基于超声波的触摸感测装置以及包括该装置的烹饪设备和家用电器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年4月5日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0041761的韩国专利申请的优先权，该申请所公开的内容通过引用的方式并入本文。

本发明涉及基于超声波的触摸感测装置以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器，具体地，涉及能够提高用户便利性的基于超声波的触摸感测装置以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器。

背景技术：

例如使用微波的微波炉、使用加热器的烤箱以及炉灶之类的各种产品被作为烹饪设备广泛使用。

微波炉辐射由所包含的烹饪室中的磁控管产生的微波并且使放入烹饪室中的食物的水分子振动来加热食物。烤箱使用加热器加热所包含的烹饪室来加热放入烹饪室中的食物。

炉灶加热放置在其上的容器来加热容器中所容纳的食物，它的典型示例包括使用煤气作为加热源的煤气炉灶。在煤气炉灶中，由于由火焰所引起的热损失高，所以热效率降低。因此，近年来使用电的炉灶引起了人们的注意。

技术实现要素：

因此，鉴于上述问题而作出本发明，并且本发明的目的是提供一种可以改善用户便利性的基于超声波的触摸感测装置，以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器。

根据本发明的一方面，通过提供一种基于超声波的触摸感测装置可以实现上述及其他目的，该触摸感测装置包括：第一板；第二板，与所述第一板间隔开；压电元件，布置在所述第一和第二板之间，用于输出与所述第一板上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元，用于基于来自所述压电元件的所述电信号输出超声波；多个麦克风，用于接收超声波；以及处理器，用于基于由所述多个麦克风收集的声音信号来计算所述第一板上的触摸输入的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种基于超声波的触摸感测装置，该触摸感测装置包括：第一板；第二板，与所述第一板间隔开；压电元件，布置在所述第一和第二板之间，用于输出与所述第一板上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元，用于向所述第一板输出超声波；多个麦克风；以及处理器，用于基于与所述第一板上的触摸输入对应的变化的各声音信号来计算所述第一板上的触摸输入的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种烹饪设备，包括：第一板；第二板，与所述第一板间隔开；压电元件，布置在所述第一和第二板之间，用于输出与所述第一板上的第一压力输入对应的电信号；多个线圈，布置在所述第二板下方；超声波输出单元，用于基于来自所述压电元件的所述电信号输出超声波；多个麦克风，用于接收超声波；以及控制器，用于基于由所述多个麦克风收集的各声音信号来计算所述第一板上的第一压力输入的位置，并且用于执行控制，以便当所述第一压力输入的所述位置是与所述多个线圈中的第一线圈对应的位置时使电流流入所述第一线圈中。

根据本发明的另一方面，提供一种家用电器，包括：第一板；第二板，与所述第一板间隔开；压电元件，布置在所述第一和第二板之间，用于输出与所述第一板上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元，用于基于来自所述压电元件的所述电信号输出超声波；多个麦克风，用于接收超声波；以及处理器，用于基于由所述多个麦克风收集的各声音信号来计算所述第一板上的触摸输入的位置。

根据本发明的另一方面，提供一种家用电器，包括：第一板；第二板，与所述第一板间隔开；压电元件，布置在所述第一和第二板之间，用于输出与所述第一板上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元，用于向所述第一板输出超声波；多个麦克风；以及处理器，用于基于与所述第一板上的触摸输入对应的变化的各声音信号来计算所述第一板上的触摸输入的位置。

在本申请中，提供了一种基于超声波的触摸感测装置以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器，可以改善用户便利性。

附图说明

基于结合附图进行的下列详细描述，本发明的上述及其他目的、特征和其他优点将更加容易理解，其中：

图1是示出了根据本发明实施例的基于超声波的触摸感测装置的图；

图2是示出了图1的基于超声波的触摸感测装置的侧视图；

图3a至图3d是涉及用于描述图1的基于超声波的触摸感测装置的操作的图；

图4是示出了根据本发明另一个实施例的基于超声波的触摸感测装置的图；

图5a至图5b是示出了图4的基于超声波的触摸感测装置的侧视图；

图6是示出了图1或图4的基于超声波的触摸感测装置的内部配置的框图；

图7a至图7b是涉及用于描述图6的处理器的操作的图；

图8是示出了根据本发明实施例的烹饪设备的透视图；

图9是示出了图8的烹饪设备的内部配置的示例的框图；

图10是示出了向图8的烹饪设备供电的示例的图；

图11是示出了图10的烹饪设备的示例的电路图；

图12a至图12d是涉及用于描述图8的烹饪设备的各种操作的图；以及

图13a至图14c是示出了包括图1或图4的基于超声波的触摸感测装置的各种家用电器的图。

具体实施方式

以下将参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。

本文所使用的被附加至组件名称的词语“模块”和“单元”用于辅助理解组件，因而不应当被认为具有特定含义或作用。因此，词语“模块”和“单元”可以互换地使用。

图1是示出了根据本发明实施例的基于超声波的触摸感测装置的示图，图2是示出了图1的基于超声波的触摸感测装置的侧视图。

参照附图，图1和图2中的基于超声波的触摸感测装置可以包括：第一板110；第二板120，与第一板110间隔开；压电元件130，布置在第一和第二板120之间，用于输出与第一板110上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元uso，用于基于来自压电元件130的电信号输出超声波；多个麦克风mica至micd，用于接收超声波；以及处理器，用于基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号来计算第一板110上的触摸输入的位置。

