JP2009111557A - 情報入出力装置、電子機器、誘導加熱調理器、加熱調理器、冷蔵庫、洗濯機、炊飯器 - Google Patents

情報入出力装置、電子機器、誘導加熱調理器、加熱調理器、冷蔵庫、洗濯機、炊飯器 Download PDF

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Abstract

【課題】情報入出力装置のユーザビリティと信頼性の向上を実現する。
【解決手段】情報を入力する入力手段2と、非接触で交流電力の受信または情報の送受信を行う共振回路5と、入力手段2に入力された情報に対する応答、または共振回路が受信した情報を出力する出力手段3と、入力手段2および出力手段4の動作を制御する制御手段4と、制御手段4が用いる情報を記憶する記憶手段8と、を備え、出力手段3および制御手段4は、共振回路5が受信する交流電力を電力源として動作する。
【選択図】図1

Description

本発明は、情報入出力装置、その情報入出力装置を備えた電子機器、誘導加熱調理器、加熱調理器、冷蔵庫、洗濯機、および炊飯器に関するものである。
従来、加熱調理器に関し、『近接した加熱装置の発熱の影響等を低減して、液晶表示装置の雰囲気を低い温度に保ち、同時に、冷却風に含まれる埃や油煙等が液晶表示装置の表示面に付着しないものとし、液晶表示装置をトッププレートの表示部に配置した加熱調理器を実現する。』ことを目的とした技術として、『本体1の上面にトッププレート3を配し、このトッププレート3に運転状態等を表示する表示部4を配した加熱調理器において、前記表示部4の下方に液晶表示装置16を配し、この液晶表示装置16を前記吸気口10と排気口11との間の冷却風路内に配し、液晶表示装置16の上部周囲とトッププレート3の下面との隙間を表示パッキン23でシールし、本体1の内部に表示パッキン23を上方に付勢する弾性体24を配した。』というものが提案されている(特許文献1)。
また、誘導加熱装置に関し、『装置本体での操作を簡素化し装置本体に設けられた操作部分をコンパクト化してトッププレート上での調理スペースを確保することを提供する。』ことを目的とした技術として、『装置本体1のトッププレート2前方の上面に配置され、複数の加熱コイル14a〜14c毎に電源スイッチ、火力調節スイッチ及び火力表示部が設けられた第1の操作部3と、複数の加熱コイル14a〜14cを誘導加熱させるための電源スイッチ、火力調節スイッチ及び火力表示部を有し、さらに、装置本体1に備えられた各種機能を実行させる複数の機能スイッチを有する遠隔操作用の第2の操作部4とを備えた。』というものが提案されている(特許文献2)。
また、冷蔵庫に関し、『情報表示装置を扉に設けた冷蔵庫の従来構造としては、扉への電源供給および情報通信を有線で実現している。しかし、こうした構造では多くの構成部品が必要となり、製造工程においても組み立てが複雑化するため高コストとなるという問題がある。』ことを課題とした技術として、『冷蔵庫本体1には高周波発生回路9と、それに接続した第一コイル4から成る給電回路10を設け、扉2には第一コイル4と電磁誘導結合する第二コイル5から成る受電回路11を設け、その第二コイル5を情報表示装置3に接続している。ここで、前記冷蔵庫本体1は前記高周波発生回路9の出力に情報を載せる手段を有しており、前記扉2は第二コイル5に誘起された電圧から前記情報を検出する手段を有している。さらに、前記扉2は第二コイル5に誘起された交流を整流し、前記情報入出力部3の直流電源とする手段を具備している。』というものが提案されている(特許文献3)。
特開2003−31347号公報(要約) 特開2007−134155号公報(要約) 特開2001−33136号公報(要約)
上記特許文献1や特許文献2に記載の技術では、表示部と機器本体を結ぶ配線が必要となり、配置の自由度を下げるので、ユーザビリティの観点から課題があった。
また、上記特許文献3に記載の技術では、冷蔵庫の扉2が閉じられた際に、第一コイル4と第二コイル5が近接することにより、電磁誘導による電力供給を受けられるようになっているため、扉2の開閉にともなって電力供給が遮断される場合がある。
そのため、情報表示装置にて、継続的に電力の供給を受けて連続実行する必要のあるような処理を行う場合には、処理が途中で中断してしまう課題がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、情報入出力装置のユーザビリティと信頼性の向上を実現することを目的としている。
本発明に係る情報入出力装置は、情報を入力する入力手段と、コイルとキャパシタを有し非接触で交流電力を受信する第1共振回路と、コイルとキャパシタを有し非接触で情報の送受信を行う第2共振回路と、前記入力手段に入力された情報に対する応答、または前記第2共振回路が受信した情報を出力する出力手段と、前記入力手段および前記出力手段の動作を制御する制御手段と、前記制御手段が用いる情報を記憶する記憶手段と、を備え、前記出力手段および前記制御手段は、前記第1共振回路が受信する交流電力を電力源として動作するものである。
本発明に係る情報入出力装置は、非接触で稼動のための電力と情報を受信するため、任意の位置に当該情報入出力装置を配置することができ、ユーザビリティの観点から好ましい。
また、制御手段が用いる情報を記憶手段に格納するので、稼働中に電力の供給が遮断された場合でも、再稼動時に記憶手段に格納された情報を読み出して、中断箇所から処理を再開することができる。そのため、当該情報入出力装置の信頼性を向上させることができる。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る入出力装置1と機器本体20の構成図である。
図1において、入出力装置1は、機器本体20の操作や各種情報の入力を行うとともに、機器本体20の動作状態や入力に対する応答の出力を行うものであり、機器本体20の入出力部として動作する情報入出力装置である。
機器本体20は、人が操作を行う一般的な機器であり、たとえば誘導加熱調理器や加熱調理器、冷蔵庫、洗濯機、ジャー炊飯器などの家庭用電化機器、あるいはFA(Factory Automation)機器などが相当する。
機器本体20と入出力装置1は、適当な間隔を介して互いに対向して配置されている。
入出力装置1は、機器本体20との間で情報の入出力を行うものである。
入出力装置1は、入力手段2、出力手段3、制御手段4、共振回路5aおよび5b、電源回路6、通信回路7、メモリ8を備える。
入力手段2は、ユーザが機器本体20に対して操作を行う際の操作指令や、機器本体20へ通知するための各種情報の検出を行う。
出力手段3は、機器本体20における動作や異常などの状態情報の出力を行うとともに、入力手段2により入力された情報に対する応答情報を出力する。
制御手段4は、入力手段2より得られた入力信号と出力手段3へ出力する出力情報の制御・管理、後述する通信回路7の制御など、入出力装置1全体の動作制御を行う。
共振回路5aおよび5bは、インダクタンスとキャパシタからなる。
電源回路6は、共振回路5を介して得られる電力を入出力装置1の電源とするための処置を行う回路であり、例えば平滑化や整流を行うものである。
通信回路7は、共振回路5を用いて入出力装置1と機器本体20との間で行われる通信を処理する回路である。
メモリ8は、制御手段4が用いる情報、例えば取得、制御、管理する情報を保持する。
機器本体20は、本体側共振回路21aおよび21b、給電回路22、本体側通信回路23、本体側制御手段24、本体機能部25を備える。
本体側共振回路21aおよび21bは、インダクタンスとキャパシタとからなる。
給電回路22は、本体側共振回路21を介して入出力装置1に電力を供給する。
本体側通信回路23は、本体側共振回路21を用いて入出力装置1との通信を行う。
本体側制御手段24は、本体側通信回路23の制御や通信信号の制御・管理を行うとともに、給電回路22の制御、機器本体20全体の管理・制御を行う。
本体機能部25は、機器本体20の機能を実現する。ここでいう機器本体20の機能とは、機器本体20が加熱調理器であれば加熱動作、洗濯機であれば洗濯動作、などのことである。
図1において、共振回路5aと本体側共振回路21a、共振回路5bと本体側共振回路21bは、それぞれが対向するように配置されており、後に説明するように、電磁誘導により電磁的に結合している。
本実施の形態1における「記憶手段」は、メモリ8がこれに相当する。
また、「通信手段」は、本体側共振回路21bおよび本体側通信回路23がこれに相当する。
以上、入出力装置1と機器本体20の概略構成について説明した。
以下では、それぞれの構成の詳細について説明する。最初に入出力装置1の各部の詳細を説明し、その後に機器本体20の各部の詳細について説明する。
入力手段2は、たとえばプッシュスイッチやタクトスイッチなどの機械的なスイッチで構成することができる。
このようなスイッチを入力手段2として用いる場合、ユーザは、スイッチ上に記載された操作内容、あるいは表示装置などに表示されたスイッチに対応する操作内容に応じて本体機器20へ操作指示を入力する。
なお、前述のスイッチとして、半押し状態と全押し状態とで機能を分けることが可能なダブルアクションスイッチを用いてもよい。
ダブルアクションスイッチを用いた場合、機器の操作指示に対して、半押し状態では操作指示の確認、たとえばどのような機能のスイッチが押されたかの応答などを行い、全押し状態ではスイッチに対応する機能の実行あるいは機能の決定をするように用いることもできる。
また、入力手段2は、たとえばタッチパネルで構成することもできる。
タッチパネルを用いる場合、タッチパネルとともに液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)などの表示手段が必要となる。ユーザは、表示手段に表示された内容に応じてタッチパネルを操作することで、操作指示の入力を行う。
入力手段2をタッチパネルで構成する場合は、例えばコレステリック液晶で構成した表示手段を用いればよい。
また、入力手段2は、たとえば音声入力手段で構成することもできる。
音声入力手段を用いる場合、前述のスイッチ手段や前述のタッチパネルのようにユーザが直接入出力装置1に触れて操作できない状態においても、操作指示を入力することが可能である。
入力手段2として音声入力手段を用いた場合、音声入力手段からの音声信号は制御手段4の中で処理され、音声信号の解析が行われる。
また、入力手段2は、たとえば温度センサや湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、磁気センサ、人感センサなどのセンサで構成することもできる。
