专利名称：加热烹调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用静电容量检测式的触摸键的感应加热烹调器等的加 热烹调器。
背景技术：
近年来，感应加热烹调器的安全、清洁、高效这些优良特征被认可， 在一般家庭的厨房和业务用等中被广泛普及。
日本特开昭61-292832号公报公开了以往的静电容量检测式触摸键。 该触摸键具有平板状的面板和设于该面板两面并形成电容器的电极，将 用手指碰到电极而引起的电容器的静电容量的变化转换为直流电压的变 化。
日本特开2005-85667号公报公开了具有其他以往的静电容量检测式 触摸键的感应加热烹调器。该烹调器具有多个静电容量检测式触摸键和 从这些触摸键接收信号的控制部。控制部与工业电源同步地逐次接收来 自触摸键的电压，以预定周期变更接收电压的顺序。由此，控制部检测 锅与触摸键接近的情况，而不受泄漏磁场的影响。
在这些以往的静电容量检测式的触摸键中，存在以下情况在使用 者把水洒到触摸键或者从锅中溢出的烹调物掉到触摸键上时，与人用手 指操作键的情况同样，错误地开始加热动作，或在中途错误地停止加热。
发明内容
加热烹调器具有构成为载置被加热物的顶板；对被加热物进行加 热的加热部；具有隔着顶板对置的第1和第2电极的触摸键；输入部， 其对第2电极施加交流电压，并输出根据第1电极被按压时的该交流电 压的变化而变化的电压；对触摸键被按压进行检测并输出第1信号的检
测部；根据输入部输出的电压的变化率来输出第2信号的操作判定部； 以及根据第1和第2信号来控制加热部的控制部。输入部根据第1电极 和第2电极之间的静电容量的变化，来输出从基准值变化为第1电压后 再向基准值变化的电压。检测部在输入部输出的电压从基准值变化为第1 电压时输出第1信号。操作判定部根据输入部输出的电压从基准值变化 为第1电压后再向基准值变化时的电压的变化率，来输出第2信号。控 制部以如下方式进行动作在收到第1信号后未收到第2信号时，进行 对加热部的通电的控制，在收到第1信号后收到第2信号时，不进行对 加热部的通电的控制。
即使水等导电性物质接触触摸键，该加热烹调器也不会错误动作。
图1是本发明的实施方式的加热烹调器的框图。
图2是实施方式的加热烹调器的俯视图。
图3是实施方式的加热烹调器的输入部的框图。
图4A表示实施方式的加热烹调器的输入部的输出电压。
图4B表示实施方式的加热烹调器的输入部的输出电压。
标号说明
1 顶板
2锅(被加热物) 3 加热部 4触摸键
5A电极(第1电极)
5B电极(第2电极)
6输入部
7检测部
8操作判定部
9基准更新部
10控制部
具体实施例方式
图1是本发明的实施方式的加热烹调器1001的框图。加热烹调器 1001是感应加热烹调器，在绝缘性的顶板1的上表面1A上载置有作为 被加热物的锅2。加热部3对锅2进行加热，由变换器电路和加热线圈构 成，所述变换器电路包括整流器以及用于将该整流器的输出转换为高频 电流的开关元件，并且该加热部3与工业电源连接。在顶板1上设有多 个触摸键4。触摸键4利用分别设于顶板1的上表面1A和下表面1B上 的电极5A、 5B构成，并形成电容器。显示元件104A 104F在触摸键4 被按压后发光。发音部105在触摸键4被按压时发出声音。
输入部6对电极5B施加交流电压并将该交流电压转换为直流电压而 输出。检测部7根据输入部6输出的电压，对触摸键4被按下、即操作 者的手指碰到了电极5B进行检测。控制部10根据检测部7的输出，控 制对加热部3的通电。操作判定部8根据触摸键4被按压后的输入部6 所输出的电压的变化的变化率，判定人是否用手指操作了触摸键4。在操 作判定部8判定为不是人用手指操作了键的情况下，控制部IO取消由检 测部7检测出的触摸键4的按下。
当在检测部7检测到触摸键4的按下后，检测出触摸键4被持续按 下预定时间以上的情况下，基准更新部9根据输入部6输出的电压，变 更对触摸键4的按下进行判定的基准值。基准更新部9存储检测部7检 测到触摸键4的按下后的最小的电压，根据该最小电压来变更基准值。
