(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置と、該燃焼装置に接続されたコントローラーとを備える給湯器であって、
前記燃焼装置内には前記給湯器を制御する制御回路基板が配置され、
該制御回路基板上には周辺回路と、該周辺回路を介して前記給湯器を制御するマイクロコンピュータとが配置され、
該マイクロコンピュータは一つのパッケージに納められており、該パッケージの外部に導出された複数の外部端子と、該複数の外部端子に接続され、前記パッケージ内部に納められた信号処理装置とを備え、
該信号処理装置は、
給湯器の制御動作を行う演算論理装置と、
前記演算論理装置が行う制御動作の手順である制御プログラムを記憶する記憶装置と、
前記複数の外部端子のうち、少なくとも一以上の外部端子に接続され、該接続された外部端子から入力されるアナログ信号を前記演算論理装置で読み出し可能なディジタル信号に変換する信号変換装置とを有し、
前記信号処理装置と前記周辺回路とは、前記複数の外部端子を介して入出力可能に接続されたものを使用する給湯器の制御方法において、
前記演算論理装置が異なる３種類以上の制御動作をし得るように予め前記記憶装置に前記制御プログラムを記憶させ、前記異なる３種類以上の制御動作のうち所望の制御動作に対応したアナログ信号を前記信号変換装置に入力し、所望の制御動作に対応したディジタル信号である２進化信号に変換し、
前記演算論理装置は前記２進化信号に基づいて所望の制御動作を行って給湯器を制御することを特徴とする給湯器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は給湯器の制御方法に関し、特に、複数種類の給湯器を同一のマイクロコンピュータを使用して制御する給湯器の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に給湯器は燃焼を行う燃焼装置と、該燃焼装置に接続されるコントローラーを備えており、燃焼装置は電源やガス管が接続され、居住スペースを圧迫しないようにベランダ等の屋外に配置され、コントローラーには液晶、ＬＥＤやスイッチ等が設けられ、居住者がこれら液晶やスイッチ等を用いて給湯器の燃焼状態を監視したり、湯温等を選択するために室内に配置されるのが普通である。
【０００３】
この給湯器は、燃焼能力や制御機能等、それが使用される目的の相違や、需要者の要求に応じた差別化を図る等のため、多種多様な仕様ができあがり、これに対応するため多数の機種が用意されている。そしてこのような多数の機種を制御して所望の制御動作を行わせるために、給湯器の燃焼装置内にコンピューター基板をを配置することが考えられる。
【０００４】
しかしながら燃焼装置の大きさは限られており、その中に配置し得る回路基板の大きさも制約されている。そのため、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が個別にパッケージされているような、汎用的なコンピュータ基板を配置することは容積的に困難であり、また、コスト的にも採用することができない。
【０００５】
そこで一般に、かかる給湯器の制御技術として、一つのパッケージ内に演算論理装置(ＡＬＵ)やＲＯＭ、ＲＡＭ、命令制御装置、入出力装置等が納めてある半導体装置であるマイクロコンピューターが使用されている。
【０００６】
一方、制御回路基板の種類が異なる場合や、同一の制御回路基板においても、それが使用される給湯器の機種が異なると、異なる制御動作を行わなければならない場合がある。そのときには、必要とされる制御動作毎に異なる制御プログラムが記憶されたＲＯＭが必要となるが、制御動作毎にマイクロコンピュータの機種を用意すれば対応することは可能である。
【０００７】
しかしながら、かかる対応はコスト的に見て現実的でない。
【０００８】
そこで従来技術では、マイクロコンピュータ内のＲＯＭに予め複数の制御プログラムを記憶させておき、マイクロコンピュータに設けられたＩ／Ｏポートにディジタル信号を入力して、所望の制御プログラムを選択し、マイクロコンピュータがその制御プログラムの手順に従って、制御動作を行うことで、一種類のマイクロコンピュータに異なる制御動作を選択的に行わせていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら制御動作の種類が増え、ＲＯＭ内に用意しなければならない制御プログラムの数が増加すると、それに応じてマイクロコンピュータのＩ／Ｏポート端子を多く使用しなければならない。例えば４つのＩ／Ｏポートを使用すれば１６種類の制御プログラムを選択することができるが、それが１７種類に増加するとＩ／Ｏポートを１つ追加しなければならなくなる。
【００１０】
一方、使用できるＩ／Ｏポートの数には限度があるため、Ｉ／Ｏポートの端子数が不足し、必要な数を確保できなくなると、マイクロコンピュータを上位機種に変更しなければならず、コスト増になり、また、マイクロコンピュータの外形が大きくなるため制御回路基板自体も大きくしなければならなくなる。
【００１１】
