(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の上部に設け前記鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの裏面に設けた電極に高周波電圧が印加される複数のタッチキーと、発振器及び前記タッチキーに印加された電圧を平滑して直流電圧を出力し前記各タッチキーの静電容量の変化を直流電圧の変化に変換する入力手段と、前記入力手段の出力電圧が第１の判定値以下である場合に前記タッチキーの押下と判定し前記入力手段の出力電圧が前記第１の判定値より高い電圧である第２の判定値以上である場合に前記タッチキーが放たれたと判定する押下検知手段と、前記押下検知手段の出力に基づき前記加熱手段の通電を制御する制御手段と、前記入力手段の出力変化速度に基づいて、人が指でキーを操作したのか否かを判定する操作判定手段と、を備え、前記操作判定手段は、前記押下検知手段が、前記タッチキーの押下と判定する前記第１の判定値から前記タッチキーが放されたと判定する前記第２の判定値に変化する間の時間が第１の所定の時間以上の場合に、人が指でキーを操作したのではないと判定し、前記操作判定手段により人が指でキーを操作したのではないと判定した場合、前記押下検知手段による前記タッチキーの受付動作を取り消す構成とした加熱調理器。
【請求項２】
押下検知手段は、入力した電圧値のうち押下と判定しない範囲の値を複数回読み込み、それらの平均値を基準判定値として記憶し、前記基準判定値から第１の所定電圧だけ低い値を第１の判定値とし、前記基準判定値より前記第１の所定電圧より小さい第２の所定電圧だけ低い値を第２の判定値とするとともに、前記押下検知手段は、前記タッチキーの押下を検知してから、第２の所定の時間以上、前記タッチキーが放されたことを検知しない場合に、入力手段の出力電圧に第３の所定の電圧を加算した値を前記基準判定値とするように前記基準判定値を変更する基準更新手段を備えた請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
基準更新手段は、タッチキーの押下を検知してから最小電圧を記憶し、前記最小電圧に第４の所定の電圧を加算した値を基準判定値とするように前記基準判定値を変更する請求項２に記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式のタッ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ものである。
【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、一般家庭のキッチンや業務用等に広く普及されている。
【０００３】
また、機器に搭載の静電容量式タッチキーとして、平板状パネルに電極を設けてコンデンサを形成し、パネルに人が指で触れたことに起因する前記コンデンサの静電容量変化を直流電圧の変化に変換し検知するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、商用電源に同期して各タッチキーの電圧を逐次入力するとともに所定周期で入力順序を変更することにより、漏洩磁界の影響を受けにくくなるようにし、鍋とタッチキーが近接していることを検知するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６１−２９２８３２号公報
【特許文献２】特開２００５−８５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、いずれも使用者が水を溢したり、鍋から吹き零れた調理物がタッチキー部にかかったりした場合、人が指でキーを操作したと誤って受け付けてしまい、調理動作を開始したり、また、調理中においては、例えば、湯沸し中や炊飯中などの自動調理中には、調理を途中で停止してしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、タッチキーの誤検知による誤動作のない安全でより使い勝手の良い加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、鍋を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の上部に設け前記鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの裏面に設けた電極に高周波電圧が印加される複数のタッチキーと、発振器及び前記タッチキーに印加された電圧を平滑して直流電圧を出力し前記各タッチキーの静電容量の変化を直流電圧の変化に変換する入力手段と、前記入力手段の出力電圧が第１の判定値以下である場合に前記タッチキーの押下と判定し前記入力手段の出力電圧が前記第１の判定値より高い電圧である第２の判定値以上である場合に前記タッチキーが放たれたと判定する押下検知手段と、前記押下検知手段の出力に基づき前記加熱手段の通電を制御する制御手段と、前記入力手段の出力変化速度に基づいて、人が指でキーを操作したのか否かを判定する操作判定手段と、を備え、前記操作判定手段は、前記押下検知手段が、前記タッチキーの押下と判定する前記第１の判定値から前記タッチキーが放されたと判定する前記第２の判定値に変化する間の時間が第１の所定の時間以上の場合に、人が指でキーを操作したのではないと判定し、前記操作判定手段により人が指でキーを操作したのでないと判定した場合、前記押下検知手段による前記タッチキーの受付動作を取り消す構成としたものである。
