(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのサーミスタの温度による抵抗値変化を高温度検出用電圧と低温度検出用電圧との２通りの電圧に置換する置換回路と、
マイコンを有し、上記電圧を上記マイコンに入力してデジタル変換した値を制御データとして用い加熱制御を行なうコントローラとを備え、
上記マイコン内でデジタル変換する領域を、抵抗により調整される上限電圧および下限電圧を上記マイコンに入力して決定するようにした温度制御装置において、
上記マイコンは、上記高温度検出用電圧をデジタル変換した値と上記低温度検出用電圧をデジタル変換した値とに基づいて、上記置換回路を構成する部品の故障を検出する故障判定手段を備えるとともに、同一温度に対する上記高温度検出用電圧をデジタル変換した値と上記低温度検出用電圧をデジタル変換した値とが正常時より互いに接近した値となるとき、上記デジタル変換領域を調整する上記抵抗が断線あるいは短絡したと判断することを特徴とする温度制御装置。
【請求項２】
上記２通りの温度検出用電圧を交互に切換えて上記マイコンに１個所から入力する切換手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はサーミスタの抵抗値変化に基づいて加熱制御を行なうコントローラを備えた温度制御装置に関するもので、例えば炊飯温度を検出するサーミスタを備えたガス炊飯器に利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば釜底に密着して炊飯温度を検出するサーミスタと、この検出値に基づいて燃焼制御を行なうマイコンとを備え、炊飯温度が所定温度に達した時、炊飯完了と判断して、燃料ガスを遮断する等の制御を行なう炊飯器がある。
このような炊飯器において、サーミスタからマイコンへは、図２に示すように、抵抗を用いた置換回路により、サーミスタＴＨの温度による抵抗値の変化を、高温度検出用電圧Ｖ（Ｈ）と低温度検出用電圧Ｖ（Ｌ）との２通りの電圧（以下入力電圧と呼ぶ）に置換してから、アナログポートＡＮ１，ＡＮ２より入力される。そして、入力電圧Ｖ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）はそれぞれ所定段階（例えば８ビットの分解能を持つＡ／Ｄコンバータを備えたマイコンであれば２５６段階）のデジタル信号へ変換する（以下デジタル変換と呼ぶ）。デジタル変換に際して、入力電圧の有効上限と下限とを決定する電圧ＶＲ（Ｈ），ＶＲ（Ｌ）（以下上限電圧，下限電圧と呼ぶ）を別のポートＡＶ（＋），ＡＶ（−）から入力し、サーミスタＴＨの抵抗変化を検出する分解能を向上させる。つまり、デジタル変換する領域を決定する上限と下限とをなるべく近づけて、狭い範囲で所定の段階（２５６段階）に分解してデジタル変換する。
具体的には、抵抗Ｒ４を接地して直列に接続した抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に直流電圧（例えば５Ｖ）を印加し、サーミスタＴＨを抵抗Ｒ３，Ｒ４と並列接続する。そして、サーミスタＴＨの温度による抵抗値変化を、２箇所のポートからマイコンに入力する。即ち、抵抗Ｒ１，Ｒ２間からはマイコンのアナログポートＡＮ１（高温側）へ、抵抗Ｒ３，Ｒ４間からアナログポートＡＮ２（低温側）へ入力する。同時に、上限電圧ＶＲ（Ｈ），下限電圧ＶＲ（Ｌ）は、直列に接続した抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７に直流電圧（例えば５Ｖ）を印加し、抵抗Ｒ５，Ｒ６間からポートＡＶ（＋）（上限電圧）へ、抵抗Ｒ６，Ｒ７間からポートＡＶ（−）（下限電圧）へ入力する。
【０００３】
