JP2013029225A - 熱機器および該熱機器の操作判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ操作が使用者による正常の操作か否かを確実に判定するとともに、使用者による正常な操作ではない場合の安全性を向上できる熱機器およびその操作受付判定方法を提供する。
【解決手段】制御手段５１は、加熱手段へ電力供給を開始する第１のスイッチ１２１の操作に基づき制御手段５１に入力される入力信号６６ａを所定の時間間隔で検出するとともに、入力信号５５ａは、第１のスイッチ１２１が未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、第１のスイッチ１２１になされる操作の有無を判定する第１のスイッチ操作判定手段は、第１の信号レベルの入力信号を少なくとも第１の回数連続して検出してから第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、第１のスイッチ１２１に加熱手段へ電力供給を開始する操作がなされたと判定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、オーブンレンジ、炊飯器、電磁調理器、食器乾燥機、食器洗い乾燥機、電気ポット及び加湿器などの加熱手段を有する熱機器及び該熱機器の操作受付判定方法に関するものである。

従来の熱機器は、加熱手段としてヒーターが配設され、入力手段であるスイッチの操作に基づいてヒーターに電力を投入し、予め設定された加熱制御を実行する。
例えば、炊飯器では、待機状態で炊飯スイッチが操作されると、ヒーターを動作させることにより米を炊き上げ、保温状態で炊飯スイッチが操作されると、ヒーターを動作させることにより保温状態のご飯を昇温させる。
また、オーブンレンジでは、各種の加熱モードをモード選択スイッチで選択し、加熱時間等の加熱条件を時間スイッチなどで設定し、スタートスイッチが操作されると、マグネトロンやヒーターに電力を投入することにより加熱室内の食品を加熱する。
また、食器乾燥機では、乾燥スイッチが操作されると、ヒーターと送風ファンを動作させることにより、温風を循環させる。
なお、いずれの機器も動作を停止させる切スイッチやとりけしスイッチを備えており、このスイッチを操作することで、ヒーター等の加熱動作を停止する。

一方、これらの熱機器において、前記各スイッチは、例えばタクトスイッチと樹脂製のスペーサー、スイッチトップとの組み合わせで構成された機械的スイッチが用いられていたが、近年では、使用者の利便性やデザイン性を向上するために、タッチ式スイッチを搭載したものが提供されている。このタッチ式スイッチは、操作部表面の状態の変化である使用者が指を操作部表面に触れたか否か（スイッチ操作の有無）を、静電容量を検出することにより行うものである。さらに、タッチ式スイッチである複数の検出部を有し、この検出部での検出可否を希望に応じて設定できるうえ、必要時のみ表出させるように設定できる。

本発明は、このような熱機器のスイッチの入力処理に関するもので、その先行技術文献情報としては次のものがある。

特開２００７−７５４８１号公報 特開２００９−５６２２１号公報

しかしながら、このタッチ式スイッチは、操作部表面の状態の変化を検出することにより操作の有無を検出するものであるため、操作受付状態（未操作状態）で操作部に異物が付着した場合にも使用者が操作したものと判断してしまうという問題がある。そして、その操作部が、加熱手段に電力を投入するものである場合には、無駄に電力を消費するばかりではなく、空焚き状態になる可能性があるといった課題があった。

また、このような問題は、タッチ式スイッチに限らず、機械式スイッチにおいて、ボタン等の戻り不良が生じた場合等にも同様に生じ得る。特に、熱機器においては、加熱に伴って、操作部周辺の温度も上昇するものがあるため、スペーサーやスイッチトップの熱収縮や熱変形が生じ、タクトスイッチを押した状態のまま戻らなくなってしまったり、あるいは操作部表面のステンレスなどの飾り板にスイッチトップがひっかかり操作できなくなったりしてしまうという課題があった。

さらに、食器乾燥機においては、乾燥する食器やまな板に付着した水分によって、乾燥風が湿気を帯び、操作部の基板周辺の湿度が高くなり、絶縁不良が発生したり、マイグレーションなどの短絡故障が生じて、スイッチのオン、オフ操作ができなくなるといった課題もあった。

本願発明はかかる課題を解決するものであり、熱機器のマイコン等の制御手段がスイッチからの入力信号を検出した場合、使用者がスイッチを正しく操作したことによる入力信号か、誤操作、ノイズ、故障などによる異常な入力信号かを確実に判定するとともに、使用者による正常な操作ではない場合の安全性を向上できる熱機器およびその操作受付判定方法を提供することを目的とするものである。

本発明の熱機器は、スイッチを有する入力手段と、被加熱物を加熱する加熱手段と、加熱手段へ供給する電力をスイッチの操作に基づき制御する制御手段と、を備えた熱機器において、入力手段は加熱手段へ電力供給を開始する第１のスイッチを含み、この第１のスイッチになされる操作の有無を判定する第１のスイッチ操作判定手段を備え、制御手段は、第１のスイッチの操作に基づき制御手段に入力される入力信号を所定の時間間隔で検出するとともに、入力信号は、第１のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、第１のスイッチ操作判定手段は、第１の信号レベルの入力信号を少なくとも第１の回数連続して検出してから第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、第１のスイッチに加熱手段へ電力供給を開始する操作がなされたと判定するものである。

また、本発明の熱機器の操作受付判定方法は、スイッチを有する入力手段と、被加熱物を加熱する加熱手段と、加熱手段へ供給する電力を前記スイッチの操作に基づき制御する制御手段と、入力手段は加熱手段へ電力供給を開始する第１のスイッチを含み、この第１のスイッチになされる操作の有無を判定する第１のスイッチ操作判定手段を備えた熱機器の操作受付判定方法において、制御手段は、第１のスイッチの操作に基づき制御手段に入力される入力信号を所定の時間間隔で検出するとともに、入力信号は、第１のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、第１のスイッチ操作判定手段は、第１の信号レベルの入力信号を少なくとも第１の回数連続して検出してから第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、第１のスイッチに加熱手段へ電力供給を開始する操作がなされたと判定するものである。

