タッチキーとこれを用いた機器
【課題】使用者（大人）の指でタッチしたときのみタッチしたことを検知するタッチキーを提供することを目的とする。
【解決手段】電気絶縁物よりなるパネル部１と、パネル部１に設けた電極部２と、電極部２に所定の周波数の電圧を印加する発振部３と、電極部２の出力電圧を検知する検知部４と、検知部４の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部５と、変化レベル検出部５の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定する判定部６とを有するものである。これによって、変化レベル検出部５の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【解決手段】電気絶縁物よりなるパネル部１と、パネル部１に設けた電極部２と、電極部２に所定の周波数の電圧を印加する発振部３と、電極部２の出力電圧を検知する検知部４と、検知部４の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部５と、変化レベル検出部５の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定する判定部６とを有するものである。これによって、変化レベル検出部５の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者によるパネル部へのタッチのみを検知するタッチキーとこれを用いた加熱調理器などの機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のタッチキーは、高周波電圧を出力する発振部と、この発振部の出力電圧を降下する所定のインピーダンスを有する電圧降下部と、パネル部に設けた電極部と、この電極部に電圧降下部の出力電圧を印加し、パネル部に触れたとき電極部の端子電圧が変化するのを検知する検知部とより構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２４４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、パネル部の電極部との対向部を人の指以外がタッチしても、タッチしたと判定することがある。例えば、パネル部の電極部との対向部に金属製の鍋を置いたとき、あるいは水、煮汁などをこぼしたときでも検知部の出力電圧は変化し、タッチしたと判定するものである。また、パネル部の電極部との対向部を幼児、あるいは猫などの動物がタッチしてもタッチしたと判定するという課題があった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者（大人）の指でタッチしたときのみタッチしたことを検知するタッチキーとこれを用いた機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のタッチキーとこれを用いた機器は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部と、前記変化レベル検出部の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するものである。
【０００６】
これによって、変化レベル検出部の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のタッチキーとこれを用いた機器は、大人の人が指でタッチしたときのみタッチしたことを検知する安全で使いやすいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部と、前記変化レベル検出部の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、変化レベル検出部の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【０００９】
第２の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧が変化を開始する時刻より変化を終了し安定レベルに到達する時刻までの時間を計時する計時部と、前記計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、使用者（大人）のタッチする速さでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１０】
第３の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧における所定変化状態の時間を計時する第２の計時部と、前記第２の計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、使用者（大人）のタッチする速さ、あるいは指でタッチしたときの力のかかり具合などでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１１】