こうしてマイコンに入力された入力電圧と、温度上昇すると抵抗が減少する特性（負特性）を持ったサーミスタＴＨの温度との関係をグラフにすると、図３に示すように温度上昇するにつれて漸次入力電圧が減少する２本の曲線が描かれる。この時、温度検出の分解能を向上させるため、上限電圧，下限電圧をなるべく近づけるという技術を採用しているから、一定温度以上では高温度検出用の入力電圧Ｖ（Ｈ）のみを利用し、一定温度以下では、低温度検出用の入力電圧Ｖ（Ｌ）のみを利用するということになる。そして、入力電圧Ｖ（Ｈ）が上限電圧ＶＲ（Ｈ）以上では、Ａ／Ｄ値が上限の２５５で一定となり、入力電圧Ｖ（Ｌ）が下限電圧ＶＲ（Ｌ）以下では、Ａ／Ｄ値が下限の０で一定となる。
こうして、これらの入力電圧Ｖ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）はマイコン内でそれぞれ別個に処理される。
いっぽう、２通りの入力電圧に置換しないで、サーミスタＴＨの電圧変化を１箇所より入力した場合は、設定電圧の変化領域全域において電圧の変化をみる必要があることから、図１０に示すように先の２本の曲線よりサーミスタＴＨ温度に対する電圧変化の勾配が小さくなってしまう。もちろん、このグラフは、比較のため、上限電圧ＶＲ（Ｈ）＝３．３Ｖ，下限電圧ＶＲ（Ｌ）＝１．３Ｖを同一にして同じ上下幅で描いているので、例えば８０゜Ｃから１００゜Ｃの電圧差をみてみると、図３では約０．５Ｖに対して図１０では約０．３Ｖと縮小していることがわかる。
こうして、所定段階（８ビットのＡ／Ｄコンバータでは２５６段階）のデジタル変換された値（以下Ａ／Ｄ値と呼ぶ）を使用するマイコンの処理において、１つの電圧を２通りの電圧に置換して電圧変化の巾を増幅し、領域外にまで増幅した電圧はどちらかいっぽうを切捨てることにより、温度変化の分解能を向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２通りの電圧に置換された入力データは、それぞれ別個のデータとして処理されると、この置換回路の部品の故障（例えば抵抗の断線や短絡）によりマイコンが誤判定し、正常な温度制御が行なわれなくなる恐れがある。
例えば、次のような例がある。負特性を持ったサーミスタＴＨの温度と入力電圧との関係をグラフにすると、図３を用いて説明したように、２本の曲線が描かれる。そして、高温度検出用の入力電圧Ｖ（Ｈ）においては、Ｖ２以下（Ａ／Ｄ（Ｈ）値が５以下）になるとサーミスタＴＨの短絡（サーミスタ温度に換算して異常温度である２００゜Ｃ以上）と判断して消火動作を行ない、低温度検出用の入力電圧Ｖ（Ｌ）においては、Ｖ１以上（Ａ／Ｄ（Ｌ）値２５０以上、サーミスタ温度に換算して異常温度である−１０゜Ｃ以下）であればサーミスタＴＨが断線していると判断して異常処理を行なうという設定をする。
Ａ／Ｄ（Ｈ）≦５またはＡ／Ｄ（Ｌ）≧２５０…サーミスタ異常処理条件
しかし、サーミスタＴＨは断線していなくても、例えば抵抗Ｒ２が断線すると、図５に示すようにポートＡＮ１への入力電圧Ｖ（Ｈ）は、印加された電圧５Ｖがそのまま入力され、温度にかかわらず常に高くなってしまった状態になる（Ａ／Ｄ（Ｈ）値２５５となる）。一方、ポートＡＮ２への入力電圧Ｖ（Ｌ）は、０となる（Ａ／Ｄ（Ｌ）値は０）。
Ａ／Ｄ（Ｈ）＝２５５でＡ／Ｄ（Ｌ）＝０…抵抗Ｒ２断線時の状態
このような状態になってしまっても、先のサーミスタ異常処理条件に該当しないので、異常処理は行なわず消火もしない。つまり、炊飯が完了して釜底の温度がどんどん上昇してしまっても、ポートＡＮ１への入力電圧Ｖ（Ｈ）は低下することなく炊飯完了温度電圧とはならないので、炊飯器はいつまでたっても消火動作も行なわず、空焚きをおこしてしまう。