【０００８】
これによって、操作判定手段が、キーの操作が水などによるものか、人の指により操作したものかを判定し、人が指で操作したのではないと判定すると、タッチキーの受付動作を取り消すため、タッチキーの誤検知による誤動作のない安全でより使い勝手の良いものとすることができる。
【０００９】
また、直流電圧が第１の判定値から第２の判定値まで変化する時間を測定するだけで、誤検知を判定でき、簡単な方法で使い勝手を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の加熱調理器は、タッチキーの誤検知による誤動作のない安全でより使い勝手の良いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、鍋を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の上部に設け前記鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの裏面に設けた電極に高周波電圧が印加される複数のタッチキーと、発振器及び前記タッチキーに印加された電圧を平滑して直流電圧を出力し前記各タッチキーの静電容量の変化を直流電圧の変化に変換する入力手段と、前記入力手段の出力電圧が第１の判定値以下である場合に前記タッチキーの押下と判定し前記入力手段の出力電圧が前記第１の判定値より高い電圧である第２の判定値以上である場合に前記タッチキーが放たれたと判定する押下検知手段と、前記押下検知手段の出力に基づき前記加熱手段の通電を制御する制御手段と、前記入力手段の出力変化速度に基づいて、人が指でキーを操作したのか否かを判定する操作判定手段と、を備え、前記操作判定手段は、前記押下検知手段が、前記タッチキーの押下と判定する前記第１の判定値から前記タッチキーが放されたと判定する前記第２の判定値に変化する間の時間が第１の所定の時間以上の場合に、人が指でキーを操作したのではないと判定し、前記操作判定手段により人が指でキーを操作したのでないと判定した場合、前記押下検知手段による前記タッチキーの受付動作を取り消す構成とした加熱調理器とすることにより、操作判定手段が、キーの操作が水などによるものか、人の指により操作したものかを判定し、人が指で操作したのではないと判定すると、タッチキーの受付動作を取り消すため、タッチキーの誤検知による誤動作のない安全でより使い勝手の良いものとすることができる。
【００１２】
また、操作判定手段は、押下検知手段がタッチキーの押下と判定する第１の判定値からタッチキーが放されたと判定する第２の判定値に変化する間の時間が所定の時間以上の場合に人が指でキーを操作したのではないと判定することにより、直流電圧が第１の判定値から第２の判定値まで変化する時間を測定するだけで、誤検知を判定でき、簡単な方法で使い勝手を向上することができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明において、押下検知手段は、入力した電圧値のうち押下と判定しない範囲の値を複数回読み込み、それらの平均値を基準判定値として記憶し、前記基準判定値から第１の所定電圧だけ低い値を第１の判定値とし、前記基準判定値より前記第１の所定電圧より小さい第２の所定電圧だけ低い値を第２の判定値とするとともに、前記押下検知手段は、前記タッチキーの押下を検知してから、第２の所定の時間以上、タッチキーが放されたことを検知しない場合に、入力手段の出力電圧に第３の所定の電圧を加算した値を前記基準判定値とするように前記基準判定値を変更する基準更新手段を備えたことにより、使用者が誤って、高温に加熱されたフライパンなどをタッチキー部の上に載せ、タッチキーの静電容量の変化を検知する電極や、さらに下部にある整流平滑回路やレベルシフト回路で構成されたプリント基板の温度が上昇し、回路部品の温度が上昇することにより、直流電圧が変化し、キーを受け付けなくなることがなくなる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第２の発明において、基準更新手段は、タッチキーの押下を検知
してから最小電圧を記憶し、前記最小電圧に第４の所定の電圧を加算した値を基準判定値とするように前記基準判定値を変更することにより、プリント基板の温度が低下して、回路温度が低下してもキー操作を受け付けることができない状態が保持されることがなくなり、使い勝手が向上する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００１６】
（実施の形態）
図１〜図４は、本発明の実施の形態における加熱調理器を示している。
【００１７】
図１は加熱調理器の例として誘導加熱調理器を示しており、トッププレート１には、被加熱物である鍋２が載置されている。また、トッププレート１は、鍋２を加熱する加熱手段３の上部に設けられている。そして、加熱手段３は、この例では整流器、加熱コイル、スイッチング素子およびインバータ回路により構成され、商用電源（図示していない）に接続されている。また、トッププレート１には複数のタッチキー４が設けられ、このタッチキー４はトッププレート１に表裏一対で設けた電極５ａ、５ｂで構成されている。
