(57)【要約】【課題】  曲面などの多様な形状の制御パネルも製造できる電子レンジ及びその制御部を提供する。【解決手段】  電子レンジの諸般動作を制御するための縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）と、接触位置に応じて静電容量が変化するソフトタッチパネルと、前記静電容量の変化に応じて電気的信号を発生させて前記マイクロプロセッサに提供するため、前記ソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するソフトタッチパネル駆動回路とを有する制御部を含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子レンジの諸般動作を制御するため、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）を有する制御部を含むことを特徴とする電子レンジ。
【請求項２】
前記縮小命令セットコンピュータが、音声認識機能、圧縮オーディオファイルの再生機能、及びイメージ圧縮機能を含むデジタル信号処理機能をすることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項３】
前記制御部が、
接触位置に応じて静電容量が変化するソフトタッチパネルと、
前記静電容量の変化に応じて電気的信号を発生させて前記マイクロプロセッサに提供するため、前記ソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するソフトタッチパネル駆動回路とを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項４】
前記制御部がカラー液晶表示装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項５】
電子レンジの制御部において、
縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）構造のマイクロプロセッサと、
接触位置に応じて静電容量が変化するソフトタッチパネルと、
前記静電容量の変化に応じて電気的信号を発生させて前記マイクロプロセッサに提供するため、前記ソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するソフトタッチパネル駆動回路とを含むことを特徴とする制御部。
【請求項６】
前記縮小命令セットコンピュータが、音声認識機能、圧縮オーディオファイルの再生機能、及びイメージ圧縮機能を含むデジタル信号処理機能をすることを特徴とする請求項５に記載の制御部。
【請求項７】
前記制御部がカラー液晶表示装置を含むことを特徴とする請求項５に記載の制御部。
【請求項８】
電子レンジの制御部において、
音声認識機能、圧縮オーディオファイルの再生機能、及びイメージ圧縮機能を含むデジタル信号処理機能をする縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）構造のマイクロプロセッサと、
接触位置に応じて静電容量が変化するソフトタッチパネルと、
前記静電容量の変化に応じて電気的信号を発生させて前記マイクロプロセッサに提供するため、前記ソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するソフトタッチパネル駆動回路とを含むことを特徴とする制御部。
【請求項９】
前記電子レンジがカラー液晶表示装置を含み、前記マイクロプロセッサにより再生されるイメージが前記カラー液晶表示装置に示されるように制御することを特徴とする請求項８に記載の制御部。
【請求項１０】
前記ソフトタッチパネル駆動回路が、前記ソフトタッチパネルが接触されたときに発生する静電容量の変化を検出し、前記静電容量の変化に対応する電気感知信号とリファレンス信号を矩形波で出力する静電容量検出部を含むことを特徴とする請求項８に記載の制御部。
【請求項１１】
前記制御部が、
前記静電容量検出部から出力される矩形リファレンス信号と矩形電気的信号を比較して、前記ソフトタッチパネルが接触されたかを判断し、前記判断に応じて信号を出力する判断部と、
一定時間のうち、前記判断部から提供された出力信号を遅延させ、前記ソフトタッチパネル駆動回路が安定的に動作するようにし、前記ソフトタッチパネル駆動回路の誤動作を防止した後、信号を出力するディレイ部とをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御部。
【請求項１２】
前記静電容量検出部が、
前記ソフトタッチパネル駆動回路に一定の電流を供給する基準電流発生部と、
前記ソフトタッチパネルの入力端子に印加された電気感知信号とリファレンス信号に応じて鋸歯状波の交流信号を発生させる鋸歯状波発生部と、
前記鋸歯状波の交流信号を矩形波信号に変換する波形変換部と、