本発明によれば、熱機器の加熱動作を開始するスイッチの入力判定において、スイッチが未操作の状態の入力信号が所定回数以上連続して検出された後、スイッチが操作中の状態の入力信号が所定回数以上検出されたときに、スイッチに加熱動作開始の操作がなされたものと判定するので、熱機器が誤動作することがなく、安全性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る熱機器の斜視図及び側面視の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱機器の操作部及び表示手段の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る熱機器の操作部の一部を示す側面断面図である。 本発明の実施の形態１に係る熱機器の操作部におけるスイッチの動作を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る熱機器のブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る熱機器の操作部における加熱スタートスイッチ操作時、及び、加熱とりけしスイッチ操作時のタイムチャートである。 本発明の実施の形態２に係る熱機器のブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る熱機器の操作部における加熱スタートスイッチ操作時のタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱機器を示す斜視図である。熱機器としては、オーブンレンジを例に挙げて説明を行う。
図１に示すように、本実施の形態における熱機器は、本体１の内部に加熱室２を備え、本体１の前側には窓３を有するドア４が設けられている。このドア４は、下部を本体１に軸支されており、上部に設けられたハンドル７により開閉可能に構成されている。
そして、熱機器を正面から見てドア４の右側に位置する略長方形状の領域は、操作者が調理に関する設定や条件の入力を行うためのスイッチを有する操作部８（入力手段）が形成されている。また、この操作部８には、操作入力の状態と調理状況を表示する表示手段９が設けられている。

次に、加熱室２内部には、調理物５（被加熱物）を載置するセラミックによって構成された調理プレート６が着脱自在に設置され、加熱室２側面に設けられたガイドレール（図示せず）に支持されるように構成されている。
加熱室２の上面外側には、発熱体であるニクロム線をマイカで挟んで構成したフラットヒーター１８（加熱手段）が配置されている。フラットヒーター１８は、断熱材１９と、これらを覆う板金２０によって上部を覆われており、加熱室２内部を加熱するように構成されている。

次に、加熱室２の下部には、本体１内に設置されたマグネトロン（加熱手段、図示せず）の発生する周波数約２４５０ＭＨｚのマイクロ波を、加熱室２に伝播するアンテナ２１が備えられている。
このアンテナ２１は、加熱室２とセラミックプレート２３で隔てられた下部加熱室２４内に、回転可能に軸支され、モーター２５によって回転しながら、導波管２６を介して伝播されるマイクロ波を加熱室２に伝播するものである。
また、下部加熱室２４内部には、アンテナ２１を取り囲むように配置されたシーズヒーター２２（加熱手段）が配置されており、セラミックプレート２３を通して加熱室２を下側から加熱するように構成されている。

次に、ドア４には、加熱室２内部に伝播したマイクロ波が、ドア４と加熱室２の合わせ目から漏洩することを防止するための金属製の袋小路構造を有するチョーク２８と、マイクロ波の漏洩を遮断しつつ、前面に設けられた窓３を通して加熱室２内部を外側から見通せるようにするための直径１ｍｍ程度の複数の開口を有する金属製の開口パネル２９を内部に備えている。
加熱室２の背面外側には、背面加熱室３０が形成され、背面加熱室３０内には赤外線を発生する背面ガラス管ヒーター３１（加熱手段）と、これを取り囲む反射部３２が設けられている。

このように、上記の各種加熱手段により被加熱物である調理物５が加熱される。

次に、加熱室２と背面加熱室３０を仕切る壁面の背面ガラス管ヒーター３１の前側には、反射部３２の開口と同等もしくは、それよりも広い領域に赤外線入射部となる直径約４ｍｍの複数の連通孔でなる背面開口部３３が設けられている。
この背面開口部３３は、背面ガラス管ヒーター３１の発生する赤外線を加熱室２内に透過させるが、加熱室２内部に伝播されたマイクロ波を背面加熱室３０内に伝播することを防止する機能を持つ。

また、反射部３２は、背面加熱室３０内の下部位置に設けられたターボファン３４を収容する循環室３５に連通している。この循環室３５の後方には、ターボファン３４を駆動するファンモーター３６が設けられている。
加熱室２と背面加熱室３０を仕切る壁面におけるターボファン３４前側には、直径約４ｍｍの複数の吸気口３７が設けられている。

ターボファン３４は、ファンモーター３６により回転されることにより、加熱室２内の空気を、吸気口３７を介して循環室３５内に吸気し、反射部３２の背面ガラス管ヒーター３１に送る機能を持つ。
そして、反射部３２内で背面ガラス管ヒーター３１によって加熱された空気は、背面開口部３３を介して加熱室２内部に送出される。
このように、ターボファン３４を駆動させると、加熱室２内部に熱風の対流を発生させることが可能となり、加熱室２内の温度の立ち上りを早くすることができる。

また、セラミックからなる調理プレート６を加熱室２側面のガイドレール（図示せず）に支持させて、吸気口３７に差し掛かる高さに設置すると、調理プレート６の上の空間内で循環する空気と調理プレート６の上下の空間に跨って循環する空気とに分かれるため、循環ループの小さい上の空間の温度が高くなる。
このため、調理プレート６上での加熱時間を短縮することが可能となる。