本発明の温度制御装置は上記課題を解決し、サーミスタの抵抗変化を電圧に置換して処理を行なう置換回路を構成する部品の故障を検出して、誤作動を防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の温度制御装置は、
１つのサーミスタの温度による抵抗値変化を高温度検出用電圧と低温度検出用電圧との２通りの電圧に置換する置換回路と、
マイコンを有し、上記電圧を上記マイコンに入力してデジタル変換した値を制御データとして用い加熱制御を行なうコントローラとを備え、
上記マイコン内でデジタル変換する領域を、抵抗により調整される上限電圧および下限電圧を上記マイコンに入力して決定するようにした温度制御装置において、
上記マイコンは、上記高温度検出用電圧をデジタル変換した値と上記低温度検出用電圧をデジタル変換した値とに基づいて、上記置換回路を構成する部品の故障を検出する故障判定手段を備えるとともに、同一温度に対する上記高温度検出用電圧をデジタル変換した値と上記低温度検出用電圧をデジタル変換した値とが正常時より互いに接近した値となるとき、上記デジタル変換領域を調整する上記抵抗が断線あるいは短絡したと判断することを要旨とする。
【０００６】
本発明の第２の温度制御装置は、第１の温度制御装置において、上記２通りの温度検出用電圧を交互に切換えて上記マイコンに１個所から入力する切換手段を備えたことを要旨とする。
【０００７】
【作用】
上記構成を有する本発明の第１の温度制御装置は、置換回路により、１つのサーミスタの温度による抵抗値変化を、２通りの電圧に置換してから、コントローラに設けられたマイコンに入力する。入力された２通りの電圧は、独立してデジタル変換する。この場合、マイコン内でデジタル変換される領域は、抵抗により調整される上限電圧および下限電圧をマイコンに入力して決定される。そして、故障判定手段により２通りのデジタル変換した値に基づいて置換回路を構成する部品の故障を検出する。例えば、抵抗が短絡したり断線したりすると、このような状態でデジタル変換した値は、その故障した部品に特有の相関関係を示すので、部品の故障が検出できる。
また、同一温度に対する高温度検出用電圧をデジタル変換した値と低温度検出用電圧をデジタル変換した値とが正常時より互いに接近した値となるとき、デジタル変換領域を調整する抵抗が断線あるいは短絡したと判断する。
従って、部品の故障が調べなくてもすぐわかる。さらに、故障のまま、コントローラが誤作動して、加熱制御機能が正常に働かないという不都合が防止できる。
【０００８】
また、第２の温度制御装置は、置換回路により抵抗値から置換された２通りの電圧を、コントローラに入力するにあたって、切換手段により交互に切換えて１箇所から入力する。そのため、例えばマイコンに入力する時、アナログポートは１箇所しか必要とせず、ポートの節約ができる。このことから、アナログポートが不足した時に、ポートの不足を補うだけのために、マイコンの仕様を変更するというムダをなくすことができる。
【０００９】
【実施例】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の温度制御装置の好適な実施例について説明する。
図１は一実施例としてのガス炊飯器１の概略構成図である。
ガス炊飯器１は大別して、燃料ガスを燃焼させて炊飯鍋２を加熱する炊飯加熱部２０と、その炊飯加熱部２０を駆動制御する炊飯制御部３０とからなる。
炊飯加熱部２０は、燃料ガス供給を開閉する元電磁弁５，メイン電磁弁６と、これらの電磁弁５，６の下流にあって燃料ガス供給圧力を一定にするガスガバナー７と、燃料ガスと空気との混合気とを燃焼させるバーナ部８とからなり、バーナ部８上部には炊飯鍋２が設置される。
