JP2014043996A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷への電力供給を制御する制御部を備えた電気機器において、制御部が暴走した場合においても、電気機器を継続して使用可能とする。
【解決手段】炊飯器１００は、商用電源４７０から電力の供給を受けて駆動する負荷と、負荷の駆動を制御するためのメインＣＰＵ１０ａと、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従って負荷への電力供給を制御するためのサブＣＰＵ１０ｂと、商用電源４７０からの交流電力を直流電力に変換してサブＣＰＵ１０ｂの電源を生成するための電源回路５０ｃと、商用電源４７０と負荷および電源回路５０ｃとの間に設けられ、メインＣＰＵ１０ａにより開閉が制御されるリレー５１ｃとを備える。メインＣＰＵ１０ａは、サブＣＰＵ１０ｂの暴走を検出したときには、リレー５１ｃを開状態にすることにより負荷および電源回路５０ｃへの電力供給を遮断する。
【選択図】図８

Description

この発明は、電気機器に関し、より特定的には、負荷への電力供給を制御する制御部を備えた電気機器に関する。

電気機器においては、一般に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成された制御部により、交流電源から負荷への電力供給が制御される。そのため、ＣＰＵが暴走したときには、負荷への電力供給を正常に制御できなくなり、負荷に過電流が流れる虞がある。このように過電流が発生した場合には、交流電源から負荷への給電経路上に設けられた過電流保護用のヒューズが溶断することによって、負荷への電力供給が物理的に遮断される。

ここで、ＣＰＵの暴走を検出する方式としては、たとえば特開平５−２２５１６２号公報（特許文献１）に、複数のＣＰＵを使用したシステムにおいて、基準ＣＰＵを定めてこの基準ＣＰＵにより複数の一般ＣＰＵの暴走を監視する構成が開示される。この特許文献１によれば、基準ＣＰＵは、暴走ＣＰＵを発見したときには、リセットパルス発生部に暴走ＣＰＵに対してリセットパルスを送出する。これにより、暴走ＣＰＵをリセットして正常状態に戻す。

特開平５−２２５１６２号公報 特開平５−２２４９９９号公報

上記のようにＣＰＵの暴走によってヒューズが溶断すると、電気機器の使用が不能となるため、電気機器を再起動するためには、溶断したヒューズを交換する必要がある。したがって、特許文献１のようにリセットパルスを発生してＣＰＵを初期化させても、電気機器を継続して使用することができないという問題点があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、制御部が暴走した場合においても、電気機器を継続して使用可能とすることである。

この発明のある局面では、電気機器は、交流電源から電力の供給を受けて駆動する負荷と、負荷の駆動を制御するための主制御部と、主制御部からの制御信号に従って負荷への電力供給を制御するための副制御部と、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して副制御部の電源を生成するための電源回路と、交流電源と負荷および電源回路との間に設けられ、主制御部により開閉が制御される開閉装置とを備える。

好ましくは、主制御部および副制御部は、双方向の通信を行なうことによって、お互いの暴走を監視するように構成される。主制御部は、副制御部の暴走を検出したときには、開閉装置を開状態にすることにより負荷および電源回路への電力供給を遮断する。

好ましくは、副制御部は、主制御部の暴走を検出したときには、主制御部を初期化することにより開閉装置を開状態にする。

好ましくは、電気機器は、負荷を駆動させる通常動作状態と、負荷を停止させる待機状態とを切替え可能に構成される。主制御部は、電気機器を通常動作状態から待機状態に移行する際に開閉装置を開状態にする一方で、電気機器を待機状態から通常動作状態に移行する際に、開閉装置を閉状態にする。

この発明によれば、制御部が暴走した場合においても電気機器を継続して使用することができる。

実施の形態に係る炊飯器の蓋体閉鎖時の概略斜視図である。 炊飯器の蓋体開放時の概略斜視図である。 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６の制御系構成のうちのメイン制御系の詳細を表わしたブロック図である。 図６の制御系構成のうちのサブ制御系の詳細を表わしたブロック図である。 本発明の実施の形態による電気機器におけるＣＰＵ暴走時の制御処理手順を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態による電気機器における通常動作時の制御処理手順を示したフローチャートである。

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

以下の例においては、本発明にかか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、オーブンや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プレーヤや携帯電話機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、制御部により負荷への電力供給が制御され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、本発明の実施の形態による炊飯器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ている。電源コード４７のプラグが商用電源のコンセント（図示せず）に接続されることによって、商用電源からの交流電力が電源コード４７を介して炊飯器本体１に伝達される。すなわち、電源コード４７は、商用電源からの電力を受けるための「接続部」に対応する。

