JP2009250564A - 電子レンジ制御装置と該装置を用いた電子レンジ - Google Patents

Abstract

【課題】操作パネル側基板のマイコンの制御ソフトを書き換えるだけで電子レンジのさまざまなモデルラインナップに対応可能とすること。
【解決手段】従来、状態の管理や、各種イベント制御を行っていたメイン制御部１１５を、本体制御用マイコン１１９から、操作用パネル制御用マイコン１０３へ機能を移し、操作用パネル制御用マイコン１０３のコントロールにより、本体制御用マイコン１１９を制御する構成とし、本体制御用マイコン１１９を、操作パネルのデザインに依存しない処理で構成されることを特徴とする電子レンジシステム構成。
【選択図】図１

Description

本発明は２マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）構成の電子レンジ制御装置、および、この装置を用いた電子レンジに関するものである。

一般的な電子レンジは、調理コース、出力レベル、調理時間設定用キー、その他つまみ等の入力装置と、ユーザに調理の設定状況や経過時間を知らせるためのＬＣＤやＬＥＤ等の表示出力装置と、インバータ、ヒータ、ファン等の各種調理を実現する出力装置とを有し、これらは皆マイコンにより制御されている。

図４は従来の１マイコン構成の電子レンジのブロック構成図、図５は従来の２マイコン構成の電子レンジのブロック構成図である。

通常、電子レンジは、図４に示されるような１マイコンで構成されるが、以下の理由により、図５に示されるような２マイコンで構成される場合がある。

１つには、マイコン資源によるものである。すなわち、近年では、家庭で本格的な調理を可能とする高機能電子レンジの登場し、その需要も年々増加している。このような電子レンジは表示情報も多く、ＬＣＤ、ＬＥＤなどの表示出力装置の制御に多くのマイコン資源を割くことになり、仕様通り全ての制御を適切に行うためには、２マイコン構成にして、機能を分担する必要が出てくる。

もう１つには、構成上の問題がある。すなわち、ドアに操作パネルを設けた電子レンジにおいては、キーやつまみといった入力装置や表示管などのユーザインタフェース装置は、マイコンが実装されているプリント基板とは、別のプリント基板に実装されドア側に実装される。

ここで、ユーザインタフェース装置は、マイコンの各端子に配線された信号線を経由して受信する制御信号により制御されるが、ユーザインタフェースの配線数が多いため、その配線の長さに制約がある。

また、電子レンジは、マイクロ波、ターンテーブル（受け皿）、モータ、ドアスイッチなどノイズが発生する箇所が存在し、これらから生じるノイズが信号線に重畳することにより、キー入力に誤動作が生じたり、表示にちらつきが生じたりする可能性がある。

操作パネルの制御部を含む、ユーザインタフェース装置を別のマイコンに配置して、ドアパネル側のプリント基板に実装し、メイン制御部を含むマイコンと、前記操作パネルの制御部を含むマイコンの間を、シリアル通信で伝送しあう構成とすることで、配線数を少なくおさえ、ノイズに影響されにくい電子レンジシステムを構築することができる。このような２マイコン構成を実現した制御方法は、例えば特許文献１に記載される。

しかしながら、上記従来の技術における構成では、特に、仕様の特徴が似通ったシリーズ開発を行う場合において、開発工数が多くかかってしまう問題がある。例えば、図６に示されるように、電子レンジ６０１においては、ドアパネル部６０３と電子レンジ本体６０５とに分け、電子レンジ本体６０５の基本的な仕様は共通とし、ドアパネル部６０３のデザインで差別化してモデル化し、シリーズ展開を計る傾向にある。

図７は、電子レンジ本体６０５と操作パネル部（７０１、７０２、７０３）との概観図である。図７（ａ）は電子レンジ本体、図７（ｂ）はモデルＡのドアパネル部７０１、図７（ｃ）はモデルＢのドアパネル部７０２、図７（ｄ）はモデルＣのドアパネル部７０３、それぞれの意匠を示すものである。

