー供給の非理想線電圧をも補正する。
加熱開始時の実際の温度にかかわらず、HA(シズルプレート)が、シズルプレートを所望の制御温度に到達できるためには、まず最初に現在の温度を評価し、その後クックトップは適切な実際のパワーステップで実際のパワーステップのシーケンスを開始しなければならない。また、シズルプレートは、決して室温未満に冷却されないと仮定される。シズルプレートをクックトップ上に載置した際、シズルプレートが室温未満である場合、HA(シズルプレート)は、シズルプレートを所望の250°F未満の温度に到達させる。これは安全な結論である。また、シズルプレートは、本発明のクックトップ以外の熱源(その上部表面に載置された食品以外のもの)を決して対象としないと仮定される。
実際のパワーステップ1からステップ10の終了後に達成されると仮定された温度T(1)からT(10)は、理想冷却線上の様々な位置で図6に示されたものと同一の温度である。冷却曲線上で、これらの温度T(0)〜T(10)の各々が対応するものは、完全に加熱されたシズルプレートをそれぞれの温度に冷やすために必要とされる秒単位の時間である。EPTを決定するように設計された加熱アルゴリズムHA(シズルプレート)のこの部分の第1のステップは、シズルプレートをT(10)(実際のパワーステップ11後になることが仮定される同一の温度)からT(LKPS)のうちの与えられた温度まで冷却するのに必要な秒数に対応するnと呼ばれる値を一時記憶位置に割り当てることである。
以下の表5は、”n”を値に割り当てる手段を記述している。シズルプレートがクックトップ上に置かれ、最初のRFIDタグの伝送が、LKPSとt(LKPS)の値をRFIDリーダー/ライター、およびこのようにそれらの各々の一時メモリの位置に伝送した後、”n”の値は直ちに可変メモリに割り当てられる。このように、RFIDタグから回収するLKPSの値に基づいて、理想条件でT(10)からT(LKPS)に冷却するために必要な秒数は、”n”として記憶される(RFIDタグ内のメモリには、10より大きい値はLKPSとして記憶されないことを覚えているので)。
表 5
加熱動作の開始時のLKPSの 割り当て値nは以下である。
RFIDタグ値が以下である場合
LKPS=10である場合 n=0である。
LKPS=9である場合 n=120である。
LKPS=8である場合 n=360である。
LKPS=7である場合 n=720である。
LKPS=6である場合 n=1200である。
LKPS=5である場合 n=1440である。
LKPS=4である場合 n=1800である。
LKPS=3である場合 n=2100である。
LKPS=2である場合 n=2400である。
LKPS=1である場合 n=3000である。
LKPS=0である場合 n=3600である。
EPTを決定するように設計された加熱アルゴリズムHA(シズルプレート)のこの部分における第2のステップは、累積冷却時間ELCLTを決定して、一時記憶部位にその値を秒単位で記憶することである。ELCLTは、単純にリアルタイム時計により決定されるか、またはクックトップのマイクロプロセッサの時計を反映した現在の時刻Ptから適用された最新の既知のパワーステップの終了時刻t(LKPS)を差し引いた時間に等しい。
EPTを決定するように設計された加熱アルゴリズムHA(シズルプレート)のこの部分における最後のステップは、表6に記載したif,thenの命令に従う。
表 6
6≦LKPS≦10であって、
0≦ELCLT≦(1200−n)である場合、
EPT=T(LKS)−{(CR1 )・(ELCLT)}である。
(1200−n)<ELCLT≦(2400−n)である場合、
EPT=T(LKS)−{(CR1 )・(1200−n)}+
{(CR2 )・(ELCLT)−(1200−n)}である。
(2400−n)<ELCLT≦(3600−n)である場合、
EPT=T(LKS)−{(CR1 )・(1200−n)}+
{(CR2 )・(1200)}+{(CR2 )・(ELCLT)
−(2400−n)}である。
(3600−n)<ELCLTである場合、EPT=T(0)である。
2≦LKPS≦6であって、
0≦ELCLT≦(2400−n)である場合、
EPT=T(LKS)−{(CR2 )・(ELCLT)}である。
(2400−n)<ELCLT≦(3600−n)である場合、
EPT=T(LKS)−{(CR2 )・(2400−n)}+
{(CR3 )・ELCLT−(2400−n)}である。
(3600−n)<ELCLTである場合、EPT=T(0)である。
0≦LKPS<2であって、
0≦ELCLT≦(3600−n)である場合、
EPT=T(LKS)−{(CR3 )・(ELCLT)}である。
(3600−n)<ELCLTである場合、EPT=T(0)である。
したがってEPTを決定するための式は、値ELCLT、n、T(LKPS)および線形冷却速度CR1 、CR2 、CR3 を必要とする。例えば、シズルプレートに取り付けたRFIDタグから回収したLKPS値が8である場合、対応するEPT値は、{T(8)−[(CR1 )(Pt−t(8))]}に等しい。
表6に示した加熱アルゴリズムの部分を用いてEPTが決定されると、クックトップのマイクロプロセッサ内にこのEPT値を用いる命令がプログラムされ、表4に示したシーケンスの適切な実際のパワーステップで加熱動作が開始される。以下の表7は、クックトップのマイクロプロセッサ内にプログラムされ、EPTと等しい実際のパワーステップで加熱動作を開始させる命令を示している。与えられた加熱動作の開始時に計算されたEPT値が与えられたT(LKPS)未満の場合、クックトップは、シズルプレートは実質的に前記T(LKPS)に非常に近いという仮定に対応する実際のパワーステップで加熱動作を開始する。このようにして、いずれのシズルプレートの実際の制御温度は、常に所望される制御温度以下である。これは最も安全な方法である。例えば、EPTがT(3)超T(4)未満の温度であると計算された場合、加熱アルゴリズムHA(シズルプレート)は、実際のパワーステップ5で加熱動作を開始する。
表 7
EPT=T(0)である場合、
実際のパワーステップ1に進み(GOTO)、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了(実行)する。
T(0)<EPT≦T(1)である場合、
実際のパワーステップ2に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(1)<EPT≦T(2)である場合、
実際のパワーステップ3に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(2)<EPT≦T(3)である場合、
実際のパワーステップ4に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(3)<EPT≦T(4)である場合、
実際のパワーステップ5に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(4)<EPT≦T(5)である場合、
実際のパワーステップ6に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(5)<EPT≦T(6)である場合、
実際のパワーステップ7に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(6)<EPT≦T(7)である場合、
実際のパワーステップ8に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(7)<EPT≦T(8)である場合、
実際のパワーステップ9に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(8)<EPT≦T(9)である場合、
実際のパワーステップ10に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
T(9)<EPT≦T(10)である場合、
実際のパワーステップ11に進み、実際のパワーステップの残りのシーケンスを完了する。
ビルディングブロック3:一時データ記憶位置および各位置に現在の情報を入力する手段
上記したように、情報のいくつかの部分が、シズルプレートに取り付けられたRFIDタグから回収されるか、またはHA(シズルプレート)を正確に動作させるためにクックプレートの回路センサで実施された測定から決定される。これらの情報の必要とされる部分の大半、それらを決定する手段、およびそれらに与えられた名称については上記した。表8は、クックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶メモリ位置に記憶されなければならないこれら必要なデータ項目のリストである。
表 8
情報 識別コード
1)適用された加熱アルゴリズムの最近の LKPS
既知のパワーステップ
2)適用された加熱アルゴリズムの最新の t(LKPS)
既知のパワーステップの終了時刻