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、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、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。なお、液晶表示部５は表示部の一例である。液晶表示部５および操作スイッチ６は、「ユーザインタフェース部」に対応し、メニューの選択やキー入力操作を行なう。

蓋体２の上面の後部には、内鍋７（図２）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を開いた状態の炊飯器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は撹拌体の一例である。

図３は、回転体２５を内鍋７側から見た概略図である。
図３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を鉛直面で切った断面の概略図である。
図５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。なお、誘導コイル４ｃは「加熱部」の一例である。

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からなるユーザインタフェース部が設けられ、外蓋２１内には、このユーザインタフェース部と接続され、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ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ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。

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。

＜制御系構成＞
図６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６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電源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７は、図６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７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ＲＯＭ１１ａと、プログラム実行の際の作業領域となる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。

モータ駆動回路５７は撹拌モータ２４を駆動させるための機構であり、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。なお、モータ駆動回路５７には、後述する蓋開閉検知部５６からの検知信号も入力され、その検知に応じて撹拌モータ２４を駆動／非駆動するようにしてもよい。

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。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、被係止部８に対する係止部２３の係止を検知するためのセンサを用いてもよい。

また、図７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８は、図６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８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。詳細には、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する。すなわち、カレントトランス５９は「電流検出部」に対応する。なお、任意の形式の電流検出部を、カレントトランス５９に代えて適用することができる。カレントトランス５９による電流検出値はサブＣＰＵ１０ｂに入力される。

整流回路４８は、ブリッジ接続された４つのダイオードを含み（図９参照）、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４２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Ｄ７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の一方端子に接続される。蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂの他方端子は、ダイオードブリッジからなる整流回路４８の直流出力側の接地線に接続される。すなわち、誘導コイル４ｃと蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂとは接地線が共通に接続されている。

ダイオードＤ１，Ｄ２は、商用電源４７０からの交流電力を整流し、その整流した直流電力を蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂに供給する。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オン／オフされる。リレー５１ａ，５１ｂは、蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ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、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のオン／オフを制御することで、誘導コイル４ｃでの誘導加熱を制御する。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のオン／オフを制御する。

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のオン／オフを制御することで、蓋ヒータ４ａおよび保温ヒータ４ｂでの加熱および保温を制御する。

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５１ｃ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５１ｃ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５１ｃの接点が閉成（オフ）される。励磁コイルの非通電時には、リレー５１ｃに接点が開放（オン）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。

＜ＣＰＵの暴走時の処理＞
上記のように、炊飯器１００の制御系は、メインＣＰＵ１０ａを含むメイン制御系と、サブＣＰＵ１０ｂを含むサブ制御系により構成される。メインＣＰＵ１０ａおよびサブＣＰＵ１０ｂは、通信部５０ａ，５０ｂを用いた双方向の通信を行なうことによって、お互いの暴走を監視する。そして、一方のＣＰＵが他方のＣＰＵの暴走を検出した際には、正常である一方のＣＰＵが、負荷への電力供給を遮断するとともに、暴走したＣＰＵをリセットする処理を実行する。

図９は、本発明の実施の形態による電気機器におけるＣＰＵ暴走時の制御処理手順を示したフローチャートである。

図９を参照して、メインＣＰＵ１０ａおよびサブＣＰＵ１０ｂは、ステップＳ１０により、双方向の通信を行なうことによってお互いの暴走を監視する。具体的には、メインＣＰＵ１０ａは、一定周期ごとに通信部５４ａを介して応答要求信号をサブＣＰＵ１０ｂへ送信する。サブＣＰＵ１０ｂは、通信部５４ｂによって応答要求信号を受信すると、この応答要求信号に対する応答信号を通信部５５４ｂを介してメインＣＰＵ１０ａへ送信する。

上記の通信においてサブＣＰＵ１０ｂが暴走したときには、メインＣＰＵ１０ａへの応答信号が発せられなくなる。メインＣＰＵ１０ａは、応答要求信号を送信してからの経過時間が所定時間を超えても応答信号を受信しない場合に、サブＣＰＵ１０ｂの暴走を検出する。

一方、メインＣＰＵ１０ａが暴走したときには、サブＣＰＵ１０ｂへの応答要求信号が発せられなくなる。サブＣＰＵ１０ｂは、応答信号を送信してからの経過時間が所定時間を超えても応答要求信号を受信しない場合、メインＣＰＵ１０ａの暴走を検出する。