ところで、制御動作の種類が追加される毎にＩ／Ｏポート端子の追加使用を行うと、制御回路基板の仕様が決定し、それが製品化された後に新機種が追加される場合には、制御回路基板を設計し直さなければならない等、そのための対応に時間がかかってしまう。従って、新製品の商品化スピードが遅く、市場ニーズに応えられない場合があった。
【００１２】
本発明は上記従来技術の不利、不便に鑑みて創作されたもので、その目的は、新機種の追加、従来機種の仕様変更等の制御動作の追加、変更に簡易迅速に対応できる給湯器の制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、燃焼装置と、該燃焼装置に接続されたコントローラーとを備える給湯器であって、前記燃焼装置内には前記給湯器を制御する制御回路基板が配置され、該制御回路基板上には周辺回路と、該周辺回路を介して前記給湯器を制御するマイクロコンピュータとが配置され、該マイクロコンピュータは一つのパッケージに納められており、該パッケージの外部に導出された複数の外部端子と、該複数の外部端子に接続され、前記パッケージ内部に納められた信号処理装置とを備え、該信号処理装置は、給湯器の制御動作を行う演算論理装置と、前記演算論理装置が行う制御動作の手順である制御プログラムを記憶する記憶装置と、前記複数の外部端子のうち、少なくとも一以上の外部端子に接続され、該接続された外部端子から入力されるアナログ信号を前記演算論理装置で読み出し可能なディジタル信号に変換する信号変換装置とを有し、前記信号処理装置と前記周辺回路とは、前記複数の外部端子を介して入出力可能に接続されたものを使用する給湯器の制御方法において、前記演算論理装置が異なる３種類以上の制御動作をし得るように予め前記記憶装置に前記制御プログラムを記憶させ、前記異なる３種類以上の制御動作のうち所望の制御動作に対応したアナログ信号を前記信号変換装置に入力し、所望の制御動作に対応したディジタル信号である２進化信号に変換し、前記演算論理装置は前記２進化信号に基づいて所望の制御動作を行って給湯器を制御することを特徴とする。
【００１４】
【作用】
給湯器が、燃焼装置と、該燃焼装置に接続されたコントローラーとを備えているので、このコントローラーを使用して、前記燃焼装置に動作を指示することができ、これにより、給湯器の燃焼状態を所望の状態にすることが可能となる。
【００１５】
前記燃焼装置内には制御回路基板が納められているので、該制御回路基板上に一つのパッケージに納められたマイクロコンピュータとその周辺回路を配置することができる。
【００１６】
このマイクロコンピュータは、前記パッケージの外部に導出された複数の外部端子と、該複数の外部端子に接続され、前記パッケージ内部に納められた信号処理装置とを備えているので、該信号処理装置と前記周辺回路とを、前記複数の外部端子を介して接続することができ、信号の入出力が可能になっている。
【００１７】
前記信号処理装置は、給湯器の制御動作を行う演算論理装置と、前記演算論理装置が行う制御動作の手順である制御プログラムを記憶する記憶装置と、前記複数の外部端子のうちの少なくとも一以上の外部端子から入力されるアナログ信号を前記演算論理装置で読み出し可能なディジタル信号に変換する信号変換装置とを有しているので、前記演算論理装置が異なる種類の制御動作をし得るように予め前記記憶装置に前記制御プログラムを記憶させておき、前記異なる種類の制御動作のうち所望の制御動作に対応したアナログ信号を前記信号変換装置に入力し、所望の制御動作に対応したディジタル信号である２進化信号に変換すれば、前記演算論理装置は前記２進化信号に基づいて所望の制御動作を行い得るので、前記マイクロコンピュータは所望の制御動作を行うことができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に用いられるマイクロコンピュータ(マイクロコントローラユニット)の備える信号処理装置１０の回路ブロックの一例を示す。この信号処理装置１０はエポキシ樹脂等が射出成形されて成るパッケージ内に封入されており、該信号処理装置１０に接続された複数の外部端子１１は前記パッケージの外部に導出されている。このようなパッケージは、それに設けられる外部端子数や配置方法等の相違により、例えば、デュアルインラインパッケージ(ＤＩＰ)、ピングリッドアレイパッケージ(ＰＧＡ)、リードレスチップキャリア(ＬＣＣ)等の多数の形態が存在し、マイクロコンピューターの容量能力等に応じ、適宜選択して用いられている。
【００２０】
図２は、このようなマイクロコンピュータが使用される本発明により制御される給湯器の配置の一例を示す図である。この給湯器は、燃焼装置５１と、該燃焼装置５１に接続され、その動作内容の設定に用いられるコントローラー５３とで構成されており、前記燃焼装置５１は室外に配置され、供給されたガスを燃焼して湯を沸かし、これを浴室内の浴槽５２に供給する。なお、前記コントローラー５３には液晶表示板とＬＥＤで構成される表示装置と数個のスイッチを備えた入力装置とが設けられており、室内にいる人間が前記表示装置を見ながら前記入力装置を操作すれば、燃焼装置５１の燃焼動作等を所望の状態にすることができる。
【００２１】
