JP6057843B2 - 電気炊飯器 - Google Patents

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Description

本発明は、制御部を備えた電気炊飯器に関する。
従来、複数のマイコンを備えた電気炊飯器においては、各マイコン間で、電気炊飯器の状態を示すデータである状態信号及び命令信号の通信が行われている。図12は、従来の電気炊飯器における各制御部間を接続する線路を示すブロック図である。状態信号及び命令信号の通信において、例えば、図12に示すように、第1の制御部51と第2の制御部52との間で、同期式のシリアル信号の通信を行うためには、少なくとも、第1の制御部51が第2の制御部52を制御するための命令信号の送信に用いられる送信用信号線53、第1の制御部51からの命令信号が第2の制御部52に送信された後に第2の制御部52から送信される応答の受信に用いられる受信用信号線54、及びデータの読み取りタイミングを同期させるために用いられるクロック信号線55という3本の通信信号線が必要である。また、これらの3本の通信信号線以外に、割り込み信号線56が設けられており、この割り込み信号線56は、電気炊飯器を、電力消費が低減される省電力モードに移行させる割り込み信号の送信に用いられるものである。
上記の3本の通信信号線では、例えば、炊飯の制御工程信号又は入力手段からの入力信号等の通信が行われるが、そのほかに、例えば、温度異常又は停電等の異常事態が発生した場合に送受信される異常信号の通信も行われる。そして、停電時には、電源からの電力の供給が遮断されるため、電解コンデンサ等に予め充電された電圧を用いて、炊飯の制御工程信号又は入力手段からの入力信号等の通信が行われつつ、異常信号のシリアル通信が行われる。このため、通信中に、電解コンデンサ等に充電された電圧が枯渇して、異常信号の通信を適切に行うことができなくなる虞がある。
そこで、図12に示すように、温度異常又は停電等の異常信号を通信するための専用の線路である第1の保護信号線57及び第2の保護信号線58等を設け、これらの線路で、2値(Hi又はLo)化されたデータからなる入出力信号の通信を行う。これにより、電解コンデンサ等に充電された電圧が枯渇する前に、異常信号の通信を行うことができる。これらの第1の保護信号線57及び第2の保護信号線58等としては、例えば、商用電源からの電力の供給が切断されたことを出力する停電検出用の信号線、又は温度検出手段によって温度異常が検知された場合に、この温度異常が発生したことを出力する温度異常検出用の信号線等が設定される。
また、複数のマイコン間のデータ通信における従来技術として、特許文献1〜4が開示されている。このうち、特許文献1には、シリアルクロックとシリアルI/Oの2本のラインのみでシリアル通信を行う通信方法が開示されている。また、特許文献2には、検出された異常を示す異常信号が、専用の異常信号線によって通信されるコンピュータシステムが開示されている。更に、特許文献3には、2個のマイコン間で、3本の信号線によってシリアル通信が行われる洗濯乾燥機が開示されている。更にまた、特許文献4には、シリアル通信が行われる通信線のほかに、手振れ補正の通信を行うための専用の通信線が設けられたカメラが開示されている。
特許第2966416号公報(請求項1、第1図) 特許第3345046号公報(第3頁、図2) 特開平6−39182号公報(請求項1、図1) 特開平6−138529号公報(第3頁、図1)
しかしながら、従来の電気炊飯器では、温度異常又は停電等の異常信号を通信するための専用の各保護用信号線が配線されているため、線路が多線化して、回路の複雑化及び基板サイズの拡大を招く。また、各マイコンの駆動電圧が異なる場合、電圧変換回路又はその部品等が必要となるため、部品点数の増加等の課題が生じる。更に、特許文献1〜4は、いずれも、これらの問題点について配慮されていない。
本発明は、線路数を削減することによる回路の簡略化及び基板の小型化を図り、且つ部品点数の削減を行うことができる電気炊飯器を提供するものである。