すなわち、電子レンジ本体６０５は共通であり、モデルＡ（７０１）、モデルＢ（７０２）、モデルＣ（７０３）の操作パネルを変えることで全体の意匠が異なる電子レンジのシリーズとなる。操作パネルの意匠が変更されると、メイン制御部（特に、状態管理の制御）を変更する必要が生じる。

このようなシリーズ展開を意識した電子レンジ制御用ソフトウェア開発においては、メイン制御部の変更を必要とする時、全てのマイコンに実装されるプログラムを変更する必要がある。つまり、電子レンジがシリーズ展開され、様々なデザインのドアパネル部を有するモデルの開発案件の数に比例して、そのマイコンに実装するプログラムを変更するための開発工数が増加する。

しかしながら、確保できる開発工数には限界があるため、より多くのシリーズ展開に対応するには、開発工数を抑制するための電子レンジの構成を検討する必要がある。
特開２００２−３６０４１９号公報

従来の電子レンジでは、操作パネルを変更することでラインアップをそろえているが、その場合、ソフトウェアの変更が必要になるのは、入力制御部とメイン制御部である。従来の電子レンジでは、この２つの制御部が、別々のマイコンで制御されているため、ラインアップを増やすためには、１品種ごとに操作パネル制御用マイコン、本体制御用マイコンともに、ソフト変更する必要があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、仕様通り全ての制御を適切に行い、ノイズ耐性を強化した２マイコン構成でありながら、新たに開発工数・メンテナンス工数・評価工数の増加を少なくすることを目的とした制御方式にすることである。

本発明の電子レンジ制御装置は、任意の調理設定操作を行うための入力装置と、調理状況を表示するための表示出力装置と、前記入力装置と前記表示出力装置とを制御するための操作パネル制御用マイコンとからなる操作パネル側基板と、任意の調理出力を行うための出力装置と、電源プラグから電力を供給するための電源回路と、前記出力装置を制御するための本体制御用マイコンとからなる本体側基板とからなるものである。

図７に示されるように、複数のドアパネルの仕様を有する電子レンジのシリーズ開発を行う場合、メイン制御部は、モデル毎の操作パネル用マイコンに実装されるため、操作パネルのデザインに因らず、本体制御用マイコンには変更の必要がない。

仮に、１個のマイコンによる従来構成（図４）とした場合の開発ボリュームをｎとすると、図７に示されるシリーズ開発の開発ボリュームは、３×ｎとなる。２個のマイコンに機能を分割した従来構成（図５）とした場合の、各々のマイコンの開発ボリュームを１／２×ｎとしても、図７に示されるシリーズ開発全体の開発ボリュームは３×ｎとなり、従来構成（図４）の場合とあまり変わらない。

本発明の構成とした場合、図７に示されるシリーズ開発の開発ボリュームは、２×ｎとなり、従来構成より、約０．６６倍の開発ボリュームで対応することが出来ると予想される。実際の開発ボリュームは、機能の分担の内容や、新規にシステムを構築する場合において、その効果の程は検討する必要はあるが、将来的に、類似するシリーズ開発を展開することが想定される場合においては、大きな効果が期待出来るシステム構成と言える。

また、ＥＥＰＲＯＭといった外部メモリに、調理メニューや本体制御定数データ、本体制御プログラムデータを記憶させることで、本体制御用マイコンのソフトウェア変更なく、本体側基板の制御を変更することが可能となる。これは本体制御用マイコンがマスクＲＯＭであっても定数データやプログラムデータが書き換え可能となることを意味し、開発効率、メンテナンス効率が高まるという効果が得られる。

本発明の電子レンジ制御装置は、任意の調理設定操作を行うための入力装置と、調理状況を表示するための表示出力装置と、前記入力装置と前記表示出力装置とを制御するための操作パネル制御用マイコンとからなる操作パネル側基板と、任意の調理出力を行うための出力装置と、電源プラグから電力を供給するための電源回路と、前記出力装置を制御するための本体制御用マイコンとからなる本体側基板とからなる。