3)最近の既知のパワーステップの終了時 T(LKPS)
の温度
4)経過した冷却時間 ELCLT
=(Pt−t(LKPS))
5)推定現在温度 EPT
6)実際のパワーステップの繰り返し間での DT
遅延時間
7)補正されたパワーレベル1 CPL1
(インバータ「オン」時間のパーセント)
8)補正されたパワーレベル2 CPL2
(インバータ「オン」時間のパーセント)
9)補正されたパワーレベル3 CPL3
(インバータ「オン」時間のパーセント)
10)補正されたパワーレベル4 CPL4
(インバータ「オン」時間のパーセント)
11)補正されたパワーレベル5 CPL5
(インバータ「オン」時間のパーセント)
12)クックトップの待機モードでインバータ Itransistor max actual
「オン」状態、試験パルス送信時にクックトップ
の切り替え用トランジスタを通過して流れる電流
の強度
13)現在の時間(リアルタイムの時計または Pt
クックトップのマイクロプロセッサの時計から
決定される)
14)T(10)から与えられた実際のパワー n
レベルの結果に対応する温度まで冷却するのに
必要とされる秒数
包括的ソフトウェアアルゴリズムおよびHA(シズルプレート)の実行
図7は、下記の表9に説明される情報の少なくとも3つの必須項目がRFIDタグの記憶装置に記憶されていると仮定して、クックトップに対してHA(シズルプレート)にアクセスするように命令する好ましい包括的ソフトウェアアルゴリズムを示すフローチャートである。
表 9
必須情報
情報 コード Ario40−SLタグ
イニシャル で要求されるバイト数
1)対象物の種類 COB 1
2)加熱アルゴリズムの最新の既知 LKPS 1
のパワーステップ
3)アルゴリズムの最新の既知の時間 t(LKPS)

随意の情報
情報 コードイニシャル
4)固定記憶装置の変数のいずれか 同左
1〜22
5)完全な加熱サイクルの合計数 サイクル番号
タグの完了
6)第1の温度スイッチでの実際の温度 TS1
温度上昇時にRFIDタグへの接続を動作させる。
7)第2の温度スイッチでの実際の温度 TS2
温度上昇時にRFIDタグへの接続を動作させる。
8)TS1およびTS2間での経過時間 TS1/TS2_時間
理想冷却負荷
記:これらの項目は、1またはそれ以上の温度スイッチがRFIDタグに接続された代替態様に好ましい。
上記3つの必要とされる情報の項目の内最初のものは、" 対象物の種類又はCOB" である。この情報の項目は、RFIDタグのマイクロプロセッサメモリに固定記憶される。そして、クックトップのRFIDリーダ/ライタからの情報を用いて書き換えされることはない。シズルプレートに固定されたRFIDタグに対して、COBのディジタルコードはシズルプレートの種類に対して一意である。対象物についての異なる種類のために、ディナープレートを例に取れば、異なるディジタルコードがそのRFIDタグ上に存在する。そのCOBは、すべてのシズルプレートから付されたシズルプレートを、さらに一意に識別するコード部を含んでもよいし、含まなくてもよい。
必要とされる情報のその他の2つの項目、すなわち加熱アルゴリズムの最新の既知のパワーステップLKPS及びアルゴリズムの最新の既知のパワーステップの時刻t(LKPS)は、HA(シズルプレート)の一時記憶メモリの中に対応するメモリ領域を持つ。(さらに、対象物の他の種類には、上述のHA(COB)の対応する一時記憶メモリの中に対応するメモリ領域を持つ。)LKPS及びt(LKPS)の値は、新しく使うシズルプレートに付された新たに製造されたRFIDタグ上では0としてプログラムされる。以降、これらの値はRFIDリーダ/ライタによって定期的に書き換えられる。
さらに、表9はRFIDタグに記憶してもよい付加情報を示している。例えば、固定メモリの変数のいずれかがRFIDタグを記憶してもよい。さらにRFIDタグが完了した全加熱サイクルの合計数を記憶してもよい。この情報は当該タグの交換時期を、ユーザに気づかせるために使用することができる。
図7を参照して、包括制御アルゴリズムの動作は次のように説明する。このときクックトップへのパワーはステップ54で供給されているものとする。まず、クックトップは待機モードであるステップ56に戻る。そして、テストパルスが毎秒送られる。これは対象物がクックトップ上に置かれているかどうか決定するためであり、この目的用のセンサ31を用いて、各パルスでのItransistorが測定される。次に、ステップ58で、ItransistorがI1 以上かどうか、及びI2 以下かどうかが測定される(これらの電流値は、トランジスタが電流低および電流高での効率に基づき、具体的なクックトップ用にプリセットされる。)。さらに、表8に示されているように、マイクロプロセッサメモリ中の全ての一時記憶メモリの項目に値0が付与される。但し、リアルタイムクロック上、または、マイクロプロセッサの時刻基準に登録されている現在時刻を常に含むPt(現在時刻)はその対象から除く。問合せ58への応答が" いいえ(NO)" である場合、この場合は適正な誘導加熱可能な対象物がクックトップ上にないことを意味し、プログラムはステップ56へと戻る。ステップ58の中での応答が" はい(YES)" の場合は、プログラムはステップ60へと進む。ステップ60では、RFIDリーダ/ライタは、互換性のあるRFIDタグからの応答をサーチするための信号を送る。次のステップ62では、RFIDリーダ/ライタがRFIDタグから有効なCOBコードを受けとるかどうかの決定が行われる。当該質問に対する回答が" いいえ(NO)" の場合は、(例えば、この" いいえ(NO)" の場合は、RFIDタグが付されていない鋳鉄のプレートがクックトップ上に置かれる場合に生じ得る)、当該プログラムはステップ56へ戻り、クックトップは待機モードのままの状態にされる。このようにして、望まれない対象物が著しい程度まで熱が加えられることはなくなる。
有効なCOBコードが受けとられ、ステップ62における回答が" はい(YES)" であり、かつリード/ライタが適当なCOBコードをクックトップのマイクロプロセッサへ送ることを前提としてプログラムがステップ64へ進んだ場合、HA(シズルプレート)の当該場合には、このことがソフトウエアのアルゴリズムを適当なHA(COB)へと向かわせる。HA(シズルプレート)の実行中、ステップ66で、ステップ68に反映されているように、クックトップは負荷インピーダンスを定期的に測定し、かつそれが制限以内にあるということを確かめることを続行する。Itransistorの値が境界の限界内にある限り、HA(シズルプレート)のアルゴリズムのステップは順番に続けられる。しかし、(このシズルプレートがクックトップから取り外される場合に生じるであろうような)これらの限界外に、Itransistorの値が当てはまる場合には、当該アルゴリズムはHA(シズルプレート)から抜け出し、図7の包括的アルゴリズムは、クックトップが待機モードにあるステップ56にリターンする。
次に、注意を図8に向ける。図8は、HA(COB)、特にはHA(シズルプレート)のための重要なアルゴリズム命令を例示している。ここでの議論では、図7のステップ64が図8のアルゴリズムを初期化しており、さらに室温で新たなシズルプレートが加熱デバイス上に配置され、2つの実際のパワーステップ11を介してそこに維持されているものとする。従って、ステップ70では、リーダ/ライタがシズルプレート上のRFIDに応答信号を発した際に、LKPSおよびt(LKPS)は値0を持ち、HA(シズルプレート)内のLKPS及びt(LKPS)に対応する一時記憶メモリ位置が値0を受け取る。次に、ステップ72では、Itransistorの値が測定され、(クックトップがまだその待機モードにあるときに)Itransistor max actual のHA(シズルプレート)の一時記憶メモリ位置に記憶される。表3で挙げられている式を用いて、ステップ74で加熱操作のためのCPLの値が計算される。ユーザが該シズルプレートをクックトップ上の適当な位置に配置したならば、これらのCPLの値は、これらの値に対応する値IPLに略等しくなるであろう。ステップ76で、LKPSがゼロに等しいので、値3600がnに割り当てられる。ステップ78で、ELCLTの値は3600秒よりもずっと大きくなるように計算され、一時記憶メモリに記憶される。次に、ステップ80で、EPTは、T(0)又は72°Fに等しいとして計算される。このEPTの値はさらに一時記憶メモリに記憶される。ステップ82では、この記憶されたEPTの値を使用して、クックトップのマイクロプロセッサが表7に挙げられた命令に従い、実際のパワーステップ1で、表4に記載されたような実際のパワーステップのシーケンスを開始する。
