JP6591793B2 - スイッチ - Google Patents

Description

本発明は、電気器具、特に、家庭電化製品を制御するためのスイッチに関する。

特許文献１に開示された電気器具を制御するための電気スイッチは、広く用いられており、実用に成功した。このスイッチは、外部インタフェースを有する。この外部インタフェースを介して、スイッチハウジングに設けられるマイクロプロセッサを制御することができ、スイッチ又は電気器具の切換状態又は表示を変更することができる。

更に、電池式の電子クロックが、特許文献２に開示されている。クロックハウジングに１つの押ボタンスイッチが設けられ、このスイッチは、特定のコードに従って、ユーザによって作動させることができ、これによって、信号シーケンスを開始することができる。そして、スイッチの反復作動によって、所望の時間表示が選択される。更に、リセット機能が記載されている。スイッチには、計数動作のための少なくとも２つのカウンタが設けられている。このスイッチを電子器具に用いるには、器具のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして、追加のスイッチが必要である。

独国特許出願 ＤＥ １０ ２００７ ０１４ １７４ Ａ１ 米国特許第４，３１６，２７６号

したがって、技術的要素の点で追加のコストを必要とせずに、複数の用途に用いることができるように改良された電気スイッチが望まれる。

したがって、本発明は、その一態様において、電気器具を制御するためのスイッチであって、スイッチハウジングと、表示部と、前記スイッチハウジングから突出する作動素子であって、この素子は、ＯＦＦ位置からＯＮ位置になると、前記器具の少なくとも１つの接点を作動させることができ、切換状態を変えることによって、前記電気器具及び／又は前記表示部の作動状態を変える、作動素子と、前記スイッチハウジングに設けられるマイクロプロセッサであって、このプロセッサによって、求められた実際の値と、記憶されているシステム状態の最大値とを比較することによって、前記器具及び／又は前記表示部の作動状態を変えることができる、マイクロプロセッサと、所望のシステム状態の最大値候補の中から適当な最大値を選択する選択部と、を備えるスイッチを提供し、ここで、前記マイクロプロセッサには、選択に利用できる各システム状態毎に、初期値及び最大値がそれぞれ１つずつ記憶され、最初に、前記作動素子によって前記電気器具の電源を入れると、まさにその時に、この作動素子の動作によって、前記マイクロプロセッサによって決定されたそれぞれ異なる信号の識別子を、前記表示部を介して作動させ、前記それぞれ異なる信号は、それぞれ異なるシステム状態に対応し、前記電気器具の適当なシステム状態の選択は、特に、このシステム状態に関連する対応する信号がアクティブ状態である間に、前記作動素子を作動させることによって行うことができ、前記電気器具を作動させるための関連する最大値も、前記作動素子を作動させることによって決定することができ、選択されたシステム状態の最大値以上になると、前記マイクロプロセッサによって生成される警告信号によって示すことができ、任意選択的に、前記マイクロプロセッサの反復作動は、リセットモード及び／又は変更モードにおいて可能である。

作動時間又は作動温度の初期値、例えば、時間０又は温度値、且つまた、最大値、例えば、遮断時間又は最大温度は、前記マイクロプロセッサに記憶されることが好ましい。

前記作動素子は、ロッカースイッチ又は押ボタンスイッチであり、最初に、前記スイッチをＯＦＦ位置からＯＮ位置にすることによって前記電気器具の電源を入れると、前記マイクロプロセッサによって決定された、それぞれ異なる信号の識別子を、前記表示部を介して開始させることができることが好ましい。

前記電気器具の適当なシステム状態を選択するため、特に、このシステム状態に関連する対応する信号がアクティブ状態である間に、前記作動素子をＯＮ位置からＯＦＦ位置にすることによって、前記マイクロプロセッサの作動を行うことができることが好ましい。

