JP5055878B2 - 電気炊飯器 - Google Patents

Description

本願発明は、複数のマイコン制御手段を備えた電気炊飯器に関するものである。

最近の電気炊飯器では、マイコン制御手段を備え、例えば白米、早炊き、新米、すしめし、炊き込み、玄米、おかゆ等の各種の炊飯メニューの選択設定とそれらに対応した炊飯工程の制御並びに保温制御を行えるようにしたものが多くなっている。また、保温の場合にも、例えば標準保温やつやつや保温などの保温メニューに加え、高め、低め、標準等任意の保温温度の設定が可能となっている。

そして、これら各種炊飯又は保温メニューの選択設定は、炊飯器本体の外ケース前面側の操作パネル部に設けられた各種操作キーとその操作設定状態を表示するディスプレイとを使用して行われるようになっており、そのようにして選択設定操作が行われると、それに対応した炊飯又は保温メニューのプログラムが上記マイコン制御手段側のメモリ部から自動的に読み出されて、適切な炊飯又は保温制御が実行されるようになっている（特許文献１参照）。

特開平１１−１３７４２１号公報（明細書第１−８頁、図１−１１）

ところで、従来の電気炊飯器の場合、上述のようなマイコン制御手段は１個であり、該１個のマイコン制御手段が、上記操作パネル裏側の各種操作キーおよび表示部を備えた操作基板に別途並設されたマイコン基板に設けられており、炊飯器本体内内ケース部のＩＧＢＴ（又はトライアック）およびＩＧＢＴ駆動回路（又はヒータ駆動回路）を備えた制御基板側ＩＧＢＴ駆動回路（ヒータ駆動回路）とワイヤーハーネスで接続され、ＩＧＢＴ駆動回路（又はヒータ駆動回路）を制御するようになっている。

このため、製品の機種を多くし、各機種ごとに炊飯又は保温制御機能のレベルを変え、そのグレードに応じて製品機能の拡張を図ろうとすると、機種毎にマイコン制御手段を変えることが必要になり、きわめて製品コストが高くなる。

したがって、実際には機種毎にマイコン制御手段を変えることはせず、できるだけ少ない幾つかの製品グループ毎に共通のマイコン制御手段を使用しているのが一般的であり、最近のような製品の高機能化、ネットワーク化による機能の拡張要求に対応しづらい課題があった。

本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、炊飯又は保温制御用のマイコン制御手段を、複数の機種の各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能の制御を行う主マイコン制御手段と複数の機種の各機種によってレベルが相違する上記基本的な炊飯又は保温機能を超えた拡張的な制御を行う複数の副マイコン制御手段とに分け、上記主マイコン制御手段に対して上記複数の副マイコン制御手段の内の任意の副マイコン制御手段を所望に組み合わせることにより、機種に応じた拡張的な制御機能を自由に実現できるようにした電気炊飯器を提供することを目的とするものである。

本願各発明は、上記の目的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明
先ず、本願請求項１の発明の電気炊飯器は、内鍋と、内鍋を主として炊飯時において加熱する炊飯用内鍋加熱手段と、内鍋を主として保温時において加熱する保温用内鍋加熱手段と、炊飯用内鍋加熱手段を駆動する炊飯用内鍋加熱手段駆動回路と、保温用内鍋加熱手段を駆動する保温用内鍋加熱手段駆動回路と、炊飯時において炊飯用内鍋加熱手段駆動回路の駆動状態を制御する一方、保温時において保温用内鍋加熱手段駆動回路の駆動状態を制御するマイコン制御手段と、操作手段および表示手段とからなり、上記マイコン制御手段を、制御機能のレベルを異にする複数の機種の電気炊飯器の各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能の制御を行う主マイコン制御手段と同複数の機種の電気炊飯器の各機種によって相違する上記各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能を超えた拡張的な機能の制御を行う複数の副マイコン制御手段とに分け、上記主マイコン制御手段に対して上記複数の副マイコン制御手段の内の任意の副マイコン制御手段を所望に組み合わせることにより、当該機種に応じた拡張的な制御機能を実現できるようにするとともに、上記主マイコン制御手段を上記炊飯用又は保温用の各加熱手段駆動回路を備えた制御基板に設ける一方、上記副マイコン制御手段を上記操作手段および表示手段を備えた操作基板に設け、かつ上記副マイコン制御手段に専用のバックアップ電源を設けてなる電気炊飯器であって、各機種毎の定格電力の設定について、上記主マイコン制御手段に各機種の内の最大定格出力を基準値として記憶させることによって全ての機種に適用可能とする一方、各機種毎の個別の定格電力を副マイコン制御手段に記憶させることによって各機種に応じた最終的な個別の定格電力が設定されるようにしたことを特徴としている。

したがって、このような構成によれば、少なくとも電気炊飯器の複数の機種の内の各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能の制御を行う主マイコン制御手段を製品の全ての機種に共通するものとすることができ、同汎用化により主マイコン制御手段を可及的に低コスト化することが可能となる。

