JP4308406B2

JP4308406B2 - 計時装置

Info

Publication number: JP4308406B2
Application number: JP2000121472A
Authority: JP
Inventors: 忠夫山下; 秀一高田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP2001305254A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定周波数で供給される商用交流電源から抽出した基準パルス信号に基づいて計時を行なう計時装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電力会社から供給される所定周波数の商用交流電源により作動する調理機器において、該商用電源から計時用の基準パルス信号を抽出し、該基準パルス信号に基づいて調理時間を計時するようにしたものが知られている。
【０００３】
これは、電力会社から供給される商用電源の周波数は厳格に管理されているため、該商用電源の周波数から前記基準パルス信号を抽出して、該基準パルス信号を計数することにより、調理時間を精度良く管理することができるからである。
【０００４】
しかし、このように、商用電源から抽出した基準パルス信号に基づいて計時を行なう調理機器にあっては、調理時間を設定して調理を実行している最中に、基準パルス信号を抽出する回路の故障等が生じて基準パルス信号が得られなくなると、調理時間の管理が不能となって調理が中断されてしまう。
【０００５】
そして、このように調理が中断されると、特に一度に大量の調理を行なう業務用の調理機器においては、調理途中の調理物が大量に発生して大きな損害が生じてしまうという不都合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記不都合を解消し、基準パルス信号が得られなくなった場合であっても、継続して計時を行なうことができる計時装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、所定周波数で供給される商用交流電源により作動する調理機器に備えられて、該商用交流電源から該周波数に基づく基準パルス信号を抽出して出力する基準パルス信号出力回路を有し、該基準パルス信号に基づいて、該調理機器の調理時間を計時する計時装置の改良に関する。
【０００８】
そして、前記基準パルス信号よりも周波数精度が低い予備パルス信号を出力する予備パルス信号出力回路と、前記基準パルス信号出力回路から出力される前記基準パルス信号を検知する基準パルス信号検知手段と、該基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されるときは、前記基準パルス信号に基づいて調理時間を調理タイマにより計時し、前記基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されないときには、前記予備パルス信号に基づいて調理時間を調理タイマにより計時する切替計時手段と、前記調理機器が前記商用交流電源により作動して調理を実行し、前記切替計時手段により、前記予備パルス信号に基づいて前記調理機器の調理時間が調理タイマにより計時されているときに、使用者に前記基準パルス信号出力回路が故障していることを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
かかる本発明によれば、前記切替計時手段が前記基準パルス信号に基づいて計時を行なっている間に、前記基準パルス信号出力回路の故障や基板の断線等により前記基準パルス信号が出力されなくなったことが前記基準パルス信号検知手段により検知されると、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なう。そのため、前記基準パルス信号が出力されなくなっても計時が中断されることがない。また、前記基準パルス信号出力回路の故障等の修理を待つ間も、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうことができるため、前記計時装置が使用不能とならない。
したがって、前記調理機器が調理を実行しているときに前記基準パルス出力回路が故障しても、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて調理時間を継続して計時することができる。そのため、前記調理機器による調理が途中で中断されることがない。
そして、基準パルス信号出力回路が故障して、前記切替計時手段により前記予備パルス信号に基づいて計時が行われている状態にあることを、前記報知手段により使用者に報知して、前記基準パルス信号出力回路の修理を促すことができる。
【００１０】