本発明に係る電気炊飯器は、上面が開口した本体と、本体に着脱自在に設けられ、被炊飯物を収容する内鍋と、本体の開口に開閉自在に設けられ、一端が本体に軸支される蓋体と、内鍋を加熱する加熱手段と、被炊飯物の調理条件を入力する入力手段と、入力手段で入力された調理条件に基づいて、加熱手段に通電する電力を制御する第1の制御部と、入力手段で入力された調理条件を表示する表示手段と、第1の制御部に接続され、第1の制御部からの命令に基づいて、入力手段で入力された調理条件を、表示手段に表示させる第2の制御部と、第1の制御部から第2の制御部にデータを送信する送信用信号線、第2の制御部からのデータを第1の制御部が受信する受信用信号線、第1の制御部と第2の制御部とを同期させるクロック信号を送信するクロック信号線、及び電力消費が低減される省電力モードに移行させる割り込み信号を送信する割り込み信号線と、商用電源からの電力の供給が停止されたことを検出する停電検知部と、商用電源からの電力の供給が停止されたときに、第1の制御部に、直流電流を供給するバックアップ電源と、を有し、第1の制御部は、停電検知部で商用電源からの電力の供給の停止が検出された場合、送信用信号線、受信用信号線又はクロック信号線を介して、表示手段の表示情報を通信する通常通信モードを、送信用信号線、受信用信号線又はクロック信号線を介して、停電情報である入出力信号を通信する停電通信モードに切り換える通信切換部を有し、第2の制御部は、第1の制御部からの割り込み信号が出力されていない場合、表示手段の表示情報に基づいて、表示手段を制御し、第1の制御部からの割り込み信号が出力されている場合、入出力信号の出力に基づいて、表示手段を制御することを特徴とする。
本発明によれば、通信切換部によって、送信用信号線、受信用信号線又はクロック信号線における通常通信モードを、停電通信モードに切り換え、これらの信号線によって、異常信号の通信を行うことができる。このため、これらの信号線以外に、異常信号の通信を行うための専用の線路を設ける必要がないという効果を奏する。
実施の形態1に係る電気炊飯器1を示す斜視図である。 実施の形態1に係る電気炊飯器1を示すブロック図である。 実施の形態1における各制御部間を接続する線路を示すブロック図である。 実施の形態1に係る電気炊飯器1の動作を示すフローチャートである。 実施の形態1における信号の切り換えの動作を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。 第1変形例に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。 第2変形例に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態2における信号の切り換えの動作を示すフローチャートである。 実施の形態2における入出力信号の組み合わせを示す図である。 実施の形態3に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。 従来の電気炊飯器における各制御部間を接続する線路を示すブロック図である。
以下、本発明に係る電気炊飯器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る電気炊飯器1を示す斜視図である。この図1に基づいて、電気炊飯器1について説明する。図1に示すように、電気炊飯器1は、上面が開口した直方体状の本体3の内部に、有底円筒状の内鍋4が着脱自在に設けられており、この内鍋4は、被炊飯物を収容するものである。そして、本体3の開口には、蓋体5が開閉自在に設けられており、この蓋体5は、その一端が本体3に軸支されている。また、本体3の側面には、蓋開閉ボタン6が設けられており、蓋体5が閉じている状態で、この蓋開閉ボタン6が押下されることによって、蓋体5が開くようになっている。また、蓋体5の内部には、円形状の内蓋7が取り付けられており、この内蓋7には、蓋センサ8及びカートリッジ9が設けられている。このうち、蓋センサ8は、内鍋4内の温度を検出するものであり、また、カートリッジ9は、被炊飯物の加熱時に発生する蒸気を取り込み、蒸気と、蒸気内に含まれるうまみ成分とを分離するものである。