また、マグネトロン（図示せず）の発生するマイクロ波によるレンジ調理と、加熱室２上部のフラットヒーター１８による加熱のみ、もしくは、フラットヒーター１８に加えて背面ガラス管ヒーター３１による加熱を加えて上側から加熱を行うグリル調理と、グリル調理で用いる加熱源にシーズヒーター２２による加熱を組み合わせて、庫内全体を均一に加熱するオーブン調理を行うことができる。

また、セラミックプレート２３はマイクロ波を透過するため、セラミックプレート２３上に調理物５を載置させた状態でマイクロ波加熱とヒーター加熱を組み合わせて調理することができる。
つまり、マイクロ波加熱とヒーター加熱を同時、あるいは交互に行うことにより、ヒーター加熱のみでは均一な加熱調理が困難であった、厚みのある食材や、水分の多い食材も早く調理することができる。

次に、図２は、実施の形態１における熱機器の操作部及び表示手段の説明図である。操作部８は、略長方形状であり、第１の操作入力領域１０１と第２の操作入力領域１１０と第３の操作入力領域１２３と表示手段９を有する。
図２において、表示手段９は液晶からなる略長方形状の表示画面であり、固定の文字と記号により、操作部８への操作入力の状態と調理状況を表示する。また、表示手段９内は、表示の上側略半分に、加熱動作モードを示す表示が配置され、下側略半分には、マイクロ波加熱時の加熱時間を表示するレンジ加熱時間表示エリア９ａと、ヒーター加熱時の加熱時間を表示するヒーター加熱時間表示エリア９ｂが設けられており、ふたつのエリア間は、仕切り線９ｃにて仕切られている。

表示手段９の下側の領域には、加熱手段を選択する第１の操作入力領域１０１が設けられている。この第１の操作入力領域は、レンジスイッチ１０２と、レンジグリルスイッチ１０３と、グリルスイッチ１０４と、オーブンスイッチ１０５と、前記各スイッチの上側に配置された発光部１０６、発光部１０７、発光部１０８、発光部１０９が配置されている。

第１の操作入力領域１０１の各スイッチは加熱手段の選択を行うものであり、レンジスイッチ１０２はマグネトロンによるマイクロ波加熱を用いたレンジ調理の選択、レンジグリルスイッチ１０３はマイクロ波加熱の後にフラットヒーター１８および背面ガラス管ヒーター３１の加熱を連続して行うレンジグリル調理の選択、グリルスイッチ１０４はグリル調理の選択、オーブンスイッチ１０５はフラットヒーター１８とシーズヒーター２２の加熱によるオーブン調理の選択を行う。

これらの加熱手段の選択を行う各スイッチは、左から、レンジスイッチ１０２、レンジグリルスイッチ１０３、グリルスイッチ１０４、オーブンスイッチ１０５の順番で横一列となるように配列されており、レンジスイッチ１０２は、レンジ加熱時間表示エリア９ａの近傍に、グリルスイッチ１０４、オーブンスイッチ１０５は、ヒーター加熱時間表示エリア９ｂの近傍に、マイクロ波加熱とヒーター加熱の双方を行うレンジグリルスイッチ１０３は、双方の間に各々関連付けて配置されている。
また、これらの発光部１０６、発光部１０７、発光部１０８、発光部１０９も、横方向に一列に配置されており、ドアを開閉した際の初期状態で点灯し、スイッチが選択された場合にそのスイッチに対応した発光部のみが点灯し、他の発光部が消灯するように構成されている。

尚、発光部１０６はレンジスイッチ１０２の上方に位置し、発光部１０７はレンジグリルスイッチ１０３の上方に位置し、発光部１０８はグリルスイッチ１０４の上方に位置し、発光部１０９はオーブンスイッチ１０５の上方に位置し、それぞれのスイッチに対応した位置関係となるように配置されている。
このように、第１の操作入力領域は上記の各スイッチ群の配列により、略長方形状に形成されている。

次に、第１の操作入力領域１０１の下側の離間した位置には、第２の操作入力領域１１０が設けられている。
この第２の操作入力領域１１０は、各加熱手段が選択された際に、調理の仕上がりに関わる加熱の強さを調節する２つの仕上がり調節スイッチ１１１、１１２と、加熱時間を設定する３つの加熱時間設定スイッチ１１５，１１６，１１７と、加熱手段に電力供給を開始することにより調理を開始するスタートスイッチ１２１（第１のスイッチ）から構成されている。また、これらスイッチに対応して設けられる発光部１１３、発光部１１４、発光部１１８、発光部１１９、発光部１２０、発光部１２２が設けられている。
尚、第２の操作入力領域１１０は、これらのスイッチの配置により、略円形状に形成されている。

次に、第２の操作入力領域１１０の各スイッチを説明すると、まず、仕上がり調節スイッチは、調理物５の調理の仕上がり具合を上げるプラススイッチ１１１と、仕上がり具合を下げるマイナススイッチ１１２からなる。仕上がり具合とは、仕上がり状態の調理物５の温度や焼目の具合や量などのことである。
また、これらの仕上がり調節スイッチの形状は、中心から所定の半径の領域が切り欠かれた開角が略９０度の扇形状である。

次に、加熱時間設定スイッチは、加熱時間を任意に設定する際に用いるものであり、５分スイッチ１１５と、１分単位で時間設定を行う１分スイッチ１１６と、１０秒単位で時間設定を行う１０秒スイッチ１１７からなる。また、これらの加熱時間設定スイッチの形状は、中心から所定の半径の領域が切り欠かれた開角が略６０度の扇形状である。
尚、仕上がり調節スイッチと加熱時間設定スイッチをなす扇形状のスイッチは、全て同じ半径で構成されており、また、切り欠かれた部分の領域の半径も同じである。

