JP2006334208A - 多機能処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電磁結合による電源の給電制御は、負荷の種類に関わらず電源供給を行う一次側結合回路と二次側結合回路が電磁結合する条件にあるか否かに基づき、負荷への電源供給が行われものであった。したがって、負荷に適した電源供給を行う保証はなく、低電圧での動作など、不安全、不安定な動作をさせる可能性を持つものであった。
【解決手段】上記従来の課題を解決するために、本発明の多機能処理装置は、装置本体１と、前記装置本体１と着脱可能に装着される処理装置５を備え、前記処理装置５の条件を認識して電磁結合による給電を行うもので、前記装置本体１が、対応可能な処理装置５であることを認識した後に、前記処理装置５への電源供給を行うため、不特定多数の電磁結合を利用した機器に対しての不安全、不安定な動作を防ぐことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、装置本体と対を成すことにより機能を果たし得る処理装置を別体として備え、電磁結合を利用して前記装置本体から前記処理装置への電源供給を安全に行う多機能処理装置に関するものである。

従来、電磁結合による給電については、過電流検知を含めた制御として知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された電磁結合を利用した電源供給を示すものである。

図１２に示すように、従来の電磁結合による給電構成は、充電器１００と該充電器に対して着脱自在な携帯電話器１０６とから成り、前記携帯電話器１０６が充電器１００に搭載された状態では、前記充電器１００に設けられた一次側結合回路１０５と、前記携帯電話器１０６に設けられた二次側結合回路１０７とが電磁結合する電気機器である。

そして、前記一次側結合回路１０５の電流値を検出する電流検知手段１０４と、前記一次側結合回路１０５の実電流値と基準電流値との差分値を算出する補正値算出手段と、前記一次側結合回路１０５の電流制限値と前記差分値とを足し合わせて得られる値を閾値として前記一次側結合回路１０５の過電流を検出する過電流検出手段と、過電流が検出されたときには前記一次側結合回路への給電を遮断する給電遮断回路１０３を有する構成としている。
特開２００１−１１２１８９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、決められた本体に決められた別体の負荷を動作させる場合の給電制御における過電流検知を行うのみで、電源供給を行う一次側結合回路と二次側結合回路が電磁結合する条件であれば、負荷の種類に関わらず負荷への電源供給が行われるが、負荷に適した電源供給を行う保証はなく、低電圧での動作など、不安全、不安定な動作をさせる可能性を持つという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、前記装置本体から処理装置の電磁結合による電源供給を可能にして多機能処理を実現するとともに、その電源供給に際し、安全性および安定性を向上させることを目的とするものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明の多機能処理装置は、装置本体に、異なる処理機能を有する処理装置の着脱を可能にし、その電源供給を、前記装置本体に設けた供給側非接触電源装置と前記処理装置に設けた受給側非接触電源装置の電磁結合による電源供給としたものである。

かかる構成とすることにより、選択した処理機能を有する処理装置を前記装置本体にとりつけることにより、物品の加工から食品の調理まで幅広く用途の拡大がはかれるものである。

また、本発明は、前記処理装置への通電に際し、前記処理装置と装置本体との適合性認識を行い、その認識結果に応じて電磁結合により装着された処理装置への通電を制御する制御手段を備えたものである。

これによって、水分や汚れ、ホコリなどによる漏電や感電の危険性のない非接触方式の電源供給に加え、本体が対応可能な処理装置であることを認識した後に、処理装置への電源供給を行うことができる。

また、本発明の多機能処理装置は、機能や電気的仕様の異なる複数の処理装置に対しての本体認証を可能とすることで、装置本体の安全でかつ幅広い機能拡張が実現できる。

さらに、本発明の多機能処理装置は、装置本体から処理装置を外すことで、自動的に装置本体の備える供給側非接触電源装置の電源供給動作が遮断されるものである。

本発明の多機能装置は、装置本体から別体に構成された処理装置への電源供給を、電磁結合を利用した電源供給とし、前記装置本体に搭載された制御手段により、処理装置の認証動作後に給電動作を行うことで、装置本体と対を成さない不特定多数の電磁結合を利用した機器を誤って装置本体に装着した際の、低電圧印加による仕様外動作など、不安全あるいは不安定な機器動作を防ぐことができる。