具体地，参照图1，基于超声波的触摸感测装置100中的多个麦克风mica至micd可以彼此间隔开。

例如，如图所示，在触摸感测装置的角落附近设置四个麦克风mica至micd，以彼此间隔开。

图2是示出沿着图1的i-i’线的基于超声波的触摸感测装置100的侧视图。参照图2，多个麦克风mica至micd位于第一板110中。

第一板110是基于超声波的触摸感测装置100的外壳，并且可以由诸如陶瓷、钢化玻璃等的各种材料制成。

第二板120可以与第一板110间隔开，并且可以由诸如陶瓷、钢化玻璃等的各种材料制成。

压电元件130可以布置在第一和第二板110和120之间，并且使用压电效应输出与压力对应的电信号。

压电元件130可以通过所施加的力生成电压。可以根据所施加的力的强度来改变电压的水平。

例如，压电元件130可以包括铁电材料，例如锆钛酸铅[pb(ti,zr)o3](pzt)、钛酸钡(batio3)等。

超声波输出单元uso可以附接到压电元件130并且基于来自压电元件130的电信号输出超声波。

例如，超声波输出单元uso可以输出超声波，该超声波的频率比20至20000hz的可听频率高几十khz至几mhz。

超声波输出单元uso可以输出具有与由压电元件130生成的电信号(例如，电压水平)成比例的增强的声级、声音强度或的频率。

在本发明中，随着第一板110上的触摸输入的强度增加，从压电元件130输出的电信号的水平(例如，电压的水平)增加，并且超声波输出单元uso可以输出具有增强的声级、声音强度或频率的超声波。

处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号来计算第一板110上的触摸输入的位置。

具体地，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号之间的相位差来计算第一板110上的触摸输入的位置。

可代替地，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的各声音信号之间的水平和相位差异来计算第一板110上的触摸输入的位置。

因此，可以方便地通过基于超声波的触摸感测装置100来感测触摸输入。

具体地，不同于电容触摸感测法，使用超声波可以在手湿的情况下方便且准确地感测由手作出的触摸输入。因此，可以增强用户便利性。

除了手指作出的触摸输入，基于超声波的触摸感测装置100可以感测当特定对象放置在其上时所产生的压力以及压力产生位置。

具体地，如果基于超声波的触摸感测装置100用于烹饪设备，那么它可以感测烹饪容器所产生的压力和压力产生位置，并且可以感测烹饪容器的位置。

同时，处理器170可以执行控制，以显示与计算出的触摸输入的位置对应的位置处的显示的部分。因此，用户可以直观地确认触摸输入。

同时，处理器170可以执行控制以通过通信单元135向外部装置传送计算出的触摸输入的位置信息。具体地，通过借助无线通信向外部装置传送感测到的触摸输入的位置信息或触摸输入的模式信息，可以远程控制外部装置。因此，可以增强用户便利性。

图3a至图3d是涉及用于描述图1的基于超声波的触摸感测装置的操作的图。

首先，图3a示出了基于超声波的触摸感测装置100的第一板110上由用户手指50a作出的位于第一位置po1处的触摸输入。

如上所述，压电元件130输出与第一板110上的第一位置po1对应的位置处的电信号。

超声波输出单元uso基于来自压电元件130的与第一位置po1对应的位置处的电信号输出超声波。

图3b示出了基于超声波的触摸感测装置100上(更具体地，在第一板110上)的作为源的第一位置po1处输出的超声波uso1。

多个麦克风mica至micd可以收集这样的超声波。

处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号(即，超声波信号)之间的相位差来计算第一板110上的触摸输入的位置。

例如，如附图所示，当在第一位置po1处(该位置是第一麦克风mica和第三麦克风micc之间的中点)产生触摸输入时，由第一麦克风mica和第三麦克风micc收集的声音信号的相位可以是相同的，由第二麦克风micb和第四麦克风micd收集的声音信号的相位可以是相同的并且相对于由第一麦克风mica和第三麦克风micc收集的声音信号的相位延迟。

处理器170可以考虑这样的相位差来计算触摸输入的位置。

由于触摸输入的位置是基于超声波形计算的，所以即便是当手指是湿的或者有水滴滴落时也可以准确且方便地计算触摸输入。因此，可以增强用户便利性。

接下来，图3c示出了基于超声波的触摸感测装置100上的第一位置po1和第二位置po2处由用户手指50a作出的触摸输入。

如上所述，压电元件130输出与第一板110上的第一位置po1和第二位置po2对应的位置处的电信号。

超声波输出单元uso基于来自压电元件130的与第一位置po1和第二位置po2对应的位置处的电信号输出超声波。

图3d示出了基于超声波的触摸感测装置100中(更具体地，在第一板110上)的作为源的位置po1处输出的超声波usoaa和作为源的第二位置po2处输出的超声波usoab。

所述多个麦克风mica至micd可以收集这样的超声波usoaa和usoab。

处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号(例如，超声波信号)之间的相位差来计算第一板110上的触摸输入的位置。

例如，如附图所示，如果在第一位置po1处(该位置是第一麦克风mica与第三麦克风micc之间的中点)产生触摸输入，则由第一麦克风mica与第三麦克风micc收集的声音信号的相位可以是相同的，由第二麦克风micb与第四麦克风micd收集的声音信号的相位可以是相同的，并且相对于由第一麦克风mica与第三麦克风micc收集的声音信号的相位存在延迟。