そして、その上で、同主マイコン制御手段に対して電気炊飯器の複数の機種の各機種によって相違する基本的な炊飯又は保温機能を超えた拡張的な機能の制御を行う複数の副マイコン制御手段の内の任意の副マイコン制御手段を機種毎に適宜選択して組み合わせれば、当該機種の電気炊飯器のグレードに応じて拡張された高機能の制御が行われる電気炊飯器を容易に提供することができるようになり、従来のように１個のマイコン制御手段で多機種化、高機能化を図る場合に比べて遥かに自由度が高く低コストで済むようになる。

また、同構成では、その場合において、上記主マイコン制御手段は炊飯又は保温用の加熱手段駆動回路を備えた制御基板に設けられている一方、上記副マイコン制御手段は操作手段および表示手段を備えた操作基板に設けられている。

このように、主マイコン制御手段を、例えばＩＧＢＴおよびＩＧＢＴ駆動回路、保温ヒータ駆動回路等の炊飯又は保温用加熱手段駆動回路を備えた制御基板に設ける一方、副マイコン制御手段を操作手段および表示手段を備えた操作基板に設けるようにすると、例えば内鍋底部のセンターセンサからの温度検知データ等の炊飯又は保温の基本的な制御に必要な検知データを可及的に短かいリード線を介して主マイコン制御手段に確実に入力させることが可能となり、ワークコイル等からのノイズの影響も受けにくくなる。

また、同主マイコン制御手段からのデータは例えば同主マイコン制御手段部分でアナログ値からデジタル値に変換した上で操作基板側の副マイコン制御手段に転送することが可能となるので、この点でも途中でノイズを拾うことなく、より高精度なデジタルデータの送信が可能となる。

しかも、以上の構成の場合、その場合において、さらに上記副マイコン制御手段には、専用のバックアップ電源が設けられている。

このような構成によると、後述するように、上記主マイコン制御手段からの被制御部の動作情報（内鍋温度、負荷電流、電圧など）を入力監視し、被制御部に異常が生じた場合にフェイルセーフ制御を行う場合の副マイコン制御手段の動作の信頼性を向上させることができる。

その結果、制御機能の信頼性も大きく向上する。

しかも、以上の構成の場合、それらに加えて、さらに各機種毎の定格電力の設定について、上記主マイコン制御手段に各機種の内の最大定格出力を基準値として記憶させることによって全ての機種に適用可能とする一方、各機種毎の個別の定格電力を副マイコン制御手段に記憶させることによって各機種に応じた最終的な個別の定格電力が設定されるようになっている。

この結果、同構成によると、上記制御基板に対して機種に応じた操作基板を接続するだけで、自動的な電力設定が可能になる。

（２） 請求項２の発明
次に本願請求項２の発明の電気炊飯器は、上記請求項１の発明において、主マイコン制御手段は、単独で被制御部のフェイルセーフ制御を行うようになっているとともに、それに対応する異常状態の解除は副マイコン制御手段で行うようになっていることを特徴としている。

このように主マイコン制御手段が、単独で被制御部に異常が生じた時のフェイルセーフ制御を行うようになっていると、被制御部に異常が生じた場合には、それに応答して主マイコン制御手段のみで速やかにフェイルセーフを掛けることができ、直接的にシステムの安全が確保される。

（３） 請求項３の発明
次に本願請求項３の発明の電気炊飯器は、上記請求項１又は２の発明において、副マイコン制御手段は、主マイコン制御手段からの被制御部の動作情報を入力監視し、被制御部に異常が生じた場合にはフェイルセーフ制御を行うようになっていることを特徴としている。

このように、副マイコン制御手段が、主マイコン制御手段からの被制御部の動作情報を入力監視し、被制御部に異常が生じた場合には、それに応答して速やかにフェイルセーフ制御を行うようになっていると、主マイコン制御手段の暴走時をも含めたトータルでの製品の安全性、信頼性を確保しやすくなり、さらにそれに応じた具体的なユーザーへの対応情報の表示、アラームの報知等もしやすくなる。

しかも、上述のように、副マイコン制御手段には、専用のバックアップ電源が設けられているので、それだけ上記主マイコン制御手段からの被制御部の動作情報（内鍋温度、負荷電流、電圧など）を入力監視し、被制御部に異常が生じた場合にフェイルセーフ制御を行う場合の副マイコン制御手段側の動作の信頼性をも高くなる。

以上の結果、本願発明によると、最近の電気炊飯器の高機能化、ネットワーク化にも容易かつ低コストに応じることが可能となる。

図１〜図８は、本願発明の最良の実施の形態に係る電気炊飯器の全体および要部の構成と作用をそれぞれ示している。

（基本構成）
先ず本願発明の最良の実施の形態における電気炊飯器は、例えば内鍋（飯器）３として電磁誘導の可能な磁性金属板よりなるものが採用されている一方、当該内鍋３に対する炊飯時の加熱手段として、合成樹脂製の内ケース４を介して当該内鍋３の底壁部３ａから側壁部３ｂの略全体を包み込むように当該内鍋３の底壁部３ａの中央部側と側方部側に対応する２組のワークコイルＣ１，Ｃ２が設けられ、また当該内鍋３に対する保温時等の加熱手段として、当該内鍋３の側壁部３ｂの全周に対応する保温ヒータＨ１、開口縁部３ｃの全周に対応する肩ヒータＨ２が設けられている。