次に、電気炊飯器1の制御部について説明する。図2は、実施の形態1に係る電気炊飯器1を示すブロック図である。電気炊飯器1において、先ず、直流電源12は、整流回路、平滑化回路及び定電圧回路からなり、商用電源11から直流電力を生成するものである。その直流電源12は、入力手段13、第1の制御部21、表示手段14及び第2の制御部22に、駆動電力を供給する。入力手段13は、被炊飯物の調理条件を入力するものであり、第1の制御部21は、内鍋4を加熱する加熱手段15に通電する電力を制御するものである。この第1の制御部21による電力の制御は、入力手段13で入力された調理条件に基づいて、行われる。加熱手段15は、例えば誘導加熱コイル(図示せず)で構成する。商用電源11から直流電源12とは別に直流電力を生成し、この直流電力をインバーター回路(図示せず)により高周波電流を生成して誘導加熱コイルに供給する。高周波電流を供給された誘導加熱コイルは高周波磁界を発生し、内鍋4の金属壁内にはこの高周波磁界による磁束を打ち消すように渦電流が生じて内鍋4を加熱する。第1の制御部21は、高周波電流の周波数を変えたり、通電率(デューティ)を変えることにより誘導加熱コイルへ通電される電力を制御する。なお、加熱手段15は、電熱線(図示せず)で構成してもよい。この場合、商用電源11の交流電力をリレー(図示せず)を介して電熱線に供給する。第1の制御部21は、リレーのオンオフの比率を制御して、電熱線へ通電される電力を制御してもよい。更に、電気炊飯器1には、加熱手段15若しくは内鍋4の底面の温度、内蓋7下方の内鍋4の空間温度又は加熱による空間温度等を検出する温度検出手段16が設けられており、この温度検出手段16で検出された温度も、第1の制御部21における加熱制御のために考慮される。また、表示手段14は、入力手段13で入力された調理条件や電気炊飯器1の状態を表示するものである。更に、第2の制御部22は、第1の制御部21に接続され、第1の制御部21からのシリアル通信による命令に基づいて、この表示手段14に、入力手段13で入力された調理条件や電気炊飯器1の状態を表示するものである。
また、停電検知部17は、商用電源11に接続されており、この停電検知部17は、商用電源11から電力が供給されているとき、一定のパルス信号を生成し、このパルス信号を第1の制御部21に出力する。なお、第1の制御部21は、このパルス信号の出力がHiレベルになる状態が所定時間以上継続すると、すなわち、このパルス信号の出力が所定の時間以上停止すると、商用電源11からの電力の供給が停止したと判断し、停電を検出する。なお、第1の制御部21は、このパルス信号の出力がLoレベルになる状態が所定時間以上継続すると、商用電源11から電力の供給が停止したと判断するようにしてもよい。そして、バックアップ電源18は、商用電源11からの電力の供給の停止が検出されたときに、第1の制御部21に、直流電流を供給するものである。また、第1の制御部21は、第1の制御部21と第2の制御部22との間で行われる通信の通信モードを切り換える通信切換部21aを備えており、また、第2の制御部22は、切り換えられた通信手段の信号のレベルを検出し、そのレベルに基づいて表示手段14を制御する。
次に、第1の制御部21と第2の制御部22との間を接続する線路について説明する。図3は、実施の形態1における各制御部間を接続する線路を示すブロック図である。図3に示すように、第1の制御部21と第2の制御部22との間には、送信用信号線23、受信用信号線24、クロック信号線25及び割り込み信号線26という4本の線路が設けられている。このうち、送信用信号線23は、第1の制御部21から第2の制御部22への表示手段14の表示情報に関する命令信号が送信される線路であり、また、受信用信号線24は、第2の制御部22からの応答が第1の制御部21によって受信される線路である。この第2の制御部22からの応答は、第1の制御部21から第2の制御部22に送信された命令信号に対する応答である。また、クロック信号線25は、第1の制御部21と第2の制御部22とのデータの読み取りタイミングを同期させるクロック信号が送信される線路である。そして、割り込み信号線26は、電気炊飯器1を、電力消費が低減される省電力モードに移行させる割り込み信号が送信される線路である。このように、通常、送信用信号線23、受信用信号線24又はクロック信号線25では、これらを介して、第1の制御部21と第2の制御部22との間で、表示手段14の表示情報を通信している。これを、通常通信モードと呼称する。通信切換部21aは、停電検知部17で商用電源11からの電力の供給の停止が検出された場合、この通常通信モードから、停電情報である入出力信号を通信する停電通信モードに、切り換える。停電情報とは、例えば、表示手段14の表示を消去する等の情報である。
