WO2007058058A1 - 加熱調理器 - Google Patents

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unit
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heating
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Inventor
Koji Niiyama
Masamichi Komada
Seiji Nakamura
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination

Definitions

  • the present invention relates to a heating controller such as an induction heating cooker using a capacitance detection type touch key.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-292283 discloses a conventional field capacitance detection type touch key.
  • This touch key includes a flat panel and electrodes that are provided on both sides to form a capacitor, and converts a change in capacitance of the capacitor caused by touching the electrode with a finger into a change in DC voltage. .
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-85667 discloses another conventional induction heating cooker equipped with a capacitance detection type touch key!
  • This cooker includes a plurality of capacitance detection type touch keys and a control unit that receives signals from these touch key forces.
  • the control unit sequentially receives a voltage with a touch key force in synchronization with the commercial power source, and changes the order in which the voltage is received at a predetermined cycle. As a result, the control unit that is not affected by the leakage magnetic field detects that the pan and the touch key are close to each other.
  • a heating cooker includes a top plate configured to place an object to be heated, a heating unit that heats the object to be heated, and first and second electrodes facing each other via the top plate.
  • Touch input that has an input voltage that changes according to the change of the AC voltage when the AC voltage is applied to the second electrode and the first electrode is pressed, and the touch key is pressed
  • the detection unit that outputs the first signal
  • the operation determination unit that outputs the second signal according to the rate of change of the voltage output from the input unit, and the heating unit based on the first and second signals
  • a control unit for controlling The input unit changes the reference value force to the first voltage according to the change in the capacitance between the first electrode and the second electrode, and outputs a voltage that further changes toward the reference value.
  • the detection unit outputs the first signal when the voltage output from the input unit changes to the reference value force first voltage.
  • the operation determination unit outputs the second signal according to the voltage change rate when the voltage output from the input unit changes from the reference value to the first voltage and then changes toward the reference value.
  • the control unit controls the energization of the heating unit when the second signal is not received after receiving the first signal, and the heating unit when the second signal is received after receiving the first signal. It operates as if it does not control its energization.
  • This cooking device does not malfunction even when a conductive material such as water contacts the touch key!
  • FIG. 1 is a block diagram of a heating cooker in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the heating cooker in the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of an input unit of the cooking device according to the embodiment.
  • FIG. 4A shows the output voltage of the input section of the heating cooker in the embodiment.
  • FIG. 4B shows the output voltage of the input unit of the cooking device in the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a cooking device 1001 according to an embodiment of the present invention.
  • the heating cooker 1001 is an induction heating cooker, and a pan 2 that is an object to be heated is placed on the upper surface 1A of the insulating top plate 1.
  • the heating unit 3 is composed of an inverter circuit including a rectifier and a switching element for converting the output of the rectifier into a high-frequency current and a heating coil, and is connected to a commercial power source.
  • the top plate 1 is provided with a plurality of touch keys 4.
  • the touch key 4 is composed of electrodes 5A and 5B provided on the upper surface 1A and the lower surface 1B of the top plate 1, respectively, and forms a capacitor.
  • the display elements 104A to 104F emit light when the touch key 4 is pressed.
  • the sound generator 105 emits a sound when the touch key 4 is pressed.
  • Input unit 6 applies an AC voltage to electrode 5B, converts the AC voltage to a DC voltage, and outputs the DC voltage.
  • the detection unit 7 detects that the touch key 4 is pressed based on the voltage output from the input unit 6, that is, that the operator's finger touches the electrode 5B.
  • the control unit 10 controls energization to the heating unit 3 based on the output of the detection unit 7.
  • the operation determination unit 8 determines whether or not the person has operated the touch 4 with his / her finger based on the rate of change in the voltage output from the input unit 6 after the touch key 4 is pressed. If the operation determination unit 8 determines that a person has operated the key with a finger, the control unit 10 cancels the touch key 4 detected by the detection unit 7.
  • the reference update unit 9 detects the pressing of the touch key 4 and detects that the touch key 4 has been pressed for more than a predetermined time when the detection unit 7 detects that the touch key 4 has been pressed. Based on this, the reference value for determining whether the touch key 4 is pressed is changed.
  • the reference update unit 9 stores the minimum voltage after the detection unit 7 detects that the touch key 4 is pressed, and changes the reference value based on the minimum voltage.
  • the operation determining unit 8 determines that the key is not operated with a finger, that is, a conductive material such as water is spilled on the top plate 1, and the control unit 10 receives the touch key 4 signal. In the case of a failure, the display unit 11 notifies the user.
  • FIG. 2 is a plan view of cooking device 1001 according to the embodiment.
  • the user is heating Actuator 1001 Direction 1001A Power Operate the cooking device 1001.
  • Pans 2 and 2A can be placed on top surface 1A of top plate 1.
  • the top plate 1 is a heating coil position display unit 1C that indicates the position of the heating coil of the heating unit 3 that heats the pan 2 and a heating coil position display unit that indicates the position of the heating coil of another heating unit 3A that heats the pan 2A. With 1D.
  • the heating unit 3 is disposed on the left side of the heating unit 3A.
  • Touch key 4 consists of left down key 4A, left turn Z entry key 4B, left up key 4C, right down key 4D, right turn Z entry key 4E, and right up key 4F.
  • Left Down key 4A decreases the set power of heating unit 3 that heats pan 2 or the set temperature of pan 2.
  • Left turn Z input key 4B activates and deactivates heating unit 3.
  • the left up key 4C increases the set power of the heating unit 3 for heating the pan 2 or the set temperature of the pan 2.
  • Right down key 1 heating pot 2A heating power 3A set power or lower pot 2A set temperature.