そして、それらを後述する内鍋３に近い制御基板５Ａ側の主マイコン制御ユニット３２Ａと操作パネル２０側操作基板５Ｂ上の副マイコン制御ユニット３２Ｂとの２つのマイコン制御ユニットによって適切に駆動制御することによって、適切な炊飯／調理機能と保温機能とを実現できるようになっている。

主マイコン制御ユニット３２Ａは、複数の機種の各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能の制御を行うものとして構成されている一方、副マイコン制御ユニット３２Ｂは複数の機種の各機種によって相違する上記各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能を超えた拡張的な機能の制御を行うものとして構成されており、上記主マイコン制御ユニット３２Ａに対して予じめ用意されている複数の副マイコン制御ユニット３２Ｂ，３２Ｂ・・・の内の任意の副マイコン制御ユニット３２Ｂを所望に組み合わせることにより、当該機種に応じた上記拡張的な制御機能を自由に実現できるようにしたことを特徴としている。

一方、それらの機能に応じたタイマー予約や炊飯および保温メニュー、加熱調理メニューの選択、それら各メニューに対応した加熱量、加熱パターン、保温温度、保温時間などの選択設定操作は、当該電気炊飯器本体の前面側操作パネル部２０に設けられた各種入力スイッチ群（操作キー群）２２ａ〜２２ｉを介してユーザーにより行われ、その選択設定内容は上記副マイコン制御ユニット３２Ｂのメモリ部にメモリされると同時に上記操作パネル部２０の液晶表示部２１に表示される。

そして、同選択設定情報は、インターフェイス回路を介して上述の制御基板５Ａ側の主マイコン制御ユニット３２Ａに供給され、その情報内容に応じて最終的に上記ワークコイルＣ１，Ｃ２および保温ヒータＨ１、肩ヒータＨ２が制御されるようになっている。

上記液晶表示部２１には、例えば炊飯、調理（パン発酵／焼き）、保温の各メニュー、設定された保温温度、設定保温時間、保温経過時間（保証時間）、現在時刻、タイマー炊飯予約時刻、炊飯完了，調理完了までの残時間、その他の各種必要事項（図２、図３を参照）が表示されるようになっている。

この液晶表示部２１は、例えば図３に示すようなセグメント表示方式の普及型液晶パネル２１ｂと、該セグメント表示方式の液晶パネル２１ｂに変えて、例えば図２に示すドットマトリクス（アクティブマトリクス）表示方式の高級型液晶パネル２１ａとの少なくとも２機種のものが準備されており、例えば図２に示すようにドットマトリクス表示方式の液晶パネル２１ａが採用された時には、現在時刻（ＡＭ５：３０）と現在時刻以外の時刻又は時間に関する表示（例えばタイマー予約時刻ＡＭ７：３０、その他炊飯・調理残時間、保温時間、保温経過時間など）とを同時に表示するようになっている。

これら２つのタイプの液晶パネル２１ａ，２１ｂは、上記製品機種によって、制御機能が異なる副マイコン制御ユニット３２Ｂ，３２Ｂ・・・とセットされる形で構成された操作基板５Ｂ，５Ｂ・・・上に設けられている（図６参照）。

（炊飯器本体部分の詳細な構成）
該電気炊飯器の炊飯器本体は、例えば図１に示すように、内部に誘起されるうず電流によって自己発熱が可能な例えばステンレス鋼板等の磁性金属板よりなる内鍋(飯器ないし保温容器)３と、該内鍋３を任意にセットし得るように形成された合成樹脂製の有底筒状の内ケース（保護枠）４と、該内ケース４を保持する外部筺体である有底筒状の外ケース１と、該外ケース１と上記内ケース４とを一体化して形成された炊飯器器体の上部に開閉可能に設けられた蓋ユニット２とから構成されている。

上記内ケース４の底壁部４ａの下方側にはコイル台７が設けられ、その上部には、フェライトコアを介し、上記内鍋３の底壁部３ａの中央部と側方部の各位置に対応して各々リッツ線が同心状に巻成された２組のワークコイルＣ１，Ｃ２が、それぞれ内鍋３の底壁部３ａの中央部から側壁部３ｂに到る略全体を包み込むように設けられており、それらにより通電時には内鍋３の略全体にうず電流を誘起して、その全体を略均一に加熱するようになっている。そして、該ワークコイルＣ１，Ｃ２は、それぞれ相互に直列に接続されている（したがって、以下の動作説明および図４の制御回路図では単にワークコイルＣとして示す）。

そして、その一端は、例えば図４の制御回路図に示すように整流回路３５および平滑回路３６を介した電源ラインに、また他端はＩＧＢＴ（パワートランジスタ）３７のコレクタにそれぞれ接続されている。

また、上記内ケース４の側壁部には、保温時において加熱手段として機能する保温ヒータＨ１が設けられており、保温時において上記内鍋３の全体を有効かつ均一に加熱するようになっている。