次に、本実施の形態1に係る電気炊飯器1の動作について説明する。図4は、実施の形態1に係る電気炊飯器1の動作を示すフローチャートである。図4に示すように、先ず、入力手段13が操作されて、炊飯設定が行われる(ステップS1)。炊飯設定では、炊飯する米種(白米、玄米、無洗米等)の設定、炊き方(やわらかめ、かため)等の設定を行う。次に、入力手段13に設けられた炊飯キーが押下される(ステップS2)と、予熱工程が開始される(ステップS3)。予熱工程では50度程度まで加熱して、米の吸水を促進させる。そして、予熱開始後、一定時間が経過すると、高い火力を投入して沸騰させた後ドライアップを行う炊飯工程が開始され(ステップS4)、その後、むらし工程が行われる(ステップS5)。むらし工程の終了後、保温の有無が判断され(ステップS6)、保温有りと判断される場合(ステップS6のYes)には、保温工程が開始される(ステップS7)。一方、ステップS6において、保温なしと判断される場合(ステップS6のNo)には、動作が終了する。
次に、本実施の形態1に係る電気炊飯器1の作用について説明する。図5は、実施の形態1における信号の切り換えの動作を示すフローチャート、図6は、実施の形態1に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。図5に示すように、先ず、第1の制御部21は、停電が検知されたか否かを判断する(ステップS11)。ここで、停電の検知手段について説明する。図6に示すように、停電検知部17は、商用電源11から電力が供給されているとき、一定のパルス信号を生成し、このパルス信号を第1の制御部21に出力している。そして、第1の制御部21は、このパルス信号の出力が所定の時間b以上停止すると、商用電源11からの電力の供給が停止したと判断し、停電を検出する。図5のステップS11において、第1の制御部21によって、停電が検知されていない場合は、再びステップS11が実行される(ステップS11のNo)。これに対し、ステップS11において、第1の制御部21によって、停電が検知されると、次のステップS12に進む(ステップS11のYes)。
次のステップS12では、ステップS11における停電検知をきっかけに、通信切換部21aにおいて第1の制御部21と第2の制御部22との間で行われている通常通信モードが、停電通信モードに切り換えられる。その後送信用信号線23において、入出力信号がLoレベルに設定されて出力される(ステップS13)。この入出力信号が出力されてから所定の時間cが経過した後、第1の制御部21から、割り込み信号線26を介して、HiレベルからLoレベルに変更された割り込み信号が第2の制御部22へ出力される(ステップS14)。割り込み信号の立下りのタイミングにおいて、送信用信号線23における入出力信号のレベルが第2の制御部22によって検出される(ステップS15)。この入出力信号のレベルが、図6に示すようにLoレベルの場合、例えば表示手段14の表示を消去するといった表示手段14に表示される情報を制御する第1処理が行われる。また、この入出力信号のレベルが、Hiレベルの場合、第1処理とは別の処理である第2処理が行われる。
その後、図6に示すように、停電検知部17によるパルス信号が復帰され、このパルス信号の第1の制御部21への出力が、所定の時間d以上連続して行われると、第1の制御部21は、停電から復旧したものと判断する。通信切換部21aは、停電からの復旧により停電通信モードから通常通信モードに切り換え、第2の制御部22へ表示手段14の表示命令を出力する。
以上のとおり、本実施の形態1は、通信切換部21aによって、送信用信号線23、受信用信号線24及びクロック信号線25における通常通信モードを、停電通信モードに切り換える。そして、通信モードが切り換えられた信号線において、入出力信号の出力を行うことによって、第2の制御部22は、停電のような異常事態が発生したことを認識することができる。このため、本実施の形態1は、異常事態が発生した場合における異常信号を通信するために、従来のように、これらの信号線以外に、異常信号の通信に用いられる専用の線路を設ける必要がない。従って、本実施の形態1は、線路数を削減することによる回路の簡略化及び基板の小型化を図り、且つ部品点数の削減を行うことができる。
