JP2004257810A - 制御装置およびそれを備えた電気機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置2において、入力部3の入力動作があったときに、回路基板5上の電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化する信号(電圧)が入力されるADポート7bを有するマイクロプロセッサ7を設ける。マイクロプロセッサ7は、ADポート7bへの入力信号をAD変換することで、入力信号の大きさそのものを検出することができるので、そのAD変換の結果に応じた表示信号を生成し、表示部4が上記表示信号に基づいて表示を行ったときには、使用者は、その表示に基づいて、上記両者の接続不良の有無のみならず、その程度までを判断することができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子レンジや炊飯器などの家電機器をはじめとする電気機器の操作入力部に適用される制御装置およびそれを備えた電気機器に関するものであり、特に、操作入力のためのキースイッチと回路基板上の電極部とが導電性ゴムコネクタを介して電気的に接続されている場合に、その導電性ゴムコネクタと電極部との接続状態を判断するのに適した制御装置およびそれを備えた電気機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図8は、従来の電子レンジの操作入力部としての制御装置の分解斜視図を示している。この制御装置では、入力部101およびLCD102が、導電性ゴムコネクタ103を介して回路基板104の電極部105とそれぞれ電気的に接続されている。入力部101には、加熱時間や加熱方法等の情報を設定入力するための複数のキースイッチが形成されている。また、回路基板104には、副基板106が例えば半田付けにより電気的に接続されている。この副基板106には、入力部101の各キースイッチからの入力に基づいて機器の動作制御を行うマイクロプロセッサが搭載されている。
【0003】
また、図9は、上記制御装置の主要部の回路構成を模式的に示したものである。入力部101の各キースイッチは、導電性ゴムコネクタ103の抵抗RG1の部分を介して、マイクロプロセッサのI/Oポートの出力端子に電気的に接続されているとともに、導電性ゴムコネクタ103の抵抗RG2の部分を介して、マイクロプロセッサのI/Oポートの入力端子に電気的に接続されている。また、導電性ゴムコネクタ103の抵抗RG2の部分は、回路基板104(図8参照)上の負荷抵抗RLを介して電源と接続されている。
【0004】
このような構成の制御装置において、図10(a)に示すように、導電性ゴムコネクタ103と回路基板104の電極部105との接触状態が良好であれば問題はないが、図10(b)に示すように、導電性ゴムコネクタ103と電極部105との間にゴミが介在していたり、図10(c)に示すように、導電性ゴムコネクタ103が変形していたり、あるいは導電性ゴムコネクタ103自体が不良品であったりすると、導電性ゴムコネクタ103と電極部105との接触不良のため、制御装置の組品としての信頼性および動作性能が低下する。したがって、この場合には、導電性ゴムコネクタ103の交換や、接続のやり直し等の修正作業が必要となる。
【0005】
そこで、このような修正作業の有無を判断すべく、電気的に接続される両部材の接続状態の良否を判断する方法が、例えば特許文献1をはじめとして従来から種々提案されている。以下、従来の接続状態識別方法について説明する。
【0006】
まず、入力部101の所定のキースイッチの押圧により、通常の動作モードとは異なるテストモードが設定される。そして、このテストモードにおいて、任意のキースイッチが押圧されると、マイクロプロセッサのI/Oポートの出力端子から出力される電気信号が、導電性ゴムコネクタ103(抵抗RG1)、入力部101の上記キースイッチおよび導電性ゴムコネクタ103(抵抗RG2)を介し、負荷抵抗RLと導電性ゴムコネクタ103の抵抗RG1・RG2とで電源電圧VDDが分圧された電圧Vsとして、マイクロプロセッサのI/Oポートの入力端子に入力される。
【0007】
マイクロプロセッサは、入力された電圧Vsと予め設定されたスレッシュレベル(例えば1.5V)とに基づいて、キー入力の有無を検知し、キー入力があったと判断した場合のみ、その旨をLCD102に表示させる。
【0008】
例えば、VDD=5V、RL=270kΩ、RG=5〜25kΩ(RG1とRG2との直列で10〜50kΩ)とすると、このときの電圧Vsは、VDD*RG/(RL+RG)で表されるので、導電性ゴムコネクタ103と電極部105との接続状態が良好であれば、電圧Vsの最大値Vsmaxおよび最小値Vsminは、以下の通りとなる。
Vsmax=5*50/(270+50)=0.78V
Vsmin=5*10/(270+10)=0.179V
【0009】
このような電圧Vsが、マイクロプロセッサのI/Oポートの入力端子に入力された場合には、マイクロプロセッサは、入力された電圧Vsが予め設定されたスレッシュレベルの1.5V以下であるので、キー入力があったと判断し、その旨をLCD102に表示させる(例えば所定のドットを点灯させる)。
【0010】
以上の動作を全てのキースイッチについて行うことにより、使用者は、LCD102を見て、導電性ゴムコネクタ103と回路基板104の電極部105との接続状態を判断することができる。すなわち、使用者は、LCD102での表示があった場合には、上記両者の接続は良好であると判断することができる。一方、LCD102での表示がなかった場合には、キー入力しているにもかかわらず、マイクロプロセッサにてキー入力が検知されていないことから、使用者は、上記両者の接続は不良であると判断することができる。上記後者の場合には、導電性ゴムコネクタ103の交換等の修正作業を行うこととなる。
【0011】
【特許文献1】
特開平10−221407号公報(1998年8月21日公開)
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
