JPH0697405B2 - マイクロコンピュータを用いた制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［利用分野及び発明の概要］ 本発明は、マイクロコンピュータを用いた制御装置、特
に、停電対策を施した制御装置に関するもので、例えば
炊飯器等に利用できる。

本発明の概要は、停電時に於けるマイクロコンピュータ
のバックアップ電源として使用されるコンデンサ（以
下、バックアップコンデンサと言う）の蓄電量が停電継
続中に次第に減少しても、該減少したバックアップコン
デンサの残存蓄電量が判断できるようにし、これによ
り、変化する上記バックアップコンンサの保証時間が判
定できるようにし、もって、上記停電終了直後に再停電
が発生したような場合に、該再停電終了後に於ける被制
御物の誤動作を防止するものである。

［従来技術及び課題］ マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）に
よって動作制御される炊飯器等の器具では、記憶させた
停電発生時の器具制御状態に応じて停電終了後の器具制
御を分岐させ得るようになった停電対策機能を具備する
ものである。

この種の炊飯器等を制御する制御装置としては例えば第
４図に示す如きものがあり、制御装置内に組込まれたマ
イコン（１）の電源端子（19）には、補助電源用コンデ
ンサ（81）を具する電源回路（３）から供給される電圧
が印加されている。

又、上記電源回路（３）からの電気供給によってバック
アップコンデンサ（４）が充電されるようになってお
り、該バックアップコンデンサ（４）の両端電圧は、停
電発生時の炊飯進行状況やタイマー設定時刻等を記憶す
るRAM（５）に印加してこれをバックアップし、これに
より、上記RAM（５）内のデータを停電時でも保持でき
るようにしている。又、上記RAM（５）には、タイマー
設定時刻等のデータ以外にも、上記バックアップコンデ
ンサ（４）によって器具をバックアップし得る保証時間
が書き込まれている。又、上記バックアップコンデンサ
（４）の両端電圧は停電継続時間を測定する時計（７）
に印加されている。

そして、業務用のタイマ式炊飯器等では、休日等に電源
遮断されても器具制御や器具監視を支障なく継続させる
必要があることから、該炊飯器等では、長時間停電に対
応できるように、１〜3F程度の比較的大量のバックアッ
プコンデンサ（４）を使用し、これにより、48時間程度
の長時間停電に耐えるようにしている。

上記従来のものでは、停電が発生してこれを検知する停
電検知回路（29）の出力が停電検知ポート（20）に印加
されると、バックアップコンデンサ（４）からの供給電
気で動作する時計（７）が停電継続時間を計測し始め、
停電終了時に於ける上記時計（７）の出力を判断するこ
とにより停電継続時間が確認できるようになっている。
そして、停電が終了した後には、ROM（50）に記憶させ
てあるバックアップコンデンサ（４）のバックアップ保
障時間と上記停電継続時間の大小関係を比較する。

上記比較の結果、停電継続時間が前記保障時間より長く
バックアップコンデンサ（４）の上記保証時間を越える
長時間停電が発生したと判断される場合には、仮礼上記
バックアップコンデンサ（４）に多少の電荷が残存して
いてもこれでバックアップされるRAM（５）内の炊飯制
御データが変質・消失している恐れがあることから、マ
イコン（１）にリセットを掛けて器具を停止させるよう
にしている。

ところが、上記従来のものでは、内部インピーダンスが
大きいバックアップコンデンサ（４）の両端電圧は、停
電終了後直ちに電源電圧に復帰するものの、完全な充電
には比較的長時間を要する。

例えば、バックアップ保証時間48時間程度のバックアッ
プコンデンサ（４）では、これを完全に充電するには１
分程度の時間を要することとなる。

従って、停電終了直後の上記充電時間内に再停電が発生
すると、完全充電状態に戻っていない、バックアップコ
ンデンサ（４）の実際のバックアップ保障時間は、ROM
（50）に記憶された該コンデンサの保障時間（完全充電
状態にあるバックアップコンデンサ（４）の保障時間）
より短くなる。

