JP2019060540A - 電池式燃焼装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】専用の外部回路を用いることなく、燃焼動作の終了に応じてマイクロコンピュータをリセットさせることが可能な電池式燃焼装置を提供する。【解決手段】調理機器1は、4つの燃焼器と、電池11aを用いて電力を供給するための電力供給部11と、燃焼時の動作を制御するためのマイクロコンピュータ30と、を備える。調理機器1は、燃焼動作終了時にマイクロコンピュータ30に対する電力供給を遮断し、マイクロコンピュータ30は、電力供給部11から供給されていた電圧Vc1が、マイクロコンピュータ30の最低動作電圧よりも大きい閾値以下となると、内部リセット機能を動作させてリセット動作を実行する。【選択図】図2
Description
本発明は、電池を電源として用いる電池式燃焼装置に関する。
従来、電池式の燃焼装置として、たとえば、ガス燃料を用いた調理機器が知られている。この種の調理機器では、電池の電力消費を抑制するために、燃焼器(ガスバーナ)が動作していない期間は回路部に対する電力の供給が遮断され、燃焼器の動作開始に応じて回路部に電力が供給されるよう構成されている。この場合、燃焼器の動作が終了することに応じて、回路部のマイクロコンピュータがリセットされる。
以下の特許文献1には、電池電源の電圧低下に応じて、複数のガスバーナに対するガス供給量を調整するためのモータを制御するガスコンロが記載されている。
電池式の燃焼装置において、燃焼動作の終了後直ぐに、燃焼動作を開始させるための操作がなされると、マイクロコンピュータの駆動電圧が十分に下がりきらないうちに、再度、マイクロコンピュータが起動されて、マイクロコンピュータが不所望な動作を実行することが起こり得る。このような問題を抑制するために、この種の燃焼装置には、燃焼動作の終了後、直ちにマイクロコンピュータをリセットするための外部回路が設けられている。
しかしながら、この外部回路は、マイクロコンピュータをリセットすることのみに設けられた回路であって、その他の制御には全く用いられていない。このような専用の回路が設けられると、回路規模が大型化し、また、構成の複雑化とコストの上昇を招いてしまう。
かかる課題に鑑み、本発明は、専用の外部回路を用いることなく、燃焼動作の終了に応じてマイクロコンピュータをリセットさせることが可能な電池式燃焼装置を提供することを目的とする。
本発明の主たる態様に係る電池式燃焼装置は、少なくとも1つの燃焼器と、電池を用いて電力を供給するための電力供給部と、燃焼時の動作を制御するためのマイクロコンピュータと、を備える。ここで、電池式燃焼装置は、燃焼動作終了時に前記マイクロコンピュータに対する電力供給を遮断し、前記マイクロコンピュータは、前記電力供給部から供給されていた電圧が、前記マイクロコンピュータの最低動作電圧よりも大きい閾値以下となると、内部リセット機能を動作させてリセット動作を実行する。
本態様に係る電池式燃焼装置によれば、燃焼動作終了時にマイクロコンピュータに対する電力供給が遮断された後、電力供給部から供給されていた電圧がマイクロコンピュータの最低動作電圧よりも大きい閾値以下になると、内部リセット機能によりマイクロコンピュータがリセットされるため、専用の外部回路を用いることなく、燃焼動作の終了に応じてマイクロコンピュータをリセットさせることができる。これにより、回路規模を小さくでき、また、回路構成の複雑化とコストの上昇を抑制できる。また、内部リセット機能を動作させる閾値がマイクロコンピュータの最低動作電圧よりも大きい値に設定されているため、最低動作電圧以下の不安定な状態でマイクロコンピュータがリセットされることが起こりにくくなる。よって、マイクロコンピュータを安定的に動作させることができる。
なお、「内部リセット機能」とは、マイクロコンピュータ内部に予め搭載されたリセット機能であって、ソフトウエアリセット機能と称されることもある。
本態様に係る電池式燃焼装置は、前記電力供給部により供給される電圧を安定化させるためのコンデンサが設けられ得る。この場合、前記コンデンサの容量は、少なくとも、前記内部リセット機能が開始されてから前記マイクロコンピュータが実際にリセットされるまでの期間において、前記マイクロコンピュータに供給される電圧が前記最低動作電圧以上となることを確保できる容量に設定され得る。
この場合、前記コンデンサの容量は、たとえば、10μF以上に設定され得る。
このようにコンデンサの容量を設定することにより、マイクロコンピュータに供給される電圧が最低動作電圧未満である不安定な状態において、マイクロコンピュータがリセットされることを確実に防ぐことができる。よって、マイクロコンピュータを、動作が保証された適正な状態で確実にリセットさせることができる。
本態様に係る電池式燃焼装置は、前記燃焼器を動作状態および非動作状態に設定するための操作部を備え得る。この場合、前記マイクロコンピュータは、前記燃焼器が前記操作部により前記動作状態に設定され、且つ、電圧が供給されたことに基づいて起動するよう構成され得る。
