(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータのＡＤ変換ポートを用い、複数のスイッチに異なる分圧抵抗を接続し、分圧入力されたＡＤ変換値によりスイッチ識別を行う構成では、スイッチの接触抵抗が増加した場合、異なるスイッチと認識してしまう可能性がある。【解決手段】電源電圧１と接地７間に基準抵抗（Ｒ０）６と分圧抵抗（Ｒ１）３、分圧抵抗（Ｒ２）５とそれぞれの分圧抵抗に対応し直列に接続したスイッチ（Ｓ１）２、スイッチ（Ｓ２）４を備え、基準抵抗（Ｒ０）６と各分圧抵抗（Ｒ１）３、（Ｒ２）５の間からマイクロコンピュータ８のＡＤ変換ポートに入力される電圧が、所定電圧範囲外であれば、スイッチ接点不良と判断し、加熱機器の停止、故障報知、故障表示を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱開始機能、および加熱停止機能を有する複数のスイッチ入力をマイクロコンピュータで認識して制御する機器において、
回路全体に電力を供給する電源と、前記電源の電圧を分圧するための基準抵抗と、前記基準抵抗と直列に接続される複数の分圧抵抗と、前記各分圧抵抗に直列に接続したスイッチとを備え、
前記基準抵抗と前記各分圧抵抗の組合せで前記電源の電圧を分圧した電圧値が全ての組合せで異なるよう前記各分圧抵抗の抵抗値を選定することにより、前記各スイッチが個別あるいは同時に操作されたことをマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力して識別できるようにしたスイッチ入力認識装置であって、
各スイッチが未操作、あるいは個別に操作、あるいは同時に操作された場合以外の電圧値がマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力された場合、スイッチの故障と判断して、加熱機器の停止、故障報知、故障表示を行う加熱機器のスイッチ入力認識装置。
【請求項２】
各スイッチに直列に接続される分圧抵抗は、加熱開始機能を含むスイッチの分圧抵抗値を一番小さくする請求項１に記載の加熱機器のスイッチ入力認識装置。
【請求項３】
各スイッチに直列に接続される分圧抵抗は、加熱停止機能を含むスイッチの分圧抵抗を一番大きくする請求項１に記載の加熱機器のスイッチ入力認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱機能を有する電化機器の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスイッチ入力認識装置は、電源電圧と接地間に基準抵抗と、複数の分圧抵抗と、各分圧抵抗に対応した複数のスイッチとを備え、基準抵抗と分圧抵抗間からマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに接続し、スイッチ入力により変化する電圧を識別することにより、複数のスイッチの入力を１本のＡＤ変換ポートで認識する考案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２２７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の技術では、スイッチ接点の硫化等、不純物の付着により、スイッチの接触抵抗が増加した場合、基準抵抗と分圧抵抗間からマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力される電圧が異なってくるため、スイッチの誤認識が発生するという課題があった。
【０００５】
例えば、加熱機能を有する機器では、加熱開始以外のスイッチ入力を加熱開始スイッチ入力と誤認識した場合、使用者の意図とは関係なく加熱が開始されてしまうことが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、スイッチの接触抵抗が増加した場合のスイッチ故障を検出可能とした加熱機器のスイッチ入力認識装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスイッチ入力認識装置は、加熱開始機能、および加熱停止機能を有する複数のスイッチ入力をマイクロコンピュータで認識して制御する機器において、
回路全体に電力を供給する電源と、前記電源の電圧を分圧するための基準抵抗と、前記基準抵抗と直列に接続される複数の分圧抵抗と、前記各分圧抵抗に直列に接続したスイッチとを備え、前記基準抵抗と前記各分圧抵抗の組合せで前記電源の電圧を分圧した電圧値が全ての組合せで異なるよう前記各分圧抵抗の抵抗値を選定することにより、前記各スイッチが個別あるいは同時に操作されたことをマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力して識別できるようにしたスイッチ入力認識装置であって、
各スイッチが未操作、あるいは個別に操作、あるいは同時に操作された場合以外の電圧値がマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力された場合、スイッチの故障と判断して、加熱機器の停止、故障報知、故障表示を行うとしたものである。
【０００８】
これによって、基準抵抗と各分圧抵抗の組合せで電源の電圧を分圧した電圧値が全ての組合せで異なるよう各分圧抵抗の抵抗値を選定することにより、各スイッチの操作を判別することができるとともに、スイッチが故障した場合には各スイッチが未操作、あるいは個別に操作、あるいは同時に操作された場合以外の電圧値がマイクロコンピュータのＡＤ