ところが、上記した従来の判断手法では、各キースイッチの押圧入力によって得られる電圧Vsは、マイクロプロセッサのI/Oポートに入力されるため、マイクロプロセッサは、電圧Vsがスレッシュレベル以下であるか否かの2値判断しかできない。このため、マイクロプロセッサからの表示信号に基づいて表示を行うLCD102の表示を見ただけでは、使用者は、電圧Vsの大きさそのものを判断することはできない。その結果、使用者は、LCD102の表示を見て、導電性ゴムコネクタ103と回路基板104の電極部105との接続不良の程度までを判断することはできず、接続状態に応じた適切な修正作業を行うことができないという問題が生ずる。この点について、より詳細に説明すると、以下の通りである。
【0013】
I/Oポートのスレッシュレベルが1.5Vのときの導電性ゴムコネクタ103の抵抗RG(RG1とRG2との合成抵抗値)は、以下の通りである。
したがって、電圧Vsがスレッシュレベルの1.5V以下のときは、合成抵抗値が116kΩ以下ということも意味する。
【0014】
上記した従来の判断手法では、電圧Vsがスレッシュレベルの1.5V以下、すなわち、合成抵抗値が116kΩ以下であれば、LCD102での表示に基づいて、接続状態は一律に良好と判断されるため、例えば、完全な接触不良ではない疑似接触不良の場合でも、合成抵抗値がたまたま116kΩ以下である場合には、接続状態は良好と判断されることになる。
【0015】
なお、上記の疑似接触不良とは、例えば、導電性ゴムコネクタ103と電極部105との間に微細なゴミが存在していたり、導電性ゴムコネクタ103が微妙に変形していることが原因で、接続状態の確認時には、たまたま良好と判断されても、その後、不良となるおそれがあるような接続状態を言う。
【0016】
ここで、図11は、導電性ゴムコネクタ103の合成抵抗RGと負荷抵抗RLとの比と、マイクロプロセッサのI/Oポートの入力端子に入力される電圧との関係を示している。この図からも、合成抵抗値が116kΩ以下であれば、入力電圧Vsはスレッシュレベルの1.5V以下となることによって、接続状態が一律に良好と判断されることがわかる。
【0017】
このように、従来の判断手法では、本来は修正作業が必要であるような疑似接触不良の場合でも、組品として良品と判断されることによって修正作業が行われないことになり、組品としての信頼性が低下する。
【0018】
また、導電性ゴムコネクタ103の抵抗RG(RG1+RG2)=50kΩとなるように負荷抵抗RLを設定して上述の判断を行えば、導電性ゴムコネクタ103自身の不良を判断することができる。ちなみに、このときの負荷抵抗RLは、以下の通りである。
【0019】
しかし、このような手法を講じた場合には、本来、導電性ゴムコネクタ103としては良品であっても、以下の▲1▼〜▲3▼の要因による抵抗増加により、制御装置が組品としては不良品と判断されて修正対象となってしまい、修正対応が過剰に行われる事態が生ずる。
▲1▼回路基板104のパターン、すなわち、回路基板104の導電性ゴムコネクタ103と接触する電極部105から、マイクロプロセッサのADポートの各端子までのパターンの抵抗増加。
▲2▼導電性ゴムコネクタ103と回路基板104(電極部105)、導電性ゴムコネクタ103とキースイッチとの間の抵抗増加。
▲3▼キースイッチON時の接触抵抗の増加。
【0020】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、入力部の入力動作に応じてマイクロプロセッサに入力される電圧の大きさそのものを検出することによって、導電性ゴムコネクタと回路基板の電極部との接続不良の程度までを判断することができ、その接続状態に応じた修正作業を行うことができる制御装置およびそれを備えた電気機器を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御装置においては、入力部と回路基板の電極部とが導電部材を介して電気的に接続されている。入力部の入力動作があったときには、導電部材と電極部との接続状態に応じて変化する信号が、制御部のADポートに入力される。これにより、制御部は、ADポートに入力される信号をAD変換することにより、上記両者の接続状態に応じて変化する上記信号の大きさそのものを検出することができる。
【0022】
この結果、制御部は、例えば、AD変換の結果得られる上記信号の大きさ(例えば電圧値)を示す表示信号を生成したり、AD変換の結果得られる値と所定の閾値との比較によって上記両者の接続状態を細かく判断した結果に応じた表示信号を生成することが可能となる。
【0023】
したがって、表示部が上記表示信号に基づいて表示を行ったときには、使用者は、その表示に基づいて、上記両者の接続不良の有無のみならず、その程度までを判断することができる。つまり、使用者は、上記両者の接続状態の判断を、従来のような2段階ではなく、3段階以上の複数段階で行うことができ、接続状態が修正の必要な非良品レベル(修正品レベル、不良品レベル)であっても、さらにその状態を細かく知ることができる。その結果、使用者は、上記両者の接続状態に応じた適切な修正作業を行うことができる。
【0024】
また、上述した本発明の制御装置を組み込んで電気機器を構成することにより、制御装置においては、導電部材と回路基板の電極部との接続状態の程度に応じた修正作業が可能であるので、上記修正作業により上記両者の接続不良を確実に低減した、信頼性の高い電気機器を実現することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について、図1ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0026】
本発明の制御装置は、例えば電子レンジや炊飯器などの家電機器、複写機等の事務機器、オーディオなど、キー操作により設定入力を行う電気機器であれば、あらゆる機器に適用可能である。以下、例として、本発明の制御装置を電子レンジに適用した場合について説明する。
【0027】