また、機能や電気的仕様の異なる複数の処理装置に対しての本体認証を可能とすることで、本体の安全かつ幅広い機能拡張が実現する。

さらに、前記装置本体から機能装置を外すことで、装置本体の供給側非接触電源装置による給電動作が停止するため、未使用時の安全性が向上し、かつ省エネ効果も有する。

請求項１に記載の発明は、供給側非接触電源装置を備えた装置本体と、前記装置本体に着脱可能に取付けられ、物品の加工あるいは食品の調理を行う処理装置と、前記処理装置に設けられた電動式駆動装置と、前記処理装置に設けられ、電磁結合により前記供給側非接触電源装置から給電を受ける受給側非接触電源装置と、前記需給側非接触電源装置から前記電動式駆動装置への通電を制御する制御装置を備えた多機能処理装置である。

かかる構成とすることにより、装置本体は、装着される処理装置の機能運転が可能となり、処理装置の多機能化が可能となる。

請求項２に記載の発明は、前記異なる機能を有する複数の処理装置を、前記装置本体へ着脱可能に取付ける構成とし、さらに前記装置本体に取付けられた処理装置が前記複数ある処理装置のいずれであるかを認識する認識手段と、前記認識手段の出力により前記供給側非接触電源装置と受給側非接触電源装置の通電を制御する制御手段を備えたものである。

かかる構成とすることにより、供給側非接触電源装置を備えた不特定多数の他の機能を備えた処理装置を搭載した場合では、装置本体の認証が得られないため、本体から電源供給が行われず、不特定多数の電磁結合を利用した機器に対しての不安全な動作を防ぐことができ、また、前記装置本体が前記機能装置の電気的仕様を認識した後に、複数存在するそれぞれの前記機能装置の電気的仕様等を認識し、制御手段により、装着した処理装置それぞれに適した給電を行うことで、安全なかつ安定した電源供給が行える。

請求項３に記載の発明は、前記認識手段による制御手段への出力を無線通信手段にて行うものである。

かかる構成とすることにより、使用者は、複雑な操作をすることなく、前記装置本体に前記処理装置を装着するだけで、前記本体が前記処理装置の認証動作を行うため、操作性、利便性が優れたものとなる。

請求項４に記載の発明は、前記無線通信手段の出力信号を赤外線信号としたもので、電磁波等のノイズの影響を受け難く、信頼性が向上する。

請求項５に記載の発明は、前記無線通信手段の出力信号を、前記受給側非接触電源装置への電源供給に制御信号を重ねる電源重畳通信としたものである。

かかる構成とすることにより、電源と制御信号の経路を分けることなく同一の経路で給電制御が行え、回路の簡素化がはかれる。

請求項６に記載の発明は、前記装置本体の制御データを更新する制御データ更新手段を備えたものである。

かかる構成とすることにより、装置本体を変更することなく、前記装置本体が認証可能とする前記処理装置の種類を変更できるため、前記処理装置の不安全動作を防ぐと共に、機能や電気的仕様の異なる複数の前記機能装置に対して、前記装置本体の広範囲な対応が可能となる。

請求項７に記載の発明は、前記受給側非接触電源装置に蓄電手段を備えたものである。

かかる構成とすることにより、何らかの障害で前記装置本体からの電源供給が遮断された場合においても、前記処理装置による機能を果たすことができ、また装置本体から外して使用する処理装置単一使用の用途にも応用できる。

請求項８に記載の発明は、前記装置本体または処理装置の少なくともいずれかに、前記処理装置の前記装置本体からの取り外しにより、前記供給側非接触電源装置からの給電を停止する停止手段を設けたものである。

かかる構成とすることにより、前記供給側非接触電源装置からの給電動作を停止する手段を有することで、不必要な電源を持つことがなく、高い安全性と省エネ効果を有する。

請求項９に記載の発明は、前記認識手段による出力を、報知手段へ出力するものである。

かかる構成とすることにより、使用者は前記装置本体の前記処理装置への給電動作を確認することができる。

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この発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１において多機能処理装置を調理機器とした場合の断面構成図である。図２は同実施の形態１における調理機器の制御ブロック図である。図３は同実施の形態１における調理機器本体の主制御装置が備える内部メモリのデータ構造図である。図４は同実施の形態１における調理機器の機能装置認識フロー図である。

図１において、調理機器の本体１は、操作部３と給電動作状態を示すＬＥＤ３が備えられている。また処理装置である機能装置として、撹拌部６と回転負荷（モータ等）７による撹拌機能と、加熱負荷（ヒータ等）９による加熱機能を有する加熱撹拌容器５が装着された構成をとる。前記加熱撹拌容器５は、前記本体１へ着脱可能に装着されている。