  • Right turn Z entry key 4E activates and deactivates heating section 3A.
  • the right up key 4F increases the set power of the heating unit that heats the pan 2A or the set temperature of the pan 2A.
  • the display elements 104A to 104F emit light when the keys 4A to 4F are pressed.
  • the touch keys 4A to 4F each include an electrode 5A provided on the upper surface 1A of the top plate 1 and an electrode 5B on the lower surface 1B of the top plate 1.
  • the touch keys 4A to 4F are arranged in the direction 1001A closer to the user than the pans 2 and 2A, so that the user can operate them easily.
  • FIG. 3 is a block diagram of the input unit 6.
  • the input unit 6 includes an oscillating unit 12, a rectifying / smoothing unit 13, and a level shift unit 14.
  • the oscillator 12 applies a 400 kHz high frequency voltage, which is an AC voltage, to the electrode 5B.
  • the high-frequency voltage applied to the electrode 5B is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing unit 13 and converted into a DC voltage.
  • the DC voltage is converted by the level shift unit 14 into a DC voltage whose absolute value is reduced and the level difference can be detected, and is input to the microcomputer constituting the detection unit 7.
  • the heating cooker 1001 includes six input units 6.
  • the heating unit 3 includes a switching element and a heating coil.
  • Switching element is 23kHz
  • a high frequency current is supplied to the heating coil by turning on and off at a frequency.
  • the heating coil generates a high-frequency magnetic flux with a high-frequency current, and induction-heats the pan 2 that is magnetically coupled to the heating coil.
  • the display unit 11 includes a display such as a light emitting diode (LED) or a liquid crystal display (LCD), and also displays the energization state of the heating unit 3.
  • LED light emitting diode
  • LCD liquid crystal display
  • the electrodes 5A and 5B provided with the insulating top plate 1 sandwiched therebetween form a capacitor, and the input unit 6 applies a high-frequency voltage of 400 kHz, which is an AC voltage, to the electrode 5B, and the electrode 5B
  • the rectified and smoothed high-frequency voltage applied to is converted into a DC voltage and output.
  • the input unit 6 converts the change in the magnitude of the high-frequency voltage into a change in DC voltage and outputs it.
  • the input unit 6 also changes the reference value force to the first voltage and outputs a voltage that changes in response to the reference value.
  • the detection unit 7 sequentially performs analog Z-digital conversion on the voltage output from the heating unit 6 connected to each of the touch keys 4A to 4F.
  • the detection unit 7 determines that the touch key has been pressed when each of the touch keys 4A to 4F is lower than a reference value by a predetermined value or more, and sends a first signal indicating the key press to the control unit 10. Output.
  • the detection unit 7 is connected to each of the touch keys 4A to 4F! /, And the user presses the touch key! / Reads the voltage input from the input unit 6 multiple times when not found, and stores the average value of those voltages as the reference value.
  • the voltage 0.4V which is lower than the reference value for determining when the user presses the key, is determined by the circuit constant. It changes if the circuit constant changes, and is not limited to this value.
  • the operation determination unit 8 determines that the detection unit 7 has pressed the key and measures the rate of change when the force also increases in voltage, and determines whether or not the user has pressed the key.
  • the detection unit 7 determines that a voltage 0.4 V or more lower than the reference value is input and the key is pressed
  • a voltage 0.2 V lower than the reference value is input 6 It is determined that the key was released when input from.
  • the operation determination unit 8 measures the time until the voltage output from the input unit 6 becomes 0.4 V lower than the reference value from the voltage level lower by 0.4 V than the reference value.
  • the operation determination unit 8 determines that the user has pressed the key with a finger. When the measured time exceeds 0.5 seconds, the operation judgment unit 8 It is determined that a conductive substance such as water or food has touched the touch key, and a second signal is output to the control unit.
  • the control unit 10 controls energization to the heating unit 3 based on the first signal output from the detection unit 7 and the second signal output from the operation determination unit 8.
  • the control unit 10 controls energization to the heating unit 3 based on the first signal output from the detection unit 7 and changes the energized power. Based on the first signal from the detection unit 7, the control unit 10 controls the heating unit 3 corresponding to the keys 4A to 4F. At that time, the control unit 10 causes the display elements 104A to 104F to emit light and generate sound from the sound generation unit 105. That is, when the control unit 10 receives the first signal from the detection unit 7, the control unit 10 outputs indicators such as light from the display elements 104A to 104F and the sound of the sound generation unit 105 to the operator, and the key 4A -4F is notified each time it is pressed.
  • the control unit 10 Upon receiving the second signal output from the operation determination unit 8, the control unit 10 stops energizing the heating unit 3, and notifies that the keys 4A to 4F have been pressed (such as the light emission of the display elements 104A to 104F). ) Is stopped, the notification is stopped and the display unit 11 notifies the user that the deviation of the touch keys 4A to 4F is abnormal.
  • FIG. 4A shows a voltage output from the input unit 6 when the user touches the electrode 5B of the touch panel.
  • the input unit 6 outputs a DC voltage.
  • the input unit 6 when the user does not touch the electrode 5B of the touch key 4 with a finger, the input unit 6 outputs a DC voltage of 3.2V.
  • the detector 7 converts this voltage from analog to digital and stores it as a reference value Vref.
  • the detection unit 7 Off Z input key 1 Determines that 4B is pressed and outputs the first signal.
  • the control unit 10 receives the first signal, it starts energizing the heating unit 3 and controls it. At that time, the control unit 10 causes the display element 104B to emit light, and the sound generation unit 105 generates sound.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating when a conductive substance such as water or a cooked product touches the electrode 5B of the touch panel. Indicates the voltage output from force section 6. For example, when cooking is not performed, i.e., when heating unit 3 is activated, when conductive material such as water or food spills on top plate 1, turn left Z touch key 4B at time TP2
  • the voltage output from the input unit 6 connected to the left-off Z-input key 4B is the reference voltage Vref (3.2 V) at the time TP2, and the first voltage V3 is lower than the first judgment value VI (2.8 V). It drops to (2.6V).
