JP2007236588A - 家庭用電気製品 - Google Patents

Abstract

【課題】広がりのある和音を安価に出力する。
【解決手段】外装体（胴体１３および底体１４）の内部に配設した負荷部品（誘導加熱コイル１５など）を、制御手段によって予め設定されたプログラムに従って制御するとともに、所定時期に報知音を出力する家庭用電気製品（炊飯器１０）において、報知音を出力する手段として複数の圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを配設するとともに、各圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂにそれぞれの駆動部に接続し、各圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを制御手段からの制御信号により各駆動部を介して異なる周波数で駆動させる構成とする。制御手段はマイコン３２であり、駆動部はマイコン３２が内蔵したＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂまたはパルス駆動部である。
【選択図】図１

Description

本発明は、炊飯器、電気ポット、空気清浄機、除湿機、加湿器等の家庭用電気製品に関するものである。

この種の家庭用電気製品は、ユーザがスイッチなどの入力手段を操作し、希望の動作を選択して実行することにより、制御手段であるマイコンが予め設定されたプログラムに従って各負荷部品を制御し、目的の動作を実行する。また、この電気製品には、目的の動作の開始時や終了時などの所定時期に、その状況をユーザに知らせるために報知音を出力する手段が搭載されている。なお、スイッチ操作を行った際に、その操作を受け付けた状況をユーザに知らせるために報知音を出力するものもある。

本発明の家庭用電気製品に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平４−３３８４２０号公報 特開平９−１０１７９６号公報

特許文献１には、所定周波数の駆動出力を行う駆動手段に、２つの発音体を接続するとともに、一方の発音体との間に分周駆動手段を介設した電気製品の報知装置が記載されている。これにより、この特許文献１では、基本周波数の報知音と、異なる周波数の報知音（倍音）とを同時に出力し、高音域が聞き取り難くなった高齢者であっても報知音を確実に確認できるように構成している。

特許文献２には、制御部からの信号によりメロディーＩＣおよび増幅器を介して発音体からメロディー音などの報知音を出力可能とした電気製品の報知装置が記載されている。これにより、この特許文献２では、機械的なブザー音やメロディー音などの複数種の報知音を出力可能とし、機器の動作状況をユーザが容易に区別して認識できるように構成している。

しかしながら、特許文献１では、基音と倍音とを同時に出力するため、楽器の音に近い出力が可能であるが、あくまでも音階のなかの単一の音程しか出力できない。そのため、異なる周波数を連続的に出力させることによりメロディーとしても、音に厚みがなく、ユーザに違和感を与える。

これに対して、特許文献２では、音階のなかの複数種の音程を合成した和音を出力することが可能であるため、特にメロディー出力とした場合には音に厚みを持たせることができ、ユーザに違和感を与えることはない。しかし、メロディーＩＣや、マイコンでは直接制御できない発音体であるスピーカを使用する必要があるため、コスト高になるという問題がある。

本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、広がりのある和音を安価に出力可能な家庭用電気製品を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明の家庭用電気製品は、外装体の内部に配設した負荷部品を、制御手段によって予め設定されたプログラムに従って制御するとともに、所定時期に報知音を出力する家庭用電気製品において、前記報知音を出力する手段として複数の圧電ブザーを配設するとともに、各圧電ブザーにそれぞれの駆動部に接続し、各圧電ブザーを前記制御手段からの制御信号により各駆動部を介して異なる周波数で駆動させる構成としている。

この家庭用電気製品によれば、各圧電ブザーがそれぞれの駆動部により異なる周波数で制御されるため、全く異なる音程の和音を出力することができる。そのため、報知音をメロディーにする場合、その音に厚みを持たせ、ユーザに違和感を与えることを防止できる。また、複数の圧電ブザーおよび駆動部が必要であるが、メロディーＩＣやスピーカを使用する場合と比較すると、大幅なコストダウンを図ることができる。

この家庭用電気製品では、前記制御手段はマイコンであり、前記駆動部は前記マイコンが内蔵したＰＷＭ駆動部またはパルス駆動部であることが好ましい。このようにすれば、別体の専用駆動部が不要になるため、回路基板全体の小型化を図ることができるうえ、トータルコストを低減できる。

また、前記圧電ブザーを、前記外装体の正面側の異なる箇所に配設することが好ましい。このようにすれば、ステレオサラウンドのように、更に響きのあるメロディー音の出力が可能になる。

本発明では、複数の圧電ブザーと駆動部により、広がりのある和音によるメロディー出力を安価に実現することができる。そのため、製造コストを低減し、ユーザに安価に提供する必要がある家庭用電気製品に好適である。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態の家庭用電気製品である炊飯器１０を示す。この炊飯器１０は誘導加熱方式であり、図２に示すように、内鍋１１と、該内鍋１１を収容する本体１２と、該本体１２に回動可能に取り付けられる蓋体１７とからなる。