第４の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、この変化電圧の変化パターンを検出する変化パターン検出部と、前記変化パターン検出部の出力電圧を検知し、前記検知部の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するかどうか判定し、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、検知部の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するのであれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部は、変化レベル検出部、計時部、第２の計時部、および変化パターン検出部における少なくとも２以上の出力の組み合わせにより判定するようにしたことにより、使用者（大人）の指によるタッチがより一層確実に判定でき、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明のタッチキーを用いた機器とすることにより、水や煮汁などがパネル部の電極部との対向部に付着しても誤動作のない、また幼児や人以外の動物がパネル部にタッチしても誤動作のない、安全で、被加熱物を見ながら操作ができる便利なタッチキー付き機器が実現できる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１におけるタッチキーを示している。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態におけるタッチキーは、ガラスなどの表面の平らな電気絶縁物よりなるパネル部１と、パネル部１の裏面に設けた電極部２と、電極部２に所定の周波数の電圧を印加する発振部３と、電極部２の出力電圧を検知する検知部４と、検知部４の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部５と、変化レベル検出部５の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部６とを有するものである。そして、パネル部１の電極部２に対向する表面部を指７でタッチするよう構成している。
【００１７】
ここで、パネル部１の表面部の電極部２に対向する位置を指７で触れたとき、高周波電圧は電極部２、パネル部１、指７を通じてバイパスし、電極部２に現れる電圧は指７でタッチしないときの電圧より低下する。変化レベル検出部５は、タッチしていないときの電圧Ｖ１とタッチしたときの電圧Ｖ２の変化分ΔＶを検出する。変化分ΔＶは、パネル部１にタッチする指７のパネル部１に接触する接触面積に比例する。すなわち、接触する面積が広いほどパネル部１を挟んで電極部２と指７で構成する静電容量は大きくなり、タッチしないときの電圧Ｖ１に対して変化する電圧は大きくなる。このとき変化分ΔＶは、ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ２であってもΔＶ＝Ｖ１／Ｖ２であってもよい。この変化分ΔＶは、指７の接触面積よりはるかに大きい金属性鍋、あるいは流れてきた水などがパネル部１の電極部２との対向部に接触したとき、パネル部１に接触する接触面積が大きいので指７タッチで得られるΔＶより大きく、また幼児や猫などの動物が接触したときに得られるΔＶは、パネル部１に接触する接触面積が小さいので、指７タッチで得られるΔＶより小さくなる。この変化分ΔＶを判定部６に入力する。判定部６では、指７タッチで得られる変化分ΔＶの電圧幅を所定値として持っており、入力された変化分ΔＶが、所定の電圧幅内にあれば指７でタッチしたと判定し、所定の電圧幅内になく、所定の電圧幅以上の変化分あるいは所定の電圧幅以下の変化分であればタッチしていないと判定するものである。
【００１８】
電圧変化分ΔＶの大きさと検知レベルとの関係を図２に示す。図２は検知部４の出力電圧で、変化レベル検出部５はこの変化分ΔＶを出力する。図２で、電圧Ｖ１はタッチしてないときの電圧、電圧Ｖ２１は例えば幼児などのタッチしたときの接触面積が小さいときのタッチ出力電圧、Ｖ２２は例えば大人の指７がタッチしたときの接触面積が適当なときのタッチ出力電圧、Ｖ２３は例えば導電性の鍋、または水などのタッチしたときの接触面積が大きなときのタッチ出力電圧である。変化分Δ１はＶ１とＶ２１の差電圧、変化分Δ２はＶ１とＶ２２の差電圧、変化分Δ３はＶ１とＶ２３の差電圧である。Δ１、Δ２、Δ３は変化レベル検出部５より出力され、判定部６に入力される。判定部６では、所定電圧幅Δ１０〜Δ１１の電圧幅を有しており、変化分Δ１、Δ２、Δ３がこの所定電圧幅Δ１０〜Δ１１内にあるか、またはないかを判定し、所定電圧幅Δ１０〜Δ１１内にあればタッチしたと判定し、この電圧幅内になければタッチしてない、あるいは異常物の接触と判定するものである。
【００１９】
このように、本実施の形態では、変化レベル検出部５の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００２０】
（実施の形態２）
図３、図４は、本発明の実施の形態２におけるタッチキーを示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００２１】
図３に示すように、本実施の形態におけるタッチキーは、電極部２の出力電圧を検知する検知部８と、検知部８の出力電圧が変化したとき、検知部８の出力電圧が変化を開始する時刻より変化を終了し安定レベルに到達する時刻までの時間を計時する計時部９と、計時部９の計時出力により、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定する判定部１０とを有するものである。なお、図３では、第２の計時部１１、変化パターン検出部１２および変化レベル検出部１３も備えている。
【００２２】
図４において、（ａ）は指７がパネル部１の表面に少し離れた位置から近づきつつあり、パネル部１に触れるまでの時間ｔ１を、（ｂ）は指７がパネル部１表面に触れて、押し付けている時間ｔ２を、（ｃ）は指７がパネル部１表面にさらに押し付けている時間ｔ３を、検知部８の出力電圧波形とともに図示している。電圧Ｖ１はタッチしてないときの安定電圧、電圧Ｖ２はタッチしたときの安定電圧を示す。本実施の形態では、電圧Ｖ１が変化を開始した時点からタッチして安定電圧Ｖ２に到達する時間ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＝ｔを計時部９で検出し、判定部１０で人がタッチしたかどうかを判定するものである。すなわち、安定レベルに到達する時間ｔは、人の機器操作による時間と、水や煮汁が流れてきて接触する時間、幼児などがいたずらによってタッチする時間とは異なるものであり、この差によってタッチ検知するものである。