前記燃焼装置５１内には、ガスを燃焼させる装置の他、給湯器を制御する制御回路基板が納められており、この制御回路基板上には、前記信号処理装置１０を有するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの指令に基いて給湯器を動作させる周辺回路とが配置されている。そして、前記信号処理装置１０は、ディジタル信号を処理して前記給湯器の制御動作を行う演算論理装置(ＡＬＵ)１２と、該演算論理装置１２の制御動作の手順である制御プログラムを記憶する記憶装置１５とを有しており、前記演算論理装置１２の入出力と前記記憶装置１５の出力側とは前記バスライン１６に直接接続されており、前記記憶装置１５の入力側はプログラムカウンター１８を介して前記バスライン１６に接続されており、ディジタル信号が入出力可能に構成されている。
【００２２】
前記バスライン１６には、前記演算論理装置１２の演算結果を一時記憶しておくデータメモリー１９とインターフェース装置２０も接続されており、前記演算論理装置１２は、前記記憶装置１５内に記憶された制御プログラムの処理手順に従って動作し、前記インターフェース装置２０と、これに接続された前記複数の外部端子１１とを介して周辺回路との間で信号の入出力を行って、給湯器を制御している。
【００２３】
前記バスライン１６にはまた、信号変換装置１７も接続され、その入力側には前記複数の外部端子１１のうちのｐ少なくとも一以上の外部端子が接続され、この接続された端子から入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換している。
【００２４】
前記変換されたディジタル信号は前記バスライン１６を介して前記データメモリー１９内の特定の領域に記憶されるので、前記演算論理回路１２がこのディジタル信号の内容を読み出すことができる。
【００２５】
前記マイクロコンピュータが配置される制御回路基板には、複数の種類があり、使用される給湯器の機種等に応じた制御動作を行わなければならないが、本実施例では、信号処理装置１０に信号変換装置１７が設けられているので、該信号変換装置１７に所望の制御動作に対応したアナログ信号を入力し、これを所望の制御動作に対応したディジタル信号である２進化信号に変換させ、この２進化信号を前記データメモリー１９に一時記憶させ、その値を前記演算論理装置１２で読み出せば、該演算論理装置１２が所望の制御動作を行って給湯器を制御することができる。
【００２６】
この信号変換装置１７に、例えば８bit分解能のＡ／Ｄコンバータを用いれば、最大２５６種類の制御動作を行わせることができるので、アナログ信号を、例えば３端子可変抵抗２３の２つの端子を電源電圧Ｖccラインと接地ラインとに接続して電源電圧Ｖccを分圧し、該３端子可変抵抗２３の残りの端子であって、前記分圧された電圧を出力する端子を前記信号変換装置１７の有する外部端子２２に接続すれば、該分圧された電圧を前記アナログ信号として用いることができ、該可変抵抗２３の分圧比を調節するだけで、前記アナログ信号を所望の値に変えることができる。
【００２７】
一方、異なる制御動作の数だけ制御プログラムを作製し、各制御プログラムを２進化信号の値と対応づけて予め前記記憶装置１５に記憶させておけば、前記３端子可変抵抗２３を調節し、動作させたい制御プログラムに対応したアナログ信号を作製して前記信号変換装置に入力すれば、動作させたい制御プログラムを選択することができ、これにより、該演算論理装置１２に所望の制御動作を行うわせることができる。
【００２８】
また、一つの制御プログラムを前記記憶装置１５に記憶させておく場合であっても、この制御プログラムとは別に、例えば空気の混合比率等、制御内容によって変わり得る制御データと２進化信号の値とを対応させて前記記憶装置１５に記憶させておけば、前記演算論理装置１２が２進化信号の値に基づいて、動作させたい制御内容に対応した所望の制御データを参照することができるので、該所望の制御データに基いて、前記演算論理装置１２が一つの制御プログラムの中での動作順序を変えたり、動作順序は変えない場合でも出力する信号の値を変えたりすることができるので、これにより、前記演算論理装置１２に所望の制御動作を行わせることができる。
【００２９】
なお、前記記憶装置１５に、予め複数の制御プログラムを記憶させておくと共に、制御内容によって異なる制御データも記憶させておけば、例えば前記２進化信号の上位桁を各制御プログラムに対応付け、下位桁を制御データと対応づける等により、制御プログラムと制御データとを別個に選択、または参照し得るので、更に高度な制御を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば新機種の追加、従来機種の仕様変更等、給湯器を動作させる制御動作の追加、変更に簡易迅速に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に用いられるマイクロコンピュータの備える信号処理装置の回路ブロックの一例
【図２】  本発明が用いられる給湯器の一例
【符号の説明】
１１、２２……外部端子    １２……演算論理装置    １５……記憶装置
１６……バスライン    １７……信号変換装置    ５１……燃焼装置
５３……コントローラ
【図１】
0003685340.tif 000002
【図２】
0003685340.tif 000003