ステップ84では、クックトップがすべての残りの実際のパワーステップ(1から10及び2つの11のステップ)を完了するように命令される。各実際のパワーステップの終了時、RFIDリーダ/ライタは、まさに完了されたLKPSの値(値10まで)を伝送する。例えば、実際のパワーステップ1の終了時において、時間間隔Δttransmitの間に、RFIDリーダ/ライタはLKPSとして値1を送信し、RFIDタグは、LKPSの専用のメモリの位置に当該値を記憶する。同時に、RFIDリーダ/ライタはさらに、好適にはUTCフォーマットで伝送時刻を送信する。この情報は、t(LKPS)用に設定されたRFIDタグメモリの位置に記憶される。各連続した実際のパワーステップの終了時において、LKPS及びt(LKPS)用に設定されたRFIDタグのメモリの位置は2つの新しい値を受け取る。
さらに、ItransistorがI1 とI2 との間にあることを確証しながら、ステップ68(図7)の問合せがステップ84において繰り返されることがわかる。すなわちこれが得られる限り、ステップ84が続行され、残りの実際のパワーステップが実行される。しかし、ステップ68の問合せに対する応答が" いいえ(NO)" であるならば、一時記憶メモリの値は0に設定され(ステップ86)、当該ソフトウエアは図7のステップ56の待機モード(すなわち、テストパルスを除いてインバータ「オフ」の状態)に戻る。
このシナリオでは、シズルプレートがクックトップから取り除かれて初めて、実際のパワーステップ11の2つの適用が完了され、それゆえに当該プレートは華氏250度±20度の所望の制御温度に達する。一旦取り除かれると、当該プレートのRFIDタグはそのメモリ内に次の情報(LKPS=10、t(LKPS)=実際のパワーステップ11の第2の適用が完了された時間、及びCOB=シズルプレート)が記憶される。許容されるLKPSの最高値が10であるために、RFIDタグのメモリは、t(LKPS)により更新され、実際のパワーステップ11の最新の適用の時間を反映する一方、シズルプレートは過去のチャージ履歴に関する情報を備える。
次に、シズルプレートが顧客へ供され、その後、洗われ、棚にしまわれ、再び60分の時間の後にクックトップ上に配置されることになるが、6 秒後には取り除かれるものとする。上記に注釈したように、プレートのRFIDタグメモリはLKPSに値10及びt(LKPS)の値を持つ。このt(LKPS)の値は、図8のステップ70においてRFIDリーダ/ライタがRFIDタグに応答信号を送信する時刻より一時間前の第2の実際のパワーステップ11の適用の終了時に対応する。
したがって、HA(シズルプレート)内のLKPS及びt(LKPS)に対応し、クックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶メモリ位置は、ちょうど述べたところの10の値とt(LKPS)の値とを受け取る。次に、ステップ72において、クックトップからの磁場の次のテストパルスの時に(クックトップがまだその待機モードにある時に)、Itransistorの値は、測定され、I transisor max actualのHA(シズルプレート)の一時記憶メモリ位置に記憶する。表3の式を用いて、この加熱操作のためのCPLの値はステップ74で計算される。もしユーザがクックトップ上部の適当な場所にシズルプレートを配置するならば、CPLのこれらの値は、これらの値に対応するIPLの値に略等しくなるであろう。ステップ76において、値0は、nに割り当てられる。その理由は、LKPSが10に等しいからである。ステップ78においては、ELCLTの値が3600秒に等しくなるように計算され、一時記憶メモリに記憶される。その結果、ステップ80では、EPTの値がT(0)又は72°Fに等しくなるように(表6の命令によって)計算される。EPTのこの値は一時記憶メモリに記憶される。EPTのこの記憶された値を用いて、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記述されているような命令に従い、実際のパワーステップ1で記載されたような実際のパワーステップのシーケンスを開始する。
ステップ84は、クックトップにすべての残りの実際のパワーステップ(1から10および11)を完了するように命令する。各実際のパワーステップの終了時において、RFIDリーダ/ライタはちょうど完了された(値10は超えない)LKPSの値を送信する。例えば、時間間隔Δttransmitの間に実際のパワーステップ4の終了時において、R FIDリーダ/ライタは、LKPSとして値4を送信し、RFIDタグはLKPSの専用のメモリ位置に当該値を記憶する。同時に、RFIDリーダ/ライタはさらに送信の日の時刻も送信する。この情報はt(LKPS)用に設定されたRFIDタグのメモリ位置に記憶される。個々の連続した実際のパワーステップの終了時において、RFIDタグのメモリはLKPS(10までの値)及びt(LKPS)に関する2つの新たな値を受けとる。
シズルプレートが6秒後にクックトップから取り除かれるという事実に鑑みて、実際のパワーステップ3の適用がまさに完了されることになるであろう。このようにして、略T(3)の温度に達成されることになるであろう。さらに、RFIDタグはクックトップから取り除かれるときにそのメモリに次の情報(LKPS=3、t(LKPS)=実際のパワーステップ3のアプリケーションがまさに完了した時刻、及びCOB=シズルプレート)が記憶される。このようにして、シズルプレートは過去にチャージされた履歴に関する情報を備え、再び蓄電部(チャージャ)上に置かれるような準備される。
次に、略T(3)の温度でシズルプレートがクックトップ上に直ちに再び配置されるものとした場合、シズルプレートは、LKPSには値3を、第2の実際のパワーステップ3の適用の終了時に対応するtの値(LKPS)を持つ。t(LKPS)の値がマイクロプロセッサの値と一致するとみなすと、一旦、それはクックトップ上で置換され、ステップ70において、HA(シズルプレート)におけるLKPS及びt(LKPS)に対応し、かつクックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な一時メモリ位置は、まさに述べたように、3の値及びt(3)の値を受け取る。次に、ステップ72において、クックトップからの磁場の次のテストパルスのときに(クックトップがまだ待機モードのときに)、Itransistorの値は測定されて、Itansistor max actualのHA(シズルプレート)の一時記憶メモリ位置に記憶される。表3の式を用いて、当該熱処理操作のためのCPLの値がステップ74で計算される。もしユーザがクックトップの上部の適当な位置にシズルプレートを配置した場合には、CPLの値はこれらに対応するIPL値に略等しくなるであろう。ステップ76においては、値2100はnに割り当てられる。その理由はLKPSは、3に等しいからである。ステップ78において、ELCLTの値は、1 秒等に等しくなるように計算され、それは一時記憶メモリに記憶される。その結果、ステップ80では、EPTの値はT(3)を僅かに下回るが、T(2)よりも大きい温度に等しいように(表6の命令を介して)計算される。EPTのこの値は一時記憶メモリに記憶される。この記憶されたEPTの値を用いて、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記載されているような命令に従い、実際のパワーステップ4において、表4に記載されたような実際のパワーステップのシーケンスを開始する。
ステップ84は、クックトップにすべての残りの実際のパワーステップ(ステップ4から10および11)を完了するように命令する。個々の実際のパワーステップの終了時には、RFIDのリーダ/ライタが、それが完了する(LKPSの値が10に達するまで)LKPSの値を送信する。例えば、実際のパワーステップ4の終了時においては、時間間隔Δttranmit の間に、RFIDリーダ/ライタはLKPSとして値4を送信し、RFIDタグはLKPSの専用のメモリ位置に当該値を記憶する。同時に、RIFDリーダ/ライタはさらに送信の日の時刻を送信する。この情報はt(LKPS)用に設定されたRFIDタグのメモリ位置に記憶される。個々の連続した実際のパワーステップの終了時においては、RFIDタグのメモリがLKPS(10を超えない)及びt(LKPS)に関する2つの新たな値を受け取る。
このシナリオでは、クックトップは、シズルプレートを略250°Fに不定期保持する。RFIDメモリ内のLKPSの値は10のままで維持され続けており、t(LKPS)の値は、個々の実際のパワーステップ11の終了時に連続して更新される。
前述したように、図1に示された給仕用シズルプレート22は、更なる特徴としてサーマルスイッチ52を含んでもよい。さらに、図9及び図10は、それぞれ1個又は2個のサーマルスイッチを備えたRFIDタグを例示している。図1の実施例の場合には、サーマルスイッチ52は、好適には鋳鉄プレート46の下表面に接触している。