このことから、上記従来のものでは、上記再発生した停
電の継続時間が完全充電状態にない上記バックアップコ
ンデンサ（４）の保障時間より長い場合には、停電終了
後の器具が誤動作する恐れがあると言う問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みて成されたもので、『電源回
路（３）からの電気供給によって充電され且つ停電時に
於ける制御用マイコンに電気供給するバックアップコン
デンサ（４）と、該バックアップコンデンサ（４）から
の電気供給によって動作する時計（７）を設け、停電終
了時には上記時計（７）の出力から停電継続時間を判断
し、該停電継続時間が上記バックアップコンデンサ
（４）のバックアップ保障時間より大きい場合にはマイ
コン（１）を強制リセットさせるようにしたもの』に於
いて、停電発生によってバックアップコンデンサ（４）
の充電量が変化しても、該変化した充電量に応じて、そ
の後の器具制御を可能ならしめ、これにより、上記停電
終了直後に再停電が生じても、該再停電が終了したとき
には、器具が誤動作しないようにすることをその課題と
する。

［手段］ 上記課題を解決する為の本発明の技術的手段を第１図に
示す概念図を引用しながら記載すると、本発明の技術的
手段は、『複数の停電継続時間（K1），（K2）・・・と
これら各停電継続時間に放電するバックアップコンデン
サ（４）の放電量（L1），（L2）・・・を対照する放電
量テーブル（T1）と、先の停電が終了した時から再停電
が発生する迄の一時的通電時間（M1），（M2）・・・と
この通電時間内に充電される上記バックアップコンデン
サ（４）の充電量（N1），（N2）・・・を対照する充電
量テーブル（T2）と、上記停電終了後再停電前の一時的
な通電時間を測定する通電時間測定手段（２）と、この
通電時間測定手段（２）が測定した一時的通電時間に対
応するバックアップコンデンサ（４）の充電量（Ni）を
上記充電量テーブル（T2）から選択する第１選択手段
（10）と、時計（７）の出力で判断した先の停電の継続
時間内に放電する上記バックアップコンデンサ（４）の
放電量（Li）を前記放電量テーブル（T1）から選択する
第２選択手段（11）と、バックアップコンデンサ（４）
の充電量から上記先の停電継続時の放電量（Li）を減算
すると共に前記一時的通電時の充電量（Ni）を加算する
演算手段（12）を設け、該演算手段によって再停電発生
時に於けるバックアップコンデンサ（４）の実際の充電
量を演算し、該実際の充電量に基づいて停電終了後の制
御を行なうようにした』ことである。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

先ず、先の停電が終了すると、既述従来のものと同様に
時計（７）の出力を調べることによって停電継続時間が
判断される。

又、上記先の停電が終了すると、通電時間測定手段
（２）、上記停電終了後に於ける経過時間の測定作業が
開始する。

さて、上記先の停電が終了した直後に再停電が発生する
と、この再停電発生時に於ける通電時間測定手段（２）
の出力が調べられ、これにより、上記先の停電が終了し
てから再停電が生じる迄の一時的通電時間が判断され
る。

このようにして、再停電が生じた場合には、先の停電の
継続時間と、該停電が終了したときから再停電が発生す
る迄の一時的通電時間の二種類の時間が測定される。

そして、先の停電の継続時間が測定されると、その出力
で作動する第２選択手段（11）が働き、該第２選択手段
（11）は、放電量テーブル（T1）に格納した複数の停電
継続時間（K1），（K2）・・・から、上記実際に測定し
た先の停電の継続時間に対応する特定の停電継続時間
（Ki）を見付け出す。そして、更に、該見付け出した停
電継続時間（Ki）に対応する放電量（Li）を上記放電量
テーブル（T1）から選び出す。即ち、上記した先の停電
継続時間にバックアップコンデンサ（４）が放電する放
電量（Li）が選び出されるのである。