前記操作パネル側基板上の前記操作パネル制御用マイコンは、前記入力装置からの入力を受け、入力制御を行うための入力制御部と、前記表示出力装置への出力制御を行うための表示出力制御部と、制御により生成された各種データを、前記本体側基板上の前記本体制御用マイコンとシリアル通信にて送受信するための操作パネル側シリアル通信制御部と、前記入力制御部、前記表示出力制御部、前記操作パネル側シリアル通信制御部の全てを制御するためのメイン制御部とを備える。

前記本体側基板上の前記本体制御用マイコンは、前記出力装置への出力制御を行うための出力制御部と、制御により生成された各種データを、前記操作パネル側基板上の前記操作パネル制御用マイコンとシリアル通信にて送受信するための本体側シリアル通信制御部と、調理メニューおよび本体制御に関する定数データを扱う調理／本体定数部と、前記出力制御部、前記本体側シリアル通信制御部、前記調理／本体定数部の全てを制御するための本体制御部とを備える。

前記操作パネル制御用マイコンの処理結果をもとに、前記本体制御用マイコンは実行される。また、操作パネルのデザインの違いにより、前記操作パネル制御用マイコンの処理が異なっていたとしても、前記本体制御用マイコンは全く同じ作用を行うものとする。そのため、前記操作パネル制御用マイコンより伝送される通信フォーマットは、前記操作パネル制御用マイコンの処理構成によらず、同一のフォーマットであるものとする。

かかる構成によれば、操作パネルのデザインの変更に伴い、必要となるプログラムの変更は全て、前記操作パネル制御用マイコンに閉じることが出来る。一方、前記本体制御用マイコンのプログラムは、ドアパネルのデザイン変更にも影響を受けない構成とすることが出来る。

また、前記本体側基板は、更に外部メモリを備え、前記本体制御用マイコンは、更に外部メモリ通信部を備え、前記外部メモリ通信部は、前記本体制御用マイコンが有する前記調理／本体定数部の定数データを任意の定数データで書き換え、前記外部メモリは、前記任意の定数データを保持することを特徴とする、２マイコン構成の電子レンジ制御方法としてもよい。

かかる構成によれば、前記本体制御用マイコンに記憶される調理データを、改良のため変更する必要が発生した場合、前記本体制御用マイコンのマスクを再度起すことなく流用し、外部メモリに保存されている調理データを変更するだけでよいため、前記本体制御用マイコンを、更に開発工数をかけることなく、メンテナンスすることが可能となる。

また、前記外部メモリ通信部は、前記本体制御用マイコンが有する本体制御部の制御プログラムを任意の制御プログラムで書き換え、前記外部メモリは、前記任意の制御プログラムを保持することを特徴とする、２マイコン構成の電子レンジ制御方法としてもよい。

かかる構成によれば、前記本体制御用マイコンに記憶されるプログラムを、改良のため変更する必要が発生した場合、前記本体制御用マイコンのマスクを再度起すことなく流用し、外部メモリに保存されているプログラムを変更するだけでよいため、前記本体制御用マイコンを、更に開発工数をかけることなく、メンテナンスすることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る２マイコン構成の電子レンジ制御方式を、図面を参照して、詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す電子レンジ制御方式の概略構成図である。図１を用いて、本発明の実施の形態に係る２マイコン構成の電子レンジ制御方式を実施する電子レンジ、特に操作パネル制御用マイコン１０３と本体制御用マイコン１１９の制御分担について説明する。

この２マイコン構成の制御方式を実施する電子レンジは、操作パネル側基板１０１と、本体側基板１１７とを備える。また、この操作パネル側基板１０１は、入力装置１０５と、表示出力装置１０９と、操作パネル制御用マイコン１０３とを備える。また、この本体側基板１１７は、出力装置１２３と、電源回路１３１と、本体制御用マイコン１１９とを備える。

