(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を接続する電源端子と、前記電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、前記電圧判定手段により前記電池の電圧低下時に点滅または点灯する表示器と、燃焼を制御する制御手段とを備え、前記電源端子に印加される電圧が前記電池の電圧より大なる所定の電圧の時に前記表示器に前記制御手段の制御データを出力することを特徴とする燃焼機器の制御装置。
【請求項２】
電池を接続する電源端子と、前記電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、燃焼状態を表示する表示器と、燃焼を制御する制御手段とを備え、前記電源端子に印加される電圧が所定の電圧の時に前記表示器に前記制御手段の制御データを出力することを特徴とする燃焼機器の制御装置。
【請求項３】
電池を接続する電源端子と、前記電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、燃焼を制御する制御手段を備え、前記電源端子に印加される電圧が前記電池の電圧より大なる所定の電圧の時に前記制御手段は検査用プログラム処理を行う事を特徴とする燃焼機器の制御装置。
【請求項４】
電源の周波数を判定する周波数判定手段と、燃焼を制御する制御手段とを備え、前記周波数判定手段で判定した電源周波数が商用周波数外の所定の周波数にある時に前記制御手段は検査用プログラム処理を行う事を特徴とする燃焼機器の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃焼機器の制御に関し、特にその動作状態の確認や故障箇所の特定手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガス調理機器においては安全性の向上のため、油調理時に消し忘れ等で起こる火災防止のために鍋底の温度を検知し所定の温度以上になると安全弁を遮断し消火する等、安全装置の普及が進んでおり、その手段として制御回路が多用されるようになってきた。
【０００３】
それに伴って生産工程においては制御回路やそれに接続される入出力部品の動作状態を検査すること、または一般の使用上においては故障の修理を簡単、迅速に行うことが出来る必要性が高くなってきた。
【０００４】
そこで所定の操作により通常の動作と異なる検査用の動作モード（以下テストモードと言う）に設定し制御データを機器の外部に出力したり、故障が発生すると機器が故障部位を自己判断し、そのデータを制御回路の基板上のコネクタを介して機器の外部に出力したり、故障部位を表す数字や文字（以下エラーコードと言う）を操作パネル上に表示する事が一般的になってきた。
【０００５】
以下に従来の制御装置について説明する。図１０は操作パネル面に数字表示器のない機器で構成された場合の制御装置の例であり、電池１は機器の制御をするマイクロコンピュータ（以下マイコンと言う）８の電源端子８−ａに電池の使用開始の初期において３．３Ｖを供給する。スイッチ３はガスコックの開閉に連動しガスコックが開くとオンしマイコン８に制御開始の指示を行う。これにより点火器１１が作動しガスに点火し燃焼が始まる。
【０００６】
６はその燃焼炎により熱起電力を発生する熱電対で増幅器７で増幅されマイコン８のＡ／Ｄ入力端子８−ｅに入力され、マイコン８はこの電圧が所定の電圧以上であると燃焼状態と判断し、端子８−ｉをハイにしてガス通路に設けた安全弁１０を開弁保持するように駆動し燃焼を継続させる。スイッチ３のオンより７秒以内に所定の電圧以上にならない場合は不着火として安全弁１０を開弁保持しないで終了する。
【０００７】
４は鍋底の温度を検知する温度センサーで温度が高くなると抵抗値が低下する特性であり、この抵抗値の変化は電源電圧を分圧する形で電圧の変化としてマイコン８のセンサー入力端子８−ｄに入力され、所定の温度以上になると安全弁１０を閉弁し消火するように構成されている。
【０００８】
８−ｃは電池１の電圧を検出する端子でマイコン８のＡ／Ｄ変換処理により２．３Ｖ以下になるとＬＥＤ９を点滅し、使用者に電池１の電圧低下を報知し交換を促すように構成されている。
【０００９】
このような燃焼機器の生産工程においては熱電対６や温度センサー４の特性が正常か、正常に接続されているかの検査が必要であり、また正常な動作をしない場合に故障箇所を特定する事で迅速な修理が可能となる。
