[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を図1~図4を参照して説明する。本実施形態のスイッチ入力装置1Aは、例えば、図示しないコンロバーナもしくはIHヒータ等の加熱部を備える加熱調理器に搭載されたものである。
このスイッチ入力装置1Aは、加熱調理器の作動制御等を行う機能を有する制御回路素子50と、該制御回路素子50の電源電力を出力する電源部3と、加熱調理器の運転に関する操作を行うための複数の操作スイッチ30と、加熱調理器の上方に設置された図示しない換気装置の運転に関する操作を行うための複数の操作スイッチ20(20a,20b,20c)と、電源部3から制御回路素子50への電源電力の供給を行う電源電力供給回路10と、複数の発光素子40とを備える。
制御回路素子50は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、もしくはマイコロコントローラ等の集積回路により構成される。この制御回路素子50は、その入出力のポートとして、電源電圧を入力する電源ポートVCCと、接地ポートVSSと、電源電圧を自己保持するための自己保持信号を出力する自己保持ポートSHと、操作スイッチ20,30のそれぞれの操作状態を走査するための走査信号を出力する複数の(本実施形態では4つの)走査出力ポートCOM1,COM2,COM3,COM4と、操作スイッチ20,30のいずれかの操作信号を入力する複数の(本実施形態では2つの)スイッチ入力ポートSW1,SW2と、発光素子40を発光させる信号を出力する表示制御ポートDISPとを含む。
加熱調理器の運転に関する操作を行うための操作スイッチ30(以降、調理用操作スイッチ30という)には、例えば、加熱調理器の各加熱部の運転モードの設定を行うためのスイッチ、各加熱部の作動時間を設定するためのスイッチ、各加熱部での調理温度を設定するためのスイッチ等が含まれ得る。
また、換気装置の運転に関する操作を行うための操作スイッチ20(以降、換気用操作スイッチ20という)は、本実施形態では、換気装置の運転のオン・オフ操作を行うための操作スイッチ20aと、換気装置の照明のオン・オフ操作を行うための操作スイッチ20bと、換気装置の風量を切り替えるための操作スイッチ20cとが含まれる。
ここで、本実施形態では、各換気用操作スイッチ20は、換気装置の運転に関する操作を行うための操作スイッチとしての機能に加えて、制御回路素子50に電源電力を投入するための操作スイッチとしての機能を併せもつスイッチである。このため、各換気用操作スイッチ20は、本発明における電源兼用操作スイッチに相当する。
電源部3は、本実施形態では、所定電圧V1(例えば3V)を出力する電池4と、該電池4に並列接続されたコンデンサ5とにより構成される。電池4及びコンデンサ5の負極側は接地され、正極側は、第1電源電位部6に接続されている。該第1電源電位部6は、図示しない基板の回路パターン等により形成される。
電源電力供給回路10は、本実施形態では、各換気用操作スイッチ20の操作(オン操作)に応じて制御回路素子50に電源部3から電源電力を供給し得るように構成されている。具体的には、本実施形態では、各換気用操作スイッチ20は、その正極側端部が電源部3の正極に接続されている。そして、電源電力供給回路10は、各換気用操作スイッチ20毎に、各換気用操作スイッチ20の負極側端部に各々接続された半導体スイッチ素子11を備えると共に、各換気用操作スイッチ20に対して共通の半導体スイッチ素子12及び昇圧回路13を備える。
ここで、上記半導体スイッチ素子11,12を含めて、本実施形態で説明する半導体スイッチ素子について補足しておく。本実施形態では、半導体スイッチ素子を図2A又は図3Aに示す回路記号で表す。該半導体スイッチ素子は、例えばトランジスタ、FET等により構成される。
この場合、図2Aに示す回路記号で表した半導体スイッチ素子は、トランジスタを使用した場合、図2Bに示す回路と等価であり、FETを使用した場合、図2Cに示す回路と等価である。なお、図2A~図2Cで、符号「V」付した部位は、正極電圧の印加部を示している。
従って、図2Aに示す回路記号で表した半導体スイッチ素子は、入力側(トランジスタのベース、あるいはFETのゲート)に、高低2値レベルの電圧のうちの低レベルの電圧を入力すると、トランジスタのエミッタ・コレクタ間、あるいは、FETのソース・ドレイン間が導通することで、出力側(トランジスタのコレクタ、あるいはFETのドレイン)に高レベルの電圧が発生するように構成された半導体スイッチ素子を表している。以降、このように構成された半導体スイッチ素子をHi出力スイッチ素子という。
また、図3Aに示す回路記号で表した半導体スイッチ素子は、トランジスタを使用した場合、図3Bに示す回路と等価であり、FETを使用した場合、図3Cに示す回路と等価である。