図2は、本発明の制御装置2が適用される電子レンジ1の外観構成を示している。制御装置2は、入力部3と、表示部4とを備えている。入力部3は、加熱対象に応じた加熱時間や加熱方法など、所定の情報を設定入力するための操作部である。表示部4は、入力部3によって入力された所定の情報を表示するものである。以下、制御装置2の詳細な構成について、図1に基づいて説明する。
【0028】
図1は、制御装置2の詳細な構成を示す説明図である。制御装置2は、上記した入力部3および表示部4に加えて、さらに、回路基板5と、導電性ゴムコネクタ6(導電部材)と、マイクロプロセッサ7(制御部)とを有している。
【0029】
入力部3は、情報を入力するための複数のキースイッチ1〜32を有している。本実施形態では、各キースイッチ1〜32は、例えば4行8列の格子状に配列されている。つまり、入力部3の第1行では、キースイッチ1〜8がそれぞれ第1列から第8列までのスイッチとして配置されている。同様にして、入力部3の第2行では、キースイッチ9〜16が、第3行では、キースイッチ17〜24が、第4行では、キースイッチ25〜32が、それぞれ第1列から第8列までのスイッチとして配置されている。なお、キースイッチの数や配列の仕方は、これに限定されるわけではない。
【0030】
表示部4は、入力部3から入力される所定の情報の他、マイクロプロセッサ7から出力される表示信号に基づく情報を表示するものであり、例えばLCDで構成されている。上記表示信号に基づく情報としては、例えばマイクロプロセッサ7のADポート7bに入力される電圧値を挙げることができる。なお、表示部4は、蛍光表示管、LED、ELなどで構成することも勿論可能である。
【0031】
回路基板5には、複数の電極部5aを含む電極パターンが形成されている。各電極部5aは、導電性ゴムコネクタ6との接続部となっている。また、回路基板5には、図示しない副基板が例えば半田付けにより電気的に接続されており、この副基板には、マイクロプロセッサ7が搭載されている。したがって、各電極部5aは、マイクロプロセッサ7の各端子とも電気的に接続されていることになる。
【0032】
導電性ゴムコネクタ6は、入力部3の各キースイッチ1〜32と回路基板5上の電極パターンの各電極部5aとを電気的に接続するものであり、図3に示すように、複数の導電部6aと絶縁部6bとをストライプ状に交互に配列してなっている。1個の絶縁部6bの幅は、例えば0.05mmに設定されており、回路基板5上の1個の電極部5aに対応する導電性ゴムコネクタ6の幅は、例えば0.4mmに設定されているが、これらの数値に限定されるわけではない。
【0033】
また、本実施形態では、導電性ゴムコネクタ6は、図1に示すように、コネクタ1G〜12Gで構成されている。各コネクタ1G〜12Gは、回路基板5上の各電極部5aにそれぞれ対応しているとともに、入力部3のキースイッチ1〜32の各列または各行にそれぞれ対応している。
【0034】
より具体的には、コネクタ1Gは、入力部3における第1列のキースイッチ1・9・17・25と電気的に接続されており、コネクタ2Gは、第2列のキースイッチ2・10・18・26と電気的に接続されている。同様にして、コネクタ3G〜8Gは、第3列〜第8列までのキースイッチのそれぞれと電気的に接続されている。
【0035】
一方、コネクタ9Gは、入力部3における第1行のキースイッチ1〜8と電気的に接続されており、コネクタ10Gは、第2行のキースイッチ9〜16と電気的に接続されている。同様にして、コネクタ11G・12Gは、第3行のキースイッチ17〜24、第4行のキースイッチ25〜32のそれぞれと電気的に接続されている。
【0036】
つまり、入力部3の各キースイッチ1〜32は、キースイッチの各列に対応するコネクタ1G〜8Gのいずれかと電気的に接続されているとともに、キースイッチの各行に対応するコネクタ9G〜12Gのいずれかと電気的に接続されている。したがって、コネクタ1G〜8Gのいずれかと、コネクタ9G〜12Gのいずれかとは、各キースイッチ1〜32のいずれかを介して直列接続されており、いずれかのキースイッチのON時(例えば押圧時)に導通するようになっている。
【0037】
マイクロプロセッサ7は、入力部3の各キースイッチ1〜32の入力に基づいて、機器の各部の動作を制御するものであり、I/Oポート7aおよびADポート7bを有している。I/Oポート7aは、出力端子A〜Hと入力端子I〜Lとを有している。出力端子A〜Hは、導電性ゴムコネクタ6のコネクタ1G〜8Gと電極部5aを介して電気的に接続されており、入力端子I〜Lは、コネクタ9G〜12Gと電極部5aを介して電気的に接続されている。一方、ADポート7bは、入力端子1〜4を有している。これら入力端子1〜4は、コネクタ9G〜12Gと電極部5aを介して電気的に接続されている。
【0038】
したがって、入力部3の第1列のキースイッチ1・9・17・25は、導電性ゴムコネクタ6のコネクタ1Gを介してマイクロプロセッサ7のI/Oポート7aの出力端子Aと電気的に接続されることになり、第2列のキースイッチ2・10・18・26は、コネクタ2Gを介してI/Oポート7aの出力端子Bと電気的に接続されることになる。同様にして、第3列〜第8列のキースイッチは、コネクタ3G〜8Gを介してI/Oポート7aの出力端子C〜Hとそれぞれ電気的に接続されることになる。
【0039】
また、入力部3の第1行のキースイッチ1〜8は、導電性ゴムコネクタ6のコネクタ9Gを介してマイクロプロセッサ7のI/Oポート7aの入力端子IおよびADポート7bの入力端子1と電気的に接続されることになり、第2行のキースイッチ9〜16は、コネクタ10Gを介してI/Oポート7aの入力端子JおよびADポート7bの入力端子2と電気的に接続されることになる。同様にして、第3行のキースイッチ17〜24は、コネクタ11Gを介してI/Oポート7aの入力端子KおよびADポート7bの入力端子3と電気的に接続されることになり、第4行のキースイッチ25〜32は、コネクタ12Gを介してI/Oポート7aの入力端子LおよびADポート7bの入力端子4と電気的に接続されることになる。
【0040】