  • control unit 10 If the voltage continues to be lower than the first judgment value VI until time point TP3 after 0.1 second from time point TP2, detection unit 7 detects that touch key 4B has been pressed, and control unit 10 Start energization of 3. At that time, the control unit 10 causes the display element 104B to emit light and generates sound from the sound generation unit 105.
  • Conductive materials such as water and food spilled on the top plate 1 will spread over time, and the amount of conductive material touching the touch key 4B will gradually decrease. As the amount decreases, the capacitance of the capacitor formed by the electrodes 5A and 5B changes, the voltage applied to the input unit 6 increases, and the voltage output from the input unit 5 increases. When the amount of conductive material touching the electrode 5 of the touch key 4B decreases after the time TP2, the voltage output from the input unit 6 gradually increases and reaches the reference value Vref. In the operation determination unit 8, the voltage output from the input unit 6 is 0.2V lower than the reference value Vre; f from the first determination value VI (2.8V), that is, 0.2V higher than the first determination value VI.
  • the operation determination unit 8 determines that a conductive substance such as water or a cooked product has touched the electrode 5B of the touch key 4B instead of the operator, and the control unit 8 A signal for stopping the operation of the heating unit 3 is sent to 10, and the control unit 10 stops the energization of the heating unit 3, that is, cancels the control of the energization to the heating unit 3. As shown in FIG. The potential force is cut off, and the voltage output from the input unit 6 rises quickly.
  • the operation judgment unit 8 causes the user to operate the touch key 4B. It is determined that the heating unit 3 is continuously driven by the control unit 10 and the power is supplied. [0029] That is, the operation determination unit 8 does not indicate that the person has operated the touch key with a finger when the average change rate of the output of the input unit 6 is equal to or less than the maximum change rate minus a predetermined value. Is determined. When the person is pressing the touch key 4 with his / her finger, the change in the DC voltage output from the input unit 6 is small.
  • the voltage changes to the maximum when the touch key 4 is touched with a finger and when the finger is released from the touch 4, and the DC voltage changes at a large rate of change. If water spills on the top plate 1 and hits the top of the touch key 4, the water on the touch key 4 spreads over the top plate. Along with this, the DC voltage output from the input unit 6 changes continuously and gradually changes, so the average rate of change of the DC voltage is small. Thereby, in the cooking device 1001 according to the embodiment, it is possible to reliably determine whether or not the key has been operated with a human finger by a simple method.
  • control unit 10 When the control unit 10 energizes the heating unit 3, if a conductive substance such as water or cooked food is applied to the left Z-input key 4B, the detection unit 7 energizes the heating unit 3. A signal is sent to the control unit 10 to stop the operation. However, the operation determination unit 8 determines that the person has not pressed the key 4B by the above method, and the control unit 10 sends a signal to resume energization of the heating unit 3. Therefore, even if the automatic cooking in which the heating cooker 1001 cooks in a predetermined procedure is stopped due to erroneous key detection, it can be restarted immediately.
  • the cooking device 1001 prevents malfunction due to erroneous detection of the touch key, and is safe and easy to use.
  • the heating cooker 1001 is configured such that the DC voltage output from the input unit 6 increases when the temperature of the circuit portion increases due to the temperature characteristics of the circuit components of the heating cooker 1001. .
  • the detection unit 7 and the operation determination unit 8 do not update the reference value when the detection unit 7 determines that the person is pressing the key 4. If the reference value is continuously pressed for more than a minute, the reference updating unit 9 updates the reference value Vref to a value obtained by adding 0.4 V to the output voltage of the input unit 6 at that time.
  • the detection unit 7 When the detection unit 7 outputs the first signal and the force does not detect that the touch key 4 is released for the predetermined time, for example, 3 minutes or more, that is, the detection unit 7 outputs the first signal and the force
  • the reference updating unit 9 changes the reference value. This puts it in a hot frying pan or pan cooker 4 and heats it up. Even when the DC voltage output from the input unit 6 changes due to the temperature characteristics of the circuit components of the cooker 1001, the detection unit 7 and the operation determination unit 8 can detect that the touch key 4 is pressed, and the person operates the touch key 4. It can be determined whether or not.
  • the reference updating unit 9 stores the minimum DC voltage output from the input unit 6 while determining that the key 4 is pressed, and sets 0.4 V to this minimum voltage. Update the reference value Vref to the added value. Therefore, even when the temperature is lowered, the operation determination unit 8 and the detection unit 7 can reliably detect the pressing of the touch key 4 by a person.
  • the control unit 10 when receiving the first signal from the detection unit 7, the control unit 10 starts control of energization to the heating unit 3, causes the display elements 104A to 104F to emit light, and the sound generation unit Generate sound from 105.
  • the control unit 10 receives the first signal from the detection unit 7, the control unit 10 causes the display elements 104A to 104F to emit light and generates sound from the sound generation unit 105 without controlling the energization of the heating unit 3. In other words, only the reception operation (light emission, sound generation) may be performed based on the first signal. In that case, the control unit 10 does not energize the heating unit 3 when it receives the second signal from the operation determination unit 6 within a predetermined time after receiving the first signal from the detection unit 7.
  • control unit 10 when the control unit 10 does not receive the second signal from the operation determination unit 6 even after a predetermined time has elapsed after receiving the first signal from the detection unit 7, the control unit 10 starts energizing the heating unit 3.