【００１０】
熱電対６については実際にガスを燃焼させて機能を検査することが可能であるが、温度センサー４は安全弁１０を閉弁するに至る温度が約２８０℃であるために、この温度にすることが危険であることからマイコン８が処理している温度センサー４の温度データをもって正常である確認を行っている。
【００１１】
具体的にはコネクタ１２を介して機器外部からマイコン８の端子８−ｆをハイにして出力を指示し、マイコン８は温度データをシリアル信号として端子８−ｇより出力する。この信号を外部の装置でシリアル−パラレル変換して温度データとして表示し、所定の範囲にあることを確認し検査している。またこの時に故障状態であればエラーコードを出力する。マイコン８のソフト処理のフローチャートを図１１に示す。
【００１２】
図１２は操作パネル上に数字表示器を備えた従来の制御装置の例であり、燃焼に関する基本的な動作は前述の従来例と同様である。数字表示器１３はタイマー消火の時間表示用で消火時間設定用のキー１４を押すと時間をインクリメント、キー１５を押すとディクリメントし、キー操作をした時点からカウントダウンして残時間がゼロになると安全弁１０をオフし消火する構成となっている。
【００１３】
この機器においても前述の数字表示器を備えない機器の例と同様の理由で温度センサー４を検査するが、図１３のフローチャートに示すようにその検査工程において温度データ、エラーコードの出力指示はキー１４、キー１５を所定の順序、例えばキー１４を４回、キー１５を４回、連続して押すことで行い、温度データはＬＥＤ１３に表示する。読みとりは目視で行い所定の範囲内である確認をする。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成の数字表示器を備えない機器においては、数字表示による情報の表示が出来ないため故障箇所の特定等、制御データを得るには制御基板にコネクタ１２を設けて検査時にそれより情報を出力する手段しかなく、コネクタの脱着を要し検査時間がかかる事や、コネクタの接続時に静電気が制御回路に印加されるという問題があった。
【００１５】
また数字表示器を備えた機器にあっては、数字で情報が表示されるが目視に頼る信頼性に欠ける方法、またはＣＣＤカメラによる画像認識等の高価な計測手段を必要とするという問題があった。
【００１６】
またデータの出力の指示手段として上記のコネクタを介して制御回路に外部より信号を与える場合は、前述の表示出力の場合と同様にコネクタを接続、分離する手間と接続時に制御回路に静電気が印加される問題がある。
【００１７】
他の手段として操作パネルの入力キー１４、１５により温度データの出力をマイコン８に対して指示する場合は通常の使用状態においてこのモードに設定できてはならないため、設定は複数のキーを特定の操作順序で押すことになり設定が複雑で時間がかかり、誤ってその特定のキー操作をすると通常使用においてテストモードに入る可能性があると言う問題があった。
【００１８】
そこで、本発明は機器に専用のコネクタや表示器を設けることなく、制御データを外部に出力する手段を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は電池を接続する電源端子と、前記電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、前記電圧判定手段により前記電池の電圧低下時に点滅または点灯する表示器と、燃焼を制御する制御手段とを備え、前記電源端子に印加される電圧が前記電池の電圧より大なる所定の電圧の時に前記表示器に前記制御手段の制御データを出力する構成とした。
【００２０】
この構成により、燃焼の制御を行う制御手段の電源電圧が低下した場合に使用者に表示器により報知できて、また電源端子に電池の電圧以上が印加される通常の使用状態以外の場合に、表示器に制御手段のデータを出力する事ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１手段は電池を接続する電源端子と、その電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、その電圧判定手段により電池の電圧低下時に点滅または点灯する表示器と、燃焼を制御する制御手段を備えて、電源端子に印加される電圧が電池の電圧より大きい所定の電圧の時に表示器より制御手段の制御データを出力する構成とした。