ここでのサーマルスイッチの目的は、特定の温度におけるいくつかの態様でタグからのデータの送信を変更することである。ここでサーマルスイッチは作動し、RFIDリーダは、サーマルスイッチが作動した後、タグからそのような作動の前に受け取ったものとは異なる情報を受け取る。本質的に、1または複数のサーマルスイッチとRFIDタグの組み合わせは、無線周波数の応答信号をRFIDリーダ/ライタへ送信することができるスイッチ自体になる。これによって、RFIDリーダ/ライタは切り替え動作が起こったことを知る。しかし、この新たな組み合わせのスイッチは、" インテリジェントである(高度な処理能力を持っている)" 。その理由は、このスイッチはさらに好適実施例に記載されたようなディジタル情報、すなわちRFIDリーダ/ライタによって読み取りおよび更新が可能な情報、のすべてを記憶することができる。
次に図9に戻ると、組み合わされたRFIDタグ/サーマルスイッチ複合体88が例示されている。この例では、RFIDタグ90は、型彫りされた銅製アンテナ94がその上に備わったエポキシベース(基台)92で作成されているGemplus ARIO40−SL Stampである。このアンテナ94は集積回路(この集積回路はタグの裏面上にあるため図9では示されていないが)に接続されている。銅製アンテナ94は2枚の" 終端プレート" 96及び98で末端部を成している。これらのプレートは、アンテナ線の他の残部よりも寸法がずっと大きな矩形片である。このARIO 40−SL STAMPの構成は、ARIO 40−SMモジュールやさらに小さなARIO 40−SMDと同様であるが、サーマルスイッチへの接続を、簡易なタスクにしている。しかし、いかなるRFIDタグも、本発明による複合体を作るのに適当である。その理由は、すべてのこのようなタグはアンテナと集積回路との両方を含むからである。
RFIDタグ/サーマルスイッチの複合体又は" インテリジェントスイッチ" のその他の構成部品はサーマルスイッチ100自体である。開接点から閉接点へ、又は閉接点から開接点へ、プリセットした温度又は可変の温度で切り替える従来のスイッチのいずれもが、そのスイッチに適当である。適当なスイッチは以下の特徴を持つ:小さなサイズ、成形性、高い動作温度、磁場内での動作能力、プリセットされた切り替え温度の小さな許容差、及びばらつきの狭さである。±5°Fの許容差を有し、150°Fの温度で開接点から閉接点へ作動するように工場で設定されるサーマルスイッチは、145°Fと155°Fとの間のどこかで閉接点となる。しかし、切り替えが閉じられた後で、それはある有限時間で、結果として有限の温度範囲において、スイッチが再び開放する温度まで冷却されるまで、閉接点の状態のままとされる。この有限の温度範囲は前述の差として規定される。例えば、40°F±20°Fの差を持つ、上述したような完全な動作をする(通常は開状態の)スイッチは130度に達するまでに再び開放する。そして再び開放する前に90°F程の低い温度に冷却され得るであろう。
本発明で使用される好適なサーマルスイッチ100は、小型のバイメタルサーモスタットであり、ときにはよくサーマルプロテクタとも呼ばれる。これらは調節目的又は温度規制目的のいずれかの用途で通常使用される。これらは、次の2つの形態、すなわち、1)温度上昇時(通常は開状態であるが)閉状態、又は2)温度上昇時(通常は閉状態であるが)開状態のうちいずれかの形態で購入され得る。この発明のための好適なスイッチモデルはThemal SensingProductsのAirpax(登録商標)によって製造される5003シリーズの小型バイメタルサーモスタットである。このサーモスタットは本発明のための利益であるスイッチング温度範囲のために15°Fの差を持つ。他の適当なサーマルスイッチは、Texas Instrumentsにより製造されるバイメタルスナップアクションのサーモスタットのKlixon(登録商標)や、Airpaxシリーズ6600の小型バイメタルスナップアクションサーモスタット、及びUCHIYAによって製造され、カリフォルニア州のSelco Products社によって販売されるOP6及びUP7シリーズのバイメタルサーモプロテクタである。これらの後者に述べたスイッチは、5003よりも小さいけれども、通常は50°Fの差を持つ。
RFIDタグを、インテリジェント無線周波数スイッチ又は複合体に転用する最もシンプルな方法は、サーマルスイッチの各端部を終端プレート96及び98におけるアンテナの各端部に接続することである。シンプルなはんだ付けで十分である。勿論、この接続は、ユーザ又はRFIDタグ製造者によって製造工程の後工程として成され得る。
1個のサーマルスイッチ100がこの態様で接続されているとき、このスイッチは(通常は開状態であるが)温度上昇時に閉状態となるスイッチであるべきである。このことはRFIDタグと、(ここではTS1として規定される)スイッチング温度未満の温度でRFIDリーダとの通信を通常可能とさせる。その理由は、アンテナ94がその本来のインピーダンス特性を維持しているからである。TS1より上の温度では、サーマルスイッチ100は閉じられている。このことは、そのインピーダンス特性を変えながら、アンテナ94を短絡させ、それとRFIDリーダ/ライタとの通信を妨げる。勿論、バイメタルサーモスタットのために冷却している間に存在する" 差" の温度の範囲の間では(例えば、Airpax5003シリーズのサーモスタットに対するTS1 よりも低い15°F)図9に示されているように構成されたRFIDアンテナ94は、RFIDリーダ/ライタと通信ができない。小さな差を持つサーマルスイッチ100に関して、この事実は後述される交互の温度制御方法の精度及び正確を大きく損ねることはない。しかし、サーマルスイッチにより大きな差があればある程、" ミュートネス(muteness)" の温度範囲はずっと大きくなり損失となる。
図10は、RFIDタグ/サーマルスイッチの複合体102を示す。この複合体102は大きな差を持つ1個のバイメタルスイッチによって生じ得る上記" ミュートネス" の問題を克服する。この複合体102は、ベース92、アンテナ94、及びプレート96、98を持つ同じRFIDタグ90を含む。しかし、この例では、2つの直列関係にあるサーマルスイッチ104、106が、図示されているように終端プレートへ接続されている。スイッチ106は通常は開状態にあるが昇温スイッチが入った時には閉じる。一方、その他のスイッチ104は通常は閉状態にあるが昇温スイッチが入った時には開状態にある。スイッチ106は、通常閉であるスイッチ104のスイッチング温度TS2より低い、スイッチング温度TS1を持たなければならない。このようにして、昇温の間、TS1前に、RFIDタグは通常RFIDリーダと通信することができる。TS1とTS2との間では、RFIDタグはRFIDリーダと通信することはできない。上記のTS2の通信は再び通常状態である。冷却の間、上記" ミュートネス" 温度の期間はもはや1個のバイメタルサーモスタットの上記差ではないが、今はTS1とTS2との間の温度差である。この温度間隔は、TS2の値は制御温度として選択される場合は、設計者によって小さく選択され得る。しかし、TS1が較正温度として選択され、上記制御温度としては選択されない場合には、TS1とTS2との間のより大きな温度間隔が選択され、理想的でない冷却負荷を補償するのに使用可能である。
" インテリジェントな" スイッチ又は複合体に提供する、1 個以上のサーマルスイッチをRFIDタグと接続するもっともシンプルな方法は、上記アンテナを短絡するように上記サーマルスイッチを接続することであるという事実にかかわらず、タグのEEPROM部のみを短絡するように、1個以上のサーマルスイッチをRFIDタグに接続することも可能である。この接続態様では、スイッチ温度TS1未満の温度で(又はデュアル(2個)スイッチの構成のためのTS2よりも上の温度で)RFIDタグは十分な通信能力、すなわち読み取りおよび書き込み能力をもつであろう。しかし、TS1よりも上の温度で(又は上記デュアルスイッチの構成に対するTS1とTS2との間の温度で)、タグは読取り専用タグとして挙動するであろう。このようにして、RFIDリーダ/ライタ及び本発明の誘導加熱デバイスは、タグがリーダ/ライタのフィールドにあるすべての時でCOBのような対象物から情報を読み取ることができるであろう。他の接続方法がさらに使用され得る。上記サーマルスイッチ(複数の場合も含む)の接続の手段又は位置に関わらず、RFIDリーダ/ライタは、そのスイッチ(複数の場合も含む)が1つの条件の下にあるタグとその他の条件の下にあるタグとの間の差異を検知することが可能となる。
以下の議論では、図9に示されたような複合体88及び図10に示されたようなデュアルスイッチ複合体102が説明される。RFIDタグ/サーマルスイッチの複合体は、あたかも、タグが" 変更された" 状態の間(1個以上のサーマルスイッチが図9及び図10で示されているようにRFIDアンテナと短絡している場合に)1 つもタグが磁場の中に存在しないかのようにRFIDリーダ/ライタには見えるが、一方で通常のリード/ライタRFIDタグと見える。RFIDタグ/サーマルスイッチの複合体の" 変更された状態" の間は、タグとリーダとの間の通信は不可能である。しかし、後述した代替方法は他のRFIDタグ/サーマルスイッチ複合体のために遂行される。そこでは、RFIDタグは同様に変更された状態ではなお通信手段である。