また、コネクタ9G〜12Gは、回路基板5上の各負荷抵抗RLと電極部5aを介して直列接続されているとともに、各負荷抵抗RLを介して電源(図示せず)と電気的に接続されている。したがって、入力部3の各キースイッチ1〜32のON時には、ONされたキースイッチが属する列および行に対応するコネクタの合成抵抗(直列抵抗)RGと負荷抵抗RLとで電源電圧VDDが分圧された電圧Vsが、上記キースイッチが属する行のコネクタと電気的に接続されたマイクロプロセッサ7のI/Oポート7aおよびADポート7bの各入力端子にそれぞれ入力されることになる。つまり、入力部3の各キースイッチ1〜32のON時には、入力部3の入力動作に応じた信号(電圧)が、各キースイッチ1〜32に対応するマイクロプロセッサ7のI/Oポート7aおよびADポート7bの各入力端子にそれぞれ入力されることになる。
【0041】
また、マイクロプロセッサ7のI/Oポート7aおよびADポート7bの各入力端子に入力される信号(電圧)は、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化し、接続状態が良好であればあるほど、入力信号の振幅(電圧値の大きさ)は小さくなる。
【0042】
また、マイクロプロセッサ7は、電子レンジ1の通常の動作モードとは異なるテストモードが設定されたときに、ADポート7bに入力された電圧をAD変換し、AD変換の結果に応じた表示信号を表示部4に出力するようになっている。この点が、本発明の最も特徴的な部分となっているが、その詳細については、後述の動作説明の中で行うこととする。
【0043】
なお、通常の動作モードとは、例えば、電子レンジ1においては加熱対象を加熱するなど、機器本来の機能を発揮させる動作を行う動作モードを指す。一方、テストモードとは、入力部3の所定の入力動作によって設定されるモードであり、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極部5aとの接続状態を識別するモードを指す。つまり、テストモードとは、入力部3の入力動作に応じて変化する電圧VsをADポート7bにて検出し、検出結果に応じた表示(例えば電圧値)を表示部4に表示させるためのモードである。
【0044】
上述した入力部3および表示部4を、コントロールパネル(図示せず)側に組み込み、入力部3および表示部4の各電極部と、マイクロプロセッサ7を搭載した回路基板5との間に導電性ゴムコネクタ6を挿入して、これらを電気的に接続し、回路基板5をビス等でコントロールパネルに固定することにより、制御装置2が組品としてでき上がる。
【0045】
次に、本実施形態において、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極部5aとの接続状態を識別する方法について、図4のフローチャートに基づいて説明する。
【0046】
まず、使用者は、制御装置2に対してテストモードを設定する(S1)。このテストモードの設定の仕方は、どのような方法であってもよいが、ここでは、通常の動作モードでは使用し難いキースイッチの操作順により設定している。例えば、制御装置2の電源投入後、入力部3のキースイッチ1・8・25・32を順番に押圧して入力すれば、テストモードで動作するように予めプログラムが組まれており、それゆえ、キースイッチ1・8・25・32を順に押圧入力することにより、テストモードが設定される。
【0047】
続いて、使用者は、キースイッチ1〜32を全て押圧入力する(S2)。これにより、マイクロプロセッサ7のI/Oポート7aの出力端子A〜Hから出力される電気信号が、導電性ゴムコネクタ6のコネクタ1G〜8G、各キースイッチ、コネクタ9G〜12Gを介し、負荷抵抗RLと導電性ゴムコネクタ6の抵抗RGとで電源電圧VDDが分圧された電圧Vsとして、マイクロプロセッサ7のI/Oポート7aの入力端子I〜LおよびADポート7bの入力端子1〜4に入力される(S3)。なお、導電性ゴムコネクタ6の抵抗RGとは、コネクタ1G〜8Gの抵抗RG1とコネクタ9G〜12Gの抵抗RG2との合成抵抗である。
【0048】
このとき、ADポート7bの入力端子1には、キースイッチ1〜8の入力動作に応じて変化する電圧Vsが入力される。同様に、ADポート7bの入力端子2〜4には、キースイッチ9〜16、17〜24、25〜32の入力動作に応じて変化する電圧Vsがそれぞれ入力される。
【0049】
続いて、マイクロプロセッサ7は、ADポート7bの入力端子1〜4に入力された電圧VsをAD変換し(S4)、変換後の値(デジタル値)に応じた表示信号を生成して表示部4に出力する(S5)。これにより、表示部4は、変換後の電圧値をデジタル値で表示することになる(S6)。このとき、表示部4は、キースイッチ1〜32の全ての入力に対するそれぞれの電圧値を表示してもよいし、上記電圧値のうち、ADポート7bの入力端子1〜4ごとに最大の電圧値のみを表示するようにしてもよい。また、電圧値の表示形式は、10進数、16進数のいずれであってもよい。
【0050】
ここで、例えば、図5は、導電性ゴムコネクタ6の合成抵抗RGと負荷抵抗RLとの比と、AD変換後の電圧Vsの値との関係を示している。電源電圧VDD=5V、負荷抵抗RL=270kΩ、導電性ゴムコネクタ6の合成抵抗RG=10〜50kΩ(RG1=5〜25kΩ、RG2=5〜25kΩ)の場合、良品ゾーンをVs=0.9V以下(RG=Vs*RL/(VDD−Vs)=59kΩ以下)、修正品ゾーンをVs=0.9〜1.5V(RG=59〜116kΩ)、不良品ゾーンをVs=1.5V以上(RG=116kΩ以上)に設定しておけば、使用者は、表示電圧に応じた修正作業を行うことが可能となる。例えば、表示電圧が修正品ゾーンに入っていれば、使用者は、導電性ゴムコネクタ6の回路基板5への再設置作業を行ったり、回路基板5の電極部5aの清掃等の作業を行う。また、表示電圧が不良品ゾーンに入っていれば、使用者は、導電性ゴムコネクタ6の交換作業を行う。
【0051】
以上のように、本実施形態の制御装置2は、情報を入力するための入力部3と、複数の電極部5aが形成された回路基板5と、入力部3と電極部5aとを電気的に接続するための導電性ゴムコネクタ6と、入力部3の入力動作があったときに、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化する信号が入力されるADポート7bを有し、入力信号をAD変換するとともに、AD変換の結果に応じた表示信号を生成するマイクロプロセッサ7と、上記表示信号に基づいて表示を行う表示部4とを備えている構成である。
