JP2014033712A - 開閉検知回路およびそれを備える電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを確実に停止させることが可能な開閉検知回路およびそれを備える電気機器を提供する。
【解決手段】開閉検知回路は、蓋開閉検知部５６と、メインＣＰＵ１０ａと、遮断部６２ａ，６２ｂとを備える。蓋開閉検知部５６は、開閉部の開状態および閉状態を検知して、開閉部が開状態および閉状態のうちのいずれであるかを示す検知信号を出力する。メインＣＰＵ１０ａは、開閉部の開状態を示す検知信号を受けた場合に、モータ駆動回路５７への電力の供給およびＰＷＭ信号の出力のうちの少なくとも一方を停止する。遮断部６２ａは、電源電圧Ｖｄｄからモータ駆動回路５７への電力の供給経路に設けられ、開閉部の開状態を示す検知信号に応答して、電力の供給を遮断する。遮断部６２ｂは、メインＣＰＵ１０ａからモータ駆動回路５７へのＰＷＭ信号の伝達経路に設けられ、開閉部の開状態を示す検知信号に応答して、ＰＷＭ信号を遮断する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、開閉検知回路およびそれを備える電気機器に関し、特に、モータを備えた電気機器に用いられる開閉検知回路およびそれを備える電気機器に関する。

モータを備えた電気機器では、動作中のモータを停止させることが望ましい場合がある。たとえば、首振り機能を有する扇風機を部屋の隅に設置した場合、首振り途中でヘッド部が壁に当たり、首振りが抑制されてしまうことがある。この状態では、ヘッド部の向きを連続的に変化させるための首振りモータに負荷がかかる。そのため、首振りモータが焼きつくこともあり得る。

特開２０１１―２３１７３１号公報（特許文献１）に開示される扇風機は、首振りモータの回転駆動に伴ってパルス信号を発生させるパルス信号発生部を備える。すなわち、首振りが抑制されている状態ではパルス信号は発生しない。制御回路は、パルス信号検出部と首振りモータ遮断部とを有する。パルス信号検出部は、パルス信号発生部からのパルス信号の有無を検出する。首振りモータ遮断部は、パルス信号検出部が一定時間継続してパルス信号を検出しない場合に、首振りモータの動作を停止させる。これにより、首振りモータの焼きつきを防止することができる。

首振り機能を有する扇風機と同様に、開閉部を備える電気機器においてもモータの動作を停止させることが望ましい場合がある。たとえば、開閉部が開状態のときに、モータにより回転される回転体に利用者が触れることができる場合などが該当する。このような電気機器では、開閉検知回路により開閉部の開状態を検知する。開閉部が開状態のときには、制御回路がモータの動作を停止させることが望ましい。これにより、安全性を向上することができる。

特開２０１１―２３１７３１号公報

一般に制御回路は、マイクロコンピュータ、あるいはＣＰＵ（Central Processing Unit）およびその周辺回路を含んで構成される。これら制御回路は様々な要因により誤動作（マイクロコンピュータの暴走を含む）を起こす可能性がある。上記要因とは具体的に、電源電圧の著しい変動、信号の伝達経路に乗るノイズ、規定された範囲外の環境下での使用などが挙げられる。

しかしながら、特許文献１の扇風機では、パルス信号検出部と首振りモータ遮断部とが制御回路に設けられている。そのため、制御回路が誤動作あるいは暴走した場合には、パルス信号の有無を正しく検出することができない。その結果、首振りモータの動作を停止させることができなくなる可能性がある。

開閉検知回路を備える電気機器でも、制御回路の誤動作あるいは暴走が起こり得る。この場合にも特許文献１の扇風機と同様に、開閉部が開状態のときに制御回路がモータの動作を停止させることができなくなってしまう。

それゆえに、本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モータを確実に停止させることが可能な開閉検知回路およびそれを備える電気機器を提供することである。

本発明のある局面に従えば、筐体と、開口部を開閉する開閉部と、電源からの電力および制御信号を受けるモータ駆動回路と、モータ駆動回路により駆動されるモータとを備えた電気機器に用いられる開閉検知回路は、検知回路と、制御回路と、第１および第２の遮断部とを備える。検知回路は、開閉部の開状態および閉状態を検知して、開閉部が開状態および閉状態のうちのいずれであるかを示す検知信号を出力する。制御回路は、開閉部の閉状態を示す検知信号を受けた場合に、制御信号の出力が可能と判断する。制御回路は、開閉部の開状態を示す検知信号を受けた場合に、電源からモータ駆動回路への電力の供給、およびモータ駆動回路への制御信号の出力のうちの少なくとも一方を停止する。第１の遮断部は、電源からモータ駆動回路への電力の供給経路に設けられる。第１の遮断部は、開閉部の開状態を示す検知信号に応答して、電源からモータ駆動回路への電力の供給を遮断する。第２の遮断部は、制御回路からモータ駆動回路への制御信号の伝達経路に設けられる。第２の遮断部は、開閉部の開状態を示す検知信号に応答して、制御回路からモータ駆動回路への制御信号を遮断する。

本発明によれば、第１および第２の遮断部は制御回路を介さずに動作する。そのため、たとえ制御回路の誤動作あるいは暴走が起こったとしても、モータを確実に停止させることが可能になる。

好ましくは、検知信号は、第１の遮断部に送られる第１の検知信号と、第２の遮断部に送られる第２の検知信号とを含む。検知回路は、第１の検知信号を出力する第１の検知部と、第２の検知信号を出力する第２の検知部とを含む。

本発明によれば、モータをより確実に停止させることが可能になる。
好ましくは、制御回路は、開閉部の開状態を示す検知信号を受けた場合に、電源からモータ駆動回路への電力の供給、およびモータ駆動回路への制御信号の出力の双方を停止する。