前記本体１２は、胴体１３と底体１４とを有する外装体の内部に、加熱手段である誘導加熱コイル１５と、第１温度検知手段である内鍋用温度センサ１６と、回路基板３１とが配設されている。また、前記蓋体１７の外装体の内部には、加熱手段である蓋ヒータ１８と、第２温度検出手段である蓋体用温度センサ１９とが配設されている。

そして、本実施形態では、２つの圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂが外装体の正面側の異なる箇所、具体的には、底体１４の正面両側に位置するように配設されている。そして、これら圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂは、後述するマイコン３２のＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂとの接続ポートに接続されている。また、底体１４において、圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂの配設位置には、出力用の小孔２１が設けられている。

また、前記本体１２の正面には、図１に示すように、中央に配設された液晶表示２３の回りに複数のスイッチ２４〜３０を配設した操作パネル２２が取り付けられている。

前記液晶表示２３は、後述するマイコン３２が内蔵したドライバによって表示されるセグメント表示方式のもので、マイコン３２の液晶駆動部との接続ポートに接続されている。この液晶表示２３には、各スイッチ２４〜３０を操作することによる炊飯条件の選択状態や現在時刻などを表示するための表示部が設けられている。

前記スイッチとしては、予約炊飯を含む炊飯制御の実行スイッチである炊飯スイッチ２４、保温制御の実行スイッチである保温スイッチ２５が配設されている。また、炊飯条件等の設定スイッチである予約スイッチ２６、制御や選択状態を取り消すとりけしスイッチ２７、炊飯メニューを選択するためのメニュースイッチ２８、現在時刻や炊飯予約時刻を入力するための時スイッチ２９および分スイッチ３０が配設されている。そして、本実施形態では、予約スイッチ２６は、報知音を機械的なブザー音とメロディー音との選択スイッチとして兼用される。

前記回路基板３１は、商用電源からの交流電力を直流電力に変換する電源回路、前記誘導加熱コイル１５に高周波電圧を印加するインバータ回路、および、制御手段であるマイコン３２などを実装したものである。このマイコン３２は、図３に示すように、記憶手段であるメモリ３３と、液晶表示２３を動作させる液晶駆動部（図示せず）と、２つのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動部３４Ａ，３４Ｂとを内蔵している。液晶駆動部は、液晶表示２３の各セグメントとの接続ポートにＨｉ信号またはＬｏ信号を出力することにより、液晶表示２３の点灯動作を制御するものである。また、ＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂは、１サイクルの電圧波形の幅を時間的に変化させることにより、周波数を調節したＰＷＭ駆動信号（ブザー駆動信号）を生成して接続ポートから出力するものである。

そして、メモリ３３に予め記憶されたプログラムに従って、それぞれ負荷部品であるセンサ１６，１９の検出値に基づいて誘導加熱コイル１５および蓋ヒータ１８を制御し、予熱、昇温、沸騰維持、炊き上げ、むらしなどの工程からなる炊飯動作を実行し、続いて保温動作を実行する。また、これらの動作状況やスイッチ２４〜３０の操作状況などに基づいて液晶表示２３を制御するとともに、所定時期にＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂを介して圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂによって報知音を出力する構成としている。

即ち、本実施形態では、２個の圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを異なるＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂでそれぞれ駆動させる構成としている。しかも、ユーザが予約スイッチ２６を３秒以上継続して押圧操作することにより、報知音をブザー音およびメロディー音のいずれかに交互に切り換え、メロディー音が選択されている場合には、各圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを異なる周波数で駆動させて和音による出力を行う構成としている。

次に、前記圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂによる音の出力原理について説明する。図４に示すように、他励式の圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂは、入力される周波数によって音圧が変わり、一般的には2000から5000Ｈｚの範囲が使用される。１つの音程は周波数で決定され、図５に示すように、周波数2093Ｈｚを１音階の「ド」とすると、１音階（１オクターブ）高い「ド」は4186Ｈｚ（倍音）になる。また、１音階のなかで１音高い音程の周波数は、前の音程の周波数の２^１／１２倍となる。そして、圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂの駆動周波数を所定の周波数と同じ、または、近くすることで、希望の音階を得ることができる。

そのため、所望の楽譜に従って周波数をＰＷＭ制御して順次変更し、メロディー音を圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂから出力する構成としている。具体的には、図６（Ａ），（Ｂ）の概念図に示すように、ＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４ＢによるＰＷＭ制御では、接続ポートから出力する単一の矩形波の１周期（パルス幅）を変更することにより、圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂへの入力周波数を変更できる。その結果、これら圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂから出力する音程を調整することができる。そのため、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、各圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂへの入力周波数を相違させ、楽譜に対応した時間出力させることにより、和音によるメロディーを得ることができる。

