JPH036416B2

JPH036416B2 -

Info

Publication number: JPH036416B2
Application number: JP57076881A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Ueda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-05-08
Filing date: 1982-05-08
Publication date: 1991-01-30
Also published as: JPS58195713A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はストアド・プログラム方式のコントロ
ーラを備えた加熱装置の加熱開始の際の制御回路
および制御方法に関するものである。

ストアド・プログラム方式のコントローラ、例
えばマイクロコンピユータ（以下「マイコン」と
略す）などを用いた加熱装置にあつては、ノイズ
による制御回路の誤動作やマイコン内のプログラ
ム・カウンタのエラーや機能喪失に起因する「暴
走」によつて、加熱手段への給電が誤つて開始さ
れる事故が懸念されてきた。

第１図はかかるコントローラを備えた加熱装置
の一例としての電子レンジの本体斜視図である。
本体１の前面には開閉自在に軸支された扉体２
と、さまざまな指令を制御系に入力するキー３や
螢光表示管などで構成される表示部４等を配した
操作パネル５とが設けられている。６は加熱の開
始を指令するスタートスイツチである。

このような加熱装置にあつては、電子回路がノ
イズなどで誤動作したり、故障によつて制御不能
となつたりして、スタートスイツチを押していな
いにもかかわらず、加熱手段へ誤つて給電が開始
される事故が懸念されるため、次のような配慮を
することが一般的であつた。

すなわち、制御部からのスタート信号の出力
と、加熱の開始を指令するスタートスイツチの機
械的な打鍵との２つの条件が揃わなければ、加熱
手段への給電が行われないように構成する方式の
採用である。

第８図はかかる加熱装置の従来の制御回路の要
部を示す。スタートスイツチ６を押すことによつ
て加熱開始のコマンドがコントローラとしてのマ
イコン７に入力されると、マイコン７はスイツチ
ング手段たるタイム・リレー８を閉路させて加熱
手段たるマグネトロン９への給電を開始するた
め、第２のスイツチング素子たるトランジスタ１
０を導通させるべくスタート信号を出力する。と
ころがタイム・リレー８のコイル駆動回路には、
このトランジスタ１０以外に第１のスイツチング
素子たるサイリスタ１１が接続されており、スタ
ートスイツチ６の操作によつてこのサイリスタ１
１も導通していなければ、タイム・リレー８は閉
路しない。かかる構成によつてマイコンがノイズ
等で誤動作を起し、「暴走」してスタート信号を
出力したとしても、そのときスタートスイツチ６
が操作されていない限り、マグネトロン９への給
電を開始しないよう構成している。

かかる構成によれば、制御部からのスタート信
号の出力と、加熱の開始を指令するスタートスイ
ツチの機械的な打鍵との２つの条件が揃わなけれ
ば、加熱手段への給電は行われない。

ただ、この従来例にはひとつの欠点があつた。
それは、スタートスイツチ６のチヤタリングを考
慮すると、その打鍵を確実に検出するためにある
時間を要し、このため、スタートスイツチ６がご
く短い期間しか打鍵されないと、コントローラ７
がスタート指令を検出してスタート信号を出力し
ても、この時点ですでにスタートスイツチ６がリ
リースされているため、サイリスタ１１がトリガ
しないというものであつた。

このため、タイム・リレー８は閉路せず、従つ
てマグネトロン９は動作しないのに、マイコン７
はスタート信号を出し続け、第１図のように表示
部４を備えたものにあつては、設定された加熱時
間をカウントダウンしていくという現象である。
すなわち制御系としては加熱が進行しているもの
として処理を進めているのに、かんじんのマイク
ロ波は加熱室に照射されず、被加熱物は一向に加
熱されないというエラーである。