変換ポートに入力されるので、スイッチの故障と判断することができる。
【０００９】
また、各スイッチに直列に接続される分圧抵抗は、加熱開始機能を含むスイッチの分圧抵抗値を一番小さくすることにより、スイッチの接触抵抗が増加し、スイッチ入力の誤認識が発生した場合でも、加熱開始機能を含むスイッチとして認識されない構成とすることができる。
【００１０】
また、各スイッチに直列に接続される分圧抵抗は、加熱停止機能を含むスイッチの分圧抵抗値を一番大きくすることにより、スイッチの接触抵抗が増加し、スイッチ入力の誤認識が発生した場合でも、加熱停止機能を含むスイッチとして認識され、機器の動作が安全方向に働く構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の加熱機器のスイッチ入力認識装置によれば、スイッチの接触抵抗が増加した場合のスイッチ故障が検出可能となる。また、スイッチの接触抵抗が増加し、スイッチ入力の誤認識が発生した場合でも、加熱開始を含むスイッチとしては動作しない。また、接触抵抗が増加しスイッチ誤認識が発生した場合でも、加熱停止機能を含むスイッチとして動作することにより、安全性の向上した加熱機器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における加熱調理器のスイッチ入力認識装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における加熱調理器のスイッチ入力認識装置のスイッチ入力電圧の識別範囲を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における加熱調理器のスイッチ入力認識装置の制御ブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における加熱調理器のスイッチ入力認識装置の制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は加熱開始機能、および加熱停止機能を有する複数のスイッチ入力をマイクロコンピュータで認識して制御する機器において、回路全体に電力を供給する電源と、前記電源の電圧を分圧するための基準抵抗と、前記基準抵抗と直列に接続される複数の分圧抵抗と、前記各分圧抵抗に直列に接続したスイッチとを備え、前記基準抵抗と前記各分圧抵抗の組合せで前記電源の電圧を分圧した電圧値が全ての組合せで異なるよう前記各分圧抵抗の抵抗値を選定することにより、前記各スイッチが個別あるいは同時に操作されたことをマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力して識別できるようにしたスイッチ入力認識装置であって、各スイッチが未操作、あるいは個別に操作、あるいは同時に操作された場合以外の電圧値がマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力された場合、スイッチの故障と判断して、加熱機器の停止、故障報知、故障表示を行うものである。
【００１４】
これによって、各スイッチの操作を判別することができるとともに、スイッチが故障した場合には各スイッチが未操作、あるいは個別に操作、あるいは同時に操作された場合以外の電圧値がマイクロコンピュータのＡＤ変換ポートに入力されるので、スイッチの故障と判断することができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明において、各スイッチに直列に接続される分圧抵抗は、加熱開始機能を含むスイッチの分圧抵抗値を一番小さくするとしたものである。
【００１６】
これによって、スイッチの接触抵抗が増加し、スイッチ入力の誤認識が発生した場合でも、加熱開始機能を含むスイッチとして認識されることを防止することができる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１の発明において、各スイッチに直列に接続される分圧抵抗は、加熱停止機能を含むスイッチの分圧抵抗を一番大きくするとしたものである。
【００１８】
これによって、スイッチの接触抵抗が増加し、スイッチ入力の誤認識が発生した場合でも、加熱停止機能を含むスイッチとして認識され、機器の動作が安全方向に働かすことができる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるスイッチ入力認識装置の基本構成を示したものである。
【００２１】
図１に示すように本スイッチ入力認識装置は、電源電圧１（５V）と接地７間に基準抵抗６（Ｒ０）と分圧抵抗３（Ｒ１）、分圧抵抗５（Ｒ２）とそれぞれの分圧抵抗に対応し直列に配したスイッチ２（Ｓ１）、スイッチ４（Ｓ２）を備え、基準抵抗６（Ｒ０）と各分圧抵抗３（Ｒ１）、分圧抵抗５（Ｒ２）の間からマイクロコンピュータ８（マイコン）のＡＤ変換ポートに接続し、スイッチ入力により変化する電圧を入力できる機能を有している。
【００２２】
この機能により、図１の例では２つのスイッチの入力をマイクロコンピュータ８の１本のＡＤ変換ポートで認識することができる。
【００２３】
ここで、基準抵抗と分圧抵抗の位置関係が電源電圧と接地間で電位が反対の構成、すなわち基準抵抗を電源電圧側に接続し、分圧抵抗とスイッチを接地側に接続しても同様の効果を有するスイッチ入力認識装置が得られる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
