器具控制設備的製作方法

2023-05-30 01:21:01 3

專利名稱：器具控制設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於與例如炊具的器具一起使用的控制設備。
背景技術：
器具(比如電炊具)包括控制設備，該控制設備包括配置成在給定時段內運行控制例程的控制器，該控制例程提供用於控制器具的部件的控制信號序列。例如在電炊具中，控制例程可以控制電機，該電機用來在烹調之時攪拌食物，並且控制向加熱元件的供電以加熱被烹調的食物。控制設備通常由從電網交流(AC)輸入得到的低壓電源供電，該電網交流輸入用來向器具的部件(比如電加熱器和電機)供電。
然而，電網供電網絡並非總是可靠的，並且交流電力有時會遇到傳輸中斷(也稱為斷電)。一般而言，器具控制設備以往通過終止運行控制例程來對電力中斷做出響應，並且在供電在中斷之後恢復時，重置它們本身以準備好再次啟動例程。已經提出利用電容器在供電中斷的情況下提供暫時供電。在US 2002/0008 Al中提出了包括電容器以允許將轉筒乾燥器的當前設置存儲於存儲器中，從而可以在供電恢復時重用該設置。還可參考JP 2009134564A和US 2010/292862 Al。

發明內容
根據本發明，已經認識到在某些境況中，短暫持續時間的電力中斷無需控制設備重置它本身並且控制例程可以繼續。根據本發明，提供一種用於與器具一起使用的控制設備，該控制設備包括控制器，配置成運行在給定時段內持續(extend)的預定控制例程，以便提供用於控制器具的至少一個部件的控制信號序列；輸入端，待連接到電網供電；以及能量存儲器件，耦合到輸入端用於存儲來自電網供電的能量，並且配置成響應於在例程期間的暫時電網電力中斷來使用存儲於存儲器件中的能量對控制器供電，存儲器件僅為控制器存儲如下充分能量，該充分能量用於允許響應於比例程的時段更少的給定持續時間的暫時電網電力中斷來繼續運行例程，其中控制器被配置成檢測供電的電壓降至與電力中斷對應的預定閾值以下，並且作為響應而使用存儲於存儲器件中的能量來繼續運行所述預定控制例程，並且如果供電在與相對短暫持續時間對應的時間之前恢復成超過所述閾值，則為部件提供信號以根據當前運行的控制例程繼續其操作，但若是另外情況，則對於超出所述時間的相對長久持續時間的電力中斷，終止運行控制例程。根據本發明的控制設備可以有利地使用於電炊具(比如慢煮鍋)中，從而使得控制器在秒級(例如10秒)的暫時供電中斷之後繼續運行預定控制例程。根據本發明，已經認識到電力供應在例如長達30或者更具體長達至10秒這一量級的短暫中斷可以並未不適當地損害根據控制器運行的例程所執行的烹調。便利地，存儲器件可以被配置成僅為控制器存儲用於在例程時段的至多十分之一的暫時電網電力中斷期間繼續運行的充分能量。


為了可以更完全理解本發明，現在將參照以下附圖通過示例性的實例來描述其一個實施例圖I是併入了控制設備的慢煮鍋的部分截面正視圖；圖2是圖I中所示炊具的主要部件的第二圖；圖3是在電力中斷期間出現的電壓改變的圖形；並且圖4是控制設備響應於電力中斷而運行的過程的流程圖。
具體實施例方式參照圖1，形式為慢煮鍋的電器具包括殼1，該殼被設計成放在櫥臺上，並且具有 以水平配置裝配在它的上側的、大體上盤形的電加熱器2，以便接收煮鍋3，該煮鍋具有平坦的盤形基部4、圓柱形側壁5和可拆卸蓋6。攪拌葉片7耦合到豎直延伸的軸向柱形構件8，該構件由軸向耦合件9連接到裝配於殼中的電機10。AC供電經過插頭11耦合到電機10，並且也耦合到電加熱器元件2。慢煮鍋可以執行由控制設備12所確定的不同烹調例程，該控制設備控制電機10的操作和用於電加熱器2的烹調溫度。根據待實施的特定烹調例程，烹調例程通常可以是長達99分鐘的持續時間。藉助裝配於殼I的外部上的輸入設備13選擇各種烹調例程，該輸入設備可以包括允許用戶做出烹調例程選擇的開關面板。此外，在殼I上提供顯示面板14，該顯示面板可以包括用於指示烹調例程的進度的LCD或者其它類似顯示器。現在將參照圖2描述用於圖I中所示主要部件的電路圖。控制設備12包括微處理器15，該微處理器根據保持於關聯存儲器16中的程序運行用於炊具的可旋預定控制例程。微處理器15也具有便利地為EEPROM這一形式的關聯非易失性存儲器17。