| 【発明の名称】 |
計時装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山下 忠夫
【氏名】高田 秀一
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| 【要約】 |
【課題】基準パルス信号の出力回路が故障した場合であっても、継続して計時を行なうことができる計時装置を提供する。
【解決手段】所定周波数で供給される商用交流電源22から該周波数に基づく基準パルス信号CKbを抽出して出力する波形整形回路26と、基準パルス信号CKbよりも周波数精度が低い予備パルス信号CKsを出力するセラミック発振子25とを有し、マイコン21は、波形整形回路26から出力される基準パルス信号CKbの有無を検知する基準パルス信号検知部30と、基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されるときは基準パルス信号CKbに基づいて計時を行ない、基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されないときには予備パルス信号CKsに基づいて計時を行なう計時手段32とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】所定周波数で供給される商用交流電源から該周波数に基づく基準パルス信号を抽出して出力する基準パルス信号出力回路を有し、該基準パルス信号に基づいて計時を行なう計時装置において、前記基準パルス信号よりも周波数精度が低い予備パルス信号を出力する予備パルス信号出力回路と、前記基準パルス信号出力回路から出力される前記基準パルス信号を検知する基準パルス信号検知手段と、該基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されるときは前記基準パルス信号に基づいて計時を行ない、前記基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されないときには前記予備パルス信号に基づいて計時を行なう切替計時手段とを備えたことを特徴とする計時装置。 【請求項2】前記基準パルス信号と前記予備パルス信号とを入力し、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記基準パルス信号に基づく計時データに較正するための較正パラメータを算出する較正パラメータ算出手段を備え、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうときには、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記較正パラメータにより較正することを特徴とする請求項1記載の計時装置。 【請求項3】前記較正パラメータを記憶する不揮発性の記憶手段を備えたことを特徴とする請求項2記載の計時装置。 【請求項4】マイクロコンピュータを備え、前記予備パルス信号は該マイクロコンピュータの作動クロックとして使用されることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項記載の計時装置。 【請求項5】調理機器に備えられ、該調理機器の調理時間を計時することを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項記載の計時装置。 【請求項6】前記基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されないときに報知を行なう報知手段を備えたことを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1項記載の計時装置。 【請求項7】前記パルス信号検知手段は、前記基準パルス信号出力回路から所定範囲内の周波数を有するパルス信号が出力されていることを検知したときに、前記基準パルス信号が出力されていると判断し、前記計時装置は、前記商用交流電源が供給されているときは該商用交流電源により作動し、停電が生じて前記商用交流電源が供給されなくなったときにはバックアップ電源装置から供給される交流電源により作動する機器に備えられたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項記載の計時装置。 【請求項8】前記バックアップ電源装置は無停電電源装置であることを特徴とする請求項7記載の計時装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、所定周波数で供給される商用交流電源から抽出した基準パルス信号に基づいて計時を行なう計時装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、例えば、電力会社から供給される所定周波数の商用交流電源により作動する調理機器において、該商用電源から計時用の基準パルス信号を抽出し、該基準パルス信号に基づいて調理時間を計時するようにしたものが知られている。 