次に、スタートスイッチ１２１は、第１の操作入力領域又は仕上がり調節スイッチ又は加熱時間設定スイッチにより各種設定を行った後、加熱調理を開始するためのスイッチである。このスタートスイッチ１２１は、円形状に構成されており、この円の半径は仕上がり調節スイッチや加熱時間設定スイッチの切り欠かれた部分の領域の半径よりも小さい。
また、スタートスイッチ１２１には、スイッチ入力が可能な場合に点滅する発光部１２２が設けられている。

以上のように構成された第２の操作入力領域１１０を構成するスイッチは、次のように配置される。
まず、プラススイッチ１１１とマイナススイッチ１１２と５分スイッチ１１５と１分スイッチ１１６と１０秒スイッチ１１７は、各スイッチの直線部分を隣り合わせて配置される。つまり、プラススイッチ１１１とマイナススイッチ１１２は開角が略９０度であり、５分スイッチ１１５と１分スイッチ１１６と１０秒スイッチ１１７は開角が略６０であり、各スイッチをなす扇形状は全て同じ半径であり、また、それぞれ切り欠かかれた部分の領域の半径も同じであることから、これらのスイッチの配列によりリング形状が形成される。

そして、このリング形状の中心となる位置に、スタートスイッチ１２１が配置され、第２の操作入力領域１１０は、これらのスイッチの配置により、円形状（円盤状）に形成される。
尚、マイナススイッチ１１２とプラススイッチ１１１は、第２の操作入力領域の上半分に配置され、左側にマイナススイッチ１１２、右側にプラススイッチ１１１が位置する。

また、５分スイッチ１１５、１分スイッチ１１６、１０秒スイッチ１１７は、第２の操作入力領域の下半分に配置され、左側に５分スイッチ１１５、中心に１分スイッチ１１６、右側に１０秒スイッチ１１７が位置する。
また、仕上がり調節スイッチ及び加熱時間設定スイッチのそれぞれのスイッチの外周部には、スイッチ入力が可能な場合に点灯する発光部１１３、発光部１１４、発光部１１８、発光部１１９、発光部１２０が配置されている。

次に、第２の操作入力領域１１０の左下側の離間した位置には、第３の操作入力領域１２３が形成されており、領域内部に第１の操作入力領域１１０及び第２の操作入力領域１１０で行った操作入力を解除する円形状のとりけしスイッチ１２４（第２のスイッチ）が配置されている。
この第３の操作入力領域１２３は、略長方形状である操作部８の下辺８ａと、この下辺に略垂直に交わる左辺８ｂと、円形状である第２の操作入力領域１１０に囲まれている。

ここで、操作部８における第２の操作入力領域１１０の占める割合が大きくなり、第２の操作入力領域１１０が操作部８の下辺８ａと左辺８ｂに近づいても、第２の操作入力領域１１０は円形状であるので、第２の操作入力領域１１０と下辺８ａと左辺８ｂに囲まれた部分には隙間が形成される。
従って、操作部８における第２の操作入力領域１１０の占める割合が大きくなっても、とりけしスイッチ１２４を設けるスペースを確保することができる。

図３は、操作部８を構成する上記の各操作入力領域に設けられた操作スイッチの一部を示す側面断面図である。図中の上部は、加熱手段の選択を行うレンジスイッチなど、図中の下部は、加熱時間設定スイッチを表している。
操作スイッチは、表面に押圧力により撓む特性を有する樹脂シート１２５を備える。樹脂シート１２５の裏側には、操作基板１２６が設けられ、樹脂シート１２５を支持するスペーサー１２７と、スペーサー１２７によって移動可能に支持されたスイッチトップ１２８と、操作基板１２６上に配置され、樹脂シート１２５の上から押下されたスイッチトップ１２８の移動によって、スイッチの入力を検知するスイッチ１２９が設けられている。なお、操作部のデザイン性を高めるために、樹脂シートの代わりにステンレスなどの金属製の飾り板を操作部の表面に配置し、スイッチ部に穴を開け、スイッチトップ１２８を配置してもよい。

また、操作基板１２６上には、上記の各発光部となるＬＥＤ１３０が配置されており、スイッチ入力に対応して発生した光を、導光部材１３１を介して樹脂シート１２５の透明部１３２より拡散させることで広い面積を均一に発光させることにより、視認性を高めている。

操作部８は、以上のように構成されており、操作者が操作を行う際の手順として、まず加熱手段を選択し、仕上がり調節スイッチや加熱時間設定スイッチにより加熱条件を設定した後、スタートスイッチ１２１を押すことで加熱調理を開始するようになっている。

また、とりけしスイッチ１２４は第１の操作入力領域１０１、および第２の操作入力領域１１０から離れた位置に独立して配置されており、設定途中の加熱条件のとりけしや、動作中の加熱を停止するスイッチとなっている。

図５は、本発明の実施の形態１のブロック図である。図５において、マイコン５１（制御手段）は、その内部にメモリ（図示せず）を備え、操作部８に設けられたスイッチ１２１、１２４の入力操作に基づいて、加熱手段へ供給する電力を制御する。つまり、スイッチ１２１、１２４の入力操作に基づくキー入力信号５５と、熱機器の各部に設けられたサーミスタなどからなる状態検出手段５２の検出信号５２ａに基づき、制御手段５１のメモリに記憶された加熱制御プログラムを実行して加熱制御手段５３に制御信号を送り、その制御信号にしたがって、加熱制御手段５３が下ヒーター２２などの加熱手段への電力供給の制御を行なう。なお、制御手段５１が直接、加熱手段への電力供給の制御を行ってもよい。また、マイコン５１は、操作部８に設けられたスイッチの入力操作に基づいて、表示手段９に入力内容に応じた表示を行なう。近年では、制御手段５１は、マイコン内部に不揮発性のメモリを備えたフラッシュマイコンを採用し、各種設定条件やエラー履歴などを記憶できるものもある。