従って、図3Aに示す回路記号で表した半導体スイッチ素子は、入力側(トランジスタのベース、あるいはFETのゲート)に高低2値レベルの電圧のうちの高レベルの電圧を入力すると、トランジスタのエミッタ・コレクタ間、あるいは、FETのソース・ドレイン間が導通することで、出力側(トランジスタのコレクタ、あるいはFETのドレイン)に低レベル(接地レベル)の電圧が発生するように構成された半導体スイッチ素子を表している。以降、このように構成された半導体スイッチ素子をLo出力スイッチ素子という。
なお、図2C及び図3Cに示したFETは、詳しくはMOSFETであるが、該FETは接合型FETであってよい。以降の説明では、説明の便宜上、各半導体スイッチ素子は、例えばトランジスタにより構成されているものとする。各半導体スイッチ素子をFETにより構成した場合には、以下の説明における「ベース」、「エミッタ」、「コレクタ」をそれぞれ、「ゲート」、「ソース」、「ドレイン」に読みかえればよい。
図1の説明に戻って、各換気用操作スイッチ20毎の半導体スイッチ素子11は、エミッタが接地されたLo出力スイッチ素子であり、その入力側のベースが換気用操作スイッチ20の負極側端部に接続されている。従って、各半導体スイッチ素子11は、対応する換気用操作スイッチ20がON操作(閉成操作)された場合に、低レベルの電圧を出力する。
また、半導体スイッチ素子12は、エミッタが前記第1電源電位部6に接続されたHi出力スイッチ素子であり、その入力側(ベース)に、各半導体スイッチ素子11の出力側(コレクタ)が並列に接続されている。従って、半導体スイッチ素子12は、換気用操作スイッチ20のうちのいずれか(20a又は20b又は20c)がON操作された場合に、いずれかの半導体スイッチ素子11から低レベルの電圧が入力されることで、高レベルの電圧(≒V1)を出力する。
昇圧回路13は、その入力側が半導体スイッチ素子12の出力側に接続され、該半導体スイッチ素子12から高レベルの電圧が出力された場合に、その電圧を所定電圧V2(例えば、3.3V)に昇圧して出力する。そして、この昇圧回路13の出力部は制御回路素子50の電源ポートVCCに接続されている。また、昇圧回路13の接地極は接地されると共に、制御回路素子50の接地ポートVSSに接続されている。
さらに、昇圧回路13の出力部と接地極との間には、該昇圧回路13の出力電圧(制御回路素子50の電源電圧)を平滑化するためのコンデンサ14,15が並列接続されている。また、昇圧回路13の出力部は、制御回路素子50以外の回路にも電源電圧を供給し得るように、第2電源電位部16に接続されている。該第2電源電位部16は、前記第1電源電位部6と同様に、図示しない基板の回路パターン等により形成される。
また、半導体スイッチ素子12の入力側は、本実施形態では、半導体スイッチ素子18を介して制御回路素子50の自己保持ポートSHに接続されている。該半導体スイッチ素子18は、そのエミッタが接地されたLo出力スイッチ素子であり、その入力側(ベース)が自己保持ポートSHに接続され、出力側(コレクタ)が半導体スイッチ素子12の入力側(ベース)に接続されている。従って、制御回路素子50の自己保持ポートSHから高レベルの電圧が出力されると、半導体スイッチ素子12の入力側の電圧が低レベルに維持される。
電源電力供給回路10は、上記の如く構成されているので、換気用操作スイッチ20のうちのいずれか(20a又は20b又は20c)がON操作された場合に、電源部3の出力電圧V1を昇圧してなるで電源電圧V2を制御回路素子50の電源ポートVCCに入力する。これにより、制御回路素子50に電源電力が供給されて、該制御回路素子50が起動する。
また、制御回路素子50が起動後に、自己保持ポートSHから高レベルの電圧を出力することにより、半導体スイッチ素子12の出力側が高レベルの電圧に維持され、ひいては、制御回路素子50に継続的に電源電力が供給される。
各換気用操作スイッチ20の負極側端部は、さらに2つの半導体スイッチ素子21,22と、ダイオード23とを順に経由して、第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。該第1スイッチ信号ラインLS1は、各換気用操作スイッチ20の操作信号を制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力するために使用する信号ラインであり、その端部が抵抗素子24を介して接地されると共に抵抗素子25を介して制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に接続されている。
各換気用操作スイッチ20と上記第1スイッチ信号ラインLS1との間の半導体スイッチ素子21,22のうち、半導体スイッチ素子21は、エミッタが接地されたLo出力スイッチ素子であり、その入力側(ベース)が換気用操作スイッチ20の負極側端部に接続されている。
また、半導体スイッチ素子22は、そのエミッタが、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM3のうちの1つの走査出力ポートに、該走査出力ポートに対応する走査ライン(L1又はL2又はL3)及び半導体スイッチ素子26を介して接続されたHi出力スイッチ素子である。