入力手段2としてセンサを用いた場合、前述のスイッチやタッチパネル、音声入力手段のようにユーザが意識的に機器本体20へ操作指示を行う場合と異なり、機器本体20が動作時に必要な動作環境などの情報について、ユーザの意思にかかわらず、自動的に情報の入力を行うことができる。
以上説明した入力手段2の構成については、前述した入力手段2の全ての構成を並列的に搭載してもよい。なお、図1においては、入力手段2としてスイッチを搭載した例について示した。
機器本体の機能や使用環境、使用状態、コストなどを考慮し、入力手段2の前述の構成の中から必要なものだけを搭載するものとしてもよい。
出力手段3は、たとえばLCDあるいは有機ELディスプレイなどの表示装置を用いることができる。図1においては表示装置3aとしてLCDを用いたものを示した。
表示装置3aは、機器本体20の動作や異常の状態、あるいは入力手段2による入力情報に対する応答情報を、文字、図面、色などの情報として出力する。
表示装置3aを用いることで、ユーザの視覚に対する出力を行うことができる。
特に有機ELディスプレイは、表示部を薄くできるので、入出力装置1を小型化することができる。
また、出力手段3は、たとえばスピーカなどの音声出力手段を用いることができる。図1においては音声出力手段3bとしてスピーカを用いたものを示した。
音声出力手段3bは、機器本体20の動作や異常の状態、あるいは入出力手段2による入力情報に対する応答情報を、ビープ音、メロディ、音声などの音声として出力する。
音声出力手段3bを用いることで、ユーザの聴覚に対する出力を行うことができる。
また、出力手段3は、たとえば振動モータなどの振動発生手段を用いることができる。図1においては、振動発生手段3cとして振動モータを用いたものを示した。
振動発生手段3cは、機器本体20の動作や異常の状態、あるいは入出力手段2による入力情報に対する応答情報を、振動として出力する。
振動発生手段3cを用いることで、ユーザの触覚に対する出力を行うことができる。
以上に示した出力手段3の構成については、前述した出力手段3のすべての構成を並列的に搭載してもよい。なお、図1においては、出力手段3として表示装置3a、音声出力手段3b、振動発生手段3cの全ての構成を搭載した例について示した。
機器本体の機能や使用環境、使用状態、コストなどを考慮し、出力手段3の前述の構成の中から必要なものだけを搭載するものとしてもよい。
制御手段4は、マイクロプロセッサあるいはCPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの演算装置で構成することができる。
制御手段4としてマイクロプロセッサを用いた場合、入力手段2からの入力信号および出力手段3への出力信号の処理や生成、制御、および機器本体20との通信処理などは、マイクロプロセッサ上のソフトウェアにて行われる。
制御手段としてCPLDやFPGAを用いた場合、入力手段2からの入力信号および前記出力装置3への出力信号の処理や生成、制御および機器本体20との通信処理などはそれらの素子上に構成されたハードウェアにより実行される。ただし、CPLDやFPGA上にマイクロプロセッサのコアが構成された場合は、コア内で動作するソフトウェアが用いられる。
共振回路5aは、インダクタンスとキャパシタから構成される。
機器本体20の入出力装置1が取り付けられる部分には、入出力装置1の共振回路5aと対向する形で、機器本体20の本体側共振回路21aが配置される。
共振回路5aと本体側共振回路21aは電磁誘導結合し、電磁誘導により本体側共振回路21aから共振回路5aへ電力が供給される。
共振回路5aのインダクタンスとコイルの値は、機器本体20の給電回路22が本体側共振回路21aのインダクタンスに流す電流の周波数に応じて共振回路5aで共振が生じるような値に設定される。
共振回路5bは、インダクタンスとキャパシタから構成される。
共振回路5bと本体側共振回路21bは電磁誘導結合し、電磁誘導により本体側共振回路21bから共振回路5bへ電力が供給される。
共振回路5bのインダクタンスとキャパシタンスの値は、機器本体20の通信回路23が本体側共振回路21bのインダクタンスに流す電流の周波数に応じて共振回路5bで共振が生じるような値に設定される。
図1では、共振回路5について、受電用の共振回路5aと、通信用の共振回路5bとに分けた構成について記載した。図1に示す構成以外にも、受電用と通信用の共振回路を共用した構成としてもよい。このとき、機器本体20における給電用と通信用の本体側共振回路21も共用としてもよい。
ここで、図1に示す共振回路5aおよび5bでは、電源回路6あるいは通信回路7に対して、インダクタンスとキャパシタを並列接続した並列共振回路構成について示しているが、インダクタンスとキャパシタを直列接続した直列共振回路構成としてもよい。
電源回路6は、共振回路5bより得られる交流電力を整流・平滑化し、直流電力へと変換する。得られた直流電力はレギュレータ等により所定の電圧に変換され、制御手段4をはじめとする入出力装置1の電源として供給される。
通信回路7は、機器本体20の本体側制御手段24より送信され、本体側通信回路23により変調された信号を、本体側共振回路21bと共振回路5bとの間で電磁誘導により受信した信号を復調し、その通信信号を制御手段4に転送する。
また、入出力装置1の制御手段4より送信される通信信号に基づき、共振回路5bから本体側共振回路21bへ電磁誘導により情報送信を行うための変調を行う。
ここで、通信回路7で用いられる変調方式は、たとえばASK(Amplitude Shift Keying)方式やPSK(Phase Shift Keying)方式、FSK(Frequency Shift Keying)方式、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式などである。
メモリ8は、制御手段4が入力手段2から取得した情報あるいは通信回路7より取得した機器本体からの情報、通信回路7を介して機器本体20へ送信する情報、出力手段3へ出力するための情報、入出力装置1の動作状態や一連の処理過程の処理状況の情報などを保持する。
メモリ8を備えることによる効果について、以下に補足する。
入出力装置1は、共振回路5bおよび本体側共振回路21b(詳細は後述)を介して非接触で電力を受電しているため、機器本体20と入出力装置1との機器仕様や機器本体20との取り付け状態、使用環境などにより、共振回路5bと本体側共振回路21bの電磁誘導結合が遮断され、電力供給が遮断される可能性もある。この場合、電力の遮断により、制御手段4が取得、制御、管理する前記各種情報は消えてしまうことになる。
そこで、電力の遮断に対して前述の各種情報の保持を継続させるため、不揮発性メモリで構成したメモリ8を備えることで、機器使用時における入出力装置1への電力遮断に対して、入出力装置1の制御手段4が取得、制御、管理する各種情報を安全に保持できるようにすることができ、入出力装置1の信頼性が高まる。
メモリ8は、マイコンなどにより構成される制御手段4内にパッケージ化されたものであってもよいし、また、制御手段4とは別に構成されたものを制御手段4と電気的に接続した構成としてもよい。
以上、入出力装置1の各部の詳細について説明した。
次に、機器本体20の各部の詳細について説明する。
本体側共振回路21aは、インダクタンスとキャパシタから構成される。
入出力装置1が取り付けられる部分には、入出力装置1の共振回路5aと対向する形で機器本体20の本体側共振回路21aが配置される。
共振回路5aと本体側共振回路21aは電磁誘導結合し、電磁誘導により本体側共振回路21aから共振回路5aへ電力を供給する。
本体側共振回路21aのインダクタンスとキャパシタンスの値は、入出力装置1の共振回路5aと同様に、機器本体20の給電回路22が本体側共振回路21aのインダクタンスに流す電流の周波数に応じて共振回路5aで共振が生じるような値に設定される。
本体側共振回路21bのインダクタンスとキャパシタンスの値は、入出力装置1の共振回路5bと同様に、入出力装置1の通信回路7が共振回路5bのインダクタンスに流す電流の周波数に応じて本体側共振回路21bで共振が生じるような値に設定される。
図1では、本体側共振回路21について、給電用の共振回路21aと、通信用の共振回路21bとに分けた構成について記載した。図1に示す構成以外にも、給電用と通信用の共振回路を共用した構成としてもよい。このとき、入出力装置1における受電用と通信用の共振回路5も共用としてもよい。
ここで、図1に示す本体側共振回路21aおよび本体側共振回路21bでは、給電回路22あるいは本体側通信回路23に対してインダクタンスとキャパシタが並列接続となる並列共振回路構成について示しているが、インダクタンスとキャパシタを直列接続する直列共振回路構成としてもよい。
給電回路22は、本体側共振回路21aのインダクタンスに交流電流を流すことで、電磁誘導を利用し、入出力装置1の共振回路5aに対して交流電力を供給する。
本体側通信回路23は、本体側制御手段24が入出力装置1に送信する通信信号を、本体側共振回路21bと共振回路5bを介して入出力装置1へ送信するための変調をおこなう。
また、通信回路7で変調された入出力装置1からの送信データを、共振回路5bおよび本体側共振回路21bを介して受信し、通信信号への復調を行う。
ここで、本体側通信回路23で用いられる変調方式は、入出力装置1で用いられる変調方式と同様に、ASK方式やPSK方式、FSK方式、QAM方式などが用いられる。
本体側制御手段24は、以下の処理を行う。
(1)前述した本体側通信回路23への送信信号の生成や、本体側通信回路23からの受信信号の処理を行う。
(2)本体機能部25に対する制御を行う。
(3)給電回路22に対する制御を行う。例えば、給電回路22が本体側共振回路21aに対して電力供給をおこなった際に、所定の電圧値や電流値が得られない場合などに入出力装置1が本体側共振回路21aの対向するところに存在しないことを検出し、電力供給を停止する処理をおこなう。また、電力供給停止後は所定間隔ごとに入出力装置1の存在を検出し、存在が確認された場合には、電力供給を再開する処理を行う。
本体側制御手段24は、入出力装置1の制御手段4と同様に、マイクロプロセッサ、CPLD、FPGAなどにより構成することができる。
以上、本体機器20の各部の詳細について説明した。
以上に説明した構成により、入出力装置1は、機器本体20と物理的な電気配線を用いずに非接触で通信および受電を行うことができる。
非接触で機器本体20との通信や電力供給が可能であるため、機器本体20と構造的に分離することができ、また電池の交換も不要であるため、入出力装置1の構成要素は全て密閉型の容器に収めることも可能である。
あるいは、入出力装置1を樹脂などにより封止する構成としてもよい。このとき封止する樹脂を熱伝導性の高い樹脂とすることで放熱性を高め、内部回路などからの発熱を入出力装置1全体から放熱させることもできる。