交流電気エネルギーを発生させるため、前記波形変換部の出力端子に設けられた発振部とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の制御部。
【請求項１３】
前記発振部が、その出力信号を前記鋸歯状波発生部にフィードバックさせることにより、前記矩形波信号を安定化させることを特徴とする請求項１２に記載の制御部。
【請求項１４】
前記判断部が、
前記発振部の出力信号を低周波数に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部から出力信号を受信し、前記周波数変換部により周波数が変換された矩形のリファレンス信号と矩形の電気感知信号を比較することにより、前記ソフトタッチパネルが接触されたかを判断する比較部と、
前記矩形の電気感知信号と前記矩形のリファレンス信号の比較感度を向上させるため、前記周波数変換部の出力信号を用いてリセット信号を発生させるリセット信号発生部とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の制御部。
【請求項１５】
前記ソフトタッチパネルが屈曲形態であることを特徴とする請求項８に記載の制御部。
【請求項１６】
縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）を有する制御部により電子レンジの諸般動作を制御する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記制御段階が、前記縮小命令セットコンピュータにより、音声認識機能、圧縮オーディオファイルの再生機能、及びイメージ圧縮機能を含むデジタル信号処理機能を行うことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御部による制御段階が、
ソフトタッチパネルの接触位置に応じてソフトタッチパネルの静電容量を変化させる段階と、
前記静電容量の変化に応じて電気的信号を発生させるため、前記ソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出し、前記電気的信号を前記マイクロプロセッサに提供する段階とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記制御部がカラー液晶表示装置を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子レンジに係り、より詳しくは電子レンジ及びその制御部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子レンジはマグネトロンから発生する２４５０ＫＭｚの電子波を照射して飲食物を加熱させる。電子波が飲食物の分子を振動させると、分子間の衝突により熱が発生し、この熱により飲食物が調理される。
【０００３】
図１は、従来の電子レンジの構成を示すブロック図である。同図に示すように、電子レンジの諸般動作を制御する制御部１０２の入力端には入力部１０４と外部メモリ１０６が連結される。入力部１０４には、使用者による調理モード、調理時間などの設定ができるようにする調理モード設定ボタン、数字ボタンなどが設けられる。外部メモリ１０６には各調理モードの調理データなどが記憶される。制御部１０２の出力端には、マグネトロン駆動部１０８、ファン駆動部１１２、トレーモータ駆動部１１６、及び表示駆動部１２０が連結される。ファン駆動部１１２は冷却ファン１１４を駆動して、電子レンジの電装室（図示せず）に設けられた各種の電気装置を冷却させる。トレーモータ駆動部１１６はトレーモータ１１８を駆動して、調理室内のトレー（図示せず）を回転させる。表示駆動部１２０は表示部１２２を駆動して、調理モードについてのヘルプメニュー、調理情報、設定値などを表示させる。
【０００４】
このような従来の電子レンジにおいて、入力部１０４に設けられた制御パネルは機械式スイッチを用いる制御パネルに基づくメンブレインスイッチ制御パネルである。最近では、液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いるタッチスクリーン制御パネルまでも具現されている。
【０００５】
メンブレインスイッチ制御パネルで制御パネルを具現すると、機械式スイッチに比べて多様な視覚的表現が可能であって、美麗な外観をなすことができる。また、機械式スイッチは機械的磨耗のため寿命があまり長くないが、メンブレイン方式の場合は、２枚以上のフィルム上に回路及び接点を形成させ、この接点の電気的接触を用いるものであるので、その寿命が半永久的である。さらに、メンブレインを構成するフィルムが非常に薄いため、機械式スイッチに比べて、制御パネルを薄形に製造することができる。
【０００６】
しかし、メンブレイン方式も従来の機械式スイッチが有する低い活用度の限界を克服することができない。機械式スイッチとメンブレイン式スイッチ共に一つのスイッチに一つの機能のみが割り当てられるため、電子レンジにおいて具現しようとする機能が増大するにつれて、各機能に対応するスイッチの数も増大するほかはない。電子レンジの制御パネルの面積が制限されるため、機械式スイッチとメンブレイン式スイッチのいずれも制御パネルに収容できるスイッチの数も制限されるしかない。