本発明によれば、モータをより確実に停止させることが可能になる。
本発明の他の局面に係る電気機器は、筐体と、開閉部と、モータ駆動回路と、モータと、上記開閉検知回路とを備える。

本発明によれば、第１および第２の遮断部は制御回路を介さずに動作する。そのため、たとえ制御回路の誤動作あるいは暴走が起こったとしても、モータを確実に停止させることが可能な電気機器を実現することができる。

好ましくは、電気機器は、モータにより回転される回転体をさらに備える。回転体は、筐体の内部に設けられている。

本発明によれば、電気機器の安全性を向上することができる。

本発明によれば、モータを確実に停止させることが可能になる。

実施の形態にかかる炊飯器の蓋体の閉状態における概略斜視図である。 炊飯器の蓋体の開状態における概略斜視図である。 炊飯器の回転体の概略下面図である。 第１，第２撹拌体の撹拌状態を説明するための概略斜視図である。 炊飯器の概略上面図である。 炊飯器の液晶表示部の拡大図である。 炊飯器の概略断面図である。 炊飯器の制御系の構成の概要を表わしたブロック図である。 図８の制御系構成の内のメイン制御系の詳細を表わしたブロック図である。 図８の制御構成の内のサブ制御系の詳細を表わしたブロック図である。 図９のモータ駆動回路に関連する構成要素の詳細を表わしたブロック図である。 図１１のブロック図の具体的な回路構成を表した回路図である。 モータ駆動回路に関連する構成要素の、図１１とは異なる詳細を表わしたブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

以下の例においては、本発明に係る電気機器の具体例として加熱調理機器である炊飯器を挙げて説明する。もちろん、電気機器は炊飯器に限定されず、電子レンジ等の他の加熱調理機器であってもよいし、加熱調理機器に限定されず、洗濯機や掃除機などの他の家電機器であってもよいし、家電機器に限定されずＣＤプレーヤ等の一般的な電気機器であってもよい。本発明に係る電気機器は、たとえば蓋の開け閉め等による開状態と閉状態とを有し、モータを備える電気機器であれば、どのようなものであってもよい。

＜装置構成＞
図１は、本実施の形態にかかる炊飯器１００を斜め上方から見た概略斜視図である。

図１を参照して、炊飯器１００は、炊飯器本体１と、炊飯器本体１に開閉可能に取り付けられた蓋体２とを含む。炊飯器本体１は蓋体２に対して下部に位置する。炊飯器本体１の上面には開口部が形成されている。なお、炊飯器本体１は本発明に係る「筐体」の一例であり、蓋体２は本発明に係る「開閉部」の一例である。

炊飯器本体１の前面には、蓋体２を開けるための開ボタン３が配される。炊飯器本体１の後面には電源コード４７が配される。この電源コード４７の大部分は、炊飯器本体１内のコードリール（図示せず）に引き出し可能に巻き付けられている。

蓋体２の上面の前部には、炊き方や調理名などを表示する液晶表示部５と、複数の操作スイッチ６とが配されている。さらに、操作スイッチ６には、動作状態を表わすためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）インジケータ６１が設けられている。操作スイッチ６は物理的な押下を受け付けるスイッチであってもよいし、静電容量式タッチキーであってもよい。操作スイッチ６が静電容量式タッチキーである場合には、ＬＥＤインジケータ６１に替えてタッチキーのバックライトが用いられてもよい。

蓋体２の上面の後部には、内鍋７（図２参照）内の蒸気を排出するための蒸気排出口２ａが設けられる。

図２は、蓋体２の開状態における炊飯器１００の概略斜視図である。
図２を参照して、炊飯器本体１には、被加熱物の一例としての米や水などを収容するための内鍋７が収納されている。

炊飯器本体１の上面の前部には被係止部８が設けられており、蓋体２の下面の前部には係止部２３が設けられている。被係止部８には係止部２３が解除可能に係止する。

炊飯器本体１内には、蓋体２をロックするための蓋ロック部９が設けられている。蓋ロック部９が蓋体２をロックしていないときには、開ボタン３を押すと被係止部８が後方に移動する。このため、被係止部８に対する係止部２３の係止は解除される。蓋ロック部９が蓋体２をロックしているときは、開ボタン３を押しても被係止部８が後方に移動しない。このため、被係止部８に対する係止部２３の係止は解除されない。

蓋体２は、蓋体２の閉状態において内鍋７側とは反対側に位置する外蓋２１と、蓋体２の閉状態において内鍋７側に位置する内蓋２２とを含む。

外蓋２１内には撹拌モータ２４が設置されている。外蓋２１の中央部内には回転可能に連結軸（図示せず）が設置され、撹拌モータ２４が発生した回転駆動力を、プーリ（図示せず）やベルト（図示せず）を介して受けて回転する。

炊飯器本体１と蓋体２との間には回転体２５が回転可能に配置されて、蓋体２に着脱可能に取り付けられている。より詳しくは、回転体２５の蓋体２側の部分からは回転軸２９の一方の端部が突出している（図４参照）。回転軸２９は、一方の端部が外蓋２１の上記連結軸に着脱可能に連結されて、上記連結軸と一体に回転する。また、回転軸２９は回転体２５に対して回転可能となっている。

回転体２５には第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂ（これらを代表させて撹拌体２６とも称する）が取り付けられている。第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ、径方向において回転体２５と隣り合って、内鍋７内の米などに接触した撹拌状態と、内鍋７内の米などから乖離した非撹拌状態とを切替可能になっている。すなわち、第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂのそれぞれは、一方の端部が回転体２５に回動可能に取り付けられて、他方の端部が、回転体２５から離れたり、回転体２５に近づいたりすることが可能になっている。なお、第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂは本発明に係る「撹拌体」の一例であり、回転体２５および第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂは本発明に係る「回転体」の一例である。