燃焼動作の終了に応じてマイクロコンピュータがリセットされると、当該リセットによる電流変動によって、その直後に、電力供給部からマイクロコンピュータに供給されている電圧が僅かに上昇する現象が起こり得る。この場合、マイクロコンピュータに対する電圧の供給のみがマイクロコンピュータの起動条件であると、上記のような電圧の僅かな上昇によって、マイクロコンピュータが誤って再起動されてしまうことが起こり得る。これに対し、上記構成によれば、マイクロコンピュータに電圧が供給されたことのみならず、燃焼器が操作部により動作状態に設定されていることもが、マイクロコンピュータの起動条件とされているため、マイクロコンピュータがリセットされた直後に、マイクロコンピュータに供給されている電圧が僅かに上昇する現象が生じたとしても、マイクロコンピュータが誤って再起動されることが起こり得ない。よって、マイクロコンピュータをより安定的に動作させることができる。
本態様に係る電池式燃焼装置は、前記電力供給部により供給される電圧により一定値の電圧を生成する定電圧回路を備え得る。この場合、前記マイクロコンピュータは、前記電力供給部により供給される電圧と前記定電圧回路から供給される電圧とを比較して、前記電力供給部により供給されている電圧の値を検出するよう構成され得る。
この構成によれば、電力供給部によりマイクロコンピュータに供給されている電圧の値を、円滑かつ精度良く検出することができる。よって、内部リセット機能によりマイクロコンピュータを適切にリセットさせることができる。
以上のとおり、本発明によれば、専用の外部回路を用いることなく、燃焼動作の終了に応じてマイクロコンピュータをリセットさせることができる。
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、ガス燃料により燃焼動作を実行するガス式の調理機器に本発明を適用したものである。
図1は、調理機器1の構成を示す外観斜視図である。
図1に示すように、調理機器1は、本体2と、天板3とを備える。本体2の前面には、内部に燃焼器(ガスバーナ)を備えたグリル部4が設けられ、天板3には、3つの燃焼器(ガスバーナ)5a〜5cが設けられている。さらに、天板3の後部には、グリル部4に通じる排気部6が設けられている。
本体2の前面には、押しボタン式の4つの操作部7a〜7dが設けられている。操作部7a〜7cは、それぞれ、燃焼器5a〜5cを動作状態および非動作状態に設定するためのものであり、操作部7dは、グリル部4を動作状態および非動作状態に設定するためのものである。さらに、本体2の前面には、操作部7a〜7cの真上の位置に、燃焼器5a〜5cの火力を調節するためのレバー8a〜8cが設けられている。
操作部7a〜7dは、それぞれ、図1に示す初期位置と、初期位置から所定ストロークだけ押し込まれた押し込み位置とに移動可能である。ユーザが、操作部7a〜7dを押し込み位置に押し込むと、操作部7a〜7dは、内部の仮止め機構により押し込み位置に仮止めされる。ユーザが、押し込み位置にある操作部7a〜7dを僅かに押し込んだ後、押し込みを解除すると、仮止めされた操作部7a〜7dが前方に飛び出して初期位置に復帰する。操作部7a〜7dが押し込み位置に位置づけられると、燃焼器5a〜5cおよびグリル部4が点火され動作状態に設定される。操作部7a〜7dが押し込み位置から初期位置に復帰すると、燃焼器5a〜5cおよびグリル部4が消火され非動作状態に設定される。
図2は、調理機器1の回路構成を示す図である。図2には、調理機器1の回路部の構成のうち、マイクロコンピュータ30(以下、「マイコン30」と称する)周辺の回路部の構成が示されている。
図2に示すように、調理機器1は、電力供給部11と、4つの器具栓スイッチ12a〜12dとを備えている。電力供給部11は、電池11aが着脱可能に構成され、装着された電池11aの電力を各部に供給する。4つの器具栓スイッチ12a〜12dは、それぞれ、図1に示した操作部7a〜7dに対応して設けられている。操作部7a〜7dが押し込み位置にあるとき、器具栓スイッチ12a〜12dはオン状態となり、操作部7a〜7dが初期位置にあるとき、器具栓スイッチ12a〜12dはオフ状態となる。
電池11aの正極は、コネクタ21を介してラインL1に接続され、さらに、器具栓スイッチ12a〜12dを介して、ラインL2a〜L2dに接続されている。電池11aの負極は、グランドに接続され、さらに、コネクタ21を介してラインL3に接続されている。コネクタ21から右側の回路部は、図1の本体2内部に配された回路基板に搭載されている。この回路部と、電力供給部11および器具栓スイッチ12a〜12dとが、コネクタ21によって電気的に接続されている。ラインL1には、電池11aの電圧Vc0がそのまま生じている。ラインL3は、グランドラインである。電池11aの公称電圧は、たとえば、3V(ボルト)である。