サブＣＰＵ１０ｂの暴走が検出された場合（ステップＳ１１のＹＥＳ判定時）、メインＣＰＵ１０ａは、サブＣＰＵ１０ｂをリセットするとともに、負荷への電力供給を遮断する。具体的には、メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１２により、通信部５４ａを介してリセット信号をサブＣＰＵ１０ｂへ送信する。これにより、サブＣＰＵ１０ｂが初期化される。

メインＣＰＵ１０ａはさらに、ステップＳ１３により、リレー５１ｃの励磁コイルへの通電を遮断する。リレー５１ｃの接点がオフされると、蓋ヒータ４ａ、保温ヒータ４ｂおよび誘導コイル４ｃへの電力供給が遮断される。さらに電源回路５０ｃへの電力供給が遮断される。その結果、負荷が停止するとともに、サブＣＰＵ１０ｂの動作が停止する。

サブＣＰＵ１０ｂが初期化されると、メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１４により、再びリレー５１ｃの励磁コイルを通電することによって、リレー５１ｃの接点をオンする。リレー５１ｃがオンされると、電源回路５０ｃからサブＣＰＵ１０ｂに電源が供給されてサブＣＰＵ１０ｂが再起動する。

メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１５により、サブＣＰＵ１０ｂの暴走が検出されたときに実行していたプログラムをＲＡＭ１２ａから読出し、その読み出したプログラムに基づいて制御信号を生成してサブＣＰＵ１０ｂへ送信する。ステップＳ１６において、リセット後、サブＣＰＵ１０ｂは、制御可能な状態に戻っているため、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従って、負荷への電力供給を制御することができる。これにより、炊飯器１００はサブＣＰＵ１０ｂの暴走が検出される前の通常動作に復帰する。

これに対して、メインＣＰＵ１０ａの暴走が検出された場合（ステップＳ１７のＹＥＳ判定時）には、サブＣＰＵ１０ｂは、メインＣＰＵ１０ａをリセットすることにより、負荷への電力供給を遮断する。具体的には、サブＣＰＵ１０ｂは、ステップＳ１８により、通信部５４ｂを介してリセット信号をメインＣＰＵ１０ａへ送信する。メインＣＰＵ１０ａがリセット信号を受けて初期化されることにより、リレー５１ｃの励磁コイルへの通電が停止される。これにより、蓋ヒータ４ａ、保温ヒータ４ｂおよび誘導コイル４ｃへの電力供給が遮断される。さらに電源回路５０ｃへの電力供給が遮断される。その結果、負荷が停止するとともに、サブＣＰＵ１０ｂの動作が停止する。

リセット後、メインＣＰＵ１０ａが制御可能な状態に戻ると、メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ１９により、再びリレー５１ｃの励磁コイルを通電することによって、リレー５１ｃの接点をオンする。リレー５１ｃがオンされると、電源回路５０ｃからサブＣＰＵ１０ｂに電源が供給されてサブＣＰＵ１０ｂが再起動する。

サブＣＰＵ１０ｂは、ステップＳ２０により、メインＣＰＵ１０ａの暴走が検出されたときに実行していたプログラムの情報を通信部５４ｂを介してメインＣＰＵ１０ａへ送信する。メインＣＰＵ１０ａは、受信したプログラムの情報に基づいて制御信号を生成してサブＣＰＵ１０ｂへ送信する。

サブＣＰＵ１０ｂがメインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従って負荷への電力供給を制御することにより、炊飯器１００はメインＣＰＵ１０ａの暴走が検出される前の通常動作に復帰する。

＜通常動作時の処理＞
上述のように、本実施の形態による炊飯器１００においては、メインＣＰＵ１０ａがリレー５１ｃをオンすることによってサブ制御系の電源回路５０ｃおよび負荷に電力が供給される。このリレー５１ｃを利用してメインＣＰＵ１０ａがサブ制御系への電源の投入／遮断を制御することにより、負荷を停止させる待機状態における無駄な電力消費を抑えることができる。

具体的には、炊飯器１００は、負荷を駆動させる通常動作状態と、負荷を停止させる待機状態とを切替え可能に構成される。待機状態では、メインＣＰＵ１０ａは、ユーザインタフェース部からの動作開始を指示する操作信号の入力を待機する状態となる。メインＣＰＵ１０ａは、この待機状態において、リレー５１ｃの励磁コイルへの通電を遮断することにより、負荷および電源回路５０ｃへの電力供給を遮断する。これにより、待機状態におけるサブ制御系での電力消費を抑制する。

