(57)【要約】【課題】何れかの半導体スイッチにＯＮ故障が生じていたとき、その故障を容易に検出することができる温度検出装置を提供する。【解決手段】  複数のサーミスタ５ａ，６ａと、サーミスタ５ａ，６ａの夫々に接続されてＯＮ動作により当該サーミスタに通電させる複数の半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２を設け、各半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２によりサーミスタ５ａ，６ａを切り替えて通電させる機能の切替制御手段と、サーミスタ５ａ，６ａの高電位側の電位を検出する機能の電位検出手段とを設ける。サーミスタ５ａ，６ａの切り替え動作間に、全ての半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２をＯＦＦ動作させ、検出された電位に基づいて半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２が常時ＯＮ動作状態となる故障を検出する機能の故障検出手段を設ける。【選択図】図２
2010112924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列に接続された複数のサーミスタと、各サーミスタの夫々に接続されてＯＮ動作により当該サーミスタに通電させる複数の半導体スイッチと、各半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作を制御することにより所定時間毎にサーミスタを切り替えて通電させる切替制御手段と、各サーミスタの高電位側の電位を検出する電位検出手段とを備え、該電位検出手段によって検出された電位に基づいて温度を検出する温度検出装置において、
前記切替制御手段によるサーミスタの切り替え動作間に、全ての半導体スイッチをＯＦＦ動作させ、前記電位検出手段により検出された電位に基づいて半導体スイッチが常時ＯＮ動作状態となる故障を検出する故障検出手段を設けたことを特徴とする温度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガスコンロのバーナにより加熱された調理器等の温度をサーミスタを用いて検出する温度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガスコンロにおいては、五徳に載置された鍋等の調理器の温度を検出してバーナの加熱量を自動調節するための温度検出装置が設けられている。この種の温度検出装置は、一般には、作動用電源の両極間に抵抗とサーミスタとを直列に接続し、抵抗とサーミスタとの間の電位を、バーナの作動を制御するマイクロコンピュータのアナログ／デジタル変換ポート（以下、Ａ／Ｄ変換ポートという）に入力して、この電位に基づいてサーミスタの抵抗値を算出することにより温度を検出するようになっている。
【０００３】
ところで、この種の温度検出装置において、複数のバーナを備えるガスコンロにおいては、各バーナ毎にサーミスタを設ける必要がある。このとき、１個のサーミスタに対しマイクロコンピュータの１個のＡ／Ｄ変換ポートを割り当てるようにすると、複数のサーミスタの夫々に対応するＡ／Ｄ変換ポートが必要となって、場合によっては、Ａ／Ｄ変換ポートの増設によりコスト高や大型化を招く不都合がある。
【０００４】
そこで、下記特許文献１に見られるように、複数のサーミスタの高電位側をマイクロコンピュータの１個のＡ／Ｄ変換ポートに接続し、各サーミスタ同士は互いに並列に接続し、更に各サーミスタを各別に通電状態とする複数の半導体スイッチを設けたものが知られている。
【０００５】
これによれば、各半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作によって所定時間毎にサーミスタを１個ずつ切り替えて、１個のＡ／Ｄ変換ポートにより全てのサーミスタの電位を順次取り込むことができるので、装置のコスト高や大型化を防止することができる。
【特許文献１】特開２００３−１２１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のものでは、前述の通り、サーミスタが半導体スイッチを介して１個ずつ順番に選択接続され、その際に、選択されたサーミスタによる温度の検出が行われる。この構成において、選択されたサーミスタの半導体スイッチに、常時ＯＦＦ動作状態となる所謂ＯＦＦ故障が生じている場合には当該サーミスタに通電されず、Ａ／Ｄ変換ポートからの入力電位が極めて高くなるため、その故障を容易に検出することができる。
【０００７】
しかし、選択されたサーミスタの半導体スイッチに、常時ＯＮ動作状態となる所謂ＯＮ故障が生じていても、当該サーミスタには正常時と同様に通電されるため、Ａ／Ｄ変換ポートからの入力電位によって半導体スイッチのＯＮ故障を検出することは極めて困難である。しかも、他のサーミスタが選択されているときには、ＯＮ故障が生じている半導体スイッチにより通電となっているサーミスタの抵抗値が、他の選択されているサーミスタの抵抗値に影響を与え、Ａ／Ｄ変換ポートからの入力電位が不正確なものとなって、温度検出精度が低下する。
【０００８】