ここで、制御回路素子50の4つの走査出力ポートCOM1~COM4のそれぞれには、半導体スイッチ素子26を介して走査ラインL1~L4が各々接続されている。各半導体スイッチ素子26は、エミッタが第2電源電位部16に接続されたHi出力スイッチ素子であり、その入力側(ベース)が、走査出力ポートCOM1~COM4のうちの対応する1つの走査出力ポートに接続されている。
さらに、走査出力ポートCOM1~COM4のそれぞれに対応する半導体スイッチ素子26の出力側(コレクタ)には、走査ラインL1~L4のそれぞれが接続されている。従って、各走査出力ポートCOMi(i=1,2,3,4)から低レベルの電圧が出力された場合に、該走査出力ポートCOMiに対応する走査ラインLi(i=1,2,3,4)に、半導体スイッチ素子26から高レベルの電圧が出力されるようになっている。
なお、各走査出力ポートCOMi(i=1,2,3,4)から高レベルの電圧が出力された状態では、該走査出力ポートCOMiに対応する半導体スイッチ素子26のエミッタ・コレクタ間が遮断状態になるため、該走査出力ポートCOMiに対応する走査ラインLi(i=1,2,3,4)は電圧が付与されない状態(オーブン状態)になる。
上記走査ラインL1~L4のうち、走査ラインL1に、換気用操作スイッチ20a~20cのうちの換気用操作スイッチ20aに対応する半導体スイッチ素子22のエミッタが接続されている。そして、該半導体スイッチ素子22の入力側(ベース)は、換気用操作スイッチ20aに対応する半導体スイッチ素子21の出力側(コレクタ)に接続され、該半導体スイッチ素子22の出力側(コレクタ)は、換気用操作スイッチ20aに対応するダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。
また、走査ラインL2に、換気用操作スイッチ20bに対応する半導体スイッチ素子22のエミッタが接続されている。そして、該半導体スイッチ素子22の入力側(ベース)は、換気用操作スイッチ20bに対応する半導体スイッチ素子21の出力側(コレクタ)に接続され、該半導体スイッチ素子22の出力側(コレクタ)は、換気用操作スイッチ20bに対応するダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。
また、走査ラインL3に、換気用操作スイッチ20cに対応する半導体スイッチ素子22のエミッタが接続されている。そして、該半導体スイッチ素子22の入力側(ベース)は、換気用操作スイッチ20cに対応する半導体スイッチ素子21の出力側(コレクタ)に接続され、該半導体スイッチ素子22の出力側(コレクタ)は、換気用操作スイッチ20cに対応するダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。
以上の如く、換気用操作スイッチ20a,20b,20cのそれぞれは、半導体スイッチ素子21,22及びダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。また、換気用操作スイッチ20a,20b,20cのそれぞれに対応する半導体スイッチ素子22のエミッタは、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM3のそれぞれに、走査ラインL1~L3のそれぞれと半導体スイッチ素子26を介して接続されている。
従って、走査出力ポートCOM1から低レベルの電圧が出力された状態で、換気用操作スイッチ20aがON操作された場合に、電源部3から、換気用操作スイッチ20aと、これに対応する半導体スイッチ素子21,22及びダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が、換気用操作スイッチ20aのON操作状態を示すスイッチ操作信号として、第1スイッチ信号ラインLS1から制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
また、走査出力ポートCOM2から低レベルの電圧が出力された状態で、換気用操作スイッチ20bがON操作された場合に、電源部3から、換気用操作スイッチ20bと、これに対応する半導体スイッチ素子21,22及びダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が、換気用操作スイッチ20bのON操作状態を示すスイッチ操作信号として、第1スイッチ信号ラインLS1から制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