在操作判定部8判定为不是用手指操作了键的情况下，即，在水等 导电性物质洒在顶板1上、控制部10收到了触摸键4的信号的情况下， 显示部11通知给使用者。
图2是实施方式的加热烹调器1001的俯视图。使用者从加热烹调器 1001的方向IOOIA操作加热烹调器1001。在顶板1的上表面1A上能够 载置锅2、 2A。顶板l具有加热线圈位置显示部1C，其表示对锅2进 行加热的加热部3的加热线圈的位置；以及加热线圈位置显示部1D,其 表示对锅2A进行加热的另一个加热部3A的加热线圈的位置。加热部3
配置在加热部3A的左侧。触摸键4由左降低键4A、左切断/接通键4B、 左提高键4C、右降低键4D、右切断/接通键4E以及右提高键4F构成。 左降低键4A降低对锅2进行加热的加热部3的设定功率或锅2的设定温 度。左切断/接通键4B使加热部3动作以及不动作。左提高键4C提高对 锅2进行加热的加热部3的设定功率或锅2的设定温度。右降低键4D降 低对锅2A进行加热的加热部3A的设定功率或锅2A的设定温度。右切 断/接通键4E使加热部3A动作以及不动作。右提高键4F提高对锅2A 进行加热的加热部的设定功率或锅2A的设定温度。在按压键4A 4F后， 显示元件104A 104F分别发光。
触摸键4A 4F分别由设于顶板1的上表面1A上的电极5A、和设 于顶板1的下表面1B上的电极5B构成。触摸键4A 4F配置在比锅2、 2A更接近使用者的方向1001A上，以便使用者易于操作。
图3是输入部6的框图。输入部6由振荡部12、整流平滑部13以 及电平移位部14构成。振荡部12对电极5B施加作为交流电压的400kHz 的高频电压。在使用者没有用手指碰到电极5A的情况下，施加给电极 5B的高频电压在整流平滑部13整流、平滑并被转换为直流电压。在电 平移位部14，该直流电压绝对值减小并被转换为能够检测电平的差的直 流电压，输入到构成检测部7的微型计算机中。在使用者用手指碰到电 极5A的情况下，施加给电极5B的高频电压的一部分经由顶板1、电极 5A、使用者流到地线，从而输入到整流平滑部13的高频电压的振幅衰减， 输入到检测部7的直流电压降低。输入部6连接在触摸键4的分别构成6 个触摸键4A 4F的电极5B上。即，加热烹调器1001具有6个输入部6。
加热部3具有开关元件和加热线圈。开关元件以23kHz的频率接通、 切断，向加热线圈提供高频电流。加热线圈利用高频电流产生高频磁通， 对与该加热线圈磁耦合的锅2进行感应加热。显示部11由发光二极管 (LED)或液晶显示器(LCD)等显示器构成，也显示加热部3的通电 状态。
将绝缘性的顶板1夹在中间进行设置的电极5A、 5B形成电容器， 输入部6对电极5B施加作为交流电压的400kHz的高频电压，对施加给
电极5B的高频电压进行整流、平滑并将其转换为直流电压后输出。当使 用者的手指碰到电极5A时，施加给电极5B的高频电压的大小发生变化， 输入部6将该高频电压大小的变化转换为直流电压的变化进行输出。输 入部6根据该高频电压大小的变化，输出从基准值变化为第1电压再向 该基准值变化的电压。
检测部7依次对分别与触摸键4A 4F连接的加热部6输出的电压 进行模拟/数字转换。对于各个触摸键4A 4F，在比基准值降低预定值以 上的情况下，检测部7判定为触摸键被按压，并向控制部10输出表示键 的按下的第l信号。
对于各个触摸键4A 4F，在使用者没有按压触摸键时，检测部7多 次读取从输入部6输入的电压，将这些电压的平均值存储为基准值。比 用于判定使用者按压了键的基准值低的电压0.4V是由电路常数确定的， 随着电路常数的变化而变化，并不限于该值。
操作判定部8对在检测部7判定为键被按压之后电压上升时的变化 速度进行测定，判定使用者是否按压了键。在实施方式的加热烹调器1001 中，检测部7在输入比基准值低0.4V以上的电压而判定为键被按压之后， 在从输入部6输入比基准值低0.2￥的电压时，判定为键被放开。操作判 定部8对输入部6输出的电压从比基准值低0.4V的电压到成为比基准值 低0.2V的电压为止的时间进行测定。如果该时间为预定的时间例如0.5 秒以内，则操作判定部8判定为使用者用手指按压了键。在所测定的时 间超过0.5秒时，操作判定部8判定为水或烹调物等导电性物质碰到触摸 键，向控制部输出第2信号。