  • the timing for starting energization of the heating unit 3 after receiving the first signal from the detection unit 7 may be set as appropriate.
  • the control unit 10 may start energizing the heating unit 3 at the same time as receiving the first signal, or start energizing the heating unit 3 by receiving a first signal and delaying the force for a predetermined time. May be.
  • the control unit 10 controls the energization to the heating unit 3 when the first signal is received and the force and the second signal are not received even after a predetermined time, and the force and the predetermined force are received upon receiving the first signal. Do not control the energization of heating section 3 if the second signal is received within the time It may work.
  • This cooking device does not malfunction even when a conductive material such as water comes into contact with the touch key, and is useful for a cooking device having a touch key such as an induction heating cooker, a high frequency heating cooker, and a halogen cooker. is there.

Abstract

 加熱調理器は、被加熱物を載置するよう構成されたトッププレートと、被加熱物を加熱する加熱部と、トッププレートを介して対向する第1と第2の電極とを有するタッチキーと、第2の電極に交流電圧を印加してかつ第1の電極が押されたときのその交流電圧の変化に応じて変化する電圧を出力する入力部と、タッチキーが押されことを検知して第1の信号を出力する検知部と、入力部が出力する電圧の変化率に応じて第2の信号を出力する操作判定部と、第1と第2の信号に基づいて加熱部を制御する制御部とを備える。入力部は、第1の電極と第2の電極との間の静電容量の変化に応じて、基準値から第1の電圧に変化してさらに基準値に向かって変化する電圧を出力する。検知部は、入力部が出力する電圧が基準値から第1の電圧に変化した場合に第1の信号を出力する。操作判定部は、入力部が出力する電圧が基準値から第1の電圧に変化した後で、さらに基準値に向かって変化するときの電圧の変化率に応じて第2の信号を出力する。制御部は、第1の信号を受けた後に第2の信号を受けない場合に加熱部への通電の制御を行い、第1の信号を受けた後に第2の信号を受けた場合に加熱部への通電のその制御を行わないように動作する。この加熱調理器は、タッチキーに水等の導電性物質が接触しても誤動作しない。

Description

加熱調理器 技術分野
[0001] 本発明は、静電容 検知式のタツチキーを用いた誘導加熱調理器などの加熱調 理器に関する。
背景技術
[0002] 近年、誘導加熱調理器は安全 ·清潔,高効率という優れた特徴が認知され、一般家 明
庭のキッチンや業務用等に広く普及されている。
[0003] 特開昭 61— 292832号公報は従来の田静電容量検知式タツチキーを開示している。
このタツチキーは、平板状パネルと、その両面に設けられてコンデンサを形成する電 極とを備え、電極に指で触れたことに起因するコンデンサの静電容量の変化を直流 電圧の変化に変換する。
[0004] 特開 2005— 85667号公報は他の従来の静電容量検知式タツチキーを備えた誘 導加熱調理器を開示して!/、る。この調理器は複数の静電容量検知式タツチキーと、 これらのタツチキー力も信号を受ける制御部を備える。制御部は商用電源に同期して タツチキー力もの電圧を逐次受け、所定周期で電圧を受ける順序を変更する。これに より、漏洩磁界の影響を受けることなぐ制御部は、鍋とタツチキーが近接していること を検知する。
[0005] これらの従来の静電容量検知式のタツチキーでは、使用者がタツチキーに水を溢し たり、鍋から吹き零れた調理物がタツチキーに力かった場合に、人が指でキーを操作 した場合と同様に、加熱動作を誤って開始したり、加熱を途中で誤って停止する場合 がある。
発明の開示
[0006] 加熱調理器は、被加熱物を載置するよう構成されたトッププレートと、被加熱物を加 熱する加熱部と、トッププレートを介して対向する第 1と第 2の電極とを有するタツチキ 一と、第 2の電極に交流電圧を印加してかつ第 1の電極が押されたときのその交流電 圧の変化に応じて変化する電圧を出力する入力部と、タツチキーが押されことを検知 して第 1の信号を出力する検知部と、入力部が出力する電圧の変化率に応じて第 2 の信号を出力する操作判定部と、第 1と第 2の信号に基づいて加熱部を制御する制 御部とを備える。入力部は、第 1の電極と第 2の電極との間の静電容量の変化に応じ て、基準値力も第 1の電圧に変化してさらに基準値に向力つて変化する電圧を出力 する。検知部は、入力部が出力する電圧が基準値力 第 1の電圧に変化した場合に 第 1の信号を出力する。操作判定部は、入力部が出力する電圧が基準値から第 1の 電圧に変化した後で、さらに基準値に向かって変化するときの電圧の変化率に応じ て第 2の信号を出力する。制御部は、第 1の信号を受けた後に第 2の信号を受けない 場合に加熱部への通電の制御を行い、第 1の信号を受けた後に第 2の信号を受けた 場合に加熱部への通電のその制御を行わな 、ように動作する。