マイコン５１は、スイッチ毎に、その操作に基づき入力されるキー入力信号５５を用いて、スイッチの入力操作の有無の検出を行なっている。図４に示すように、スイッチの両端子間には、マイコン５１を駆動するための直流電圧と等しい電圧（一般的に５Ｖ）が常時印加されている。
スイッチが操作されていない状態（押圧されていない状態）では、キー入力信号５５は、Ｌｏ入力（０Ｖ）となっている。一方、スイッチの押圧操作があると、スイッチがその両端子間を短絡し、キー入力信号５５はＬｏ入力からＨｉ入力（５Ｖ）に変化することで、スイッチの操作の有無を検出している。
このように、入力信号であるキー入力信号５５は、スイッチが未操作の状態であるＬｏ入力（第１の信号レベル）と操作中の状態であるＨｉ入力（第２の信号レベル）とを有する。なお、本実施の形態１では、キー入力信号５５は、スイッチ毎にマイコン５１のポートが割り当てられており、各ポートの入力電圧の変化に基づき、どのスイッチが操作されたのかを検出している。なお、スタートスイッチ、とりけしスイッチ以外のスイッチ（例えば時間スイッチなど）のキー入力信号については、図示及び記載を省略する。

図６（ａ）は、スタートスイッチ１２１（第１のスイッチ）の押圧操作が行われた時のマイコン５１のキー入力信号５５ａの遷移を表すタイムチャートを示し、図６（ｂ）は、とりけしスイッチ１２４（第２のスイッチ）の押圧操作が行われた時のマイコン５１のキー入力信号５５ｂの遷移を表すタイムチャートを示す。

マイコン５１は、内部に設けられたタイマー（図示せず）を用いて予め決められた時間間隔（例えば１２ｍｓｅｃ）で各キー入力信号の検出を行なう。キー入力信号５５ａ及び５５ｂは、図４に示したように、それぞれ、スタートスイッチ１２１及びとりけしスイッチ１２４が押圧操作されていない状態（未操作の状態）では、Ｌｏ入力（第１の信号レベル）の信号が入力され、それぞれのスイッチが押圧操作された状態（操作中の状態）では、Ｈｉ入力（第２の信号レベル）の信号が入力されるように構成されている。

スタートスイッチ１２１の操作については、図６（ａ）に示すように、まず、スイッチの押圧操作が行なわれる前の状態（未操作の状態）のキー入力信号５５ａの信号レベルを検出する。具体的には、スタートスイッチ操作が未操作である状態を表すＬｏ入力のキー入力信号５５ａが、少なくとも第１の回数（本実施の形態では２回）連続して検出されたか（２４ｍｓｅｃ（第１の検出期間））を判定する。次に、スタートスイッチ操作が操作中である状態を表すＨｉ入力のキー入力信号５５ａが、少なくとも第２の回数（本実施の形態では６回）連続して検出されたか（６０ｍｓｅｃ（第２の検出期間））を判定する。つまり、Ｌｏ入力のキー入力信号５５ａが少なくとも２回連続して検出された（２４ｍｓｅｃ（第１の検出期間）以上の未操作状態が続く）のに続いて、Ｈｉ入力のキー入力信号５５ａが少なくとも６回連続して検出された場合（６０ｍｓｅｃ（第２の検出期間）以上のスイッチ押圧操作が行われた場合）に、スタートスイッチ１２１が操作されたものと判定する。このように、第２の回数は第１の回数よりも多く設定している。

次に、とりけしスイッチ１２４の操作については、図６（ｂ）に示すように、スイッチ操作が行なわれている状態を表すＨｉ入力（第２の信号レベル）のキー入力信号が、少なくとも第２の回数（本実施の形態では６回）連続して検出された場合（６０ｍｓｅｃ（第２の検出時間）以上のスイッチ押圧操作が行われた場合）に、とりけしスイッチ１２４が操作されたものと判定している。なお、とりけしスイッチ１２４の操作の有無の判定において、スタートスイッチの場合と異なり、スイッチ操作が行なわれる前の状態（未操作の状態）を表すＬｏ入力のキー入力信号５５ｂが所定回数以上検出されたかの判定は行なわない。

なお、加熱手段を選択するレンジスイッチ１０２、レンジグリルスイッチ１０３、グリルスイッチ１０４及びオーブンスイッチ１０５、調理の仕上がりを調整するプラススイッチ１１１及びマイナススイッチ１１２、加熱時間を設定する５分スイッチ１１５、１分スイッチ１１６及び１０秒スイッチ１１７についても、スイッチ操作の有無の判定手段及び判定方法は、とりけしスイッチ１２４の場合と同様である。

熱機器の使用者がスイッチを正常に操作したか否かを判別するために、スイッチ操作が行なわれている状態を表すＨｉ入力の入力信号を検出する期間は６０ｍｓｅｃ以上と設定することが望ましい。すなわち、ノイズによりキー入力信号の信号レベルが６０ｍｓｅｃ未満で変化する場合には、スイッチが操作されたものでないと判定される。また、押圧時間が６０ｍｓｅｃ未満となるように、熱機器の使用者がスイッチに触れただけで押圧操作をしていないときにも、スイッチが操作されたものでないと判定される。