また、上記内ケース４の前方側には、例えば図４および図５に示されるような、ワークコイルＣ１，Ｃ２、保温ヒータＨ１、肩ヒータＨ２等を駆動制御する上記ＩＧＢＴ３７やヒータ駆動回路３３，４５、電源電圧整流用のダイオードブリッジよりなる整流回路３５、平滑回路３６、制御基板用主マイコン制御ユニット３２Ａ、ＥＥＰＲＯＭ２７Ａなどを備えた制御基板５Ａが上下方向に延びて設けられている。

この制御基板５Ａの下部には、例えば上記ＩＧＢＴ３７に接して放熱用のヒートシンク８２が設けられ、その下部側には冷却ファン８が設けられている。冷却ファン８は、上記外ケース１の底部に形成された空気吸込グリル８１から吸入した空気を上記ヒートシンク８２および制御基板５Ａを介して上記内ケース４の外周囲に流し、必要な発熱部の冷却を行う。

一方、上記ヒートシンク８２には、例えば当該ヒートシンク８２の上昇温度を検知するヒートシンクセンサが設けられており、上記冷却ファン８の駆動回路１０、駆動トランジスタ１０ａ（図４参照）は、該ヒートシンクセンサの検知温度が所定の設定値以上になると、自動的に作動して上記冷却ファン８を駆動する。

これにより、常時冷却ファン８を駆動する場合に比べて、可能な限り電力消費量を節減することができる。

また上記外ケース１は、例えば合成樹脂材で形成された上下方向に筒状のカバー部材１ａと、該カバー部材１ａの上端部に結合された合成樹脂製の肩部材１１と、上記カバー部材１ａの下端部に一体化された合成樹脂製の底部材１ｂとからなり、かつ上記内ケース４の底壁部４ａとの間に所定の広さの断熱および通風空間部を形成した全体として有底の筒状体に構成されている。そして、該外ケース１の前面部上方には、例えば図２、図３に示すような略半月形状の操作パネル部２０が設けられている。

該操作パネル部２０の内側には、十分に広く大きな表示面積をもつ液晶表示部２１が設けられ、その周囲には炊飯スイッチ２２ａ、タイマー予約スイッチ２２ｂ、取消スイッチ２２ｃ、保温スイッチ２２ｄ、再加熱スイッチ２２ｅ、メニュー選択スイッチ２２ｆ、時スイッチ２２ｇ、分スイッチ２２ｈ、省エネモード選択手段である省エネスイッチ２２ｉ等の各種操作スイッチが配設されている。

そして、該操作パネル２０の内側には、操作基板５Ｂが所定の間隔を保って設けられている。この操作基板５Ｂ上には、上記各種操作スイッチ２２ａ〜２２ｉ各々の接点部、後述する操作基板用副マイコン制御ユニット３２ＢおよびＥＥＰＲＯＭ２７Ｂ、バックアップ電源、セグメント表示方式の液晶パネル２１ｂ又はドットマトリクス表示方式の液晶パネル２１ａ等が設けられている（図５，図６参照）。

さらに、上記内ケース４下方側のコイル台７の中央部には、上下方向に同心状に貫通したセンタセンサ収納空間部が形成されており、該センタセンサ収納空間部中に上下方向に昇降自在な状態で、かつ常時コイルスプリングにより上方に上昇付勢された状態で内鍋温度検知センサＳおよび内鍋検知スイッチＬＳを備えたセンタセンサＣＳが設けられている。

一方、符号２は蓋ユニットであり、該蓋ユニット２は、その外周面を構成する外カバー１２と、内周面を構成する内カバー１３と、該内カバー１３の下側に着脱可能に設けられた金属製の放熱板１６とから構成されている。なお、符号１４は、内鍋３の開口縁部３ｃに対応するようにして上記放熱板１６の外周部に設けられたパッキンである。

この蓋ユニット２は、上記外ケース１上部の肩部材１１に対してヒンジ機構を介して回動自在に取付けられており、その開放端側には、該蓋ユニット２の所定位置に係合して該蓋ユニット２の上下方向への開閉を行うロック機構１８が設けられている。

（制御基板５Ａおよび操作基板５Ｂの構成）
ところで、本実施の形態の場合、上述の制御基板５Ａは、普及タイプの通常機種から高機能タイプの機種までの全ての機種に共通に仕様できるマスター基板として構成されており、例えば図４および図５に詳細に示されるように、制御基板用主マイコン制御ユニット３２Ａ、ＥＥＰＲＯＭ２７Ａを中心として、温度検知回路４３、内鍋検知回路４４、パルス幅変調回路４１、ＩＧＢＴ駆動回路４２、保温ヒータ駆動回路３３、肩ヒータ駆動回路４５、冷却ファン駆動回路１０等を備え、主として各種の炊飯又は保温制御に必要な基本的な負荷回路（基本機能）の制御を行うようになっている。

一方、操作基板５Ｂは、例えば図４および図５に具体的に示されるように、操作基板用副マイコン制御ユニット３２Ｂ、ＥＥＰＲＯＭ２７Ｂ、バックアップ電源Ｅ、液晶パネル２１（２１ａ，２１ｂ）、音声回路１７等を備えている。