他方、上記した再停電が生じてその前の一時的通電時間
が通電時間測定手段（２）によって測定されると、その
出力を判断する第１選択手段（10）が働き、該第１選択
手段（10）は、充電量テーブル（T2）に格納した複数の
一時的通電時間（M1），（M2）・・・から上記測定した
実際の一時的通電時間に対応する特定の一時的通電時間
（Mi）を見付け出す。そして、該見付け出した一時的通
電時間（Mi）に対応する充電量（Ni）を上記充電量テー
ブル（T2）から選び出す。即ち、上記した再停電前の一
時的通電時間（Mi）の間にバックアップコンデンサ
（４）が充電される充電量（Ni）を選び出すのである。

これにより、先の停電継続に基づくバックアップコンデ
ンサ（４）の放電量（Ki）と再停電前の一時的通電時に
於ける上記バックアップコンデンサ（４）の充電量（N
i）が分ることとなり、これら放電量（Ki）と充電量（N
i）が演算手段（12）に印加される。

該演算手段（12）は、バックアップコンデンサ（４）の
充電量から、上記先の停電の継続時間内に於ける放電量
（Li）を減算すると共に前記一時的通電時に於ける充電
量（Ni）を加算し、これにより、上記再停電発生時に於
けるバックアップコンデンサ（４）の実際の充電量を演
算する。そして、このバックアップコンデンサ（４）の
実際の充電量が演算されると、この充電量に基づいて既
述従来のものと同様に制御して再停電終了後の器具動作
を制御する。

［効果］ 本発明は次の特有の効果を有する。

停電が生じてバックアップコンデンサ（４）の充電量が
変化しても、該充電量の変化に応じて再停電後に於ける
器具制御が行なえるから、バックアップコンデンサ
（４）の最大充電量を基準に上記再停電後に於ける器具
管理を行なう既述従来のものに比べ、再停電終了後に於
ける器具の誤動作が少なくなる。

［実施例］ 次に、上記した本発明の実施例を図面に従って詳述す
る。

以下に記載する実施例は、本発明をガス炊飯器に適用し
たものでその制御回路は、既述した第４図に示す制御装
置と同じように構成されており、マイコン（１）によっ
てガス炊飯器のガスバーナや保温用ヒータ等の被制御装
置（52）が制御されるようになっている。又、マイコン
（１）の停電信号入力ポート（20）には、停電検知回路
（29）の出力が印加されるようになっていると共に、バ
ックアップコンデンサ（４）の両端電圧は時計（７）に
印加されている。更に、上記バックアップコンデンサ
（４）の両端電圧はRAM（５）のバックアップ端子（4
1）にも印加され、更に、停電発生直後の一定時間だけ
マイコン（１）を動作させるのには電源回路（３）の補
助電源用コンデンサ（81）を用いるようになっている。
尚、同図のものでは、平滑コンデンサ（82）も停電発生
時に於けるマイコン（１）の作動用電源として機能する
ようになっている。

又、マイコン（１）内のROM（50）には、第２図に示す
如きテーブル（T1），（T2）が書き込まれており、放電
量テーブル（T1）には、バックアップコンデンサ（４）
の最大バックアップ保証時間（この実施例のものでは48
時間）を複数段階に分割して設定した停電継続時間（K
1），（K2）・・・と、これら各時間にバックアップコ
ンデンサ（４）が放電する放電量を百分率で表した放電
量（L1），（L2）・・・が書き込まれている。

又、充電量テーブル（T2）には、先の停電が終了した時
から再停電が発生する迄の一時的通電時間（M1），（M
2）とこの通電時間内にバックアップコンデンサ（４）
に充電される充電量を百分率で表した充電量（N1），
（N2）・・・が書き込まれている。尚、この実施例で
は、全く充電されていないバックアップコンデンサ
（４）を完全充電状態にするのに必要な充電時間50秒を
５段階に分割してある。

上記マイコン（１）には第３図のフローチャートに示す
如き停電処理プログラムが書き込まれており、本発明実
施例の炊飯器の制御動作を同３図のフローチャートに従
って説明する。