炊飯制御部３０は、電極１３で放電させバーナ部８からの混合気に点火するイグナイター１４と、点火された炎の燃焼状態を監視するフレームロッド１５と、調理品の加熱温度を釜底で検知するサーミスタＴＨと、運転条件の入力及び表示を行なう本体操作部１１と、これらの入出力及び先に述べた炊飯加熱部２０の駆動制御を司どるコントローラ１０とからなる。
コントローラ１０は、図示しない周知の算術論理演算回路を構成するＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，Ａ／Ｄコンバータ等を備えたいわゆるマイコンと、各種センサからの信号を入力する入力インタフェースと、各種のアクチュエータに駆動信号を出力する出力インタフェース等から構成される。マイコンは８ビット仕様とされる。
【００１０】
通常の使用状態では、まず洗米及び水を釜に入れ、ガス元栓を開き、電源プラグ１２を商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続した状態で炊飯スイッチ（図示略）を操作すると、コントローラ１０に電源が投入されて作動を開始する。本体操作部１１から現在時刻を入力し、炊飯時間をタイマーにセットすると、タイマー炊飯が開始される。
タイムアップすると、コントローラ１０は、元電磁弁５，メイン電磁弁６を開き、ガスガバナー７を経由してバーナ部８に燃料ガスを供給するとともに、イグナイター１４を作動させ、電極１３に放電して点火動作を開始する。こうして、バーナ部８において燃焼が開始され、フレームロッド１５による炎の監視のもとに、炊飯を行なう。炊飯が完了に近づいて、サーミスタＴＨにより釜底の温度が所定温度に達したことを確認したコントローラ１０は燃焼を停止して、炊飯が完了する。
【００１１】
サーミスタＴＨからマイコンへは、図２を用いて従来の技術で説明したように、抵抗値の変化を２通りの入力電圧に置換してからアナログポートＡＮ１，ＡＮ２より入力し、マイコン内でデジタル変換する領域は、上限及び下限電圧を別のポートＡＶ（＋），ＡＶ（−）から入力して決定する。デジタル変換は、マイコンに内蔵された８ビットのＡ／Ｄコンバータにより行なう。
サーミスタＴＨは釜底に密着し、その温度変化に応じて自身の抵抗値を変化させ、温度上昇すると抵抗値が減少する。その入力電圧からデジタル変換された値は、燃焼制御に使用する。なお、サーミスタＴＨの断線，短絡の場合は、これも従来技術で説明したように、入力電圧に異常範囲を設け、異常電圧を示した時に故障を検出し異常処理を行なう（詳しくは後述する）。
【００１２】
こうした構成の炊飯器において、例えば抵抗Ｒ２が断線すると図５を用いて従来技術で説明したように、入力電圧Ｖ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）は、サーミスタＴＨの温度変化にかかわらず一定となってしまうが、サーミスタＴＨの断線，短絡の場合のように異常電圧とはならないので、そのまま燃焼制御データとして用いられ、空焚きを起こしてしまう。これを防止するため、２通りのＡ／Ｄ値に相関関係を与え、
Ｘ＝Ａ／Ｄ（Ｈ）−Ａ／Ｄ（Ｌ）
を演算して、Ａ／Ｄ値の差、即ち判定値Ｘが、所定値Ｆ１（例えば１９０）以上の時は異常と判定する。つまり、正常状態では抵抗Ｒ１〜Ｒ７の値を選択することにより、Ｘ＜１８１（ＭＡＸ）の設定としているため、抵抗Ｒ２が断線して、Ａ／Ｄ（Ｈ），Ａ／Ｄ（Ｌ）ともにサーミスタＴＨの温度変化に対して上限と下限電圧を示したまま一定値となってしまった
Ｘ＝２５５−０＝２５５≧Ｆ１（１９０）
の状態では、部品の異常と判定し、異常処理をする。
また、同様に抵抗Ｒ１，Ｒ７の短絡や抵抗Ｒ６の断線についても、このような技術により、故障を検出し、異常処理をするが、フローチャートを用いて以下に詳しく説明する。
【００１３】