【０００７】
液晶表示装置などを用いるタッチスクリーン制御パネルは、制限された面積の制御パネルにより事実上無制限の入力又は設定機能を提供する。タッチスクリーン方式は、液晶表示装置の画面上に示されるスイッチ、ボタンなどに使用者が接触すると、当該スイッチ又はボタンに割り当てられた信号が電子レンジの制御部１０２に伝達されるようにしたものであって、初期画面上に主メニュー（又は主機能）を形成して、これを選択し得るようにし、必要に応じてそれぞれの主メニューに対応するサブメニュー（又はサブ機能）を別の画面上に形成して全てのメニューを階層化することにより、ほぼ無限大のメニューの構成が可能である。
【０００８】
液晶表示装置を用いるメニューの階層的構造化が無限大であっても、実際に使用者が電子レンジを用いて飲食物を調理するときに不便さを感じないようにするためには、メニューの階層化を適正段階に制限する必要がある。電子レンジが持っている高度の機能を、数十段階を経てサブメニューに到達しなければ使用できない構造であれば、使用者がこの機能を用いるのに大変な不便さを感じ、結局この機能の利用を放棄することもできる。
【０００９】
したがって、電子レンジに備えられる最も基本的な機能、例えばパワーオン／オフ、調理開始、一時停止などの機能を液晶表示装置に表示せずに別のスイッチ（又はボタン）として備えることが好ましい。この場合、メンブレイン方式は、その構造上、平板状にだけ製造することができる。したがって、消費者の要求を満たすデザインの開発が難しい。
【００１０】
従来の電子レンジにおいて、電子レンジの諸般調理動作を制御する制御部１０２は、一般にＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computer）構造のマイクロプロセッサを用いる。このため、電子レンジに新機能を追加するためには、マイクロプロセッサをさらに装着しなければならないため、新たな制御パネルを設計しなければならない面倒さがあり、コストアップの原因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は前記のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、応用性及び拡張性に優れた縮小命令セットコンピュータ（Reduced Instruction Set Computer；ＲＩＳＣ）構造のマイクロプロセッサを採用することにより、新たな制御パネルの開発を容易にし、単一のマイクロプロセッサで多様な機能が全て制御できるようにして、制御パネルのサイズを減らした電子レンジ及びその制御部を提供することである。
【００１２】
また、本発明のほかの目的は、静電容量を用いるソフトタッチスイッチを具現して、従来のメンブレイン式のスイッチを代替することにより、曲面などの多様な形状の制御パネルも製造できるようにする電子レンジ及びその制御部を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記のような目的を達成するため、本発明は、電子レンジの諸般動作を制御するため、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）を有する制御部を含む電子レンジを提供する。
【００１４】
前記制御部は、接触位置に応じて静電容量が変化するソフトタッチパネルと、前記静電容量の変化に応じて電気的信号を発生させて前記マイクロプロセッサに提供するため、前記ソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するソフトタッチパネル駆動回路とを含み得る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による電子レンジは、応用性及び拡張性に優れたＲＩＳＣ構造のマイクロプロセッサを採用することにより、新たな制御パネルの開発が容易であり、一つのマイクロプロセッサで多様な機能が全て制御できるようにすることにより、制御パネルの大きさを減らすことができる。また、従来のメンブレイン方式を代替するため、静電容量を用いるソフトタッチパネルスイッチを具現することにより、平板を含む多様な形状の制御パネルが製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による電子レンジ及びその制御部の好ましい実施例を図２ないし図４に基づいて説明する。
【００１７】
図２は本発明による制御パネルの構成を示す断面図である。同図に示すように、制御パネル２０２がケース２０４の前面に取り付けられ、この制御パネル２０２には、タッチスクリーン２０６ａを含む液晶表示装置２０６ｂとソフトタッチパネル２０８とが付着される。ソフトタッチパネルは機械式スイッチ又はメンブレイン式スイッチのように使用者がスイッチ又はボタンを押すことと同等の結果が得られるようにする入力装置を意味する。タッチスクリーン２０６ａでは、身体との接触時、静電容量が変化し、ソフトタッチパネル駆動回路はこの静電容量の変化量を検出し、その変化量に対応する電気的信号を発生させる。マイクロプロセッサは、ソフトタッチパネル駆動回路から発生する電気的信号を受信し、静電容量の変化に対応するように、前もって設定された制御動作を実施する。