[0007] この加熱調理器は、タツチキーに水等の導電性物質が接触しても誤動作しな!、。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]図 1は本発明の実施の形態における加熱調理器のブロック図である。
[図 2]図 2は実施の形態における加熱調理器の平面図である。
[図 3]図 3は実施の形態における加熱調理器の入力部のブロック図である。
[図 4A]図 4Aは実施の形態における加熱調理器の入力部の出力電圧を示す。
[図 4B]図 4Bは実施の形態における加熱調理器の入力部の出力電圧を示す。
符号の説明
[0009] 1 トッププレート
2 鍋 (被加熱物)
3 加熱部
4 タツチキー
5A 電極(第 1の電極)
5B 電極(第 2の電極)
6 入力部
7 検知部
8 操作判定部
9 基準更新部 10 制御部
発明を実施するための最良の形態
[0010] 図 1は、本発明の実施の形態における加熱調理器 1001のブロック図である。加熱 調理器 1001は誘導加熱調理器であり、絶縁性のトッププレート 1の上面 1A上には 被加熱物である鍋 2が載置されている。加熱部 3は鍋 2を加熱し、整流器およびその 整流器の出力を高周波電流に変換するためのスイッチング素子を含むインバータ回 路と加熱コイルにより構成され、商用電源に接続されている。トッププレート 1には複 数のタツチキー 4が設けられている。タツチキー 4は、トッププレート 1の上面 1Aと下面 1Bにそれぞれ設けられた電極 5A、 5Bで構成されており、コンデンサを形成している 。表示素子 104A〜104Fはタツチキー 4が押されたら発光する。発音部 105はタツ チキー 4が押された時に音を発する。
[0011] 入力部 6は、電極 5Bに交流電圧を印加しかつその交流電圧を直流電圧に変換し て出力する。検知部 7は入力部 6の出力する電圧に基づきタツチキー 4が押下された こと、すなわち電極 5Bに操作者の指が触れたことを検知する。制御部 10は、検知部 7の出力に基づき加熱部 3への通電を制御する。操作判定部 8は、タツチキー 4が押 された後の入力部 6の出力する電圧の変化の変化率に基づいて、人が指でタツチキ 一 4を操作したの力否かを判定する。人が指でキーを操作したのでな 、と操作判定 部 8が判定した場合、制御部 10は検知部 7で検知したタツチキー 4の押下を取り消す
[0012] 基準更新部 9は、検知部 7がタツチキー 4の押下を検知して力も所定の時間以上タ ツチキー 4が押下され続けていることを検知した場合に、入力部 6の出力する電圧に 基づいて、タツチキー 4の押下を判定する基準値を変更する。基準更新部 9は、検知 部 7がタツチキー 4の押下を検知した後の最小の電圧を記憶し、この最小電圧に基づ き基準値を変更する。
[0013] 指でキーを操作したのでな ヽと操作判定部 8が判定した場合、すなわち、トッププレ ート 1上に水などの導電性物質をこぼし、制御部 10がタツチキー 4の信号を受け付け た場合には、表示部 11は使用者に通知する。
[0014] 図 2は、実施の形態における加熱調理器 1001の平面図である。使用者は加熱調 理器 1001の方向 1001A力 加熱調理器 1001を操作する。トッププレート 1の上面 1A上には鍋 2、 2Aを載置できる。トッププレート 1は、鍋 2を加熱する加熱部 3の加熱 コイルの位置を示す加熱コイル位置表示部 1Cと、鍋 2Aを加熱する別の加熱部 3A の加熱コイルの位置を示す加熱コイル位置表示部 1Dとを備える。加熱部 3は加熱部 3Aの左側に配置されている。タツチキー 4は、左ダウンキー 4Aと左切 Z入キー 4Bと 左アップキー 4Cと右ダウンキー 4Dと右切 Z入キー 4Eと右アップキー 4Fよりなる。左 ダウンキー 4Aは、鍋 2を加熱する加熱部 3の設定電力、または鍋 2の設定温度を下 げる。左切 Z入キー 4Bは加熱部 3を動作させかつ非動作にする。左アップキー 4C は、鍋 2を加熱する加熱部 3の設定電力または鍋 2の設定温度を上げる。右ダウンキ 一 4Dは鍋 2Aを加熱する加熱部 3 Aの設定電力または鍋 2Aの設定温度を下げる。 右切 Z入キー 4Eは加熱部 3Aを動作させかつ非動作にする。右アップキー 4Fは鍋 2 Aを加熱する加熱部の設定電力または鍋 2Aの設定温度を上げる。表示素子 104A 〜104Fはキー 4A〜4Fが押されたらそれぞれ発光する。
[0015] タツチキー 4A〜4Fはそれぞれ、トッププレート 1の上面 1Aに設けられた電極 5Aと 、トッププレート 1の下面 1Bの電極 5Bよりなる。タツチキー 4A〜4Fは、使用者が操作 し易 、ように鍋 2、 2Aより使用者に近 、方向 1001Aに配置されて 、る。