そして、操作基板用副マイコン制御ユニット３２Ｂには、上述した操作パネル部２０の炊飯スイッチ２２ａ、タイマー予約スイッチ２２ｂ、取消スイッチ２２ｃ、保温スイッチ２２ｄ、再加熱スイッチ２２ｅ、メニュー選択スイッチ２２ｆ、時スイッチ２２ｇ、分スイッチ２２ｈ、省エネモード選択手段である省エネスイッチ２２ｉ等の各種操作スイッチの操作信号が入力されるようになっている。そして、それに対応した必要な点灯表示部（ＬＥＤ）２３ａ〜２３ｄを点灯させる。

また、上記操作基板用副マイコン制御ユニット３２Ｂには、上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｉを介して入力されたユーザーの指示内容を判断する所望の認識手段が設けられており、該認識手段で認識されたユーザーの指示内容に応じて上記制御基板５Ａ側の制御基板用主マイコン制御ユニット３２Ａに当該機種に応じた必要なデジタルデータを送り、所望の炊飯／調理又は保温機能、所望の炊飯／調理又は保温メニュー、それら炊飯／調理又は保温メニューに対応した所定の加熱パターンを設定して、その炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段を適切に作動させて所望の炊飯／調理又は保温を行うようになっている。

したがって、ユーザーは、上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｉを使って炊飯／調理又は保温、タイマー予約、予約時刻設定、白米又は玄米、早炊、おかゆ、すしめし、炊き込み等の炊き分け、通常モード又は省エネモードその他の各種の炊飯／調理又は保温機能の選択設定内容を入力すれば、それに対応した機能内容が当該操作基板５Ｂ側の副マイコン制御ユニット３２Ｂ内の認識手段を介して、制御基板５Ａ側主マイコン制御ユニット３２Ａの炊飯／調理および保温加熱パターン等設定部に自動的に設定入力され、対応する炊飯／調理又は保温加熱制御が所望の制御パターン（通常／省エネ）で適切になされるようになる。

（操作基板５Ｂの具体的な構成）
上述のように、本実施の形態の場合、制御基板５Ａは、普及タイプの通常機種から高機能タイプの機種までの全ての機種に共通に使用できるマスター基板として構成されており、複数の機種の各機種に共通な炊飯又は保温制御を行うようになっている。

しかし、一方上記操作基板５Ｂは、例えば図６に具体的に示されるように、上述した普及タイプの機種に対応したものから高機能タイプのものまでの複数種のものによって構成されており（但し、図６中では説明を簡単にするために、高機能機種用のもの５Ｂａと通常機種用のもの５Ｂｂとの２種のもので示している）、それぞれ高級な制御プログラムを内蔵した副マイコン制御ユニット（３２ｂｉｔ）３２Ｂａと通常の制御プログラムを内蔵した操作基板用副マイコン制御ユニット（８ｂｉｔ）３２Ｂｂとそれらに対応した液晶パネル２１ａ，２１ｂ、音声回路１７等を備えている。

そして、これら各操作基板用副マイコン制御ユニット３２Ｂａ，３２Ｂｂには、その機能に応じて上記各入力スイッチ２２ａ〜２２ｉを介して入力されたユーザーの指示内容を判断する所望の認識手段が設けられており、該認識手段で認識されたユーザーの指示内容に応じて各機種に共通な制御基板５Ａ側の制御基板用主マイコン制御ユニット３２Ａにデジタルデータを送り、機種に応じた所望の炊飯／調理又は保温機能、所望の炊飯／調理又は保温メニュー、それら炊飯／調理又は保温メニューに対応した所定の加熱パターンを設定して、その炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段を適切に作動させて所望のプログラムによる炊飯／調理又は保温を行う。

制御基板５Ａ側および操作基板５Ｂａ，５Ｂｂ側には、それぞれ相互に嵌合されるピン結合型コネクタＣ０，Ｃ１が設けられており、それらを利用して機種（グレード）に応じた制御プログラムを有する操作基板５Ｂａ又は５Ｂｂが共通のプロトコルで任意に設置される。

したがって、このような構成によれば、少なくとも複数の機種の内の各機種に共通な基本的な制御を行う主マイコン制御ユニット３２Ａおよび制御基板５Ａを製品の全ての機種に共通するものとすることができ、同汎用化により可及的に低コスト化することが可能となる。

そして、その上で、同主マイコン制御ユニット３２Ａおよび制御基板５Ａに対して複数の機種の各機種によって相違する拡張的な制御を行う複数の副マイコン制御ユニット３２Ｂａ，３２Ｂｂおよび操作基板５Ｂａ，５Ｂｂの内の任意の副マイコン制御ユニットおよび操作基板を適宜選択して所望に組み合わせれば、当該機種のグレードに応じて拡張された高機能の電気炊飯器を容易に提供することができるようになり、従来のように１個のマイコン制御手段で多機種化、高機能化を図る場合に比べて遥かに自由度が高く低コストで済む。