例如，如图所示，如果在第二位置po2处(该位置是第二麦克风micb与第四麦克风micd之间的中点)产生触摸输入，那么由第二麦克风micb和第四麦克风micd收集的声音信号的相位可以是相同的，由第一麦克风mica和第三麦克风micc收集的声音信号的相位可以是相同的，并且相对于由第二麦克风micb和第四麦克风micd收集的声音信号的相位存在延迟。

处理器170可以考虑这样的相位差来计算触摸输入的位置。

根据图3c和图3d，处理器170可以计算多触摸输入。

图4是示出了根据本发明另一个实施例的基于超声波的触摸感测装置的图，以及图5a至图5b是示出了图4的基于超声波的触摸感测装置的侧视图。

参照附图，图4至图5b的基于超声波的触摸感测装置100b可以包括：第一板110；第二板120，与第一板110间隔开；压电元件130，布置在第一和第二板110和120之间，用于输出与第一板110上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元uso，用于向第一板110输出超声波；多个麦克风mica至micd；以及处理器170，用于基于与第一板110上的触摸输入对应的变化的声音信号来计算第一板110上的触摸输入的位置。

具体地，参照图4，基于超声波的触摸感测装置100b中的多个麦克风mica至micb可以设置为在第一板110的下端处彼此间隔开，并且多个超声波输出单元usoa和usob可以设置为在第一板110的上端处彼此间隔开。

例如，如附图所示，两个麦克风mica至micb可以靠近下方的角设置以彼此间隔开，两个超声波输出单元usoa和usob可以靠近上方的角设置以彼此间隔开。

图5a是示出了沿着图4的i-i’线的基于超声波的触摸感测装置100b的侧视图。参照图5，多个麦克风mica至micb位于第一板110中。

第一板110是基于超声波的触摸感测装置100b的外壳，并可以由例如陶瓷、钢化玻璃等的各种材料制成。

第二板120可以与第一板110间隔开，并且可以由诸如陶瓷、钢化玻璃等的各种材料制成。

压电元件130可以布置在第一和第二板110和120之间，并且使用压电效应输出与压力对应的电信号。

压电元件130可以通过所施加的力生成电压。可以根据所施加的力的强度来改变电压的水平。

例如，压电元件130可以包括铁电材料，例如锆钛酸铅[pb(ti,zr)o3](pzt)、钛酸钡(batio3)等。

图5b是示出了沿着图4的ii-ii’线的基于超声波的触摸感测装置100b的侧视图。参照图5b，多个超声波输出单元usoa和usob可以位于第一板110中。

多个超声波输出单元usoa和usob可以输出不同的超声波，例如，具有不同频率或不同相位的超声波。

例如，多个超声波输出单元usoa和usob可以输出超声波，该超声波的频率比20至20000hz的可听频率高几十khz至几mhz。

同时，可以通过从压电元件130输出的电信号来改变从超声波输出单元uso输出的超声波，并且多个麦克风mica至micb可以收集变化的超声波。

同时，在本发明中，随着第一板110上触摸输入的强度增加，从压电元件130输出的电信号的水平(例如，电压的水平)增加，从而超声波的变化也增大。

处理器170可以基于由多个麦克风mica至micb收集的变化的各声音信号(例如，超声波信号)来计算第一板110上的触摸输入的位置。

同时，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micb收集的变化的声音信号来计算第一板110上的触摸输入的位置。

具体地，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micb收集的变化的声音信号之间的相位差来计算第一板110上触摸输入的位置。

可代替地，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micb收集的变化的声音信号之间的等级和相位差异来计算第一板110上触摸输入的位置。

因此，可以方便地通过基于超声波的触摸感测装置100b计算触摸输入。

具体地，不同于电容触摸感测法，使用超声波可以在手湿的情况下方便且准确地计算由手作出的触摸输入。因此，可以增强用户便利性。

除了手指作出的触摸输入，基于超声波的触摸感测装置100b可以计算当特定对象放置在其上时所产生的压力以及压力产生位置。

具体地，如果基于超声波的触摸感测装置100b用于烹饪设备，那么可以计算烹饪容器所产生的压力和压力产生位置，并且可以计算烹饪容器的位置。

同时，处理器170可以执行控制，以显示与计算出的触摸输入的位置对应的位置处的显示部分。因此，用户可以直观地确认触摸输入。

同时，处理器170可以执行控制，以通过通信单元135向外部装置传送计算出的触摸输入的位置信息。具体地，通过借助无线通信向外部装置传送感测到的触摸输入的位置信息或触摸输入的模式信息，可以远程控制外部装置。因此，可以增强用户便利性。

同时，同图3a至图3d相似，图4的基于超声波的触摸感测装置100b可以计算触摸输入。具体地，可以计算多触摸输入。

图6是示出了图1或图4的基于超声波的触摸感测装置的内部配置的框图。

参照附图，图6中的基于超声波的触摸感测装置100或100b可以包括麦克风mic、超声波输出单元uso、通信单元135、存储器140、处理器170、显示器180和电源190。