ラインL1は、トランジスタ22を介してラインL4に接続されている。ラインL4は、回路基板上の各回路部に電力(電圧Vc1)を供給するためのものである。ラインL4は、ラインL5を介してマイコン30に接続されている。トランジスタ22のベース端子とラインL3との間に、2つのトランジスタ23、24が並列に接続されている。右側のトランジスタ24のベース端子は、ラインL6を介してマイコン30に接続されている。すなわち、右側のトランジスタ24は、マイコン30によってオン/オフ制御される。
さらに、ラインL4とラインL3との間には、コンデンサ25が接続されている。コンデンサ25は、電界コンデンサからなっており、ラインL4により各部に供給される電力(電圧Vc1)を安定化させるためのものである。本実施形態では、コンデンサ25の容量が10μFに設定されている。後述のように、コンデンサ25の容量は、10μF以上に設定されることが好ましい。なお、コンデンサ25とともに、他のコンデンサが、ラインL3、L4との間に接続されてもよい。
ラインL2a、L2bは、それぞれ、ダイオード26a、26bを介して、左側のトランジスタ23のベース端子に接続されている。また、ラインL2c、L2dは、それぞれ、ダイオード26c、26dを介して、左側のトランジスタ23のベース端子に接続されている。すなわち、左側のトランジスタ23は、器具栓スイッチ12a〜12dのオン/オフ状態に応じてオン/オフ状態に設定される。
さらに、器具栓スイッチ12a〜12dがオン/オフの何れの状態にあるか、すなわち、図1に示した燃焼器5a〜5cおよびグリル部4(燃焼器)が操作部7a〜7dにより動作状態と非動作状態の何れに設定されているかを検出するための構成として、ラインL7a〜L7dと、ラインL8a〜L8dと、トランジスタ27a〜27dが設けられている。ラインL7a〜L7dには、それぞれ、2つの抵抗と1つのコンデンサが直列に配置され、抵抗とコンデンサの間からラインL8a〜L8dが引き出されてマイコン30に接続されている。また、ラインL7a〜L7dとグランドとの間にトランジスタ27a〜27dが接続され、これらトランジスタ27a〜27dのベース端子に、それぞれ、ラインL2a〜L2dが接続されている。
器具栓スイッチ12a〜12dがオフ状態にある場合、ラインL2a〜L12dがそれぞれローレベルにあるため、トランジスタ27a〜27dはオフ状態となり、ラインL8a〜L8dはハイレベルとなる。一方、器具栓スイッチ12a〜12dがオン状態にある場合、ラインL2a〜L12dがそれぞれハイレベルにあるため、トランジスタ27a〜27dはオン状態となり、ラインL8a〜L8dはローレベルとなる。こうして、マイコン30は、ラインL8a〜L8dがハイレベルとローレベルの何れにあるかによって、器具栓スイッチ12a〜12dのオン/オフの何れの状態にあるか、すなわち、図1に示した燃焼器5a〜5cおよびグリル部4(燃焼器)が操作部7a〜7dにより動作状態と非動作状態の何れに設定されているかを検出できる。
図2は、調理機器1が非動作状態にある場合を示している。この状態では、図1に示した操作部7a〜7dが全て初期位置にあり、グリル部4と燃焼器5a〜5cは何れも非動作状態に設定されている。この場合、器具栓スイッチ12a〜12dが全てオフ状態にあるため、左側のトランジスタ23は、オフ状態に設定されている。右側のトランジスタ24も、燃焼動作の終了によりオフ状態に設定されている。
図2の状態では、このように、左右のトランジスタ23、24がオフ状態にあるため、トランジスタ22はオフ状態となっており、ラインL4には電圧Vc1が生じていない。よって、マイコン30および回路基板上の各回路部には、電圧Vc1が供給されない。つまり、マイコン30および回路基板上の各回路部は、電力供給部11および電池11aに対して遮断されている。
この状態から、グリル部4と燃焼器5a〜5cの何れかを動作させるために、ユーザが、操作部7a〜7dを押し込み位置に押し込むと、器具栓スイッチ12a〜12dの何れかがオン状態に設定される。これにより、左側のトランジスタ23がオン状態となり、これに伴い、トランジスタ22がオンとなる。これにより、ラインL4に電圧Vc1が生じ、マイコン30に電源が供給される。
こうして、マイコン30に電源が供給されると、後述の処理により、マイコン30が起動される。マイコン30は、起動後、ラインL6の出力(自己保持出力)を開始させる。これにより、右側のトランジスタ24がオン状態になる。こうして、右側のトランジスタ24をオン状態に設定することにより、マイコン30は、右側のトランジスタ24を介してトランジスタ22のオン/オフを制御できる。たとえば、マイコン30は、全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフ状態に設定されて左側のトランジスタ23がオフ状態となった後も、ラインL4の電力(電圧Vc1)の供給を継続させることができる。