操作パネル制御用マイコン１０３は入力装置１０５と表示出力装置１０９とを制御する。また、操作パネル制御用マイコン１０３は、本体制御用マイコン１１９とシリアル通信にてデータの送受信を行い、そのデータをもとに本体制御用マイコン１１９は出力装置１２３を制御し、操作パネル制御用マイコン１０３とシリアル通信にて、データの送受信を行う。

なお、本実施の形態においては、例えば電子レンジであれば、ユーザの調理開始キー操作やその他のキー操作に応じて操作パネル制御用マイコン１０３がそれに対応した状態遷移をメイン制御部１１５で行う一方、表示出力装置１０９は調理状況を適宜表示し、操作パネル側シリアル通信制御部１１３より本体制御用マイコン１１９とシリアル通信にて状態遷移に対応した本体制御のためのシリアル通信送受信データ１３３を送受信するようにしてもよい。

そのシリアル通信送受信データ１３３を受けた本体制御用マイコン１１９は、調理メニューや本体制御定数データに沿って、インバータやヒータ、ファンに対して出力制御を行うようにしてもよい。このような制御およびそれに必要な他の機能要素に関しては本実施の形態ではその説明および図示を略す。

操作パネル制御用マイコン１０３は、上記制御処理において、入力制御部１０７と、表示出力制御部１１１と、操作パネル側シリアル通信制御部１１３と、メイン制御部１１５とを備える。

本体制御用マイコン１１９は、上記制御処理において、出力制御部１２５と、調理／本体定数部１２７と、本体側シリアル通信制御部１２１と、本体制御部１２９とを備える。

入力制御部１０７は、例えばキーやつまみ等の入力装置１０５より入力されたキーデータをメイン制御部１１５に渡す。メイン制御部１１５では入力制御部１０７を介して受けたキーデータに対応した状態遷移を行い、調理状況は表示出力処理部１１１を介してＬＣＤやＬＥＤ等の表示出力装置１０９に適宜表示出力される。

また、状態遷移に対応した本体制御を行うため、操作パネル側シリアル通信制御部１１３を介して本体制御用マイコン１１９の本体側シリアル通信制御部１２１とシリアル通信送受信データ１３３を送受信する。本体側シリアル通信制御部１２１を介して送受信されたシリアル通信送受信データ１３３は本体制御部１２９に渡される。

本体制御部１２９はメイン制御部１１５で遷移した状態に対応し、調理／本体定数部１２７の調理メニューや本体制御定数データに沿って、出力制御部１２５を介して、インバータやヒータ、ファン等の出力装置１２３に調理出力する。

従来の制御方式においても、上記２マイコン構成の制御方式はあったが、本発明との大きな違いはメイン制御部の担当マイコンである。図５に示すように、従来は本体制御用マイコン１１９がメイン制御部１１５を担当していたが、本発明では、図１に示すように操作パネル制御用マイコン１０３がメイン制御部１１５を担当する構成になっている。

この本発明の制御方式により、従来は、操作パネル用制御マイコン１０３と本体制御用マイコン１１９の両マイコンに必要であったソフトウェア変更が、操作パネル制御用マイコン１０３のソフトウェア変更のみでよくなった。

従来の構成は、本体構成の仕様を満たすために、操作パネル制御用マイコンを新たに実装し、本体制御用マイコンから制御を行う構成とした。つまり、システム制御のマスター側は本体制御用マイコンで、スレーブ側は操作パネル制御用マイコンという役割となる。

しかしながら、操作仕様、表示仕様がドアパネルの仕様で大きく異なる場合、システムの状態の遷移方式や、各種調理情報の設定手段など、メイン制御部で行う各種イベント処理を修正する必要が生まれる。

従って、従来の構成では、ただひとつのマイコンで制御されるシステムにおいて、制御マイコンのソフトウェアの変更を行う必要がある場合はもちろんのこと、操作パネル制御用マイコンを別に構成したとしても、ソフトウェアは、操作パネル制御用マイコンと、本体制御用マイコンの両方を変更する必要が生まれる。

実施の形態１の構成による場合、操作パネル制御用マイコンにメイン制御部を移しているため、本体制御用マイコンの変更の必要がなくなる。つまり、システム制御のマスター側は操作パネル制御用マイコンとし、スレーブ側は本体制御用マイコンという役割とする。