【００２２】
また、第２手段は電池を接続する電源端子と、その電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、燃焼状態を表示する表示器と、燃焼を制御する制御手段を備えて、電源端子に印加される電圧が所定の電圧の時に表示器より制御手段の制御データを出力する構成とした。
【００２３】
また、第３手段は電池を接続する電源端子と、その電源端子に印加される電圧を判定する電圧判定手段と、燃焼を制御する制御手段を備えて、電源端子に印加される電圧が電池の電圧より大きい所定の電圧の時に制御手段は検査用プログラム処理を行う構成とした。
【００２４】
また、第４手段は電源の周波数を判定する周波数判定手段と、燃焼を制御する制御手段とを備えて、周波数判定手段で判定した電源周波数が商用周波数外の所定の周波数にある時に制御手段は検査用プログラム処理を行う構成とした。
【００２５】
以下、本発明の作用について記載する。
本発明は上記した第１の手段によれば燃焼の制御を行う制御手段の電源電圧が低下した場合に使用者に表示器により報知できて、また電源端子に電池の電圧以上が印加される通常の使用状態以外の場合に、表示器に制御手段のデータを出力する事ができる。
【００２６】
また、第２の手段によれば、電源端子に所定の電圧を印加することにより、燃焼を表示する表示器に制御手段のデータを出力することが出来る。
【００２７】
また、第３の手段によれば、電源端子に電池の電圧以上が印加される通常の使用状態以外の場合に、制御手段の動作が検査用のプログラム処理に切り換わる。
【００２８】
また、第４の手段によれば印加される電源周波数が通常の使用状態以外である時に制御手段の動作が検査用のプログラム処理に切り換わる。
【００２９】
以下本発明の実施の形態を図面にもとずいて説明する。
図１は本発明の燃焼機器の制御装置の１実施の形態で、電池１は電池収納ケース内の端子２を介して、制御手段として機器の制御をするマイコン８の電源端子８−ａに電池１の使用開始の初期において３．３Ｖの電圧を印加するとともに、Ａ／Ｄ入力端子８−ｃに電池１の電圧を印加する。
【００３０】
スイッチ３はガスコックの開閉に連動しガスコックが開くと接点を閉じてオンし、マイコン８は制御開始の指示を行う。４は鍋底の温度を検知する温度センサーで温度が高くなると抵抗値が低下する特性を有している。その温度における抵抗値は抵抗５と電源電圧を分圧する形で電圧としてマイコン８のＡ／Ｄ入力端子８−ｄに入力され、所定の温度に相当する電圧以上になると安全弁１０を閉弁し消火するようにマイコン８のプログラムが構成されている。
【００３１】
６はその燃焼炎により熱起電力を発生する熱電対で、その起電力は増幅器７で増幅されマイコン８のＡ／Ｄ入力端子８−ｅに入力され、マイコン８はこの電圧が所定の電圧以上であると燃焼状態と判断し、端子８−ｉをハイにしてガス通路に設けた安全弁１０を開弁保持するように駆動し燃焼を継続させる。スイッチ３のオンより７秒以内に所定の電圧以上にならない場合は、不着火として安全弁１０を開弁保持しないで終了する。
【００３２】
以上の構成における動作を図２のフローチャートとともに説明する。スイッチ３がオンになるとマイコン８はＡ／Ｄ入力端子８−ｃの電圧を判定する。通常の使用状態においてこのＡ／Ｄ入力端子８−ｃに印加される電圧は乾電池２本の直列接続であるから３．５Ｖ以下であり、動作としては点火器１１を作動させ、Ａ／Ｄ入力端子８−ｅの電圧で着火の有無を判断し、着火していれば端子８−ｉをハイにして安全弁１０を吸着保持する。
【００３３】
次にＡ／Ｄ入力端子８−ｄの電圧が所定電圧以上であるか、すなわち温度センサーが２８０℃以上か判断し、以上であれば安全弁１０をオフして消火し、未満であれば電池１の電圧が印加されているＡ／Ｄ入力端子８−ｃの電圧を判定する。電圧が２．３Ｖ以上でスイッチ３がオンであれば着火の判断の間をループし、オフであれば調理終了として処理を終了する。電池１の電圧が２．３Ｖ未満であればＬＥＤ９を一定間隔で点滅して使用者に新しい電池への交換を報知する。
【００３４】
テストモードに設定する場合は図１の電池１の代わりに端子２にＤＣ電源等で３．５Ｖ以上、且つマイコン８やその他の回路の動作電圧範囲内の電圧を印加し、スイッチ３をオンする。図２に示すように端子２に印加されている電圧が３．５Ｖ以上であれば機器が故障状態にあるかを判断する。故障の判断の詳細は図示しないが温度センサー４の温度範囲が所定値外、すなわちあり得ない温度の場合は温度センサー４の断線、短絡故障と判断する等の手段がある。