そして、この場合、例えば各機種毎の定格電力の設定について、先ず制御基板５Ａ側主マイコン制御ユニット３２ＡのＥＥＰＲＯＭ２７Ａには、各機種の内の最大定格出力１２００（Ｗ）を基準値として記憶させ、全ての機種に適用可能として置く。

一方、各機種毎の定格電力は、操作基板５Ｂ側副マイコン制御ユニット３２ＢのＥＥＰＲＯＭ２７Ｂに記憶させて置く。

そして、炊飯器本体の組立時に上記制御基板５Ａの主マイコン制御ユニット３２Ａに対して操作基板５Ｂ側の副マイコン制御ユニット３２Ｂが接続され、第１回目の電源が投入されると、それに対応して副マイコン制御ユニット３２Ｂ側ＥＥＰＲＯＭ２７Ｂの定格電力値（例えば８００Ｗ）が主マイコン制御ユニット３２Ａ側ＥＥＰＲＯＭ２７Ａに書き込まれ、機種に応じた最終的な定格電力が設定される。

このようにすると、制御基板５Ａに対して機種に応じた操作基板５Ｂａ，５Ｂｂを接続するだけで、自動的な電力設定が可能になる。

従来は例えば合数サイズ毎に、それぞれの制御基板でそれぞれ定格電力に調整していたが、同構成によれば、制御基板５Ａの単品部品検査時には上記最大定格の電力値で検査するが、製品になったときは制御基板側副マイコン制御ユニット３２Ｂがもっている設定値により、定格電力が自動調整されることになる。

そして、以上の場合において、上記主マイコン制御ユニット３２Ａは上述のようにＩＧＢＴ駆動回路４２等加熱手段駆動回路を備えた制御基板５Ａに設けられている一方、副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）は操作スイッチ２２ａ〜２２ｉおよび点灯表示部２３ａ〜２３ｄ、液晶表示部２１（２１ａ，２１ｂ）を備えた操作基板５Ｂ（５Ｂａ，５Ｂｂ）に設けられていることを特徴としている。

したがって、例えば内鍋３の底部３ａのセンターセンサＣＳ部からの温度検知データ、鍋検知データ等の炊飯又は保温の基本的な制御に必要な検知データを可及的に短かいリード線を介して主マイコン制御ユニット３２Ａに確実に入力させることが可能となり、ワークコイルＣ１，Ｃ２等からのノイズの影響も受けにくくなる。

また、同主マイコン制御ユニット３２Ａからのデータは例えば同主マイコン制御ユニット３２Ａ部分でアナログ値からデジタル値に変換した上で操作基板側５Ｂ（５Ｂａ，５Ｂｂ）の副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）に転送することが可能となるので、この点でも途中でノイズを拾うことなく、より高精度なデジタルデータの送信が可能となる。その結果、制御機能の信頼性も大きく向上する。

また、操作スイッチ２２ａ〜２２ｉの操作信号が同一基板上の副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）に直接応答性良く入力され、上記主マイコン制御ユニット３２Ａは該副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）からの制御情報に基いて制御されるようになっている。

このように、主マイコン制御ユニット３２Ａを基本的な炊飯又は保温制御機能のものとして構成し、同主マイコン制御ユニット３２Ａをユーザーにより操作設定された副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）からの制御情報に基いて制御するようにすると、主マイコン制御ユニット３２Ａの制御シーケンスの可及的なシンプル化を図ることができ、より効果的に主マイコン制御手段の汎用化、低コスト化を図ることができる。

また、上記主マイコン制御ユニット３２Ａは、単独で被制御部のフェイルセーフ制御を行うようになっているとともに、それに対応する異常状態の解除は副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）で行うように構成される。

このように主マイコン制御ユニット３２Ａが、単独で被制御部に異常が生じた時のフェイルセーフ制御を行うようになっていると、被制御部に異常が生じた場合には、それに応答して主マイコン制御ユニット３２Ａのみで速やかにフェイルセーフを掛けることができ、直接的にシステムの安全が確保される。

さらに、上記副マイコン制御３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）は、上記主マイコン制御ユニット３２Ａからの被制御部の動作情報（内鍋温度、負荷電流、電圧など）を入力監視し、被制御部に何らかの異常が生じた場合には可及的速やかにフェイルセーフ制御を行うように構成される。

このように、副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）が、主マイコン制御ユニット３２Ａからの被制御部の必要な動作情報を入力監視し、被制御部に異常が生じた場合には、それに応答して速やかにフェイルセーフ制御を行うようになっていると、主マイコン制御ユニット３２Ａの暴走時をも含めたトータルでの製品の安全性、信頼性を確保しやすくなり、それに応じた具体的なユーザーへの対応情報の表示、アラームの報知等もしやすくなる。

これらの結果、本願発明によると、最近の電気炊飯器の高機能化、ネットワーク化にも容易かつ低コストに応じることが可能となる。

（炊飯器本体側制御回路部分の全体的な構成と作用）
次に図４は、上述のように構成された炊飯器本体側の炊飯／調理および保温制御（通常／省エネ）、液晶パネル２１ａ，２１ｂの表示制御、その他の制御を行う上述の制御基板側主マイコン制御ユニット３２Ａおよび操作基板側マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）を中心とする制御回路部分の全体的な構成を示している。