「1個または複数の温度スイッチに結合されたRFIDタグから送信された情報を用いる温度制御であって、温度スイッチ(複数の場合も含む)が制御温度を規定する。」
1 個のサーマルスイッチ52を持つ給仕用容器22を備えた図1に示された装置でまず考慮して、スイッチ52(TS1)の例示的な切り替え温度はT(10)、すなわち図5に示された予めプログラムされた制御温度に等しくなるように選択される。図7の包括的ソフトウエアアルゴリズムはまた、変更することなくこのような構成を採用することを許容する。しかし、HA(シズルプレート)の場合には、ソフトウエアHA(COB)において変更がなされる。それゆえに、誘導加熱装置のパワーをアップすることに基づいて、図7のすべてのステップは前述したように追従される。マイクロプロセッサが異なるアルゴリズムに追従することは、HA(COB)が実行されるステップ66の中でのみ行われる。
1個のサーマルスイッチが取り付けられたRFIDタグ上の対象物(COB)コードの種類は上記誘導加熱装置のマイクロプロセッサのコントローラを、図11で概略的に示されるHA(制御温度を規定する1つのサーマルスイッチを有するCOB)に追従するよう命令する。この図11のフローチャートは、図8のフローチャートとはひとつだけ異なっている。すなわちステップ84aの部分である。この差異は以下のように単純である。パワーステップの最後の0.15秒の間になされた読み取り/書き込み動作の間に、" 変更された状態" のRFIDタグが検知される場合には、プログラムは(0.5)(MXDT)に等しい時間の間、ステップ86とステップ56とを介して動作の待機モードに戻る。この状態に基づいて当該プログラムはそれから実際のパワーステップ11へと進む。
この差異を明確にするために、RFIDタグ/サーマルスイッチの複合体(このスイッチ温度TS1はT(10)と一致している)が取り付けられたシズルプレートは、誘導加熱デバイス20上に配置されているものとする。またRFIDタグは新しいものであるものとする。図7を参照すると、クックトップのマイクロプロセッサは、ステップ66でHA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを有するシズルプレート)を実行し始める。図11を参照すると、RFIDリーダ/ライタがステップ70でRFIDタグに応答信号を送信するときに、シズルプレートはLKPS及びt(LKPS)に対して値0を持つ。それゆえに、HA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを有するシズルプレート)内のLKPS及びt(LKPS)に対応し、クックトップマイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶メモリ位置は値0を受け取る。次に、ステップ72において、(クックトップがまだ待機モードにあるときに)クックトップからの磁場の次のテストパルスの時に、Itransistorの値が測定され、Itransistor max actual のHA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを有するシズルプレート)の一時記憶メモリ位置に記憶される。表3における式を用いて、当該加熱動作のためのCPLの値がステップ74で計算される。ユーザがクックトップの上部の適当な位置でシズルプレートを配置したならば、CPLのこれらの値は、これらに対応するIPL値に略等しくなるであろう。ステップ76では、値3600が、nに割り当てられる。その理由はLKPSが0に等しいからである。ステップ78では、ELCLTの値は、3600秒よりもずっと大きいように計算され、一時記憶メモリに記憶される。その結果、ステップ80でEPTの値はT(0)又は72°Fに等しくなるように(表6の最後の2行を介して)計算される。この記憶されたEPTの値を使用して、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記載されたような命令に従い、実際のパワーステップ1において、表4に記載されているように実際のパワーステップのシーケンスを開始する。
ステップ84a(図11)は、クックトップに全ての残りの実際のパワーステップ(1から10および11)を完了するように命令する。個々の実際の実際のパワーステップの終了時に、RFIDリーダ/ライタは、それがちょうど完了するLKPSの値(値10まで)を送信する。しかし、動作のモードと図8に関連して前述したモードとの間で1つの発生しうる差がある。シズルプレートは、実際のパワーステップ10の終了に達し、LKPSの新しい値及びt(LKPS)をRFIDタグへと書き込もうとした際に、RFIDタグは、変更状態にあるために、通信を送り返さなくてもよい。この場合は、実際のパワーステップ10の終了前にサーマルスイッチがTS1に到達する場合である(実際のパワーステップ10の終了が、TS1に到達する前の場合、クックトップはあたかもRFIDタグがサーマルスイッチが全く取り付けられていないかのように、挙動するであろう。)。この場合が起こるものとすると、RFIDリーダ/ライタは、ステップ68における質問に対する答えがまだ" イエス(YES)" であるので、シズルプレートはまだ蓄電器(チャージャ)上にあるということを知るだろう。それゆえに、クックトップマイクロプロセッサは、クックトップに、ステップ84aの命令に従い、(0.5)(MXDT)に等しい期間、待機モードに戻るようにさせる。この時、クックトップは実際のパワーステップ11を適用するだろう。これにより、表4に従って、2秒間CPL5を適用するだろう。しかし、CPL5の最後の0.15秒の間、リーダ/ライタはRFIDタグが変更状態にあることを再び確認し、その結果、(0.5)(MXDT)期間及び第2回目の実際のパワーステップ11の適用を繰り返す。
この場合には、シズルプレートがクックトップから取り外されて初めて、実際のパワーステップ11の2回の適用を完了するので、シズルプレートは、250°F±20°Fの所望の制御温度に達したことであろう。しかし、図8の方法とは異なり、当該RFIDタグはそのメモリに次の情報を記憶する。LKPS=9、t(LKPS)=実際のパワーステップ9が最近完了した時刻、COB=制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを備えたシズルプレートである。その結果、シズルプレートは過去のチャージ履歴に関する情報が備えられ、再び蓄電器(チャージャー)上に配置される準備がなされる。
次に、シズルプレートが顧客へのサービスのために使用され、それからシズルプレートが洗われ、棚にしまわれ、再び60分の時間の後に、クックトップ上に配置され、6 秒後にそれが取り除かれるものとする。この場合には、シズルプレートは、実際のパワーステップ9の適用の終了時に対応するLKPSへの値9及びt(LKPS)の値を持つ。t(LKPS)のこの値は、RFIDリーダ/ライタがステップ70でRFIDタグに応答信号を送信する時の前であって1時間を少し超えた値である。それゆえに、HA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを備えたシズルプレート)内で、クックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な、LKPS及びt(LKPS)に対応する一時記憶メモリ位置がちょうど述べたところの値9及びt(LKPS)の値を受け取る。次に、ステップ72で、クックトップからくる磁場の次のテストパルスの時に(クックトップがまだ待機モードにある時に)、Itransistorが測定され、Itransistor max actual のHA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを備えたシズルプレート)の一時記憶メモリ位置に記憶される。表3の式を用いて、この加熱動作のためのCPLの値はステップ74で計算される。ユーザがクックトップの上部の適当な位置にシズルプレートを配置したならば、CPLの値はこれらの値に対応するIPLの値に略等しくなるであろう。
ステップ76では、120の値がnに割り当てられる。この理由はLKPSは9に等しいからである。ステップ78では、ELCLTの値は、例えば3700秒に等しくなるように計算され、一時記憶メモリに記憶される。その結果、ステップ80で、EPTの値はT(0)又は72°Fに等しくなるように、(表6の命令を介して)計算される。EPTのこの値は一時記憶メモリに記憶される。EPTのこの記憶された値を用いて、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記載されたような命令に従い、実際のパワーステップ1で表4に記載されたような実際のパワーステップのシーケンスを開始させる。