図４は、サーミスタＴＨからの入力電圧をデジタル変換し、一連の処理を行なって加熱制御に用いるサーミスタ温度検出ルーチン（以下ＴＨ温度ルーチンと呼ぶ）を表したフロー図である。
ガス炊飯器１に電源が投入され、炊飯が設定されて炊飯動作を開始すると、このＴＨ温度ルーチンが起動する。入力電圧をマイコンに入力し、まず、高温度検出用の入力電圧Ｖ（Ｈ）を高温側Ａ／Ｄ値Ａ／Ｄ（Ｈ）へデジタル変換する（Ｓ１）。続いて、同様に低温度検出用の入力電圧Ｖ（Ｌ）を低温側Ａ／Ｄ値Ａ／Ｄ（Ｌ）へデジタル変換する（Ｓ２）。こうすることにより、サーミスタＴＨの検出した温度が抵抗値から電圧に、さらに電圧からＡ／Ｄ値に変換され、マイコンで処理できるデータとなる。
これらのＡ／Ｄ値を用いて、ステップ３，４でまずサーミスタＴＨの短絡および断線を確認する。サーミスタＴＨは、短絡の場合はその抵抗が０となり、温度が変化してもマイコンへの入力電圧が異常に低い状態のまま一定となる。いっぽう、サーミスタＴＨが断線の場合は、その抵抗が無限大となり、マイコンへの入力電圧が異常に高いままの状態になる。そのため、これを利用して、サーミスタＴＨの温度に換算して通常ありえない高温および低温をしきい値に設定し、そのしきい値を外れる場合を短絡または断線と判定する。
つまり、ステップ３では、高温側Ａ／Ｄ（Ｈ）について、サーミスタＴＨの温度に換算して異常高温（２００゜Ｃ相当，Ａ／Ｄ（Ｈ）≦５）以上を示すかどうかを判断する（図３参照）。異常高温以上を示す場合は（Ｓ３，ＹＥＳ）異常検知処理を行なう（Ｓ２０）。具体的には、燃料ガスを遮断する等の動作を行ない、異常種類の番号を表示する。異常高温を示さない時は（Ｓ３，ＮＯ）次のステップ４に進み、低温側Ａ／Ｄ（Ｌ）について、サーミスタＴＨ温度に換算して異常低温即ち−１０゜Ｃ以下（Ａ／Ｄ（Ｌ）≧２５０）を示すかどうかを判定する。異常低温以下を示す時は（Ｓ４，ＹＥＳ）断線と判断して異常検知処理を行ない（Ｓ２０）、異常低温以下を示さない時は（Ｓ４，ＮＯ）サーミスタＴＨが正常であるとして次のステップ５に移行する。
次のステップ５，６，７は、２通りのＡ／Ｄ値（Ａ／Ｄ（Ｈ）とＡ／Ｄ（Ｌ））に与えた相関関係を比較することにより、部品故障を検出して異常処理を行なうものであり、具体的には図を用いて詳しく後述する。異常を検出した場合は（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，ＹＥＳ）、同様に異常検知処理を行なう（Ｓ２０）。
【００１４】
２通りのＡ／Ｄ値の間の相関関係に異常がない場合は（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，ＮＯ）ステップ８に移り、高温側Ａ／Ｄ（Ｈ）が分岐値Ｅより大きいかどうかを判別する（図３参照）。ここでは、高温側Ａ／Ｄ（Ｈ）と低温側Ａ／Ｄ（Ｌ）のどちらを加熱制御に用いるデータとして採用するかを、分岐値Ｅを基準にして決定する。Ａ／Ｄ（Ｈ）≧Ｅであれば（Ｓ８，ＹＥＳ）Ａ／Ｄ（Ｌ）を採用し（Ｓ９）、Ａ／Ｄ（Ｈ）＜Ｅであれば（Ｓ８，ＮＯ）Ａ／Ｄ（Ｈ）を採用する（Ｓ１０）。採用したデータは、サーミスタＴＨ温度の確定データとしてマイコン内に書込み記憶する（Ｓ１１）。そして、サーミスタＴＨ温度が炊飯完了温度でない場合は（Ｓ１２，ＮＯ）、ステップ１に戻って、こうした処理を５００ミリ秒毎に繰り返し、この書込んだデータが炊飯完了温度に達すると（Ｓ１２，ＹＥＳ）炊飯完了動作を行なう（Ｓ３０）。
【００１５】
ステップ５の処理について、具体例を図５，６に示して説明する。
ステップ５の処理は、Ｒ２の断線およびＲ１の短絡を判定するもので、Ａ／Ｄ値の差（判定値Ｘ）を算出し、この差Ｘが所定値Ｆ１以上か否かを判断する。抵抗Ｒ２が断線した場合では、図５に示したように、Ｘ≧Ｆ１となるので（Ｓ５，ＹＥＳ）、異常検知処理を行なう（Ｓ２０）。