また、走査出力ポートCOM3から低レベルの電圧が出力された状態で、換気用操作スイッチ20cがON操作された場合に、電源部3から、換気用操作スイッチ20cと、これに対応する半導体スイッチ素子21,22及びダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が、換気用操作スイッチ20cのON操作状態を示すスイッチ操作信号として、第1スイッチ信号ラインLS1から制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
前記調理用操作スイッチ30には、本実施形態では、走査ラインL1~L3のそれぞれに正極側端部が各々接続された3つの調理用操作スイッチ30と、走査ラインL4に正極側端部が各々接続された2つの調理用操作スイッチ30とが含まれる。
走査ラインL4に接続された2つの調理用操作スイッチ30のうちの一方の調理用操作スイッチ30の負極側端部は、ダイオード31を介して前記第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。従って、走査出力ポートCOM4から低レベルの電圧が出力された状態で、走査ラインL4及び第1スイッチ信号ラインLS1の間に接続された調理用操作スイッチ30がON操作(閉成操作)された場合に、走査ラインL4から該調理用操作スイッチ30及びダイオード31を介して第1スイッチ信号ラインLS1に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が、該調理用操作スイッチ30のON操作状態を示すスイッチ操作信号として第1スイッチ信号ラインLS1から制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
また、走査ラインL1~L3のそれぞれに正極側端部が各々接続された3つの調理用操作スイッチ30と、走査ラインL4に接続された2つの調理用操作スイッチ30のうちの他方の調理用操作スイッチ30とのそれぞれの負極型端部は、それぞれ、ダイオード31を介して第2スイッチ信号ラインLS2に接続されている。該第2スイッチ信号ラインLS2は、これに接続された各調理用操作スイッチ30の操作信号を制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW2に入力するために使用する信号ラインであり、その端部が抵抗素子34を介して接地されると共に抵抗素子35を介して制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW2に接続されている。
従って、走査出力ポートCOMi(j=1,2,3,4)から低レベルの電圧が出力された状態で、走査ラインLi(j=1,2,3,4)及び第2スイッチ信号ラインLS2の間に接続された調理用操作スイッチ30がON操作(閉成操作)された場合に、走査ラインLiから該調理用操作スイッチ30及びダイオード31を介して第2スイッチ信号ラインLS2に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が、該調理用操作スイッチ30のON操作状態を示すスイッチ操作信号として第2スイッチ信号ラインLS2から制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW2に入力される。
発光素子40には、走査ラインL1~L4のそれぞれに正極側が各々接続された4つの発光素子40が含まれる。各発光素子40は、例えばLED(発光ダイオード)により構成され、その負極型(カソード側)が表示制御ラインLD1に接続されている。該表示制御ラインLD1は、制御回路素子50から各発光素子40を発光させるか否かを規定する制御信号を付与するラインであり、その一端部が抵抗素子41及び半導体スイッチ素子42を介して制御回路素子50の表示制御ポートDISPに接続されている。
この場合、半導体スイッチ素子42は、そのエミッタが接地されたLo出力スイッチ素子であり、その入力側(ベース)が制御回路素子50の表示制御ポートDISPに接続され、出力側(コレクタ)が抵抗素子41を介して表示制御ラインLD1に接続されている。
従って、表示制御ポートDISPから高レベルの電圧を出力した状態では、走査出力ポートCOMi(j=1,2,3,4)から低レベルの電圧が出力された期間で、走査ラインLi(j=1,2,3,4)及び表示制御ラインLD1の間に接続された発光素子40に電流が流れて該発光素子40が発光(点灯)する。なお、この場合、走査出力ポートCOMi(j=1,2,3,4)からの低レベルの電圧の出力を短い周期で間欠的に行うことで、走査ラインLi(j=1,2,3,4)及び表示制御ラインLD1の間に接続された発光素子40は、実質的に点灯状態が継続するように視認される。
次に、本実施形態のスイッチ入力装置1Aの作動を図4を参照して説明する。図4は、最上段(第1段目)のグラフで示す如く、いずれかの換気用操作スイッチ20が操作された場合に、制御回路素子50の電源ポートVCC、自己保持ポートSH、走査出力ポートCOM1~COM4、スイッチ入力ポートSW1の電圧がどのように変化するかを例示するタイミングチャートである。