入出力装置1を機器本体20から物理的な電気配線を省いた状態で配置する場合、その配置場所として、例えば誘導加熱調理器や加熱調理器、冷蔵庫の扉部、洗濯機の上蓋部、ジャー炊飯器の上蓋部に配置することが考えられる。
扉や蓋が閉まった状態では、入出力装置1の共振回路5と機器本体20の本体側共振回路21とは対向した状態となり、機器本体20から入出力装置1への電力供給および機器本体20と入出力装置1との間の通信が可能な状態となる。
扉や蓋を開けた状態では、機器本体20から入出力装置1への電力供給および機器本体20と入出力装置1との間の通信は停止した状態となる。
通常、扉や蓋を開けた状態では、入力手段2や出力手段3はユーザの視界や操作範囲から外れるため、電力供給や通信が停止した状態となっても、使用上の特段の問題はない。
また、入出力装置1と機器本体20との接続に物理的な電気配線がないため、入出力装置1を備え付けた扉あるいは蓋を、機器本体20から取り外し可能に構成することもできる。このとき、入出力装置1は入出力装置1単体として扉や蓋に設置されてもよいし、扉や蓋と一体化した構成としてもよい。
ここで、メモリ8に格納した情報を用いた復帰動作について補足説明しておく。
上記のように、入出力装置1が機器の扉あるいは蓋に配置された場合、扉あるいは蓋を開けた際に、共振回路5と本体側共振回路21の電磁誘導結合が遮断されて機器本体20から入出力装置1への電力供給が遮断されることがある。
この場合、電力が供給されている間に、制御手段4が取得、制御、管理する各種情報、特に入出力装置1の動作状態や一連の処理過程の処理状況の情報などを、あらかじめメモリ手段8に書き込んでおくことで、電力供給が遮断されても、前記各種情報の継続保持が可能となる。
扉や蓋が再度閉められ、入出力装置1に再給電が行われた際に、制御手段4はメモリ8に記録された各種情報を参照、取得することで、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
メモリ8に格納するその他の情報の内容について、以下に補足する。
入出力装置1における出力手段3の出力情報として用いる情報の一部には、表示装置3aに出力するための画像あるいは文字データや、音声出力手段3bに出力するための音声データがある。これらは、使用する表示装置3aあるいは音声出力手段3bの要素にもよるが、比較的データサイズが大きくなりやすい。
また、入出力装置1では、機器において最もユーザに近い位置付けであることから、ユーザビリティの面から見て、ユーザに合わせて、表示デザインや文字フォント、音声データなどが変更できることが好ましい。
しかし、入出力装置1のサイズやコスト、消費電力の面であまり大きなメモリを搭載することが困難である。
そこで、メモリ8は最低限必要な情報を保持可能な記憶容量のものを用い、ユーザの選択した表示デザインに応じた画像データ、文字フォント、音声データ(音声性別、メロディなど)を、入力手段2などを介して入力された変更指令等に応じ、機器本体20から取得し、入出力装置1のメモリ8に格納している旧情報と交換し保持する。
入力手段2からの入力への応答として必要な前述の各種情報、たとえば表示デザイン、文字フォント、音声データあるいは振動モータの駆動パターンデータについては、動作に応じて、機器本体20側から通信により取得してもよいし、前述したように、あらかじめメモリ8に必要最低限の情報を記録しておいてもよい。
あらかじめメモリ8にこれらの情報を格納しておけば、入出力装置1と機器本体20の通信負荷を軽減するとともに、応答時間を早めることができる。
以上では、メモリ8へ記録する情報として、出力手段3へ出力する情報(表示デザイン、文字フォント、音声データ)としたが、入出力装置1を動作させるための、制御手段4の制御プログラムを格納することも可能である。
このとき、制御手段4は、機器本体20からの電力供給が開始された後、メモリ8から制御プログラムを制御手段4上のメモリにダウンロードし、実行する。
これにより、メモリ8に書き込まれたプログラムを変更することで、制御手段4が実行するプログラムの変更が可能となる。そのため、プログラムの機能向上やバグ修正といったバージョンアップをすることも容易となる。
メモリ8に記録された制御プログラムの修正バージョンは、機器本体20から本体側通信回路23による通信で入出力装置1に送信する。
メモリ8に記録するプログラムは、一般的にプログラムのバージョンアップのためのメンテナンス作業時などを実行する際にプログラムを更新するのが通常であるが、バージョンアップ作業とは無関係に、機器本体20の動作開始時、あるいは入出力装置1への電源供給後に、機器本体20から入出力装置1へプログラムを送信し、メモリ8へ書き込むようにしてもよい。
以上のように、本実施の形態1に係る入出力装置1では、機器本体20との間で、非接触で電力の供給および通信が可能である。これにより、入出力装置1と機器本体20との間をつなぐ電気配線が不要となり、電気配線分のコストの削減と、製造時の作業性を向上することが可能となる。
また、電気配線の取り回しが不要となるため、機器本体20に対する入出力装置1の配置位置の自由度が向上する。
これにより、使用環境に応じた入出力装置の配置が可能となり、ユーザに対する使いやすさの向上が実現できる。
また、本実施の形態1に係る入出力装置1では、機器本体20と入出力装置1とを電気的に接続する電気配線が不要となるため、入出力装置1全体を密閉型容器に格納することが可能となる。
これにより、防水、防湿、防塵効果を高めることが可能となり、水がかかる環境や湿気の多い環境、埃の多い環境で使用する機器に対して、環境による劣化耐力を向上することが可能となる。
また、本実施の形態1に係る入出力装置1では、メモリ8を備えたので、動作状態の保持が可能となり、電源遮断が生じても電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態1に係る入出力装置1では、メモリ8を備えたので、出力手段3への出力情報の必要最低限の入出力装置1での保持およびユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となる。
これによりユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態1に係る入出力装置1では、メモリ8に制御手段4の制御プログラムを格納したので、入出力手段1を制御するプログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
実施の形態2.
実施の形態1では、入出力装置1と機器本体20の構成、およびメモリ8に格納する情報の内容などについて説明した。
本発明の実施の形態2では、各回路の具体的な構成と、メモリ8へ情報を書き込む際の安全性確保のための手法について説明する。全体的な構成は、実施の形態1の図1で説明したものと同様であるため、説明を省略する。
図2は、電源回路6の回路構成例を示すものである。図2では、電源回路6と対向する機器本体20の給電回路22を併せて示す。
図2において、入出力装置1における電源回路6は共振回路5と接続され、整流手段10、平滑手段11、および電圧変換手段12を備える。
電源供給点13は、電源回路6により得られた直流電力を入出力装置1の各要素に供給する供給点である。
機器本体20における給電回路22は、本体側共振回路21と接続され、本体側整流手段30、本体側平滑手段31、および交流電力発生手段32を備える。
機器本体20は、外部電源45に接続され、外部電源45より電力を得る。
図2において、5Lは共振回路5を構成するインダクタンス、5Cは共振回路5を構成するキャパシタである。
また、21Lは本体側共振回路21を構成するインダクタンス、21Cは本体側共振回路21を構成するキャパシタである。
図2において、整流手段10は、ダイオードなどにより構成される。図2では半波整流回路方式について記載しているが、全波整流回路方式を用いてもよい。
平滑手段11は、コンデンサ11aと電界コンデンサ11bとで構成される。
電圧変換手段12は、レギュレータ12a、コンデンサ12b、電界コンデンサ12cで構成される。
また、図2において、本体側整流手段30は、ダイオードなどにより構成される。図2における本体側整流手段30はダイオードブリッジによる全波整流回路方式を示しているが、半波整流回路方式を用いてもよい。
本体側平滑手段31は、電界コンデンサより構成される。
交流電力発生手段32は、トランジスタやMOSFET、IGBTなどのスイッチング素子を用いてブリッジ状に構成されたインバータ回路で構成される。32a、32b、32c、32dはそれぞれスイッチング素子を示す。
図2に示す交流電力発生手段32は、フルブリッジ回路構成としているが、ハーフブリッジ回路構成としてもよい。また、各スイッチング素子32は、本体側制御手段24によりオン/オフ制御される。
次に、図2を用いて、機器本体20から入出力装置1へ交流電力を供給する動作について説明する。
図2において、機器本体20内の給電回路22では、外部電源45から得られる交流電力を本体側整流手段30により整流し、本体側平滑手段31より平滑化し、直流電力に変換する。ここで得られた直流電力を、交流電力発生手段32により再度交流電力に変換し、本体側共振回路21に供給する。
このとき、交流電力発生手段32では、本体側共振回路21と共振回路5との間で電磁誘導により電力が供給できるように、外部電源45から供給される交流電力の周波数や電圧を変換して出力する。
本体側共振回路21aと共振回路5aのそれぞれが対向した状態であれば、本体側共振回路21aに供給された交流電力が、電磁誘導結合により共振回路5aに誘導される。
このとき入出力装置1では、電源回路6において、共振回路5aにより得られた交流電力を整流手段10により整流し、平滑手段11により平滑化することで、直流電力に変換する。
ここで得られた直流電力は、電圧変換手段12により、入出力装置1の電子回路を駆動するために必要な電圧に変換される。
図2において、本体側共振回路21aは、インダクタンス21Lとキャパシタ21Cを直列接続構成としているが、用いる回路構成に応じて並列接続としてもよい。
同様に、共振回路5aはインダクタンス5Lとキャパシタ5Cを並列接続としているが、用いる回路構成に応じて直列接続としてもよい。
図3は、通信回路7の回路構成例を示すものである。図3では、通信回路7と対向する機器本体20の本体側通信手段23も併せて示す。
図3において、入出力装置1の通信回路7は、共振回路5と制御手段4とに接続され、搬送波発生手段14、変調信号生成手段15、電流制御手段16、復調手段17、信号増幅手段18、およびバッファ19を備える。