また図２において、本実施の形態１における調理機器の制御構成は、主制御装置１０と内部メモリ１１と、通信手段である赤外線素子１２と、機能を操作する操作部４、過電流保護機能を備えた供給側非接触電源装置１３と、前記本体１の給電動作を表示するＬＥＤ３で構成されている本体回路部２と、機能を実現する負荷である回転負荷７および加熱負荷９と、前記負荷７、９を直接制御する制御装置１６と、前記本体回路部２の供給側非接触電源装置１３を受けて前記回転負荷７と前記加熱負荷９および前記主制御装置１０へ電源供給を行う受給側非接触電源装置１５と、前記通信手段の赤外線素子１４で構成されている機能装置回路部８を備えている。ここで、前記供給側非接触電源装置１３と受給側非接触電源装置１５相互間の電源の授受は、電磁誘導作用を原理に行われるもので、周知の技術でよいため、その詳細説明は省略する。

また前記調理機器の前記本体回路部２の主制御装置１０が備える内部メモリ１１は、図３に示すように、電源電圧・電流（交流）や周波数、および機能装置である加熱撹拌容器５へ供給可能な電源容量や最大出力電圧や電流などの仕様を示す本体データおよび、機能装置の種類を識別する装置コード、装置名データおよび駆動電圧や電力・電流などの電気仕様データと、負荷への通電時間（通電時間データ）や動作設定の種類（動作モードデータ）などの制御仕様データで構成されている機能データを格納している。

以上のように構成された調理機器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、図４に示すように、前記本体１に機能装置である加熱撹拌容器５を装着した際に、ステップ１で非接触電源装置１３、１５により、前記本体１から加熱撹拌容器５へ低電圧（数Ｖ）の初期電源を印加する。

次にステップ２で、初期電源を受けた加熱撹拌容器５の制御装置１０は、赤外線素子１２、１４の無線通信により、本体１の主制御装置１０へ装置コードを送信する。

ステップ３で、装置コードを受信した主制御装置１０は、対応可能な装置であるかを、図３に示す内部メモリ１０の機能データの中で、該当する装置コードが存在するかを検索する。

そして、内部メモリ３内に該当する装置データを確認後、ステップ４で、装置コードの示す電気使用データおよび制御仕様データの読込みをする。

ステップ５で、前記本体１から加熱撹拌容器５へ所定の給電動作へ移り、ＬＥＤ３を点灯させる。所定の給電を受けた加熱撹拌容器５は、前記本体１の備える操作部４で操作することができる。

また、ステップ３で、前記装置コードが未確認の場合は、ステップ６へ移行し、供給側非接触電源装置１３の動作を停止し、ＬＥＤ３を消灯状態とする。

以上のように、本実施の形態においては、搭載された機能装置（加熱撹拌容器５）が正しく動作可能な装置であるかを、本体１の主制御装置１０が備える内部メモリ１１のデータをプログラム等の制御手段（図示せず）にて参照・確認することで、機能装置（加熱撹拌容器５）の仕様外の電圧印加などによる不安全あるいは不安定な動作を防止する。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２を示す調理機器の断面構成図である。図６は同実施の形態２における調理機器の制御ブロック図である。図７は同実施の形態２における調理機器本体が処理装置を認識する認識フロー図である。図８は同実施の形態２における調理機器本体の主制御装置が備える内部メモリのデータ構造図である。

本実施の形態における調理機器は、先の実施の形態１で示した機能装置である加熱撹拌容器５を、粗熱取り器１７へ変更して機能切替えをしたものである。また、本体１は、先の実施の形態１における構成に、外部メモリ２２と外部メモリ挿入口２１を設けたものである。なお、先の実施の形態１と同じ構成要件については、同一の符号を付して説明を省略する。

図５の粗熱取り器１７は、外の空気を吸込むファン１８Ａと、中の空気を外へ吐き出すファンＢ１９で構成され、前記粗熱取り器１７の中に熱を持つ鍋（図示せず）などを入れて、空気にて熱を冷ます効果を持つものである。また本体１には外部メモリ挿入口２１を設けており、外部メモリ２２を外部メモリ挿入口２１に挿入することで、図６に示すように外部メモリ２２より主制御装置２が備える内部メモリ１１へアクセス可能な回路構成としている。

まず図７に示すように、実施の形態１と同様、処理装置である機能装置としての粗熱取り器１７を本体に搭載した際に、ステップ１で非接触電源装置１３、２３により、前記本体１から粗熱取り器１７へ低電圧（数Ｖ）の初期電源を印加する。