同図を参照して、時刻t1において、いずれかの換気用操作スイッチ20がON操作されたとすると、前記電源電力供給回路10が前記示した如く作動することによって、制御回路素子50の電源ポートVCCに電源電圧V2が印加され(時刻t2)、ひいては制御回路素子50が起動する時刻t3)。
制御回路素子50が起動すると、該制御回路素子50は、自己保持ポートSHから高レベルの電圧を半導体スイッチ素子18に出力する(図4の第3段目のグラフを参照)。これにより、該半導体スイッチ素子18の出力側(半導体スイッチ素子12の入力側)が低レベルの電圧になって、半導体スイッチ素子12の出力側が高レベルので電圧に維持される。ひいては制御回路素子50の電源ポートVCCに電源電圧V2が継続的に付与される。
さらに、制御回路素子50は、走査出力ポートCOM1~COM4から、順次、走査信号(低レベルの電圧)を出力することを一定周期Tsycで繰り返す(図4の第4段目~第7段目のグラフを参照)。この場合、各走査出力ポートCOM1~COM4から、走査信号を出力する時間幅は同一の時間幅Ton(=Tcyc/4)である。該時間幅Tonは例えば1.5msecである。
このとき、換気用操作スイッチ20のいずれかがON操作されていると、走査出力ポートCOM1~COM3のうち、ON操作されている換気用操作スイッチ20に対応する走査出力ポートから走査信号が出力されている期間(時間幅Tonの期間)において、該換気用操作スイッチ20に対応する半導体スイッチ素子22から第1スイッチ信号ラインLS1に高レベルの電圧が出力される。そして、この高レベルの電圧が該換気用操作スイッチ20のON操作を示すスイッチ操作信号として、制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
例えば換気用操作スイッチ20aがON操作されている場合には、図4の第8段目(最下段)のグラフで示す如く、走査出力ポートCOM1から走査信号が出力されている期間において、制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に第1スイッチ信号ラインLS1から高レベルの電圧(換気用操作スイッチ20aのON操作を示すスイッチ操作信号)が入力される。
なお、図4では時刻t7において、換気用操作スイッチ20aがOFF操作(開成操作)された場合を例示している。この場合、換気用操作スイッチ20aがOFF操作された後は、走査出力ポートCOM1から走査信号が出力されている期間(時刻t8からt9の期間)で、スイッチ入力ポートSW1に高レベルの電圧が入力されなくなる。
走査出力ポートCOM1~COM4からの走査信号の出力に応じた上記の動作は、調理用操作スイッチ30のいずれかがON操作された場合にも同様に行われる。すなわち、第1スイッチ信号ラインLS1に接続された調理用操作スイッチ30がON操作されると、走査出力ポートCOM4から走査信号が出力されている期間において、スイッチ入力ポートSW1に高レベルの電圧が入力される。
また、第2スイッチ信号ラインLS2に接続された各調理用操作スイッチ30がON操作されると、走査出力ポートCOM1~COM4のうち、該調理用操作スイッチ30に対応する走査出力ポートから走査信号が出力されている期間において、スイッチ入力ポートSW2に高レベルの電圧が入力される。
このように換気用操作スイッチ20又は調理用操作スイッチ30のON操作に応じたスイッチ操作信号(高レベルの電圧)が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1又はSW2に入力されることで、制御回路素子50は換気用操作スイッチ20又は調理用操作スイッチ30のそれぞれの操作状態を認識することができる。なお、制御回路素子50は、いずれかの換気用操作スイッチ20のON操作を示すスイッチ操作信号が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力されると、換気装置に対して、該換気用操作スイッチ20のON操作に応じた作動指令を出力する。これにより、換気装置の作動が行われる。
また、本実施形態のスイッチ入力装置1Aでは、いずれかの換気用操作スイッチ20のON操作に応じて制御回路素子50に電源電力が供給されて、該制御回路素子50が起動するものの、該起動前は、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4から、走査信号が出力されない。このため、ON操作された換気用操作スイッチ20に対応する半導体スイッチ素子21,22のうち、半導体スイッチ素子22は、制御回路素子50の起動前は、OFF状態(エミッタ・コレクタ間の遮断状態)に維持される。このため、制御回路素子50の起動前に、スイッチ入力ポートSW1に、ON操作された換気用操作スイッチ20側から高レベルの電圧が付与されてしまうことはない。