この（表１）は、本発明の実施の形態におけるスイッチ入力装置の認識装置を構成する基準抵抗／分圧抵抗の組合せ例であり、図１に示すスイッチ入力認識装置における基準抵抗と各分圧抵抗の値の一例を示すものである。
【００２６】
基準抵抗６の（Ｒ０）を１０ＫΩ、分圧抵抗３の（Ｒ１）を１０ｋΩ、分圧抵抗５の（Ｒ２）を５ｋΩとし、電源基準電圧をＤＣ５Ｖとして、回路上での各数値を表している。
【００２７】
抵抗値組合せの合成抵抗とマイクロコンピュータ８のＡＤ変換ポートへ入力される電圧値とそれぞれの入力電圧値にＯＮされているスイッチ組合せの一覧である。
【００２８】
この組合せ例では、もっとも電圧差が小さいところで０．４２Ｖあり、基準電圧５Ｖであれば、８ビット分解能のＡＤ変換ポートで約２１ディジットの間隔があり十分に識別できる。
【００２９】
この例では、マイクロコンピュータ８のＡＤ変換ポートで２．５Ｖを検知した場合スイッチ２（Ｓ１）のみがＯＮであることが認識でき、３．３３Ｖを検知した場合スイッチ４（Ｓ２）のみがＯＮであることが認識でき、３．７５Ｖであればスイッチ２（Ｓ１）とスイッチ４（Ｓ２）が同時にＯＮしていることが認識できる。
【００３０】
尚、ＡＤ変換ポートは一度の識別機会で入力データのノイズを除去するため、数回の平均値で識別する値を確定するのが一般的な利用法である。
【００３１】
図２は、図１および表１に示すスイッチ入力電圧の識別範囲を示すものである。
【００３２】
Ｓ１のみがＯＮした場合、ＡＤ変換ポートに入力される電圧は、約２．５０Ｖとなり、許容範囲±０．１Ｖを設けた、２．４０Ｖ〜２．６０Ｖの範囲であれば、Ｓ１の入力と識別する。
【００３３】
Ｓ２のみがＯＮした場合、ＡＤ変換ポートに入力される電圧は、約３．３３Ｖとなり、許容範囲±０．１Ｖを設けた、３．２３Ｖ〜３．４３Ｖの範囲であれば、Ｓ２の入力と識別する。
【００３４】
Ｓ１とＳ２が同時にＯＮした場合、ＡＤ変換ポートに入力される電圧は、約３．７５Ｖとなり、許容範囲±０．１Ｖを設けた、３．６５Ｖ〜３．８５Ｖの範囲であれば、Ｓ１とＳ２の同時入力と識別する。
【００３５】
尚、上記の許容範囲±０．１Ｖは、基準抵抗誤差、分圧抵抗誤差、マイクロコンピュータのＡＤ変換誤差を考慮し設定している。
【００３６】
ＡＤ変換電圧が、０．１Ｖ未満であれば、スイッチ入力なしと判断する。ＡＤ変換電圧が上記のいずれの範囲にも該当しない場合は、スイッチの故障と判断する。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１における制御ブロック図を示すものである。
【００３８】
図４は本発明の実施の形態１における制御フローチャートを示すものである。
【００３９】
図４における制御フローチャートは、開始から終了までの動作を例えば商用電源のゼロ電位のタイミングなどにより実行される他の動作を含めた一連の動作の１つとして繰り返して実施されるものである。
【００４０】
まず、ＳＴ２０にてスイッチ入力部１３から入力される電圧をマイクロコンピュータ１１にてＡＤ変換を行う。
【００４１】
ＳＴ２１にて、ＡＤ変換終了までの期間、待機を行う。
【００４２】
スイッチ入力がない場合には、ＡＤ変換電圧が０．１ｖ未満となり、ＳＴ２２を経てフローチャートの動作を終了する。
【００４３】
スイッチ２（Ｓ１）入力があった場合には、ＡＤ変換電圧が２．５０Ｖとなり、ＳＴ２３、ＳＴ２４を経てＳＴ３２に進み、スイッチ２であるＳ１（加熱停止スイッチ）入力として識別される。
【００４４】
スイッチ４（Ｓ２）入力があった場合には、入力電圧が３．３３Ｖとなり、ＳＴ２３、
ＳＴ２４、ＳＴ２５、ＳＴ２６を経てＳＴ３３に進み、スイッチ４であるＳ２（加熱開始スイッチ）入力として識別される。
【００４５】
スイッチ２（Ｓ１）、スイッチ４（Ｓ２）の同時入力があった場合には、入力電圧は３．７５Ｖとなり、ＳＴ２３、ＳＴ２４、ＳＴ２５、ＳＴ２６、ＳＴ２７、ＳＴ２８を経てＳＴ３４に進み、スイッチ２であるＳ１（加熱停止スイッチ）とスイッチ４であるＳ２（加熱開始スイッチ）の同時入力として識別される。
【００４６】
スイッチの接触抵抗増加により、ＡＤ変換電圧が所定範囲に無い場合は、スイッチの故障と判断され、ＳＴ２３、またはＳＴ２５、またはＳＴ２７を経てＳＴ２９に進み、ＳＴ２９にて加熱部１５の動作を停止し、ＳＴ３０にて報知部１４に故障報知を行い、ＳＴ３１にて表示部１２にスイッチ故障である内容の表示を行う。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかるスイッチ入力認識装置は、多くのマイクロコンピュータに一般的に搭載されているＡＤ変換機能を利用することにより、小型で安価なスイッチ入力認識装置を得られる効果があり、ＩＨクッキングヒータや電子レンジ等の加熱機能を含む電化機器に有効である。
【符号の説明】
【００４８】
１  電源電圧
２  スイッチ
３  分圧抵抗
４  スイッチ
５  分圧抵抗
６  基準抵抗
７  接地
８、１１  マイクロコンピュータ
１２  表示部
１３  スイッチ入力部
１４  報知部
１５  加熱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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