[0016] 図 3は入力部 6のブロック図である。入力部 6は、発振部 12、整流平滑部 13および レベルシフト部 14で構成されている。発振部 12は交流電圧である 400kHzの高周波 電圧を電極 5Bに印加する。使用者が電極 5Aに指で触れていない場合には、電極 5 Bに印加された高周波電圧は整流平滑部 13で整流され平滑されて直流電圧に変換 される。その直流電圧はレベルシフト部 14で絶対値を小さくしかつレベルの差が検 知できる直流電圧に変換されて検知部 7を構成するマイクロコンピュータに入力され る。使用者が電極 5Aに指で触れた場合は、電極 5Bに印加された高周波電圧の一 部は、トッププレート 1、電極 5A、使用者を介してアースに流れて、整流平滑部 13に 入力される高周波電圧の振幅が減衰し、検知部 7へ入力される直流電圧が低下する 。タツチキー 4の 6つのタツチキー 4A〜4Fのそれぞれを構成する電極 5Bに入力部 6 が接続されている。すなわち、加熱調理器 1001は 6つの入力部 6を備える。
[0017] 加熱部 3はスイッチング素子と加熱コイルを有する。スイッチング素子は 23kHzの 周波数でオンオフして加熱コイルに高周波電流を供給する。加熱コイルは高周波電 流で高周波磁束を発生し、その加熱コイルと磁気結合する鍋 2を誘導加熱する。表 示部 11は、発光ダイオード (LED)や液晶表示器 (LCD)などの表示器で構成され、 加熱部 3の通電状態も表示する。
[0018] 絶縁性のトッププレート 1を間に挟んで設けられた電極 5A、 5Bはコンデンサを形成 し、入力部 6は、電極 5Bに交流電圧である 400kHzの高周波電圧を印加し、電極 5 Bに印加された高周波電圧を整流 ·平滑して直流電圧に変換し出力する。電極 5Aに 使用者の指が触れると、電極 5Bに印加された高周波電圧の大きさが変化し、入力部 6はその高周波電圧の大きさの変化を直流電圧の変化に変換して出力する。入力部 6はその高周波電圧の大きさの変化に応じて、基準値力も第 1の電圧に変化してさら にその基準値に向力つて変化する電圧を出力する。
[0019] 検知部 7は、タツチキー 4A〜4Fにそれぞれ接続された加熱部 6の出力する電圧を 順次アナログ Zデジタル変換する。検知部 7は、タツチキー 4A〜4Fのそれぞれにつ いて、基準値より所定の値以上低下した場合に、タツチキーが押されたと判定し、制 御部 10へキーの押下を示す第 1の信号を出力する。
[0020] 検知部 7は、タツチキー 4A〜4Fの各々につ!/、て、使用者がタツチキーを押して!/ヽ ないときに複数回入力部 6から入力された電圧を読み込み、それらの電圧の平均値 を基準値として記憶する。使用者がキーを押した判定するための基準値より低下した 電圧 0. 4Vは回路定数によって定まるものであり、回路定数が変われば変わり、この 値に限定するものではな 、。
[0021] 操作判定部 8は、検知部 7がキーを押したと判定して力も電圧が上昇する際の変化 速度を測定し、使用者がキーを押したのか否かを判定する。実施の形態による加熱 調理器 1001では、検知部 7は、基準値より 0. 4V以上低い電圧が入力されてキーが 押されたと判定した後で、基準値より 0. 2V低い電圧が入力部 6から入力されたとき にキーが放されたと判定する。操作判定部 8は、入力部 6の出力する電圧が基準値よ り 0. 4Vだけ低い電圧カゝら基準値より 0. 2V低い電圧になるまでの時間を測定する。 その時間が所定の時間例えば 0. 5秒以内であれば、操作判定部 8は使用者が指で キーを押したと判定する。操作判定部 8は、測定した時間が 0. 5秒を超えた場合には 、水や調理物等の導電性物質がタツチキーに触れたと判定し、制御部に第 2の信号 を出力する。
[0022] 制御部 10は、検知部 7が出力する第 1の信号と操作判定部 8が出力する第 2の信 号とに基づいて加熱部 3への通電を制御する。
[0023] 制御部 10は、検知部 7の出力する第 1の信号に基づき、加熱部 3への通電を制御 し、通電する電力を変更する。検知部 7からの第 1の信号により、制御部 10はキー 4A 〜4Fに対応して加熱部 3を制御する。その際に、制御部 10は表示素子 104A〜10 4Fをそれぞれ発光させ、発音部 105から音を発生させる。すなわち、制御部 10は、 検知部 7から第 1の信号を受けると、表示素子 104A〜104Fからの光や発音部 105 力もの音等の指標を操作者に出力して、操作者にキー 4A〜4Fが押されたことをそ れぞれ報知する。操作判定部 8の出力する第 2の信号を受けると、制御部 10は加熱 部 3の通電を停止し、キー 4A〜4Fが押されたことを示す報知(表示素子 104A〜10 4Fの発光等)が継続されている場合にはその報知を停止するとともに、タツチキー 4 A〜4Fの 、ずれかが異常であることを表示部 11で使用者に通知する。
[0024] 加熱調理器 1001の動作を説明する。
[0025] 図 4Aは、使用者がタツチパネルの電極 5Bに触れたときに、入力部 6の出力する電 圧を示す。入力部 6は直流電圧を出力する。図 4Aに示すように、使用者が指でタツ チキー 4の電極 5Bに触れていないときは、入力部 6は 3. 2Vの直流電圧を出力する 。検知部 7は、この電圧をアナログデジタル変換して基準値 Vrefとして記憶する。
[0026] その後、例えば、加熱部 3の通電を入れたり切ったりする左切 Z入キー 4Bの電極 5 Bに使用者が時点 TP1に触れると、左切 Z入キー 4Bに接続されている入力部 6の出 力する電圧は時点 TP1に基準値 Vref (3. 2V)力 第 1の電圧 V3 (2. 6V)にまで低 下する。その電圧が基準値 Vre;fより 0. 4Vだけ低い第 1の判定値 VI (2. 8V)より低 い状態が時点 TP1から所定の時間例えば 0. 1秒以上続くと、検知部 7は左切 Z入キ 一 4Bを押されていると判定し、第 1の信号を出力する。制御部 10は第 1の信号を受 けると加熱部 3の通電を開始し制御する。その際、制御部 10は表示素子 104Bを発 光させ、発音部 105から音を発生させる。