図３は、回転体２５を内鍋７側から見た概略図である。
図４は、第１，第２撹拌体の撹拌状態を説明するための概略斜視図である。

図３および図４を参照して、回転体２５は、蓋体側部材２７と、この蓋体側部材２７の内鍋７側の表面に着脱可能に取り付けられた内鍋側部材２８とを有している。蓋体側部材２７と内鍋側部材２８との間には、第１，第２撹拌体兼用傘ギア３０と、第１撹拌体用ギア３１Ａ，３２Ａ，３３Ａと、第２撹拌体用ギア３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂとが配置されている。回転軸２９の回転駆動は、第１，第２撹拌体兼用傘ギア３０および第１撹拌体用ギア３１Ａ，３２Ａ，３３Ａを介して第１撹拌体用回動軸３４Ａに伝わると共に、第１，第２撹拌体兼用傘ギア３０および第２撹拌体用ギア３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂを介して第２撹拌体用回動軸３４Ｂに伝わる。これにより、回転軸２９が回転すれば、第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂを第１，第２撹拌体用回動軸３４Ａ，３４Ｂを中心に回動させて、図２，図３に示す非撹拌状態から図４に示す撹拌状態に切り替えたり、上記撹拌状態から上記非撹拌状態に切り替えたりすることが可能になっている。

なお、図４では、第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂを視認できるように、炊飯器本体１および蓋体２の図示を省略している。

図５は、炊飯器１００を上方から見た概略上面図である。
図５を参照して、蓋体２の上面の前部には液晶表示部５と、液晶表示部５を囲むように配置された複数の操作スイッチ６とが設けられている。

操作スイッチ６は、保温／取消スイッチ６Ａと、お料理選択スイッチ６Ｂと、炊飯選択スイッチ６Ｃと、炊飯／スタートスイッチ６Ｄと、洗米スイッチ６Ｅと、予約スイッチ６Ｆと、下方向スイッチ６Ｇと、上方向スイッチ６Ｈとを含む。各操作スイッチ６Ａ〜６Ｈには、それぞれＬＥＤインジケータ６１Ａ〜６１Ｈが設けられている。

保温／取消スイッチ６Ａは、保温の開始、または開始した調理や選択内容などの取り消しを指示するためのスイッチであって、ＬＥＤインジケータ６１Ａが点灯していることで保温状態であることを表わす。

お料理選択スイッチ６Ｂは、予め記憶されている調理メニュー内から実行する調理メニューを選択するためのスイッチであって、押すたびに予め規定された順で調理メニューが選択状態となる。ＬＥＤインジケータ６１Ｂが点灯していることで調理メニューが選択された状態であることを表わす。

炊飯選択スイッチ６Ｃは、予め記憶されている炊飯メニューの内から実行する炊飯メニューを選択するためのスイッチであって、押すたびに予め規定された順で炊飯メニューが選択状態となる。ＬＥＤインジケータ６１Ｃが点灯していることで炊飯メニューが選択された状態であることを表わす。

炊飯／スタートスイッチ６Ｄは、炊飯メニューや調理メニューや後述する洗米メニューのスタートを指示するためのスイッチであって、押すことで、先に選択されているメニューに対応したプログラムに従った動作（調理等）が開始される。ＬＥＤインジケータ６１Ｄが点灯していることで炊飯メニュー、調理メニュー、または洗米メニューが実行中の状態であることを表わす。

洗米スイッチ６Ｅは、内鍋７に収容された米を水洗いする動作メニューである洗米メニューを選択するためのスイッチである。ＬＥＤインジケータ６１Ｅが点灯していることで洗米メニューが選択された状態であることを表わす。

予約スイッチ６Ｆは、炊飯メニューや調理メニューや洗米メニューなどの開始の予約を指示するためのスイッチであって、押すことで、先に選択されているメニューの開始までの時間（予約時間）を受け付ける状態となる。ＬＥＤインジケータ６１Ｆが点灯していることで炊飯メニューや調理メニューや洗米メニューなどの開始が予約された状態であることを表わす。

下方向スイッチ６Ｇおよび上方向スイッチ６Ｈは、選択内容や設定時間を先または後へ送る（先送り、後送り）ことを指示するためのスイッチである。ＬＥＤインジケータ６１Ｇ，６１Ｈが点灯していることで先送り操作または後送り操作がなされている状態であることを表わす。

図６は、液晶表示部５の拡大図であり、液晶表示部５が表示可能な文字および図をすべて図示している。

図６を参照して、液晶表示部５は、米の種類を表示するための米表示部５ａと、米の炊き方を表示するための炊き方表示部５ｂと、調理メニューを表示するための調理表示部５ｃと、回転体２５や第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂによる内鍋７内の撹拌状態を表示するための内部状態表示部５ｄと、時間表示部５ｅと、操作スイッチ６での操作状態を表示するための操作状態表示部５ｆとを含む。

米表示部５ａは、一例として、「白米」、「無洗米」、「玄米」、「発芽玄米」および「分づき米」のうちの１つを表示する。

炊き方表示部５ｂは、一例として、「ごはん」、「極上」、「おいそぎ」、「炊きこみ」、「おかゆ」、「極美がゆ」、「カレー用」、「少量」、「おこげ」、「すしめし」および「エコ炊飯」のうちの１つを表示する。