電源供給点13は、電源回路6に接続されている。
搬送波発生手段14と変調手段15と電流制御手段16は送信時に用いられ、復調手段17と信号増幅手段18とバッファ19は受信時に用いられる。
また、図3において、機器本体20の本体側通信回路23は、本体側共振回路21と本体側制御手段24とに接続され、本体側搬送波発生手段35、本体側変調手段36、本体側電流制御手段37、本体側復調手段38、本体側信号増幅手段39、本体側バッファ40を備える。
本体側電源34は、本体側の電子回路用の電源を示す。
本体側搬送波発生手段35と本体側変調手段36と本体側電流制御手段37は送信時に用いられ、本体側復調手段38と本体側信号増幅手段39と本体側バッファ40は受信時に用いられる。
なお、図3では、通信回路7および本体側通信回路23の構成が対称となる構成例について示した。また、図3における構成例では、変調方式としてASK方式を用いた例について示した。
搬送波発生手段14は、通信に用いる搬送波を発生するものである。搬送波として、正弦波、三角波、方形波などが用いられる。
変調手段15は、搬送波発生手段14から得られる搬送波と、制御手段4から得られる送信信号とから、電磁誘導により通信を行う際の通信信号を生成する。図3に示した例ではAND回路により構成されている。
復調手段17は、共振回路5bより得られた受信信号の復調を行う。図3に示した例では、変調方式をASK方式としていることから、変調波成分を取り除く構成として、コンデンサとダイオードからなる整流回路としている。
信号増幅手段18は、復調された信号を増幅する。図3に示した例では、オペアンプを用いた増幅回路としている。
バッファ19は、受信した通信信号をデジタル信号として安定化させる。
図3において、本体側搬送波発生手段35、本体側変調手段36、本体側電流制御手段37、本体側復調手段38、本体側信号増幅手段39、本体側バッファ40の機能は、それぞれ搬送波発生手段14、変調手段15、電流制御手段16、復調手段17、信号増幅手段18、バッファ19と同様である。このため説明は省略する。
図3において、変調方式をASK方式とした例について示したが、他のPSK方式やFSK方式、QAM方式を用いる場合は、搬送波発生手段14(本体側搬送波発生手段35)、変調手段15(本体側変調手段36)、復調手段17(本体側復調手段38)をそれぞれの方式に応じた構成に変更することで容易に対応可能である。
以上、電源回路6と通信回路7の周辺の回路構成について説明した。
次に、図3を用いて、機器本体20と入出力装置1間の通信動作について説明する。ここでは動作例として、入出力装置1側から機器本体20への通信について説明する。
(1)制御手段4は、送信ポートから1/0あるいはHigh/Lowで表される通信信号を出力する。
(2)変調手段15は、搬送波発生手段14から得られる搬送波と、制御手段4が出力する通信信号とのANDをとり、変調信号を生成する。
(3)この変調信号により電流制御手段16のトランジスタがオン/オフ動作し、これにより、電源13から共振回路5bに流れる電流が制御される。
(4)共振回路5bに流れる電流により、電磁誘導で本体側共振回路21bに電力が誘起される。
(5)本体側共振回路21bに誘起された電力から、復調手段38により搬送波成分が除去され、通信信号が復調される。
(6)復調された通信信号は、信号増幅回路23により本体側制御手段24で受信可能な電圧レベルまで増幅され、バッファ40により安定化される。
(7)安定化された信号は、本体側制御手段24の受信ポートから本体側制御手段24に取り込まれる。
一方、機器本体20から入出力装置1への通信時の動作は、上記入出力装置1から機器本体20への通信時の動作と同様である。このため、説明は省略する。
なお、図3では、共振回路5bおよび本体側共振回路23bがインダクタンスとキャパシタを並列接続した並列共振回路構成を示した。用いる回路構成に応じて、インダクタンスとキャパシタを直列接続した直列共振回路構成としてもよい。
また、共振回路5および本体側共振回路23は、電力供給に用いる共振回路と共通のものを用いてもよいし、通信と電力供給とで分けてもよい。共通のものを用いたほうが、共振回路の数を減らすことができるため、安価に各機器を構成できる。
以上、機器本体20と入出力装置1間の通信動作について説明した。
次に、入出力装置1の全体的な動作について、以下に1例を説明する。
(1)電力供給
入出力装置1は、機器本体20に設置され、入出力装置1における共振回路5と機器本体20における本体側共振回路21とが対向した状態において、機器本体20の給電回路22より本体側共振回路21aを介して入出力装置1の共振回路5aに電力が供給される。
(2)受電、動作開始
共振回路5aは、本体側共振回路21aを介して電磁誘導により電力が発生することにより、電力の受電をおこなう。
共振回路5aで得られた電力は電源回路6に供給され、電源回路6では共振回路5aより得られた交流電力を整流し平滑化することで直流電力へと変換する。また、電源回路6内で得られた直流電力は、電源回路6の内部で所定電圧へと変換される。
電源回路6で得られた所定電圧の直流電力が入出力装置1内部の電子回路に供給され、入出力装置1は電気的に動作を開始する。
(3)入出力装置1から機器本体20への通信開始
入出力装置1では、電源回路6より直流電力が供給されると、制御手段4が動作し、機器本体20との通信および入力手段2からの入力を開始する。
制御手段4の動作時に、入出力手段2から得られた入力情報を機器本体20へ通知する場合や、機器本体20の情報を取得する場合に、入出力装置1は機器本体20との通信を行う。
このとき、制御手段4は、機器本体20と通信を行うため、通信信号を通信回路7に送る。通信回路7では、制御手段4の送信する通信信号に対して変調をかけ、通信手段7に接続された共振回路5bに対して変調信号を出力する。
共振回路5bに対して出力された変調信号により、電磁誘導で本体側共振回路21bに信号が誘起され、機器本体20側に通信信号が伝達される。
(4)入出力装置1からの通信信号の受信
機器本体20では、本体側共振回路21bに誘起された信号を本体側通信回路23にて復調を行い、その通信信号を本体側制御手段24に送る。
本体側制御手段24は、本体側通信回路23より得られた通信信号に基づき機器本体20に対して処理を行う。
また、本体側制御手段24は、入出力装置1より得られた通信信号に対する応答のためあるいは機器本体20の状態を入出力装置1に通知するために、次の(5)に示す手順で入出力装置1に対して通信信号の送信を行う。
(5)機器本体20から入出力装置1への応答
本体側制御手段24は、入出力装置1に対する通信のための通信信号を本体側通信回路23に送る。
本体側通信回路23は、本体側制御手段24の送信する通信信号に対して変調をかけ、本体側通信回路23に接続された本体側共振回路21bに対して変調信号を出力する。
本体側共振回路21bに対して出力された変調信号により、電磁誘導で共振回路5bに信号が誘起され、入出力装置1側に通信信号が伝達される。
(6)機器本体20からの応答信号の受信
入出力装置1では、共振回路5bに誘起された信号を通信回路7にて復調を行い、その通信信号を制御手段4に送る。
制御手段4は、通信回路7より得られた通信信号に基づいて、出力手段3の各要素、たとえばLCD3aや音声出力手段3b、振動発生手段3cに出力信号を出力し、各出力手段を制御する。
以上、入出力装置1の全体的な動作について、1例を説明した。
以上のような入出力装置1から機器本体20への通信や、機器本体20から入出力装置1への通信は、所定間隔あるいは各機器のイベント発生時に発生する。
ただし、送受信に用いる共振回路5bは、基本的に一組の構成であるため、入出力装置1と機器本体20とが同じ周波数をキャリアとして用いた条件では同時に送信することはできない。
そのため、入出力装置1あるいは機器本体20のいずれかが主導権を持ち、主導権を持った装置側の送信に対して他の装置が応答を返すなど、両方の装置が同時に送信を行わないようにする必要がある。入出力装置1と機器本体20のいずれが主導権を持つようにしてもよい。
一方、回路の構成が複雑になるが、入出力装置1と機器本体20との送信に用いる周波数を変えることで、同時送信を行うこともできる。
次に、入出力装置1において前述のイベントが発生した際の動作について説明する。
ここでは、入出力装置1におけるイベント発生時の動作の1例として、入出力装置1の入力手段1からの入力信号があった場合、特に入力手段2がスイッチの場合について、その動作について説明する。
なお、入出力装置1は、機器本体20から電力が供給されている状態とする。
入出力装置1の入力手段2に対してユーザからの入力があった場合、たとえば入力手段2がスイッチであり、ユーザがスイッチを押下した場合、制御手段4は、入力手段2からの入力信号を検出し、入力信号を検出した際に入力信号に応じて出力手段3に対し出力手段3を制御するための制御信号を出力する。
また、制御手段4は、入力信号に応じた操作指令などの情報を通信信号として通信回路7に出力し、通信回路7は通信信号に基づき変調処理を行い、共振回路5、本体側共振回路21を介して本体側通信回路23に通信信号が送信される。
本体通信回路23は、受信した通信信号を復調し、本体制御手段24に送信する。
本体制御手段24は、受信した入出力装置1からの通信信号に含まれる操作指令などの情報に基づいて、本体機能25の制御を行う。
また、本体側制御手段24では、受信した通信信号への応答として、入力信号に応じた本体機能25の動作状態などの情報を入出力装置1に対して返信する。
本体側制御手段24は、応答情報を通信信号として本体側通信回路23に送り、本体側通信回路23は通信信号を変調し、本体側共振回路21b、共振回路5bを介して、通信回路7に通信信号が送信される。
通信回路7は、受信した通信信号を復調し、制御手段4へ送信する。
制御手段4は、受信した機器本体20からの通信信号に含まれる応答情報などの情報に基づいて、出力手段3に対して制御信号を出力し、出力手段3を制御する。
このとき、出力手段をLCD3a、音声出力手段3b、振動発生手段3cとした場合、文字や図形、色、ビープ音、メロディ、合成音声、振動などにより、入力手段2から入力された信号に対する応答が出力される。
以上、入出力装置1の動作として、入力装置2にスイッチが用いられた例について説明したが、入力手段2としてタッチパネルのようなものが用いられた場合についても、動作内容は同様である。
次に、入力手段2として、センサが用いられた場合について説明する。
ここで用いられるセンサには、たとえば温度センサや湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、磁気センサ、人感センサなどがある。