また、前記基準パルス信号と前記予備パルス信号とを入力し、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記基準パルス信号に基づく計時データに較正するための較正パラメータを算出する較正パラメータ算出手段を備え、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて調理時間を調理タイマにより計時するときには、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記較正パラメータにより較正することを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記切替計時手段は、前記基準パルス信号よりも周波数精度が低い前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうときに、前記較正パラメータより計時データを較正する。これにより、周波数精度が低い前記予備パルス信号を使用して計時を行なう場合にも、前記切替計時手段は、前記基準パルス信号に基づいて計時を行なう場合と同様に精度良く計時を行なうことができる。
【００１２】
また、前記較正パラメータを記憶する不揮発性の記憶手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、最初の電源投入時に一度前記較正パラメータを算出して前記不揮発性の記憶手段に記憶しておけば、以後は前記較正パラメータを算出する処理を不要とすることができる。
【００１４】
また、マイクロコンピュータを備え、前記予備パルス信号は該マイクロコンピュータの作動クロックとして使用されることを特徴とする。
【００１５】
かかる本発明によれば、マイクロコンピュータの作動に必要な前記作動クロックを前記予備パルス信号として利用することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の計時装置の機能を含むガスオーブンの全体構成図、図２は図１に示したガスオーブンの計時に関する制御ブロック図、図３は計時処理のフローチャート、図４はバックアップ電源装置を備えたときの構成図である。
【００２４】
図１を参照して、ガスオーブン１は庫内をガスバーナ２により加熱して所定の目標温度に保って調理を行なう。ガスオーブン１は、ガスバーナ２に燃料ガスを供給するガス供給管３、ガス供給管３を開閉するガス元弁４、ガスバーナ２に供給される燃料ガスの流量を調節するガス比例弁５、ガスバーナ２に点火する点火電極６、ガスバーナ２の燃焼の有無を検知する炎検出器７、庫内の温度を検出する温調熱電対８、点火電極６に高電圧を印加するイグナイタ９、操作スイッチ（図示しない）や表示部（図示しない）等を有する操作パネル１０、及びガスオーブン１の全体の作動を制御するコントローラ２０を備える。コントローラ２０は、マイクロコンピュータ２１（以下、マイコン２１という）等からなる電子ユニットである。
【００２５】
コントローラ２０は、使用者が操作パネル１０を操作して、オーブン調理の開始を指示すると、イグナイタ９を介して高電圧を点火電極６に印加して火花放電を生じさせ、この状態でガス元弁４を開弁してガスバーナ２の点火処理を行う。そして、コントローラ２０は、温調熱電対８によって検出される庫内の温度が、操作パネル１０の温度設定スイッチ（図示しない）により設定された目標調理温度と一致するように、ガス比例弁５によりガスバーナ２への燃料ガスの供給量を調節してガスバーナ２の燃焼量を制御する温調制御を行う。
【００２６】
また、操作パネル１０に供えられた調理時間設定スイッチ（図示しない）により調理時間が設定されたときは、コントローラ２０は、調理の実行時間を計時して該調理時間が経過するまで上述した温調制御を実行する。さらに、コントローラ２０は、ガスバーナ２の燃焼中は炎検出器７によりガスバーナ２の失火検知を行う。
【００２７】
このように、ガスオーブン１によって加熱調理を行う場合、調理時間の管理を精度良く行なわないと調理に失敗してしまう。また、調理中に故障が生じて調理時間の計時が不能になると、調理が中断されてやはり調理に失敗してしまう。そして、特に業務用の大型オーブンにあっては、このような調理の失敗により大量の不良品が発生してしまい、損害が大きなものとなる。
【００２８】
さらに、故障によりコントローラ２０による計時が不能となって、ガスオーブン１の調理時間の管理ができなくなると、故障の修理がされるまで調理時間を設定してガスオーブン１による調理を行なうことができなくなるため、業務用のガスオーブンにあっては、業務に支障をきたすこととなる。
【００２９】
そこで、コントローラ２０は、調理時間を精度良く計時することができ、且つ、故障により調理時間の計時が不能となることを防止するための構成を備えている。以下、図２及び図３を参照して、この構成について説明する。
【００３０】
図２を参照して、コントローラ２０に備えられたマイコン２１は、商用交流電源２２から電源回路２３により生成された直流電源により作動する。また、停電時には、マイコン２１はバックアップ電池２４により作動し、時計の更新等必要最小限の処理を行なう。
【００３１】
マイコン２１は、セラミック発振子２５から出力されるパルス信号（図中ＣＫs、本発明の予備パルス信号に相当する）を作動クロックとするが、このパルス信号の周波数はセラミック発振子２５の個別の特性ばらつきや、周囲温度の影響を受けて変動する。そのため、計時用の基準信号として使用するには周波数精度が低い。