【0003】これは、電力会社から供給される商用電源の周波数は厳格に管理されているため、該商用電源の周波数から前記基準パルス信号を抽出して、該基準パルス信号を計数することにより、調理時間を精度良く管理することができるからである。 【0004】しかし、このように、商用電源から抽出した基準パルス信号に基づいて計時を行なう調理機器にあっては、調理時間を設定して調理を実行している最中に、基準パルス信号を抽出する回路の故障等が生じて基準パルス信号が得られなくなると、調理時間の管理が不能となって調理が中断されてしまう。 【0005】そして、このように調理が中断されると、特に一度に大量の調理を行なう業務用の調理機器においては、調理途中の調理物が大量に発生して大きな損害が生じてしまうという不都合があった。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記不都合を解消し、基準パルス信号が得られなくなった場合であっても、継続して計時を行なうことができる計時装置を提供することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、所定周波数で供給される商用交流電源から該周波数に基づく基準パルス信号を抽出して出力する基準パルス信号出力回路を有し、該基準パルス信号に基づいて計時を行なう計時装置の改良に関する。 【0008】そして、前記基準パルス信号よりも周波数精度が低い予備パルス信号を出力する予備パルス信号出力回路と、前記基準パルス信号出力回路から出力される前記基準パルス信号を検知する基準パルス信号検知手段と、該基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されるときは前記基準パルス信号に基づいて計時を行ない、前記基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されないときには前記予備パルス信号に基づいて計時を行なう切替計時手段とを備えたことを特徴とする。 【0009】かかる本発明によれば、前記切替計時手段が前記基準パルス信号に基づいて計時を行なっている間に、前記基準パルス信号出力回路の故障や基板の断線等により前記基準パルス信号が出力されなくなったことが前記基準パルス信号検知手段により検知されると、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なう。そのため、前記基準パルス信号が出力されなくなっても計時が中断されることがない。また、前記基準パルス信号出力回路の故障等の修理を待つ間も、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうことができるため、前記計時装置が使用不能とならない。 【0010】また、前記基準パルス信号と前記予備パルス信号とを入力し、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記基準パルス信号に基づく計時データに較正するための較正パラメータを算出する較正パラメータ算出手段を備え、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうときには、前記予備パルス信号に基づいて計時した計時データを前記較正パラメータにより較正することを特徴とする。 【0011】かかる本発明によれば、前記切替計時手段は、前記基準パルス信号よりも周波数精度が低い前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうときに、前記較正パラメータより計時データを較正する。これにより、周波数精度が低い前記予備パルス信号を使用して計時を行なう場合にも、前記切替計時手段は、前記基準パルス信号に基づいて計時を行なう場合と同様に精度良く計時を行なうことができる。 【0012】また、前記較正パラメータを記憶する不揮発性の記憶手段を備えたことを特徴とする。 【0013】かかる本発明によれば、最初の電源投入時に一度前記較正パラメータを算出して前記不揮発性の記憶手段に記憶しておけば、以後は前記較正パラメータを算出する処理を不要とすることができる。 【0014】また、マイクロコンピュータを備え、前記予備パルス信号は該マイクロコンピュータの作動クロックとして使用されることを特徴とする。 【0015】かかる本発明によれば、マイクロコンピュータの作動に必要な前記作動クロックを前記予備パルス信号として利用することができる。 【0016】また、前記計時装置は、調理機器に備えられ、該調理機器の調理時間を計時することを特徴とする。 