図7は、第1変形例に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャート、図8は、第2変形例に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。本実施の形態1においては、図6に示すように、送信用信号線23における入出力信号のみ変化させているが、第1変形例として、図7に示すように、受信用信号線24における入出力信号を変化させてもよいし、第2変形例として、図8に示すように、クロック信号線25における入出力信号を変化させてもよい。これらの第1変形例及び第2変形例においても、本実施の形態1と同様の効果を奏する。
実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る電気炊飯器1について説明する。図9は、実施の形態2における信号の切り換えの動作を示すフローチャート、図10は、実施の形態2における入出力信号の組み合わせを示す図である。本実施の形態2は、その構成が、実施の形態1と同様であり、その動作についても、図9に示すステップS14までは、実施の形態1と共通する。そして、実施の形態1は、図5のステップS15において、第2の制御部22は、送信用信号線23のみの入出力信号のレベルを検出しているのに対し、本実施の形態2は、図9のステップS21以降において、第2の制御部22が、送信用信号線23、受信用信号線24及びクロック信号線25の全ての入出力信号のレベルを検出している点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態2では、実施の形態1と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、この実施の形態1との相違点を中心に説明する。
本実施の形態2では、図9に示すように、第1の制御部21から、HiレベルからLoレベルに変更された割り込み信号が出力された後に、第2の制御部22によって、先ず、送信用信号線23における入出力信号のレベルが検出される(ステップS21)。この入出力信号のレベルがLoレベルの場合、次に、受信用信号線24における入出力信号のレベルが検出される(ステップS22)。この入出力信号のレベルもLoレベルの場合、更に、クロック信号線25における入出力信号のレベルが検出される(ステップS23)。この入出力信号のレベルもLoレベルの場合、第1処理が実施される。一方、ステップS23における入出力信号のレベルがHiレベルの場合、第5処理が行われる。また、ステップS22において、受信用信号線24における入出力信号のレベルがHiレベルであることが検出された場合、クロック信号線25における入出力信号のレベルが検出される(ステップS24)。この入出力信号のレベルがLoレベルの場合、第3処理が実施される。一方、ステップS24における入出力信号のレベルがHiレベルの場合、第7処理が行われる。
また、ステップS21において、送信用信号線23における入出力信号のレベルがHiレベルであることが検出された場合、受信用信号線24における入出力信号のレベルが検出される(ステップS25)。この入出力信号のレベルがLoレベルの場合、クロック信号線25における入出力信号のレベルが検出される(ステップS26)。この入出力信号のレベルもLoレベルの場合、第2処理が実施される。一方、ステップS26における入出力信号のレベルがHiレベルの場合、第6処理が行われる。また、ステップS25において、受信用信号線24における入出力信号のレベルがHiレベルであることが検出された場合、クロック信号線25における入出力信号のレベルが検出される(ステップS27)。この入出力信号のレベルがLoレベルの場合、第4処理が実施される。一方、ステップS27における入出力信号のレベルがHiレベルの場合、第8処理が行われる。これらの送信用信号線23、受信用信号線24及びクロック信号線25における入出力信号のレベルの組み合わせは、図10に示すとおりである。
このように、本実施の形態2は、3本の線路における入出力信号のレベルの組み合わせに基づいて、第1処理から第8処理までの8種類の処理を実行することができる。従って、本実施の形態2は、本実施の形態1で得られる効果に加え、多様な処理を行うことができるという効果を奏する。
実施の形態3.