[0027] 図 4Bは、水や調理物等の導電性物質がタツチパネルの電極 5Bに触れたときに入 力部 6の出力する電圧を示す。例えば、調理していないとき、すなわち加熱部 3が動 作して ヽな 、ときに、トッププレート 1に水や調理物等の導電性物質がこぼれて左切 Z入キー 4Bに時点 TP2で触れると、左切 Z入キー 4Bに接続された入力部 6が出力 する電圧は時点 TP2に基準値 Vref (3. 2V)力も第 1の判定値 VI (2. 8V)より低い 第 1の電圧 V3 (2. 6V)まで低下する。時点 TP2から 0. 1秒後の時点 TP3までその 電圧が第 1の判定値 VIより低い状態が続くと、検知部 7は、タツチキー 4Bが押された と検知して、制御部 10は加熱部 3の通電を開始する。その際、制御部 10は表示素子 104Bを発光させ、発音部 105から音を発生させる。
トッププレート 1上にこぼれた水や調理物等の導電性物質は時間がたつにつれて 広がり、タツチキー 4Bに触れている導電性物質の量は徐々に減少する。その量の減 少につれて電極 5A、 5Bで形成されるコンデンサの静電容量が変化して、入力部 6 に印加される電圧が上昇し、入力部 5が出力する電圧が上昇する。時点 TP2から時 間が経過してタツチキー 4Bの電極 5に触れている導電性物質の量が減少すると、入 力部 6の出力する電圧は徐々に上昇して基準値 Vrefに達する。操作判定部 8は、入 力部 6の出力する電圧が第 1の判定値 VI (2. 8V)から、基準値 Vre;fより 0. 2V低い すなわち第 1の判定値 VIより 0. 2V高い第 2の判定値 V2 (3. 0V)に上昇する時間 T 3を測定する。時間 T3が所定の時間例えば 0. 5秒より長い場合は、操作判定部 8は 、操作者ではなく水や調理物等の導電性物質がタツチキー 4Bの電極 5Bに触れたと 判定して、制御部 10に加熱部 3の動作を停止させる信号を送り、制御部 10は加熱部 3の通電を停止する、すなわち加熱部 3への通電の制御を取り消す。図 4Aに示すよ うに、操作者力 Sタツチキー 4Bを押した状態力も放した時には、タツチキー 4Bの電極 5 Aが開放状態となるためタツチキー 4Bの電極 5A、 5Bで形成されるコンデンサが瞬 時に接地電位力 遮断され、入力部 6の出力する電圧が速く上昇する。図 4Aにおい ての第 1の判定値 VIから第 2の判定値 V2に上昇する時間 T2は図 4Bに示す時間 T 3より短ぐ 0. 5秒より短い。したがって、入力部 6の出力する電圧の第 1の判定値 VI から第 2の判定値 V2まで上昇する時間が 0. 5秒より短い場合は、操作判定部 8は使 用者がタツチキー 4Bを操作したと判定して、制御部 10に加熱部 3を駆動し続けて通 電させる。 [0029] すなわち、操作判定部 8は、入力部 6の出力の変化率の平均が最大の変化率から 所定の値を引いた値以下の場合に、人が指でタツチキーを操作したのでないことを 判定する。人が指でタツチキー 4を押している状態では入力部 6が出力する直流電圧 の変化は少ない。また、その電圧は指でタツチキー 4に触れた瞬間と、指をタツチキ 一 4から離した瞬間に最大に変化し、その直流電圧は大きな変化率で変化する。トツ ププレート 1に水がこぼれてタツチキー 4の上部に力かった場合には、タツチキー 4上 にかかった水はトッププレートを広がる。それに伴い、入力部 6の出力する直流電圧 が «I続して徐々に変化するので、その直流電圧の変化率の平均は小さい。これによ つて、実施の形態による加熱調理器 1001では、簡単な方法で、確実に、人の指でキ 一を操作したか否かを判定できる。
[0030] また、制御部 10が加熱部 3を通電している間に、水や調理物等の導電性物質が左 切 Z入キー 4Bにかかると、検知部 7は加熱部 3への通電を停止するように制御部 10 に信号を送る。しかし、操作判定部 8が上記方法により人がキー 4Bを押したのではな いと判定して、制御部 10は加熱部 3への通電を再開する信号を送る。したがって、加 熱調理器 1001が所定の手順で調理を行う自動調理がキーの誤検知により停止して も、すぐに再開させることができる。
[0031] 以上の構成により、本実施の形態における加熱調理器 1001は、タツチキーの誤検 知による誤動作を防ぎ、安全で使いやすい。
[0032] 本実施の形態による加熱調理器 1001では、加熱調理器 1001の回路部品の温度 特性により回路部分の温度が上昇すると入力部 6の出力する直流電圧が上昇するよ うに構成されて 、る。検知部 7と操作判定部 8はタツチキー 4の誤動作を防止するた めに、検知部 7がキー 4を人が押していると判断すると基準値が更新されないが、キ 一 4が所定の時間例えば 3分以上押され続けた場合に、基準更新部 9は、基準値 Vr efをその時点の入力部 6の出力電圧に 0. 4V加算した値に更新する。検知部 7が第 1の信号を出力して力 上記所定の時間例えば 3分以上タツチキー 4が放されたこと を検知しない場合に、すなわち、検知部 7が第 1の信号を出力して力もその所定の時 間以上タツチキー 4が押され続けていることを検知した場合に、基準更新部 9は基準 値を変更する。これによつて、高温のフライパンや鍋カ^ッチキー 4に載せられ、加熱 調理器 1001の回路部品の温度特性により入力部 6の出力する直流電圧が変化した 場合にも、検知部 7と操作判定部 8はタツチキー 4の押下を検知でき、かつ人がタツチ キー 4を操作したのか否かを判定できる。
[0033] また、基準更新部 9は、キー 4が押されていることを判定している間に入力部 6が出 力する直流電圧の最小電圧を記憶し、この最小電圧に 0. 4Vを加算した値に基準値 Vrefを更新する。したがって、温度が低下している場合にも、操作判定部 8と検知部 7は確実に、人によるタツチキー 4の押下を検知できる。