【0017】かかる本発明によれば、前記調理機器が調理を実行しているとき前記基準パルス信号出力回路が故障しても、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて調理時間を継続して計時することができる。そのため、前記調理機器による調理が途中で中断されることがない。 【0018】また、前記故障検知手段により前記基準パルス信号出力回路の故障が検知されたときに報知を行なう報知手段を備えたことを特徴とする。 【0019】かかる本発明によれば、前記基準パルス信号出力回路が故障して、前記予備パルス信号に基づいて計時が行われている状態にあることを使用者に報知して、前記基準パルス信号出力回路の修理を促すことができる。 【0020】また、前記パルス信号検知手段は、前記基準パルス信号出力回路から所定範囲内の周波数を有するパルス信号が出力されていることを検知したときに、前記基準パルス信号が出力されていると判断し、前記計時装置は、通常は前記商用交流電源により作動し、停電が生じたときにはバックアップ電源装置から供給される交流電源により作動する機器に備えられたことを特徴とする。 【0021】かかる本発明によれば、停電が生じて前記電気機器に前記バックアップ電源装置から交流電源が供給されるようになったときに、前記基準パルス信号出力回路から出力されるパルス信号の周波数が前記所定範囲内でなかったとき、即ち、前記バックアップ電源から供給される交流電源の周波数の精度が低かったときには、前記基準パルス信号検知手段により前記基準パルス信号が検知されない。そして、前記切替計時手段により、前記予備パルス信号に基づいて計時が行われるため、前記バックアップ電源装置からの供給される周波数の精度が低い場合に、該周波数に基づく基準パルス信号により計時が行われて、計時の精度が悪化することを防止することができる。 【0022】また、前記バックアップ電源装置が無停電電源装置である場合には、停電が生じても、前記電気機器は前記無停電電源装置から供給される交流電源により作動を継続することができるが、この場合にも、該交流電源の周波数精度が低いときは、前記切替計時手段は、前記予備パルス信号に基づいて計時を行なうため、計時の精度が悪化することを防止することができる。 【0023】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例について、図1〜図4を参照して説明する。図1は本発明の計時装置の機能を含むガスオーブンの全体構成図、図2は図1に示したガスオーブンの計時に関する制御ブロック図、図3は計時処理のフローチャート、図4はバックアップ電源装置を備えたときの構成図である。 【0024】図1を参照して、ガスオーブン1は庫内をガスバーナ2により加熱して所定の目標温度に保って調理を行なう。ガスオーブン1は、ガスバーナ2に燃料ガスを供給するガス供給管3、ガス供給管3を開閉するガス元弁4、ガスバーナ2に供給される燃料ガスの流量を調節するガス比例弁5、ガスバーナ2に点火する点火電極6、ガスバーナ2の燃焼の有無を検知する炎検出器7、庫内の温度を検出する温調熱電対8、点火電極6に高電圧を印加するイグナイタ9、操作スイッチ(図示しない)や表示部(図示しない)等を有する操作パネル10、及びガスオーブン1の全体の作動を制御するコントローラ20を備える。コントローラ20は、マイクロコンピュータ21(以下、マイコン21という)等からなる電子ユニットである。 【0025】コントローラ20は、使用者が操作パネル10を操作して、オーブン調理の開始を指示すると、イグナイタ9を介して高電圧を点火電極6に印加して火花放電を生じさせ、この状態でガス元弁4を開弁してガスバーナ2の点火処理を行う。そして、コントローラ20は、温調熱電対8によって検出される庫内の温度が、操作パネル10の温度設定スイッチ(図示しない)により設定された目標調理温度と一致するように、ガス比例弁5によりガスバーナ2への燃料ガスの供給量を調節してガスバーナ2の燃焼量を制御する温調制御を行う。 【0026】また、操作パネル10に供えられた調理時間設定スイッチ(図示しない)により調理時間が設定されたときは、コントローラ20は、調理の実行時間を計時して該調理時間が経過するまで上述した温調制御を実行する。さらに、コントローラ20は、ガスバーナ2の燃焼中は炎検出器7によりガスバーナ2の失火検知を行う。 【0027】このように、ガスオーブン1によって加熱調理を行う場合、調理時間の管理を精度良く行なわないと調理に失敗してしまう。また、調理中に故障が生じて調理時間の計時が不能になると、調理が中断されてやはり調理に失敗してしまう。そして、特に業務用の大型オーブンにあっては、このような調理の失敗により大量の不良品が発生してしまい、損害が大きなものとなる。 