【００１８】
また、本実施の形態における加熱調理器は、各タッチキー４の静電容量の変化を電圧変化に変換する入力手段６と、入力手段６の出力に基づきタッチキー４の押下を検知する押下検知手段７と、押下検知手段７の出力に基づき加熱手段３の通電を制御する制御手段１０と、入力手段６の出力変化速度に基づいて、人が指でキーを操作したのか否かを判定する操作判定手段８とを備えている。そして、操作判定手段８により人が指でキーを操作したのでないと判定した場合、押下検知手段７によるタッチキー４の受付動作を取り消す構成としている。
【００１９】
また、押下検知手段７がタッチキー４の押下を検知してから、所定の時間以上、タッチキー４が放されたことを検知しない場合に入力手段６の出力から基準判定値を変更する基準更新手段９を備えている。この基準更新手段９は、タッチキー４の押下を検知してから最小電圧を記憶し、この最小電圧に基づき基準判定値を変更するものである。
【００２０】
また、人が指でキーを操作したのでないと判定した場合、すなわち、トッププレート１上に水などをこぼし、タッチキー４のキー操作を受け付けてしまった場合には、これを表示または報知して使用者に知らせる表示手段１１も備えている。
【００２１】
図２に誘導加熱調理器の一例を示すように、タッチキー４は、左ダウンキー４ａ、左切／入キー４ｂ、左アップキー４ｃ、右ダウンキー４ｄ、右切／入キー４ｅ、右アップキー４ｆの６つからなり、各々のキーが一対の電極５ａ、５ｂを備えて、トッププレート１と同一面上にて、機器の使用者が操作し易いように鍋２を載置される部位より手前（使用者側）に配置されている。
【００２２】
また、図３に示すように、入力手段６は、発振器１２、平滑回路部１３およびレベルシフト部１４で構成されている。発振器１２の出力する４００ｋＨｚ高周波信号を基に、高周波電圧を形成して、電極５ｂに印加する。機器を使用する者が電極５ａに指で触れていない場合には、電極５ｂに印加される高周波電圧は、平滑回路部１３を経由して、レベルシフト部１４から直流電圧として、押下検知手段７に入力される。しかし、機器を使用する者が電極５ａに指で触れた場合は、電極５ｂに印加される高周波電圧の一部は、電極５ｂ、トッププレート１、電極５ａ、指を介してアースに流れて、整流平滑部１３に伝達される電圧振幅は減衰し、押下検知手段７へ入力される直流電圧は低下する。なお、６つのタッチキー４に対応する電極５ａ、５ｂの各々に対し、入力手段６を備えている。
【００２３】
ここで、図１に戻り、各部の構成、動作について説明する。
【００２４】
加熱手段３では、スイッチング素子を２３ｋＨｚでオンオフさせて加熱コイルに高周波電流を供給し、加熱コイルと磁気結合する鍋２を加熱する。また、表示手段１１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）などで構成され、水などをこぼし、タッチキー４のキー操作を受け付けてしまった場合の表示または報知に加え、加熱手段３の通電状態をも表示する。
【００２５】
電極５ａ、５ｂは一対のコンデンサを形成し、入力手段６は、電極５ｂに４００ｋＨｚの高周波電圧を印加し、電極５ａ、５ｂで形成されるコンデンサを経由して得た信号を整流・平滑して直流電圧に変換し出力する。電極５ａに指が触れると、電極５ａ、５ｂで形成されるコンデンサの静電容量が変化し、入力手段６はこれを電圧変化に変換して出力する。
【００２６】
また、押下検知手段７は、６つのタッチキーについて、順次ＡＤ変換して入力していく。そして、各々のタッチキーについて、入力した電圧値が基準判定値より、０．４Ｖ以上低下するのを検知して、キー押下と判定し、制御手段１０へキー押下を示す信号を出力する。
【００２７】
さらに、押下検知手段７は、６つのタッチキーの各々において、入力した電圧値のうち押下と判定しない範囲で、複数回読み込んだ値の平均値を求め、基準判定値として記憶する。なお、キー押下と判定する入力した電圧が基準判定値よりも０．４Ｖ以上低下という値は、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い。
【００２８】
また、操作判定手段８は、押下検知手段７がキー押下と判定してから直流電圧が上昇する変化速度を測定し、人によるキー操作か否かを判定する。本実施の形態では、押下検知手段７はキーが放されたと判定する判定値を基準判定値よりも０．２Ｖ低い電圧とし、基準判定値から０．４Ｖ低い電圧から０．２Ｖ低い電圧までの時間を測定し、０．５秒以内であれば、人の指によるキー操作であると判定し、０．５秒経過しても、基準判定値より０．２Ｖ低い電圧に到達しない場合は、水がこぼれたり、調理物が吹き零れたりすることによる誤検知と判定する。
【００２９】
また、制御手段１０は、押下検知手段７からの入力信号に基づき、加熱手段３への通電開始／停止、および通電する電力の変更を行う。押下検知手段７からの信号により、制御手段１０は加熱手段３の通電を開始し、操作判定手段８からの停止信号を受信すると、加熱手段３の通電を停止する。さらに、タッチキー４が異常であることを表示手段１１で表示または報知することによって、使用者に知らせ使い勝手をよくしている。
【００３０】
以上のように構成された加熱調理器について、図４を用いてさらに説明する。
【００３１】