麦克风mic可以包括多个麦克风并可以收集声音信号，更具体地，可以收集超声波信号。

超声波输出单元uso可以输出超声波。

超声波输出单元uso可以基于从压电元件130输出的电信号输出超声波，如图1至图3d所示。

可代替地，超声波输出单元uso可以分别地从压电元件130输出超声波，如图4至图5b所示。

通信单元135可以与外部装置执行数据交换。

例如，通信单元135可以向外部装置传送由处理器170计算的计算出的触摸输入的位置信息。

为此，通信单元135可以通过zigbee、wifi、蓝牙等执行通信。

具体地，可以通过低功率ble通信向外部装置(例如，烹饪设备、电视、移动终端等)传送计算出的触摸输入的位置信息。

存储器140可以存储触摸输入模式(touchinputpattern)、压力模式等。具体地，可以通过触摸输入模式、压力模式等来储存由麦克风mic收集的超声波信号模式。

显示器180可以显示有关基于超声波的触摸感测装置100的操作的信息。

例如，显示器180可以执行控制，使得显示器180的一部分被打开并显示在与由处理器170计算出的触摸输入的位置对应的位置处。

处理器170可以基于由图1至图3d的多个麦克风mica至micd收集的声音信号来计算第一板110上的触摸输入的位置。

具体地，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号之间的相位差来计算第一板110上的触摸输入的位置。

可代替地，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号之间的水平和相位差异来计算第一板110上的触摸输入的位置。

同时，处理器170可以执行控制以显示与计算出的触摸输入的位置对应的位置处的显示部分。

同时，处理器170可以执行控制，以便通过通信单元135向外部设备传送计算出的触摸输入的位置信息。

同时，处理器170可以基于与第一板110上由图4至图5b的多个麦克风mica至micb收集的触摸输入对应的变化的声音信号来计算第一板110上触摸输入的位置。

同时，处理器170可以基于与多种超声波对应的变化的各声音信号来计算第一板110上的触摸输入的位置。

同时，处理器170可以基于由多个麦克风mica至micd收集的变化的声音信号之间的相位差来计算第一板110上触摸输入的位置。

同时，处理器170可以包括用于对由多个麦克风mica至micd收集的声音信号执行减噪信号处理的预处理器173，和用于基于来自预处理器173的信号计算声源位置的声源定位单元174。

处理器170还可以包括用于执行相对于声源位置的校准的校准单元176和用于优化校准后的声源位置的优化器177。

这将参照图7a至图7b进行描述。

图7a至图7b是涉及用于描述图6的处理器的操作的示图。

首先，图7a示出了在时间tor时在第一位置pot处产生触摸输入的情况。

在第一位置pot处产生超声波，并且超声波smica和smicb由第一麦克风mica和第二麦克风micb来收集。

具体地，超声波smica在时间to1处由第一麦克风mica收集，超声波smicb在比时间to1晚τ的时间to2处由第二麦克风micb收集。

超声波smica和smicb被传送至处理器170。

处理器170中的数据输入单元171可以接收与超声波smica和smicb对应的采样数据信号。

数据输入单元171接收通过对声音信号进行采样而获得的数据信号，具体地，是对超声波信号进行采样，并且数据输入单元171可以执行滤波等。

然后，预处理器173从数据输入单元171接收该信号，并执行减噪处理。具体地，可以执行减噪处理等，以最小化由外围噪声所引起的故障。

接下来，声源定位单元174计算声音的声源位置。具体地，在本发明中，使用到达时差(toda)法来计算声源位置。

更具体地，声源定位单元174基于由多个麦克风收集的声音信号之间的相位差或所收集的各声音信号之间的电平和相位差异来计算声源位置。此时，可以使用储存在存储器140中的模式数据。

图7b是示出了计算声源位置的方法(具体地，是基于位置pot计算角度)的示图。

处理器可以使用下列公式1来计算声源位置的角度信息。

【公式1】

其中，θ表示声源位置的角度，τ表示声音信号之间的相位或时间差异，fs表示采样频率，c表示超声波的速度，以及d表示第一麦克风mica和第二麦克风micb之间的距离。