つまり、マイコン30は、全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフ状態に設定された後、各回路部に対して電源を遮断する準備が完了したと判断したタイミングで、ラインL6の出力(自己保持出力)を停止させる。これにより、トランジスタ24とともにトランジスタ22がオフ状態となり、ラインL4に対する電力供給部11からの電力の供給が遮断される。その後、ラインL4の電圧は、コンデンサ25による電荷の放電に伴い徐々に低下し、やがてゼロレベルに到達する。こうして、マイコン30および回路基板の各回路部に対する電圧の供給が停止される。
図3は、マイコン30に対する配線の一例を模式的に示す図である。
図3に示すように、マイコン30には、図2に示したラインL5、L6およびラインL8a〜L8dが、それぞれ、対応するポートに接続されている。この他、マイコン30には、ラインL4を介して供給される電圧Vc1に基づいて一定値の電圧を生成し出力する定電圧回路(レギュレータ)40が接続されている。マイコン30は、ラインL5を介して供給される電圧Vc1と定電圧回路40から供給される電圧とを比較することにより、電圧Vc1の値を検出する。マイコン30は、検出した電圧Vc1の値に基づき、たとえば、電池11aの交換を促す出力等の制御を実行する。
なお、本実施形態では、上記のように検出した電圧Vc1に基づいて、さらに、燃焼動作終了時におけるマイコン30のリセット動作が実行される。マイコン30のリセット動作については、追って、図4(b)〜(d)を参照して説明する。
ところで、電池11aを電源として用いた調理機器1では、図3に破線で示したように、燃焼動作の終了後、直ちにマイコン30をリセットするための強制リセット回路50が設けられ得る。この場合、マイコン30は、燃焼動作の終了に応じて、強制リセット回路50に対してリセット動作を実行するための出力を行い、これに応じて、強制リセット回路50からリセット信号がマイコン30のリセット端子に入力される。これにより、マイコン30が、燃焼動作の終了後、直ちに、リセットされる。強制リセット回路50は、以下のような不具合を解消するために設けられる。
図4(a)は、強制リセット回路50を設けない場合の不具合を説明する図である。図4(a)のグラフの横軸は時間であり、縦軸は電圧値である。
図4(a)に示すように、燃焼動作の終了に伴い、マイコン30が、たとえば、タイミングTaにおいて、ラインL6の出力(自己保持出力)を停止させると、ラインL4、L5を介して供給される電圧Vc1が、コンデンサ25の放電に伴い徐々に低下し、やがて、マイコン30の最低動作電圧Vm1を下回るようになる。ここで、「最低動作電圧」とは、マイコン30の動作が保証された電圧範囲の最小値のことである。マイコン30は、電圧Vc1が最低動作電圧Vm1未満である領域(不定領域A1)においても、動作を継続する可能性がある。
その後、電圧Vc1が不定領域A1にあるタイミングTbにおいて、ユーザが、操作部7a〜7dの何れかを操作して燃焼動作を再度開始させると、トランジスタ23とともに、トランジスタ22がオンとなり、電圧Vc1が立ち上がる。しかしながら、このタイミングTbにおいて、マイコン30は、駆動電圧(電圧Vc1)が不定領域A1に含まれた不安定な状態にあるため、暴走等の不所望な動作を行う可能性がある。
図3に示した強制リセット回路50は、このような不具合を解消するために設けられる。すなわち、強制リセット回路50は、図4(a)のタイミングTaにおいて、直ちにマイコン30をリセットさせるとともに、マイコン30に供給されている電圧Vc1をゼロレベルへと瞬時に立ち下げる。これにより、タイミングTbにおいてユーザが再度燃焼動作を開始させても、安定的にマイコン30を起動させることができる。
しかしながら、強制リセット回路50は、マイコン30をリセットさせることのみに設けられた回路であって、その他の制御には全く用いられないものである。このような専用の回路が設けられると、回路規模が大型化し、また、構成の複雑化とコストの上昇を招いてしまう。
このような問題に鑑み、本実施形態では、強制リセット回路50を用いることなく、燃焼動作の終了に応じてマイコン30をリセットさせるように、マイコン30が構成されている。
具体的には、電力供給部11から供給されている電圧Vc1が、マイコン30の最低動作電圧Vm1よりも大きい閾値以下となると、マイコン30に予め設けられている内部リセット機能を動作させてリセット動作を実行するように、マイコン30が構成されている。
なお、「内部リセット機能」とは、マイコン30の内部に予め搭載されたリセット機能であって、ソフトウエアリセット機能と称されることもある。
図4(b)は、実施形態に係るマイコン30のリセット動作を説明する図である。図4(b)のグラフの横軸は時間であり、縦軸は電圧値である。図4(b)には、燃焼動作終了後、徐々に立ち下がる電圧Vc1の波形のうち、最低動作電圧Vm1付近の部分が示されている。図4(a)に比べて図4(b)は、横軸(時間軸)のスケールが広げられている。なお、図4(b)において、電圧値Vr1は、マイコン30が動作を停止する電圧値である。