調理表示部５ｃは、一例として、「煮物」、「シチュー」、「蒸し物」、「お菓子」、「マイメニュー」、「予約１」および「予約２」のうちの１つを表示する。

これらの米表示部５ａ、炊き方表示部５ｂ、調理表示部５ｃの表示は、操作スイッチ６の操作に応じて変化する。

内部状態表示部５ｄの表示は、回転体２５および第１，第２撹拌体２６Ａ，２６Ｂの状態に応じて変化する。

時間表示部５ｅの表示は時間または調理工程の経過に伴って変化する。
操作状態表示部５ｆは、操作スイッチ６での操作が無効状態となっていることを表示する。

図７は、炊飯器１００を鉛直面で切った断面の概略図である。
図７を参照して、炊飯器１００は、上記炊飯器本体１と、炊飯器本体１内に収納される内鍋７と、炊飯器本体１の上部に開閉可能に取り付けられ、内鍋７を覆うように閉じることが可能な蓋体２と、蓋体２を閉じたときに内鍋７側とは反対側に位置する外蓋２１と、蓋体２を閉じたときに内鍋７側に位置する内蓋２２と、内蓋２２を加熱するための蓋ヒータ４ａと、内鍋７の側面を加熱することで内鍋７内の被加熱物を保温するための保温ヒータ４ｂと、炊飯器本体１内の下側に配置され、内鍋７を誘導加熱するための誘導コイル４ｃと、内鍋７の温度を検知するための温度センサ１５ａと、内鍋７に収容された被加熱物の重量を検知するための重量センサ１５ｂと、蓋体２に着脱可能に取り付けられた回転体２５とを含む。

外蓋２１内には撹拌モータ２４が設置されている。回転体２５の回転軸２９は内蓋２２を貫通し、その一方の端部が図示しないプーリやベルトを介して撹拌モータ２４に接続されている。

外蓋２１の表面には液晶表示部５および操作スイッチ６が設けられる。外蓋２１内には、液晶表示部５および操作スイッチ６と接続され、その操作に従って炊飯器１００全体を制御するためのメイン制御部が含まれる。メイン制御部には、メインＣＰＵ１０ａと、メインＲＯＭ（Read Only Memory）１１ａおよびメインＲＡＭ（Random Access Memory）１２ａなどである記憶部とが含まれる。上記メイン制御部の各部はメイン基板７０上に実装される。メイン基板７０上には、さらにコネクタ１７ａが実装される。なお、メインＣＰＵ１０ａは本発明に係る「制御回路」の一例である。

また、外蓋２１内の前部にはホールＩＣ（Integrated Circuit）５６ａ，５６ｂおよびコネクタ１７ｂが検知基板７１上に実装される。検知基板７１は、コネクタ１７ａ，１７ｂおよびハーネス１７ｃを介してメイン基板７０と電気的に接続している。炊飯器本体１内には、蓋体２の閉状態においてホールＩＣ５６ａ，５６ｂと向かい合う位置の付近に、磁石５６ｃが設けられている。蓋体２が閉状態のとき、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂは、磁石５６ｃの磁界を検知して検知信号を出力する。

炊飯器本体１と内鍋７との間の空間には、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号を受けて、誘導コイル４ｃによる誘導加熱など、炊飯器本体１に含まれる各部を制御するためのサブ制御部が含まれる。サブ制御部には、サブＣＰＵ１０ｂと、サブＲＯＭ１１ｂおよびサブＲＡＭ１２ｂなどである記憶部とが含まれる。

サブ制御部および誘導コイル４ｃ近傍には、これらの発熱を冷却するための冷却ファン１３が配置される。

＜機能構成＞
図８は、炊飯器１００の制御系の構成の概要を表わしたブロック図である。

図８を参照して、炊飯器１００の制御系は、大きくは、蓋体２側のメイン制御系と炊飯器本体１側のサブ制御系とに分かれる。蓋体２側のメイン制御系はメインＣＰＵ１０ａを含み、炊飯器本体１側のサブ制御系はサブＣＰＵ１０ｂを含む。

メインＣＰＵ１０ａはメイン制御系に含まれる各機能を制御する他、サブＣＰＵ１０ｂに対して制御信号を出力して、サブＣＰＵ１０ｂにサブ制御系に含まれる各機能の制御を実行させる。また、サブＣＰＵ１０ｂは各種信号をメインＣＰＵ１０ａに対して出力する。

メインＣＰＵ１０ａとサブＣＰＵ１０ｂとは電気的に分離（絶縁）されている。そのため、メインＣＰＵ１０ａとサブＣＰＵ１０ｂとの間の上記信号のやり取りは、好ましくは無線通信が利用される。一例として、フォトカプラが用いられてもよい。すなわち、メイン制御系およびサブ制御系は、それぞれ、通信部５４ａ，５４ｂを含み、上記信号をやり取りする。通信部５４ａ，５４ｂは好ましくは無線通信を行ない、一例として、フォトカプラが挙げられる。

メイン制御系には電源回路５０ａ、サブ制御系には電源回路５０ｂ，５０ｃが含まれる。炊飯器本体１に含まれる電源コード４７（図示せず）を介して商用電源４７０から供給された交流電力は、サブ制御系の電源回路５０ｂ，５０ｃにもたらされる。

サブ制御系の電源回路５０ｃは供給された交流電力を直流電力に変換してサブＣＰＵ１０ｂに供給する。サブ制御系の電源回路５０ｂはメイン制御系への供給用の電源回路であって、供給された交流電力を直流電力に変換した後に、メイン制御系に供給するための交流電力に変換して絶縁トランス４０に渡す。交流電力は絶縁トランス４０において変圧された後にメイン制御系の電源回路５０ａに入力される。メイン制御系の電源回路５０ａは、入力された交流電力を直流電力に変換してメインＣＰＵ１０ａに供給する。すなわち、電源回路５０ａおよび電源回路５０ｂは、絶縁トランス４０によって電気的に絶縁されており、電磁誘導によって電源回路５０ａから電源回路５０ｂへ電気エネルギーを伝達する。

図９は、図８の制御系構成の内のメイン制御系の詳細を表わしたブロック図である。一部、説明のためにサブ制御系の構成も図示されている。

図９を参照して、メイン制御系にはメインＣＰＵ１０ａが含まれる。メインＣＰＵ１０ａは電源回路５０ａから電力供給を受けて動作する。

メインＣＰＵ１０ａには、メインＣＰＵ１０ａで実行されるプログラムを記憶するためのメインＲＯＭ１１ａと、プログラム実行の際の作業領域となるメインＲＡＭ１２ａとが電気的に接続される。