．先ず、第３図の左端に示す（イ）の工程が実行さ
れ、電源投入後に50秒の時間待ちを行ない、バックアッ
プコンデンサ（４）が完全充電状態になるのを待つ（図
面符号（101）のステップ参照）。

．次に、停電時に於けるバックアップコンデンサ
（４）の放電量（Ｌ），該バックアップコンデンサ
（４）に蓄えられている電気の量を示す充電量（Ｎ），
停電発生時刻（Ｐ）及び停電終了時刻（Ｑ）をそれぞれ
「０」にセットし、その後、タイマーセットスイッチや
炊飯スイッチ等の図示しない操作スイッチが投入される
のを待って、該操作スイッチが投入されるとタイマー炊
飯や即時炊飯等の炊飯動作が開始する（図面符号（10
2），（103），（104）のステップ参照）。

．そして、上記炊飯動作時には停電検知回路（29）の
出力が「Ｈ」であるか否か、即ち、停電が発生したか否
かを継続的に監視する。そして、最初の停電（以下、先
の停電と言う）が発生すると、電源回路（３）の補助電
源用コンデンサ（81）や平滑コンデンサ（82）からの電
気供給によって、暫くの間だけマイコン（１）が動作状
態に維持せしめられる。又、上記先の停電発生直後にマ
イコン（１）が動作している間においては、停電検知回
路（29）の停電検知出力があると同時に停電発生時刻
（Ｐ）を時計（７）から読み取って、これをRAM（５）
に書き込む（図面符号（105），（106）のステップ参
照）。

．次に、「０」に初期設定されている停電終了時刻
（Ｑ）の値を上記停電発生時刻（Ｐ）から減算して一般
的通電時間（Ｍ）を演算する。従って、電源投入後に於
ける最初の停電が発生した際には、『一時的通電時間
（Ｍ）＝停電発生時刻（Ｐ）−０』の演算が成される。

．次に、同３図の（ハ）に示すプログラム制御が始ま
り、変数（ｉ）の値を「１」にセットすると共にこれを
「１」づつ増加させて行く。そして、充電量テーブ（T
2）から読み込んだ一時的通電時間（Mi）が、上記測定
演算した実際の一時的通電時間（Ｍ）（先の停電発生前
の通電時間）と比較され、上記実際の一時的通電時間
（Ｍ）の値が充電テーブル（T2）から読み込んだ一時的
通電時間（Mi）の値より小さくなったときには、このと
きに於ける充電量（Ni）を読むと共に、バックアップコ
ンデンサ（４）の実際の充電量（Ｎ）（「０」に初期設
定されている）の値に上記テーブルから読み込んだ前記
一時的通電時に於ける充電量（Ni）を加算し、この加算
結果を改めてバックアップコンデンサ（４）の実際の充
電量（Ｎ）として記憶し直す。即ち、停電が発生する
と、その都度、バックアップコンデンサ（４）の実際の
充電量（Ｎ）に対し、停電前の一時的通電時に於ける該
コンデンサの充電量を加算して行くのである。そして、
上記実際の充電量（Ｎ）の値が「100％」を越えるとき
には、これを「100％」にセットし直し、その後、タイ
マー設定時刻や、セットされた炊飯モードが粥炊きか又
は通常炊飯であるか等の必要データをRAM（５）に退避
させる停電待機処理が成される。

そして、停電発生後は、バックアップコンデンサ（４）
の両端電圧によって時計（７）の動作が維持せしめられ
ると共に、上記バックアップコンデンサ（４）の電圧に
よって前記必要データを記憶するRAM（５）がバックア
ップされた状態になり、この状態でマイコン（１）のク
ロックを停止させて該マイコン（１）をスリーブさせた
状態に維持させる。

爾後、停電検知回路（29）から停電解除信号が出るのを
待つ（図面符号（108），（109）参照）。

そして、この実施例では、上記充電量テーブル（T2）か
らこれに書き込んである一時的通電時間（Mi）を読み込
んで、これに対応する充電量（Ni）を選び出すマイコン
（１）内の機能部が、既述技術的手段の項に記載第１選
択手段（10）に対応している。