同时，处理器170可以考虑所收集的超声波信号的水平来计算声源位置信息的距离信息。

例如，随着离声源位置的距离减小，声音信号的水平可以增加，随着离声源位置的距离增大，声音信号的水平可以减小。

接下来，校准单元176可以考虑第一板110的介质的性质来对计算出的声源位置执行校准。

接下来，优化器177可以优化声源位置。例如，可以执行模式识别算法。

接下来，最终位置计算器179最后基于优化器所处理的数据来计算并输出触摸输入位置(角度和距离信息)。

同时，参照图1至图7b描述的基于超声波的触摸感测装置100或100b可适用于各种装置。

例如，基于超声波的触摸感测装置100或100b可应用于诸如烹饪设备、冰箱、洗衣机、空调、空气净化器和清洁器的家用电器。

如另一示例，基于超声波的触摸感测装置100或100b可应用于笔记本电脑、移动终端、平板电脑等。

此外，基于超声波的触摸感测装置100或100b可以安装在门、桌子、水槽或浴缸上。

在下文中，将会描述包括基于超声波的触摸感测装置100或100b的各种装置。

图8是示出了根据本发明实施例的烹饪设备的透视图。

参照图8，根据本发明实施例的冷却装置200包括参照图1至图7b所描述的基于超声波的触摸感测装置100或100b，并且可以是感应加热(ih)烹饪设备。

也就是说，图8的ih烹饪设备200可以包括加热板210、第一加热器230、第二加热器232、第三加热器234、输入单元225和显示器280。

加热板210是ih烹饪设备200的外壳，并且被设置在加热器上。加热板110可以由诸如陶瓷、或钢化玻璃的各种材料制成。

烹饪容器放置在加热板210上，并且烹饪容器295被放置在加热器330、332和334中的至少一个加热器上，并按照感应加热的原理来加热。

第一加热器230包括多个感应加热线圈和谐振电容器(未示出)。

在附图中，第一加热器230包括第一线圈lr1和第二线圈lr2。

第一线圈lr1可以是用于检测烹饪容器的温度的感应加热线圈，第二感应加热线圈lr2可以用于加热烹饪容器。

在附图中，第二感应加热线圈lr2被设置在第一感应加热线圈lr1的外圆周处。

当在烹饪容器295被放置在第一加热器230上(更具体地，第二感应加热线圈lr2)的状态下ac电流(更具体地，是高频ac电流)流入第二感应加热线圈lr2中时，通过谐振电容(未示出)和第二感应加热线圈lr2的谐振在第二感应加热线圈lr2中产生磁场，并且由于磁场的电磁感应效应，在烹饪容器95中感应出涡电流。由于涡电流，在烹饪容器的电阻器件中产生焦耳热，从而加热烹饪容器。

第二加热器232包括第三感应加热线圈lr3和谐振电容器(未示出)。当在烹调容器295放置在第二加热器232上(更具体地，第三感应加热线圈lr3)的状态下高频ac电流流入时，如上所述，通过涡电流加热烹饪容器295。

第三加热器234包括第四感应加热线圈lr4和谐振电容器(未示出)。当在烹调容器295放置在第三加热器234(更具体地，是第四感应加热线圈lr4)上的状态下高频ac电流流入时，如上所述，通过涡电流加热烹饪容器295。

输入单元225接收用户输入以操作ih烹饪设备200。例如，通过用户输入来选择是否加热第一加热器230、第二加热器232和第三加热器234中的至少一个加热器，或者确定将电流供给第一加热器230的第一感应加热线圈lr1和第二感应加热线圈lr2中的哪一个、或者每个加热器的操作时间或温度。

如图所示，输入单元225设置在每个加热器230、232和234中。

显示器280显示ih烹饪设备200的操作状态。加热器230、232和234中的每一个加热器是否运行或者正被加热的烹调容器295的温度都可以显示。

除了根据本发明实施例的ih加热烹饪设备200之外，由于辐射热烹饪设备类似于ih烹饪设备200使用加热板210下方的加热器，所以不产生火焰，因此稳定性高。然而，由于受到辐射热而增加加热器的温度，因此需要开/关控制来保护加热器。

然而，由于根据本发明实施例的ih烹饪设备200使用了高频感应加热的原理，所以不直接加热加热器，更具体地，不直接加热感应加热线圈。由于可以连续地提供高频电流，所以可以获得高的能量效率并且可以减少加热时间。

鉴于ih烹饪装置200在由包含了金属成分的磁性材料制成的烹饪容器中有效地执行感应加热，所以可以进一步包括电热加热器(未示出)，以加热由非磁性材料制成的烹饪容器。电热加热器(未示出)可以设置在加热器230、232和234中的至少一个加热器中。hi烹饪设备200还可以包括用于检测烹饪容器类型的负载检测器(未示出)。

图9是示出了图8的烹饪设备的示例的框图。

参照附图，ih烹饪设备200可以包括第一电源310、第二电源320、输入单元225、显示器280和温度检测器400。

输入单元225可以包括参照图1至图7b描述的基于超声波的触摸感测装置100或100b。

第一电源310和第二电源320可以向烹饪设备200的多个感应加热线圈供电。

在图10中，第一电源310向第二感应加热线圈lr2、第三感应加热线圈lr3和第四感应加热线圈lr4供电，第二电源320向第一感应加热线圈lr1供电。

输入单元225可以包括与烹饪设备200的操作相关的按钮和触摸屏，并且通过输入单元225输入的信号可以被发送到控制器270。

显示器280可以显示与烹饪设备200的操作状态相关的信息。例如，可以显示与烹饪有关的烹饪时间、剩余时间、烹饪类型信息以及烹饪容器的温度。

温度检测器400可以检测烹饪容器295的温度。为了进行温度检测，通常使用ir传感器。然而，本发明不限于此，也可以使用利用具有根据温度而变化的电阻值的电阻器的方法。

控制器170控制烹饪设备200的整体操作。

例如，控制器270可以控制第一电源310、第二电源320、输入单元225、显示器280和温度检测器400的操作。

更具体地，控制器可以控制第一电源310或第二电源320，以根据通过输入单元225输入的温度信号来烹饪食物。

控制器270可以接收由温度检测器400检测到的温度信息，并执行控制以在显示器280上显示温度信息。

控制器270执行控制以向第一线圈lr1施加脉冲信号，并且基于与脉冲信号对应的在电阻器中流动的电流来检测烹饪容器295的温度。

控制器270执行控制以持续操作第二线圈lr2，并且在加热烹饪容器295时将脉冲信号重复地施加到第一线圈lr1。

控制器270可以根据第二线圈lr2的操作时间或烹调容器295的温度来执行控制，以便改变第一线圈lr1的脉冲信号的宽度或施加脉冲信号的时间。

多个线圈lr1至lr4可以放置在第二板120的下方。

控制器270可以基于由多个麦克风mica至micd收集的声音信号来感测第一板110上的第一压力输入的位置，并且执行控制，使得当第一压力输入的位置对应于多个线圈中的第一线圈时使电流流入第一线圈。