入力手段2としてセンサを用いた場合、センサが出力するアナログ信号やデジタル信号を制御手段4の入力信号とし、制御手段4は入力信号の変化を検出し、その条件が所定の条件に達した場合に入出力装置1から機器本体20へ操作情報や状態情報を送信する。
入出力装置1から機器本体20への情報の送信および機器本体20から入出力装置1への情報の応答の流れについては、前述した、入力手段2がスイッチの場合の動作と同様であることから、ここでの説明は省略する。
上記の説明において、センサによる入力信号の変化を入出力装置1で判断する構成について説明したが、入出力装置1はセンサからの入力信号を機器本体20に送信するのみとし、入力信号の変化は機器本体20側で判断するようにしてもよい。
以上、入出力装置1において前述のイベントが発生した際の動作について説明した。
次に、機器本体20において前述のイベントが発生した際の動作について説明する。
機器本体20で発生するイベントとして、機器本体20の本体機能25の動作完了、所定時間の経過、異常発生などがある。
機器本体20の本体側制御手段24は、これらの状態が発生した際に、機器本体20の状態を通知する情報を入出力装置1に送信する。
このとき本体側制御手段24は、状態通知情報を通信信号として本体側通信回路23に送り、本体側通信回路23は通信信号を変調し、本体側共振回路21b、共振回路5bを介して、通信回路7に通信信号が送信される。
通信回路7は、受信した通信信号を復調し、制御手段4へ送信する。
制御手段4は、受信した機器本体20からの通信信号に含まれる状態通知情報などの情報に基づいて、出力手段3に対して制御信号を出力し、出力手段3を制御する。
このとき、出力手段をLCD3a、音声出力手段3b、振動発生手段3cとした場合、文字や図形、色、ビープ音、メロディ、合成音声、振動などにより、入力手段2から入力された信号に対する応答が出力される。
このとき、入出力装置1は、状態通知情報を受信した応答として、機器本体20に対して応答情報を送信してもよい。応答情報の送信動作は、前述した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
なお、機器本体20からの状態通知情報が、機器本体20の異常発生を通知するものであった場合、異常による本体機能25の誤動作回避や、ユーザに対する安全を優先するため、入出力装置1への状態通知情報の送信よりも先に本体機能25の動作の停止や、危険回避動作への移行を行う。
以上、入出力装置1や機器本体20でイベントが発生した際の動作について説明した。
次に、メモリ8に格納される情報について、その利用の仕方や書き込み手順の観点から説明する。
入出力装置1では、入力手段2による入力信号や、機器本体20から本体側通信回路23、本体側共振回路21b、共振回路5b、通信回路7を介して送られる通信信号に応じて、制御手段4が入出力装置の状態を制御、管理する。また、その状態に応じて、出力手段3へ出力する出力情報を切り替える。
制御手段4は、その状態の遷移が生じた際に、状態の情報をメモリ8に書き込む。あるいは、時間経過とともに状態が遷移するような動作時においては、時間経過情報をメモリ8に書き込む。これにより、下記のような復帰動作を行うことができる。
例えば、前述したように扉や蓋などに入出力装置1が取り付けられた場合など、扉や蓋の開閉により、本体側共振回路21と共振回路5の電磁結合が遮断されて機器本体20から入出力装置1への電力が遮断された場合、入出力装置1は動作が停止し、処理過程の情報は初期化されることになる。
しかし、制御手段4は、再度電源供給が行われた際に、メモリ8に保持された状態情報や時間経過情報を読み出すことで、電源遮断前の状態を取得し、その状態へ復帰することが可能となる。
以上のように、入出力装置1の制御手段4は、電源供給が開始された際に、メモリ8に保持された情報を取得することで、動作中の再起動状態か、初期電源投入状態かを判断し、それぞれに応じた動作を行う。
動作中の再起動状態であれば、メモリ8に記録された情報から、電源遮断前の状態を取得し、その状態へ復帰する。また、初期電源投入状態であれば、初期化処理を実行し、入力待ち状態へと移行する。
図4は、制御手段4がメモリ8へ情報を書き込む手順を説明するものである。以下、各ステップについて説明する。
(S401)制御手段4は、メモリ8への書き込みを開始する。
(S402)制御手段4は、メモリ8の所定の領域に書き込み中フラグ情報を書き込む。
(S403)制御手段4は、メモリ8に書き込みたい各種情報を書き込む。
(S404)制御手段4は、書き込んだ情報の照合を行う。本ステップは、必要に応じて実施すればよい。
(S405)制御手段4は、書き込み中フラグ情報をクリアする。
(S406)制御手段4は、書き込みを完了する。
なお、上記における「書き込み中フラグ情報」とは、「現在、制御手段4がメモリ8に情報を書き込んでいる」旨を表す情報のことであり、任意の情報内容をもって表現することができる。
例えば、メモリ8の所定の領域にビット値「1」がセットされていれば書き込み中を表し、同領域に「0」がセットされているか、もしくは何もセットされていなければ、書き込み中ではない、といったようにすることができる。
次に、図4の書き込み手順を用いることによる効果について説明する。
メモリ8は不揮発性メモリで構成されているので、制御手段4内に備えられたRAM(Random Access Memory)と比較し、書き込みに時間を要する。
入出力装置1への電源供給が遮断されるタイミングは不定であり、かつ比較的長い書き込み時間を要するため、メモリ8への情報を書き込んでいる途中で、電源供給が遮断される可能性がある。
この場合、メモリ8へ書き込まれた情報は、書き込み途中の情報となり、正しい情報ではなくなってしまう。
この時、図4の手順でメモリ8への書き込みを行うことで、制御手段4は、メモリ8に保持された情報の整合性を確認することが可能となる。
具体的には、以下のようにしてメモリ8に保持された情報の整合性を確認する。
入出力装置1の制御手段4は、電源供給開始時にメモリ8の書き込み中フラグ情報の書き込まれる領域の情報を確認する。
フラグ情報があった場合に、書き込み途中で電源が遮断された可能性があるとし、メモリ8に保持されている情報を破棄する。このとき、フラグ情報も併せて削除する。
フラグ情報が無かった場合は、メモリ8に書き込まれた情報は正しい情報と判断する。
メモリ8に保持された情報の利用について、実施の形態1で説明した内容と、本実施の形態2で説明した内容との差異について補足しておく。
扉や蓋が再度閉められ、入出力装置1に再給電が行われた際に、制御手段4はメモリ8に記録された各種情報を参照、取得することで、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
ただし、これはメモリ8への情報書き込みが正常に完了している場合の動作である。
メモリ8への情報書き込みが途中で異常終了した場合は、図4で説明したフラグ情報がメモリ8に残っているため、異常終了したことが分かる。
そのため、メモリ8にフラグ情報があった場合には、メモリ8に保持されている情報を破棄し、同情報を再取得する。
フラグ情報が残っていない場合は、書き込みが正常終了したことが分かるので、メモリ8に保持されている情報をそのまま利用することができる。
このように、メモリ8を利用して、電力供給が途中で遮断された場合にも動作を継続できるようにするとともに、メモリ8への情報書き込みに際し、書き込みの信頼性を高める措置を取っておくことにより、入出力装置1の信頼性を一層高めることができる。
以上のように、本実施の形態2によれば、制御手段4は、メモリ8へ情報を書き込む際に、図4で説明した書き込み手順を実施するため、電力供給が任意のタイミングで遮断される可能性のある環境下において、入出力装置1のメモリ8に保持された情報の正確性を確認することが可能となり、装置の信頼性が向上する。
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3に係る入出力装置1と機器本体20の構成図である。
図5において、実施の形態1で説明した図1と同じ番号の付与された構成要素は同一の構成要素を示す。これらについては実施の形態1での説明と同様であるため、説明を省略する。
図5において、図1の構成要素に加えて、新たに電源監視手段9を設けた。
電源監視手段9は、電源回路6の入力である交流電力、あるいは出力である直流電力を用いて、機器本体20から供給される電力の状態を監視する。
次に、電源監視手段9の動作について説明する。電源監視手段9に係るもの以外の要素の動作は、実施の形態1で説明したとおりであるため、説明は省略する。
電源監視手段9は、電源回路6に入力される交流電力あるいは電源回路6が出力する直流電力を監視し、それらが所定値を下回った際に、電力供給が停止あるいは電力供給不足となったことを検出し、制御手段4に対し電力低下信号を出力する。
制御手段4は、電力低下信号を検出すると、保護動作状態に移行し、制御手段4が制御、管理する情報をメモリ8へ記憶させる。
この時、制御手段4は、出力手段3および通信回路7への信号出力を停止し、電力消費を抑える動作をおこなう。これにより、メモリ8への情報書き込み処理が完了するまでの電力消費を抑制する。
以上のように、電源監視手段9は電源供給の低下を検出し、制御手段4は制御情報あるいは動作状態情報をメモリ8に記録することで、電源供給が遮断されても、電源供給遮断前の状態を保持できるようにする。
なお、電力低下の判定に用いる閾値は、電源回路6の入力を監視するか、出力を監視するかによって、適当に定めればよい。
電源監視手段9は、電源低下信号を出力している際も、電源回路6に入力される交流電力あるいは電源回路6が出力する直流電力を監視し、それらが所定値を上回った際に、電力が回復したことを検出し、電力低下信号を解除する。
制御手段4は、電力低下信号の解除を検出した後、メモリ8への情報書き込み完了後出力手段3への出力信号停止を解除し、通信回路7に対する動作を再開し、電力低下信号を検出する前と同等の状態へと移行する。
以上のように、本実施の形態3に係る入出力装置1は、メモリ8を備えるとともに電源監視手段9を備えたので、電源低下時あるいは電源供給遮断時に、動作状態の保持が可能となり、電源遮断が生じても電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、電源監視手段9を用いることにより、電源供給遮断の発生が予想される場合に、動作状態等の制御手段4が制御、管理等する情報を優先的にメモリ8へ保存することが可能となり、電源供給の復帰後に動作状態の速やかな復帰が可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
実施の形態4.