以上の点に鑑み、本発明は、互いに並列に接続された複数のサーミスタの夫々に通電させる複数の半導体スイッチを備え、この半導体スイッチによりサーミスタを切り替えるようにしたものにおいて、何れかの半導体スイッチにＯＮ故障が生じていたとき、その故障を容易に検出することができる温度検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本発明は、互いに並列に接続された複数のサーミスタと、各サーミスタの夫々に接続されてＯＮ動作により当該サーミスタに通電させる複数の半導体スイッチと、各半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作を制御することにより所定時間毎にサーミスタを切り替えて通電させる切替制御手段と、各サーミスタの高電位側の電位を検出する電位検出手段とを備え、該電位検出手段によって検出された電位に基づいて温度を検出する温度検出装置において、前記切替制御手段によるサーミスタの切り替え動作間に、全ての半導体スイッチをＯＦＦ動作させ、前記電位検出手段により検出された電位に基づいて半導体スイッチが常時ＯＮ動作状態となる故障を検出する故障検出手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記切替制御手段により所定時間毎に順次サーミスタを切り替える間に、全ての半導体スイッチをＯＦＦ動作させる期間が設けられる。そしてこの間に、前記故障検出手段により半導体スイッチが常時ＯＮ動作状態となる故障を検出する。
【００１１】
即ち、全ての半導体スイッチをＯＦＦ動作させたときに、全ての半導体スイッチでＯＦＦ動作が正常に行われれば、前記電位検出手段により検出される電位は最も高くなり、これが正常時の電位となる。一方、全ての半導体スイッチをＯＦＦ動作させたときに、何れかの半導体スイッチに常時ＯＮ動作状態となる故障が生じていると、前記電位検出手段により検出される電位は、正常時の電位よりも低くなる。従って、前記故障検出手段においては、全ての半導体スイッチをＯＦＦ動作させたときに電位検出手段により検出された電位と、正常時の電位とを比較することにより、極めて容易に半導体スイッチのＯＮ故障を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の温度検出装置を採用するガスコンロの概略構成を示す説明図、図２は本実施形態の温度検出装置の構成を示す説明図、図３は本実施形態の温度検出装置の作動を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、ガスコンロ１には、加熱量が相違する２個のバーナ２，３が設けられている。各バーナ２，３には、ガス供給管４を介して燃料ガスが供給され、図示しないが、ガス供給管４への燃料ガスの供給やガス量の調節を行う複数の弁装置が設けられている。各バーナ２，３の点火や火力調整等は、使用者が手動で行えるようになっているが、更に、各バーナ２，３には、加熱量を自動調節して自動調理を可能とするため、サーミスタを内装した温度検出部材５，６が付設されている。
【００１４】
温度検出部材５，６は、各バーナ２，３上に五徳等を介して載置された鍋等の調理器７，８の底面に常時当接するように、上方に向かって付勢された状態で設けられている。更に、ガスコンロ１には、その作動を制御する制御手段９が設けられており、該制御手段９は、後述するマイクロコンピュータ１０（図２参照）を備えるいる。そして、両温度検出部材５，６の各サーミスタ（後述の第１サーミスタ５ａ、及び第２サーミスタ６ａ）は、前記制御手段９に備えるマイクロコンピュータ１０と共に本実施形態の温度検出装置１１の一部を構成している。
【００１５】
次に、本実施形態の温度検出装置１１の構成を説明する。図２を参照して、温度検出装置１１は分圧手段１２と第１及び第２のサーミスタ５ａ，６ａとを直列に接続して構成される。分圧手段１２は相互に直列に接続された３個の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から構成されている。また、該温度検出装置１１には、第１及び第２のサーミスタ５ａ，６ａを分圧手段１２に択一的に接続する第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２が設けらている。分圧手段１２には、第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４が設けられており、各第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４によって、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の一部を短絡させて抵抗値を切り替えることができようになっている。
【００１６】
マイクロコンピュータ１０は、第３及び第４ポートＰ３，Ｐ４からの信号によって第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２をＯＮ／ＯＦＦ動作させ、第１サーミスタ５ａと第２サーミスタ６ａとへの通電を切り替える機能（切替制御手段）を有している。また、マイクロコンピュータ１０は、第１及び第２ポートＰ１，Ｐ２からの信号によって第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４をＯＮ／ＯＦＦ動作させ、分圧手段１２の抵抗値を変更する。そして、マイクロコンピュータ１０は、分圧手段１２と第１サーミスタ５ａ又は第２サーミスタ６ａとの間の電位を、電位検出手段たる単一のＡ／Ｄ変換ポート（図中Ａ／Ｄ）に取り込んで抵抗値を算出し、その抵抗値から温度を検出する。
【００１７】
なお、第１及び第２の各半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４は、マイクロコンピュータ１０から所定のパルス信号が入力されると切換るトランジスタ（ＦＥＴを採用してもよい）であり、これらの半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３，Ｔｒ４を所定の時間毎（例えば、６〜２４ｍｓ毎）に切換えて、各サーミスタ５ａ，６ａで交互に温度を検出する。