また、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4から、走査信号が出力されない状態では、各走査ラインL1~L4がオーブン状態に維持されるので、各調理用操作スイッチ30の正極側端部に高レベルの電圧が付与されることはない。このため、調理用操作スイッチ30のいずれかがON操作されていても、制御回路素子50の起動前に、スイッチ入力ポートSW1,SW2に、ON操作された調理用操作スイッチ30側から高レベルの電圧が付与されてしまうこともない。
従って、制御回路素子50の起動前に、スイッチ入力ポートSW1,SW2に高レベルの電圧が付与されてしまうのを防止することができる。ひいては、制御回路素子50の故障発生や寿命低下の虞れを低減することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図5を参照して説明する。なお、本実施形態のスイッチ入力装置1Bは、一部の構成だけが第1実施形態と相違するものであるので、第1実施形態と同一の事項については説明を省略する。
本実施形態のスイッチ入力装置1Bでは、各換気用操作スイッチ20毎に、第1実施形態における半導体スイッチ素子22の代わりに抵抗素子27を備えている。そして、各換気用操作スイッチ20の負極側端部に接続された半導体スイッチ素子21の出力側(コレクタ)が、走査ラインL1~L4のうち、各換気用操作スイッチ20に対応する走査ラインL1又はL2又はL3に上記抵抗素子27を介して接続されていると共に、ダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。
この場合、走査ラインL1~L4のそれぞれと、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4のそれぞれと接続構成は第1実施形態と同じである。また、換気用操作スイッチ20a,20b,20cのそれぞれには、第1実施形態と同じく、走査ラインL1,L2,L3のそれぞれが対応付けられている。また、半導体スイッチ素子21は、第1実施形態と同じもの(エミッタが接地されたLo出力スイッチ素子)であり、第1実施形態と同様にその入力側が各換気用操作スイッチ20に接続されている。
従って、各換気用操作スイッチ20がOFFになっている状態(開成状態)では、該換気用操作スイッチ20に対応する走査出力ポート(COM1~COM3のいずれか)から走査信号(低レベルの電圧)が出力される期間で、該換気用操作スイッチ20に対応する走査ライン(L1~L3のいずれか)から、抵抗素子27及びダイオード23を介して第1スイッチ信号ラインLS1に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
一方、いずれかの換気用操作スイッチ20がON操作された状態では、該換気用操作スイッチ20に対応する走査出力ポート(COM1~COM3のいずれか)から走査信号(低レベルの電圧)が出力される期間で、該換気用操作スイッチ20に対応する半導体スイッチ素子21の出力側が低レベルの電圧になることで、第1スイッチ信号ラインLS1に生じる電圧は低レベルの電圧となり、この低レベルの電圧が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。
また、本実施形態では、各調理用操作スイッチ30毎に、抵抗素子37を備えている。そして、各調理用操作スイッチ30の正極側端部が、走査ラインL1~L4のうち、該調理用操作スイッチ30に対応する走査ラインに上記抵抗素子37を介して接続されると共に、各調理用操作スイッチ30の負極側端部が接地されている。さらに、各調理用操作スイッチ30の正極側端部は、第1スイッチ信号ラインLS1及び第2スイッチ信号ラインLS2のうち、該調理用操作スイッチ30に対応するラインLS1又はLS2にダイオード31を介して接続されている。
この場合、各調理用操作スイッチ30と、走査ラインL1~L4との対応付け、並びに、第1スイッチ信号ラインLS1及び第2スイッチ信号ラインLS2との対応付けは第1実施形態と同じである。
従って、各調理用操作スイッチ30がOFFになっている状態(開成状態)では、該調理用操作スイッチ30に対応する走査出力ポート(COM1~COM4のいずれか)から走査信号(低レベルの電圧)が出力される期間で、該調理用操作スイッチ30に対応する走査ライン(L1~L4のいずれか)から、抵抗素子37及びダイオード31を介して第1スイッチ信号ラインLS1又は第2スイッチ信号ラインLS2に高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1又はSW2に入力される。
一方、いずれかの調理用操作スイッチ30がON操作された状態では、該調理用操作スイッチ30に対応する走査出力ポート(COM1~COM3のいずれか)から走査信号(低レベルの電圧)が出力される期間で、該換気用操作スイッチ20の正極側端部に接続されたダイオード31のアノード側が該換気用操作スイッチ20を介して接地されることで、該換気用操作スイッチ20に対応するスイッチ信号ラインLS1又はLS2に生じる電圧が低レベルの電圧になり、この低レベルの電圧が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1又はSW2に入力される。