ステップ84aは、クックトップにすべての残りの実際のパワーステップ(1から10及び11)を完了するように命令する。個々の実際のパワーステップの終了時において、RFIDリーダ/ライタはそれがちょうど完了したLKPSの値(値10を超えない値)を送信する。例えば、実際のパワーステップ1の終了時では、時間間隔Δttransmitの間、RFIDリーダ/ライタはLKPSとして値1を送信する。RFIDタグはLKPSに与えられたメモリ位置に当該値を記憶する。同時に、RFIDリーダ/ライタはさらに送信の日の時刻を送信する。この情報はt(LKPS)用に設定されたRFIDタグメモリ位置に記憶される。個々の連続する実際のパワーステップの終了時、RFIDタグのメモリは、(最大値10までの)LKPS及びt(LKPS)に関する2つの値を受け取る。
シズルプレートが6秒後にクックトップから取り除かれると、パワーステップ3の適用はまさに完了する。その結果、シズルプレートは略T(3)の温度に達することであろう。さらに、RFIDタグは、クックトップから取り除かれたときに、そのメモリ内に次の情報が記憶される。LKPS=3、t(LKPS)=実際のパワーステップ3の適用の最新の完了時刻、COB=制御温度を規定する1 個のサーマルスイッチを持つシズルプレートである。このようにして、シズルプレートは過去のチャージング履歴に関する情報を備え、再びチャージャ上に配置される用意がなされる。
次に、シズルプレートは直ちにクックトップ上に戻され、不定期そこに維持される。シズルプレートはまさに略温度T(3)に達した時、シズルプレートはLKPSに値3と、t(LKPS)に該温度到達時の直前(数秒前)の、第2の実際のパワーステップ3の適用の終了時に対応する値とを持つ。t(LKPS)の値は、一旦クックトップ上でそれが置き換えられると、コンピュータの値と一致する場合は、ステップ70で、HA(制御温度を規定するサーマルスイッチを持つシズルプレート)内のLKPSおよびt(LKPS)に対応し、かつクックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶メモリ位置は、まさに記載された上記3の値及びT(3)の値を受け取る。次に、ステップ72で、クックトップからの磁場の次のパルスの時に(クックトップがまだ待機動作モードにある時に)、Itransistorの値が測定され、HA(制御温度を規定するサーマルスイッチを持つシズルプレート)のItransistor max actual の一時記憶メモリ位置に記憶される。表3の式を用いて、当該加熱操作のためのCPLの値はステップ74で計算される。ユーザがクックトップの上部の適当な位置にシズルプレートを配置する場合には、CPLの値はこれらと対応するIPL値に略等しくなるであろう。ステップ76では、2100の値がnに割り当てられる。その理由はLKPSSが3に等しいからである。ステップ78では、ELCLTの値は1秒等に等しくなるように計算され、一時記憶メモリに記憶される。このようにして、ステップ80では、EPTの値が(表6の命令を介して)T(3)よりも僅かに小さく、T(2)よりも大きい温度に等しくなるように計算される。EPTのこの値は一時記憶メモリに記憶される。EPTのこの記憶された値を用いて、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記載された命令に従い、実際のパワーステップ4で、表4に記載されたような実際のパワーステップのシーケンスを開始させる。
ステップ84aは、クックトップにすべての残りの実際のパワーステップ(ステップ4から10および11)を完了するように命令する。個々の実際のパワーステップの終了時、RIFDリーダ/ライタは(最大10に達するまでに)それがちょうど完了したLKPSの値を送信する。例えば、実際のパワーステップ4の終了時では、時間間隔Δttransmitの間に、RFIDリーダ/ライタはLKPSとして値4を送信し、RFIDタグはLKPSに与えられたメモリ位置に当該値を記憶する。同時に、RFIDリーダ/ライタはさらに送信の日の時刻を送信する。この情報はt(LKPS)用に設定されたRFIDのタグメモリ位置に記憶される。個々の連続する実際のパワーステップの終了時には、RFIDタグのメモリは(10を超えない)LKPSとt(LKPS)の2つの新しい値を受け取る。
11番目までのすべての実際のパワーステップが完了される可能性がある。さらにサーマルスイッチがRFIDタグを変更状態に置くようにはさせないという可能性もある。このようにして、パワーステップ11の好適方法のシーケンスの実施は、ちょうど表4に示されたものに従う。クックトップは、シズルプレートを略250°Fに不定期維持する。RFIDメモリにおけるLKPSの値は10のままで維持され続け、t(LKPS)の値は個々の実際のパワーステップ11の終了時に継続的に更新される。
次に、同じシズルプレートがクックトップから取り除かれ、洗浄され、オーブンで150°Fまで加熱され、60分の時間間隔の後でクックトップ上に戻されるものとする。
この場合には、サーマルスイッチによって付加された安全に関する特徴が発揮される。シズルプレートは、LKPSには値10、及びt(LKPS)には実際のパワーステップ11の終了時に対応する値を持つ。t(LKPS)の値は、ステップ70でRFIDリード/ライタがRFIDタグに応答信号を送信する時の前の略1時間である。それゆえに、HA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを持つシズルプレート)内の、LKPSおよびt(LKPS)に対応し、かつクックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶位置は、ちょうど記載した値10およびt(LKPS)を受け取る。次に、ステップ72で、クックトップからの磁場の次のパルスの時に(クックトップがまだ待機モードにある時に)、Itransistorの値が測定され、HA(制御温度を規定する1個のサーマルスイッチを持つシズルプレート)のItransistor max actual の一時記憶位置に記憶される。表3の式を用いて、この加熱動作のためのCPLの値はステップ74で計算される。ユーザがクックトップの上部の適当な位置にシズルプレートを配置したならば、CPLの値はこれらの値に対応するIPLの値に略等しくなるであろう。ステップ76では、値0はnに割り当てられる。その理由はLKPSが10に等しいからである。ステップ78では、ELCLの値が3600秒に等しくなるように計算され、一時記憶メモリに記憶される。このようにして、ステップ80において、EPTの値がT(0)又は72°Fに等しくなるように(表6の命令を介して)計算される。EPTのこの値は一時記憶メモリに記憶される。
オーブンにおけるシズルプレートの150°Fまでの許可されていない(オーソライズされていない)加熱のために、EPTのこの値は正しくない。しかし、それにもかかわらず、表7の命令に従う。このようにして、EPTのこの記憶された値を使用して、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記載されたように、実際のパワーステップ1において実際のパワーステップのシーケンスを開始させる。
ステップ84aは、クックトップにすべての残りの実際のパワーステップ(1から10および11)を完了するように命令する。しかし、サーマルスイッチは実際のパワーステップ10の前に、十分良好にTS1に達する。このようにして、ある実際のパワーステップの最後の0.15秒間、RFIDタグはRFIDリーダに通信を戻さない。その理由はそれが変更状態にあるからである。RFIDリーダは、シズルプレートがチャージャ上に配置されていることを尚認識する。その理由はステップ68における質問の応答がまだ" イエス" だからである。それゆえに、クックトップのマイクロプロセッサはステップ84aの命令に従い、クックトップを(0.5)(MXDT)に等しい時間間隔で待機モードへと戻させる。この時に、クックトップは実際のパワーステップ11を適用する。これにより、表4に従い、CPL5を2 秒間適用する。しかし、CPL5の最後の0.15秒間に、リーダはRFIDタグが変更状態にあることを再び確認し、このようにして、(0.5)(MXDT)の期間と、第2回目の実際のパワーステップ11の適用を繰り返す。
シズルプレートを本発明の誘導加熱デバイス上に置く前に、本発明の誘導加熱デバイス以外のデバイスによって不用意に、シズルプレートが加熱されるならば、RFIDタグに取り付けられたサーマルスイッチは、シズルプレートの過熱を防ぐべきであることは自明であろう。図10に示す2個のサーマルスイッチを持つRFIDタグが、わずかな改良のみで同一の目的を達成するために使用できることが自明であろう。2個のサーマルスイッチを持つRFIDタグの変更された状態は、RFIDリーダに検知された際に、制御温度を規定するために使用されるであろう。このようにして、制御温度はTS1とTS2との間のある温度となるだろう。