【００１８】
また、マイクロコンピュータ１０は、サーミスタ５ａ，６ａの切り替え動作間に、両第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２を同時にＯＦＦ動作させ、このときＡ／Ｄ変換ポートから取り込んだ電位と、予め記憶されている電位とを比較して第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２の故障を検出する機能（故障検出手段）を有している。
【００１９】
なお、本実施形態では、分圧手段１２を３個の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を備えて構成することにより複数の抵抗値に変更し、精度よく温度検出ができるようになっているが、抵抗の数量等は適宜選択可能である。
【００２０】
次に、温度検出装置１１の作用を説明する。図３を参照して、初期電圧Ｖｃｃを温度検出装置１１に投入し、先ず、マイクロコンピュータ１０からの信号により第１サーミスタ５ａ通電用の第１半導体スイッチＴｒ１をＯＮ動作させると共に、第２サーミスタ６ａ通電用の第１半導体スイッチＴｒ２をＯＦＦとする。この状態で、マイクロコンピュータ１０からの信号により両第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４を制御して分圧手段１２の抵抗値を順次切り替え、その都度、分圧手段１２と第１サーミスタ５ａとの間の電位をＡ／Ｄ変換ポートに取り込む。そして、第１サーミスタ５ａの抵抗値を算出し、その抵抗値から、予め記憶された第１サーミスタ５ａの温度−抵抗値特性を参照して温度に変換する。この場合の分圧手段１２の抵抗値は、両第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４を共にＯＦＦとした抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値の和、一方の第２半導体スイッチＴｒ４のみをＯＮとした抵抗Ｒ３の抵抗値、他方の第２半導体スイッチＴｒ３のみをＯＮとした抵抗Ｒ２、Ｒ３の抵抗値の和、と順次変更される。これにより、第１サーミスタ５ａによる温度検出動作が行われる。
【００２１】
次いで、マイクロコンピュータ１０からの信号により第２サーミスタ６ａ通電用の第１半導体スイッチＴｒ２をＯＮ動作させると共に、第１サーミスタ５ａ通電用の第１半導体スイッチＴｒ１をＯＦＦとする。この状態で、マイクロコンピュータ１０からの信号により両第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４を制御して分圧手段１２の抵抗値を順次切り替え、その都度、分圧手段１２と第２サーミスタ６ａとの間の電位をＡ／Ｄ変換ポートに取り込む。そして、第２サーミスタ６ａの抵抗値を算出し、その抵抗値から、予め記憶された第２サーミスタ６ａの温度−抵抗値特性を参照して温度に変換する。この場合の分圧手段１２の抵抗値は、前述した通りに変更される。これにより、第２サーミスタ６ａによる温度検出動作が行われる。
【００２２】
次いで、マイクロコンピュータ１０からの信号により両第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２を共にＯＦＦ動作させ、第１サーミスタ５ａと第２サーミスタ６ａとへの通電を行わないようにする。同時に、マイクロコンピュータ１０からの信号により両第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４を共にＯＦＦ動作させ、分圧手段１２の抵抗値を抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値の和とする。なお、このときには、第２半導体スイッチＴｒ３，Ｔｒ４の一方をＯＮ動作させて分圧手段１２の抵抗値を設定してもよい。この状態でＡ／Ｄ変換ポートに取り込んだ電位を検出する。このとき検出した電位は最も高くなり、これが正常時の電位となるが、何れかの第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２に常時ＯＮ動作状態となる故障が生じていると、正常時の電位よりも低くなる。そこで、マイクロコンピュータ１０は、前記故障検出手段としての機能により、予め記憶された正常電位（或いは正常電位範囲）と検出された電位とを比較し、検出された電位が正常電位と異なる（或いは正常電位範囲外にある）場合に、第１半導体スイッチＴｒ１，Ｔｒ２の何れかにＯＮ故障が生じていることを検出する。この検出により、例えば、マイクロコンピュータ１０はアラーム等を介して警告させることも可能である。
【００２３】
なお、本実施形態では、２個のサーミスタ５ａ，６ａによる温度検出を行うものについて説明したが、これに限定されるのではなく、分圧手段１２の抵抗と第２半導体スイッチとを増設すれば複数のサーミスタでの温度検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の温度検出装置を採用するガスコンロの概略構成を示す説明図。
【図２】本実施形態の温度検出装置の構成を示す説明図。
【図３】本実施形態の温度検出装置の作動を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
５ａ…第１サーミスタ、６ａ…第２サーミスタ、１０…マイクロコンピュータ（切替制御手段、電位検出手段、故障検出手段）、１１…温度検出装置、Ｔｒ１，Ｔｒ２…第１半導体スイッチ（半導体スイッチ）。
【図１】
2010112924.tif 000003
【図２】
2010112924.tif 000004
【図３】
2010112924.tif 000005