これはコントローラ７がスタートスイツチ６の
押されたことを検出する時点と、実際にスタート
信号を出す時点とがずれてしまうことによる。こ
れはマイコンのようなストアド・プログラム方式
のコントローラを用いる限り、避けようがない。
第３図のタイミング・チヤートで説明すると、ス
タートスイツチ６はスキヤン信号SCNによつて
ストロープされ、IN端子に入力される。これは
コントローラたるマイコン７への入力として、第
１図に示すように多くのキー３があるため、これ
らをキー・マトリクスとして構成し、次々とスト
ロープしながら数の限られた入力端子をタイム・
シエアリングして多重的に用いる一般的な方法で
ある。１周期Ｔは10ミリ秒、パルス幅Ｐは１ミリ
秒くらいに選ばれ、ダイナミツク点灯させる表示
部４の桁制御信号として兼用されることが多い。
さてスタートスイツチ６が図示の実線のように押
されたとすると、IN端子にはSCN信号によりス
トローブされた図のようなパルスが入力される。
時刻t₁でかかるスタートスイツチの検出が行なわ
れたとすると、マイコン７は１周期後の時刻t₂で
再び同様の検出を行う。これはスイツチのチヤタ
リングを考慮したものである。そこで時刻t₂でマ
イコン７は初めてスタートスイツチ６が押された
ことを確認し、加熱動作を開始すべきかどうかと
いう判定の仕事に入る。すなわちドアが閉じられ
ているか、加熱時間は設定されているかどうか、
などの判定である。

第６図はかかるマイコン７の動作を示すフロー
チヤートである。第３図と対応させながら説明を
行う。これはプログラムの一部であり、SCN出
力をセツトする際にコールされるサブルーチンの
形をなしている。まずこのサブルーチンに起動が
かかるとSCN出力がセツトされ、IN入力、すな
わちスタートスイツチ６の信号が取り込まれる。
かかるデータは次にオン、オフの判定、何度めの
データか（すなわちt₁，t₂のチエツク）などの検
定を経て、２回めのデータ（t₂時点）のみが有効
データとして受け付け処理される。１回めのデー
タは２回めに備えてセーブされ、３回め以降のデ
ータはオフ時と同様の扱いとなる。処理が済め
ば、SCN出力はリセツトされ、元のメインルー
チンへとリターンする。

さてt₂時点で有効に取り込まれたスタートスイ
ツチのデータは、次にタイマの設定が済んでいる
か、パワー設定にエラーはないか、ドアは閉じて
いるかなどのチエツクを経て、t₃時点で始めてス
タート出力をセツトさせる。これらのチエツクの
いずれかに該当すれば、スタート出力はセツトさ
れない。

然る後に、つまり時刻t₂よりは時間τだけ遅れ
た時刻t₃に、スタート信号Ｓは出力される。通常
はこの時刻t₃より長くスタートスイツチ６は押さ
れているが（破線で示す）、ごく短い期間だけチ
ヨンと押されたときには時刻t₃ではすでにリリー
スされており、サイリスタ１１とトランジスタ１
０との論理積（AND）が満たされず、タイム・
リレー８が閉路しない。しかしマイコン７はスタ
ート信号Ｓを出力し続け、表示部４のカウント・
ダウンを開始する。

このような事故を防止する方策として、例えば
特開昭55−157891号公報が知られている。それが
第２図に示す遅延回路１２である。これはスター
トスイツチによる信号を遅延させ、第３図の一点
鎖線で示すようにスタートスイツチ６がリリース
されても、時間τを考慮して、これよりは十分長
くサイリスタ１１を導通状態にしておく方法であ
る。これによりたとえスタートスイツチがチヨン
押しされても、トランジスタ１０とサイリスタ１
１とが、確実に時間Ａの間AND条件を満たせる
よう構成している。

この方式は上記の問題の一つの解法ではある
が、抵抗とコンデンサという受動部品が増え、コ
ストアツプ要因となるほか、この遅延回路の時定
数はかなり微妙な範囲内に調整しなければなら
ず、性能面で難点が残る。すなわち時間Ａを確実
なものにするためには、十分長い遅延時間が要求
されるわけだが、この遅延回路は当然サイリスタ
１１のターンオン時刻t₄をも遅らせてしまう（図
中の時間“Ｄ”）。ところがこのターンオン時間遅
れＤは、１周期Ｔと比して確実に短くしなけれ
ば、マイコンがスタート信号を出力しているの
に、遅延回路の充電がまだ不十分でサイリスタが
ターンオンせず、何のために遅延回路を追加した
のかわけがわからないケースが生じる。従つて最
適値を設計することが難しく、またそのような許
容範囲におさめるよう調整しながら生産していく
ことも大変である。もちろん制御系の信頼性も落
ちてしまう。