詳しくは、以下は、図10に図示するようなデュアル(2個の)スイッチRFIDタグ複合体を用いた、別の温度制御スキームである。このスキームは、2つの目標を達成する:1) 加熱中の対象物の中間温度を測定し、適切な加熱ステップにするための加熱アルゴリズムを送信し、実質的に加熱アルゴリズムを「較正する」、および、2)TS1とTS2との間の時間を測定し、メモリに記憶された理想時間と比較し、それに応じて残りのCPLを調整し、より正確に所望の制御温度に到達するようにする。
温度制御された対象物には、上述の通り、2つ以上のサーマルスイッチが接続されたRFIDタグが取り付けられる。以下の検討を簡略にするため、図1のシズルプレートを用いるが、シングル(1個の)サーマルスイッチ52の代わりに、図10に基づくRFIDタグ/デュアル(2個の)スイッチ複合体を使う。サーマルスイッチ106(TS1)の切り替え温度はT(2)と同じ温度が選択され、一方、サーマルスイッチ104(TS2)の切り替え温度はT(4)に選択される。これら2つの温度は、IPL1に等しいCPL1が適用される領域内にある。
誘導加熱デバイス20は、温度センサを持たず、従って好適な温度制御方法を採用する対象物と、サーマルスイッチを用い、自動的に適切な温度制御方法を実施する対象物とを自動的に差別化できるのが好ましい。
従って、図7の包括的ソフトウェアアルゴリズムは、選択可能な制御スキームの採用を可能にし、従って好適な実施態様についての全ての変更は、HA(COB)自身(図7、包括的アルゴリズムのステップ66内)においてのみ認められる。そのため、誘導加熱デバイスのパワーをアップさせることより、図7の全てのステップが同様に続けられる。これは、HA(COB)が実行され、マイクロプロセッサが異なるアルゴリズムに従う、ステップ66においてのみに限定される。2つのサーマルスイッチが取り付けられたRFIDタグに記録された対象物(COB)コードの種類は、誘導加熱デバイスのマイクロプロセッサコントローラに対し、HA(中間温度を判断する2つサーマルスイッチを持つシズルプレート)に従うよう命令する。
この場合、3つの新たな記憶項目がRFIDタグのメモリリストに追加される。表9において、それらの記憶項目はTS1、TS2、そしてTS1/TS2 時間(TS1/TS2所要時間)である。TS1は、サーマルスイッチ1が切り替わり、取り付けられたRFIDタグからの送信状態を変更する温度である。TS2は、サーマルスイッチ2が切り替わり、RFIDタグを変更した状態から通常の通信モードに戻す温度である。“TS1/TS2 時間”は、理想動作状態に置かれたシズルプレートのTS1とTS2との間の所要時間である。これらの項目は、そのシズルプレート固有のものであるので、RFIDタグメモリに記憶される必要があり、かつあらゆる独立した誘導加熱デバイスが読み取り可能であるべきである。
本実施例において、T(4)に等しいTS2値は、加熱中にサーマルスイッチ2が稼動しているとRFIDリーダ/ライタが判断した場合、クックトップのマイクロプロセッサが実際のパワーステップ5を開始するような、較正温度として使われる。例えば、オーブンに過って入れられ、125°Fに熱された新品のシズルプレートが誘導加熱デバイスに載せられた場合、HA(中間温度を判断する2個のサーマルスイッチを持つシズルプレート)が推定現在温度(EPT)を72°Fであると計算し、実際のパワーステップ1で加熱アルゴリズムを開始する。RFIDリーダは、TS2が(190°F)起こったと判断すると同時に、クックトップのマイクロプロセッサは中間の実際のパワーステップをバイパスし、自動的に実際のパワーステップ5を開始する。従って、このような選択可能な方法2の特性は、シズルプレートの真の開始状態に加熱アルゴリズムを「較正する」。
第1の目標(加熱中の中間温度を測定し、適切な加熱ステップへの加熱アルゴリズムを送信する)を達成するために、TS2で起こる、RFIDタグの、通信の変更状態から通常状態への移行を判断する能力のみが必要となる。しかし、第2の目標(TS1とTS2との間の時間を測定し、メモリに記憶された理想時間と比較する)を達成するためには、2つの経過時間、TS1からTS2へ通過するのにシズルプレートが要した時間であって、理想的な状態での試験的な加熱の場合の経過時間(以下、“TS1/TS2 時間”と定義する。)と、各々の実際の加熱動作の場合の経過時間(以下、TS1/TS2 実際時間と定義する。)をリアルタイム時計で測定して判断する必要がある。
特定のシズルプレートのRFIDメモリに記憶される“TS1/TS2 時間”の値は、固定記憶情報に関して上述したように、理想動作条件に基づいて試験的に判断される。これらの理想動作条件には、通常の線間電圧で動作するレファランス標準誘導加熱デバイスが含まれる。また、クックトップは、試験的判断の間、IPL1に等しく、CPL1を適用しなければならない。それにより、“TS1/TS2 時間”は理想時間となる。
TS1/TS2 実際時間には、その表示がなされた、対応する一時記憶位置が与えられる必要がある。この値は、各加熱動作中にクックトップマイクロプロセッサによって計測され、HA(中間温度を判断する2つサーマルスイッチを持つシズルプレート)内の一時記憶メモリに記憶される。さらに、この他に2つの一時記憶位置を、以下の目的で設けなければならない:“TS1 時刻”(RFIDタグが通信の通常状態から変更状態へ移行したことをRFIDリーダが最初に検知した時に、リアルタイム時計で測定される時刻)と、“TS2 時刻”(RFIDタグが通信の変更状態から通常状態へ移行したことをRFIDリーダが最初に検知した時に、リアルタイム時計で測定される時刻)。これらの3つの新たな一時記憶位置は、それぞれ加熱動作中、クックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能でなければならない。
最後に、クックトップのマイクロプロセッサは“TS1/TS2 時間”とTS1/TS2 実際時間の値を用いる変更ステップによって、加熱中の不適切な熱負荷を補正するようプログラムされる。この新たな変更ステップのコマンドは、新規ステップ84bでのHA(中間温度を判断する2つサーマルスイッチを持つシズルプレート)内に適用され、このステップ84bは、変更ステップコマンドの追加を除き、図8のステップ84と等しい。この新たな変更ステップのコマンドは、測定値であるTS1/TS2 実際時間と、理想時間である“TS1/TS2 時間”との比較に基づきCPL2、CPL3、CPL4およびCPL5の値を変更するように作用する。なお、好適な実施態様との関連で前述した通り、加熱アルゴリズムは、加熱動作開始前に、既に理想パワーレベルを補正しているので、変更は補正済みのパワーレベル2から5に対して行われる。CPL2、CPL3、CPL4、およびCPL5に対するこの新たな補正は、クックトップのマイクロプロセッサが実際のパワーステップ5を開始する時点で行われる。
この新たな変更ステップの目的は、加熱中に生じる好ましくない食品の負荷に対して、適用されるパワーレベルを補正することである。例えば、シズルプレートに好適な加熱アルゴリズムに対する補正済みパワーレベルは、その表面に食品が載っていないシズルプレートの加熱に基づいている。表面に相当な大きさの食品を載せたシズルプレートが過って加熱された場合、好適な加熱アルゴリズムは、目標制御温度の250°Fを大きく下回る平均表面温度にシズルプレートを熱することになる。温度をT(2)からT(4)に移すための実際の時間と、同じ温度範囲を移行するための理想時間を比較することで、シズルプレートの冷却負荷が理想的かどうかをおよそ判断できる。一例として、TS1/TS2 実際時間が“TS1/TS2 時間”よりはるかに大きい場合、食品またはその他の吸熱源がシズルプレートとの熱接触にあることになる。従って、所望の表面温度を達成するには、CPL2からCPL5にかけてパワーを増強しなければならない。TS1/TS2 実際時間が“TS1/TS2 時間”よりはるかに小さい場合は、その反対が言える。
このパワー補正を実現するには、シズルプレートの例における好適な変更ステップの式が式1で表され、以下の通りとなる:
CPL(n)=CPL(n)×{1+(0.1×((TS1/TS2 実際時間)−(“TS1/TS2 時間”)))}、このとき、このシズルプレートの例ではn=2、3、4、および5となる。
その他の対象物については、異なる変更ステップの式がより適切であるのはもちろんだが、それでも同じ比較値は使用される。
次の加熱動作の実施例は、2つのサーマルスイッチで中間温度を判断する本発明の実施態様を説明する。新たな同一のシズルプレートは、熱せられたオーブンで125°Fまで加熱され、食品を載せられた後、クックトップに載せられ、不定期その状態に保たれると仮定する。以下の説明では、ステップ84における全ての命令を用いるが、上述の変更ステップを追加する新規ステップ84bが図8のステップ84に代わることに留意しながら、図8を参照して欲しい。