前記それぞれ異なる信号の識別子は、光信号又は音響信号によって、好ましくは、前記表示部の光信号によって再生されることが好ましい。

それぞれ異なる信号は、信号持続時間の長さを変えることによって、又は再生周波数を変えることによって、又は光信号の色を変えることによって示すことができることが好ましい。

選択されたシステム状態の最大値以上になったことも、音響又は光警告信号によって示すことができることが好ましい。

前記作動素子をそのＯＮ位置からＯＦＦ位置にすることは、リセットモード又は変更モードの警告信号がアクティブ状態である間に行うことができ、前記リセットモード及び／又は変更モードは、音響又は光学的手段によって、それぞれ異なるように示すことができ、好ましくは、それぞれ異なる信号を、それぞれ異なる時間ウィンドウに再生することができることが好ましい。

第２の態様によれば、本発明は、スイッチハウジングに設けられるマイクロプロセッサの順次プログラムを作成することを含む、電気器具の制御方法を提供し、この方法は、それぞれ異なるシステム状態を規定し、各システム状態毎に初期値及び最大値を規定するステップと、それぞれ異なる信号を規定するステップと、各システム状態に、異なる別個の信号を１つずつ割り当てるステップと、前記最大値を超えた場合の警告信号を規定するステップと、リセットモード及び／又は変更モードを規定するステップと、前記マイクロプロセッサに、前記順次プログラム及び制御機能を記憶するステップと、前記電気器具を起動し、任意選択的に、前記作動素子を作動させて、前記信号をアクティブにするステップと、所望のシステム状態の関連する信号がアクティブ状態である間に、前記作動素子を作動させることによって、所望のシステム状態を１回選択することによって、前記電気器具を作動させるための最大値を決定するステップと、を含む。

前記作動素子の作動を特定の時間間隔内に行って、前記所望のシステム状態の１回の選択を行うことが好ましい。

前記マイクロプロセッサの前記制御機能は、前記電気器具を最初に起動したとき、前記初期値に設定され、前記作動素子の各作動は、前記電気器具が作動するにつれて、前記マイクロプロセッサによって測定又は計数され、得られた実際の値は前記最大値と比較されることが好ましい。

前記最大値以上になると、前記マイクロプロセッサによって、光又は音響警告信号のアクティブ化が行われることが好ましい。

前記リセットモード及び前記変更モードに対して、それぞれ異なる警告信号が示され、前記リセットモード又は前記変更モードのいずれか一方は、前記作動素子を作動させることによって行われ、前記マイクロプロセッサの前記制御機能は、同時に、前記初期値に設定されることが好ましい。

警告信号をアクティブにした後、前記電気器具の継続作動の条件が存在するか否かを、センサによって判定し、そこで、リセットモード又は変更モードを自動的に又は手動で開始するか、又は、前記器具の電源を遮断することが好ましい。

前記マイクロプロセッサは、外部センサ又は熱スイッチ又は電流測定装置と対話して、前記最大値を決定することが好ましい。

第３の態様によれば、本発明は、電気器具の最大作動温度の決定、電気器具の最大作動時間の決定、又は電気器具の待機モードの遮断時間の決定を行うために、第１の態様によるスイッチを用いる、スイッチの使用法を提供する。

特許文献１に開示されたスイッチの場合のように、本発明によるスイッチは、電気器具用のものである。このスイッチは、スイッチハウジングから突出する、関連する作動素子を含むスイッチハウジングを有する。例えば、旋回動作、押圧動作、又は摺動等によって、作動素子を動かすことによって、作動素子はＯＦＦ位置からＯＮ位置に移動することができる。ＯＮ位置において、作動素子は、公知のスイッチの場合のように、電気器具の少なくとも１つの接点を作動させることができることによって、電気器具及び／又は表示部の作動状態を変える。この表示部には、好ましくは、作動素子に直接、表示手段が設けられている。例えば、これは、ＬＥＤ（発光ダイオード）照明にすることができる。マイクロプロセッサは、スイッチハウジングに設けられる。このマイクロプロセッサを作動させ、マイクロプロセッサに送信される現在の実際の値と、マイクロプロセッサに記憶されている値、すなわち、システム状態の最大値とを比較することができる。この比較及び対応する評価によって、器具及び／又は表示部の作動状態を変えることができる。