【0052】
これにより、マイクロプロセッサ7は、ADポート7bに入力される信号(電圧)をAD変換することにより、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化する上記信号の大きさそのものを検出することができる。したがって、マイクロプロセッサ7が、AD変換後の電圧値を示す表示信号を生成し、表示部4が上記表示信号に基づいて表示を行ったときには、使用者は、その表示に基づいて、上記両者の接続不良の有無のみならず、接続不良の程度を3段階以上の複数段階で判断することができる。その結果、使用者は、上記両者の接続状態に応じた適切な修正作業を行うことができる。
【0053】
また、使用者は、表示部4の表示に基づいて、両者の接続状態の良否だけでなく、その程度までを判断できるので、従来は不可能であった疑似接触不良の有無も判断することができる。したがって、テストモードにおいて、偶然、導電性ゴムコネクタ6の合成抵抗値RGが良品ゾーンに入り込むことによって、疑似不良の場合に本来必要であるはずの修正作業を逃れることにより、組品としての信頼性が低下するといった問題を確実に解消することができる。
【0054】
また、導電性ゴムコネクタ6の合成抵抗値RG(RG1+RG2)=50kΩとなるように負荷抵抗RLを設定して上述の判断を行えば、導電性ゴムコネクタ6自身の不良を判断することができる。従来は、回路基板5のパターンの抵抗増加等により、導電性ゴムコネクタ6としては良品であっても、制御装置2としては不良品と判断されて、導電性ゴムコネクタ6の交換作業が過剰に行われていたが、本発明では、回路基板5と導電性ゴムコネクタ6との接続不良の程度を判断することができるので、明らかな良品(例えば導電性ゴムコネクタ6)以外の部品の不良具合の程度を判断または予測することができる。これにより、その判断結果によっては、導電性ゴムコネクタ6の交換まではしなくても、回路基板5の電極部5aの清掃や、回路基板5と導電性ゴムコネクタ6との接続作業のやり直し等で修正を済ませることもでき、不必要な導電性ゴムコネクタ6の交換作業を低減させることができる。
【0055】
また、本実施形態の制御装置2は、導電性ゴムコネクタ6と電極部5aを介して電気的に接続される負荷抵抗RLをさらに備えており、マイクロプロセッサ7のADポート7bに入力される信号は、入力部3の入力動作によって導電性ゴムコネクタ6と負荷抵抗RLとで電源電圧VDDが分圧された電圧の信号である。この電圧信号は、入力部3の入力動作時に、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化するので、マイクロプロセッサ7が上記信号をAD変換し、その結果を表示部4にて表示させることで、その結果に基づく上記両者の接続状態の判断を精度よく行うことができる。
【0056】
また、本実施形態では、マイクロプロセッサ7が生成する表示信号は、AD変換後の電圧値の表示信号であるので、表示部4がその表示信号に基づいて電圧値を表示したときには、使用者は、電圧値そのものを見て、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続不良の程度を直接的に判断することができる。
【0057】
また、本実施形態では、入力部3は、複数のキースイッチ1〜32を備えている一方、導電性ゴムコネクタ6は、各キースイッチ1〜32に対応したコネクタ1G〜12Gからなり、マイクロプロセッサ7は、各キースイッチ1〜32の入力ごとに、ADポート7bに入力される電圧をAD変換する構成である。
【0058】
これにより、各キースイッチ1〜32の入力動作に応じてADポート7bに入力される電圧がマイクロプロセッサ7にてAD変換され、変換後の値に応じた表示信号が表示部4に送られたときには、表示部4を見る使用者は、各キースイッチ1〜32に対応するコネクタ1G〜12Gのうち、いずれのコネクタと回路基板5との接続状態が不良であるか否か、および、その程度を判断することができる。その結果、基板清掃等の修正作業を、その接続不良箇所に対して重点的に行うことができる。
【0059】
また、本実施形態では、マイクロプロセッサ7は、入力部3の入力動作によって、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極パターンとの接続状態を識別するテストモードが設定されたときに、マイクロプロセッサ7のADポート7bに入力される電圧をAD変換する構成である。
【0060】
機器の通常の動作モードでは、マイクロプロセッサ7のI/Oポート7aに入力される電圧に基づいて、入力部3の各キースイッチ1〜32の押圧入力に応じた動作が行われるが、上記構成によれば、テストモードが設定されたときには、このような通常の動作モードとは区別して、接続状態の識別動作が行われることになる。つまり、接続状態の識別が必要なときのみ、それに応じた動作をマイクロプロセッサ7に行わせることができ、それ以外のときには、機器に通常の動作を行わせることができる。
【0061】
以上の作用効果を奏することから、本実施形態の制御装置2は、以下のように表現することもできる。すなわち、制御装置2は、情報を入力するための入力部3と、電極部5aが形成された回路基板5と、入力部3と電極部5aとを電気的に接続するための導電性ゴムコネクタ6(導電部材)と、入力部3の入力動作があったときに、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化する電圧が入力されるADポート7bを有するマイクロプロセッサ7(制御部)と、マイクロプロセッサ7から出力される表示信号に基づいて表示を行う表示部4とを備え、マイクロプロセッサ7は、ADポート7bに入力される電圧をAD変換し、その変換後の値に応じた表示信号を表示部4に出力する構成である。
【0062】