当第一压力输入的位置对应于多个线圈中的第一线圈时，控制器270可执行控制以开启位于第一线圈附近的显示器280。

当烹饪材料从放置在与第一线圈对应的位置处的烹饪容器中落到第一板110上时，控制器270可以计算由烹饪材料产生的第二压力输入并基于计算出的第二压力输入执行控制以减小施加到第一线圈的电流的强度。

当接收到第一板110上的触摸输入时，控制器270可以计算触摸输入，并且基于触摸输入设置向第一线圈施加电流的周期与电流强度中的至少一个。

图10是示出了向图8的ih烹饪设备供电的示例的图。

参照图10，ih烹饪设备200还可以包括第一电源310和第二电源320。

第一电源310可以向第一加热器230的第二感应加热线圈lr2、第二加热器232的第三感应加热线圈lr3和第三加热器234的第四感应加热线圈lr4供电。这里，电力可以是高频ac电力。

第二电源320可以向第一加热器230的第一感应加热线圈lr1供电。

电力从不同的电源供给到设置有多个感应加热线圈的第一加热器230的感应加热线圈，使得使用高频ac电流的ih烹饪设备能够有效且稳定地驱动而不会出现功率下降。

图11是示出了图10的ih烹饪设备的示例的电路图。

参照附图，根据本发明实施例的第一电源310可以包括第一转换器410、第二转换器412、第一电抗器l1、第二电抗器l2、第一平滑电容器c1、第二平滑电容器c2、第一逆变器420、第二逆变器422、电力选择器430和第二至第四开关元件s2至s4。

第二电源320可以包括第三转换器414、第三电抗器l3、第三平滑电容器c3、第三逆变器424和第一开关元件s1。

第一转换器410和第二转换器412分别从商用ac电源405接收电压并将其转换成dc电压。例如，第一转换器410和第二转换器412可以分别包括二极管，用于输出由二极管整流的dc电压。

第一转换器410和第二转换器412可以分别包括二极管和开关元件，并根据二极管的整流特性和开关元件的开关操作来输出转换后的dc电源。

下文将集中介绍分别包括了二极管但没有开关元件的第一转换器410和第二转换器412。

商用ac电源405可以是单相ac电源或三相ac电源。在单相ac电源的情况下，第一转换器410和第二转换器412可以包括电桥形式的四个二极管。在三相ac电源的情况下，第一转换器410和第二转换器412可以包括六个二极管。

第三转换器414如第一转换器410和第二转换器412那样接收商用ac电压并将其转换成dc电压。为了防止功率降低，第三转换器414可以从单独的商用ac电源407接收电压。

第一电抗器l1和第二电抗器l2分别连接到第一转换器410和第二转换器412的一端以用于累积ac分量的能量，从而消除谐波电流分量或噪声分量。

第三电抗器l3连接到第三转换器414的一端以用于积聚ac分量的能量，从而消除谐波电流分量或噪声分量。

第一平滑电容器c1和第二平滑电容器c2分别连接到第一转换器410和第二转换器412的输出端。在附图中，电抗器l1和l2设置在电容器和转换器410与415之间。

第一平滑电容器c1和第二平滑电容器c2使从第一转换器410和第二转换器412输出的整流电压平滑成dc电压。在下文中，第一转换器410和第二转换器412的输出端分别被称为第一和第二dc端。第一和第二dc端的平滑后的dc电压分别被施加到第一转换器410和第二转换器412。

第三电容器c3连接到第三转换器414的输出端，并使从第三转换器412输出的整流电压平滑成dc电压。第三转换器的输出端被称为第三dc端。

第一逆变器420、第二逆变器422和第三逆变器424中每一个逆变器包括多个开关元件，并且通过开关元件的开/关操作将平滑后的dc电压转换成具有预定频率的ac电压。

第一逆变器420包括串联连接的上臂开关元件sa和下臂开关元件s'a。二极管与每个开关元件sa或s'a反并联连接。此外，缓冲电容器(snubbercapacitor)并联连接到每个开关元件sa或s'a。

第一逆变器420的开关元件sa和s'a基于来自控制器(未示出)的第一开关控制信号执行开/关操作。此时，开关元件sa和s'a可以互补地操作。

与第一逆变器420类似，第二逆变器422包括串联连接的上臂开关元件sb和下臂开关元件s'b。二极管与每个开关元件sb或s'b反并联连接。此外，缓冲电容器并联连接到每个开关元件sb或s'b。

第一逆变器420的开关元件sb和s'b基于来自控制器(未示出)的第二开关控制信号执行开/关操作。

第一逆变器420和第二逆变器422可以分别执行操作。也就是说，第一和第二逆变器可以分别产生并输出第一和第二高频ac电压。

与第一逆变器420类似，第三逆变器424包括串联连接的上臂开关元件sc和下臂开关元件s'c。此外，还连接有二极管和缓冲电容器。

第四谐振电容器cr4可以连接到第二感应加热线圈lr2，以进行谐振。可以将高频ac电压提供给第二感应加热线圈lr2，以根据感应加热的原理感应加热。此时，用于确定第二感应加热线圈lr2的操作的开关元件s4可以连接到第二感应加热线圈lr2。