このシステム状態は、例えば、遮断時間、作動時間、作動温度、また、温度、時間、アンペア数、電圧、ボリュームレベルなどの物理的パラメータの最大値に関連することができる。

電気器具の場合、この器具の作動状態も、最大値以上になる度に、変更することができる。例えば、システム状態が作動温度に関連し、最大値が最大温度である場合、マイクロプロセッサは、例えば、器具の回転速度のｒｐｍ（毎分回転数）を下げたり、又は、器具の電源を遮断することによって超えた最大温度に応じて、器具の作動状態を変更することができる。

このシステム状態は、電気器具の待機モードに関連することもできる。それぞれ異なる遮断時間は、種々の待機時間に関連することができ、この遮断時間は、最大値として、マイクロプロセッサに記憶される。

本発明では、すべての選択可能なシステム状態をスイッチに記憶する。所望のシステム状態の複数の最大値候補の中からの適当な最大値の選択は、外部で行われるのではなく、言わば、内部で行われる。初期値、最大値、及び対応するプログラムは、例えば、作動温度又は作動時間などのすべての選択可能なシステム状態に対して、マイクロプロセッサに記憶される。プログラムは、各種音響信号及び／又は光信号、好ましくは、ユーザに各種システム状態を表示するそれぞれ異なる照明時間及び／又は照明周波数及び／又はそれぞれ異なる色の光信号を含むことができる特定の識別子を開始する。所望のシステム状態の選択は、最初に電気器具の電源を入れたときに行われる。このため、例えば、遮断時間などの特定のシステム状態を設定することができる。これを目的として、マイクロプロセッサは、表示部を介して、それぞれ異なる信号の特定の信号シーケンスを開始する。これは、器具と電源とを電気的に接続するだけで行うことができる。すなわち、器具のプラグを単に差し込む度に、識別子が発せられる。しかしながら、好ましいのは、作動素子の最初の作動の後にのみ、識別子を開始する実施形態である。すなわち、作動素子の電源を入れ、マイクロプロセッサが識別子を開始して、それぞれ異なる光信号又は音響信号がそれぞれ異なるシステム状態の識別子に対応するシステム状態を選択する。そして、作動素子を再び作動させることによって、システム状態の選択が行われる。これは、特定の信号の識別子の間、作動素子を作動させる、例えば、オフにすることを意味する。その結果、正確に、この信号に対応するシステム状態が設定される。この作動により、このシステム状態の電気器具を作動させるための最大値が決定され、この値は、器具が作動しているとき、比較する意味で言えば、最大値として、マイクロプロセッサによって用いられる。

一旦このシステム状態を設定すると、作動素子の反復作動によって、電気器具を作動させることができる。実際の値と最大値との比較は、作動素子の各反復作動に応じて、マイクロプロセッサによって行われる。マイクロプロセッサは、例えば、カウンタ機能を有することもできる。警告信号は、最大値に達する度に、マイクロプロセッサによって生成される。これは、音響警告信号、又はＬＥＤ点滅オレンジ光などの光警告信号にすることができる。スイッチには既に光学的表示手段が備わっているので、光信号が好ましい。

システム状態が、例えば、作動時間に関連する場合、マイクロプロセッサの警告信号は、予め設定した作動時間以上になったことを示す。その結果、器具の電源を遮断することができる。

電気器具のシステム状態が、例えば、作動温度に関連する場合、マイクロプロセッサは、警告信号によって、許容温度を超えたことを示す。そして、警告信号は、電気器具の電源を自動的に遮断するか、又は、特定の時間間隔内に電気器具を別の作動状態にすることを示すことができる。