【0028】さらに、故障によりコントローラ20による計時が不能となって、ガスオーブン1の調理時間の管理ができなくなると、故障の修理がされるまで調理時間を設定してガスオーブン1による調理を行なうことができなくなるため、業務用のガスオーブンにあっては、業務に支障をきたすこととなる。 【0029】そこで、コントローラ20は、調理時間を精度良く計時することができ、且つ、故障により調理時間の計時が不能となることを防止するための構成を備えている。以下、図2及び図3を参照して、この構成について説明する。 【0030】図2を参照して、コントローラ20に備えられたマイコン21は、商用交流電源22から電源回路23により生成された直流電源により作動する。また、停電時には、マイコン21はバックアップ電池24により作動し、時計の更新等必要最小限の処理を行なう。 【0031】マイコン21は、セラミック発振子25から出力されるパルス信号(図中CKs、本発明の予備パルス信号に相当する)を作動クロックとするが、このパルス信号の周波数はセラミック発振子25の個別の特性ばらつきや、周囲温度の影響を受けて変動する。そのため、計時用の基準信号として使用するには周波数精度が低い。 【0032】そこで、マイコン21は、基本的には、電力会社によりその周波数が厳格に管理されている商用交流電源22から、波形整形回路26(本発明の基準パルス信号出力回路に相当する)により抽出、出力されるパルス信号(図中CKb、本発明の基準パルス信号に相当する)に基づいて計時を行なう。 【0033】波形整形回路26は、商用交流電源22と接続され、商用交流電源22の出力電圧が正から負又は負から正に変化する点であるゼロクロス点を検出して、商用交流電源22の周波数(本実施の形態では60Hz)と同一の周波数を有するパルス信号(以下、基準パルス信号CKbという)を出力する。 【0034】そして、マイコン21は、基準パルス信号CKbをカウントする第1カウンタ27、セラミック発振子25から出力されるパルス信号(以下、予備パルス信号CKsという)をカウントする第2カウンタ28、及び第1カウンタ27のカウントデータと第2カウンタ28のカウントデータを比較して、第2カウンタ28による予備パルス信号CKsのカウントデータを基準パルス信号CKbに基づくカウントデータに較正するための較正パラメータを算出する比較計算部29(本発明の較正パラメータ算出手段に相当する)を備える。 【0035】さらに、マイコン21は、波形整形回路26から基準パルス信号CKbが正常に出力されているか否かを検知する基準パルス信号検知部30(本発明の基準パルス信号検知手段に相当する)と、該基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されたときは第1カウンタ27のカウントデータを計時部32に出力し、基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されないときには第2カウンタ28のカウントデータを計時部32に出力するカウンタ切替部31とを備える。なお、カウンタ切替部31と計時部32とにより本発明の切替計時手段が構成される。 【0036】基準パルス信号検知部30は、第2カウンタ28により予備パルス信号CKsが所定数カウントされる間に第1カウンタ27によりカウントされる基準パルス信号CKbのカウント数から、波形整形回路26から所定範囲内の周波数を有するパルス信号が出力されているか否を確認し、該パルス信号が出力されているときは、基準パルス信号CKbが正常に出力されていると判断する。 【0037】計時部32に備えられた較正部33は、比較計算部29で算出された較正パラメータを使用して第2カウンタ28による予備パルス信号CKsのカウントデータを、基準パルス信号CKbに基づくカウントデータに較正する。 【0038】計時部32は、このように、較正部33により、第2カウンタ28による予備パルス信号CKsのカウントデータを較正することによって、基準パルス信号CKbよりも周波数精度が低い予備パルス信号CKsに基づいて計時を行なう場合であっても、基準パルス信号CKbに基づいて計時を行なう場合と同様の精度を保って調理時間を計時することができる。 【0039】また、記憶部35は、比較計算部29で算出された較正パラメータを記憶する。なお、EEPROM40(本発明の不揮発性メモリに相当する)については後述する。 【0040】次に、図3に示したフローチャートにしたがって、図2に示した構成による調理時間の計時処理について説明する。 【0041】図3を参照して、マイコン21への電源供給が開始されると、マイコン21はSTEP1で、商用交流電源22の周波数が正常であるか否かを判別する。具体的には、第2カウンタ28により予備パルス信号CKsが所定数カウントされる間に第1カウンタ27によりカウントされる基準パルス信号CKbのカウント数が規定範囲内にあるか否かを確認することによって、電源周波数が正常であるか否かを判断する。 