本実施形態のスイッチ入力装置1Bは、以上の如く、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4から走査信号が一定周期で出力されている状態において、換気用操作スイッチ20及び調理用操作スイッチ30のいすれかの操作スイッチがON操作されている場合に、制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1又はSW2に、第1スイッチ信号ラインLS1又は第2スイッチ信号ラインLS2から、低レベルの電圧が、ON操作された操作スイッチ20又は30のスイッチ操作信号として入力されるように構成されている。
本実施形態のスイッチ入力装置1Bは、以上説明した事項以外は、前記第1実施形態と同じである。かかる本実施形態においても、第1実施形態と同様に、制御回路素子50は換気用操作スイッチ20又は調理用操作スイッチ30のそれぞれの操作状態を認識することができる。
また、制御回路素子50が電源電力の供給を受けて起動する前は、走査出力ポートCOM1~COM4から、走査信号が出力されないため、第1スイッチ信号ラインLS1及び第2スイッチ信号ラインLS2に高レベルの電圧が付与されることはなく、ひいては、制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1,SW2に高レベルの電圧が付与されることがない。このため、第1実施形態と同様に、制御回路素子50の故障発生や寿命低下の虞れを低減することができる。
補足すると、本実施形態では、換気用操作スイッチ20及び調理用操作スイッチ30がOFF状態(開成状態)になっている状態で、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4のそれぞれから走査信号が出力される期間で、第1スイッチ信号ラインLS1又は第2スイッチ信号ラインLS2に電流が流れる。
一方、前記第1実施形態のスイッチ入力装置1Aでは、換気用操作スイッチ20及び調理用操作スイッチ30がOFF状態(開成状態)になっている状態で、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4のそれぞれから走査信号が出力されても、第1スイッチ信号ラインLS1又は第2スイッチ信号ラインLS2に電流が流れない。従って、消費電力の低減の観点では、第2実施形態のスイッチ入力装置1Bよりも第1実施形態のスイッチ入力装置1Aの方が有利である。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図6を参照して説明する。なお、本実施形態のスイッチ入力装置1Cは、一部の構成だけが第1実施形態と相違するものであるので、第1実施形態と同一の事項については説明を省略する。
本実施形態のスイッチ入力装置1Cでは、各換気用操作スイッチ20(20a,20b,20c)の正極側端部が抵抗素子28を介して電源部3の正極に接続され、各換気用操作スイッチ20の負極側端部は接地されている。
そして、本実施形態では、第1実施形態における半導体スイッチ素子21及びダイオード23が省略されており、各換気用操作スイッチ20(20a,20b,20c)の正極側端部が、それぞれに対応する半導体スイッチ素子22を介して第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。
この場合、半導体スイッチ素子22は、そのエミッタが走査ラインL1,L2,L3のいずれかにダイオード23’を介して接続されたHi出力スイッチ素子であり、その入力側(ベース)が換気用操作スイッチ20の正極側端部に接続されると共に、出力側(コレクタ)が第1スイッチ信号ラインLS1に接続されている。なお、各換気用操作スイッチ20に対応する半導体スイッチ素子22のエミッタに接続されたダイオード23’は、該換気用操作スイッチ20がOFF状態となっており、且つ、該換気用操作スイッチ20に対応する走査ラインL1又はL2又はL3に対して制御回路素子50から走査信号が出力されていない状態で、該走査ラインL1又はL2又はL3に接続されている調理用操作スイッチ30がON操作された場合に、電源部3から該半導体スイッチ素子22のベース・エミッタ間の抵抗素子(図2Bを参照)を介して該調理用操作スイッチ30及び第2スイッチ信号ラインLS2に電流が流れてしまう(ひいては、制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW2に電圧が入力されてしまう)のを防止するためのものである。