メインＣＰＵ１０ａには、さらに、通信部５４ａ、液晶表示部５、操作スイッチ６、ＬＥＤインジケータ６１、ブザー１４、タイマー１６、着脱検知部５５、モータ駆動回路５７、および蓋開閉検知部５６が電気的に接続されている。

メインＣＰＵ１０ａは操作スイッチ６からの操作信号の入力を受け付けることで対応するプログラムを選択し、実行する。メインＣＰＵ１０ａは、プログラムを実行することで液晶表示部５での表示、ＬＥＤインジケータ６１の点灯／消灯、ブザー１４の鳴動を制御する。また、サブ制御系に含まれる各部のうち上記プログラムの実行に基づいて制御対象となる構成を制御するための制御信号を通信部５４ａに渡すことで、サブＣＰＵ１０ｂに対して出力する。メインＣＰＵ１０ａは上記プログラムの実行に従って、必要なタイミングで必要な駆動量で撹拌モータ２４を駆動させるよう、モータ駆動回路５７を制御する。

撹拌モータ２４は、たとえばＤＣ（Direct Current）モータである。モータ駆動回路５７は、電源電圧（たとえば２４Ｖの直流電圧）を受けるとともに、メインＣＰＵ１０ａから、制御信号の一例としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を受ける。すなわち、撹拌モータ２４およびモータ駆動回路５７は、電力およびＰＷＭ信号の双方を受けないと動作しない。

モータ駆動回路５７は、ＰＷＭ信号のオン時間に応じた回転速度で撹拌モータ２４を回転させる。それとともに、モータ駆動回路５７は、撹拌モータ２４の実際の回転速度と比例するパルス信号（図示せず）を発生させる。メインＣＰＵ１０ａは、このパルス信号をフィードバックとして受けて、撹拌モータ２４の実際の回転速度を判断することができる。また、撹拌モータ２４は、回転方向を切替え可能なリバーシブルモータでもある。なお、撹拌モータ２４は本発明に係る「モータ」の一例である。また、制御信号はＰＷＭ信号に限定されず、たとえばＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation：パルス周波数変調）信号、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation：パルス振幅変調）信号などであってもよい。

着脱検知部５５は、蓋体２に着脱可能に構成されている回転体２５の着脱を検知するための機構である。具体的な構成は特定の構成に限定されるものではないが、一例として、回転体２５の回転軸２９に動力を伝える撹拌モータ２４のパルス信号に基づいてその回転量を判断し、回転体２５の着脱を検知する構成が挙げられる。他の構成として、たとえば着脱を検知するためのセンサを用いてもよい。

蓋開閉検知部５６は蓋体２の炊飯器本体１に対する開閉状態を検知するための機構である。蓋開閉検知部５６は本発明に係る「蓋開閉検知回路」の一例である。蓋開閉検知部５６については、後に図１１を参照しながら詳細に説明する。

また、図９の構成の他、回転体２５に対する撹拌体２６の状態（撹拌状態、非撹拌状態）を検知するための機構が含まれてもよい。この機構の構成もまた特定の構成に限定されるものではないが、たとえば、センサを用いてもよいし、撹拌モータ２４のパルス信号に基づいてその回転量を判断することで撹拌体２６の状態を検知してもよい。

これらの検知信号はメインＣＰＵ１０ａに入力され、必要に応じて制御に用いられる。
図１０は、図８の制御構成の内のサブ制御系の詳細を表わしたブロック図である。一部、説明のためにメイン制御系の構成も図示されている。

図１０を参照して、サブ制御系にはサブＣＰＵ１０ｂが含まれる。サブＣＰＵ１０ｂは電源回路５０ｃから電力供給を受けて動作する。

サブＣＰＵ１０ｂには、同期検出部４３、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）４５、カレントトランス５９、リレー５１ａ，５１ｂ、パルス信号を発生させるための発振回路５２、蓋ロック駆動部４４、ファン駆動回路５８、温度検知回路４１、およびリセット制御を行なうためのリセット回路５３が電気的に接続されている。

商用電源４７０からの電力線は、リレー５１ｃを経て整流回路４８に接続されている。商用電源４７０および整流回路４８を結ぶ電力線には、カレントトランス５９が介挿接続される。カレントトランス５９は、電力線およびダイオードＤ１，Ｄ２の接続ノードと、電力線および整流回路４８の接続ノードとの間に配され、電力線に流れる電流を検出し、検出値をサブＣＰＵ１０ｂに対して出力する。

整流回路４８は、ブリッジ接続された４つのダイオード（図示せず）を含み、商用電源４７０からの交流電圧を全波整流する。整流回路４８は、整流した直流電力をチョークコイルおよびコンデンサ４９からなる平滑回路へ出力する。平滑回路は、整流された直流電力を平滑化して誘導コイル４ｃおよび共振コンデンサ４６の並列回路に供給する。

ＩＧＢＴ４５は、誘導コイル４ｃに供給する電力を制御するための「電力制御素子」を構成する。ＩＧＢＴ４５にはダイオードＤ３が逆並列に接続される。電力制御素子としては、ＩＧＢＴを例示するが、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いてもよい。

ＩＧＢＴ４５は、サブＣＰＵ１０ｂからの制御信号に応答してオン／オフすることにより、誘導コイル４ｃへの電力の供給と遮断とを切替える。具体的には、ＩＧＢＴ４５をオンすると、整流回路４８から誘導コイル４ｃに電力が供給される。そして、ＩＧＢＴ４５をオフすると、誘導コイル４ｃおよび共振コンデンサ４６からなる共振回路の内部に電流が流れる。共振回路に共振が発生した状態で内鍋７が誘導加熱される。