【００３２】
そこで、マイコン２１は、基本的には、電力会社によりその周波数が厳格に管理されている商用交流電源２２から、波形整形回路２６（本発明の基準パルス信号出力回路に相当する）により抽出、出力されるパルス信号(図中ＣＫb、本発明の基準パルス信号に相当する）に基づいて計時を行なう。
【００３３】
波形整形回路２６は、商用交流電源２２と接続され、商用交流電源２２の出力電圧が正から負又は負から正に変化する点であるゼロクロス点を検出して、商用交流電源２２の周波数（本実施の形態では６０Ｈｚ）と同一の周波数を有するパルス信号（以下、基準パルス信号ＣＫbという）を出力する。
【００３４】
そして、マイコン２１は、基準パルス信号ＣＫbをカウントする第１カウンタ２７、セラミック発振子２５から出力されるパルス信号（以下、予備パルス信号ＣＫsという）をカウントする第２カウンタ２８、及び第１カウンタ２７のカウントデータと第２カウンタ２８のカウントデータを比較して、第２カウンタ２８による予備パルス信号ＣＫsのカウントデータを基準パルス信号ＣＫbに基づくカウントデータに較正するための較正パラメータを算出する比較計算部２９（本発明の較正パラメータ算出手段に相当する）を備える。
【００３５】
さらに、マイコン２１は、波形整形回路２６から基準パルス信号ＣＫbが正常に出力されているか否かを検知する基準パルス信号検知部３０（本発明の基準パルス信号検知手段に相当する）と、該基準パルス信号検知部３０により基準パルス信号ＣＫ_bが検知されたときは第１カウンタ２７のカウントデータを計時部３２に出力し、基準パルス信号検知部３０により基準パルス信号ＣＫbが検知されないときには第２カウンタ２８のカウントデータを計時部３２に出力するカウンタ切替部３１とを備える。なお、カウンタ切替部３１と計時部３２とにより本発明の切替計時手段が構成される。
【００３６】
基準パルス信号検知部３０は、第２カウンタ２８により予備パルス信号ＣＫsが所定数カウントされる間に第１カウンタ２７によりカウントされる基準パルス信号ＣＫbのカウント数から、波形整形回路２６から所定範囲内の周波数を有するパルス信号が出力されているか否を確認し、該パルス信号が出力されているときは、基準パルス信号ＣＫbが正常に出力されていると判断する。
【００３７】
計時部３２に備えられた較正部３３は、比較計算部２９で算出された較正パラメータを使用して第２カウンタ２８による予備パルス信号ＣＫsのカウントデータを、基準パルス信号ＣＫbに基づくカウントデータに較正する。
【００３８】
計時部３２は、このように、較正部３３により、第２カウンタ２８による予備パルス信号ＣＫsのカウントデータを較正することによって、基準パルス信号ＣＫbよりも周波数精度が低い予備パルス信号ＣＫsに基づいて計時を行なう場合であっても、基準パルス信号ＣＫbに基づいて計時を行なう場合と同様の精度を保って調理時間を計時することができる。
【００３９】
また、記憶部３５は、比較計算部２９で算出された較正パラメータを記憶する。なお、ＥＥＰＲＯＭ４０（本発明の不揮発性メモリに相当する）については後述する。
【００４０】
次に、図３に示したフローチャートにしたがって、図２に示した構成による調理時間の計時処理について説明する。
【００４１】
図３を参照して、マイコン２１への電源供給が開始されると、マイコン２１はＳＴＥＰ１で、商用交流電源２２の周波数が正常であるか否かを判別する。具体的には、第２カウンタ２８により予備パルス信号ＣＫsが所定数カウントされる間に第１カウンタ２７によりカウントされる基準パルス信号ＣＫbのカウント数が規定範囲内にあるか否かを確認することによって、電源周波数が正常であるか否かを判断する。
【００４２】
そして、電源周波数が正常であると判断したときは、ＳＴＥＰ２に進んで、比較計算部２９により較正パラメータが算出される。具体的には、比較計算部２９は、第１カウンタ２７により１秒間に相当する基準パルス信号ＣＫbがカウントされる間に、第２カウンタ２８によりカウントされた予備パルス信号ＣＫsのカウント数を把握する。そして、第１カウンタ２７と第２カウンタ２８のカウント数との比を較正パラメータとして算出する。
【００４３】
これにより、第２カウンタのカウント数に前記較正パラメータを乗ずることで、予備パルス信号ＣＫsに基づく第２カウンタ２８のカウント数を、基準パルス信号ＣＫbに基づくカウント数に較正することができる。そして、次のＳＴＥＰ３で、マイコン２１は、比較計算部２９で算出された較正パラメータを記憶部３５に記憶する。
【００４４】
続くＳＴＥＰ４で、マイコン２１は、基準パルス信号検知部３０により基準パルス信号ＣＫbが検知されているか否かを確認する。そして、基準パルス信号ＣＫbが検知されていないときは、ＳＴＥＰ２０に分岐して、マイコン２１は操作パネル１０（図１参照）に備えられたエラーランプ（図示しない、本発明の報知手段に相当する）を点灯し、使用者に波形整形回路２６が故障していることを報知する。
【００４５】
一方、基準パルス信号検知部３０により基準パルス信号ＣＫbが検知されているときには、ＳＴＥＰ５に進んで、マイコン２１は前記エラーランプが点灯されていたときにはこれを消灯して、報知を解除する。
【００４６】