一旦、警告信号を超え、オペレータが行うべき動作について指示を受けるか、又は、電気器具の作動状態がマイクロプロセッサによって変更されると、警告信号は、マイクロプロセッサがもう一度作動されるまで、継続する。新しい初期値及び／又はシステム状態は、リセットモード及び／又は変更モードによって、リセットすることができる。作動は、スイッチの作動素子によって行うことができる。リセットモードによって、マイクロプロセッサのカウンタ機能は、ゼロの初期値にリセットされる。しかしながら、異なる時間間隔内に作動素子をオフにする場合、これは、器具の初期状態にリセットする。新しいシステム状態は、ちょうど最初の起動時に設定することができる。

また、他の実施形態のリセットモードは、センサによって自動的に行うことができる。例えば、作動温度を監視する感熱素子は、マイクロプロセッサに信号を送信することができ、その結果、マイクロプロセッサは、新しい初期値を再び表示し、これにより、一旦器具がクールダウンすると、作動が再び可能になる。

本発明の電気器具用スイッチの実施形態は、家庭電化製品又はその他の電気器具の省エネルギ化に対応し、欧州エコデザイン指令（ＥｒＰ）の実施に対応する。本発明によるスイッチは、広範囲の用途に使用されるようにカスタマイズすることができる。所望のシステム状態（遮断時間、作動温度、待機モード等）を、電気器具のスイッチによって選択することができ、その後、このスイッチを用いて、器具を作動させたり、任意選択的にリセットモード及び変更モードを行うことができる。

本発明の好ましい実施形態によるスイッチの側面図である。 パネルに取り付けられた、図１のスイッチの平面図である。 切換状態候補の選択を示す図である。

ここで、添付図面の図を参照して、単なる例示として本発明の好ましい実施形態を説明する。図において、複数の図に現れる同一の構造体、要素又は部品は、一般に、それらが現れる全ての図において同じ符号で表記される。図内に示される構成部品及び構造部の寸法は、一般に、便宜のため及び提示の明確さのために選択されたものであり、必ずしも縮尺通りではない。

以下、本発明について、例示的な実施形態に基づいて、より詳細に説明する。スイッチは電気器具に用いられ、図１及び図２にこのスイッチを示す。作動素子６は、スイッチ１０のハウジング７から突出し、この作動素子は、ロッカースイッチとして設けられている。この作動素子６には、表示部４が発光ダイオードとして設けられている。接点９は、公知の方法で、電気器具に接続され、この接点は、スイッチ１０の底部から突出している。スイッチ１０のハウジング７内部には、マイクロプロセッサ３が設けられている。マイクロプロセッサ３は、スイッチング電子回路を含む。スイッチのハウジング７に設けられるマイクロプロセッサ３は、電気器具を制御するように、適宜プログラムされ、そこに、各種選択可能なシステム状態が記憶される。更に、各システム状態毎に、最小値及び／又は最大値が規定される。図３の図は、電気器具のスイッチ１０のシステム状態を選択するための実施可能な選択ウィンドウを示す。

スイッチ１０を初めてオンにしたとき、ユーザは、それぞれ異なるシステム状態（例えば、遮断時間、温度、電力等）を切り換えて選択することができる。その後、特定の時間間隔内にスイッチ１０をオフにした場合、マイクロプロセッサ３は、選択されたシステム状態、例えば、遮断時間のプログラムを実行するように、設定される。電気器具が使用され続けるにつれて、このシステム状態に対して規定された最大値に達した場合、スイッチは、光信号又は音響信号、この場合、光信号を発する。すなわち、ＬＥＤ４が点灯する。

ここで、ユーザは、このレベルに留まるかどうかを選択することができる。この場合、ユーザは、例えば、特定の時間間隔内に、作動素子６の別の切換動作を行うことによって、リセットモードを選択する。

例えば、温度などの別のシステム状態を選択したい場合、ユーザは、変更モードを実行することができる。この場合、特定の時間間隔内の、作動素子６の更に別の切換動作によって、システム全体がリセットされる。ここで、変更モードとリセットモードとの時間間隔は異なる。システム全体がリセットされた後、システム状態の別の選択を、上記のように行うことができる。