将第一ac电压从第一逆变器420提供到第二感应加热线圈lr2。

第三感应加热线圈lr3和第四感应加热线圈lr4并联连接以形成对。第二谐振电容器cr2和第三谐振电容器cr3可以连接到第三感应加热线圈lr3和第四感应加热线圈lr4，以进行谐振。可以向感应加热线圈lr2和lr3提供高频ac电压，以根据感应加热的原理感应加热。此时，用于确定感应加热线圈lr2和lr3的操作的开关元件s2和s3可以分别连接到第三感应加热线圈lr3和第四感应加热线圈lr4。

来自第一逆变器420的第一ac电压或来自第二逆变器422的第二ac电压被提供至第三感应加热线圈lr3和第四感应加热线圈lr4。为此，电力选择器430执行切换操作。

当第三感应加热线圈lr3和第二感应加热线圈lr2均运行时，电压选择器430从来自第一逆变器420的第一ac电压和来自第二逆变器422的第二ac电压中选择任意一个ac电压并将其提供到第三感应加热线圈lr3，并且将另一个ac电压提供至第四感应加热线圈lr4。

例如，可以将第二ac电压提供至第三感应加热线圈lr3，将第一ac电压提供至第四感应加热线圈lr4。

当并联连接到同一逆变器的多个感应加热线圈中的十个或更多感应加热线圈开启时，施加到感应加热线圈的ac电压可以被分开。也就是说，可以从不同的逆变器来提供ac电压。因此，由于相同的逆变器不提供相同的ac电压，所以不会发生功率降低，并且可以稳定地提供ac电压。

为此，电力选择器430可以包括继电器元件。在附图中，包括继电器元件r。

继电器元件r布置在逆变器420和422与第四感应加热线圈lr4之间，以执行继电操作，使得第四感应加热线圈lr4连接到第一逆变器420和第二逆变器422中的任何一个逆变器。

继电器元件r的继电操作可以由控制器(未示出)的控制信号来控制。

第一谐振电容器cr1可以连接到第一感应加热线圈lr1，以进行谐振。可以向第一感应加热线圈lr1提供高频ac电压，以根据感应加热的原理感应加热。此时，用于确定第一感应加热线圈lr1的操作的开关元件s1可以连接到第一感应加热线圈lr1。

来自第三逆变器424的第三ac电压被提供至第一感应加热线圈lr1。

控制器(未示出)可以控制第一逆变器420的开关元件sa和s'a、第二逆变器422的开关元件sb和s'b、第三逆变器424的开关元件sc和s'c、电力选择器430的继电器元件r以及第一至第四开关元件s1至s4，以操作感应加热线圈。

具体地，为了控制第一逆变器420、第二逆变器422和第三逆变器424，可以输出脉宽调制(pwm)切换控制信号。当第一逆变器420、第二逆变器422和第三逆变器424的开关元件是绝缘栅双极晶体管(igbt)时，可以输出pwm栅极驱动控制信号。

控制器(未示出)可以从用于感测每个感应加热线圈附近温度的温度传感器(未示出)接收相应的值，以及从用于检测商用ac电源输入电流的输入电流检测器(未示出)接收相应的值，并且在出现异常操作时停止ih烹饪设备200的整体操作。

图12a至图12d是涉及用于描述图8的烹饪设备的操作的图。

首先，图12a示出了烹饪设备200的上板110的触摸敏感区域1200a。

也就是说，在图1至图7b的基于超声波的触摸感测装置100或100b中，触摸不仅可以在显示器280的区域和输入单元225的区域中计算，也可以在设置了感应加热线圈的区域中计算。

因此，可以进行各种用户触摸输入，从而改善用户便利性。

接下来，图12b示出了放置在多个线圈lr1至lr4中的第一线圈lr1上的烹饪容器295。

通过图1至图7b的基于超声波的触摸感测装置100或100b，控制器270可以计算第一板110上的第一压力输入的位置，并且当第一压力输入的位置是与多个线圈lr1至lr4中的第一线圈lr1对应的位置pox时，执行控制以便使电流流入第一线圈lr1。

将烹饪容器295放置在与第一线圈lr1对应的位置而无需进行输入操作，就可以自动烹饪食物。因此，可以增加用户便利性。

与附图不同，当第一压力输入的位置是与多个线圈lr1至lr4中的第一线圈lr1对应的位置pox时，控制器270可以执行控制以开启第一线圈lr1附近的显示器280。因此，用户可以直观地看到第一线圈lr1正在运行。

可代替地，当第一压力输入的位置是与多个线圈lr1至lr4中的第一线圈lr1对应的位置pox时，控制器270可执行控制以开启与输入单元225的第一线圈lr1对应的区域。因此，可以提示用户操作与输入单元225的区域对应的按钮。

接下来，图12c示出了烹饪容器295中的烹饪材料正在沸腾的状态。

当第一压力输入的位置是与多个线圈lr1至lr4中的第一线圈lr1对应的位置pox并且输出超声波的波形脉动时，控制器270可以识别出烹饪容器295中的烹饪材料煮沸了。

然后，控制器270可以自动执行控制以降低在第一线圈lr1中流动的电流的强度或者不让电流第一线圈lr1中流动。因此，可以稳定地烹调食物。

可代替地，控制器270可以执行控制以通过声学输出模块输出指示烹饪材料正在沸腾的声音。

接下来，图12d示出烹饪材料从烹饪容器295流到板110上的状态。

当烹饪材料从放置在与第一线圈lr1对应的位置pox处的烹饪容器295中落到第一板110上时，控制器270可以计算由烹饪材料产生的第二压力输入，并基于计算出的第二压力输入执行控制以降低施加到的第一线圈lr1的电流的强度。