【００２３】
このように、本実施の形態では、使用者（大人）のタッチする速さでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００２４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるタッチキーについて説明する。
【００２５】
本実施の形態におけるタッチキーは、図３に示すように、電極部２の出力電圧を検知する検知部８の出力電圧が変化したとき、検知部８の出力電圧における所定変化状態の時間を計時する第２の計時部１１を有し、この第２の計時部１１の計時出力により、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定部１０で判定するようにしたものである。その他は実施の形態２と同じである。
【００２６】
本実施の形態では、図４で示す電圧変化において、例えば変化状態が急激なところ、時間ｔ２を第２の計時部１１で検知して判定部１０でタッチ検知するものである。この検知時間は、指７がパネル部１に近づいてくるタッチするまでの時間ｔ１であっても、指７がパネル部１にタッチして、さらに押し付ける時間ｔ３であってもよい。この時間ｔ１、ｔ２、ｔ３は、大人の人がパネル部１を使用する場合、それぞれほぼ似通った値を示すものであり、この値の近辺であれば、人がタッチしたと判定し、それ以外の値であればタッチしていない、あるいは人以外のものが触れたか、幼児がタッチしたと判定するものである。
【００２７】
このように、本実施の形態では、使用者（大人）のタッチする速さ、あるいは指でタッチしたときの力のかかり具合などでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００２８】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４におけるタッチキーについて説明する。
【００２９】
本実施の形態におけるタッチキーは、図３に示すように、電極部２の出力電圧を検知する検知部８の出力電圧が変化したとき、この変化電圧の変化パターンを検出する変化パターン検出部１２を有し、この変化パターン検出部１２の出力電圧を検知し、検知部８の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するかどうか判定し、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定部１０で判定するようにしたものである。その他は実施の形態２と同じである。
【００３０】
本実施の形態では、図４で示す電圧変化のように人がタッチする場合、ほぼこの電圧変化パターンを示すので、検知部８の電圧出力の変化を変化パターン検出部１２で検出し、電圧変化パターンが図４で示す変化パターンに近ければ人がタッチしたと判定し、異なった変化パターンであれば人以外のものが触れたなどの判定を判定部１０でするものである。
【００３１】
このように、本実施の形態では、検知部８の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するのであれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００３２】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５におけるタッチキーについて説明する。
【００３３】
本実施の形態におけるタッチキーは、図３に示すように、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定する判定部１０は、変化レベル検出部１３、計時部９、第２の計時部１１、および変化パターン検出部１２における少なくとも２以上の出力の組み合わせ（全部の組み合わせでも可）により判定するようにしたものである。
【００３４】
このように、本実施の形態では、２以上の出力の組み合わせにより判定部１０で判定するため、使用者（大人）の指によるタッチがより一層確実に判定でき、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００３５】
（実施の形態６）
図５は、本発明の実施の形態６におけるタッチキー付き機器を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
本実施の形態では、実施の形態１〜５のタッチキーを電磁調理器に用いた形態を示している。電磁調理器１４のパネル部１上に電極部２の対向位置を示す部位であるタッチキー１７、１８を設け、調理物などの被加熱物を見ながらタッチキー１７、１８を操作できるようにしている。パネル部１には右と左に鍋などを置く表示部１５、１６があり、この表示部１５、１６の下部に加熱コイル（図示せず）があり、加熱コイルから発生する高周波磁界により表示部１５、１６上の鍋などに誘導電流を流し加熱するものである。さらにパネル部１上には鍋などを直接加熱することができるヒータ１９を設けている。また、タッチキー１７、１８は、操作のしやすさから電磁調理器１４の前面正面部に設けてある。
【００３７】