微處理器15在線路18、19、20上向加熱器驅動電路21、用於電機10的控制電路22提供控制信號，並且控制顯示器14所顯示的數據。輸入設備13向微處理器15提供輸入信號，以用於從存儲器16選擇用於特定烹調食譜的烹調控制例程。如先前描述的那樣，設備從插頭11接收向加熱器驅動電路供應的AC電力，該驅動電路根據線路18上的來自微處理器15的控制信號來控制對加熱器元件2的AC電力供應。類似地，電機控制電路22在線路19上的來自微處理器15的命令信號的控制下，控制從插頭11向電機10的AC電力供應。從低電壓DC供電向圖2中所示電路的其它部件供電，該低電壓DC供電是例如經過降壓變壓器23和具有關聯平滑電容器Cl的關聯4通整流器24從電網AC輸入端11得到的，該電容器在正常操作中產生低電壓DC供應電壓V1 (例如9伏特)。輸入設備13、力口熱器驅動電路21、電機控制電路22和顯示器14都使用DC供應電壓V1作為功率供應。在輸入端25還向微處理器15施加電壓V1,並且處理器15可操作用於運行用於檢測在輸入端25處的電壓電平的程序。從整流橋24輸出的經過整流的DC也經過二極體26連接到形式為電容器C2的能量存儲器件。在使用中，電容器變成充電至電壓V2(例如3. 3V)，以充當調壓器並且提供用於經過輸入端子27驅動微處理器15的恆定電壓。為了微處理器15操作，需要用處於閾值電壓Vth或以上的輸入端子27處的電壓來驅動它。參照圖3，在正常操作中，在無電力中斷時，如在時段^-^期間指示的那樣，電壓V1和V2均超過閾值電壓Vth，因此微處理器正常操作並且運行來自存儲器16的所選烹調程序。在時間t:，在對插頭11的電網供電中出現供電中斷，這造成整流電壓V1和V2的值衰減。電容器C2的電容明顯大於平滑電容器Cl的電容，而結果是與電壓V1相比，電壓V2隨時間更慢地衰減。微處理器25可以通過確定電壓V1降至閾值電壓Vth以下來檢測供電中斷出現。這出現於時間t2。將從圖3可見，在時間&，電壓V2保持於閾值電壓Vth以上，因此即使電網供電已經中斷也仍然繼續驅動微處理器。在時間t2，微處理器將它本身設置成省電模式，所有外設關閉，並且所有內部計時器關閉，以便節約地使用C2中保存的能量，從而延長C2中的剩餘電荷的殘留持續時間，因此微處理器15通知包括輸入設備13、加熱器驅動器21、電機控制電路22和顯示器14在內的外設停止操作。 隨後在時間t3，電力中斷終止，結果電壓V1在時間t4恢復至它的正常電平。電壓V2也在電力中斷之後恢復至它的先前電平。在出現於時間&與〖3之間的中斷期間，驅動電壓V2在閾值電壓Vth以上，因此驅動微處理器15以便凍結根據來自存儲器16的程序的控制例程。因此，微處理器15在恢復了電壓V1的正常值時，通知包括輸入設備13、加熱器驅動電路21、電機電路22和顯示器14在內的外設恢復根據所選預定控制例程的操作，並且烹調過程從它被凍結時的點繼續。對於例如長達10秒的相對短暫電力中斷，不會由於電力中斷而降低慢煮鍋所執行的烹調。煮鍋3和加熱器元件2的熱容量使得烹調將由於存儲於鍋和加熱器元件中的殘留熱而繼續。然而，如果電力中斷持續長得多的時段，則如同中斷未曾出現過一樣繼續將會是不適當的。例如，如果電力中斷持續30分鐘，則鍋3中的食物將變涼並且將需要重啟烹調過程。描述的電路被配置成響應於這樣的相對長久電力中斷而重置烹調過程。再次參照圖3，如果電力中斷出現於時間h，則來自電容器C2的驅動電壓V2在時間t5降至用於操作的閾值電壓Vth以下。在這裡，微處理器15由於缺乏電力而停止，並且初始化已經停止的外設13、14、21、22，從而使得當電力恢復時，微處理器15從開頭重新運行從存儲器16選擇的整個預定控制例程，以便重新開始整個烹調過程。因此，描述的系統有效地濾除短暫供電中斷，而未引起預定烹調控制例程的完全重置，但是在相對長久供電中斷出現的情況下執行完全重置。在什麼構成可以在烹調過程中忽略的相對短暫供電中斷與不能忽略的相對長久中斷時段之間的關係可以依賴於多個因素包括烹調方式、烹調溫度和執行的例程的長度。舉例而言但並非限制，在許多情形中，如果存儲器件被配置成僅為控制器存儲如下充分能量則是有利的，該充分能量用於在烹調例程時段的至多十分之一的暫時電網電力中斷期間繼續運行例程。