【００３５】
判断後、いずれの場合も図３（ａ）に示すフォーマットでＬＥＤ９を点滅しデータを出力する。温度データが１６進数表示で３Ａで、故障状態にない場合は図３（ｂ）の出力となる。なお、図３（ａ）中のＭＳＢは最上位ビット、ＬＳＢは最下位ビットを意味する。
【００３６】
データの読みとり装置は図示していないが、出力側の表示器が本実施の形態のようにＬＥＤの場合はフォトトランジスタで、ランプであればＣＤＳセル等で受光し、スタートビットの立ち下がりより一定間隔の時間にＬＥＤ９が点灯していれば１、消灯であれば０として、このデータをシリアル−パラレル変換することでマイコン８の内部データを再現出来る。
【００３７】
本実施の形態では温度データ等の制御データの出力の例を示したが、このテストモードでは検査用に特定の動作、例えば一定時間点火器を動作させる等、一般の使用状態と異なる動作をさせることが出来る。
【００３８】
また本実施の形態の出力フォーマットは一例を示したもので他にパルス巾変調（ＰＷＭ）方式等、任意のシリアルフォーマットを用いることが出来る。
【００３９】
また温度データの他に熱電対６の電圧や電池１の電圧等を制御データとして出力する事や、制御データとエラーコードの出力順序や組み合わせも任意である。
【００４０】
なお、図８に本実施の形態の外観斜視図を示す。
次に本発明の第２の実施の形態としてグリルの燃焼確認用の表示器を第１の実施の形態に付加した機器の制御装置について図４とともに説明する。一般にグリルは燃焼炎が直接見えないため、その確認手段としてＬＥＤ等で表示するものであり、構成や動作は前記第１の実施の形態に追加した部分のみ説明する。熱電対１８はマイコン８が制御しないグリル部の燃焼炎により加熱されて起電力を発生し、この起電力は増幅器１９で増幅されマイコン８のＡ／Ｄ入力端子８−ｊに印加される。マイコン８は図５のフローチャートに示すように所定のレベル以上では燃焼中と判断し、ＬＥＤ２０を点灯する。
【００４１】
テストモードに設定する場合は図４の電池１の代わりに端子２にＤＣ電源等でマイコン８やその他の回路の動作電圧範囲内の所定の電圧を印加する。この電圧は電池交換の報知の回路を含めてテストする場合は２．０Ｖと設定する。次にスイッチ３をオンすると２．０Ｖ以下であればテストモードを実行し、温度データまたは温度データとエラーコードをＬＥＤ２０より出力する。
【００４２】
出力フォーマットは第１の実施の形態と同様で図３に示すフォーマットである。データ出力後または端子２に印加される電圧が２．０Ｖ以上では以後、通常の制御を行う。第１の実施の形態では電源端子２に３．５Ｖを印加することでテストモードに設定しているため電池電圧を検出してＬＥＤ９を点滅させることが出来なかったが、本実施の形態では端子２に印加する電圧が２．０Ｖ以下であるため、及び制御データの出力手段がグリルの燃焼確認ランプであるＬＥＤ２０であるためＬＥＤ９の点滅が確認できる。
【００４３】
次に本発明の第３の実施の形態として操作パネル上に数字表示器を備え、商用電源により駆動される機器の制御装置について図６とともに説明する。
【００４４】
１７は電源回路で一次側の端子１７−ｃに商用電源が印加され、二次側のＤＣ出力１７−ａはマイコン８に電源を供給し、１７−ｂは一次側の半波を波形整形した矩形波をマイコン８の端子８ーｈに印加するための矩形波出力である。１３はマイコン８により駆動される数字表示器で通常の使用状態においてはタイマー消火の時間表示用に用いる。基本的な動作は前述の従来例と同様で消火時間設定用のキー１４を押すと時間をインクリメント、キー１５を押すとディクリメントし、キー操作をした時点からカウントダウンして残時間がゼロになると安全弁１０をオフし消火する構成となっている。以上の構成で基本的な燃焼に関する動作は実施の形態１と同一のため省略し、本実施の形態に特有の部分の動作を説明する。
【００４５】
本実施の形態でテストモードに設定する場合の手順の説明をする。図７のフローチャートに示すように電源１７に印加する電源の周波数を５５Ｈｚとするとマイコン８は端子８−ｂより矩形波を取り込み、５３〜５７Ｈｚの間にある時はテストモードと判定し機器が故障状態にある場合はその故障箇所を特定するエラーコードと温度センサー４の温度データを、故障でない場合は温度データを数字表示器１３に表示する。周波数の判定の手段はマイコン８の内部クロックをタイムベースとして矩形波の立ち上がりエッジ間の時間をカウントする等の既知の技術である。