．やがて、上記先の停電が終了すると、同図の（ニ）
に示すプログラム処理が始まり、停電終了時刻（Ｑ）を
読み込むと共に、該停電終了時刻（Ｑ）から上記した先
の停電発生時刻（Ｐ）を引く演算を行ない、その結果を
停電継続時間（Ｋ）として記憶させる（図面符号（11
0），（111）のステップ参照）。

．再び変数（ｉ）の値を「１」にセットし直してこれ
を「１」づつ増加させて行き、放電量テーブル（T1）内
に書き込んである停電継続時間（Ki）を小さいものから
順次読み込む。そして、上記測定演算した実際の停電継
続時間（Ｋ）が前記テーブル（T1）内の停電継続時間
（Ki）より小さいか否かを判断し、前者の値が後者の値
より小さくなったときに、この際に於ける停電継続時間
（Ki）（放電量テーブル（T1）内に書き込んである）に
対応する放電量（Li）を読み、これを、放電量記憶メモ
リ（Ｌ）に記憶させる（図面符号（112），（113）のス
テップ参照）。

そして、この実施例のものでは、放電量テーブル（T1）
からこれに書き込んだ停電継続時間（Ki）を読み込ん
で、特定の放電量（Li）を選び出す作業を行なうマイコ
ン（１）内の機能部が、既述技術的手段の項に記載の第
２選択手段（11）に対応する。

．次に、先の停電発生によってバックアップコンデン
サ（４）が放電した量を示す放電量記憶メモリ放電量
（Ｌ）の内容と該停電発生前に於けるバックアップコン
デンサ（４）の充電量（Ｎ）との大小関係が比較され、
前者の放電量が多い場合には、バックアップコンデンサ
（４）の保証時間を越える停電が発生したと判断し、プ
ログラム制御は既述「」の工程に戻され、最初の電源
投入状態に復帰するリセットが掛けられる（図面符号
（100）のステップ参照）。

他方、上記とは逆に、上記先の停電時に於けるバックア
ップコンデンサ（４）の放電量が該バックアップコンデ
ンサ（４）の充電量（Ｎ）を越えない程該停電時間が短
い場合には、プログラム制御は次の「」の工程に移さ
れることとなる。

．上記バックアップコンデンサ（４）の充電量と放電
量の比較の結果、上記先の停電が保証時間内の短時間停
電であると判断されると、プログラム制御は同第３図の
右端の（ホ）の工程に移される。

この工程では、先の停電前に於けるバックアップコンデ
ンサ（４）の充電量（Ｎ）から放電量記憶メモリ（Ｌ）
に記憶されている先の停電中の放電量を引く演算（Ｎ−
Ｌ）が行なわれ、これにより、上記先の停電が終了した
際に於けるバックアップコンデンサ（４）の充電量
（Ｎ）が新たに演算し直される（図面符号（114）のス
テップ参照）。

そして、この実施例では、停電が終了する度に上記充電
量（Ｎ）の値を新たに計算し直すマイコン（１）の機能
部が、既述技術的手段の項に記載の演算手段（12）に対
応している。

．次に、バックアップコンデンサ（４）が完全放電状
態にあると仮定した場合にこれを完全充電するのに要す
る時間（この実施例では50秒）の時間待ちが行なわれ、
該待ち時間が経過すると、バックアップコンデンサ
（４）が完全充電状態に復帰したのであるから、プログ
ラム制御は、既述「」に於ける炊飯動作の工程に復帰
せしめられる。

他方、上記50秒の時間待ちの間に再び停電が発生する
と、該再停電中に於ける器具管理が始まる。

．さて、上記先の停電終了直後である50秒の待ち時間
の間に再び停電が発生して停電検知回路（29）から停電
検知信号が出ると、プログラム制御は既述した「」の
工程に移され、停電発生時刻（Ｐ）（再停電発生時刻）
を記憶する。そして、該再停電発生時刻（Ｐ）から先の
停電終了時刻（Ｑ）を減算して再停電前の一時的通電時
間（Ｍ）を演算する。