在附图中，烹饪材料落在与第一线圈lr1对应的位置pox附近的位置poy1和poy2处。

因此，在位置poy1和poy2处产生超声波，并且控制器270可以基于通过麦克风计算出的声音来计算位置poy1和poy2处的烹饪材料。

控制器270可以自动执行控制，以便基于计算出的烹饪材料来降低在第一线圈lr1中流动的电流的强度，或者不使电流在第一线圈lr1中流动。因此，可以稳定地烹调食物。

可代替地，控制器270可执行控制以通过声学输出模块输出表示烹饪材料溢出的声音。

图1和图7b的基于超声波的触摸感测装置100或100b可以连接到特定装置或者从特定装置卸下。

图13a至图14c是示出了包括图1或图4的基于超声波的触摸感测装置的各种家用电器的示图。

图13a示出了基于超声波的触摸感测装置100，它被附接到烹饪台1310。可以由湿手进行触摸输入。

图13b示出了基于超声波的触摸感测装置100，它被附接到浴缸1320，可以由湿手进行触摸输入。

图13c示出了基于超声波的触摸感测装置100，它被附接到客厅的桌子1330，可以进行触摸输入。特别地，计算出的触摸输入可以通过无线通信发送到电视，从而使用基于超声波的触摸感测装置100来远程地控制电视。

图14a示出了基于超声波的触摸感测装置100，它被附接到冰箱200b的门。可以计算触摸输入。门可以根据特定的模式输入或触摸输入而自动打开。此外，可以控制冰箱200b的操作。

图14b示出了基于超声波的触摸感测装置100，它被附接到洗衣机200c的前框架。可以计算触摸输入。门可以根据特定的模式输入或触摸输入而自动打开。此外，可以控制洗衣机200c的操作。

基于超声波的触摸感测装置100可以被附接到洗衣机200c的门。

接下来，图14c示出了基于超声波的触摸感测装置100，它被附接到空调200d的前框架。可以计算触摸输入。空调可以根据特定的模式输入或触摸输入自动运行。

基于超声波的触摸感测装置以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器中的每一个均包括：第一板；第二板，与第一板间隔开；压电元件，布置在第一板和第二板之间，用于输出与第一板上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元，用于基于来自压电元件的电信号输出超声波；多个麦克风，用于接收超声波；以及处理器，用于基于由多个麦克风收集的声音信号来计算第一板上的触摸输入的位置。因此，可以方便地计算触摸输入。

特别地，与电容式触摸感测方法不同，可以在手湿的情况下方便并准确地计算由手作出的触摸输入。因此，可以增强用户便利性。

显示器的一部分显示在与触摸输入对应的位置处，从而直观地识别触摸输入。

如果烹饪设备是包括感应线圈的感应加热型设备，则计算第一板上的第一压力输入的位置，并且当第一压力输入的位置是与多个线圈中的第一线圈相对应的位置时，使电流流入第一线圈中，从而方便地开始烹饪。

特别地，如果将烹饪容器放置在与第一线圈相对应的位置，则计算第一压力输入的位置，以使电流能够在第一线圈中流动，从而方便地开始烹饪。

开启位于第一线圈附近的显示器，从而在感应加热方法中直观地查看第一线圈的操作。

如果烹饪材料从烹饪容器流到第一板上，则计算由烹饪材料产生的第二压力输入，并且基于计算出的第二压力输入来控制施加到第一线圈的电流强度减小，从而稳定地烹饪食物。

基于超声波的触摸感测装置以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器中的每一个均包括：第一板；第二板，与第一板间隔开；压电元件，布置在第一板和第二板之间，用于输出与第一板上的触摸输入对应的电信号；超声波输出单元，用于向第一板输出超声波；多个麦克风；以及处理器，用于基于与第一板上的触摸输入对应的变化的声音信号来计算第一板上的触摸输入的位置。

特别地，与电容式触摸感测方法不同，它可以在手湿的情况下方便且准确地计算由手作出的触摸输入。因此，可以增强用户便利性。

根据本发明的基于超声波的触摸感测装置以及包括该触摸感测装置的烹饪设备和家用电器不应限于上述实施例的配置和方法，并且全部或部分实施例可以选择性地彼此组合，以便实现各种替代方案。

根据本发明的终端或家用电器的操作方法可以被实现为可以写入处理器可读记录介质并且可以由处理器读取的代码。处理器可读记录介质可以是任意类型的记录装置，在所述记录装置中，可以以处理器可读的方式来存储数据。处理器可读记录介质的示例包括rom、ram、cd-rom、磁带、软盘、光数据存储器和载波(例如，通过因特网的数据传输)。计算机可读记录介质可以分布在连接到网络的多个计算机系统上，使得处理器可读代码被写入其中并以分散的方式从其中执行。本领域普通技术人员可以理解用于实现本文实施例的功能程序、代码和代码段。

尽管已经以说明性的目的公开了本发明的优选实施例，但是对于本领域技术人员来说，应当理解的是，在不脱离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行多种改型、添加和替换。不应该脱离本发明的技术精神或前景来独立地理解这些改型。