【0042】そして、電源周波数が正常であると判断したときは、STEP2に進んで、比較計算部29により較正パラメータが算出される。具体的には、比較計算部29は、第1カウンタ27により1秒間に相当する基準パルス信号CKbがカウントされる間に、第2カウンタ28によりカウントされた予備パルス信号CKsのカウント数を把握する。そして、第1カウンタ27と第2カウンタ28のカウント数との比を較正パラメータとして算出する。 【0043】これにより、第2カウンタのカウント数に前記較正パラメータを乗ずることで、予備パルス信号CKsに基づく第2カウンタ28のカウント数を、基準パルス信号CKbに基づくカウント数に較正することができる。そして、次のSTEP3で、マイコン21は、比較計算部29で算出された較正パラメータを記憶部35に記憶する。 【0044】続くSTEP4で、マイコン21は、基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されているか否かを確認する。そして、基準パルス信号CKbが検知されていないときは、STEP20に分岐して、マイコン21は操作パネル10(図1参照)に備えられたエラーランプ(図示しない、本発明の報知手段に相当する)を点灯し、使用者に波形整形回路26が故障していることを報知する。 【0045】一方、基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されているときには、STEP5に進んで、マイコン21は前記エラーランプが点灯されていたときにはこれを消灯して、報知を解除する。 【0046】そして、操作パネル10により調理時間が設定され、調理が開始されて調理タイマがスタートすると、マイコン21は、STEP6からSTEP7に進んで、STEP7からSTEP10までのループを、STEP10で該調理タイマがタイムアップするまで繰り返し実行する。 【0047】STEP7で、カウンタ切替部31は、基準パルス信号検知部30により基準パルス信号CKbが検知されているか否かを確認する。そして、基準パルス信号CKbが検知されているときは、STEP8に進んで、第1カウンタ27による基準パルス信号CKbのカウントデータを計時部32に出力し、計時部32は該カウントデータに基づいて調理タイマの計時を行なう。 【0048】一方、STEP7で、基準パルス信号検知手段30により基準パルス信号CKbが検知されていないときには、STEP30に分岐して、カウンタ切替部31は、第2カウンタ28による予備パルス信号CKsのカウントデータを計時部32に出力する。そして、計時部32は第2カウンタ28のカウントデータに基づいて調理タイマの計時を行なう。 【0049】すなわち、調理タイマの計時中に波形整形回路26が故障して基準パルス信号CKbが得られなくなると、カウンタ切替部31により、基準パルス信号CKbをカウントする第1カウンタ27から、予備パルス信号CKsをカウントする第2カウンタ28へと、調理タイマの計時に使用するカウンタが切替えられる。そのため、調理の途中で波形整形回路26が故障しても調理タイマの計時が中断されることがなく、ガスオーブン1による調理が継続される。 【0050】また、次のSTEP31は較正部33による処理であり、較正部33は、記憶部35に記憶された較正パラメータを使用して、第2カウンタ28によりカウントされた予備パルス信号CKsのカウントデータを基準パルス信号CKbに基づくカウントデータに較正する。これにより、周波数精度が基準パルス信号CKbよりも低い予備パルス信号CKsに基づいて計時を行なうときでも、基準パルス信号CKbに基づいて計時を行なうときと同様に、精度良く調理タイマの計時を行なうことができる。 【0051】そして、続くSTEP32でSTEP20と同様の故障報知を開始してSTEP10に進み、STEP10で調理タイマがタイムアップしたときに、マイコン21は調理タイマの計時処理を終了する。 【0052】なお、本実施の形態においては、予備パルス信号CKsをマイコン21の作動クロックを使用することで、別に予備パルス信号CKsを出力する回路を設けることを不要としたが、予備パルス信号CKsを出力する回路を専用に設けてもよい。 【0053】また、本実施の形態では、ガスオーブン1に電源が投入された時に毎回較正パラメータを算出するようにしたが、図2に示したようにEEPROM40(本発明の不揮発性メモリに相当する)を設け、該EEPROM40に較正パラメータを記憶してもよい。 【0054】この場合には、例えば工場におけるガスオーブン1の出荷検査時に一回較正パラメータを算出してEEPROM40に記憶することにより、或いは、ガスオーブン1の設置時に一回較正パラメータを算出してEEPROMに記憶させることにより、以後の較正パラメータの算出を不要とすることができる。 