図6は、本発明の実施の形態4に係る入出力装置1と機器本体20の構成図である。
図6において、実施の形態1で説明した図1と同じ番号の付与された構成要素は同一の構成要素を示す。これらについては実施の形態1での説明と同様であるため、説明を省略する。
なお、図6において、入出力装置1は図1と同様の構成を記載したが、実施の形態3で説明した図5の構成を用いてもよい。
図6において、機器本体20は、図1の構成に加えて新たに、ネットワーク接続インターフェース27を備えた。
ネットワーク接続インターフェース27は、たとえばLANインターフェース(有線または無線)やシリアルインターフェースなどである。また、広域ネットワーク60は、インターネットなどに代表されるネットワークである。
広域ネットワーク60には、入出力装置1および機器本体20へ情報を供給するための情報提供サーバ61が接続されている。
機器本体20は、ネットワーク接続インターフェース27および広域ネットワーク60を介して、情報提供サーバ61と接続されている。
本発明の実施の形態4に係る入出力装置1の動作を、図6を用いて以下に説明する。
なお、基本的な動作は図1で示したものと同様であるため説明を省略し、図1との差異の部分について説明する。
図1において、メモリ8に記録する情報として、出力手段3への出力情報(表示デザイン、文字フォント、音声データ、振動モータの駆動パターンなど)を機器本体20から取得する例について説明した。
図6においては、機器本体20が広域ネットワーク60に接続可能であり、広域ネットワーク60に接続された情報提供サーバ61と接続可能である。
機器本体20は、入出力装置1を操作するユーザの操作指示により得られる入力手段2からの入力信号に応じて、出力手段3への出力情報を情報提供サーバ61から取得する。
取得した情報は、本体側通信回路23、本体側共振回路21b、共振回路5b、通信回路7を介して、制御手段4に送られる。
制御手段4は、入出力装置1のメモリ8にその情報を記録する。
また、図1における例では、メモリ8に記録される情報として、入出力装置1を動作させるための制御プログラムを機器本体20から取得する例について説明した。
図6においては、機器本体20が広域ネットワーク60に接続可能であり、広域ネットワーク60に接続された情報提供サーバ61と接続可能である。
機器本体20は、入出力装置1を操作するユーザの操作指示により得られる入力手段2からの入力信号に応じて、制御プログラムを情報提供サーバ61から取得する。
取得したプログラムは、本体側通信回路23、本体側共振回路21、共振回路5、通信回路7を介して、制御手段4に送られる。
制御手段4は、その制御プログラムを入出力装置1のメモリ8に記録する。
また、使用者の意思にかかわらず、プログラムの更新の必要がある場合あるいは起動ごとにプログラムを取得する必要がある場合などでは、入出力装置1への電源供給開始後に、前記と同様の経路で情報提供サーバ61から制御プログラムを取得し、入出力装置1のメモリ8へ記憶するようにしてもよい。
以上のように、本実施の形態4に係る入出力装置1は、メモリ8を備え、また、出力手段3の出力信号の情報を、広域ネットワーク60に接続された情報提供サーバ61から取得し、メモリ8に保存するようにした。
このため、出力手段3への出力情報の必要最低限の入出力装置1での保持およびユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力手段2に対する応答動作の速度を速めることが可能となる。
また、本実施の形態4によれば、出力手段3への出力信号などの拡張情報を機器本体20に持たず、広域ネットワーク60に接続された情報提供サーバ61に持たせたことにより、より多くの選択肢を使用者に供給することができる。
これにより、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、入出力装置1では必要最低限の情報を保持すればよいので、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態4に係る入出力装置1は、メモリ8を備え、また、入出力装置1の制御プログラムなどの情報を広域ネットワーク60に接続された情報提供サーバ61から取得し、メモリ8に保存するようにした。
このため、入出力手段1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、本実施の形態4によれば、入出力装置1の制御プログラムなどの拡張情報を機器本体20に持たず、広域ネットワーク60に接続された情報提供サーバ61に持たせたことにより、より多くの選択肢をユーザに供給することができる。
これにより、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
実施の形態5.
本発明の実施の形態5では、機器本体20が扉状の構造を備える構成例について説明する。
扉状の構造がある機器に対して、従来の電気配線の必要な入出力装置をその扉状の構造部分に設置しようとした場合、その扉のヒンジ部に電気配線を配置しなければならない。扉の開閉の際に、ヒンジ部に配置された電気配線は扉の開閉動作に応じて形状変化が生じるので、繰り返しの形状変化により、電気配線の断線が生じる可能性が高くなる。
そこで、本発明に係る入出力装置1を、かかる扉状の構造がある機器に対して用いることを考える。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
本実施の形態5における「電子機器」は、機器本体20がこれに相当する。以後の実施の形態でも同様である。
図7は、本実施の形態5に係る機器本体20aの構造を示す図である。
図7において、機器本体20aは箱状の形状であり、前面に扉状の構造体20bを備えた機器である。この機器は、扉状の構造体の内部に物品を納めて使用するものである。
機器本体20aの操作は、扉状の構造体20bに備えられた入出力装置1を操作して行う。
機器本体20a側には、機器を制御するための電子基板26が備えられ、電子基板26上に給電回路22、本体側通信回路23、本体側制御手段24が実装されている。機器本体20aの内部が本体機能部25となる。
機器本体20aの開口部側に本体側共振回路21が設けられ、扉状の構造体20bが閉められた状態において、入出力装置1の共振回路5と本体側共振回路21とが対向するように構成される。
入出力装置1と機器本体20aとの電力供給および通信は、扉状の構造体20bが閉められた状態において、共振回路5と本体側共振回路21との間で行われる。
図7の機器本体20aでは、機器の操作は扉状の構造体20bが完全に閉じた状態でないと、機器本体20aから入出力装置1への電力供給が行われないため、操作させることはできない。扉状の構造体20bを開けたまま操作した際に危険が生じる機器においては、これを利用し、ユーザに対しての安全性を確保することができる。
以上のように、本実施の形態5によれば、扉状の構造体20bのヒンジ部に配置される電気配線が不要となるため、電気配線の断線が生じることが無くなり、機器における品質の向上と信頼性の向上が可能となる。
また、本実施の形態5によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となり、扉状の構造体を開くことにより電源遮断が生じても、扉状の構造体を閉じた際に、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態5によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態5によれば、入出力手段1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
実施の形態6.
本発明の実施の形態6では、機器本体20が上部開口構造を備えるとともに、その開口部を蓋状の構造体20dによりふさぐ構造を備えた構成例について説明する。
このような蓋状の構造がある機器に対して、従来の電気配線の必要な入出力装置をその蓋状の構造部分に設置しようとした場合、その蓋のヒンジ部に電気配線を配置しなければならない。
蓋状の構造体20dの開閉の際に、ヒンジ部に配置された電気配線は、蓋状の構造体の開閉動作に応じて形状変化が生じ、繰り返しの形状変化により、電気配線の断線が生じる可能性が高くなる。
また、蓋状の構造体20dが機器本体20から取り外せる構造である場合、蓋状の構造体20dに設置された入出力装置1と機器本体20とを電気的に接続するため、蓋状の構造体20dと一緒に取り外し可能なコネクタ等の接続手段が必要となる。
このような構造の場合、機器本体20が使用される環境が、水がかかる環境や湿気の多い環境、埃の多い環境などの場合、接続手段の劣化が早く進みやすくなる。
また、入出力装置1を密閉性の高い容器内に格納した場合においても、電気配線あるいは接続手段をケースの外部に設置しなければならないため、入出力装置1全体を容器に入れて密閉性を上げることが困難であった。
これにより入出力装置1自体も、水や湿気、埃などの環境に対して、耐性を上げることに限界があった。
そこで、本発明に係る入出力装置1を、かかる蓋状の構造がある機器に対して用いることを考える。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
図8は、本実施の形態6に係る機器本体20cの構造を示す図である。
図8において、機器本体20cは上部が開口した構造を持ち、その開口部を蓋状の構造体20dによりふさぐ構造を備えた機器である。
この蓋状の構造体20dは、機器本体20cより完全に分離できる構成となっている。
入出力装置1は、蓋状の構造体20dに備えられている。
機器本体20c側には、機器を制御するための電子基板26が備えられ、電子基板26上に給電回路22、本体側通信回路23、本体側制御手段24が実装されている。機器本体20cの内部が本体機能部25となる。
機器本体20cの開口部側に本体側共振回路21が設けられ、蓋状の構造体20dが機器本体20に設置された状態において、入出力装置1の共振回路5と本体側共振回路21とが対向するように構成される。
入出力装置1と機器本体20cとの電力供給および通信は、蓋状の構造体20dが機器本体に設置された状態において、共振回路5と本体側共振回路21との間で行われる。
図8の機器本体20cでは、機器の操作は蓋状の構造体20dが機器本体に設置された状態でないと、機器本体20aから入出力装置1への電力供給が行われないため、操作させることはできない。
入出力装置1を備えた蓋状の構造体20dを、配線等で接続することなく機器本体20から分離可能とするには、本発明による入出力装置1を用いることが有効である。
また、入出力装置1を密閉性の容器に収めた状態で蓋状の構造体20dに設置することで、蓋状の構造体20dを機器本体20cから分離し蓋状の構造体20dそのものを水洗い可能とすることもできる。
以上のように、本実施の形態6によれば、蓋状の構造体20dのヒンジ部に配置される電気配線が不要となるため、電気配線の断線が生じることが無くなり機器における品質向上と信頼性向上を実現することが可能となる。
また、本実施の形態6によれば、電気配線や接続手段が不要であるため、入出力装置1全体を密閉型の容器内に格納でき、防水、防湿、防塵性能を向上できる。
これにより、水や湿気、埃のような環境による入出力装置1の劣化に対する耐力を向上することが可能となる。
また、本実施の形態6によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となり、蓋状の構造体20dを開くことにより電源遮断が生じても、蓋状の構造体20dを閉じた際に、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態6によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態6によれば、入出力手段1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
実施の形態7.
図9は、本発明の実施の形態7に係る誘導加熱調理器50の構成図である。
本実施の形態7では、誘導加熱調理器50が上記各実施の形態における機器本体20に相当する。
図9において、入出力装置1は誘導加熱調理器50の入出力装置として、誘導加熱調理器50のトッププレート50a上に配置される。
誘導加熱調理器50を機器本体20とした場合、機器本体20と入出力装置1との間の動作は前述したとおりである。このためこれらの動作については説明を省略する。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
図9において、入出力装置1は、密閉性の高い容器に収められているか、あるいは樹脂により封止されている。また、誘導加熱調理器50とは分離可能な状態にある。
誘導加熱調理器50のトッププレート50aの下には、本体側共振回路21が複数の場所に設けられており、トッププレート50a上の本体側共振回路21が設けられた任意の場所に入出力装置1を設置可能としている。
以上のように、本実施の形態7によれば、入出力装置1と誘導加熱調理器50とを電気的に接続する電気配線が不要となり、配置に対して自由度が向上する。
これにより、電気配線コストの削減、製作時の作業性の向上、使用者の操作性の向上が可能となる。
また、電気配線が不要となることで、入出力装置1全体を密閉性の高い容器への格納や樹脂封止が可能となり、放熱や防水、防湿、防塵に対する性能の向上が可能となる。
さらには、入出力装置1を含めた機器の品質向上、信頼性向上を実現できる。
なお、図9では、入出力装置1を機器本体20から分離可能な構成としたが、入出力装置1全体を密閉性の高い容器への格納や樹脂封止することで、機器本体20の内部に配置することも可能である。
この場合においても、熱や防水、防湿、防塵に対する性能の向上が可能となり、内部配置における自由度の向上も図ることができる。
また、本実施の形態7によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となり、入出力装置1を移動させた場合や操作中にずれが生じた場合に、電源遮断が生じても、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態7によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態7によれば、入出力手段1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、本実施の形態7によれば、入出力装置1がメモリ8を備えるとともに、機器本体20にネットワーク接続インターフェース27を備えることで、調理レシピなどの情報を広域ネットワーク60を介して情報提供サーバ61より入手し、メモリ8に保持することが可能となる。
また、入手した調理レシピ情報に応じて、調理過程を出力手段3を用いて提示するとともに、調理時間の経過を通知することも可能となる。
これにより、ユーザに対するユーザビリティの向上が可能となる。
実施の形態8.