そして、操作パネル１０により調理時間が設定され、調理が開始されて調理タイマがスタートすると、マイコン２１は、ＳＴＥＰ６からＳＴＥＰ７に進んで、ＳＴＥＰ７からＳＴＥＰ１０までのループを、ＳＴＥＰ１０で該調理タイマがタイムアップするまで繰り返し実行する。
【００４７】
ＳＴＥＰ７で、カウンタ切替部３１は、基準パルス信号検知部３０により基準パルス信号ＣＫbが検知されているか否かを確認する。そして、基準パルス信号ＣＫbが検知されているときは、ＳＴＥＰ８に進んで、第１カウンタ２７による基準パルス信号ＣＫbのカウントデータを計時部３２に出力し、計時部３２は該カウントデータに基づいて調理タイマの計時を行なう。
【００４８】
一方、ＳＴＥＰ７で、基準パルス信号検知手段３０により基準パルス信号ＣＫbが検知されていないときには、ＳＴＥＰ３０に分岐して、カウンタ切替部３１は、第２カウンタ２８による予備パルス信号ＣＫsのカウントデータを計時部３２に出力する。そして、計時部３２は第２カウンタ２８のカウントデータに基づいて調理タイマの計時を行なう。
【００４９】
すなわち、調理タイマの計時中に波形整形回路２６が故障して基準パルス信号ＣＫbが得られなくなると、カウンタ切替部３１により、基準パルス信号ＣＫbをカウントする第１カウンタ２７から、予備パルス信号ＣＫsをカウントする第２カウンタ２８へと、調理タイマの計時に使用するカウンタが切替えられる。そのため、調理の途中で波形整形回路２６が故障しても調理タイマの計時が中断されることがなく、ガスオーブン１による調理が継続される。
【００５０】
また、次のＳＴＥＰ３１は較正部３３による処理であり、較正部３３は、記憶部３５に記憶された較正パラメータを使用して、第２カウンタ２８によりカウントされた予備パルス信号ＣＫsのカウントデータを基準パルス信号ＣＫbに基づくカウントデータに較正する。これにより、周波数精度が基準パルス信号ＣＫbよりも低い予備パルス信号ＣＫsに基づいて計時を行なうときでも、基準パルス信号ＣＫbに基づいて計時を行なうときと同様に、精度良く調理タイマの計時を行なうことができる。
【００５１】
そして、続くＳＴＥＰ３２でＳＴＥＰ２０と同様の故障報知を開始してＳＴＥＰ１０に進み、ＳＴＥＰ１０で調理タイマがタイムアップしたときに、マイコン２１は調理タイマの計時処理を終了する。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、予備パルス信号ＣＫsをマイコン２１の作動クロックを使用することで、別に予備パルス信号ＣＫsを出力する回路を設けることを不要としたが、予備パルス信号ＣＫsを出力する回路を専用に設けてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態では、ガスオーブン１に電源が投入された時に毎回較正パラメータを算出するようにしたが、図２に示したようにＥＥＰＲＯＭ４０（本発明の不揮発性メモリに相当する）を設け、該ＥＥＰＲＯＭ４０に較正パラメータを記憶してもよい。
【００５４】
この場合には、例えば工場におけるガスオーブン１の出荷検査時に一回較正パラメータを算出してＥＥＰＲＯＭ４０に記憶することにより、或いは、ガスオーブン１の設置時に一回較正パラメータを算出してＥＥＰＲＯＭに記憶させることにより、以後の較正パラメータの算出を不要とすることができる。
【００５５】
また、図３のＳＴＥＰ６のＮＯ分岐の先をＳＴＥＰ１とし、ＳＴＥＰ６で調理タイマのスタートを待つ間に、ＳＴＥＰ２及びＳＴＥＰ３で較正パラメータの算出と記憶を行なって、較正パラメータを更新するようにしてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、ガスオーブンに本発明を適用した例を示したが、例えば空調機器や温水機器等のタイマにより運転時間を設定する機器であれば、本発明の適用が可能である。
【００５７】
また、本実施の形態では、１秒間あたりの第1カウンタ２７のカウント数と第２カウンタ２８のカウント数との比を較正パラメータとしたが、他に、第１カウンタ２７の１カウントあたりの第２カウンタ２８のカウント数等を較正パラメータとしてもよく、さらに、較正パラメータの算出を複数回行なって平均を求めるようにしてもよい。
【００５８】
また、図４（ａ）に示したように、停電により商用交流電源５０の供給が遮断された場合にも、ガスオーブン１（本発明の機器に相当する）を使用可能とするために、自家発電用の交流発電機５２と、停電が生じたときに接点５３を商用交流電源側（図中ａ−ｃ側）から交流発電機側（図中ｂ−ｃ側）に切換える電源切替装置５４とを設けてもよい。なお、交流発電機５２と電源切替装置５４とにより、本発明のバックアップ電源装置が構成される。
【００５９】
この場合、停電が生じると、ガスオーブン１の波形整形回路２６（図２参照）には交流発電機５２から交流電源が供給されるが、該交流電源の周波数は商用交流電源５０のように正確ではない。
【００６０】