図４中、符号３２Ａが上述のような炊飯加熱制御手段および保温加熱制御手段、液晶パネル表示制御手段に加え、内鍋温度判定手段、内鍋検知手段、ブザー報知手段等を備えた炊飯・保温・表示制御用の基本となる主マイコン制御ユニット（ＣＰＵ）であり、該主マイコン制御ユニット３２Ａはマイクロコンピュータを中心として構成され、例えば内鍋３の温度検知機能、ワークコイル駆動制御機能、内鍋３のセット状態検知機能、保温ヒータおよび肩ヒータ等駆動制御機能等を有して構成されている。

そして、先ず上記内鍋３の底壁部３ａ側センタセンサＣＳ部の内鍋温度検知センサＳ、内鍋検知スイッチＬＳに対応して設けられた温度検知回路４３および内鍋検知回路４４には、例えば上記内鍋温度検知センサＳによる内鍋３の底壁部３ａの温度検知信号、内鍋検知スイッチＬＳによる内鍋検知信号がそれぞれ入力されるようになっている。

また、ワークコイル駆動制御回路は、例えばパルス幅変調回路４１、同期トリガー回路４０、ＩＧＢＴ駆動回路４２、ＩＧＢＴ３７、共振コンデンサ３８によって形成されている。そして、上記主マイコン制御ユニット３２Ａにより、上記パルス幅変調回路４１を制御することにより、例えば炊飯工程に応じて上記ワークコイルＣ（Ｃ１，Ｃ２）の出力値および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、炊飯工程の各工程における内鍋３の加熱温度と加熱パターンを炊飯量を考慮して適切に可変コントロールし、均一な吸水作用と加熱ムラのないご飯の炊き上げを実現するための適切な出力制御が行われるようになっている。

また同主マイコン制御ユニット３２Ａにより、それぞれ上記保温ヒータ駆動回路３３および肩ヒータ駆動回路３４を制御することにより、例えば保温又は炊飯工程に応じて上記保温ヒータＨ１、肩ヒータＨ２の出力値および同出力値でのＯＮデューティー比（例えばｎ秒／１６秒）をそれぞれ適切に変えることによって、保温又は炊飯工程の各工程における内鍋３の加熱温度と加熱パターンとを実際の炊飯量を考慮して適切に可変コントロールするための適切な出力制御が行われるようになっている。

また、符号２２ａ〜２２ｉは上述した各種入力スイッチ部であり、同スイッチの必要なものが適切に操作されると、先ず上記副マイコン制御ユニット３２Ｂ（３２Ｂａ，３２Ｂｂ）側の認識手段によってユーザーの指示内容が認識され、その認識内容に応じて当該機種の制御プログラムに応じた所望の炊飯又は保温加熱パターンを設定し、同設定された制御データが上記制御基板５Ａ側の主マイコン制御ユニット３２Ａに入力される、そして、同主マイコン制御ユニット３２Ａが上記炊飯加熱制御手段又は保温加熱制御手段を適切に作動させて所望の炊飯／調理又は保温を行うようになっている。

なお、上述の図２、図３中の符号２３ａは炊飯表示ランプ、２３ｂは保温表示ランプ、２３ｃは予約表示ランプ、２３ｄは省エネ表示ランプ、また同上述の図４中の符号３９は、上記ＩＧＢＴ３７のフライホイールダイオード、３５は、家庭用ＡＣ電源３０との間に挿入された上記ワークコイル駆動用のダイオードブリッジを内蔵した電源側整流回路、３６はその平滑回路である。

（基板の検査方法）
さらに上述の各操作基板５Ｂ（５Ｂａ，５Ｂｂ）は、例えば図７のように所望の位置に第１の赤外線素子ＲＳ１を有しており、それに対応する第２の赤外線素子ＲＳ２を有して例えば工場の製品検査ライン側方部に設置されている製品検査機器５１との間の双方向赤外線通信システム５０を使用して、ワイヤレスで製品検査を行うことができる。

これはまた制御基板５Ａの場合にも全く同様であり、図７と同様の方法で製品検査を行うことができる。

（ネットワーク展開）
さらに図８の構成は、例えば上述の操作基板５Ｂ（５Ｂａ，５Ｂｂ）に変えて、ネットワークボード５２〜５４の接続をも可能としたものであり、符号Ｃ０は、同図８に示すような各種製品機能拡張用のネットワークボード５２，５３，５４接続用のピンコネクタであり、同各種ネットワークボード５２，５３，５４との間で各種のデジタルデータ信号がシリアルに入出力され、様々なオプション機能を煩雑な設定作業なしに接続できるデジタル送受信システムを構成している。

なお、ここでのオプション機能とは、マスタ基板である制御基板５Ａ側にあらかじめ備えられた機能に付加する新たな機能を言い、あわせて必要なハードウェアを追加することを意味している。