本発明はかかる背景に鑑み、より確実な動作が
期待でき、回路構成もシンプルで信頼性の高い加
熱開始安全制御回路を実現するものである。

以下、図面に従つて本発明の構成を説明する。
第４図は本発明の一実施例を示す回路図である。
第２図に示す従来回路と同一部品には同一番号を
付している。

本発明ではスイツチング手段たるタイム・リレ
ー８のコイル駆動回路にスタート信号Ｓによつて
動作する第２のスイツチング素子たるトランジス
タ１０と、スタートスイツチ６を押すことによつ
て導通する第１のスイツチング素子たるサイリス
タ１１とが接続されている点は、全く同一であ
る。スタートスイツチ６はコントローラたるマイ
コン７の入力端込IN₁に接続される。異なるのは
Ｑ点の電位を入力端子IN₂に接続し、これをマイ
コン７が監視している点である。すなわち第５図
において、t₂時点でスタートスイツチ６の検出を
したマイコン７は、τ時間後の時刻t₃でスタート
信号Ｓを出力する。そして時間“Ｂ”後の時刻t₅
において、今後はIN₂の状態つまるＱ点の電位を
チエツクする。スタートスイツチがチヨン押しさ
れた場合には、Ｑ点はＨレベルのままであるし、
もし通常の押し方（点線）であれば、Ｌレベルに
転じているはずである。そこでこのt₅時点での
IN₂の検出結果をもとに、マイコン７はＨレベル
のままであればスタート信号Ｓの出力をやめてし
まう。そしてこの判定が終了するまでは、CLK
端子のクロツクパルスを計数せず、タイマーのカ
ウントダウンを行なわない。

かかる構成により、タイム・リレー８だけが投
入されず、制御系は加熱モードに入つて、タイマ
ーがカウントダウンするといつた事故が確実に防
げる。微妙なタイミングが要求されるようなメカ
ニズムは何もない。回路構成もすこぶる簡素で、
制御系の信頼性は高まり、コストも低減できる。

さらにマグネトロン９の出力を可変にすべく第
２のスイツチング手段たるパワーリレー１３を設
けた例を述べる。操作パネル５上のキー３より出
力が選択できる。選択された出力は表示管４の出
力表示セグメント１４に表示される。加熱動作が
始まるとマイコン７よりPWR信号が周期的に断
続して出力され、トランジスタ１５でパワーリレ
ー１３を間欠的に閉路させ、マグネトロンの平均
出力を変化させる。さてかかるパワーリレー１３
を時刻t₅までは投入しないよう構成すれば、チヨ
ン押しが判定される時間Ｂの間、マグネトロン９
への給電は確実に停止され、より安全性が高ま
る。

なお１６はスピーカ、ブザーなどの警報手段、
１７はかかる警報手段のドライバであり、発振器
あるいは音声合成器（シンセサイザ）などを含
む。かかる警報手段はリレーIN₂の監視により異
常が発見されたとき、これを報知する。また表示
管４もこのとき例えばFFFFといつた表示を
出力して、エラーの発生を報知しうる。

次に第７図を用いて本発明と従来例との違いを
より明確にさせる。第７図は本発明におけるマイ
コン７の動作を示すフローチヤートである。第６
図同様サブルーチンの形をなしており、メインル
ーチンから所定間隔でコールされる。SCN1は表
示管４の第１桁のグリツドを制御しており、この
サブルーチンに起動がかかると、まず第１桁のた
めの表示データが８ビツトで出力される。次いで
SCN1が出力がセツトされ、IN入力が取込まれる
のは第６図と同様である。