そのため、基準パルス信号検知部３０により上述した所定範囲内の周波数を有するパルス信号は検知されず、基準パルス信号ＣＫbが出力されていないと判断される。そのため、カウンタ切替部３１は、第２カウンタ２８による予備パルス信号ＣＫ_sのカウントデータを計時部３２に出力する。そして、計時部３２に備えられた較正部３３は、第２カウンタ２８のカウントデータを較正パラメータで較正する。これにより、交流発電機５２から出力される周波数が正確ではない交流電源から基準パルス信号が抽出され、該基準パルス信号に基づいて精度の悪い計時が行われることを防止することができる。
【００６１】
また、図４（ｂ）に示したように無停電電源装置６０を追加してもよい。無停電電源装置６０は、商用交流電源５０から交流電圧が供給されているときは、該交流電圧を充電器６１で整流してバッテリ６２を充電する。そして、停電が生じて商用交流電源５０からの電源供給が遮断されると、バッテリ６２から出力される直流電圧をインバータ６３で交流化して、無接点スイッチ６４を介してガスオーブン１に供給する。
【００６２】
ここで、無接点スイッチ６４による商用交流電源側（ｄ−ｆ側）から無停電電源装置６０側（ｅ−ｆ）側への切替は、停電発生時に瞬時に行われる。そして、バッテリ６２に充電された電荷が全て消費される前に、交流発電機５２からの交流電源の供給が開始される。そのため、ガスオーブン１は、調理中に停電が生じても作動を中止することなく調理を継続することができ、停電による調理の失敗を防止することができる。
【００６３】
そして、この場合も、無停電電源装置６０から供給される交流電源の周波数精度が低いときには、計時部３２は第２カウンタ２８でカウントされる予備パルス信号ＣＫsに基づいて計時を行なうため、無停電電源装置６０から出力される周波数が正確ではない交流電源から基準パルス信号ＣＫbが抽出され、該基準パルス信号ＣＫbに基づいて精度の悪い計時が行われることを防止することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、本発明の機器としてガスオーブン１を例示したが、タイマ機能を有する機器であれば、他の種類の調理機器や、空調機器、温水機器等に対しても本発明の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の計時装置の機能を含むガスオーブンの全体構成図。
【図２】図１に示したガスオーブンの計時に関する制御ブロック図。
【図３】計時処理のフローチャート。
【図４】バックアップ電源装置を備えた場合の構成図。
【符号の説明】
１…ガスオーブン、２…バーナ、１０…操作パネル、２０…コントローラ、２１…マイクロコンピュータ、２２…商用交流電源、２３…電源回路、２４…バックアップ電池、２５…セラミック発振子、２６…波形整形回路、２７…第１カウンタ、２８…第２カウンタ、２９…比較計算部、３０…基準パルス故障検知部、３１…カウンタ切替部、３２…計時部、３３…較正部、３５…記憶部、５２…交流発電機、６０…無停電電源装置

Claims

所定周波数で供給される商用交流電源により作動する調理機器に備えられて、該商用交流電源から該周波数に基づく基準パルス信号を抽出して出力する基準パルス信号出力回路を有し、該基準パルス信号に基づいて、該調理機器の調理時間を調理タイマにより計時する計時装置において、
前記基準パルス信号よりも周波数精度が低い予備パルス信号を出力する予備パルス信号出力回路と、前記基準パルス信号出力回路から出力される前記基準パルス信号を検知する基準パルス信号検知手段と、該基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されるときは、前記基準パルス信号に基づいて調理時間を調理タイマにより計時し、前記基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されないときには、前記予備パルス信号に基づいて調理時間を調理タイマにより計時する切替計時手段と、
前記調理機器が前記商用交流電源により作動して調理を実行し、前記切替計時手段により、前記予備パルス信号に基づいて前記調理機器の調理時間が調理タイマにより計時されているときに、使用者に前記基準パルス信号出力回路が故障していることを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする計時装置。
前記基準パルス信号と前記予備パルス信号とを入力し、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記基準パルス信号に基づく計時データに較正するための較正パラメータを算出する較正パラメータ算出手段を備え、
前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて調理時間を調理タイマにより計時するときには、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記較正パラメータにより較正することを特徴とする請求項１記載の計時装置。
前記較正パラメータを記憶する不揮発性の記憶手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の計時装置。
マイクロコンピュータを備え、前記予備パルス信号は該マイクロコンピュータの作動クロックとして使用されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の計時装置。