控制部10根据检测部7输出的第1信号和操作判定部8输出的第2 信号，控制对加热部3的通电。
控制部10根据检测部7输出的第1信号，控制对加热部3的通电， 变更通电的功率。通过来自检测部7的第1信号，控制部10对应于键4A 4F来控制加热部3。此时，控制部10使显示元件104A 104F分别发光， 从发音部105发出声音。g卩，控制部10从检测部7收到第1信号时，向 操作者输出来自显示元件104A 104F的光和来自发音部105的声音等的
标识，分别向操作者报告键4A 4F被按压。当收到操作判定部8输出的 第2信号时，控制部10停止加热部3的通电，在继续进行表示键4A 4F被按压的报告(显示元件104A 104F的发光等)的情况下，停止该 报告，并利用显示部11向使用者通知触摸键4A 4F中的某个发生异常。 说明加热烹调器1001的动作。
图4A表示使用者碰到触摸面板的电极5B时输入部6输出的电压。 输入部6输出直流电压。如图4A所示，在使用者没有用手指碰到触摸键 4的电极5B时，输入部6输出3.2V的直流电压。检测部7对该电压进 行模拟数字转换，存储为基准值Vref。
之后，例如当使用者在时刻TP1碰到接通或切断加热部3的通电的 左切断/接通键4B的电极5B时，与左切断/接通键4B连接的输入部6输 出的电压在时刻TP1，从基准值Vref (3.2V)下降到第1电压V3 (2.6V)。 当该电压低于比基准值Vref低0.4V的第1判定值V1 (2.8V)的状态从 时刻TP1开始持续预定的时间例如0.1秒以上时，检测部7判定为左切 断/接通键4B被按压，输出第1信号。控制部10收到第1信号时，开始 加热部3的通电并对其进行控制。此时，控制部10使显示元件104B发 光，从发音部105发出声音。
图4B表示水或烹调物等导电性物质碰到触摸面板的电极5B时输入 部6输出的电压。例如，在不进行烹调时、即加热部3不动作时，若水 或烹调物等导电性物质洒到顶板1上并且在时刻TP2碰到左切断/接通键 4B，贝ij与左切断/接通键4B连接的输入部6输出的电压在时刻TP2，从 基准值Vref (3.2V)下降到比第1判定值VI (2.8V)低的第1电压V3 (2.6V)。当从时刻TP2到0.1秒后的时刻TP3，该电压比第1判定值V1 低的状态持续时，检测部7检测为触摸键4B被按压，控制部10开始加 热部3的通电。此时，控制部10使显示元件104B发光，从发音部105 发出声音。
洒到顶板1上的水或烹调物等导电性物质随着时间的经过而扩散， 碰到触摸键4B的导电性物质的量逐渐减少。随着该量的减少，由电极 5A、 5B形成的电容器的静电容量发生变化，施加给输入部6的电压上升，
从而输入部5输出的电压上升。当时间从时刻TP2经过、碰到触摸键4B 的电极5的导电性物质的量减少时，输入部6输出的电压逐渐上升，到 达基准值Vref。操作判定部8对输入部6输出的电压从第1判定值VI (2.8V)上升到比基准值Vref低0.2V、即比第1判定值VI高0.2V的第 2判定值V2 (3.0V)的时间T3进行测定。在时间T3比预定的时间例如 0.5秒长的情况下，操作判定部8判定为不是操作者而是水或烹调物等导 电性物质碰到触摸键4B的电极5B，从而向控制部10发送使加热部3的 动作停止的信号，控制部10停止加热部3的通电，即取消对加热部3的 通电的控制。如图4A所示，在操作者从按压触摸键4B的状态放开触摸 键4B时，由于触摸键4B的电极5B为开放状态，所以由触摸键4B的电 极5A、 5B形成的电容器瞬间从接地电位切断，输入部6输出的电压迅 速上升。图4A中的从第1判定值VI上升为第2判定值V2的时间T2 比图4B所示的时间T3短，且比0.5秒短。因此，在输入部6输出的电 压从第1判定值VI上升到第2判定值V2的时间比0.5秒短的情况下， 操作判定部8判定为使用者操作了触摸键4B，控制部10继续驱动加热 部3以对其通电。