そして、ステップ２で、初期電源を受けた粗熱取り器の制御装置２５は赤外線素子１２、２４より、本体回路部２の主制御装置１０へ装置コードを送信する。

ここで本実施の形態２では、はじめ、主制御装置１０の内部メモリ１１へ格納されている機能データは実施の形態１（図３）で示した加熱撹拌容器５のデータのみが格納されている場合であれば、前記主制御装置１０は粗熱取り器１７に対応した装置コードを内部メモリ１１より確認することができない。

そこでステップ３−１で、内部メモリ１１に該当する装置コードが確認できなかった場合、内部メモリ１１に格納されている機能データを更新することができる。

まずステップ３−２で、外部メモリ２２より該当する装置データを検索する。目的の装置コードを確認した場合、図８に示すように内部メモリ１１に追加記録または上書きを行う。

その後、ステップ４で、装置コードの示す電気仕様データおよび制御仕様データの読込みをする。

そして、ステップ５で、本体１から機能装置である粗熱取り器１７へ所定の給電動作へ移り、ＬＥＤ３を点灯させる。また、ステップ３で、装置コードが未確認の場合、ステップ６へ移行し、供給側非接触電源装置１３の動作を停止し、前記ＬＥＤ３を消灯状態とする。

以上のように本実施の形態においては、搭載された機能装置（粗熱取り器１７）が正しく動作可能な装置であるか本体１の主制御装置１０が備える内部メモリ１１のデータを参照・確認する制御手段の機能に加えて、複数の機能データを内部データに備えることによる本体の多機能対応と、外部メモリにより内部データの内容更新を可能とする制御機能を付加することで、前記本体１と時間差を伴い開発や販売された、機能や電気的仕様の異なる新たな機能装置に対しても、本体１の対応が可能となり、装置機能の拡大が可能となる。

（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における調理機器の制御ブロック図であり、実施の形態１で示した調理機器の受給側非接触電源装置１５と制御装置１６の経路間に蓄電装置を具備した制御構成を示している。なお、先の実施の形態と同じ構成要件については、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施の形態は、先の実施の形態１または実施の形態２の場合において、受給側非接触電源１５と制御装置１６の経路間に、蓄電装置２６を備えることで、何らかの障害で本体１からの電源供給が遮断された場合においても、継続して機能を果たすことができる。また前記本体１から取外して単独の用途として使用する処理装置（機能装置）とすることも可能である。

（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４における調理機器の制御ブロック図であり、実施の形態１で示した調理機器の主制御装置１０から供給側非接触電源１３への経路間に磁性スイッチ２７を備え、加熱撹拌容器５には、本体側に備えられた磁性スイッチ２７をＯＮさせる磁性素子２８が備えられている。なお、先の実施の形態と同じ構成要件については、同じ符号を付して説明を省略する。

以上のように構成された調理機器は、本体１に加熱撹拌容器５を搭載した際に、磁性素子２８の近接により、本体の磁性スイッチ２７がＯＮして、主制御装置１０の命令により供給側非接触電源装置１３が動作する。また逆に、加熱撹拌容器５を取外した際は、磁性スイッチ２７はＯＦＦし、主制御装置１０からの命令経路が途絶え、供給側非接触電源装置１７による給電動作が停止する。

以上のように本実施の形態においては、実施の形態１から実施の形態３のいずれかにおいて、複雑な操作することなく、機能装置を本体から外すことで、本体の給電動作が停止するため、不必要な電源を持つことがなく、高い安全性と省エネ効果を有する。

（実施の形態５）
図１１は本発明の実施の形態５における調理機器の制御ブロック図であり、実施の形態１と同様に本体１に加熱撹拌容器５を搭載した回路構成を示している。

本実施の形態では、本体回路部２に主制御装置１０と内部メモリ１１とＬＥＤ３および操作部４と、制御信号をある所定の周波数の電流波形に変換する周波数変換回路２９と、ある所定の周波数の電流波形を検知する周波数検知回路３２と、供給側非接触電源装置１３を備え、撹拌加熱容器５の機能回路部８は受給側非接触電源装置１５および制御装置１６と、周波数検知回路３０と周波数変換回路３１と、回転負荷７と加熱負荷９を備えている。なお、先の実施の形態と同じ構成要件については、同じ符号を付して説明を省略する。

以上のように構成された調理機器は、本体回路部２の周波数変回路２９により、供給側非接触電源装置１３の動作命令以外の制御信号をある所定の周波数に変えて供給側非接触電源装置１３に送ることで、給電と同様に電磁結合を利用して、機能装置回路部８の受給側電源装置１５へ制御信号の無線通信が可能となる。機能装置回路部８の制御装置１６は、周波数検知回路３０により所定の周波数の電流波形を検知し、本体回路部２の主制御装置１０からの制御信号を認識することができる。また、本体回路部２に周波数検知回路３２と、機能装置回路部８に周波数変換回路３１を備えることで、機能装置８の制御装置１６から本体回路部２の主制御装置１０へ制御信号を送信することができる。