なお、マイコンのタイマーで決められる時間間隔が１２ｍｓｅｃと異なる場合には、この時間間隔に（第２の回数−１）を乗じた数値が６０ｍｓｅｃ程度となるように第２の数値を設定することが望ましい。同様に、マイコンのタイマーで決められる時間間隔に（第１の回数−１）を乗じた数値が２４ｍｓｅｃ程度となるように第１の回数を設定することが望ましい。

また、とりけしスイッチ１２４（第２のスイッチ）の操作と、スタートスイッチ１２１、加熱手段選択スイッチ、調理仕上がり調整スイッチ及び加熱時間設定スイッチなどの他のスイッチの少なくとも一つのスイッチが同時に押圧操作されたと、それぞれのスイッチ操作判定手段が判定した場合、とりけしスイッチ１２４の操作を優先し、マイコン５１は加熱手段への電力供給を停止する。
さらに、とりけしスイッチ１２４または他のスイッチの一方のスイッチが操作された状態で他方のスイッチが操作されたと（いわゆる渡り押し）、それぞれのスイッチ操作判定手段が判定した場合も、とりけしスイッチ１２４の操作を優先し、マイコン５１は加熱手段への電力供給を停止する。

このように構成することで、スタートスイッチ１２１が使用者により正常に押圧操作された場合にのみ、加熱手段に電力供給を開始することができる。すなわち、スイッチカバー１２８が変形したりしてスタートスイッチ１２１を押圧した状態で故障した場合や、マイグレーションなどによりスタートスイッチ１２１が押圧された状態で短絡故障した場合には、第１の信号レベルであるＬｏ入力のキー入力信号５５ｂを少なくとも第１の回数連続して検出するという条件を満足しない為、スタートスイッチ１２１が正常に操作されたと判定されない。したがって、マイコンのリセット後などいかなる場合であっても、熱機器の加熱手段に電力が供給されることがなく、故障した状態での使用を回避することができる。

また、使用者がスタートスイッチ１２１を押圧操作してから正常に操作されたと判定されるまでの時間は６０ｍｓｅｃ程度であり、従来と変わらないように設定出来る為、使用者にスイッチ操作後の熱機器の応答時間が遅いといった違和感を与えることもない。
また、第２の回数を第１の回数以上とし、すなわち、第２の検出期間を第１の検出期間以上としたので、スタートスイッチを複数回連続して押圧操作するような場合であっても、最大で第２の検出期間（６０ｍｓｅｃ）程度の時間間隔で押圧操作すれば正常な押圧操作と判定され、使用者に違和感を与えたりすることもない。

以上のように、本発明の実施の形態１では、熱機器の加熱手段に電力供給を開始するスタートスイッチ（第１のスイッチ）に対し、第１のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルの入力信号を少なくとも第１の回数連続して検出してから、第１のスイッチが操作中の状態である第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、第１のスイッチに加熱手段へ電力供給を開始する操作がなされたと判定するように構成したので、使用者が意図せず、スイッチが押しっぱなしになってしまっていた場合でも、熱機器が誤動作することがなく、使用者が第１のスイッチを正常に押圧操作した場合にのみ、機器の加熱制御をスタートさせることができる。したがって、機器の安全性を高めることができる。

また、熱機器の加熱手段に電力供給を停止するとりけしスイッチ（第２のスイッチ）に対し、第２のスイッチが操作中の状態である第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、第２のスイッチに加熱手段へ電力供給を停止する操作がなされたと判定するように構成するとともに、とりけしスイッチと他のスイッチに対する多重押し、渡り押し時には、とりけしスイッチの操作を優先させるようにしたので、とりけしスイッチやその他スイッチのカバースイッチや回路に不具合が生じた場合でも、機器の加熱を確実に停止させることができ、安全性のさらなる向上を図ることができる。

また、第２の回数を第１の回数以上としたので、スタートスイッチを複数回連続して押圧操作するような場合であっても、スイッチ操作の操作感を損なわない。

なお、第１の回数及び第２の回数（第１の検出期間及び第２の検出時間）については、本実施の形態に限定するものではなく、適用する機器の特性に合わせて適宜設定すればよい。

（実施の形態２）
本実施の形態２は、実施の形態１において、マイコン５１が起動中、スイッチに常時供給されていた５Ｖ電圧を、後述するキースキャン信号に置き換えたものである。ここでは、食器乾燥機を例にとり、説明する。
図７は、本発明の実施の形態２に係る熱機器のブロック図である。実施の形態１と共通する点は同一の符号を付し説明を省略する。
図７において、制御基板１３３に設けられたマイコン５１は、操作基板１２６に設けられたスタートスイッチ１２１及びとりけしスイッチ１２４に対しキースキャン信号５６を出力する。キースキャン信号５６は、スタートスイッチ１２１やとりけしスイッチ１２４などが設けられている操作基板１２６にワイヤーハーネス（図示せず）を介して供給される１／４Ｄｕｔｙのパルス信号であり、例えば１周期が１２ｍｓｅｃで、Ｈｉ入力の期間が３ｍｓｅｃ、Ｌｏ入力の期間が９ｍｓｅｃからなっている。実施の形態１では、各スイッチの両端には、マイコン５１の電源電圧と同じ５Ｖの電圧が常時印加されていたが、本実施の形態では、キースキャン信号５６のＨｉ入力の期間のみ、操作基板１２６に５Ｖ電圧が印加されており、操作基板１２６へ電圧が印加される時間は、実施の形態１に比べて１／４に減少している。