図4(b)に示すように、本実施形態では、マイコン30の最低動作電圧Vm1よりも大きい閾値Vs0が設定されている。たとえば、通常動作時の電圧Vc1が3.0ボルト程度であり、マイコン30の最低動作電圧Vm1が1.6ボルトである場合、閾値Vs0は、1.7〜1.8ボルト程度に設定される。閾値Vs0は、マイコン30における電圧の検出バラツキΔVdを考慮して、電圧値Vs1、Vs2の間に設定される。
マイコン30は、燃焼動作終了後に電圧Vc1が閾値Vs0以下に低下したことに応じて、内部リセット機能を動作させる。図4(a)の例では、電圧Vc1が閾値Vs0に到達したタイミングt1において、マイコン30が、内部リセット機能を動作させる。こうして、内部リセット機能が動作されると、処理遅延時間Td1が経過したタイミングt2において、実際に、マイコン30がリセットされる。この処理遅延時間Td1は、最大で、数100msec程度である。図4(b)の例では、タイミングt2において、電圧Vc1が最低動作電圧Vm1より大きいため、マイコン30は、適正かつ確実にリセットされる。図4(b)の例では、上記のように、コンデンサ25の容量が10μFに設定されている。
ここで、図2に示したコンデンサ25の容量が小さい場合、電圧Vc1が低下する速度が速くなる。このため、コンデンサ25の容量が小さい場合は、処理遅延時間Td1が経過する前に、電圧Vc1が最低動作電圧Vm1未満に立ち下がることが起こり得る。
図4(c)、(d)は、コンデンサ25の容量が小さい場合のリセット動作の不具合を説明する図である。図4(c)、(d)のグラフの縦軸および横軸は、図4(b)のグラフと同様である。
図4(c)の例では、タイミングt1から処理遅延時間Td1が経過する前に、タイミングt3において、電圧Vc1が電圧値Vr1に到達する。この場合、マイコン30は、駆動電圧(電圧Vc1)が最低動作電圧Vm1以上である状態でリセットされないため、マイコン30に誤動作等が生じる可能性がある。
図4(d)の例では、タイミングt1から処理遅延時間Td1が経過する前に、タイミングt4において、ユーザにより操作部7a〜7dの何れかが操作されて燃焼動作が再開され、タイミングt4以降に電圧Vc1が上昇している。この場合も、マイコン30は、駆動電圧(電圧Vc1)が最低動作電圧Vm1以上である状態でリセットされないため、マイコン30に誤動作等が生じる可能性がある。また、タイミングt4以降に電圧Vc1が最低動作電圧Vm1以上に上昇した動作保証範囲内においても、マイコン30の誤動作等が継続する可能性がある。
このような不具合を回避するため、コンデンサ25の容量は、たとえば、図4(b)の例のように、少なくとも、マイコン30の内部リセット機能が開始されてからマイコン30が実際にリセットされるまでの期間(処理遅延時間Td1の最大幅)において、マイコン30に供給される電圧Vc1が最低動作電圧Vm1以上となることを確保できる容量に設定することが好ましい。たとえば、図4(b)の例では、上記のように、コンデンサ25の容量が10μFに設定されている。よって、コンデンサ25の容量を少なくとも10μF以上に設定することにより、処理遅延時間Td1において、マイコン30に供給される電圧Vc1を最低動作電圧Vm1以上に確保することができる。
ところで、上記の方法でマイコン30をリセットしたところ、マイコン30のリセットに伴いマイコン30が再起動されて、電圧Vc1が通常動作時の電圧に復帰する現象が起こり得ることが、本発明者によって確認された。
図5は、実施形態に係るマイコン30のリセット動作において起こり得る現象を説明する図である。図5は、図2に示した器具栓スイッチ12a〜12dの状態と、マイコン30からラインL6に出力される自己保持出力の状態と、マイコン30に供給される電圧Vc1の状態とを、それぞれ同一時間軸で示したタイミングチャートである。
なお、図5において、最上段の器具栓スイッチ12a〜12dの状態は、図2のラインL8a〜L8dのうち少なくとも1つがローレベルにあればハイレベル(H)となり、ラインL8a〜L8dが何れもローレベルになければローレベル(L)となる。すなわち、最上段の器具栓スイッチ12a〜12dの状態は、グリル部4および燃焼器5a〜5cの少なくとも1つが操作部7a〜7dによって動作状態に設定されていればハイレベル(H)となり、グリル部4および燃焼器5a〜5cの何れも非動作状態に設定されていればローレベル(L)となる。
全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフになると、マイコン30は、回路基板に設置された各回路部に対して電源を遮断する準備が完了したと判断した時点(タイミングt11)で、ラインL6の出力(自己保持出力)をローレベル(L)に立ち下げる。これにより、図2に示した右側のトランジスタ24とともにトランジスタ22がオフ状態となり、マイコン30に供給されている電圧Vc1が、コンデンサ25の放電に伴い徐々に立ち下がる。その後、電圧Vc1が、タイミングt12において閾値Vs0に到達すると、マイコン30は、内部リセット機能を動作させる。その後、処理遅延時間Td1が経過すると、内部リセット機能によりマイコン30がリセットされる。以上の動作は、図4(b)を参照して説明した動作と同様である。