【００４６】
以上は数字表示器に数字または７セグメントで表示できる文字を表示し、目視により読みとる場合であるが生産工程において目視での検査は見落とし等、信頼性に欠けるため機械的に読みとる手段をとる場合が多い。次に表示を機械的に読みとる場合の例を説明する。図７のフローチャートに示す判断、処理においてテストモードに設定された時、ＬＥＤ１３のセグメントの一部、例えば１３−ａセグメントのみを図３に示す出力フォーマットに従いシリアル出力する、または全セグメントを同時に同様のフォーマットで出力する方法がある。一部または全部のセグメントの点滅のいずれの方法をとるかは受光側と出力側の距離や位置精度、受光側の感度等によって決まり、距離が短い、位置精度が良い、受光感度が高い場合は一部のセグメントの点滅による方法が消費電力の面から得策である。
【００４７】
テストモードに設定する周波数は本実施の形態では５３〜５７Ｈｚとしたが、商用電源の周波数の変動を考慮し、その変動で誤動作しない範囲を選択する事が出来る。
【００４８】
なお、図９に本実施の形態の外観斜視図を示す。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１による燃焼機器の制御装置によれば、次の効果が得られる。
【００５０】
（１）電池電圧低下の報知用表示器を制御データ出力に用いることで専用のコネクタを設ける必要がなく安価な構成で制御データの出力が出来る。
【００５１】
（２）電池電圧の判定手段を電池交換の報知用と制御データの出力指示手段に兼用することで、専用の部品を追加することなく制御データを出力できる。
【００５２】
（３）非接触で外部に制御データを出力する事ができて、コネクタの挿抜による静電気等、電気的悪影響を受けることがなく信頼性が高くなる、またコネクタの挿抜が不要である。
【００５３】
また、本発明の請求項２では、
（４）電池交換の報知用の表示器とは別個の表示器を制御データ出力に使用することで、電池電圧の判定手段を電池交換の報知用と制御データの出力手段に兼用し、且つ電池交換の報知に関する制御データも出力できる。
【００５４】
また、本発明の請求項３では、
（５）電源端子に印加する電圧を変更することで、通常動作とテストモードの切り換えができてテストモード設定用の端子が不要である。
【００５５】
（６）複雑なキー入力操作をすることなくテストモードに設定できる。
（７）通常の使用状態では電源端子に電池の電圧以上の電圧が印加されることはなく不用意にテストモードに移行することがなく信頼性が高くなる。
【００５６】
また、本発明の請求項４では、
（８）電源周波数を商用電源の周波数外に設定することで、通常動作とテストモードの切り換えができてテストモード設定用の端子が不要である。
【００５７】
（９）通常の使用状態では電源端子に電源周波数以外の電源が印加されることはなく不用意にテストモードに移行することがなく信頼性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における燃焼機器の制御装置の回路図
【図２】同燃焼機器の制御装置動作のフローチャート
【図３】（ａ）燃焼機器の制御手段のデータ出力フォーマットを示す図
（ｂ）燃焼機器の制御回路のデータ出力フォーマットを示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における燃焼機器の制御装置の回路図
【図５】同燃焼機器の制御装置の動作のフローチャート
【図６】本発明の第３の実施の形態における燃焼機器の制御装置の回路図
【図７】同燃焼機器の制御装置の動作のフローチャート
【図８】本発明の第１の実施の形態の外観斜視図
【図９】本発明の第３の実施の形態の外観斜視図
【図１０】従来例における数字表示器を備えない燃焼機器の制御装置の回路図
【図１１】同燃焼機器の制御装置の動作のフローチャート
【図１２】従来例における数字表示器を備えた燃焼機器の制御装置の回路図
【図１３】同燃焼機器の制御回路の動作のフローチャート
【符号の説明】
１  電池
３  スイッチ
８  マイコン（制御手段）
９  ＬＥＤ（表示器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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