先ず、押下検知手段７の動作から説明する。通常では、図４（ａ）に示すように、入力手段６の出力電圧は直流電圧となり、タッチキー４に指が触れていないときは、入力手段６の出力電圧は、約３．２Ｖの直流電圧になる。そして、押下検知手段７は、入力手段６の出力電圧をＡＤ変換して入力し、基準判定値として記憶する。
【００３２】
その後、例えば、左切／入キー４ｂに指が触れると、左切／入キー４ｂに対応する入力手段６の出力手段は、約２．６Ｖの直流電圧まで低下する。そして、押下検知手段７は、左切／入キー４ｂに対応する入力手段６の出力電圧を入力し、基準判定値との差（３．２
Ｖ−２．６Ｖ＝０．６Ｖ）が０．４Ｖ以上である状態が０．１秒連続すると、左切／入キー４ｂが押下されていると判定する。
【００３３】
しかし、例えば、図４（ｂ）のように、調理をしていないときに、トッププレート１に水をこぼし、左切／入キー４ｂにかかると、左切／入キー４ｂに対応する入力手段６の出力手段は、約２．６Ｖの直流電圧まで低下し、０．１秒後に、押下検知手段７は、タッチキー４が押されたと誤検知して、制御手段１０が加熱手段３の通電を開始する。
【００３４】
この場合、通電を開始してから、一旦低下した直流電圧は、トッププレート１上にこぼれた水が流れて広がり、タッチキー４上にかかっている量が徐々に減少するにつれて、静電容量が変化し、少しずつ直流電圧が上昇し基準判定値に達することになる。ところが、操作判定手段８は、入力手段６の出力である直流電圧が２．８Ｖ（第１の判定値）から３．０Ｖ（第２の判定値）に上昇する時間を測定し、０．５秒経過しても３．０Ｖに到達しないので、制御手段１０に加熱停止の信号を送り、制御手段１０は加熱手段３の通電を停止する。人の指によるキー操作であれば、即座に、タッチキー４の静電容量が大きく上昇するため、水がかかった場合と判別することができる。
【００３５】
すなわち、操作判定手段８は、入力手段６の出力変化の平均値が最大変化時の値より所定の比率以下であることから人が指でキーを操作したのでないことを判定するものである。人が指でタッチキー４を押下している状態では、押下状態での直流電圧の変化が少なく、また、指でタッチキー４に触れた瞬間と、指をタッチキー４から離した瞬間に最大に変化するが、トッププレート１に水がこぼれ、タッチキー４上部にかかった場合には、タッチキー４上にかかった水はトッププレートを広がり、直流電圧の変化が継続して発生するため、直流電圧の変化量の平均値は小さくなる。これによって、簡単な方法で、確実に、人の指でキーを操作したのでないことを判定できる。
【００３６】
また、制御手段１０が加熱手段３を通電している場合に、水をこぼしたり、調理物がふきこぼれたりして、左切／入キー４ｂにかかると、押下検知手段７は、加熱を停止するように制御手段１０に信号を送るが、操作判定手段８により、制御手段１０に加熱を再開するように信号を送るため、例えば、自動調理などがキーの誤検知により停止しても、すぐに再開する。
【００３７】
以上の構成により、本実施の形態における加熱調理器は、タッチキーの誤検知による誤動作を防ぎ、安全性と、使い勝手を向上させることができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、押下検知手段７がキー押下中と判断すると基準判定値を更新しなくなるが、キー押下状態が、３分以上が続いた場合、基準判定値を現在の入力手段６の出力電圧に、０．４Ｖ加算した値を基準判定値として変更する。これによって、高温のフライパンや鍋がタッチキー４に載せられ、回路部品の温度特性により、入力手段６の出力する直流電圧が変化した場合にも、タッチキー４を受け付けなくなるという不具合がなくなる。
【００３９】
さらに、本実施の形態では、基準更新手段９は、押下判定中の直流電圧の最小電圧を記憶し、この値に０．４Ｖを加算した値を基準判定値に変更するため、温度が低下している場合にも、確実に、タッチキー４の受付動作を再開できる。
【００４０】
なお、従来のように、静電容量を直流電圧に変換するものでは、鍋を介して導かれた加熱手段の発生する漏洩磁界に起因するリップル電圧が重畳してしまい、人が指でキー操作しても受け付けにくくなる、または受け付けなくなり、使い勝手が悪くなるという課題があるが、本実施の形態では、そのような課題も解決できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の加熱調理器は、タッチキーの誤検知による誤動作のない安全でより使い勝手の良いものとすることができるので、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ッチキーを有する調理器などの用途に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態における加熱調理器のブロック図
【図２】同加熱調理器の平面図
【図３】同加熱調理器の入力手段のブロック図
【図４】（ａ）同加熱調理器の人のキー押下による入力手段の出力電圧の動作図（ｂ）同加熱調理器の水がタッチキーにかかった場合の入力手段の出力電圧の動作図
【符号の説明】
【００４３】
１  トッププレート
２  鍋
３  加熱手段
４  タッチキー
５ａ、５ｂ  電極
６  入力手段
７  押下検知手段
８  操作判定手段
９  基準更新手段
１０  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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