艮P，在输入部6的输出的变化率的平均为从最大变化率减去预定值 而得到的值以下的情况下，操作判定部8判定为不是人用手指操作了触 摸键。在人用手指按压触摸键4的状态下，输入部6输出的直流电压的 变化少。并且，在用手指碰到触摸键4的瞬间和手指从触摸键4离开的 瞬间，该电压变化最大，该直流电压以大的变化率变化。在水洒到顶板l 上而流到触摸键4的上部的情况下，流到触摸键4上的水在顶板上扩散。 随之，输入部6输出的直流电压继续逐渐变化，因此该直流电压的变化 率的平均较小。由此，在实施方式的加热烹调器IOOI中，能够以简单的 方法，可靠地判定是否用人的手指操作了键。
并且，在控制部10对加热部3进行通电期间，若水或烹调物等导电 性物质碰到左切断/接通键4B，则检测部7向控制部IO发送信号，以停 止对加热部3的通电。但是，操作判定部8通过上述方法判定为不是人 按压了键4B，控制部10发送再开始对加热部3的通电的信号。因此，
即使加热烹调器1001因键的错误检测而停止按照预定步骤进行烹调的自 动烹调，也能够马上再开始。
通过以上的结构，本实施方式的加热烹调器1001能够防止由触摸键
的错误检测引起的错误动作，安全且容易使用。
在本实施方式的加热烹调器1001中构成为，当电路部分的温度因加 热烹调器1001的电路部件的温度特性而上升时，输入部6输出的直流电 压上升。对于检测部7和操作判定部8，为了防止触摸键4的错误动作， 在检测部7判断为人按压键4时不更新基准值，而是在键4被持续按压 预定的时间例如3分钟以上时，基准更新部9将基准值Vref更新为对该 时刻的输入部6的输出电压加算0.4V后得到的值。当在检测部7输出第 1信号后没有检测出在上述预定的时间例如3分钟以上放开触摸键4的情 况下，即在检测部7输出第1信号后检测出触摸键4被持续按压该预定 的时间以上的情况下，基准更新部9变更基准值。由此，即使在触摸键4 上载置了高温平底锅或锅，由于加热烹调器1001的电路部件的温度特性 输入部6输出的直流电压发生变化的情况下，检测部7和操作判定部8 也能够检测触摸键4的按下，并且能够判定是否是人操作了触摸键4。
并且 ，基准更新部9存储在判定键4被按压期间输入部6输出的直 流电压的最小电压，将基准值Vref更新为对该最小电压加算0.4V后得到 的值。因此，即使在温度降低的情况下，操作判定部8和检测部7也能 够可靠地检测人按下触摸键4。
通过将提供给由顶板、其表面上的表面电极(电极5A)和其背面上 的背面电极(电极5B)形成的电容器的背面电极的高频电压转换为直流 电压来检测人碰到表面电极的加热烹调器中，存在如下情况由通过锅 传导的加热部产生的泄漏磁场引起的脉动电压与该直流电压重叠，即使 人用手指操作键，也难以接收或无法接收。基于实施方式的加热烹调器 1001也能够解决该课题。
另外，在实施方式中，当控制部10从检测部7收到第1信号时，开 始控制对加热部3的通电，使显示元件104A 104F发光，并从发音部 105发出声音。控制部IO从检测部7收到第1信号时，使显示元件104A
104F发光，并从发音部105发出声音，但是也可以不进行对加热部3的 通电的控制，即，也可以根据第l信号，仅进行接收动作(发光、发声)。 该情况下，当在控制部10从检测部7收到第1信号后，在预定的时间以 内从操作判定部6收到第2信号的情况下，不对加热部3进行通电。并 且，当在控制部10从检测部7收到第1信号后，经过预定的时间也没有 从操作判定部6收到第2信号的情况下，开始对加热部3的通电。并且, 从检测部7收到第1信号后开始对加热部3的通电的定时只要适当设定 即可。例如，控制部10可以在收到第1信号的同时开始对加热部3通电， 也可以在收到第1信号后，延迟预定的时间开始对加热部3通电。控制 部10也可以以如下方式进行动作在收到第l信号后，经过预定的时间 也没有收到第2信号的情况下，控制对加热部3的通电，在收到第1信 号后，在预定的时间以内收到第2信号的情况下，不进行对加热部3的 通电的控制。
另外，也可以进行显示元件104A 104F的发光和发音部105的发 声中的至少一方，或者两者都不进行。 另外，该实施方式不限定本发明。
即使水等导电性物质接触触摸键，该加热烹调器也不会错误动作， 对感应加热烹调器、高频加热烹调器以及卤素烹调器等具有触摸键的烹 调器非常有用。
权利要求