そして、プログラム制御は再び同図（ハ）の工程に移さ
れ、上記一時的通電時間（Ｍ）にバックアップコンデン
サ（４）に充電された充電量（Ni）を充電量テーブル
（T2）で検索し、この検索した充電量（Ni）を先の停電
終了時に於けるバックアップコンデンサ（４）の充電量
（Ｎ）に加算し、これにより、再停電発生時に於けるバ
ックアップコンデンサ（４）の実際の充電量が演算され
る（図面符号（108），（109）のステップ参照）。これ
により、再停電が終了したときには、上記再停電発生時
に於けるバックアップコンデンサ（４）の実際の充電量
（Ｎ）に基づいて器具制御をすることができることとな
り、再停電が終了した際に於ける器具制御が正確に行な
える。

そして、上記再停電が終了すると、再び同図（ニ）の工
程が実行され、該再停電時に於けるバックアップコンデ
ンサ（４）の放電量（Li）が放電量テーブル（T1）で検
索され、これが上記充電量（Ｎ）を越える長時間停電で
ある場合には、上記した「」の工程と同じように器具
にリセットが掛けられて、該器具制御は「」の工程に
復帰せしめられる（図面符号（100）のステップ参
照）。

他方、上記再停電が短時間停電で、上記放電量（Li）が
上記充電量（Ｎ）より小さい場合は、プログラムは再び
同図の（ホ）の工程にされ、爾後、（イ）〜（ホ）の制
御が繰返えされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念説明図，第２図はマイコン（１）
に格納した放電量テーブル（T1）及び充電量テーブル
（T2）の説明図，第３図は本発明実施例のマイコン
（１）に組込んだ制御プログラムの説明図，第４図は制
御装置の回路説明図であり、図中、 （１）……マイコン （２）……通電時間測定手段 （３）……電源回路 （４）……バックアップコンデンサ （７）……時計 （T1）……放電量テーブル （T2）……充電量テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 修 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 大宅 崇史 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−159838（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−74781（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源回路（３）からの電気供給によって充
   電され且つ停電時に於ける制御用マイコンに電気供給す
   るバックアップコンデンサ（４）と、該バックアップコ
   ンデンサ（４）からの電気供給によって動作する時計
   （７）を設け、停電終了時には上記時計（７）の出力か
   ら停電継続時間を判断し、該停電継続時間が上記バック
   アップコンデンサ（４）のバックアップ保証時間より大
   きい場合にはマイコン（１）を強制リセットさせるよう
   にしたものに於いて、複数の停電継続時間（K1），（K
   2）・・・とこれら各停電継続時間に放電するバックア
   ップコンデンサ（４）の放電量（L1），（L2）・・・を
   対照する放電量テーブル（T1）と、先の停電が終了した
   時から再停電が発生する迄の一時的通電時間（M1），
   （M2）・・・とこの通電時間内に充電される上記バック
   アップコンデンサ（４）の充電量（N1），（N2）・・・
   を対照する充電量テーブル（T2）と、上記停電終了後再
   停電前の一時的な通電時間を測定する通電時間測定手段
   （２）と、この通電時間測定手段（２）が測定した一時
   的通電時間に対応するバックアップコンデンサ（４）の
   充電量（Ni）を上記充電量テーブル（T2）から選択する
   第１選択手段（10）と、時計（７）の出力で判断した先
   の停電の継続時間内に放電する上記バックアップコンデ
   ンサ（４）の放電量（Li）を前記放電量テーブル（T1）
   から選択する第２選択手段（11）と、バックアップコン
   デンサ（４）の充電量から上記先の停電継続時の放電量
   （Li）を減算すると共に前記一時的通電時の充電量（N
   i）を加算する演算手段（12）を設け、該演算手段によ
   って再停電発生時に於けるバックアップコンデンサ
   （４）の実際の充電量を演算し、該実際の充電量に基づ
   いて停電終了後の制御を行なうようにしたマイクロコン
   ピュータを用いた制御装置。