[0034] トッププレートとその表面上の表面電極(電極 5A)とその裏面上の裏面電極(電極 5 B)により形成されたコンデンサの裏面電極に供給された高周波電圧を直流電圧に 変換することで人が表面電極に触れたことを検知する加熱調理器では、鍋を介して 導かれた加熱部の発生する漏洩磁界に起因するリップル電圧がその直流電圧に重 畳し、人が指でキーを操作しても受け付けに《なる、または受け付けなくなる場合が ある。実施の形態による加熱調理器 1001はこの課題も解決できる。
[0035] なお、実施の形態では、制御部 10は、検知部 7から第 1の信号を受けると加熱部 3 への通電の制御を開始し、表示素子 104A〜104Fを発光させ、かつ発音部 105か ら音を発生させる。制御部 10は、検知部 7から第 1の信号を受けると、表示素子 104 A〜104Fを発光させ、かつ発音部 105から音を発生させる力 加熱部 3への通電の 制御を行わなくてもよい、すなわち、第 1の信号に基づいて受付動作 (発光、発音)の みを行ってもよい。その場合は、制御部 10は、検知部 7から第 1の信号を受けた後に 所定の時間以内に操作判定部 6から第 2の信号を受けた場合には加熱部 3へは通 電しない。かつ、制御部 10は検知部 7から第 1の信号を受けた後に所定の時間経て も操作判定部 6から第 2の信号を受けない場合に、加熱部 3への通電を開始する。ま た、検知部 7から第 1の信号を受けた後に加熱部 3への通電を開始するタイミングは、 適宜設定すればよい。例えば、制御部 10は、第 1の信号を受けると同時に加熱部 3 に通電を開始してもよいし、第 1の信号を受けて力 所定の時間遅延させて加熱部 3 に通電を開始してもよい。制御部 10は、第 1の信号を受けて力も所定の時間を経ても 第 2の信号を受けない場合に加熱部 3への通電を制御し、第 1の信号を受けて力 そ の所定の時間以内に第 2の信号を受けた場合に加熱部 3への通電を制御しないよう に動作してもよい。
[0036] なお、表示素子 104A〜104Fの発光と発音部 105での発音との少なくとも 1つ、ま たは双方とも行わなくてもよ 、。
[0037] なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
産業上の利用可能性
[0038] この加熱調理器は、タツチキーに水等の導電性物質が接触しても誤動作せず、誘 導加熱調理器、高周波加熱調理器およびハロゲン調理器などのタツチキーを有する 調理器に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 被加熱物を載置するよう構成された上面と、下面とを有するトッププレートと、
前記被加熱物を加熱する加熱部と、
前記トッププレートの前記上面に設けられた第 1の電極と、前記トッププレートの前記 下面に設けられてかつ前記トッププレートを介して前記第 1の電極と対向する第 2の 電極とを有するタツチキーと、
前記第 2の電極に交流電圧を印加し、かつ前記第 1の電極が押されたときの前記交 流電圧の変化に応じて、基準値力 第 1の電圧に変化した後で前記基準値に向かつ て変化する電圧を出力する入力部と、
前記入力部が出力する前記電圧が前記基準値から前記第 1の電圧に変化した場合 に第 1の信号を出力する検知部と、
前記入力部が出力する前記電圧が前記基準値から前記第 1の電圧に変化した後で 前記基準値に向力つて変化するときの前記電圧の変化率に応じて第 2の信号を出力 する操作判定部と、
前記第 1の信号を受けた後で前記第 2の信号を受けない場合に前記加熱部へ の通電の制御を行い、
前記第 1の信号を受けた後で前記第 2の信号を受けた場合に前記加熱部への 前記通電の前記制御を行わな 、、
ように動作する制御部と、
を備えた加熱調理器。
[2] 前記制御部は、
前記第 1の信号を受けた場合に前記加熱部への前記通電の前記制御を行い、 前記第 2の信号を受けた場合に前記加熱部への前記通電の前記制御を取り消 すように動作する、請求項 1に記載の加熱調理器。
[3] 前記操作判定部は、前記入力部の出力する前記電圧の変化率の平均値が前記電 圧の変化率の最大値より所定の値だけ小さい場合に、前記第 2の信号を出力する、 請求項 1に記載の加熱調理器。
[4] 前記検知部は、前記入力部が出力する前記電圧が、前記基準値から、前記基準値 より低い第 1の判定値より低い電圧に変わった場合に前記第 1の信号を出力する、請 求項 1に記載の加熱調理器。
[5] 前記操作判定部は、前記入力部が出力する前記電圧が前記基準値から前記第 1の 判定値より低い電圧に変わった後で、前記第 1の判定値から、前記第 1の判定値と前 記基準値との間の第 2の判定値に変化する時間が第 2の所定の時間より長い場合に 前記第 2の信号を出力する、請求項 4に記載の加熱調理器。
[6] 前記検知部が前記第 1の信号を出力して力 第 3の所定の時間以上前記タツチキー が放されたことを検知しない場合に、前記基準値を変更する基準更新部をさらに備 えた、請求項 4に記載の加熱調理器。
[7] 前記基準更新部は、前記検知部が前記タツチキーの押下を検知した後での前記入 力部から出力する前記電圧の最小電圧に基づき前記基準値を変更する、請求項 6 に記載の加熱調理器。
[8] 前記検知部が前記第 1の信号を出力して力 第 3の所定の時間以上前記タツチキー が押され続けて 、ることを検知した場合に、前記基準値を変更する基準更新部をさら に備えた、請求項 4に記載の加熱調理器。
[9] 前記基準更新部は、前記検知部が前記タツチキーの押下を検知した後での前記入 力部から出力する前記電圧の最小電圧に基づき前記基準値を変更する、請求項 8 に記載の加熱調理器。
[10] 前記制御部は、前記検知部から前記第 1の信号を受けた場合に指標を操作者に出 力する、請求項 1に記載の加熱調理器。
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