しかしながら、このようにマイコン30がリセットされると、マイコン30に供給されている電圧Vc1がリセット後に0.1V程度上昇する現象が起こり得ることが確認された。このとき、マイコン30に対する電圧の供給のみがマイコン30の起動条件とされていると、上記のような電圧の僅かな上昇によって、マイコン30が誤って再起動されてしまうことが生じた。すなわち、図5の例では、タイミングt13以降の電圧Vc1の上昇により、タイミングt14においてマイコン30が再起動され、マイコン30からラインL6に自己保持出力が出力された。これにより、図2の右側のトランジスタ24とともにトランジスタ22がオン状態となり、電圧Vc1が、通常の電圧レベルまで急峻に立ち上がった。
本発明者は、このようにリセット動作に伴い電圧Vc1が0.1V程度上昇する原因について検討した。
図6(a)、(b)は、マイコン30のリセット動作において起こり得る現象の原因を説明する図である。
一般に、コンデンサ25は、容量成分以外に、誘電体や電極などの損失による抵抗成分(等価直列抵抗:ESR)を含んでいる。図6(a)、(b)では、この抵抗成分が、抵抗Rcによって示されている。等価直列抵抗は、コンデンサ25の経年変化に伴い次第に大きくなっていく。
ここで、図6(a)に示すように、全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフ状態に切り替わると、上記のように、マイコン30が電力供給部11から切り離され、コンデンサ25に蓄積された電荷による電圧Vc1がマイコン30に供給される。この場合、コンデンサ25の放電に伴い、マイコン30とコンデンサ25および抵抗Rcを含む閉回路に電流Ic1が流れる。このとき、抵抗Rcに電流Ic1が流れることによって、抵抗Rcにおいて所定の大きさの電圧降下が生じる。
その後、放電が進み、電圧Vc1が閾値Vs0まで低下すると、上記処理により、図6(b)のように、マイコン30がリセットされる。このとき、閉回路に流れる電流Ic1は、マイコン30のリセットに伴い減少する。これにより、抵抗Rcにおいて生じる電圧降下がリセット前の電圧降下に比べて減少する。その結果、リセット前後の電圧降下の差分だけ、マイコン30に供給されている電圧Vc1が上昇する。こうして、図5に示したタイミングt13、t14間の電圧上昇が生じるものと考えられる。
このようなマイコン30の再起動を防ぐため、本実施形態では、マイコン30に駆動電圧(電圧Vc1)が供給され、且つ、グリル部4および燃焼器5a〜5cの少なくとも1つが操作部7a〜7dにより動作状態に設定されていることを条件として、マイコン30が起動される。これにより、たとえば、図5に示したように、タイミングt13〜t14の期間においてマイコン30の駆動電圧(電圧Vc1)が0.1V程度上昇したとしても、全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフ状態であることにより、マイコン30がタイミングt14において再度起動されることが起こり得ない。これにより、不所望なマイコン30の再起動を防ぐことができる。
図7(a)は、実施形態に係るマイコン30の起動処理を示すフローチャートである。
なお、図7(a)のフローチャートは、起動処理の流れを示すものであって、この処理が、マイコン30においてソフトウエア(プログラム)により実行されてもよく、あるいは、マイコン30に組み込まれたハードウエア(ロジック回路)により実行されてもよい。この点は、図7(b)に示すフローチャートの処理も同様である。
マイコン30は、駆動電圧(電圧Vc1)が供給され(S101:YES)、且つ、グリル部4および燃焼器5a〜5cにそれぞれ対応する器具栓スイッチ12a〜12dの少なくとも1つがオン状態に設定されている場合に(S102:YES)、起動を実行する(S103)。
具体的には、マイコン30は、図2のラインL5が接続されたポートに電圧Vc1が供給され(S101:YES)、且つ、図2のラインL8a〜L8dにそれぞれ接続されたポートの少なくとも1つがハイレベルである場合に(S102:YES)、起動を実行する(S103)。そして、マイコン30は、起動後直ちに、図2のラインL6に対する自己保持出力を実行し(S104)、電圧Vc1の供給を自身で制御可能な状態に設定する。これにより、マイコン30起動時の処理が終了する。
図7(b)は、実施形態に係る燃焼動作終了時のマイコン30のリセット処理を示すフローチャートである。
マイコン30は、全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフ状態に切り替えられた後(S201:YES)、各回路部に対して電源を遮断する準備が完了したと判断した場合に(S202:YES)、図2に示したラインL6の出力(自己保持出力)を停止させる(S203)。これにより、トランジスタ24とともにトランジスタ22がオフ状態となり、ラインL4に対する電力供給部11からの電力の供給が遮断される。その後、ラインL4からマイコン30に供給されている電圧Vc1は、コンデンサ25による電荷の放電に伴い徐々に低下する。こうして、電圧Vc1が閾値Vs0以下になると(S204:YES)、マイコン30は、内部リセット機能を動作させる(S205)。これにより、マイコン30がリセットされ、燃焼動作終了時のマイコン30の処理が終了する。