由微處理器15出於這一目的而運行的濾波過程可以作為程序存儲於存儲器16中，並且在圖4中示意地圖示了它的操作流程圖。在步驟S. O將控制計數器N初始地設置成零。在步驟S 1，例程校驗電壓V1是否少於閾值Vth。如果是這樣，則這指示供電中斷已經開始，並且如先前說明的那樣，停止包括顯示器14、加熱器驅動器21和電機控制電路22在內的外設。也可以出於記錄的目的，而如在步驟S3所示那樣，可選地在EEPROM 17中記錄停止的記錄以作為非易失性數據。然而，由電壓V2供電的處理器15如在步驟S4所示的那樣，凍結根據來自存儲器16的程序的預定控制例程，直至電力中斷結束或者直至電壓V2在電力中斷是比10秒更長的持續時間的情況下衰減至閾值電壓Vth以下。因此，在電力中斷相對短暫(例如少於10秒)的情況下，例程將凍結而不是停止，並且移向步驟S5，在該步驟遞增參數N。因此，當參數N大於零時，這指示電力中斷已經結束。在步驟S6測試參數N的值以確定電力中斷是否已經開始。如果N不大於零，則沒有電力中斷已開始，因而微處理器15如在步驟S7所示繼續運行烹調程序例程而無中斷(由驅動電壓V2驅動)。處理器因此在如存儲於存儲器16中的程序所限定的整個時段內運行它的整個預定控制例程、然後到達在步驟S8所示停止。隨後，微處理器初始化外設13、 14,21和22，以準備下一烹調操作。然而如果V1 > Vth(步驟SI)並且參數N的值如在步驟S6確定的那樣大於零，則這指示電力中斷已經結束(t4)，在該情況下如同沒有出現中斷一樣，根據已經在步驟S4繼續運行的控制程序重啟外設14、21和22。然而如果電壓V1已經在電壓V2不再能夠驅動微處理器15的時間(在圖3中表示為丨5)之後恢復，則處理器16將已經在步驟S4終止操作，因為驅動電壓V2將已經降至微處理器的操作所必需的電平Vth以下，因此將不執行步驟S4，從而關停微處理器，並且響應於延伸至時間t5或超過t5的電力中斷而使控制例程重啟。將理解這裡術語「包括」未排除其它單元或者步驟並且不定冠詞「一個/ 一種」未排除多個/多種。單個處理器可以實現在權利要求中記載的若干項的功能。在互不相同的從屬權利要求中記載某些措施這僅有的事實未指示不能有利地使用這些措施的組合。在權利要求中的任何標號不應解釋為限制權利要求的範圍。雖然已經在本申請中將權利要求闡述為特定特徵組合，但是應當理解，本發明公開內容的範圍也包括這裡明確或者隱含公開的任何新穎特徵或者任何新穎特徵組合或者其任何概括，而無論它是否涉及與當前在任何權利要求中要求保護的相同發明，並且無論它是否減輕與本發明相同的技術問題中的任何或者所有技術問題。申請人據此聲明，可以在實施本申請或者從本申請派生的任何更多申請期間，將新權利要求表述成這樣的特徵和/或特徵組合。落入所附權利要求書的範圍內的其它修改和變化，對於本領域技術人員將是不言而喻的。
權利要求
1.一種用於與器具一起使用的控制設備，包括控制器(15)，配置成運行在給定時段內持續的預定控制例程，以便提供用於控制所述器具的至少一個部件的控制信號序列；輸入端(U)，待連接到電網供電；以及能量存儲器件(C2)，耦合到所述輸入端，用於存儲來自所述電網供電的能量，並且配置成響應於在所述例程期間的暫時電網電力中斷，使用存儲於所述存儲器件中的所述能量對所述控制器供電，所述存儲器件僅為所述控制器存儲用於允許響應於比所述例程的所述時段更少的給定持續時間的暫時電網電力中斷，來繼續運行所述例程的充分能量，其特徵在於，所述控制器(15)被配置成檢測所述供電降至與電力中斷對應的預定閾值(Vth)以下，並且作為響應而使用存儲於所述存儲器件中的所述能量來繼續運行所述預定控制例程，並且如果所述供電在與相對短暫持續時間對應的時間(t5)之前恢復成超過所述閾值，則為所述部件提供信號以根據所述當前運行的控制例程來進行其操作，但若是另外情況，則對於超出所述時間的相對長久持續時間的供電中斷，終止運行所述控制例程。
2.根據權利要求I所述的控制設備，其中所述存儲器件存儲的所述能量僅能在秒級的暫時電力中斷期間，對所述控制器供電以允許繼續所述例程。
3.根據權利要求I或者2所述的控制設備，其中所述存儲器件存儲的所述能量僅能在長達10秒的暫時電力中斷期間，對所述控制器供電以繼續運行所述例程。
4.根據任一前述權利要求所述的控制設備，其中用於所述控制器運行的所述控制例程的所述給定時段為分鐘級。