この場合では、ステップ70においてRFIDリーダ/ライタがRFIDタグに応答信号を送信するとき、シズルプレートは、LKPSおよびt(LKPS)にゼロの値を持つ。また、RFIDリーダは、RFIDタグに記憶された“TS1/TS2 時間”の値を読み取る。それにより、HA(中間温度を判断する2つサーマルスイッチを持つシズルプレート)内のLKPSおよびt(LKPS)に応じ、かつクックトップの、マイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶位置は、ゼロの値を受け取る。さらに、“TS1/TS2 時間”に応じた、クックトップのマイクロプロセッサにアクセス可能な一時記憶位置は、チップに記憶された値を受け取る。このシズルプレートの実施例では、この値は4秒間である。次に、ステップ72において、クックトップが発生する磁場の次の試験パルス時に(このとき、クックトップはまだ待機モードにある)、Itransistorの値が測定され、Itransistor max actual のHA(中間温度を判断する2つサーマルスイッチを持つシズルプレート)の一時記憶位置に記憶される。表3に見られる式を用いて、この加熱動作に対するCPLはステップ74にて計算される。ユーザがクックトップの上の適切な位置にシズルプレートを載せた場合、これらのCPL値は、それらに対応するIPL値にほぼ等しくなるはずである。ステップ76では、LKPSは0に等しいので、3600の値がnに与えられる。ステップ78では、ELCLTの値が計算され3600秒よりはるかに大きくなり、一時記憶メモリに記憶される。従って、ステップ80では、EPT値は(表6の最後の2行を介して)計算され、T(0)または72°Fに等しくなる。このEPT値は、一時記憶メモリに記憶される。この記憶されたEPT値を用いて、クックトップのマイクロプロセッサは表7に記載された命令に従い、実際のパワーステップ1において表4に述べられる通り、実際のパワーステップのシーケンスを開始する。残念ながら、シズルプレートの上部表面は、食品を載せた状態で実際に125°Fである。
幸い、クックトップのマイクロプロセッサが実際のパワーステップ5を開始する時点のTS2において、RFIDタグが変更状態から通常状態に移行していることを、RFIDリーダが検知しない限り、ステップ84bは、全ての残りの実際のパワーステップ(1から10および11)を完了するようクックトップに命令する。また、ステップ84bは、クックトップのマイクロプロセッサおよびRFIDリーダに“TS1 時刻”と“TS2 時刻”を読み取って記憶するよう命令し、その後、“TS1 時刻”と“TS2 時刻”の両方が同一の加熱動作中に記録された場合は、それらを使ってTS1/ TS2 実際時間を計算するよう命令する。最後に、ステップ84bは、クックトップのマイクロプロセッサに式1を適用して、CPL2、3、4、および5を補正するよう指示し、TS1/TS2 実際時間の値が適切に計算される。
従って、実際のパワーステップ1を適用して間もなく、シズルプレートは130°Fに達し、このときサーマルスイッチ1が閉じて、リーダ/ライターがLKPSおよびt(LKPS)の新しい値を書き込もうとした際に、RFIDタグとリーダ/ライターとの通信を変更状態にする。従って、クックトップのマイクロプロセッサは、TS1が達せられたことを認識し、現時刻を“TS1 時刻”として記憶する。実際のパワーステップ3が次いで起こる、実際のパワーステップ2が適用される。実際のパワーステップ3の終了時に、シズルプレート表面は恐らく、TS2にはまだ届かない温度である180°Fに達している。そのため、実際のパワーステップ4が適用される。実際のパワーステップ4の最後の0.15秒間に、RFIDリーダ/ライタはLKPSおよびt(LKPS)の新しい値を送信しようとする。しかし、RFIDリーダ/ライタは、RFIDタグが通信の変更状態から通常状態に、そのとき移行したことを判断する。それにより、クックトップのマイクロプロセッサは、TS2が達せられせられたことを認識し、現時刻を“TS2 時刻”として記憶する。従って、クックトップのマイクロプロセッサは、TS1/TS2 実際時間を計算し、変更式1を適用する手続きを行う。式1は現CPL2、 3、4、および5のそれぞれを(1.2)で乗じ、それらの新しいCPL2、 3、 4、および5の値を記憶する。最後に、クックトップのマイクロプロセッサは、実際のパワーステップ5を開始し、CPL2の新しい値を適用する。
次に、クックトップは、実際のパワーステップ5から10を適用し、上述したように、実際のパワーステップ11を不定回数を適用することを続行する。それぞれの実際のパワーステップの終了時に、RFIDリーダ/ライタは、完了したばかりの(最大10までの値の)LKPS値を送信し、対応するそれぞれのt(LKPS)値を送信する。
図2〜図4の実施態様
上述の説明では、好適な実施例として食器であるシズルプレート22の構造および動作について述べたが、本発明は、特定の食器または加熱対象物に限定されることはない。例えば、図2は、適切なエポキシまたはその他の合成樹脂体114に包まれたRFIDタグ112がその下面に取り付けられる金属層110を配した、従来デザインのプレート108を示す。同様に、図3は、その底部に金属層118と、合成樹脂マトリクス122で配置されるRFIDタグ120を持つエスプレッソカップ116を図示する。最後に、図4は、誘導加熱され、食品配達バッグ(例えばピザバッグ)などと接続して使用されるよう設計された加熱ペレット124を図示する。ペレット124は、誘導加熱コア126と囲いの合成樹脂体128を供える。また、このペレットは、中央に配置されるRFIDタグ130を備える。これらの装置やその他の無数の誘導加熱対象物が、本発明に使用できることが認識される。
加熱デバイスを用いて加熱されるように設計された食器を保持する本発明による誘導加熱デバイスの概略図である。 底面に金属コーティングを施し、その金属コーティングの中心にRFIDタグを接着した磁器製食器皿の断面概略図である。 底面に金属コーティングを施し、その金属コーティングの中心にRFIDタグを接着した磁器製エスプレッソカップの断面概略図である。 上部表面の中央にRFIDタグを取り付けた保温ペレットを図示した透視図である。 図1に示す食器用の加熱アルゴリズムの一部を含む、理想パワーステップのシーケンスを表す、経過時間に対するクックトップのグラフであり、同一時間軸上にプロットした食器の平均表面温度のグラフがオーバーレイにて示されている。 理想的な冷却挙動を示した、経過時間に対する図1の食器の平均表面温度のグラフである。 本発明の加熱機器に対する好ましい包括的ソフトウェアアルゴリズムのフローチャートである。 図1に示す食器に関連した具体的なソフトウェア加熱アルゴリズムのフローチャートである。 1つのサーマルスイッチが取り付けられたRFIDアンテナを表す概略図である。 図9に類似しているが、2つのサーマルスイッチが取り付けられたRFIDアンテナを表す概略図である。 1つまたは複数のサーマルスイッチが取り付けられたRFIDタグを用いた加熱動作を表した代表的な命令のリストであり、該命令では、温度情報が制御温度を定義するために使用される。

Claims (5)

  1. 対象物を加熱するために一次磁場を発生する構成部品と、
    前記一次磁場を発生する構成部品を、加熱サイクル中のある期間の間、選択的に動作させるために該構成部品に動作可能に接続された調節回路と、
    前記対象物に取り付けられたRFIDタグから、前記対象物の温度に関する情報を受け取る情報受け取り装置と、を含む誘導加熱デバイスであって、
    前記情報受け取り装置は、加熱サイクル中定期的に、前記RFIDタグに対して、前記温度情報を提供させるRFIDリーダを含み、
    前記RFIDリーダは、前記一次磁場の有する周波数とは異なる周波数を有する高周波磁場を伝送動作可能であり、
    前記誘導加熱デバイスの前記一次磁場による加熱の動作は、前記RFIDタグから定期的に受ける前記温度情報に対応して行われることを特徴とする誘導加熱デバイス。
  2. さらに、前記RFIDタグに動作可能に接続された少なくとも1つのサーマルスイッチを含み、前記サーマルスイッチは、前記対象物における現在の温度情報を、前記対象物に関する情報として前記RFIDタグに提供する請求項1に記載の誘導加熱デバイス。
  3. 前記RFIDリーダは、前記RFIDタグから、前記対象物における前記現在の温度情報を前記対象物に関する情報として提供される請求項2に記載の誘導加熱デバイス。
  4. 前記加熱サイクルは、異なる加熱パワーを備えた複数の加熱ステップを有する加熱アルゴリズムによって制御され、
    前記調節回路は、前記対象物の前記現在の温度情報に対応して前記加熱アルゴリズムを調整するように動作する請求項2又は3に記載の誘導加熱デバイス。
  5. 前記加熱サイクルは、異なる加熱パワーを備えた複数の加熱ステップを有する加熱アルゴリズムによって制御され、
    前記情報受け取り装置は、さらに、前記加熱サイクル中定期的に、前記RFIDタグに前記加熱パワーに関する情報を、前記対象物の加熱履歴の記憶のために、送信する請求項4に記載の誘導加熱デバイス。
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