このように、本実施の形態では、各実施の形態１〜５におけるタッチキーを用いた電磁調理器とすることにより、パネル部１上にこぼした水、あるいは加熱中の鍋からこぼれた煮汁などがタッチキー１７、１８に触れても誤動作することなく、また導電性鍋などをタッチキー１７、１８上においても誤動作なく、さらにパネル部１上を猫などの小動物が歩き、タッチキー１７、１８に触れても、あるいは幼児がタッチキー１７、１８にタッチしても誤動作することがなく、被加熱物を見ながらパネル部１表面で操作できる確実動作のタッチキー付き電磁調理器を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかるタッチキーとこれを用いた機器は、大人の人が指でタッチしたときのみタッチしたことを検知する安全で使いやすいものであるので、電磁調理器だけでなく、電子レンジなどの家電機器あるいは各種の機器への用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるタッチキーのブロック図
【図２】同タッチキーにおける検知部の出力電圧波形図
【図３】本発明の実施の形態２〜５におけるタッチキーのブロック図
【図４】同タッチキーにおけるタッチ操作とともに示した検知部の出力電圧波形図
【図５】本発明の実施の形態６における機器の斜視図
【符号の説明】
【００４０】
１ パネル部
２ 電極部
３ 発振部
４、８ 検知部
５、１３ 変化レベル検出部
６、１０ 判定部
７ 指
９ 計時部
１１ 第２の計時部
１２ 変化パターン検出部
１４ 電磁調理器
１７、１８ タッチキー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者によるパネル部へのタッチのみを検知するタッチキーとこれを用いた加熱調理器などの機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のタッチキーは、高周波電圧を出力する発振部と、この発振部の出力電圧を降下する所定のインピーダンスを有する電圧降下部と、パネル部に設けた電極部と、この電極部に電圧降下部の出力電圧を印加し、パネル部に触れたとき電極部の端子電圧が変化するのを検知する検知部とより構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２４４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、パネル部の電極部との対向部を人の指以外がタッチしても、タッチしたと判定することがある。例えば、パネル部の電極部との対向部に金属製の鍋を置いたとき、あるいは水、煮汁などをこぼしたときでも検知部の出力電圧は変化し、タッチしたと判定するものである。また、パネル部の電極部との対向部を幼児、あるいは猫などの動物がタッチしてもタッチしたと判定するという課題があった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者（大人）の指でタッチしたときのみタッチしたことを検知するタッチキーとこれを用いた機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のタッチキーとこれを用いた機器は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部と、前記変化レベル検出部の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するものである。
【０００６】
これによって、変化レベル検出部の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のタッチキーとこれを用いた機器は、大人の人が指でタッチしたときのみタッチしたことを検知する安全で使いやすいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部と、前記変化レベル検出部の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、変化レベル検出部の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【０００９】
第２の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧が変化を開始する時刻より変化を終了し安定レベルに到達する時刻までの時間を計時する計時部と、前記計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、使用者（大人）のタッチする速さでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１０】
第３の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧における所定変化状態の時間を計時する第２の計時部と、前記第２の計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、使用者（大人）のタッチする速さ、あるいは指でタッチしたときの力のかかり具合などでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１１】
第４の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、この変化電圧の変化パターンを検出する変化パターン検出部と、前記変化パターン検出部の出力電圧を検知し、前記検知部の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するかどうか判定し、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキーとすることにより、検知部の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するのであれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部は、変化レベル検出部、計時部、第２の計時部、および変化パターン検出部における少なくとも２以上の出力の組み合わせにより判定するようにしたことにより、使用者（大人）の指によるタッチがより一層確実に判定でき、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明のタッチキーを用いた機器とすることにより、水や煮汁などがパネル部の電極部との対向部に付着しても誤動作のない、また幼児や人以外の動物がパネル部にタッチしても誤動作のない、安全で、被加熱物を見ながら操作ができる便利なタッチキー付き機器が実現できる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１におけるタッチキーを示している。