5.根據任一前述權利要求所述的控制設備，其中所述控制例程的所述時段長達99分鐘。
6.根據任一前述權利要求所述的控制設備，其中所述存儲器件被配置成僅為所述控制器存儲用於在所述例程的時段的至多十分之一的暫時電網電力中斷期間允許繼續所述例程的充分能量。
7.根據任一前述權利要求所述的控制設備，其中所述能量存儲器件包括電容器。
8.根據權利要求7所述的控制設備，其中所述設備被配置成藉助電網交流供電來運行，並且包括用於從所述交流供電對所述電容器充電的整流元件。
9.根據任一前述權利要求所述的控制設備，其中所述控制器被配置成響應於在比所述給定持續時間更長的暫時電力中斷之後不再由所述存儲的能量供電，而停止所述預定控制例程，並且在比所述給定持續時間更長的所述中斷之後恢復電網電力時不重新開始所述例程。
10.根據任一前述權利要求所述的控制設備，其包括在電炊具中。
11.根權利要求I或者2所述的控制設備，其中所述存儲器件存儲的所述能量僅能在長達30秒的暫時電力中斷期間對所述控制器供電以繼續運行所述例程。
12.—種控制器具的方法，包括利用從電網供電得到的電力操作控制器，以運行在給定時段內持續的預定控制例程，以便提供用於控制所述器具的至少一個部件的控制信號序列；使用能量存儲器件以存儲來自所述電網供電的能量；並且當在所述例程期間出現暫時電網電力中斷且持續比所述例程的所述時段更少的給定持續時間時，使用存儲於所述存儲器件中的所述能量對所述控制器供電，其中所述控制器檢測何時所述供電的電壓降至與電力中斷對應的預定閾值(Vth)以下，並且作為響應而使用存儲於所述存儲器件中的所述能量來繼續運行所述預定控制例程，並且如果所述電力供應在與相對短暫持續時間對應的時間(t5)之前恢復成超過所述閾值，則所述控制器為所述部件提供信號以根據當前運行的所述控制例程進行其操作，但若是另外情況，則對於超出所述時間的相對長久持續時間的電力中斷，終止運行所述控制例程。
13.一種電腦程式，待由處理器運行以控制用於與器具一起使用的控制設備的操作，所述控制設備包括控制器，配置成運行在給定時段內持續的預定控制例程，以便提供用於控制所述器具的至少一個部件的控制信號序列；輸入端，待連接到電網供電；以及能量存儲器件，耦合到所述輸入端，用於存儲來自所述電網供電的能量，並且配置成當在所述例程期間出現暫時電網電力中斷時，使用存儲於所述存儲器件中的所述能量對所述控制器供電，所述存儲器件僅為所述控制器存儲如下充分能量，該充分能量用於允許在比所述例程的所述時段更少的給定持續時間的暫時電網電力中斷期間，繼續所述例程，所述程序被配置成確定所述中斷何時開始，並且隨後用從所述能量存儲器件得到的電力運行所述控制 器，其中使所述控制器檢測所述供電的電壓降至與電力中斷對應的預定閾值(Vth)以下，並且作為響應而使用存儲於所述存儲器件中的所述能量來繼續運行所述預定控制例程，並且如果所述供電在與相對短暫持續時間對應的時間(t5)之前恢復成超過所述閾值，則為所述部件提供信號以根據所述當前運行的控制例程來進行其操作，但若是另外情況，則對於超出所述時間的相對長久持續時間的電力中斷，終止運行所述控制例程。
14.根據權利要求13所述的電腦程式，可操作用於在所述中斷的情況下指示由所述控制器控制的外圍設備停止運轉，並且在所述中斷在所述持續時間到期之前終止的情況下重新開始操作。
全文摘要
一種器具(比如電炊具)具有控制器(15)，配置成運行在給定時段內持續的預定控制例程，以便提供用於控制器具的至少一個部件(比如它的加熱器(2)和食物攪拌電機(10))的控制信號序列；輸入端(11)；以及能量存儲器件(C2)，耦合到電源輸入端，用於存儲能量，以當在例程期間出現暫時電網電力中斷時，對控制器供電，該存儲器件僅為控制器存儲用於在比例程的時段更少的給定持續時間的暫時電網電力中斷之後繼續運行例程的充分能量。
文檔編號G05B19/04GK102968066SQ201210315659
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月27日 優先權日2011年8月31日
發明者F·德格蘭迪斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司