ところで、本実施形態では、マイクロプロセッサ7は、入力電圧VsのAD変換後の値に応じた表示信号として、AD変換後の電圧値そのものの表示信号を表示部4に出力し、表示部4がその電圧値を表示する構成としたが、表示部4での表示は、この電圧値には限られない。例えば、マイクロプロセッサ7は、AD変換後の電圧値が取り得る値の範囲を修正態様に応じて3以上の複数段階(例えば、良品レベル(修正不要)、修正レベル(基板清掃要)、不良品レベル(部材交換要))に区分けしたときに、AD変換後の電圧値がどの区分に属するか否かを判断し、各区分ごとに異なる色のカラー信号や、修正態様に応じた文字等の表示信号を表示部4に送り、表示部4がそのカラー信号や表示信号に基づいて所定の記号、図形、文字等を表示する構成であってもよい。
【0063】
この場合であっても、表示部4を見る使用者は、表示部4の表示に基づいて、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極パターンとの接続不良の程度を判断し、接続状態に応じた修正作業を行うことができることに変わりはない。しかも、この場合は、使用者は、表示部4の表示に基づいて、上記接続不良の程度を容易にかつ迅速に認識することができ、接続状態に応じた修正作業を迅速に行うことができるという利点がある。
【0064】
このことから、本実施形態の制御装置2は、以下のように表現することもできる。つまり、制御装置2は、情報を入力するための入力部3と、電極部5aが形成された回路基板5と、入力部3と電極部5aとを電気的に接続するための導電性ゴムコネクタ6(導電部材)と、入力部3の入力動作があったときに、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態に応じて変化する電圧が入力されるADポート7bを有するマイクロプロセッサ7(制御部)と、マイクロプロセッサ7からの表示信号に基づいて表示を行う表示部4とを備え、マイクロプロセッサ7は、入力部3の入力動作に応じてADポート7bに入力される電圧をAD変換し、そのAD変換値に基づいて上記接続状態を判断し、その判断結果に応じた表示信号を表示部4に出力する構成である。
【0065】
また、上記構成において、マイクロプロセッサ7は、入力部3の入力動作に応じてADポート7bに入力される電圧をAD変換し、その変換後の電圧値が、当該電圧値の取り得る値の範囲を修正態様に応じて少なくとも3段階の区分に区分けしたときにいずれの区分に属するかを判断し、その区分の修正態様に応じた表示信号を表示部4に出力する構成でもある。
【0066】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図6および図7に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態1と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【0067】
本実施形態の制御装置2は、導電性ゴムコネクタ6と電極部5aを介して電気的に接続される負荷抵抗RLの抵抗値を、複数に切り替えることが可能な構成となっている以外は、実施の形態1と同様である。具体的には、以下の通りである。
【0068】
図6は、本実施形態の制御装置2の主要部の回路構成を模式的に示したものである。入力部3の各キースイッチ1〜32は、導電性ゴムコネクタ6の抵抗RG1の部分(コネクタ1G〜8G)を介して、マイクロプロセッサ7のI/Oポート7aの出力端子A〜Hに電気的に接続されているとともに、導電性ゴムコネクタ6の抵抗RG2の部分(コネクタ9G〜12G)を介して、マイクロプロセッサ7のI/Oポート7aの入力端子I〜LおよびADポート7bの入力端子1〜4に電気的に接続されている。また、導電性ゴムコネクタ6の抵抗RG2の部分は、回路基板5上の負荷抵抗RLを介して電源と接続されている。
【0069】
本実施形態では、負荷抵抗RLは、抵抗RL0・RL1・RL2が並列に接続されて構成されており、抵抗RL1・RL2には、スイッチSW1・SW2がそれぞれ直列に接続されている。スイッチSW1・SW2は、マイクロプロセッサ7の制御によってON/OFF切り替えされるようになっている。抵抗RL0の抵抗値は、例えば270kΩであり、抵抗RL1・RL2の抵抗値は、スイッチSW1・SW2がそれぞれONされたときの抵抗RL0・RL1・RL2の合成抵抗値が例えば138kΩとなるように設定されている。
【0070】
次に、本実施形態において、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極部5aとの接続状態を識別する方法について、図7のフローチャートに基づいて説明する。
【0071】
まず、使用者は、制御装置2に対してテストモードを設定する(S11)。なお、このテストモードの設定の仕方は、実施の形態1と同様の手法で構わない。また、このテストモード設定時に、実施の形態1の識別方法と本実施形態の識別方法とを同じ制御装置2において選択可能とし、そのうちの一方を設定できるようにしてもよい。
【0072】
続いて、使用者は、入力部3のキースイッチ1〜32のいずれか1つを2秒間押し続ける(S12)。なお、所定のキースイッチを押し続ける時間は、任意に設定可能である。マイクロプロセッサ7は、所定のキースイッチが押圧されている間(2秒間)は、以下の動作を行う。
【0073】
マイクロプロセッサ7は、スイッチSW1・SW2を両方ともONにする(S13)。これにより、ADポート7bの入力端子1〜4には、実施の形態1と同様に、キースイッチ1〜32の入力動作に応じて変化する電圧Vs、つまり、導電性ゴムコネクタ6と負荷抵抗RLとで電源電圧VDDが分圧された電圧Vsが入力される。そして、マイクロプロセッサ7は、ADポート7bの入力端子1〜4に入力される上記電圧VsをAD変換する(S14)。なお、スイッチSW1・SW2が両方ONされているため、負荷抵抗RLの合成抵抗値は、138kΩである。
【0074】