本発明の実施の形態8に係る加熱調理器51では、入出力装置として、本発明に係る入出力装置1を用いた構成例を説明する。
加熱調理器51は、台所のような湿気の多い環境で使用され、また、調理中に発生する水蒸気や油煙により電子回路に対して侵食や劣化が引き起こされる可能性が高い。特に入出力装置は機器の表面に配置されることからもこれらに対する影響は大きい。
そこで、本発明に係る入出力装置1を用いることを考える。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
図10は、本実施の形態8に係る加熱調理器51の構成図である。
本実施の形態8では、加熱調理器51が上記各実施の形態における機器本体20に相当する。
図10において、入出力装置1は加熱調理器51の入出力装置として、加熱調理器51の開閉扉に配置される。
加熱調理器51を機器本体20とした場合、機器本体20と入出力装置1との間の動作は前述したとおりである。このためこれらの動作については説明を省略する。
図10における入出力装置1は、加熱調理器51の扉を閉めた状態において、機器本体20の本体側共振回路21と入出力装置1の共振回路5が対抗する位置に配置され、扉を閉めた状態で使用可能となる。
以上のように、本実施の形態8によれば、入出力装置1と加熱調理器51とを電気的に接続する電気配線が不要となり、配置に対して自由度が向上する。
これにより、電気配線コストの削減、製作時の作業性の向上、使用者の操作性の向上が可能となる。
また、電気配線が不要となることで、扉と機器本体20とを接続するヒンジ部に配置される電気配線が不要となるため、扉の開閉による電気配線の断線が生じることがなくなり機器における品質の向上と信頼性の向上を実現することが可能となる。
また、本実施の形態8によれば、入出力装置1全体を密閉性の高い容器への格納や樹脂封止が可能となり、放熱や防水、防湿、防塵に対する性能の向上が可能となる。
これにより、入出力装置1を含めた機器の品質向上、信頼性向上を実現できる。
また、本実施の形態8によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となり、扉を開くことにより電源遮断が生じても、扉を閉じた際に、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態8によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態8によれば、入出力装置1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、本実施の形態8によれば、入出力装置1がメモリ8を備えるとともに、機器本体20にネットワーク接続インターフェース27を備えることで、調理レシピなどの情報を広域ネットワーク60を介して情報提供サーバ61より入手し、メモリ8に保持することが可能となる。
また、入手した調理レシピ情報に応じて、調理過程を出力手段3を用いて提示するとともに、調理時間の経過を通知することも可能となる。
これにより、ユーザに対するユーザビリティの向上が可能となる。
実施の形態9.
本発明の実施の形態9に係る冷蔵庫52では、入出力装置として、本発明に係る入出力装置1を用いた構成例を説明する。
冷蔵庫52は、台所のような湿気の多い環境で使用され、また、調理中に発生する水蒸気や油煙により電子回路に対して侵食や劣化が引き起こされる可能性が高い。特に入出力装置は機器の表面に配置されることからもこれらに対する影響は大きい。
そこで、本発明に係る入出力装置1を用いることを考える。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
図11は、本実施の形態9に係る冷蔵庫52の構成図である。
本実施の形態9では、冷蔵庫52が上記各実施の形態における機器本体20に相当する。
図11において、入出力装置1は冷蔵庫52の入出力装置として、冷蔵庫52の開閉扉に配置される。
冷蔵庫52を機器本体20とした場合、機器本体20と入出力装置1との間の動作は前述したとおりである。このためこれらの動作については説明を省略する。
図11における入出力装置1は、冷蔵庫52の扉を閉めた状態において、機器本体20の本体側共振回路21と入出力装置1の共振回路5が対抗する位置に配置され、扉を閉めた状態で使用可能となる。
以上のように、本実施の形態9によれば、入出力装置1と冷蔵庫52とを電気的に接続する電気配線が不要となり、配置に対して自由度が向上する。
これにより、電気配線コストの削減、製作時の作業性の向上、使用者の操作性の向上が可能となる。
また、本実施の形態9によれば、入出力装置1と機器本体20の間の電気配線が不要となることで、扉と機器本体とを接続するヒンジ部に配置される電気配線が不要となるため、扉の開閉による電気配線の断線が生じることがなくなり、機器における品質の向上と信頼性の向上を実現することが可能となる。
また、本実施の形態9によれば、入出力装置1全体を密閉性の高い容器への格納や樹脂封止が可能となり、放熱や防水、防湿、防塵に対する性能の向上が可能となる。これにより、入出力装置1を含めた機器の品質向上、信頼性向上を実現できる。
また、本実施の形態9によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となるので、扉を開くことにより電源遮断が生じても、扉を閉じた際に、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態9によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態9によれば、入出力装置1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、本実施の形態9によれば、入出力装置1がメモリ8を備えるとともに、機器本体20にネットワーク接続インターフェース27を備えたので、庫内に存在する食材情報を入出力装置1に入力することで、調理レシピなどの情報を広域ネットワーク60を介して情報提供サーバ61より入手し、メモリ8に保持することが可能となる。
これにより、使用者に対するユーザビリティの向上が可能となる。
実施の形態10.
本発明の実施の形態10に係る洗濯機53では、入出力装置として、本発明に係る入出力装置1を用いた構成例を説明する。
洗濯機53は、浴室のような湿気の多い環境で使用され、また、洗濯時に水がかかる可能性があることから電子回路に対して侵食や劣化が引き起こされる可能性が高い。特に入出力装置は機器の表面に配置されることからもこれらに対する影響は大きい。
そこで、本発明に係る入出力装置1を用いることを考える。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
図12は、本実施の形態10に係る洗濯機53の構成図である。
本実施の形態10では、洗濯機53が上記各実施の形態における機器本体20に相当する。
図12において、入出力装置1は洗濯機53の入出力装置として、洗濯機53の開閉扉に配置される。
洗濯機53を機器本体20とした場合、機器本体20と入出力装置1との間の動作は前述したとおりである。このためこれらの動作については説明を省略する。
図12における入出力装置1は、洗濯機53の扉を閉めた状態において、機器本体20の本体側共振回路21と入出力装置1の共振回路5が対抗する位置に配置されており、扉を閉めた状態で使用可能となる。
図12に示した実施の形態10に係る入出力装置1の例では、入出力装置1を洗濯機53の開閉扉に設置した例について示したが、同様の構成で、機器本体20側に設置してもよい。
また、実施の形態7で示した誘導加熱調理器50の例のように本体側共振回路21を複数の場所、たとえば本体右側上面と左側上面などにも受け、ユーザの利き手や洗濯機53の置き場の状態に合わせて好きな位置に設置するようにしてもよい。
これにより、機器の品質向上および信頼性向上を実現できるとともに、機器の操作性の向上が実現可能となる。
以上のように、本実施の形態10によれば、入出力装置1と洗濯機53とを電気的に接続する電気配線が不要となり、配置に対して自由度が向上する。
これにより、電気配線コストの削減、製作時の作業性の向上、使用者の操作性の向上が可能となる。
また、本実施の形態10によれば、入出力装置1と洗濯機53の間の電気配線が不要となることで、扉と機器本体とを接続するヒンジ部に配置される電気配線が不要となるため、扉の開閉による電気配線の断線が生じることがなくなり、機器における品質の向上と信頼性の向上を実現することが可能となる。
また、本実施の形態10によれば、入出力装置1全体を密閉性の高い容器への格納や樹脂封止が可能となり、放熱や防水、防湿、防塵に対する性能の向上が可能となる。
これにより、入出力装置1を含めた機器の品質向上、信頼性向上を実現できる。
また、本実施の形態10によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となるので、開閉扉を開くことにより電源遮断が生じても、開閉扉を閉じた際に、電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態10によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態10によれば、入出力装置1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
実施の形態11.