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態におけるタッチキーは、ガラスなどの表面の平らな電気絶縁物よりなるパネル部１と、パネル部１の裏面に設けた電極部２と、電極部２に所定の周波数の電圧を印加する発振部３と、電極部２の出力電圧を検知する検知部４と、検知部４の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部５と、変化レベル検出部５の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部６とを有するものである。そして、パネル部１の電極部２に対向する表面部を指７でタッチするよう構成している。
【００１７】
ここで、パネル部１の表面部の電極部２に対向する位置を指７で触れたとき、高周波電圧は電極部２、パネル部１、指７を通じてバイパスし、電極部２に現れる電圧は指７でタッチしないときの電圧より低下する。変化レベル検出部５は、タッチしていないときの電圧Ｖ１とタッチしたときの電圧Ｖ２の変化分ΔＶを検出する。変化分ΔＶは、パネル部１にタッチする指７のパネル部１に接触する接触面積に比例する。すなわち、接触する面積が広いほどパネル部１を挟んで電極部２と指７で構成する静電容量は大きくなり、タッチしないときの電圧Ｖ１に対して変化する電圧は大きくなる。このとき変化分ΔＶは、ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ２であってもΔＶ＝Ｖ１／Ｖ２であってもよい。この変化分ΔＶは、指７の接触面積よりはるかに大きい金属性鍋、あるいは流れてきた水などがパネル部１の電極部２との対向部に接触したとき、パネル部１に接触する接触面積が大きいので指７タッチで得られるΔＶより大きく、また幼児や猫などの動物が接触したときに得られるΔＶは、パネル部１に接触する接触面積が小さいので、指７タッチで得られるΔＶより小さくなる。この変化分ΔＶを判定部６に入力する。判定部６では、指７タッチで得られる変化分ΔＶの電圧幅を所定値として持っており、入力された変化分ΔＶが、所定の電圧幅内にあれば指７でタッチしたと判定し、所定の電圧幅内になく、所定の電圧幅以上の変化分あるいは所定の電圧幅以下の変化分であればタッチしていないと判定するものである。
【００１８】
電圧変化分ΔＶの大きさと検知レベルとの関係を図２に示す。図２は検知部４の出力電圧で、変化レベル検出部５はこの変化分ΔＶを出力する。図２で、電圧Ｖ１はタッチしてないときの電圧、電圧Ｖ２１は例えば幼児などのタッチしたときの接触面積が小さいときのタッチ出力電圧、Ｖ２２は例えば大人の指７がタッチしたときの接触面積が適当なときのタッチ出力電圧、Ｖ２３は例えば導電性の鍋、または水などのタッチしたときの接触面積が大きなときのタッチ出力電圧である。変化分Δ１はＶ１とＶ２１の差電圧、変化分Δ２はＶ１とＶ２２の差電圧、変化分Δ３はＶ１とＶ２３の差電圧である。Δ１、Δ２、Δ３は変化レベル検出部５より出力され、判定部６に入力される。判定部６では、所定電圧幅Δ１０〜Δ１１の電圧幅を有しており、変化分Δ１、Δ２、Δ３がこの所定電圧幅Δ１０〜Δ１１内にあるか、またはないかを判定し、所定電圧幅Δ１０〜Δ１１内にあればタッチしたと判定し、この電圧幅内になければタッチしてない、あるいは異常物の接触と判定するものである。
【００１９】
このように、本実施の形態では、変化レベル検出部５の出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００２０】
（実施の形態２）
図３、図４は、本発明の実施の形態２におけるタッチキーを示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００２１】
図３に示すように、本実施の形態におけるタッチキーは、電極部２の出力電圧を検知する検知部８と、検知部８の出力電圧が変化したとき、検知部８の出力電圧が変化を開始する時刻より変化を終了し安定レベルに到達する時刻までの時間を計時する計時部９と、計時部９の計時出力により、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定する判定部１０とを有するものである。なお、図３では、第２の計時部１１、変化パターン検出部１２および変化レベル検出部１３も備えている。
【００２２】
図４において、（ａ）は指７がパネル部１の表面に少し離れた位置から近づきつつあり、パネル部１に触れるまでの時間ｔ１を、（ｂ）は指７がパネル部１表面に触れて、押し付けている時間ｔ２を、（ｃ）は指７がパネル部１表面にさらに押し付けている時間ｔ３を、検知部８の出力電圧波形とともに図示している。電圧Ｖ１はタッチしてないときの安定電圧、電圧Ｖ２はタッチしたときの安定電圧を示す。本実施の形態では、電圧Ｖ１が変化を開始した時点からタッチして安定電圧Ｖ２に到達する時間ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＝ｔを計時部９で検出し、判定部１０で人がタッチしたかどうかを判定するものである。すなわち、安定レベルに到達する時間ｔは、人の機器操作による時間と、水や煮汁が流れてきて接触する時間、幼児などがいたずらによってタッチする時間とは異なるものであり、この差によってタッチ検知するものである。