次に、マイクロプロセッサ7は、入力電圧VsのAD変換後の値(第1のAD変換値)と第1の閾値(例えば0.9V(RG=59kΩに対応))とに基づいて、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極部5aとの接続状態が良品レベル(修正不要)であるか、非良品レベル(修正品レベルまたは不良品レベル)であるかを判断する(S15)。具体的には、マイクロプロセッサ7は、第1のAD変換値が第1の閾値以下(Vs≦0.9)であれば、上記接続状態が良品レベルであると判断し、第1のAD変換値が第1の閾値よりも大きければ、上記接続状態は非良品レベルであると判断する。
【0075】
S15にて、良品レベル、すなわち、第1のAD変換値が第1の閾値以下であれば、マイクロプロセッサ7は、良品レベルに対応する表示信号を表示部4に送る(S16)。この結果、表示部4は、例えば良品を表す内容の文字を表示することになる(S17)。
【0076】
一方、S15にて、非良品レベルである、すなわち、第1のAD変換値が第1の閾値よりも大きければ、マイクロプロセッサ7は、次に、スイッチSW1・SW2を両方OFFにする(S18)。これにより、負荷抵抗RLの合成抵抗値は、抵抗RL0の抵抗値である270kΩとなる。そして、マイクロプロセッサ7は、この状態でADポート7bに入力される電圧VsをAD変換し、第2のAD変換値を得る(S19)。
【0077】
続いて、マイクロプロセッサ7は、第2のAD変換値と第2の閾値(例えば1.5V(RG=116kΩに対応)とに基づいて、上記接続状態が修正品レベルであるか否かを判断する(S20)。具体的には、マイクロプロセッサ7は、第2のAD変換値が第2の閾値以下(Vs≦1.5)であれば、上記接続状態が修正品レベルであると判断し、第2のAD変換値が第2の閾値よりも大きければ、上記接続状態は不良品レベルであると判断する。
【0078】
S20にて、修正品レベル、すなわち、第2のAD変換値が第2の閾値以下であれば、マイクロプロセッサ7は、修正レベルに対応する表示信号を表示部4に送る(S21)。この結果、表示部4は、修正レベルを表す内容の文字を表示することになる(S22)。
【0079】
一方、S20にて、修正品レベルではない、すなわち、第2のAD変換値が第2の閾値よりも大きければ、マイクロプロセッサ7は、不良品レベルに対応する表示信号を表示部4に送る(S23)。この結果、表示部4は、不良品レベルを表す内容の文字を表示することになる(S24)。
【0080】
なお、以上の説明では、負荷抵抗RLの抵抗値の切り替えは1回だけとしているが、負荷抵抗RLをさらに細かく切り替えることができるように構成し、AD変換値の値に応じて2回以上切り替えを行ってもよい。負荷抵抗RLの抵抗値をさらに切り替えて上記と同様の動作を行えば、マイクロプロセッサ7は、4段階以上の複数段階で、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極部5aとの接続状態を判断することができる。
【0081】
以上のように、本実施形態の制御装置2は、実施の形態1の入力部3と、回路基板5と、導電性ゴムコネクタ6(導電部材)と、マイクロプロセッサ7(制御部)と、表示部4とに加え、導電性ゴムコネクタ6と電極部5aを介して電気的に接続され、抵抗値を複数に切り替えることが可能な負荷抵抗RLをさらに備えており、ADポート7bに入力される信号は、入力部3の入力動作によって導電性ゴムコネクタ6と負荷抵抗RLとで電源電圧VDDが分圧された電圧の信号であり、マイクロプロセッサ7は、入力部3の入力動作によってADポート7bに入力される電圧のAD変換値に応じて、負荷抵抗RLの抵抗値を切り替え、負荷抵抗RLの抵抗値の少なくとも1個に対応するAD変換値と所定の閾値とに基づいて、導電性ゴムコネクタ6と電極部5aとの接続状態を判断するとともに、その判断結果に応じた表示信号を生成する構成である。
【0082】
これにより、マイクロプロセッサ7は、負荷抵抗RLの切り替え前および/または切り替え後の抵抗値に対応するAD変換値と所定の閾値とに基づいて、電極部5aと導電性ゴムコネクタ6との接続状態を3段階以上の複数段階で判断することができる。
【0083】
したがって、マイクロプロセッサ7が、上記接続状態の判断結果に応じた表示信号を生成し、表示部4が上記表示信号に基づいて表示を行ったときには、使用者は、その表示に基づいて、上記両者の接続不良の有無のみならず、接続不良の程度を3段階以上の複数段階で判断することができる。その結果、使用者は、上記両者の接続状態に応じた適切な修正作業を行うことができる。
【0084】
また、マイクロプロセッサ7は、入力部3の入力動作によってADポート7bに入力される電圧の第1のAD変換値と第1の閾値とに基づいて、導電性ゴムコネクタ6と回路基板5の電極部5aとの接続状態が、(修正不要な)良品レベルであるか、(修正が必要な)非良品レベルであるかを判断し、非良品レベルであると判断した場合に、負荷抵抗RLの抵抗値を切り替え、切り替え後の抵抗値に対応する第2のAD変換値と第2の閾値とに基づいて、上記接続状態を判断している。
【0085】
これにより、上記接続状態が非良品レベルの場合には、さらにその状態を細かく識別することができ、全体として、上記接続状態を、良好状態である良品レベルと、修正品レベル(非良品レベル)と、不良品レベル(非良品レベル)との3段階で判断することができる。したがって、例えば修正品レベルであれば電極部5aの清掃、不良品レベルであれば導電性ゴムコネクタ6の交換など、その接続状態に応じた適切な修正作業を行うことができる。つまり、接続状態が導電性ゴムコネクタ6の交換までは必要のない修正レベルであっても、そのレベルを的確に把握して、導電性ゴムコネクタ6の無駄な交換作業を無くすことができる。
【0086】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、入力部の入力動作があったときには、導電部材と電極部との接続状態に応じて変化する信号が、制御部のADポートに入力され、制御部にてAD変換されるので、制御部は、上記両者の接続状態に応じて変化する上記信号の大きさそのものを検出することができる。
【0087】