さらに、商用電源４７０からの電力線は、ダイオードＤ１，Ｄ２を経て蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂに接続され、これらヒータに電力が供給される。蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂへの給電経路には、リレー５１ａ，５１ｂが接続される。リレー５１ａ，５１ｂはサブＣＰＵ１０ｂからの制御信号に応答してＯＮ／ＯＦＦされる。リレー５１ａ，５１ｂは、蓋ヒータ４ａ、保温ヒータ４ｂへの給電経路を遮断可能な「開閉装置」を構成する。

サブＣＰＵ１０ｂにはさらに通信部５４ｂが電気的に接続され、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号を通信部５４ｂで受信してその制御信号に従って各部を制御する。このとき、サブＣＰＵ１０ｂは、サブＲＯＭ１１ｂに記憶されているプログラムを読み出してＲＡＭ１２ｂに展開しつつ実行するようにしてもよい。

すなわち、サブＣＰＵ１０ｂは、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従ってＩＧＢＴ４５のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、誘導コイル４ｃでの加熱を制御する。このとき、同期検出部４３が商用電源４７０から供給される交流電力から同期信号を抽出し、サブＣＰＵ１０ｂに入力する。サブＣＰＵ１０ｂは、同期信号に基づくタイミングでＩＧＢＴ４５のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

また、サブＣＰＵ１０ｂは、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従ってリレー５１ａ，５１ｂのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂでの加熱、保温を制御する。

蓋ロック駆動部４４は蓋ロック部９を駆動させるための機構であり、サブＣＰＵ１０ｂはメインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従って蓋ロック部９に施錠／解錠させるよう蓋ロック駆動部４４を制御する。

ファン駆動回路５８は冷却ファン１３を駆動させるための機構であり、サブＣＰＵ１０ｂはメインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従って冷却ファン１３を駆動させるようファン駆動回路５８を制御する。

温度検知回路４１は内鍋７内の温度を検知するための機構であり、温度センサ１５ａからのセンサ信号に基づいて温度を検知して、検知信号をサブＣＰＵ１０ｂに入力する。

リレー４２は、商用電源４７０から供給された電力の、蓋ヒータ４ａ、保温ヒータ４ｂ、および誘導コイル４ｃへの供給を遮断する。リレー４２の励磁コイルは、メイン制御系のメインＣＰＵ１０ａに接続される。メインＣＰＵ１０ａから励磁コイルに電力が供給されると、リレー４２の接点が閉成（ＯＦＦ）される。励磁コイルの非通電時には、リレー４２に接点が開放（ＯＮ）される。すなわち、メイン制御系のメインＣＰＵ１０ａは、実行するプログラムに従って蓋ヒータ４ａ、保温ヒータ４ｂ、および誘導コイル４ｃへ電力の供給を直接遮断するための制御が可能となる。

図１１は、図９のモータ駆動回路５７に関連する構成要素の詳細を表わしたブロック図である。

図１１を参照して、モータ駆動回路５７は、電源（電源電圧Ｖｄｄ）から電力の供給を受けるとともに、メインＣＰＵ１０ａからＰＷＭ信号を受ける。上述のように、モータ駆動回路５７が動作するためには、電源からの電力供給およびメインＣＰＵ１０ａからのＰＷＭ信号の双方が必要である。モータ駆動回路５７は撹拌モータ２４を駆動する。撹拌モータ２４により回転体２５および撹拌体２６が回転される。

電源からモータ駆動回路５７への電力の供給経路には、遮断部（第１の遮断部）６２ａと遮断部６２ｃとが設けられている。メインＣＰＵ１０ａからモータ駆動回路５７へのＰＷＭ信号の伝達経路には、遮断部（第２の遮断部）６２ｂが設けられている。

蓋開閉検知部５６は、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂを含む。ホールＩＣ５６ａ，５６ｂの各々は、蓋体２の開状態および閉状態を検知して検知信号を出力する。

メインＣＰＵ１０ａは、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂのうちの少なくとも一方から蓋体２が開状態であることを示す検知信号を受けると、遮断部６２ｃに信号を出力する。これにより、電源からモータ駆動回路５７への電力の供給が停止される。それに加えて、メインＣＰＵ１０ａは、モータ駆動回路５７へのＰＷＭ信号の出力を停止する。電力の供給およびＰＷＭ信号の出力の双方を停止することにより、いずれか一方のみを停止する場合と比べて、撹拌モータ２４を確実に停止させることができる。

さらに、蓋体２が開状態であることを示すホールＩＣ５６ａからの検知信号は、遮断部６２ａにも伝達される。遮断部６２ａは、この検知信号に応答して、電源からモータ駆動回路５７への電力の供給を遮断する。同様に、蓋体２が開状態であることを示すホールＩＣ５６からの検知信号は、遮断部６２ｂにも伝達される。遮断部６２ｂは、この検知信号に応答して、メインＣＰＵ１０ａからモータ駆動回路５７へのＰＷＭ信号の出力を遮断する。

遮断部６２ａ，６２ｂの各々は、メインＣＰＵ１０ａによって制御されるのではない。遮断部６２ａ，６２ｂはそれぞれ、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂからの検知信号に直接応答する。そのため、メインＣＰＵ１０ａが誤動作あるいは暴走した場合であっても、電源からの電力の供給およびメインＣＰＵ１０ａからのＰＷＭ信号の伝達を遮断することができる。したがって、撹拌モータ２４を一層確実に停止させることが可能になる。撹拌モータ２４が停止すると、回転体２５および撹拌体２６の回転も停止する。よって、炊飯器１００の安全性を向上することができる。