ところが次に本発明では“Ｂ”タイマのチエツ
クを行う。“Ｂ”タイマとは第５図の時刻t₃〜t₅
の間“Ｂ”を計数するタイマであり、スタートス
イツチがt₂時点で有効、かつタイム設定、パワー
設定、ドアー閉チエツクおよびリレーIN₂がHigh
すなわちタイムリレー８がオフのままであるとい
う一切のチエツクにパスすれば、t₃時点で起動さ
れるタイマである。このときスタート出力がセツ
トされる。もしリレーIN₂チエツクがLowであれ
ば、まだスタート出力をセツトしていないのにタ
イムリレー８のコイルに電圧が加わつていること
を示し、これはリレーあるいはドライブ用トラン
ジスタなどの故障と考えられるので、ブザーを鳴
らし、Ｆ表示をして警報を行う。この後の一切の
キーを受けつけなくすれば、誤まつてスタートす
ることがなくより安全である。

さて“Ｂ”タイマが経過すると、再びリレー
IN₂チエツクが行われ、今後はこれがLowであれ
ばチヨン押しもなくリレーのドライバやリレーコ
イルにも故障なく正常にオンしたと判断できるの
で、調理開始ブザーをピツと鳴らし、リレー１３
への断続を開始し、調理タイマのカウントダウン
を始める。もしこのチエツクがHighのままなら
リレー回路のいずれかの故障でありスタート出力
をリセツトしてエラー報知処理へとジヤンプさせ
る。

このように本発明によれば、微妙なタイミング
が要求されない確実な加熱開始安全制御回路が実
現できる。回路構成もシンプルであり、信頼性の
高い、安価な回路となる。さらにタイムリレーの
コイル断線や駆動回路の故障をも検出でき、安全
回路としての利点は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱装置の一実施例としての電子レン
ジの本体斜視図、第２図は従来例を示す加熱開始
安全制御回路図、第３図は同タイミングチヤー
ト、第４図は本発明の一実施例を示す回路図、第
５図は同タイミングチヤート、第６図は従来のプ
ログラム例を示すフローチヤート、第７図は本発
明に係るプログラム例を示すフローチヤート、第
８図は別な従来例を示す加熱開始安全制御回路図
である。６……スタートスイツチ、７……マイクロコン
ピユータ（コントローラ）、８……タイムリレー
（第１のスイツチング手段）、９……マグネトロン
（加熱手段）、１０……トランジスタ（第２のスイ
ツチング素子）、１１……サイリスタ（第１のス
イツチング素子）、１３……パワーリレー（第２
のスイツチング手段）、１６……スピーカ（警報
手段）、１７……ボイスシンセサイザ。

Claims

【特許請求の範囲】１被加熱物を載置する加熱室と、この加熱室に
連結された加熱手段と、この加熱手段への給電を
行うスイツチング手段と、このスイツチング手段
の投入を指令するスタートスイツチと、このスタ
ートスイツチの操作により動作する第１のスイツ
チング素子と、この第１のスイツチング素子と共
に前記スイツチング手段の動作を制御する第２の
スイツチング素子と、かかる制御系を制御するス
トアド・プログラム方式によるコントローラとよ
り成り、前記コントローラは前記スタートスイツ
チが有効に操作されたか否かを検出し、然る後に
スタート信号を出力して前記第２のスイツチング
素子を動作させるスタート検知手段を備え、かつ
前記スイツチング手段が投入されたか否かを監視
し、所定時間が計数されてもなおその投入が検出
されない時には、スタート信号の出力を中断する
よう構成したスタート確認手段を有し、さらに少
なくともスタート信号が出力される以前には、前
記第１のスイツチング素子がオフ状態であること
を監視し、これが投入状態にあれば前記第２のス
イツチング素子を投入しないよう構成した異常検
知手段を具備する加熱装置。２警報手段を具備し、前記コントローラのスタ
ート確認手段は前記スイツチング手段の投入が検
出された後に、前記警報手段により加熱が開始さ
れた旨の報知を行うよう構成した特許請求の範囲
第１項記載の加熱装置。３前記コントローラの異常検知手段は非加熱時
には前記スイツチング手段がオフ状態であること
を監視し、これがオン状態にあれば、一切のキー
入力を受けつけないよう構成した特許請求の範囲
第１項記載の加熱装置。４警報手段あるいは表示手段を具備し、前記コ
ントローラの異常検知手段が前記スイツチング手
段の異常を検出した際には、前記警報手段もしく
は表示手段により、これを報知せしめた特許請求
の範囲第１項記載の加熱装置。