そして、この双方向性の送受信通信システムは、例えば図８に示されるように、各種の製品機能拡張用のネットワークボード５２，５３，５４の何れかを任意に組み合わせることにより、
例えば（１）ネットワークボード５２の場合：第１，第２の赤外線素子ＲＳ１，ＲＳ２を介して接続した携帯電話５５によりメーカー側のサイトとリンクしている所定のネットワークサーバーとの通信を可能とし、製品機能拡張データ、またメンテナンス、修理情報等を入手する。

（２）ネットワークボード５３の場合：同様にして接続したパソコン、固定電話等の家庭内ＬＡＮシステムを介して同じくメーカー側のサイトに接続する。

（３）ネットワークボード５４の場合：１家庭を単位とする電力線通信ネット（ＰＬＣネット）を利用して家庭内の各種の電気製品の監視コントロールを電気炊飯器側で行う。この場合、必要に応じ、所定のゲートウェイ手段を介して外部の社会システム（病院／消防署／電力会社／学校／その他）と情報の送受を可能とすることによって、家族・家庭のセキュリティー機能を向上させる。

〜等の各種の広いネットワークシステムを構築することが可能となる。

このため、上記各ネットワークボード５０〜５４は、それぞれ上述の制御機能に対応したプログラムデータを格納したＥＥＰＲＯＭおよびマイコンを有して構成されている（図示省略）。

このように、マイコンを有するネットワーク接続用のネットワークボード（機能拡張用のオプションボード）５２，５３，５４を所望に切り替えて接続できるようにすると、それによりさまざまな通信仕様に対応することができ、上述した電気炊飯器の一層の多機能化が可能となる。

本願発明の最良の実施の形態に係る電気炊飯器本体の構成を示す断面図である。 同電気炊飯器のドットマトリクス表示方式の液晶表示パネルを中心とする操作パネル部分の正面図である。 同電気炊飯器のセグメント表示方式の液晶表示パネルを中心とする操作パネル部分の正面図である。 同電気炊飯器の制御回路部分の全体的な構成を示すブロック図である。 同制御回路のマイコン設置基板部分の構成を示す図である。 同制御回路のマイコン設置基板の操作基板の選択例を示す図である。 同操作基板の製品検査方法を示す図である。 上記電気炊飯器の制御基板部分に複数のコネクタを設けて、各種ネットワークボードの接続を可能とした場合の構成を示す図である。

Ａは炊飯器本体、Ｃ１，Ｃ２，Ｃはワークコイル、Ｈ１は保温ヒータ、１は外ケース、２は蓋ユニット、３は内鍋、２０は操作パネル、２１は液晶表示部、２１ａはドットマトリクス表示方式の液晶パネル、２１ｂはセグメント表示方式の液晶パネル、３０はＡＣ電源、３２Ａは制御基板用主マイコン制御ユニット、３２Ｂは操作基板用副マイコン制御ユニット、５０Ａは制御基板、５０Ｂは操作基板、５１は製品検査機器、５２，５３，５４はネットワークボードである。

Claims (3)

1. 内鍋と、内鍋を主として炊飯時において加熱する炊飯用内鍋加熱手段と、内鍋を主として保温時において加熱する保温用内鍋加熱手段と、炊飯用内鍋加熱手段を駆動する炊飯用内鍋加熱手段駆動回路と、保温用内鍋加熱手段を駆動する保温用内鍋加熱手段駆動回路と、炊飯時において炊飯用内鍋加熱手段駆動回路の駆動状態を制御する一方、保温時において保温用内鍋加熱手段駆動回路の駆動状態を制御するマイコン制御手段と、操作手段および表示手段とからなり、上記マイコン制御手段を、制御機能のレベルを異にする複数の機種の電気炊飯器の各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能の制御を行う主マイコン制御手段と同複数の機種の電気炊飯器の各機種によって相違する上記各機種に共通な基本的な炊飯又は保温機能を超えた拡張的な機能の制御を行う複数の副マイコン制御手段とに分け、上記主マイコン制御手段に対して上記複数の副マイコン制御手段の内の任意の副マイコン制御手段を所望に組み合わせることにより、当該機種に応じた拡張的な制御機能を実現できるようにするとともに、上記主マイコン制御手段を上記炊飯用又は保温用の各加熱手段駆動回路を備えた制御基板に設ける一方、上記副マイコン制御手段を上記操作手段および表示手段を備えた操作基板に設け、かつ上記副マイコン制御手段に専用のバックアップ電源を設けてなる電気炊飯器であって、各機種毎の定格電力の設定について、上記主マイコン制御手段に各機種の内の最大定格出力を基準値として記憶させることによって全ての機種に適用可能とする一方、各機種毎の個別の定格電力を副マイコン制御手段に記憶させることによって各機種に応じた最終的な個別の定格電力が設定されるようにしたことを特徴とする電気炊飯器。
2. 主マイコン制御手段は、単独で被制御部のフェイルセーフ制御を行うようになっているとともに、それに対応する異常状態の解除は副マイコン制御手段で行うようになっていることを特徴とする請求項１記載の電気炊飯器。
3. 副マイコン制御手段は、主マイコン制御手段からの被制御部の動作情報を入力監視し、被制御部に異常が生じた場合にはフェイルセーフ制御を行うようになっていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気炊飯器。

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