次に、実施の形態3に係る電気炊飯器1について説明する。図11は、実施の形態3に係る電気炊飯器1の動作を示すタイミングチャートである。本実施の形態3は、その構成が、実施の形態1と同様であり、動作が、実施の形態1と相違する。本実施の形態3では、実施の形態1と共通する部分は同一の符号を付して説明を省略し、この実施の形態1との相違点を中心に説明する。
本実施の形態3では、図11に示すように、停電検知部17によるパルス信号の生成及び送信は継続されており、従って、停電は発生していない。この場合、入力手段13からの入力信号が最後に出力されてから、出力されない状態が、所定の時間aだけ続くと、第1の制御部21は、使用者が入力手段13を操作していないことを認識して、電気炊飯器1を省電力モードに移行させる。具体的には、HiレベルからLoレベルに設定された割り込み信号が、第2の制御部22に出力される。そして、第2の制御部22によって、割り込み信号の立下りが検出されると、表示手段14への信号の出力を停止させて、表示手段14の表示の更新の間隔を伸ばす(表示の更新時に電力が消費される)と共に、第2の制御部22自体を、消費電力が少ない省電力モードに移行させる。
その後、使用者による入力手段13の操作、又は所定時間が経過したことによる時計の更新等の際、LoレベルからHiレベルに設定された割り込み信号が、第2の制御部22に出力される。このように、割り込み信号の立上りが、第2の制御部22によって検出されたとき、第2の制御部22は、第2の制御部22自体を省電力モードから通常モードに復帰させる。また、この通常モードへの復帰が、使用者による入力手段13の操作に起因するものである場合、その操作に対応する処理が実行される。
このように、本実施の形態3は、入力手段13が操作されない状態が続くと、電気炊飯器1を省電力モードに移行させる。このため、本実施の形態3は、省エネルギに資する。
1 電気炊飯器、3 本体、4 内鍋、5 蓋体、6 蓋開閉ボタン、7 内蓋、8 蓋センサ、9 カートリッジ、11 商用電源、12 直流電源、13 入力手段、14 表示手段、15 加熱手段、16 温度検出手段、17 停電検知部、18 バックアップ電源、21 第1の制御部、21a 通信切換部、22 第2の制御部、23 送信用信号線、24 受信用信号線、25 クロック信号線、26 割り込み信号線、51 第1の制御部、52 第2の制御部、53 送信用信号線、54 受信用信号線、55 クロック信号線、56 割り込み信号線、57 第1の保護信号線、58 第2の保護信号線。

Claims (2)

  1. 上面が開口した本体と、
    前記本体に着脱自在に設けられ、被炊飯物を収容する内鍋と、
    前記本体の前記開口に開閉自在に設けられ、一端が前記本体に軸支される蓋体と、
    前記内鍋を加熱する加熱手段と、
    前記被炊飯物の調理条件を入力する入力手段と、
    前記入力手段で入力された調理条件に基づいて、前記加熱手段に通電する電力を制御する第1の制御部と、
    前記入力手段で入力された調理条件を表示する表示手段と、
    前記第1の制御部に接続され、前記第1の制御部からの命令に基づいて、前記入力手段で入力された調理条件を、前記表示手段に表示させる第2の制御部と、
    前記第1の制御部から前記第2の制御部にデータを送信する送信用信号線、前記第2の制御部からのデータを前記第1の制御部が受信する受信用信号線、前記第1の制御部と前記第2の制御部とを同期させるクロック信号を送信するクロック信号線、及び電力消費が低減される省電力モードに移行させる割り込み信号を送信する割り込み信号線と、
    商用電源からの電力の供給が停止されたことを検出する停電検知部と、
    前記商用電源からの電力の供給が停止されたときに、前記第1の制御部に、直流電流を供給するバックアップ電源と、を有し、
    前記第1の制御部は、
    前記停電検知部で前記商用電源からの電力の供給の停止が検出された場合、前記送信用信号線、前記受信用信号線又は前記クロック信号線を介して、前記表示手段の表示情報を通信する通常通信モードを、前記送信用信号線、前記受信用信号線又は前記クロック信号線を介して、停電情報である入出力信号を通信する停電通信モードに切り換える通信切換部を有し、
    前記第2の制御部は、
    前記第1の制御部からの前記割り込み信号が出力されていない場合、前記表示手段の表示情報に基づいて、前記表示手段を制御し、前記第1の制御部からの前記割り込み信号が出力されている場合、前記入出力信号の出力に基づいて、前記表示手段を制御する
    ことを特徴とする電気炊飯器。
  2. 前記第2の制御部は、
    複数の前記入出力信号の出力の組み合わせに基づいて、前記表示手段を制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の電気炊飯器。
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