【００１８】
ケース２０４の内部には、液晶表示装置２０６ｂの背面に液晶表示装置駆動回路基板２１０とメイン回路基板２１２が積層構造に取り付けられる。液晶表示駆動装置駆動回路基板２１０には液晶表示装置２０６ｂを駆動するための電気的回路が形成され、液晶表示装置２０６ｂと液晶表示装置駆動回路基板２１０が通信ケーブル２１８を介して通信可能に連結され、タッチスクリーン２０６ａ及び液晶表示装置２０６ｂの制御に関連したデータ信号を交換する。メイン回路基板２１２には電子レンジの諸般動作を制御するための電気的回路が形成される。このメイン回路基板２１２に搭載されるマイクロプロセッサ２１６はＲＩＳＣ構造のものであって、電子レンジの機能追加によるソフトウェア的拡張が容易である反面、ハードウェアの追加開発は不要である。すなわち、電子レンジの機能追加による新たなメイン回路基板の開発が不要である。
【００１９】
電子レンジの液晶表示装置は単色又は４段階以内のグレースケールで表示されるものが一般的であるが、マルチメディア機能を具現するためには、従来のＣＩＳＣ構造のマイクロプロセッサのみでは困り、優れたデジタル信号処理機能を有するＲＩＳＣ構造のマイクロプロセッサを採用することが好ましい。
【００２０】
ＲＩＳＣ構造のマイクロプロセッサ２１６は別のデジタル信号処理器なしで音声認識、圧縮オーディオファイル（ＭＰ３など）再生、イメージデータ処理などの実時間デジタル信号処理アルゴリズムが行えるため、新たなハードウェアを開発しなくても、音声認識及びマルチメディアシステム機能の拡張が容易である。すなわち、ＲＩＳＣ構造を有するマイクロプロセッサ２１６は複雑なハードウェア構造をソフトウェア的に解決することができるため、電子レンジに新機能を追加しようとするとき、新たなハードウェアを開発せずにマイクロプロセッサ２１６のソフトウェアをアップグレードするだけで十分である。結局、電子レンジの機能追加と無関係に制御パネル２０２を小型に維持することができるものである。
【００２１】
ケース２０４の内部のソフトタッチパネル２０８の背面には、ソフトタッチパネル２０８を駆動するための電気的回路が形成されたソフトタッチ駆動回路基板２１４が設けられる。ソフトタッチ駆動回路基板２１４に形成された回路は、ソフトタッチパネル２０８と身体の接触時に発生する静電容量の変化量を認識し、その静電容量の変化量に対応する電気的信号を発生させる。ソフトタッチ駆動回路基板２１４に形成される回路の構成を図３に基づいて説明する。
【００２２】
図３は本発明によるソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するための回路構成の一実施例を示すブロック図である。同図に示すように、本発明による電子レンジのソフトタッチパネル駆動回路において、静電容量検出部３０２はソフトタッチパネル２０８と人体の接触時に発生する静電容量の変化量を感知し、その静電容量の変化量に対応する電気的感知信号とリファレンス信号を矩形波の形態で出力する。判断部３１２は、静電容量検出部３０２から出力される矩形波形態の感知信号とリファレンス信号を比較し、入力端子に対する人体の接触有無を判断する。ディレイ部３２０は、回路の安定的な動作のため、判断部３１２の出力信号を一定時間だけ遅延させてから出力する。
【００２３】
静電容量検出部３０２は、回路に静電流を供給するための基準電流発生部３０４と、リファレンス信号（Cap_ref）及び入力端子を通じて印加される感知信号（Cap_sen）に応じて鋸歯状波の交流信号を発生する鋸歯状波発生部３０６と、鋸歯状波の交流信号を矩形波に変換する波形変換部３０８とを含む。波形変換部３０８の出力端には、交流の電気的エネルギーを発生させるための発振部３１０が設けられる。発振部３１０は出力信号を鋸歯状波発生部３０６にフィードバックさせることにより、安定的な矩形波を発生するようにする。基準電流発生部３０４は、静電流を発生させるため、電流ミラー型感知増幅器からなり得る。
【００２４】
鋸歯状波発生部３０６は一般にキャパシタの充電及び放電を用い、リファレンス信号（Cap_ref）と感知信号（Cap_sen）の静電容量値に比例する周波数の鋸歯状波信号を発生させる。波形変換部３０８は鋸歯状波発生部３０６から出力される鋸歯状波を矩形波に変換するためのもので、鋸歯状波の電圧が基準レベル以上であるときは、ハイ状態の信号を出力し、基準レベル未満であるときは、ロー状態の信号を出力するようにすることにより、鋸歯状波を矩形波に変換することができ、シュミットトリガ回路を用いて具現することができる。
【００２５】
発振部３１０は、複数のインバータが直列で連結され、最終端のインバータ出力が最初のインバータ入力に印加されるリングオシレータから構成できる。この際、奇数番目のインバータ出力を鋸歯状波発生部３０６にフィードバックさせて出力信号を発振させることができる。