次に、キースキャン信号５６と、キー入力信号５５及び、キー入力検出タイミングとの関係を説明する。図８は、本実施の形態２におけるスタートスイッチ１２１（第１のスイッチ）の押圧操作が行われた時のマイコン５１のキー入力信号５５ａの遷移を表すタイムチャートを示す。同図において、マイコン５１から出力されたキースキャン信号５６は、前述したように１／４Ｄｕｔｙの１２ｍｓｅｃ周期のパルス信号であり、Ｈｉ入力の期間は３ｍｓｅｃである。この信号は、各スイッチの一端に供給され、各スイッチが押圧操作により短絡したスイッチを介して、キー入力信号５５としてマイコン５１に入力される。例えば、スタートスイッチ１２１が押圧操作された時には、スタートスイッチのキー入力信号５５ａに、キースキャン信号５６と同じ電圧がマイコン５１に入力される。また、キー入力信号５５の読み込みタイミングは、キースキャン信号の電圧変化に伴うノイズや波形歪みなどの影響を低減するため、キースキャン信号５６を出力している期間の中間点から出力をオフする直前の間で設定されている。具体的には、本実施の形態２の場合、Ｈｉ入力の信号レベルに遷移した１．５ｍｓｅｃ後から２．９ｍｓｅｃ後といった具合である。本実施の形態２では、中間点、すなわちＨｉ入力の信号レベルであるキイースキャン信号を出力を開始した１．５ｍｓｃ後にキー入力信号５５を読み込むものとして説明する。

図８において、スタートスイッチ１２１の押圧操作が行なわれる前の状態（未操作の状態）では、スタートスイッチ１２１の両端子間が短絡されていないので、キー入力信号５５ａに、キースキャン信号５６の直流電圧は印加されず、Ｌｏ入力（０V）の状態のままである。マイコン５１は、キー入力信号５５ａの信号レベルに変化があるまでキー入力信号５５ａの検出を継続する。なお、本実施の形態においても、マイコン５１は、１２ｍｓｅｃ毎にキー入力信号５５ａの検出を行なうこととする。そして、使用者がスタートスイッチ１２１を押圧操作すると、キー入力信号５５ａには、短絡したスタートスイッチを介してキースキャン信号５６と同じパルス電圧が印加される。そして、キー入力信号５５ａを検出するタイミングにおいては、キー入力信号５５ａは、Ｈｉ入力になっている為、実施の形態１と同様に、少なくとも６回、Ｈｉ入力のキー入力信号５５ａを検出する（６０ｍｓｅｃ（第２の検出期間）以上））ことで、スタートスイッチ１２１が操作されたものと判定する。

そして、ＬＥＤ制御手段５４の駆動方法も、マイコン５１からＨｉ信号を出力して、ＬＥＤを点灯させるように回路を構成することにより、操作基板１２６に、常時５Ｖ電源を印加しない構成とすることができる。また、ＬＥＤの点灯については、キースキャン信号５６を電源として点灯させるように回路構成してもよい。また、キースキャン信号５６の周期、Ｄｕｔｙについては、本実施の形態に限定するものではなく、適用する機器の特性に合わせて適宜設定すればよい。

以上のように、本実施の形態２では、キースキャン信号５６により、パルス状の電圧を操作基板１３４に供給し、キー入力信号５５の電源となるように構成したので、電圧印加時間が常時供給した場合に対して短くなり、食器乾燥機の操作基板など、多湿の環境下で使用され、かつ常時通電されている場合においても、マイグレーションによる短絡故障の発生を抑えることができるので、機器の安全性に加えて信頼性を高めることができる。

また、操作基板に常時直流電圧が印加しないように、制御手段から断続的に操作基板にスイッチの電源となるキースキャン信号を送信し、スキャン信号を出力している期間にのみ、前記スイッチのキー入力信号を検出するようにしたので、マイグレーションの発生リスクを低減でき、スイッチの入力信号部の短絡故障の発生を抑えることができるので、信頼性の向上を図ることができる。

以上のように本発明の実施の形態においては、オーブンレンジ及び食器乾燥機を例に挙げて説明を行ったが、これに限るものではなく、炊飯器、ＩＨクッキングヒーターやオーブントースターなど、加熱手段を備えた熱機器に広く適用することができる。

１ 本体、２ 加熱室、３ 窓、４ ドア、５ 調理物（被加熱物）、
６ 調理プレート、７ ハンドル、８ 操作部（入力手段）、８ａ 下辺、８ｂ 左辺、
９ 表示手段、９ａ レンジ加熱時間表示エリア、９ｂ ヒーター加熱時間表示エリア、
９ｃ 仕切り線、１８ フラットヒーター（加熱手段）、１９ 断熱材、２０ 板金、
２１ アンテナ、２２ シーズヒーター（加熱手段）、２３ セラミックプレート、
２４ 下部加熱室、２５ モーター、２６ 導波管、２８ チョーク、
２９ 開口パネル、３０ 背面加熱室、３１ 背面ガラス管ヒーター（加熱手段）、
３２ 反射部、３３ 背面開口部、３４ ターボファン、３５ 循環室、
３６ ファンモーター、３７ 吸気口、
５１ マイコン（制御手段）、５２ 状態検出手段、５２ａ 検出信号、
５３ 加熱制御手段、
５４ ＬＥＤ制御手段、５５ キー入力信号（入力信号）、
５５ａ キー入力信号（スタートスイッチ）、
５５ｂ キー入力信号（とりけしスイッチ）、５６ キースキャン信号、
１０１ 第１の操作入力領域、１０２ レンジスイッチ、
１０３ レンジグリルスイッチ、１０４ グリルスイッチ、
１０５ オーブンスイッチ、１０６ 発光部、１０７ 発光部、
１０８ 発光部、１０９ 発光部、１１０ 第２の操作入力領域、
１１１ プラススイッチ、１１２ マイナススイッチ、１１３ 発光部、
１１４ 発光部、１１５ ５分スイッチ、１１６ １分スイッチ、
１１７ １０秒スイッチ、１１８ 発光部、１１９ 発光部、
１２０ 発光部、１２１ スタートスイッチ（第１のスイッチ）、１２２ 発光部、
１２３ 第３の操作入力領域、１２４ とりけしスイッチ（第２のスイッチ）、
１２５ 樹脂シート、１２６ 操作基板、１２７ スペーサー、
１２８ スイッチトップ、１２９ スイッチ、１３０ ＬＥＤ、
１３１ 導光部材１３１、１３２ 透明部、１３３ 制御基板。