【００２３】
このように、本実施の形態では、使用者（大人）のタッチする速さでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００２４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるタッチキーについて説明する。
【００２５】
本実施の形態におけるタッチキーは、図３に示すように、電極部２の出力電圧を検知する検知部８の出力電圧が変化したとき、検知部８の出力電圧における所定変化状態の時間を計時する第２の計時部１１を有し、この第２の計時部１１の計時出力により、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定部１０で判定するようにしたものである。その他は実施の形態２と同じである。
【００２６】
本実施の形態では、図４で示す電圧変化において、例えば変化状態が急激なところ、時間ｔ２を第２の計時部１１で検知して判定部１０でタッチ検知するものである。この検知時間は、指７がパネル部１に近づいてくるタッチするまでの時間ｔ１であっても、指７がパネル部１にタッチして、さらに押し付ける時間ｔ３であってもよい。この時間ｔ１、ｔ２、ｔ３は、大人の人がパネル部１を使用する場合、それぞれほぼ似通った値を示すものであり、この値の近辺であれば、人がタッチしたと判定し、それ以外の値であればタッチしていない、あるいは人以外のものが触れたか、幼児がタッチしたと判定するものである。
【００２７】
このように、本実施の形態では、使用者（大人）のタッチする速さ、あるいは指でタッチしたときの力のかかり具合などでタッチを判定するため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００２８】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４におけるタッチキーについて説明する。
【００２９】
本実施の形態におけるタッチキーは、図３に示すように、電極部２の出力電圧を検知する検知部８の出力電圧が変化したとき、この変化電圧の変化パターンを検出する変化パターン検出部１２を有し、この変化パターン検出部１２の出力電圧を検知し、検知部８の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するかどうか判定し、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定部１０で判定するようにしたものである。その他は実施の形態２と同じである。
【００３０】
本実施の形態では、図４で示す電圧変化のように人がタッチする場合、ほぼこの電圧変化パターンを示すので、検知部８の電圧出力の変化を変化パターン検出部１２で検出し、電圧変化パターンが図４で示す変化パターンに近ければ人がタッチしたと判定し、異なった変化パターンであれば人以外のものが触れたなどの判定を判定部１０でするものである。
【００３１】
このように、本実施の形態では、検知部８の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するのであれば、使用者（大人）の指でタッチしたと判定されるため、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００３２】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５におけるタッチキーについて説明する。
【００３３】
本実施の形態におけるタッチキーは、図３に示すように、人がパネル部１にタッチしたかどうかを判定する判定部１０は、変化レベル検出部１３、計時部９、第２の計時部１１、および変化パターン検出部１２における少なくとも２以上の出力の組み合わせ（全部の組み合わせでも可）により判定するようにしたものである。
【００３４】
このように、本実施の形態では、２以上の出力の組み合わせにより判定部１０で判定するため、使用者（大人）の指によるタッチがより一層確実に判定でき、それ以外のタッチと区別され、安全で使いやすいものとなる。
【００３５】
（実施の形態６）
図５は、本発明の実施の形態６におけるタッチキー付き機器を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
本実施の形態では、実施の形態１〜５のタッチキーを電磁調理器に用いた形態を示している。電磁調理器１４のパネル部１上に電極部２の対向位置を示す部位であるタッチキー１７、１８を設け、調理物などの被加熱物を見ながらタッチキー１７、１８を操作できるようにしている。パネル部１には右と左に鍋などを置く表示部１５、１６があり、この表示部１５、１６の下部に加熱コイル（図示せず）があり、加熱コイルから発生する高周波磁界により表示部１５、１６上の鍋などに誘導電流を流し加熱するものである。さらにパネル部１上には鍋などを直接加熱することができるヒータ１９を設けている。また、タッチキー１７、１８は、操作のしやすさから電磁調理器１４の前面正面部に設けてある。
【００３７】
このように、本実施の形態では、各実施の形態１〜５におけるタッチキーを用いた電磁調理器とすることにより、パネル部１上にこぼした水、あるいは加熱中の鍋からこぼれた煮汁などがタッチキー１７、１８に触れても誤動作することなく、また導電性鍋などをタッチキー１７、１８上においても誤動作なく、さらにパネル部１上を猫などの小動物が歩き、タッチキー１７、１８に触れても、あるいは幼児がタッチキー１７、１８にタッチしても誤動作することがなく、被加熱物を見ながらパネル部１表面で操作できる確実動作のタッチキー付き電磁調理器を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかるタッチキーとこれを用いた機器は、大人の人が指でタッチしたときのみタッチしたことを検知する安全で使いやすいものであるので、電磁調理器だけでなく、電子レンジなどの家電機器あるいは各種の機器への用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるタッチキーのブロック図