本発明の実施の形態11に係る炊飯器54では、入出力装置として、本発明に係る入出力装置1を用いた構成例を説明する。
炊飯器54は、炊飯時に発生する蒸気により電子回路に対して侵食や劣化が引き起こされる可能性が高い。また、炊飯器54は使用者が上面から操作、確認を行うことが多いことから、通常本体部分の前面に上向きに入出力装置が配置されることが多い。
このため、本体側に入出力装置を配置するための領域が必要になり、本体が大きくなる傾向があった。
小型化のためには入出力装置を本体側面に配置する場合があるが、この場合、操作性や表示の見易さという点で課題があった。
また、炊飯器54の小型化を実現するためには、入出力装置を蓋に配置することが有効であるが、特に蒸気の影響を受けやすくなる蓋部分に入出力装置を配置することは困難であった。
そこで、本発明に係る入出力装置1を用いることを考える。
なお、入出力装置1の構成は、実施の形態1〜4のいずれのものでもよい。
図13は、本実施の形態11に係る炊飯器54の構成図である。
本実施の形態11では、炊飯器54が上記各実施の形態における機器本体20に相当する。
図13において、入出力装置1は炊飯器54の入出力装置として、炊飯器54の開閉蓋に配置される。
炊飯器54を機器本体20とした場合、機器本体20と入出力装置1との間の動作は前述したとおりである。このためこれらの動作については説明を省略する。
図13における入出力装置1は、炊飯器54の蓋54bを閉めた状態において、機器本体20の本体側共振回路21と入出力装置1の共振回路5が対抗する位置に配置され、蓋54bを閉めた状態で使用可能となる。
以上のように、本実施の形態11によれば、電気配線が不要となることからも、入出力装置1全体を密閉性の高い容器への格納や樹脂封止が可能となり、放熱や防水、防湿、防塵に対する性能の向上が可能となる。
これにより、入出力装置1を含めた機器の品質向上、信頼性向上を実現できる。また、炊飯器54における入出力装置の配置の自由度の向上が可能となる。
また、本実施の形態11によれば、電気配線が不要となることにより、炊飯器54の蓋に入出力装置1を設けた状態で本体と蓋とを分離可能とすることも可能である。
また、密閉性の高い容器への格納や樹脂封止により、蓋を丸ごと洗浄することも可能となる。
また、本実施の形態11によれば、入出力装置1がメモリ8を備えたことにより、動作状態の保持が可能となるので、蓋を開くことにより電源遮断が生じても、蓋を閉じた際に電源遮断前の状態に復帰することが可能となる。
これにより、装置におけるユーザビリティの向上が可能となる。
また、本実施の形態11によれば、出力手段3への出力情報を機器本体20から取得することができるので、必要最低限のものを入出力装置1で保持すればよい。
これにより、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じて出力情報の変更が可能となり、入力操作2に対する応答動作の速度を速めることが可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
また、必要最低限の情報の保持により、必要とするメモリサイズを縮小でき、装置の小型、低コスト化が可能となる。
また、本実施の形態11によれば、入出力装置1を制御する制御プログラムの変更が可能となり、ユーザの好みや使用状態、使用環境に応じたプログラムの変更が可能となるとともに、プログラムのバージョンアップも可能となり、ユーザに対するユーザビリティを向上することが可能となる。
実施の形態1に係る入出力装置1と機器本体20の構成図である。 電源回路6の回路構成例を示すものである。 通信回路7の回路構成例を示すものである。 制御手段4がメモリ8へ情報を書き込む手順を説明するものである。 実施の形態3に係る入出力装置1と機器本体20の構成図である。 実施の形態4に係る入出力装置1と機器本体20の構成図である。 実施の形態5に係る機器本体20aの構造を示す図である。 実施の形態6に係る機器本体20cの構造を示す図である。 実施の形態7に係る誘導加熱調理器50の構成図である。 実施の形態8に係る加熱調理器51の構成図である。 実施の形態9に係る冷蔵庫52の構成図である。 実施の形態10に係る洗濯機53の構成図である。 実施の形態11に係る炊飯器54の構成図である。
符号の説明
1 入出力装置、2 入力手段、3 出力手段、4 制御手段、5 共振回路、6 電源回路、7 通信回路、8 メモリ、9 電源監視手段、10 整流手段、11 平滑手段、12 電圧変換手段、13 電源供給点、14 搬送波発生手段、15 変調手段、16 電流制御手段、17 復調手段、18 信号増幅手段、19 バッファ、20 機器本体、21 本体側共振回路、22 給電回路、23 本体側通信回路、24 本体側制御手段、25 本体機能部、26 電子基板、27 ネットワーク接続インターフェース、30 本体側整流手段、31 本体側平滑手段、32 交流電力発生手段、34 本体側電源、35 本体側搬送波発生手段、36 本体側変調手段、37 本体側電流制御手段、38 本体側復調手段、39 本体側信号増幅手段、40 本体側バッファ、45 外部電源、50 誘導加熱調理器、51 加熱調理器、52 冷蔵庫、53 洗濯機、54 炊飯器、60 広域ネットワーク、61 情報提供サーバ。

Claims (41)

  1. 情報を入力する入力手段と、
    非接触で交流電力の受信または情報の送受信を行う共振回路と、
    前記入力手段に入力された情報に対する応答、または前記共振回路が受信した情報を出力する出力手段と、
    前記入力手段および前記出力手段の動作を制御する制御手段と、
    前記制御手段が用いる情報を記憶する記憶手段と、
    を備え、
    前記出力手段および前記制御手段は、
    前記共振回路が受信する交流電力を電力源として動作する
    ことを特徴とする情報入出力装置。
  2. 前記記憶手段として不揮発性メモリ装置を用いた
    ことを特徴とする請求項1に記載の情報入出力装置。
  3. 前記制御手段は、
    当該情報入出力装置の設定状態を表す情報、当該情報入出力装置の動作状態を表す情報、または前記共振回路が受信した情報を前記記憶手段に書き込む
    ことを特徴とする請求項2に記載の情報入出力装置。
  4. 前記制御手段は、
    前記出力手段が出力する情報を前記記憶手段に書き込み、
    前記出力手段がその情報を出力する際に、
    前記記憶手段よりその情報を取得して前記出力手段に出力する
    ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の情報入出力装置。
  5. 前記制御手段は、
    前記記憶手段に情報を書き込む際に、
    情報を書き込み中である旨のフラグを所定領域に併せて書き込む
    ことを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれかに記載の情報入出力装置。
  6. 前記制御手段は、
    前記記憶手段に情報を書き込み終えた際に、前記フラグを前記記憶手段から削除する
    ことを特徴とする請求項5に記載の情報入出力装置。
  7. 前記制御手段は、
    前記共振回路が受信する交流電力を電力源として起動した際に、
    前記記憶手段に前記フラグが書き込まれているか否かを確認し、
    フラグが書き込まれていた場合は、
    前記記憶手段に書き込まれている前記フラグを削除するとともに、
    フラグ以外の情報を破棄する
    ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の情報入出力装置。
  8. 情報を入力する入力手段と、
    非接触で交流電力の受信または情報の送受信を行う共振回路と、
    前記入力手段に入力された情報に対する応答、または前記共振回路が受信した情報を出力する出力手段と、
    前記入力手段および前記出力手段の動作を制御する制御手段と、
    前記制御手段が用いる情報を記憶する記憶手段と、
    前記共振回路が受信する電力値を監視する電源監視手段と、
    を備え、
    前記出力手段および前記制御手段は、
    前記共振回路が受信する交流電力を電力源として動作し、
    前記制御手段は、
    前記電源監視手段より監視結果を受け取り、
    その監視結果に応じて前記入力手段および前記出力手段の動作を制御する
    ことを特徴とする情報入出力装置。
  9. 前記制御手段は、
    前記電力値が所定値より下回った旨の監視結果を前記電源監視手段より受け取った際、
    当該情報入出力装置の設定状態または動作状態を表す情報を前記記憶手段に書き込む
    ことを特徴とする請求項8に記載の情報入出力装置。
  10. 前記制御手段は、
    前記電力値が所定値より下回った旨の監視結果を前記電源監視手段より受け取った後、
    前記電力値がその所定値以上に上昇した旨の監視結果を前記電源監視手段より受け取った際に、
    前記記憶手段が格納している、当該情報入出力装置の設定状態または動作状態を表す情報を読み込み、
    その設定状態または動作状態に復帰する
    ことを特徴とする請求項9に記載の情報入出力装置。
  11. 前記共振回路は、電磁誘導作用により非接触で交流電力を受信する
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の情報入出力装置。
  12. 前記共振回路は、電磁誘導作用により非接触で情報を送受信する
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の情報入出力装置。
  13. 前記共振回路は、コイルとキャパシタを直列に接続して成る直列共振回路である
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の情報入出力装置。
  14. 前記共振回路は、コイルとキャパシタを並列に接続して成る並列共振回路である
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の情報入出力装置。
  15. 前記入力手段としてスイッチを用いた
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の情報入出力装置。
  16. 前記入力手段として温度センサ、人感センサ、加速度センサの少なくとも1つを用いた
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の情報入出力装置。
  17. 前記入力手段として音声入力手段を用いた
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の情報入出力装置。
  18. 前記入力手段としてタッチパネルを用いた
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の情報入出力装置。
  19. 前記出力手段として液晶表示装置を用いた
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれかに記載の情報入出力装置。
  20. 前記液晶表示装置はコレステリック液晶を用いたものである
    ことを特徴とする請求項19に記載の情報入出力装置。
  21. 前記出力手段として有機ELディスプレイを用いた
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれかに記載の情報入出力装置。
  22. 前記記憶手段は、
    前記液晶表示装置に出力するための情報として、
    画像データあるいはフォントデータを格納する
    ことを特徴とする請求項19または請求項20に記載の情報入出力装置。
  23. 前記出力手段は振動モータである
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれかに記載の情報入出力装置。
  24. 前記記憶手段は、
    前記出力手段に出力するための情報として、
    前記振動モータの駆動パターンデータを格納する
    ことを特徴とする請求項23に記載の情報入出力装置。
  25. 前記出力手段は発音素子である
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項18のいずれかに記載の情報入出力装置。
  26. 前記記憶手段は、
    前記出力手段に出力するための情報として、
    前記発音素子の音声データを格納する
    ことを特徴とする請求項25に記載の情報入出力装置。
  27. 前記記憶手段は、前記制御手段の動作を規定する制御プログラムを格納する
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項26のいずれかに記載の情報入出力装置。
  28. 前記制御手段は、
    当該情報入出力装置の動作状態または前記共振回路が受信した情報に応じて、
    前記記憶手段に格納されている情報を書き換える
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項27のいずれかに記載の情報入出力装置。
  29. 前記入力手段、前記出力手段、前記共振回路、前記制御手段、および前記記憶手段を、密閉容器に収容した
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項28のいずれかに記載の情報入出力装置。
  30. 前記入力手段、前記出力手段、前記共振回路、前記制御手段、および前記記憶手段を、樹脂で封止した
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項28のいずれかに記載の情報入出力装置。
  31. 前記樹脂は熱伝導性の高い樹脂を用いた
    ことを特徴とする請求項30に記載の情報入出力装置。
  32. 請求項1ないし請求項31のいずれかに記載の情報入出力装置と、
    前記共振回路を介して前記情報入出力装置との間で情報を送受信する通信手段と、
    を備えたことを特徴とする電子機器。
  33. 前記通信手段は、
    当該電子機器の動作開始時に、前記出力手段に出力するための情報を送信し、
    前記制御手段は、
    前記共振回路を介してその情報を受信して前記記憶手段に書き込み、
    前記出力手段は、前記記憶手段に書き込まれたその情報を出力する
    ことを特徴とする請求項32に記載の電子機器。
  34. 前記通信手段は、
    前記制御手段を動作させる制御プログラムを送信し、
    前記制御手段は、
    前記共振回路を介してその制御プログラムを受信して前記記憶手段に書き込む
    ことを特徴とする請求項32または請求項33に記載の電子機器。
  35. ネットワークから情報を受信するインターフェースを備え、
    前記通信手段は、
    前記インターフェースがネットワークを介して受信した情報を送信し、
    前記制御手段は、
    前記共振回路を介してその情報を受信して前記記憶手段に書き込む
    ことを特徴とする請求項32ないし請求項34のいずれかに記載の電子機器。
  36. ネットワークから情報を受信するインターフェースを備え、
    前記インターフェースは、
    ネットワークを介して前記制御プログラムをを受信し、
    前記通信手段は、
    前記インターフェースが受信した前記制御プログラムを送信する
    ことを特徴とする請求項32ないし請求項34のいずれかに記載の電子機器。
  37. 請求項1ないし請求項36のいずれかに記載の情報入出力装置を備えた
    ことを特徴とする誘導加熱調理器。
  38. 請求項1ないし請求項36のいずれかに記載の情報入出力装置を備えた
    ことを特徴とする加熱調理器。
  39. 請求項1ないし請求項36のいずれかに記載の情報入出力装置を備えた
    ことを特徴とする冷蔵庫。
  40. 請求項1ないし請求項36のいずれかに記載の情報入出力装置を備えた
    ことを特徴とする洗濯機。
  41. 請求項1ないし請求項36のいずれかに記載の情報入出力装置を備えた
    ことを特徴とする炊飯器。
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