このように、本発明の炊飯器１０では、各圧電ブザー２０Ａ，２０ＢをそれぞれのＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂにより異なる周波数で個別に制御できるように構成している。そのため、各圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂからは、全く異なる音程の和音を出力することができる。その結果、報知音をメロディーにした場合、その音に厚みを持たせ、ユーザに心地よい響きを与えることができる。しかも、本実施形態では、２個の圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを外装体の正面両側の異なる箇所に配設しているため、ステレオサラウンドのように、更に響きのあるメロディー音の出力が可能になる。

また、本実施形態では、通常のマイコンと比較すれば、２つのＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂを内蔵した高価なマイコン３２を使用している。しかし、別体からなる専用の駆動部が不要であるため、回路基板３１は小型化を図ることができる。また、メロディーＩＣやスピーカを使用する必要がないため、トータルコストを大幅に低減することができる。その結果、ユーザに対して安価に提供することが可能になる。

なお、本発明の家庭用電気製品は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、炊飯器１０に２個の圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを搭載させたが、３個以上の圧電ブザーを搭載させてもよく、このようにすれば、更に響きがある和音を提供することができる。

また、前記実施形態では、ＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂを搭載したマイコン３２を使用したが、ＰＷＭ駆動部３４Ａ，３４Ｂの代わりに、出力するパルス幅のみを変更可能なパルス駆動部を搭載したマイコンを使用しても、前記と同様の作用および効果を得ることができる。さらに、ＰＷＭ駆動部やパルス駆動部を搭載していない安価なマイコンを使用し、専用のブザー駆動部を配設してもよい。このようにしても、前記と同様の作用および効果を得ることができるうえ、メロディーＩＣやスピーカを使用した場合と比較すれば、コストダウンを図ることができる。

さらにまた、前記実施形態では、圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂは、マイコン３２による電圧では出力音量が小さくなるため、図８に示すように、抵抗３６ａと並列に接続したトランジスタ３５を介して駆動電圧を供給することにより、安価に大音量化を実現できる。なお、トランジスタ３５は、ベースにマイコン３２が接続され、エミッタが電源端子に接続され、コレクタが抵抗３６ｂと並列な圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂに接続され、抵抗３６ｃを介して接地されている。

そして、前記実施形態では、圧電ブザー２０Ａ，２０Ｂを外装体の正面側の左右に配置したが、外装体表面に付着した水が浸水することによる水濡れを考慮して、背面側の左右に配置してもよいうえ、底部分に配置してもよい。

さらに、前記実施形態では、複数の圧電ブザーを搭載させる家庭用電気製品として炊飯器１０を用いて説明したが、電気ポット、空気清浄機、除湿機および加湿器等、制御に連動させて所定時期に報知音を出力する家庭用の電気製品であればいずれでも適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。

本発明の家庭用電気製品である炊飯器を示す斜視図である。 図１の炊飯器の概略図である。 図１の炊飯器の構成を示すブロック図である。 圧電ブザーの特性を示すグラフである。 圧電ブザーにより出力する音程と周波数との関係の一例を示す図表である。 （Ａ），（Ｂ）はＰＷＭ制御による周波数変更を示す概念図である。 （Ａ），（Ｂ）は楽譜に沿った和音の出力を示す概念図である。 圧電ブザーとマイコンとの接続方法の変形例を示す回路図である。

符号の説明

１０…炊飯器（家庭用電気製品）
１３…胴体（外装体）
１４…底体（外装体）
１５…誘導加熱コイル（負荷部品）
１８…蓋ヒータ（負荷部品）
２０Ａ，２０Ｂ…圧電ブザー
３２…マイコン（制御手段）
３３…メモリ（記憶手段）
３４Ａ，３４Ｂ…ＰＷＭ駆動部

Claims (3)

1. 外装体の内部に配設した負荷部品を、制御手段によって予め設定されたプログラムに従って制御するとともに、所定時期に報知音を出力する家庭用電気製品において、
   前記報知音を出力する手段として複数の圧電ブザーを配設するとともに、各圧電ブザーにそれぞれの駆動部を接続し、各圧電ブザーを前記制御手段からの制御信号により各駆動部を介して異なる周波数で駆動させるようにしたことを特徴とする家庭用電気製品。
2. 前記制御手段はマイコンであり、前記駆動部は前記マイコンが内蔵したＰＷＭ駆動部またはパルス駆動部であることを特徴とする請求項１に記載の家庭用電気製品。
3. 前記圧電ブザーを、前記外装体の正面側の異なる箇所に配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の家庭用電気製品。

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