この結果、制御部は、例えば、AD変換の結果得られる上記信号の大きさ(例えば電圧値)を示す表示信号を生成したり、AD変換の結果得られる値と所定の閾値との比較によって上記両者の接続状態を細かく判断した結果に応じた表示信号を生成することが可能となる。
【0088】
したがって、表示部が上記表示信号に基づいて表示を行ったときには、使用者は、その表示に基づいて、上記両者の接続不良の有無のみならず、その程度までを判断することができ、上記両者の接続状態に応じた適切な修正作業を行うことができる。
【0089】
また、上述した本発明の制御装置を組み込んで電気機器を構成することにより、制御装置においては、導電部材と回路基板の電極部との接続状態の程度に応じた修正作業が可能であるので、上記修正作業により上記両者の接続不良を確実に低減した、信頼性の高い電気機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る制御装置の概略の構成を示す説明図である。
【図2】上記制御装置を備えた電気機器としての電子レンジの外観構成を示す説明図である。
【図3】上記制御装置における入力部の各キースイッチと回路基板の電極部とを電気的に接続するための導電性ゴムコネクタの概略の構成を示す断面図である。
【図4】上記導電性ゴムコネクタと上記電極部との接続状態を識別するための動作の流れを示すフローチャートである。
【図5】上記導電性ゴムコネクタの合成抵抗と負荷抵抗との比と、上記制御装置のマイクロプロセッサに入力される電圧のAD変換後の値との関係を示すグラフである。
【図6】本発明の他の実施の形態に係る制御装置の主要部の回路構成を示す説明図である。
【図7】上記制御装置において、導電性ゴムコネクタと電極部との接続状態を識別するための動作の流れを示すフローチャートである。
【図8】従来の制御装置の概略の構成を示す分解斜視図である。
【図9】上記制御装置の主要部の回路構成を示す説明図である。
【図10】(a)は、上記制御装置の導電性ゴムコネクタと回路基板の電極部との接続状態が良好である場合の上記両者の接続部付近の断面図であり、(b)は、上記導電性ゴムコネクタと上記電極部との間にゴミが介在している場合の上記両者の接続部付近の断面図であり、(c)は、上記導電性ゴムコネクタが変形している場合の上記導電性ゴムコネクタと上記電極部との接続部付近の断面図である。
【図11】上記導電性ゴムコネクタの合成抵抗と負荷抵抗との比と、上記制御装置のマイクロプロセッサに入力される電圧のAD変換後の値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 電子レンジ(電気機器)
2 制御装置
3 入力部
4 表示部
5 回路基板
5a 電極部
6 導電性ゴムコネクタ6(導電部材)
7 マイクロプロセッサ(制御部)
7b ADポート
RL 負荷抵抗
Claims (8)
- 情報を入力するための入力部と、
電極部が形成された回路基板と、
上記入力部と上記電極部とを電気的に接続するための導電部材と、
上記入力部の入力動作があったときに、上記電極部と上記導電部材との接続状態に応じて変化する信号が入力されるADポートを有し、入力信号をAD変換するとともに、AD変換の結果に応じた表示信号を生成する制御部と、
上記表示信号に基づいて表示を行う表示部とを備えていることを特徴とする制御装置。 - 上記導電部材と上記電極部を介して電気的に接続される負荷抵抗をさらに備えており、
上記ADポートに入力される信号は、上記入力部の入力動作によって上記導電部材と上記負荷抵抗とで電源電圧が分圧された電圧の信号であることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 上記表示信号は、AD変換後の電圧値の表示信号であることを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
- 上記導電部材と上記電極部を介して接続され、抵抗値を複数に切り替えることが可能な負荷抵抗をさらに備えており、
上記ADポートに入力される信号は、上記入力部の入力動作によって上記導電部材と上記負荷抵抗とで電源電圧が分圧された電圧の信号であり、
上記制御部は、上記入力部の入力動作によってADポートに入力される電圧のAD変換値に応じて、上記負荷抵抗の抵抗値を切り替え、上記負荷抵抗の抵抗値の少なくとも1個に対応するAD変換値と、所定の閾値とに基づいて、上記接続状態を少なくとも3段階で判断し、その判断結果に応じた表示信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 上記制御部は、上記入力部の入力動作によってADポートに入力される電圧の第1のAD変換値と第1の閾値とに基づいて、上記接続状態が良品レベルであるか非良品レベルであるかを判断するとともに、非良品レベルであると判断した場合に、上記負荷抵抗の抵抗値を切り替え、切り替え後の抵抗値に対応する第2のAD変換値と第2の閾値とに基づいて、上記接続状態を判断することを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
- 上記入力部は、複数のキースイッチを備えている一方、上記導電部材は、各キースイッチに対応したコネクタからなり、
上記制御部は、各キースイッチの入力ごとに、上記ADポートに入力される信号をAD変換することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の制御装置。 - 上記制御部は、上記入力部の入力動作によって、上記導電部材と上記電極部との接続状態を識別するモードが設定されたときに、上記ADポートに入力される信号をAD変換することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の制御装置。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載の制御装置を備え、当該制御装置によって機器の動作が制御されることを特徴とする電気機器。
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