【００２６】
判断部３１２は、感知信号とリファレンス信号の周波数比較に対する感度を向上させるため、発振部３１０の出力信号を低周波数に変換する周波数変換部３１４と、該周波数変換部３１４で周波数が変換された感知信号とリファレンス信号を比較し、入力端子に対する人体の接触有無を判断する比較部３１６と、周波数変換部３１４の信号を用いてリセット信号を発生するリセット信号発生部３１８とを含むことができる。
【００２７】
周波数変換部３１４は、発振部３１０から出力される矩形波感知信号と矩形波リファレンス信号の周波数を低下させて感度を高めるため、複数のフリップフロップからなり得る。比較部３１６は、低周波数の矩形波感知信号と矩形波リファレンス信号の周波数を比較し、周波数が異なる場合、人体の接触を判断する信号を出力する。ディレイ部３２０は、一定時間のうちに人体接触がある場合にだけ出力信号（Out）を発生するように、比較部３１６から出力される信号を一定時間遅延させることにより、回路の誤動作を防止することができる。
【００２８】
ソフトタッチパネル２０８の前面に、使用者が選択し得るメニュー（又は機能）アイテムを示し、メニューの示された位置と同一位置のソフトタッチパネル２０８の背面に静電容量感知センサ（図示せず）を取り付ける。取り付けられた静電容量感知センサはソフトタッチ駆動回路基板２１４に通信ケーブル２２２を介して電気的に連結して通信可能にする。この際、各メニュー（又は機能）アイテムが示された位置ごとに、身体接触時の静電容量の変化量が異なるように構成する。ソフトタッチ駆動回路２１４とメイン回路基板２１２も通信ケーブル２２４を介して電気的に連結して通信可能にする。使用者がソフトタッチパネル２０８に示されたメニュー（又は機能）を選択すると、当該位置の静電容量感知センサが使用者の身体接触による静電容量の変化を感知する。
【００２９】
静電容量感知センサにより検出された静電容量変化量は図３に示すソフトタッチパネル駆動回路により電気的信号に変換されメイン回路基板２１２に伝達される。メイン回路基板２１２のＲＩＳＣ構造のマイクロプロセッサ２１６は、ソフトタッチパネル駆動回路３００から提供された静電容量変化量から、使用者が選択したメニュー（又は機能）を認識し、当該メニュー（機能）を具現するための制御を行う。
【００３０】
このようなソフトタッチパネル駆動回路３００を用いると、ソフトタッチパネル２０８を機械式スイッチ又はメンブレイン方式で具現しなくタッチスクリーン方式とほぼ類似するように具現することができる。また、メンブレイン方式の限界である平板構造だけでなく曲面などの多様な形状にパネルを製造することができるので、外観を美麗にデザインすることができる。
【００３１】
図４は電子レンジの電装室に設けられる本発明による制御パネル２０２及びケース２０４を示す斜視図である。同図に示すように、電装室の前面には制御パネル２０２が電子レンジ２００の前面に位置するように取り付けられ、その背面にケース２０４が結合されるので、制御パネル２０２が電装室内に設けられるマグネトロン又は高電圧回路部から隔離される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の電子レンジの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による制御パネルの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施例によるソフトタッチパネルの静電容量の変化を検出するための回路構成の一実施例を示すブロック図である。
【図４】電子レンジの電装室に設けられる本発明による制御パネル及びケースを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
２０２  制御パネル
２０４  ケース
２０６ａ  タッチスクリーン
２０６ｂ  液晶表示装置
２０８  ソフトタッチパネル
２１０  液晶表示装置駆動回路基板
２１２  メイン回路基板
２１４  ソフトタッチ駆動回路基板
２１６  マイクロプロセッサ
２１８  通信ケーブル
２２２  通信ケーブル
２２４  通信ケーブル
３００  ソフトタッチパネル駆動回路
３０２  静電容量検出部
３０４  基準電流発生部
３０６  鋸歯状波発生部
３０８  波形変換部
３１０  発振部
３１２  判断部
３１４  周波数変換部
３１６  比較部
３１８  リセット信号発生部
３２０  ディレイ部
【図１】
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【図２】
2004219054.tif 000004
【図３】
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【図４】
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