また、抵抗Ｒ１が短絡した場合では、図６に示すように、サーミスタＴＨの温度変化にともなうマイコンへの入力電圧Ｖ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）において、電圧Ｖ（Ｌ）は正常時（図３参照）より若干上昇するだけだが、電圧Ｖ（Ｈ）は常に印加した電圧５Ｖのままとなる。従って、これらの電圧をデジタル変換し、同様に判定値Ｘを演算すると、所定温度（例えば１４４゜Ｃ）以上の領域では、所定値Ｆ１（１９０）より大きくなってしまう。常温時は検出できなくても、所定温度に達した時に検出できる。なお、この場合に既に３０゜Ｃ以下で、ステップ４のサーミスタ異常処理条件（Ａ／Ｄ（Ｌ）≧２５０）に該当するので、抵抗Ｒ１の短絡を検出することも可能である。
以上のように、ステップ５において、抵抗Ｒ１の短絡，抵抗Ｒ２の断線いずれの場合においても、判定値Ｘと所定値Ｆ１とを比較すると、Ｘ≧Ｆ１となるので異常検出をすることができる。
【００１６】
ステップ６，７について説明する。
ステップ６，７の処理は、一定Ａ／Ｄ値以上あるいは一定Ａ／Ｄ値以下の領域で、Ａ／Ｄ値が所定値以上あるいは所定値以下であるか否かを判断し、抵抗Ｒ６の断線と抵抗Ｒ７の短絡を判定するものである。
抵抗Ｒ６が断線すると、図７に示すように、抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７により調整されていた上限電圧ＶＲ（Ｈ）は、印加した電圧５Ｖがそのまま入力され、いっぽう下限電圧ＶＲ（Ｌ）は０となる。
このような状態では、入力電圧Ｖ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）ともに、どの温度領域であっても設定電圧の変化領域内となる。つまり、入力電圧Ｖ（Ｈ）の最大値は約４．９Ｖ（Ａ／Ｄ値２５３）、入力電圧Ｖ（Ｌ）の最小値は約０．１Ｖ（Ａ／Ｄ値３）であり、どの検出電圧であっても上限電圧（５Ｖ）と下限電圧（０Ｖ）の範囲内（０〜５Ｖ）にある。しかも、０〜５Ｖの間を２５６分割してデジタル変換するので、正常時には（図３参照）１．３Ｖ〜３．３Ｖの間（２Ｖの範囲）を２５６分割していたことを考えると、同一温度に対する高温側Ａ／Ｄ（Ｈ）と低温側Ａ／Ｄ（Ｌ）とは、正常時より互いに接近したデータ値となる。
即ち、正常時には、デジタル変換する領域を決定する上限電圧（３．３Ｖ）と下限電圧（１．３Ｖ）とをなるべく近づけ、２Ｖの範囲で２５６分割し温度検出の分解能を向上させているため、その範囲でデジタル変換された値は、中間のＡ／Ｄ値（２５６÷２＝１２８）を中心に、高温領域でＡ／Ｄ（Ｈ）が下限Ａ／Ｄ値側（０）に、低温領域でＡ／Ｄ（Ｌ）が上限Ａ／Ｄ値側（２５５）に大きく増幅されていた。
いっぽう、上限，下限範囲が５Ｖに拡大された場合には、５Ｖの範囲を２５６分割するので、デジタル変換された値はＡ／Ｄ値１２８に向かって上下に圧縮されてしまう。この違いを利用し、一定Ａ／Ｄ値以上及び一定Ａ／Ｄ値以下の領域でそれぞれＡ／Ｄ（Ｌ），Ａ／Ｄ（Ｈ）を比較し、ステップ６で
Ａ／Ｄ（Ｌ）≧Ｆ２（所定値，例えばＡ／Ｄ値で７２）
なおかつＡ／Ｄ（Ｈ）≦ｆ２（所定値，例えばＡ／Ｄ値で２３５）
か否かを判断し、次のステップ７で、
Ａ／Ｄ（Ｈ）≦Ｆ３（所定値，例えばＡ／Ｄ値で１６６）
なおかつＡ／Ｄ（Ｌ）≧ｆ３（所定値，例えばＡ／Ｄ値で１５）
か否かを判断する。そして、これらのいずれかである時（Ｓ６，Ｓ７，ＹＥＳ）、抵抗Ｒ６の断線あるいは抵抗Ｒ７の短絡であるとして、異常検知処理を行なう（Ｓ２０）。正常時（図３参照）には、Ａ／Ｄ（Ｌ）＝７２以上でＡ／Ｄ（Ｈ）＝２５５（上限），Ａ／Ｄ（Ｈ）＝１６６以下でＡ／Ｄ（Ｌ）＝０（下限）を示すようになるデータ値を所定値として採用し、温度に換算して８０゜Ｃ以下，１１０゜Ｃ以上の領域である。これらの所定値を用いて判断した場合、この異常時には、ｆ２＝２３５はサーミスタＴＨの温度に換算して２０゜Ｃ，ｆ３＝１５は１９０゜Ｃに相当し、２０゜Ｃ〜１９０゜Ｃで異常検出が可能である。