したがって、上記の動作のすべては、マイクロプロセッサ３において、プログラムされる。更に、本発明による上記のスイッチ１０を用いて、上記に記載していないその他のシステム状態を設定することもできる。この目的のために、押ボタンスイッチ又はその他の電気スイッチと共に、図１に示すロッカースイッチを用いることができる。

更に、特定の電気器具の内部センサ又は外部センサによって、最大値を決定することができ、任意選択的に、この器具が、最大値以上になった後、再び作動可能状態であり、自動的にリセットされるかどうかを判定することもできる。したがって、本発明は、例示的な実施形態に限定されない。

電気器具の双安定スイッチは、都合よく、複数の機能を扱うことができる。このスイッチの作動素子は、システム状態の選択と共に、電気器具の電源のオン／オフにも用いられる。このスイッチの表示部は、両方の機能を表示することができる。更に、この１つの作動素子によって、リセット機能又はシステム状態の変更の実行及び表示を行うこともできる。

図２に、パネル１２に取り付けられたスイッチ１０を示す。パネル１２は、電気器具の制御パネルにすることができる。

本出願の説明及び請求項において、動詞「備える（comprise）」、「含む（include）」、「含む（contain）」及び「有する（have）」、並びにその変形形態は、説明する要素又は特徴の存在を規定するために包括的な意味で使用され、追加の要素又は特徴の存在を排除するものではない。

明確にするために別個の実施形態に関連して説明されている本発明の特定の特徴は、１つの実施形態において組み合わせて提供してもよいものと理解される。逆に、簡潔にするために１つの実施形態に関連して説明されている本発明の種々の特徴を、個別に又はそれらを適当に組み合わせて提供してもよい。

上記の実施形態は単なる例示であり、請求項に定義する本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。

３ マイクロプロセッサ
４ 表示部
６ 作動素子
７ ハウジング
９ 接点
１０ スイッチ
１２ パネル

Claims (16)