図8は、図7(a)、(b)の処理が実行された場合にマイコン30に対して入出力される各信号の波形を模式的に示すタイミングチャートである。
図5の場合と同様、全ての器具栓スイッチ12a〜12dがオフになると、マイコン30は、回路基板に設置された各回路部に対して電源を遮断する準備が完了したと判断した時点(タイミングt11)で、ラインL6の出力(自己保持出力)をローレベル(L)に立ち下げる。これにより、図2に示した右側のトランジスタ24とともにトランジスタ22がオフ状態となり、マイコン30に供給されている電圧Vc1が、コンデンサ25の放電に伴い徐々に立ち下がる。その後、電圧Vc1が、タイミングt12において閾値Vs0に到達すると、マイコン30は、内部リセット機能を動作させる。その後、処理遅延時間Td1が経過すると、内部リセット機能によりマイコン30がリセットされる。以上の処理は、図7(b)のフローチャートに従って実行される。
こうして、マイコン30がリセットされると、これに伴い、タイミングt13〜t14の期間において、電圧Vc1が0.1V程度上昇する。この場合、図7(a)のフローチャートでは、ステップS101がYESとなるものの、ステップS102がNOとなるため、タイミングt14においてマイコン30が再起動することがない。よって、電圧Vc1は、その後、コンデンサ25の放電に伴い、徐々に低下する。また、マイコン30が再起動することがないため、自己保持出力は、タイミングt14以降もローレベル(L)に維持される。
以上のように、図7(a)、(b)のフローチャートによれば、燃焼動作の停止時にマイコン30を適切にリセットさせることができ、且つ、マイコン30のリセット後にマイコン30が誤って再起動することを防ぐことができる。
<実施形態の効果>
本実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。
<実施形態の効果>
本実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。
燃焼動作終了時にマイコン30に対する電力供給が遮断された後、電力供給部11から供給されていた電圧Vc1がマイコン30の最低動作電圧Vm1よりも大きい閾値Vs0以下になると、マイコン30の内部リセット機能によりマイコン30がリセットされる。このため、専用の外部回路(強制リセット回路50)を設けることなく、燃焼動作の終了に応じてマイコン30をリセットさせることができる。これにより、回路規模を小さくでき、また、回路構成の複雑化とコストの上昇を抑制できる。また、内部リセット機能を動作させる閾値Vs0がマイコン30の最低動作電圧Vm1よりも大きい値に設定されているため、最低動作電圧Vm1以下の不安定な状態でマイコン30がリセットされることが起こりにくくなる。よって、マイコン30を安定的に動作させることができる。
また、本実施形態では、図4(b)を参照して説明したように、コンデンサ25の容量が、少なくとも、内部リセット機能が開始されてからマイコン30が実際にリセットされるまでの期間(処理遅延時間Td1の最大幅)において、マイコン30に供給される電圧Vc1が最低動作電圧Vm1以上となることを確保できる容量に設定されている。これにより、マイコン30に供給される電圧Vc1が最低動作電圧Vm1未満である不安定な状態において、マイコン30がリセットされることを確実に防ぐことができる。よって、マイコン30を、動作が保証された適正な状態で確実にリセットさせることができる。
なお、図4(b)の例では、コンデンサ25の容量が10μFに設定されている。よって、コンデンサ25の容量を10μF以上に設定することにより、マイコン30を、動作が保証された適正な状態で確実にリセットさせることができる。
また、図7(a)に示したとおり、マイコン30は、グリル部4および燃焼器5a〜5cの少なくとも1つが操作部7a〜7dによって動作状態に設定され(S102:YES)、且つ、駆動電圧(電圧Vc1)が供給されたこと(S101:YES)に基づいて起動するよう構成されている。これにより、図8に示したように、タイミングt13においてマイコン30がリセットされたことにより、電圧Vc1が0.1V程度上昇したとしても、マイコン30が誤って再起動されることを防ぐことができる。よって、マイコン30をより安定的に動作させることができる。
また、マイコン30は、電力供給部11により供給される電圧Vc1と、図3に示した定電圧回路40から供給される電圧とを比較して、電力供給部11により供給されている電圧Vc1の値を検出するようされている。これにより、マイコン30は、電力供給部11により供給されている電圧Vc1の値を、円滑かつ精度良く検出することができる。よって、内部リセット機能によりマイコン30を適切にリセットさせることができる。