マスター側の役割をする、操作パネル制御用マイコンは、操作パネルのデザインに応じたプログラム構成で構築される。ここで、操作パネル制御用マイコンから送られる、通信情報を、システムの状態や、調理の出力レベル、調理時間、設定重量、仕上がり調整状態などといった個別のデータエリアに集約する。

操作方法は異なるが、最終的にセットされる制御情報を統一しておくことにより、如何なる操作パネル制御用マイコンの構成であったとしても、本体制御用マイコンは、通信データの内容を受けて、捜査パネル制御用マイコンの構成によらず、一様に制御が行われる。このため、本体制御用マイコンのプログラム開発は、ラインアップの構成、開発ボリュームに依存せず、ただひとつのマイコンに対応すればよい。

なお、本実施の形態は２マイコン構成の電子レンジ制御方法について述べているが、本方式を使用した電子レンジは、その制御部分のほとんどを本実施の形態によるものであり、また本実施の形態で得られた効果と同等の効果を得ることができることはいうまでも無い。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態を示す電子レンジ制御方式の概略構成図である。上記図１を使い説明した２マイコン構成の電子レンジにおいて、図２を用いて本体側基板１１７上にＥＥＰＲＯＭ２０１を実装した制御方式を説明する。

本制御方式は、本体側基板１１７上に、調理／本体定数データを保持したＥＥＰＲＯＭ２０１と本体制御用マイコンにＥＥＰＲＯＭ通信制御部２０３を有する点が実施の形態１と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同じ構成については図１と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

調理メニューや本体制御定数データなどは、一般的に「定数」と呼ばれる数値データで扱われる。電子レンジの開発モデルによっては、この「定数」を変更するだけで済む開発ケースもある。しかし、「定数」は通常、マイコン制御用プログラムと併せて扱われるため、マスクＲＯＭにおいては再度マスクＲＯＭを作り直す必要があった。また、再度ソフトウェアを作り直すことで、「定数」のみの変更で済むはずだった変更により、ソフトウェア全体を再度評価する必要が出てくる。

そこで、図２に示す方式で制御を行えば、ＥＥＰＲＯＭ２０１に記憶させた「定数」を読み替えるだけで、本体制御用マイコン１２９のソフトウェアを変更することなく、「定数」変更が行える。これにより、定数データの変更が容易になり、マスクＲＯＭ発注後の「定数」変更にも対応可能となるため、過去のソフトウェア資産を流用した品種展開も容易に行える。

なお、本実施の形態は２マイコン構成の電子レンジ制御方法について述べているが、本方式を使用した電子レンジは、その制御部分のほとんどを本実施の形態によるものであり、また本実施の形態で得られた効果と同等の効果を得ることができることはいうまでも無い。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態を示す電子レンジ制御方式の概略構成図である。図３を用いて、２マイコン構成の電子レンジにおいて、本体側基板１１７上にＥＥＰＲＯＭ２０１を実装した制御方式について説明する。

本制御方式は、本体側基板１１７上に、本体制御プログラムデータを保持したＥＥＰＲＯＭ３０１と本体制御用マイコンにＥＥＰＲＯＭ通信制御部２０３を有する点が実施の形態１と異なる。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同じ構成については図１と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

従来、マスクＲＯＭにおいては、本体制御部１２９のプログラムを変更する場合、再度
マスクＲＯＭを作り直す必要があった。そこで、図３に示す方式で制御を行えば、ＥＥＰＲＯＭ３０１に記憶させた本体制御プログラムを読み替えるだけで、本体制御用マイコン１１９のソフトウェアを変更することなく、本体制御プログラム変更が行える。これにより、マスクＲＯＭ発注後の本体制御プログラム変更が容易になるため、メンテナンスも容易に行える。

なお、本実施の形態は２マイコン構成の電子レンジ制御方法について述べているが、本方式を使用した電子レンジは、その制御部分のほとんどを本実施の形態によるものであり、また本実施の形態で得られた効果と同等の効果を得ることができることはいうまでも無い。