また、本実施の形態の構成によれば、２個のホールＩＣを用いる。ホールＩＣ５６ａ，５６ｂは、互いのバックアップとして機能する。すなわち、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂのうちのいずれか一方に不具合が生じたとしても他方が正常に動作している限り、電力の供給およびＰＷＭ信号の伝達のうちの少なくとも一方は遮断される。そのため、撹拌モータ２４を停止させる機能の信頼性が向上する。

遮断部６２ａは電力の供給経路に設けられ、遮断部６２ｂはＰＷＭ信号の伝達経路に設けられる。これに対し、遮断部６２ａ，６２ｂの双方を電力の供給経路およびＰＷＭ信号の伝達経路のうちのいずれか一方の経路にのみ設けることも考えられる。しかし、この場合、たとえば遮断部６２ａ，６２ｂの絶対最大定格を超える電圧が上記の経路に入力されたときには、遮断部６２ａ，６２ｂの双方が一度に破壊されてしまう可能性がある。本実施の形態によれば、遮断部６２ａ，６２ｂの双方が一度に破壊されてしまう可能性を低減することができる。したがって、撹拌モータ２４を停止させる機能の信頼性が一層向上する。

図１２は、図１１のブロック図の具体的な回路構成を表した回路図である。
図１２を参照して、電源電圧Ｖｄｄからの電力は、ダーリントン接続されたトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５によりモータ駆動回路５７に供給される。トランジスタＴｒ４のベースとトランジスタＴｒ５のエミッタとの間には、抵抗Ｒ４，Ｒ５が直列に接続される。抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点に、トランジスタＴｒ５のベースが接続される。トランジスタＴｒ５のコレクタ−エミッタ間には、アノードをコレクタ側にしてダイオードＤが接続される。トランジスタＴｒ４のベース電流を遮断するように遮断部６２ａ，６２ｃが接続される。

メインＣＰＵ１０ａからのＰＷＭ信号は、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３を含んで構成されるトーテムポール回路に入力される。トランジスタＴｒ２のエミッタは参照電圧Ｖｒｅｆに接続される。トランジスタＴｒ３のエミッタは基準電位Ｖｓｓに接続される。上記トーテムポール回路の出力に遮断部６２ｂが接続される。

遮断部６２ａ，６２ｂ，６２ｃの各々は、抵抗Ｒ１，Ｒ２およびトランジスタＴｒ１を含んで構成される。トランジスタＴｒ１のエミッタは基準電位Ｖｓｓに接続される。トランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ２が接続される。ホールＩＣ５６ａまたはホールＩＣ５６ｂからの検知信号は、抵抗Ｒ１を介して、トランジスタＴｒ１のベースに入力される。電力の供給を遮断するためのメインＣＰＵ１０ａからの信号は、抵抗Ｒ３を介して、遮断部６２ｃのベースに入力される。

ホールＩＣ５６ａは、蓋体２が開状態であることを検知するとハイレベルの電位の信号を遮断部６２ａに出力する。そのため、遮断部６２ａのトランジスタＴｒ１はＯＮされて、コレクタの電位がローレベルになる。これにより、遮断部６２ｃのトランジスタＴｒ１はＯＦＦされて、コレクタの電位がハイレベルになる。したがって、ダーリントン接続されたトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５はＯＦＦされて、電源からの電力の供給が遮断される。

同様に、ホールＩＣ５６ｂは、蓋体２が開状態であることを検知するとハイレベルの電位の信号を遮断部６２ｂに出力する。そのため、遮断部６２ａのトランジスタＴｒ１はＯＮされて、コレクタの電位がローレベルになる。これにより、メインＣＰＵ１０ａからのＰＷＭ信号が遮断される。

メインＣＰＵ１０ａは、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂと、それぞれ抵抗Ｒ６，Ｒ７を間に挟んで接続されている。メインＣＰＵ１０ａは、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂのうちの少なくとも一方から蓋体２が開状態であることを示す検知信号を受けると、ＰＷＭ信号の出力を停止する。それとともに、抵抗Ｒ３にローレベルの電位の信号を出力する。これにより、遮断部６２ｃのトランジスタＴｒ１はＯＦＦされて、コレクタの電位がハイレベルになる。したがって、ダーリントン接続されたトランジスタＴｒ４，Ｔｒ５はＯＦＦされて、電源からの電力の供給が遮断される。

なお、遮断部６２ａ，６２ｂ，６２ｃの回路構成は、上記の回路構成に限定されない。遮断部６２ａ，６２ｂ，６２ｃは半導体素子から構成されるものに限定されず、リレーなど機械的に接点がＯＮ／ＯＦＦされるものであってもよい。

また、ホールＩＣ５６ａ，５６ｂのうちの少なくとも一方から蓋体２が開状態であることを示す検知信号を受けた場合に、メインＣＰＵ１０ａは電力の供給および制御信号の出力の双方を停止すると説明した。しかし、メインＣＰＵ１０ａは電力の供給と制御信号の出力のうちのいずれか一方を停止するだけでもよい。これにより、回路構成が簡略化されるため、部材コストを低減することができる。

［変形例］
図１３は、図９のモータ駆動回路５７に関連する構成要素の、図１１とは異なる詳細を表わしたブロック図である。

図１３を参照して、蓋開閉検知部５６は、２個のホールＩＣ（ホールＩＣ５６ａ，５６ｂ）に替えて、１個のホールＩＣ（ホールＩＣ５６ａ）のみを含む。この点において、図１１の構成と異なる。図１３の他の部分の構成は図１１の対応する部分の構成と同様であるので、以後の説明を繰り返さない。