図１０は、本発明の実施の形態による電気機器における通常動作時の制御処理手順を示したフローチャートである。

図１０を参照して、メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ０１により、ユーザインタフェース部からの動作開始を指示する操作信号の入力があるか否かを判断する。操作信号の入力がないとき（ステップＳ０１のＮＯ判定時）、メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ０７により、炊飯器１００を待機状態に設定する。具体的には、メインＣＰＵ１０ａは、リレー５１ｃの励磁コイルへの通電を停止してリレー５１ｃの接点をオフする。これにより、電源回路５０ｃへの電力供給が遮断されるため、サブＣＰＵ１０ｂの動作が停止する。

これに対して、操作信号の入力があるとき（ステップＳ０１のＹＥＳ判定時）には、メインＣＰＵ１０ａは、炊飯器１００を通常動作状態に設定する。具体的には、メインＣＰＵ１０ａは、ステップＳ０２により、リレー５１ｃの励磁コイルを通電してリレー５１ｃの接点をオンする。ステップＳ０３において、リレー５１ｃを介して商用電源４７０から電力の供給を受けて電源回路５０ｃが起動すると、電源回路５０ｃは、商用電源４７０からの交流電力を直流電力に変換してサブＣＰＵ１０ｂの電源を生成する。

ステップＳ０４において、電源の投入によりサブＣＰＵ１０ｂが起動すると、サブＣＰＵ１０ｂは、メインＣＰＵ１０ａからの制御信号に従って負荷への電力供給を制御する。これにより、ステップＳ０５により、炊飯器１００は通常動作に復帰する。

このように、本実施の形態による電気機器によれば、電気機器の制御系をメイン制御系とサブ制御系とに分けるとともに、お互いの制御系の暴走を監視する構成としたことにより、一方の制御系が暴走した場合においても、正常な他方の制御系によって暴走した制御系をリセットするとともに、負荷への電力供給を遮断できる。これにより、制御系が暴走した場合においても、制御系をリセットした後に電気機器を継続して使用することができる。

また、メイン制御系がサブ制御系の電源の投入／遮断を制御することにより、負荷を停止させる待機状態において負荷への電力供給を遮断することができる。これにより、待機状態における無駄な電力消費を抑えることができる。

なお、上記の実施の形態において、メインＣＰＵ１０ａはこの発明における「主制御部」の一実施例に対応し、サブＣＰＵ１０ｂはこの発明における「副制御部」の一実施例に対応する。また、蓋ヒータ４ａ、保温ヒータ４ｂおよび誘導コイル４ｃはこの発明における「負荷」の一実施例に対応する。

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、上記した実施の形態の説明ではなくて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 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、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撹拌体用回転軸、３４Ｂ 第２撹拌体用回転軸、４０ 絶縁トランス、４１ 温度検知回路、４２ チョークコイル、４３ 同期検出部、４４ 蓋ロック駆動部、４５ ＩＧＢＴ、４６ コンデンサ、４７ 電源コード、４８ 整流回路、４９ 共振コンデンサ、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 電源回路、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ リレー、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、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 インジケータ、１００ 炊飯器、４７０ 商用電源。

Claims (4)

1. 交流電源から電力の供給を受けて駆動する負荷と、
   前記負荷の駆動を制御するための主制御部と、
   前記主制御部からの制御信号に従って前記負荷への電力供給を制御するための副制御部と、
   前記交流電源からの交流電力を直流電力に変換して前記副制御部の電源を生成するための電源回路と、
   前記交流電源と前記負荷および前記電源回路との間に設けられ、前記主制御部により開閉が制御される開閉装置とを備える、電気機器。
2. 前記主制御部および前記副制御部は、双方向の通信を行なうことによって、お互いの暴走を監視するように構成され、
   前記主制御部は、前記副制御部の暴走を検出したときには、前記開閉装置を開状態にすることにより前記負荷および前記電源回路への電力供給を遮断する、請求項１に記載の電気機器。
3. 前記副制御部は、前記主制御部の暴走を検出したときには、前記主制御部を初期化することにより前記開閉装置を開状態にする、請求項１または２に記載の電気機器。
4. 前記電気機器は、前記負荷を駆動させる通常動作状態と、前記負荷を停止させる待機状態とを切替え可能に構成され、
   前記主制御部は、前記電気機器を前記通常動作状態から前記待機状態に移行する際に前記開閉装置を開状態にする一方で、前記電気機器を前記待機状態から前記通常動作状態に移行する際に、前記開閉装置を閉状態にする、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気機器。

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