1.一种加热烹调器，该加热烹调器具有顶板，其具有上表面和下表面，所述上表面构成为载置被加热物；加热部，其对所述被加热物进行加热；触摸键，其具有设置在所述顶板的所述上表面上的第1电极；和设置在所述顶板的所述下表面上，并且隔着所述顶板与所述第1电极对置的第2电极；输入部，其对所述第2电极施加交流电压，并输出如下的电压，即，该电压与所述第1电极被按压时的所述交流电压的变化对应，从基准值变化为第1电压后向所述基准值变化；检测部，其在所述输入部输出的所述电压从所述基准值变化为所述第1电压时，输出第1信号；操作判定部，其根据所述输入部输出的所述电压从所述基准值变化为所述第1电压后向所述基准值变化时的所述电压的变化率，输出第2信号；以及控制部，其以如下方式进行动作当在收到所述第1信号后未收到所述第2信号的情况下，进行对所述加热部的通电的控制，当在收到所述第1信号后收到所述第2信号时，不进行对所述加热部的所述通电的所述控制。
2. 根据权利要求1所述的加热烹调器，其特征在于， 所述控制部以如下方式进行动作在收到所述第1信号的情况下，进行对所述加热部的所述通电的所 述控制；在收到所述第2信号的情况下，取消对所述加热部的所述通电的所 述控制。
3. 根据权利要求1所述的加热烹调器，其特征在于， 在所述输入部输出的所述电压的变化率的平均值比所述电压的变化率的最大值小预定值的情况下，所述操作判定部输出所述第2信号。
4. 根据权利要求1所述的加热烹调器，其特征在于， 在所述输入部输出的所述电压从所述基准值变化为比低于所述基准值的第1判定值更低的电压时，所述检测部输出所述第1信号。
5. 根据权利要求4所述的加热烹调器，其特征在于， 当在所述输入部输出的所述电压从所述基准值变化为低于所述第1判定值的电压后、从所述第1判定值变化为所述第1判定值与所述基准 值之间的第2判定值的时间比第2预定时间长时，所述操作判定部输出 所述第2信号。
6. 根据权利要求4所述的加热烹调器，其特征在于， 所述加热烹调器还具有基准更新部，在所述检测部输出所述第1信号后没有检测出在第3预定时间以上放开所述触摸键时，该基准更新部 变更所述基准值。
7. 根据权利要求6所述的加热烹调器，其特征在于， 所述基准更新部根据所述检测部检测出所述触摸键的按下后的从所述输入部输出的所述电压的最小电压，来变更所述基准值。
8. 根据权利要求4所述的加热烹调器，其特征在于， 所述加热烹调器还具有基准更新部，在所述检测部输出所述第1信号后检测出所述触摸键被持续按压第3预定时间以上时，该基准更新部 变更所述基准值。
9. 根据权利要求8所述的加热烹调器，其特征在于， 所述基准更新部根据所述检测部检测出所述触摸键的按下后的从所述输入部输出的所述电压的最小电压，来变更所述基准值。
10. 根据权利要求1所述的加热烹调器，其特征在于， 所述控制部在从所述检测部收到所述第1信号的情况下，向操作者输出标识。
全文摘要
本发明提供加热烹调器，其具有构成为载置被加热物的顶板；对被加热物进行加热的加热部；具有隔着顶板对置的第1和第2电极的触摸键；输入部，其对第2电极施加交流电压，并输出根据第1电极被按压时的该交流电压的变化而变化的电压；对触摸键被按压进行检测并输出第1信号的检测部；根据输入部输出的电压的变化率来输出第2信号的操作判定部；以及根据第1和第2信号来控制加热部的控制部。输入部根据第1电极和第2电极之间的静电容量的变化，输出从基准值变化为第1电压后再向基准值变化的电压。检测部在输入部输出的电压从基准值变化为第1电压时输出第1信号。操作判定部根据输入部输出的电压从基准值变化为第1电压后再向基准值变化时的电压的变化率，来输出第2信号。控制部以如下方式进行动作在收到第1信号后未收到第2信号时，进行对加热部的通电的控制，在收到第1信号后收到第2信号时，不进行对加热部的通电的控制。即使水等导电性物质接触触摸键，该加热烹调器也不会错误动作。
文档编号F24C15/00GK101116375SQ20068000448
公开日2008年1月30日 申请日期2006年10月25日 优先权日2005年11月16日
发明者中村政治, 新山浩次, 驹田雅道 申请人:松下电器产业株式会社