なお、この範囲における正常値のばらつきは、
ｆ２≧２４３
ｆ３≦７
であり、所定値の設定において十分余裕を持たせている。
【００１７】
ステップ６，７で検出できる別の故障例について説明する。図８は、抵抗Ｒ７が短絡した場合のグラフである。抵抗Ｒ７が短絡すると、上限電圧ＶＲ（Ｈ）が低下する（約２．７Ｖとなる）とともに、下限電圧ＶＲ（Ｌ）は０となる。従って、Ａ／Ｄ範囲は正常時（１．３Ｖ〜３．３Ｖの間）に較べて全体的に電圧の範囲からみて低下するとともに、上限と下限の幅も広がる（正常時２Ｖに対し２．７Ｖ）。この結果、温度の低い領域（約３０゜Ｃ以下）でＶ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）ともに上限Ａ／Ｄ値（２５５）となってしまうが、温度の高い領域（約１１０゜Ｃ以上）ではＶ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）ともに、下限Ａ／Ｄ値（０）とはならず通常のＡ／Ｄ範囲に含まれる値が出現するとともに、Ａ／Ｄ値も中間Ａ／Ｄ値（１２８）に向かって圧縮される。正常時にはこのような領域がなく、互いのＡ／Ｄ値も中間Ａ／Ｄ値（１２８）を中心に上下に増幅されている（先に説明したように、例えばＡ／Ｄ（Ｈ）＝１６６でＡ／Ｄ（Ｌ）は既に下限Ａ／Ｄ値の０となってしまう）ので、抵抗Ｒ６断線の時と同様にこの違いを利用して、ステップ６，７で抵抗Ｒ７の短絡を判断する。なお、この場合においても、判定基準として抵抗Ｒ６断線時と同じデータ値を所定値として使用し、温度の高い領域（約１１０゜Ｃ以上）で異常検出が可能である。また、この場合に既に５０゜Ｃ以下で、ステップ４のサーミスタ異常処理条件（Ａ／Ｄ（Ｌ）≧２５０）に該当するので、抵抗Ｒ７の短絡を検出することも可能である。
【００１８】
以上、説明したようにガス炊飯器１によれば、マイコン等より構成されるコントローラ１０と、釜底の温度を検出するサーミスタＴＨとを備え、サーミスタＴＨから検出される温度データを、低温度検出用電圧と高温度検出用電圧の２通りに置換してからマイコンに入力しデジタル変換する。それらのデジタル変換した値に基づいてマイコンが判断し、その検出回路を構成する抵抗のいずれかが断線または短絡していても、それらの故障を検出することができる。そのため、断線または短絡したまま、加熱制御を行なってしまうことを未然に防止するので、そのことが原因で空焚き等を起こすことがない。
【００１９】
次に、第２実施例について説明する。第２実施例のガス炊飯器は、図９に示すようにサーミスタＴＨの温度による抵抗値の変化を２通りの入力電圧に置換してからマイコンに入力する時、スイッチにより入力電圧を交互に切り換えて１箇所から入力するコントローラとしたところが、第１実施例と異なる。
このガス炊飯器は、第１のガス炊飯器１と同様に、マイコンへの入力を２通りの電圧に置換して、抵抗Ｒ１，Ｒ２間から入力電圧Ｖ（Ｈ）を、抵抗Ｒ３，Ｒ４間から入力電圧Ｖ（Ｌ）を入力するが、途中にアナログスイッチＳＷＨ，ＳＷＬを設けている。アナログスイッチＳＷＨ，ＳＷＬは、マイコンからポートＰを経由して同時にゲート信号を受け、回路のスイッチングを行なう。この時、アナログスイッチＳＷＨへのゲート信号入力は、ＮＯＴ回路２２により反転されるため、常に２つのアナログスイッチＳＷＨ，ＳＷＬのうち、どちらかのアナログスイッチが開となり、Ａ／Ｄ変換用アナログポートＡＮ３へ入力することになる。