以上のように本実施の形態においては、実施の形態１から実施の形態４に示すように、赤外線素子などを用いて制御信号の無線通信を行うなど電源と制御信号の経路を分けることなく、電源に制御信号を重畳させた無線通信による、本体における機能装置の適合性認識などの制御通信や適正な給電制御などを行うことができる。

なお、上記各実施の形態においては、処理装置として調理器を例に説明したが、処理装置としての機能は調理に限らず、物品を粉砕する粉砕機能、物品を冷却する冷却機能、物品を圧縮する圧縮機能等、電磁結合による電源供給が可能な装置であれば同様に実施できるものである。

以上のように、本発明における多機能処理装置は、電磁結合を利用した非接触型の電源供給を採用し、１つまたは複数の機能装置に対して認証を行い給電するため、機能や電源仕様の異なる複数の機能装置をもつ機能拡張可能な機能装置として広く適用できる。

本発明の実施の形態１における調理機器の構成を示す断面構成図 同実施の形態１における調理機器の制御ブロック図 同実施の形態１における調理機器の内部メモリ構成図 同実施の形態１における調理機器の制御フロー図 本発明の実施の形態２における調理機器の構成を示す断面構成図 同実施の形態２における調理機器の制御ブロック図 同実施の形態２における調理機器の制御フロー図 同実施の形態２における調理機器の内部メモリ構成図 本発明の実施の形態３における調理機器の制御ブロック図 本発明の実施の形態４における調理機器の制御ブロック図 本発明の実施の形態５における調理機器の制御ブロック図 従来例を示す電気機器のブロック図

符号の説明

１ 本体
２ 本体回路部
３ ＬＥＤ
４ 操作部
５ 加熱撹拌容器
６ 撹拌部
７ 回転負荷
８ 機能装置回路部
９ 加熱負荷
１０ 主制御装置
１１ 内部メモリ
１２ 赤外線素子
１３ 供給側非接触電源装置
１４ 赤外線素子
１５ 受給側非接触電源装置
１６ 制御装置
１７ 粗熱取り器
１８ ファンＡ
１９ ファンＢ
２１ 外部メモリ挿入口
２２ 外部メモリ
２３ 供給側非接触電源装置
２４ 赤外線素子
２５ 制御装置
２６ 蓄電装置
２７ 磁性スイッチ
２８ 磁性素子
２９ 周波数変換回路
３０ 周波数検知回路
３１ 周波数変換回路
３２ 周波数検知回路

Claims (9)

1. 供給側非接触電源装置を備えた装置本体と、前記装置本体に着脱可能に取付けられ、物品の加工あるいは食品の調理を行う処理装置と、前記処理装置に設けられた電動式駆動装置と、前記処理装置に設けられ、電磁結合により前記供給側非接触電源装置から給電を受ける受給側非接触電源装置と、前記需給側非接触電源装置から前記電動式駆動装置への通電を制御する制御装置を備えた多機能処理装置。
2. 前記異なる機能を有する複数の処理装置を、前記装置本体へ着脱可能に取付ける構成とし、さらに前記装置本体に取付けられた処理装置が前記複数ある処理装置のいずれであるかを認識する認識手段と、前記認識手段の出力により前記供給側非接触電源装置と受給側非接触電源装置の通電を制御する制御手段を備えた請求項１に記載の多機能処理装置。
3. 前記認識手段による制御手段への出力を無線通信手段にて行う請求項２に記載の多機能処理能装置。
4. 前記無線通信手段の出力信号を赤外線信号とした請求項３に記載の多機能処理装置。
5. 前記無線通信手段の出力信号を、前記受給側非接触電源装置への電源供給に制御信号を重ねる電源重畳通信とした請求項３に記載の多機能処理装置。
6. 前記装置本体の制御データを更新する制御データ更新手段を備えた請求項１から５のいずれか一項に記載の多機能処理装置。
7. 前記受給側非接触電源装置に蓄電手段を備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の多機能処理装置。
8. 前記装置本体または処理装置の少なくともいずれかに、前記処理装置の前記装置本体からの取り外しにより、前記供給側非接触電源装置からの給電を停止する停止手段を設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の多機能処理装置。
9. 前記認識手段による出力を、報知手段へ出力する請求項２から８のいずれか一項に記載の多機能処理装置。

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