【0055】また、図3のSTEP6のNO分岐の先をSTEP1とし、STEP6で調理タイマのスタートを待つ間に、STEP2及びSTEP3で較正パラメータの算出と記憶を行なって、較正パラメータを更新するようにしてもよい。 【0056】また、本実施の形態では、ガスオーブンに本発明を適用した例を示したが、例えば空調機器や温水機器等のタイマにより運転時間を設定する機器であれば、本発明の適用が可能である。 【0057】また、本実施の形態では、1秒間あたりの第1カウンタ27のカウント数と第2カウンタ28のカウント数との比を較正パラメータとしたが、他に、第1カウンタ27の1カウントあたりの第2カウンタ28のカウント数等を較正パラメータとしてもよく、さらに、較正パラメータの算出を複数回行なって平均を求めるようにしてもよい。 【0058】また、図4(a)に示したように、停電により商用交流電源50の供給が遮断された場合にも、ガスオーブン1(本発明の機器に相当する)を使用可能とするために、自家発電用の交流発電機52と、停電が生じたときに接点53を商用交流電源側(図中a−c側)から交流発電機側(図中b−c側)に切換える電源切替装置54とを設けてもよい。なお、交流発電機52と電源切替装置54とにより、本発明のバックアップ電源装置が構成される。 【0059】この場合、停電が生じると、ガスオーブン1の波形整形回路26(図2参照)には交流発電機52から交流電源が供給されるが、該交流電源の周波数は商用交流電源50のように正確ではない。 【0060】そのため、基準パルス信号検知部30により上述した所定範囲内の周波数を有するパルス信号は検知されず、基準パルス信号CKbが出力されていないと判断される。そのため、カウンタ切替部31は、第2カウンタ28による予備パルス信号CKsのカウントデータを計時部32に出力する。そして、計時部32に備えられた較正部33は、第2カウンタ28のカウントデータを較正パラメータで較正する。これにより、交流発電機52から出力される周波数が正確ではない交流電源から基準パルス信号が抽出され、該基準パルス信号に基づいて精度の悪い計時が行われることを防止することができる。 【0061】また、図4(b)に示したように無停電電源装置60を追加してもよい。無停電電源装置60は、商用交流電源50から交流電圧が供給されているときは、該交流電圧を充電器61で整流してバッテリ62を充電する。そして、停電が生じて商用交流電源50からの電源供給が遮断されると、バッテリ62から出力される直流電圧をインバータ63で交流化して、無接点スイッチ64を介してガスオーブン1に供給する。 【0062】ここで、無接点スイッチ64による商用交流電源側(d−f側)から無停電電源装置60側(e−f)側への切替は、停電発生時に瞬時に行われる。そして、バッテリ62に充電された電荷が全て消費される前に、交流発電機52からの交流電源の供給が開始される。そのため、ガスオーブン1は、調理中に停電が生じても作動を中止することなく調理を継続することができ、停電による調理の失敗を防止することができる。 【0063】そして、この場合も、無停電電源装置60から供給される交流電源の周波数精度が低いときには、計時部32は第2カウンタ28でカウントされる予備パルス信号CKsに基づいて計時を行なうため、無停電電源装置60から出力される周波数が正確ではない交流電源から基準パルス信号CKbが抽出され、該基準パルス信号CKbに基づいて精度の悪い計時が行われることを防止することができる。 【0064】なお、本実施の形態では、本発明の機器としてガスオーブン1を例示したが、タイマ機能を有する機器であれば、他の種類の調理機器や、空調機器、温水機器等に対しても本発明の適用が可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000115854 【氏名又は名称】リンナイ株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年4月21日(2000.4.21) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100077805 【弁理士】 【氏名又は名称】佐藤 辰彦 (外1名)
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| 【公開番号】 |
特開2001−305254(P2001−305254A) |
| 【公開日】 |
平成13年10月31日(2001.10.31) |
| 【出願番号】 |
特願2000−121472(P2000−121472) |
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