マイコンからは数ミリ秒毎にゲート信号を出力し、それに応じて入力電圧Ｖ（Ｈ），Ｖ（Ｌ）を切り換えてマイコンへ入力する。
【００２０】
このガス炊飯器は、Ａ／Ｄ変換用アナログポートを使用してサーミスタの出力をマイコンに入力する時、Ａ／Ｄ変換用アナログポートは１箇所しか必要とせず、Ａ／Ｄ変換用アナログポートの節約ができる。通常、マイコンの仕様において、Ａ／Ｄ変換用アナログポートは、単なる入出力用のポートと違い、どうしてもコストの面から数量が少ない仕様となってしまう。このことから、特殊なポートであるＡ／Ｄ変換用アナログポートが不足した時に、この技術を使えば、ポートの不足を補うだけのために、マイコンの仕様を変更するというムダをなくすことができる。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の第１の温度制御装置によれば、置換回路により１つのサーミスタの温度による抵抗変化を２通りの電圧に置換してからコントローラのマイコンに入力するとともに、抵抗により調整される上限・下限電圧により決定される変換領域でデジタル変換して制御データとして用いる。
こうして、検出する温度の分解能を向上させるばかりでなく、故障判定手段により、その制御データに基づき、置換回路を構成する部品の故障を検出するとともに、デジタル領域を調整する抵抗の断線あるいは短絡を検出するので、部品の故障が調べなくてもすぐわかる。そのため故障のまま、コントローラが誤作動して、加熱制御機能が正常に働かないという不都合が防止できるので、安全で使いやすい。
【００２２】
また、第２の温度制御装置は、２通りの電圧を、マイコンに入力するにあたって、切換手段により交互に切換えて１箇所から入力する。そのため、例えばポートを使用してマイコンに入力する時、アナログポートは１箇所しか必要とせず、ポートの節約ができる。このことから、アナログポートが不足した時に、ポートの不足を補うだけのために、マイコンの仕様を変更するというムダをなくすことができるので、容易にマイコンが使用でき、コストも安い。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としてのガス炊飯器の概略構成図である。
【図２】一実施例としてのガス炊飯器におけるデジタル変換部の概略構成図である。
【図３】サーミスタ温度とＡ／Ｄ値の関係を表したグラフである。
【図４】サーミスタ温度を制御データに採用するまでの処理を表したフロー図である。
【図５】抵抗Ｒ２が断線した時のサーミスタ温度とＡ／Ｄ値の関係を表したグラフである。
【図６】抵抗Ｒ１が短絡した時のサーミスタ温度とＡ／Ｄ値の関係を表したグラフである。
【図７】抵抗Ｒ６が断線した時のサーミスタ温度とＡ／Ｄ値の関係を表したグラフである。
【図８】抵抗Ｒ７が短絡した時のサーミスタ温度とＡ／Ｄ値の関係を表したグラフである。
【図９】第２実施例としてのガス炊飯器におけるデジタル変換部の概略構成図である。
【図１０】従来例のサーミスタ温度とＡ／Ｄ値の関係を表したグラフである。
【符号の説明】
１  ガス炊飯器
２  炊飯鍋
５  元電磁弁
６  メイン電磁弁
７  ガスガバナー
８  バーナ部
１０  コントローラ
１１  本体操作部
１２  電源プラグ
１３  電極
１４  イグナイター
１５  フレームロッド
ＴＨ  サーミスタ
ＡＮ１，ＡＮ２，ＡＮ３  Ａ／Ｄ変換用アナログポート
ＡＶ（＋），ＡＶ（−），Ｐ  ポート
Ａ／Ｄ（Ｈ），Ａ／Ｄ（Ｌ）  Ａ／Ｄ値
ＶＲ（Ｈ），ＶＲ（Ｌ）  上限電圧，下限電圧
【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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