【図２】同タッチキーにおける検知部の出力電圧波形図
【図３】本発明の実施の形態２〜５におけるタッチキーのブロック図
【図４】同タッチキーにおけるタッチ操作とともに示した検知部の出力電圧波形図
【図５】本発明の実施の形態６における機器の斜視図
【符号の説明】
【００４０】
１ パネル部
２ 電極部
３ 発振部
４、８ 検知部
５、１３ 変化レベル検出部
６、１０ 判定部
７ 指
９ 計時部
１１ 第２の計時部
１２ 変化パターン検出部
１４ 電磁調理器
１７、１８ タッチキー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部と、前記変化レベル検出部の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項２】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧が変化を開始する時刻より変化を終了し安定レベルに到達する時刻までの時間を計時する計時部と、前記計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項３】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧における所定変化状態の時間を計時する第２の計時部と、前記第２の計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項４】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、この変化電圧の変化パターンを検出する変化パターン検出部と、前記変化パターン検出部の出力電圧を検知し、前記検知部の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するかどうか判定し、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項５】
人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部は、変化レベル検出部、計時部、第２の計時部、および変化パターン検出部における少なくとも２以上の出力の組み合わせにより判定するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチキー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチキーを用いた機器。
【請求項１】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したときこの変化電圧の大きさを検出する変化レベル検出部と、前記変化レベル検出部の出力電圧を検出し、その出力電圧の大きさが所定電圧レベル範囲内にあるかどうかを検知することにより、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項２】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧が変化を開始する時刻より変化を終了し安定レベルに到達する時刻までの時間を計時する計時部と、前記計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項３】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、前記検知部の出力電圧における所定変化状態の時間を計時する第２の計時部と、前記第２の計時部の計時出力により、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項４】
電気絶縁物よりなるパネル部と、前記パネル部に設けた電極部と、前記電極部に所定の周波数の電圧を印加する発振部と、前記電極部の出力電圧を検知する検知部と、前記検知部の出力電圧が変化したとき、この変化電圧の変化パターンを検出する変化パターン検出部と、前記変化パターン検出部の出力電圧を検知し、前記検知部の出力電圧の変化パターンが所定の変化パターンに属するかどうか判定し、人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部とを有するタッチキー。
【請求項５】
人がパネル部にタッチしたかどうかを判定する判定部は、変化レベル検出部、計時部、第２の計時部、および変化パターン検出部における少なくとも２以上の出力の組み合わせにより判定するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチキー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチキーを用いた機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−５３６４２（Ｐ２００７−５３６４２Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３８１５０（Ｐ２００５−２３８１５０）
【出願日】平成１７年８月１９日（２００５．８．１９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１９日（２００５．８．１９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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