本発明は、２マイコン構成の電子レンジ制御装置に係るもので、電子レンジに適用することができる。

本発明の実施の形態１における電子レンジ制御装置のブロック構成図 本発明の実施の形態２における電子レンジ制御装置のブロック構成図 本発明の実施の形態３における電子レンジ制御装置のブロック構成図 従来の１マイコン構成の電子レンジのブロック構成図 従来の２マイコン構成の電子レンジのブロック構成図 本体と操作パネル部との組み合わせで構成される電子レンジの概観図 本体と各種操作パネル部との概観図

符号の説明

１０１ 操作パネル側基板
１０３ 操作パネル制御用マイコン
１０５ 入力装置
１０７ 入力制御部
１０９ 表示出力装置
１１１ 表示出力制御部
１１３ 操作パネル側シリアル通信制御部
１１５ メイン制御部
１１７ 本体側基板
１１９ 本体制御用マイコン
１２１ 本体側シリアル通信制御部
１２３ 出力装置
１２５ 出力制御部
１２７ 調理／本体定数部
１２９ 本体制御部
１３１ 電源回路
１３３ シリアル通信送受信データ
２０１ ＥＥＰＲＯＭ（調理／本体定数データ）
２０３ ＥＥＰＲＯＭ通信制御部
３０１ ＥＥＰＲＯＭ（本体制御プログラムデータ）
４０１ 操作パネル制御部
６０１ 電子レンジの概観図
６０３ 電子レンジ操作パネルの概観図
６０５ 電子レンジ本体の概観図
７０１ 電子レンジ操作パネル モデルＡ概観図
７０３ 電子レンジ操作パネル モデルＢ概観図
７０５ 電子レンジ操作パネル モデルＣ概観図

Claims (5)

1. 任意の調理設定操作を行うための入力装置と、調理状況を表示するための表示出力装置と、前記入力装置と前記表示出力装置とを制御するための操作パネル制御用マイコンとからなる操作パネル側基板と、任意の調理出力を行うための出力装置と、電源プラグから電力を供給するための電源回路と、前記出力装置を制御するための本体制御用マイコンとからなる本体側基板とを具備し、前記操作パネル側基板上の前記操作パネル制御用マイコンは、前記入力装置からの入力を受け、入力制御を行うための入力制御部と、前記表示出力装置への出力制御を行うための表示出力制御部と、制御により生成された各種データを、前記本体側基板上の前記本体制御用マイコンとシリアル通信にて送受信するための操作パネル側シリアル通信制御部と、前記入力制御部、前記表示出力制御部、前記操作パネル側シリアル通信制御部の全てを制御するためのメイン制御部とを有し、前記本体側基板上の前記本体制御用マイコンは、前記出力装置への出力制御を行うための出力制御部と、制御により生成された各種データを、前記操作パネル側基板上の前記操作パネル制御用マイコンとシリアル通信にて送受信するための本体側シリアル通信制御部と、調理メニューおよび本体制御に関する定数データを扱う調理／本体定数部と、前記出力制御部、前記本体側シリアル通信制御部、前記調理／本体定数部の全てを制御するための本体制御部とを有することを特徴とする電子レンジ制御装置。
2. 前記本体側基板は、更に外部メモリを備え、前記本体制御用マイコンは、更に外部メモリ通信部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ制御装置。
3. 前記外部メモリ通信部は、前記本体制御用マイコンが有する前記調理／本体定数部の定数データを任意の定数データで書き換え、前記外部メモリは、前記任意の定数データを保持することを特徴とする請求項２に記載の電子レンジ制御装置。
4. 前記外部メモリ通信部は、前記本体制御用マイコンが有する本体制御部の制御プログラムを任意の制御プログラムで書き換え、前記外部メモリは、前記任意の制御プログラムを保持することを特徴とする請求項２に記載の電子レンジ制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の電子レンジ制御装置を用いた電子レンジ。