Claims (9)

1. スイッチを有する入力手段と、
   被加熱物を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段へ供給する電力を前記スイッチの操作に基づき制御する制御手段と、を備えた熱機器において、
   前記入力手段は前記加熱手段へ電力供給を開始する第１のスイッチを含み、該第１のスイッチになされる操作の有無を判定する第１のスイッチ操作判定手段を備え、
   前記制御手段は、前記第１のスイッチの操作に基づき前記制御手段に入力される入力信号を所定の時間間隔で検出するとともに、前記入力信号は、前記第１のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、
   前記第１のスイッチ操作判定手段は、前記第１の信号レベルの入力信号を少なくとも第１の回数連続して検出してから前記第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、前記第１のスイッチに前記加熱手段へ電力供給を開始する操作がなされたと判定することを特徴とする熱機器。
2. 前記第２の回数を、前記第１の回数以上としたことを特徴とする請求項１記載の熱機器。
3. 前記入力手段は前記加熱手段へ電力供給を停止する第２のスイッチを含み、該第２のスイッチになされる操作の有無を判定する第２のスイッチ操作判定手段を備え、
   前記制御手段は、前記第２のスイッチの操作に基づき前記制御手段に入力される入力信号を所定の時間間隔で検出するとともに、前記入力信号は、前記第２のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、
   前記第２のスイッチ操作判定手段は、前記第２の信号レベルの入力信号を少なくとも前記第２の回数連続して検出したときに、前記第２のスイッチに前記加熱手段へ電力供給を停止する操作がなされたと判定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の熱機器。
4. 前記入力手段は前記第２のスイッチと異なる他のスイッチを含み、該他のスイッチになされる操作の有無を判定する他のスイッチ操作判定手段を備え、
   前記第２のスイッチ操作判定手段および前記他のスイッチ操作判定手段が、前記第２のスイッチと前記他のスイッチとが同時に操作されたと判定したとき、若しくは、前記第２のスイッチまたは前記他のスイッチの一方のスイッチが操作された状態で他方のスイッチが操作されたと判定したとき、前記制御手段は、前記加熱手段へ電力供給を停止することを特徴とする請求項３記載の熱機器。
5. 前記スイッチを備えた操作基板と、前記制御手段を備えた制御基板とを備え、
   前記制御手段はパルス状の電圧を前記所定の時間間隔で前記操作基板に供給し、前記入力信号の電源となるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱機器。
6. スイッチを有する入力手段と、
   被加熱物を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段へ供給する電力を前記スイッチの操作に基づき制御する制御手段と、
   前記入力手段は前記加熱手段へ電力供給を開始する第１のスイッチを含み、該第１のスイッチになされる操作の有無を判定する第１のスイッチ操作判定手段を備えた熱機器の操作判定方法において、
   前記制御手段は、前記第１のスイッチの操作に基づき前記制御手段に入力される入力信号を所定の時間間隔で検出するとともに、前記入力信号は、前記第１のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、
   前記第１のスイッチ操作判定手段は、前記第１の信号レベルの入力信号を少なくとも第１の回数連続して検出してから前記第２の信号レベルの入力信号を少なくとも第２の回数連続して検出したときに、前記第１のスイッチに前記加熱手段へ電力供給を開始する操作がなされたと判定することを特徴とする熱機器の操作受付判定方法。
7. 前記第２の回数を、前記第１の回数以上としたことを特徴とする請求項６記載の熱機器の操作受付判定方法。
8. 前記入力手段は前記加熱手段へ電力供給を停止する第２のスイッチを含み、該第２のスイッチになされる操作の有無を判定する第２のスイッチ操作判定手段を備え、
   前記制御手段は、前記第２のスイッチの操作に基づき前記制御手段に入力される入力信号を所定の時間間隔で検出するとともに、前記入力信号は、前記第２のスイッチが未操作の状態である第１の信号レベルと操作中の状態である第２の信号レベルとを有し、
   前記第２のスイッチ操作判定手段は、前記第２の信号レベルの入力信号を少なくとも前記第２の回数連続して検出したときに、前記第２のスイッチに前記加熱手段へ電力供給を停止する操作がなされたと判定することを特徴とする請求項６または請求項７記載の熱機器の操作受付判定方法。
9. 前記入力手段は前記第２のスイッチと異なる他のスイッチを含み、該他のスイッチになされる操作の有無を判定する他のスイッチ操作判定手段を備え、
   前記第２のスイッチ操作判定手段および前記他のスイッチ操作判定手段が、前記第２のスイッチと前記他のスイッチとが同時に操作されたと判定したとき、若しくは、前記第２のスイッチまたは前記他のスイッチの一方のスイッチが操作された状態で他方のスイッチが操作されたと判定したとき、前記制御手段は、前記加熱手段へ電力供給を停止することを特徴とする請求項８記載の熱機器の操作受付判定方法。

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