<変更例>
本発明の実施形態は、上記以外に、種々の変更が可能である。
本発明の実施形態は、上記以外に、種々の変更が可能である。
たとえば、上記実施形態では、グリル部4および燃焼器5a〜5cが操作部7a〜7dによって動作状態に設定されているか否かが、器具栓スイッチ12a〜12dの開閉状態によって検出されたが、グリル部4および燃焼器5a〜5cが動作状態に設定されているか否かの判断が、たとえば、グリル部4および燃焼器5a〜5cの炎を検出する方法等、他の方法によって行われてもよい。
また、器具栓スイッチ12a〜12dの開閉状態を検出するための回路構成は、必ずしも、図2に示した回路構成に限定されるものではなく、ラインL2a〜L2dの電圧レベルを、トランジスタ27a〜27dで反転させることなく、マイコン30に入力する構成であってもよい。
また、図3の構成では、定電圧回路40がマイコン30の外部に設けられたが、マイコン30の内部に定電圧回路40が設けられてもよい。また、マイコン30を起動およびリセットするための回路の構成は、必ずしも、図2に示した構成に限定されるものではなく、図4(b)および図8に示した処理を実現可能な限りにおいて、適宜、変更可能である。
また、調理機器1の構成も、必ずしも、図1に示した構成に限られるものではなく、燃焼器5a〜5cのレイアウトおよび個数が変更されてもよい。また、図1の構成では、本体2の前面に、操作部7a〜7dおよびレバー8a〜8cが配置されたが、これら以外の操作手段や、表示ランプ等の報知手段が、本体2の前面に配置されてもよい。
さらに、上記実施形態には、ガス燃料を用いたガス式の調理機器1に本発明を適用した例を示したが、本発明は、ガス式の調理機器1に限らず、オイル方式の電池式燃焼装置や調理機器以外の電池式燃焼装置等にも適用可能である。
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲において適宜変更可能である。
1 調理機器
4 グリル部(燃焼器)
5a〜5c 燃焼器
7a〜7d 操作部
11 電力供給部
11a 電池
25 コンデンサ
30 マイコン
40 定電圧回路
4 グリル部(燃焼器)
5a〜5c 燃焼器
7a〜7d 操作部
11 電力供給部
11a 電池
25 コンデンサ
30 マイコン
40 定電圧回路
Claims (5)
- 少なくとも1つの燃焼器と、
電池を用いて電力を供給するための電力供給部と、
燃焼時の動作を制御するためのマイクロコンピュータと、を備え、
燃焼動作終了時に前記マイクロコンピュータに対する電力供給を遮断し、
前記マイクロコンピュータは、前記電力供給部から供給されていた電圧が、前記マイクロコンピュータの最低動作電圧よりも大きい閾値以下となると、内部リセット機能を動作させてリセット動作を実行する、
ことを特徴とする電池式燃焼装置。 - 請求項1に記載の電池式燃焼装置において、
前記電力供給部により供給される電圧を安定化させるためのコンデンサを備え、
前記コンデンサの容量が、少なくとも、前記内部リセット機能が開始されてから前記マイクロコンピュータが実際にリセットされるまでの期間において、前記マイクロコンピュータに供給される電圧が前記最低動作電圧以上となることを確保できる容量に設定されている、
ことを特徴とする電池式燃焼装置。 - 請求項2に記載の電池式燃焼装置において、
前記コンデンサの容量が、10μF以上に設定されている、
ことを特徴とする電池式燃焼装置。 - 請求項1ないし3の何れか一項に記載の電池式燃焼装置において、
前記燃焼器を動作状態および非動作状態に設定するための操作部を備え、
前記マイクロコンピュータは、前記燃焼器が前記操作部により前記動作状態に設定され、且つ、電圧が供給されたことに基づいて起動する、
ことを特徴とする電池式燃焼装置。 - 請求項1ないし4の何れか一項に記載の電池式燃焼装置において、
前記電力供給部により供給される電圧により一定値の電圧を生成する定電圧回路を備え、
前記マイクロコンピュータは、前記電力供給部により供給される電圧と前記定電圧回路から供給される電圧とを比較して、前記電力供給部により供給されている電圧の値を検出する、
ことを特徴とする電池式燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017185600A JP2019060540A (ja) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 電池式燃焼装置 |
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-
2017
- 2017-09-27 JP JP2017185600A patent/JP2019060540A/ja active Pending
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