さらに、本実施形態では、電源電力供給回路10’は、第1実施形態における半導体スイッチ素子11を省略した構成の回路であり、その昇圧回路13の入力側に接続された半導体スイッチ素子12の入力側(ベース)が、各換気用操作スイッチ20毎に備えられたダイオード29を介して各換気用操作スイッチ20に接続されている。この場合、各ダイオード29の順方向は、半導体スイッチ素子12入力側(ベース)から各換気用操作スイッチ20に向かう方向である。
従って、本実施形態のスイッチ入力装置1Cでは、いずれかの換気用操作スイッチ20がON操作された場合に、電源電力供給回路10’の半導体スイッチ素子12の入力側(ベース)が、ON操作された換気用操作スイッチ20に対応するダイオード29と、換気用操作スイッチ20とを介して接地されることで、半導体スイッチ素子12の入力側の電圧が低レベルの電圧になり、ひいては、昇圧回路13に半導体スイッチ素子12から高レベルでの電圧が付与される。これにより、制御回路素子50の電源ポートVCC電源電圧V2が付与されて、該制御回路素子50が起動する。
また、ON操作された換気用操作スイッチ20に対応する半導体スイッチ素子22の入力側(ベース)が該換気用操作スイッチ20を介して接地されて、該入力側の電圧が低レベルの電圧になる。このため、制御回路素子50の起動後に、該換気用操作スイッチ20に対応する走査出力ポート(COM1~COM3のいずれか)から走査信号が出力される期間で、第1スイッチ信号ラインLS1に該半導体スイッチ素子22から高レベルの電圧が付与され、この高レベルの電圧が制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1に入力される。これにより、制御回路素子50は、ON操作された換気用操作スイッチ20を認識することができる。
本実施形態のスイッチ入力装置1Cは、以上説明した事項以外は、前記第1実施形態のスイッチ入力装置1Aと同じである。かかる本実施形態のスイッチ入力装置1Cでは、かかる本実施形態においても、第1実施形態と同様に、制御回路素子50は換気用操作スイッチ20又は調理用操作スイッチ30のそれぞれの操作状態を認識することができる。
また、制御回路素子50が電電電力の供給を受けて起動する前は、走査出力ポートCOM1~COM4から、走査信号が出力されないため、第1スイッチ信号ラインLS1及び第2スイッチ信号ラインLS2に高レベルの電圧が付与されることはなく、ひいては、制御回路素子50のスイッチ入力ポートSW1,SW2に高レベルの電圧が付与されることがない。このため、第1実施形態と同様に、制御回路素子50の故障発生や寿命低下の虞れを低減することができる。
また、第3実施形態のスイッチ入力装置1Cでは、換気用操作スイッチ20及び調理用操作スイッチ30がOFF状態(開成状態)になっている状態で、制御回路素子50の走査出力ポートCOM1~COM4のそれぞれから走査信号が出力されても、第1スイッチ信号ラインLS1又は第2スイッチ信号ラインLS2に電流が流れないことは第1実施形態と同様である。
なお、本発明は以上説明した第1~第3実施形態に限定されるものでななく、他の実施形態を採用することもできる。例えば、前記各実施形態では、本発明における電源兼用操作スイッチに相当するものは、3つの換気用操作スイッチ20であるが、換気用操作スイッチ20に加えて、又は換気用操作スイッチ20の代わりに、調理用操作スイッチ30のいずれかを電源兼用操作スイッチとして採用してもよい。
また、前記各実施形態では、換気用操作スイッチ20の操作に応じたスイッチ操作信号が、制御回路素子50の起動前に、スイッチ入力ポートSW1に入力されるのを防止するために、制御回路素子50がその起動状態で出力する走査出力に応じて動作する半導体スイッチ素子(第1実施形態又は第3実施形態では、半導体スイッチ素子22、第2実施形態では半導体スイッチ素子21)を備えた。ただし、制御回路素子50の他の出力ポートから出力される制御信号に応じて動作する半導体スイッチ素子を、各換気用操作スイッチ20(電源兼用操作スイッチ)とスイッチ入力ポートSW1との間に介装するようにしてもい。
また、前記各実施形態では、制御回路素子50に電源電圧の入力を維持するための信号を出力する自己保持ポートSHを備えたが、例えば、制御回路素子50の電源ポートVCCの入力側に換気用操作スイッチ20(電源兼用操作スイッチ)のON操作に連動して機械的に閉成するスイッチを備えた場合には、自己保持ポートSHを省略してもよい。
また、電源電力供給回路10,10’の昇圧回路13を省略し、電源部3が出力する電圧V1をそのまま、制御回路素子50の電源電圧として該制御回路素子50の電源ポートVCCに付与するようにしてもよい。また、前記各実施形態の電源部3は、電池4により電源電力を発生するものであるが、該電源部3は、例えば、商用電源から電源電力を生成するものであってもよい。
また、制御回路素子50の走査出力ポートの個数やスイッチ入力ポートの個数は任意に変更してよい。さらに、前記各実施形態では、スイッチ入力装置を備える装置として、加熱調理器を例示したが、本発明のスイッチ入力装置は、加熱調理器器に限らず、暖房装置、空調装置、給湯装置等、様々な装置に適用し得る。