1. 電気器具を制御するためのスイッチであって、
   スイッチハウジングと、
   表示部と、
   前記スイッチハウジングから突出する作動素子であって、この素子は、ＯＦＦ位置からＯＮ位置になると、前記電機器具の少なくとも１つの接点を作動させることができ、切換状態を変えることによって、前記電気器具及び／又は前記表示部の作動状態を変える、作動素子と、
   前記スイッチハウジングに設けられるマイクロプロセッサであって、このプロセッサによって、求められた実際の値と、記憶されているシステム状態の最大値とを比較することによって、前記電機器具及び／又は前記表示部の作動状態を変えることができる、マイクロプロセッサと、
   所望のシステム状態の最大値候補の中から適当な最大値を選択する手段と、を備え、
   前記マイクロプロセッサには、選択に利用できる各システム状態毎に、初期値及び最大値がそれぞれ１つずつ記憶され、
   最初に、前記作動素子によって前記電気器具の電源を入れると、まさにその時に、この作動素子の動作によって、前記マイクロプロセッサによって決定されたそれぞれ異なる信号の識別子を、前記表示部を介して作動させ、前記それぞれ異なる信号は、それぞれ異なるシステム状態に対応し、
   前記電気器具の適当なシステム状態の選択は、特に、このシステム状態に関連する対応する信号がアクティブ状態である間に、前記作動素子を作動させることによって行うことができ、前記電気器具を作動させるための関連する最大値も、前記作動素子を作動させることによって決定することができ、
   選択されたシステム状態の最大値以上になると、前記マイクロプロセッサによって生成される警告信号によって示すことができ、
   任意選択的に、前記マイクロプロセッサの反復作動は、リセットモード及び／又は変更モードにおいて可能であることを特徴とするスイッチ。
2. 作動時間又は作動温度の初期値、例えば、時間０又は温度値、且つまた、最大値、例えば、遮断時間又は最大温度は、前記マイクロプロセッサに記憶されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ。
3. 前記作動素子は、ロッカースイッチ又は押ボタンスイッチであり、最初に、前記スイッチをＯＦＦ位置からＯＮ位置にすることによって前記電気器具の電源を入れると、前記マイクロプロセッサによって決定された、それぞれ異なる信号の識別子を、前記表示部を介して開始させることができることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスイッチ。
4. 前記電気器具の適当なシステム状態を選択するため、特に、このシステム状態に関連する対応する信号がアクティブ状態である間に、前記作動素子をＯＮ位置からＯＦＦ位置にすることによって、前記マイクロプロセッサの作動を行うことができることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスイッチ。
5. 前記それぞれ異なる信号の識別子は、光信号又は音響信号によって、好ましくは、前記表示部の光信号によって再生されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスイッチ。
6. それぞれ異なる信号は、信号持続時間の長さを変えることによって、又は再生周波数を変えることによって、又は光信号の色を変えることによって示すことができることを特徴とする、請求項５に記載のスイッチ。
7. 選択されたシステム状態の最大値以上になったことも、音響又は光警告信号によって示すことができることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスイッチ。
8. 前記作動素子をそのＯＮ位置からＯＦＦ位置にすることは、リセットモード又は変更モードの警告信号がアクティブ状態である間に行うことができ、前記リセットモード及び／又は変更モードは、音響又は光学的手段によって、それぞれ異なるように示すことができ、好ましくは、それぞれ異なる信号を、それぞれ異なる時間ウィンドウに再生することができることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のスイッチ。
9. スイッチハウジングに設けられるマイクロプロセッサの順次プログラムを作成することを含む、電気器具の制御方法であって、
   それぞれ異なるシステム状態を規定し、各システム状態毎に初期値及び最大値を規定するステップと、
   それぞれ異なる信号を規定するステップと、
   各システム状態に、異なる別個の信号を１つずつ割り当てるステップと、
   前記最大値を超えた場合の警告信号を規定するステップと、
   リセットモード及び／又は変更モードを規定するステップと、
   前記マイクロプロセッサに、前記順次プログラム及び制御機能を記憶するステップと、 前記電気器具を起動し、任意選択的に、前記スイッチハウジングから突出する作動素子を作動させて、前記信号をアクティブにするステップと、
   所望のシステム状態の関連する信号がアクティブ状態である間に、前記作動素子を作動させることによって、所望のシステム状態を１回選択することによって、前記電気器具を作動させるための最大値を決定するステップと、を含むことを特徴とする、電気器具の制御方法。
10. 前記作動素子の作動を特定の時間間隔内に行って、前記所望のシステム状態の１回の選択を行うことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記マイクロプロセッサの前記制御機能は、前記電気器具を最初に起動したとき、前記初期値に設定され、前記作動素子の各作動は、前記電気器具が作動するにつれて、前記マイクロプロセッサによって測定又は計数され、得られた実際の値は前記最大値と比較されることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記最大値以上になると、前記マイクロプロセッサによって、光又は音響警告信号のアクティブ化が行われることを特徴とする、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記リセットモード及び前記変更モードに対して、それぞれ異なる警告信号が示され、前記リセットモード又は前記変更モードのいずれか一方は、前記作動素子を作動させることによって行われ、前記マイクロプロセッサの前記制御機能は、同時に、前記初期値に設定されることを特徴とする、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 警告信号をアクティブにした後、前記電気器具の継続作動の条件が存在するか否かを、センサによって判定し、そこで、リセットモード又は変更モードを自動的に又は手動で開始するか、又は、前記電機器具の電源を遮断することを特徴とする、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記マイクロプロセッサは、外部センサ又は熱スイッチ又は電流測定装置と対話して、前記最大値を決定することを特徴とする、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
16. 電気器具の最大作動温度の決定、電気器具の最大作動時間の決定、又は電気器具の待機モードの遮断時間の決定を行うために、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスイッチを用いることを特徴とするスイッチの使用法。

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