メインＣＰＵ１０ａおよび遮断部６２ａ，６２ｂは、いずれもホールＩＣ５６ａの検知信号を受ける。メインＣＰＵ１０ａは、蓋体２が開状態であることを示す検知信号を受けると、遮断部６２ｃに信号を出力する。これにより、電源からモータ駆動回路５７への電力の供給が停止される。それとともに、メインＣＰＵ１０ａは、モータ駆動回路５７へのＰＷＭ信号の出力を停止する。遮断部６２ａは、この検知信号に応答して、電源からモータ駆動回路５７への電力供給を遮断する。遮断部６２ｂは、この検知信号に応答して、メインＣＰＵ１０ａからモータ駆動回路５７へのＰＷＭ信号を遮断する。遮断部６２ａ，６２ｂは、メインＣＰＵ１０ａを介さずに動作する。そのため、たとえメインＣＰＵ１０ａの誤動作あるいは暴走が起こったとしても、撹拌モータ２４を確実に停止させることができる。

本変形例によれば、図１１の構成と比べて、ホールＩＣの数が少なくて良い。したがって、部材コストを低減することができる。

なお、蓋開閉検知部５６はホールＩＣ５６ａ，５６ｂを含んで構成されるとして説明したが、検知回路はこれに限定されない。検知回路は、開閉部の開状態および閉状態を検知し検知信号を出力するのであれば、どのようなものであってもよい。検知回路は、電気的または光学的（一例としてフォトインタラプタ）に開閉部の開状態および閉状態を検知してもよい。また、開閉部の開状態および閉状態を検知するための機械的な機構を設けてもよい。あるいは、開閉部が開閉される際の振動または衝撃を検知してもよい。

撹拌モータ２４の一例としてＤＣモータを用いて説明したが、モータの種類はこれに限定されない。モータは、電力供給および制御信号の双方を受けるモータ駆動回路により駆動されるものであればよい。モータは、たとえばブラシレスモータ、ステッピングモータ、サーボモータなどであってもよい。さらに、モータは直流モータに限定されず、交流モータであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 炊飯器本体、２ 蓋体、２ａ 蒸気排出口、３ 開ボタン、４ａ 蓋ヒータ、４ｂ 保温ヒータ、４ｃ 誘導コイル、５ 液晶表示部、６，６Ａ〜６Ｈ 操作スイッチ、７ 内鍋、８ 被係止部、９ 蓋ロック部、１０ａ メインＣＰＵ、１０ｂ サブＣＰＵ、１１ａ，１１ｂ ＲＯＭ、１２ａ，１２ｂ ＲＡＭ、１３ 冷却ファン、１４ ブザー、１５ａ 温度センサ、１５ｂ 重量センサ、１６ タイマー、２１ 外蓋、２２ 内蓋、２３ 係止部、２４ 撹拌モータ、２５ 回転体、２６ 撹拌体、２７ 蓋体側部材、２８ 内鍋側部材、２９ 回転軸、３０ 撹拌体兼用傘ギア、３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ 第１撹拌体用ギア、３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂ 第２撹拌体用ギア、３４Ａ 第１撹拌体用回動軸、３４Ｂ 第２撹拌体用回動軸、４０ 絶縁トランス、４１ 温度検知回路、４２，５１ａ，５１ｂ リレー、４３ 同期検出部、４４ 蓋ロック駆動部、４５ ＩＧＢＴ、４６，４９ コンデンサ、４７ 電源コード、４８ 整流回路、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 電源回路、５２ 発振回路、５３ リセット回路、５４ａ，５４ｂ 通信部、５５ 着脱検知部、５６ 蓋開閉検知部、５６ａ，５６ｂ ホールＩＣ、５６ｃ 磁石、５７ モータ駆動回路、５８ ファン駆動回路、５９ カレントトランス、６１，６１Ａ〜６１Ｈ ＬＥＤインジケータ、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ 遮断部、１００ 炊飯器、４７０ 商用電源、Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗、Ｔｒ１〜Ｔｒ７ トランジスタ、Ｄ ダイオード。

Claims (5)

1. 開口部が形成された筐体と、前記開口部を開閉する開閉部と、電源からの電力および制御信号を受けるモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路により駆動されるモータとを備えた電気機器に用いられる開閉検知回路であって、
   前記開閉部の開状態および閉状態を検知して、前記開閉部が前記開状態および前記閉状態のうちのいずれであるかを示す検知信号を出力する検知回路と、
   前記開閉部の前記閉状態を示す前記検知信号を受けた場合に、前記制御信号の出力が可能と判断し、前記開閉部の前記開状態を示す前記検知信号を受けた場合に、前記電源から前記モータ駆動回路への前記電力の供給、および前記モータ駆動回路への前記制御信号の出力のうちの少なくとも一方を停止する制御回路と、
   前記電源から前記モータ駆動回路への前記電力の供給経路に設けられ、前記開閉部の前記開状態を示す前記検知信号に応答して、前記電源から前記モータ駆動回路への前記電力の供給を遮断する第１の遮断部と、
   前記制御回路から前記モータ駆動回路への前記制御信号の伝達経路に設けられ、前記開閉部の前記開状態を示す前記検知信号に応答して、前記制御回路から前記モータ駆動回路への前記制御信号を遮断する第２の遮断部とを備える、開閉検知回路。
2. 前記検知信号は、前記第１の遮断部に送られる第１の検知信号と、前記第２の遮断部に送られる第２の検知信号とを含み、
   前記検知回路は、前記第１の検知信号を出力する第１の検知部と、前記第２の検知信号を出力する第２の検知部とを含む、請求項１に記載の開閉検知回路。
3. 前記制御回路は、前記開閉部の前記開状態を示す前記検知信号を受けた場合に、前記電源から前記モータ駆動回路への前記電力の供給、および前記モータ駆動回路への前記制御信号の出力の双方を停止する、請求項１に記載の開閉検知回路。
4. 前記筐体と、
   前記開閉部と、
   前記モータ駆動回路と、
   前記モータと、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の開閉検知回路とを備えた電気機器。
5. 前記電気機器は、前記モータにより回転される回転体をさらに備え、
   前記回転体は、前記筐体の内部に設けられている、請求項４に記載の電気機器。

Images