JP2007053642A - Touch key and equipment using same - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a touch key that detects only a touch on a panel unit by a user and a device such as a heating cooker using the touch key.
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)。
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。 However, in the above-described conventional configuration, it may be determined that a touch is made even if a part other than a human finger touches the part of the panel part facing the electrode part. For example, even when a metal pan is placed on a portion of the panel portion facing the electrode portion, or when water, broth or the like is spilled, the output voltage of the detection portion changes and it is determined that the touch has been made. In addition, there is a problem in that it is determined that the touching portion of the panel portion facing the electrode portion is touched by an animal such as an infant or a cat.
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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a touch key that detects that a user (adult) has touched only with a finger and an apparatus using the touch key. is there.
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。 In order to solve the conventional problems, a touch key of the present invention and a device using the touch key include a panel unit made of an electrical insulator, an electrode unit provided in the panel unit, and a predetermined frequency in the electrode unit. An oscillation unit for applying a voltage; a detection unit for detecting an output voltage of the electrode unit; a change level detection unit for detecting the magnitude of the change voltage when the output voltage of the detection unit changes; and the change level detection A determination unit that detects whether a person touches the panel unit by detecting whether the output voltage of the unit is within a predetermined voltage level range. .
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。 As a result, if the magnitude of the output voltage of the change level detection unit is within the predetermined voltage level range, it is determined that the user (adult) has touched it with a finger. It will be easy.
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。 The touch key of the present invention and a device using the touch key are safe and easy to use for detecting that an adult person has touched only with a finger.
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。 1st invention detects the output voltage of the panel part which consists of an electrical insulator, the electrode part provided in the said panel part, the oscillation part which applies the voltage of the predetermined frequency to the said electrode part, and the said electrode part A detection unit; a change level detection unit that detects the magnitude of the change voltage when the output voltage of the detection unit changes; and an output voltage of the change level detection unit that detects the output voltage, and the magnitude of the output voltage is a predetermined voltage. By detecting whether it is within the level range, and by using a touch key having a determination unit that determines whether a person has touched the panel unit, the magnitude of the output voltage of the change level detection unit is a predetermined voltage If it is within the level range, it is determined that the user (adult) has touched with a finger, so that it is distinguished from other touches, and is safe and easy to use.
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。 According to a second aspect of the present invention, a panel unit made of an electrical insulator, an electrode unit provided on the panel unit, an oscillation unit that applies a voltage of a predetermined frequency to the electrode unit, and an output voltage of the electrode unit are detected. A detector, and when the output voltage of the detector changes, a timer that counts the time from the time when the output voltage of the detector starts to change to the time when the change ends and reaches a stable level; and In order to determine the touch at the touching speed of the user (adult) by using a touch key having a determination unit that determines whether or not a person has touched the panel unit based on the timing output of the unit, Distinguished from touch, it is safe and easy to use.
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。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a panel portion made of an electrical insulator, an electrode portion provided on the panel portion, an oscillation portion for applying a voltage of a predetermined frequency to the electrode portion, and an output voltage of the electrode portion. When the output voltage of the detection unit changes, when the output voltage of the detection unit changes, the second time measurement unit that measures the time of the predetermined change state in the output voltage of the detection unit, and the time output of the second time measurement unit, By using a touch key having a determination unit that determines whether or not the panel unit is touched, the touch is determined based on the speed of touch by the user (adult) or the amount of force applied when touching with a finger. Therefore, it is distinguished from other touches and is safe and easy to use.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a panel unit made of an electrical insulator, an electrode unit provided on the panel unit, an oscillation unit for applying a voltage of a predetermined frequency to the electrode unit, and an output voltage of the electrode unit. When the output voltage of the detection unit and the detection unit changes, the change pattern detection unit that detects the change pattern of the change voltage and the output voltage of the change pattern detection unit are detected, and the change of the output voltage of the detection unit By determining whether the pattern belongs to a predetermined change pattern and using a touch key having a determination unit for determining whether a person touches the panel unit, the change pattern of the output voltage of the detection unit is a predetermined change pattern Since it is determined that the user (adult) has touched with a finger, it is distinguished from other touches, and is safe and easy to use.
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。 In the fifth invention, in particular, in any one of the first to fourth inventions, the determination unit that determines whether or not a person touches the panel unit includes a change level detection unit, a time measurement unit, and a second time measurement unit. , And the determination by the combination of at least two or more outputs in the change pattern detection unit, the touch by the finger of the user (adult) can be more reliably determined, and is distinguished from other touches, and is safe. It will be easy to use.
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。 In the sixth aspect of the invention, in particular, by using the touch key according to any one of the first to fifth aspects of the invention, even if water, broth, or the like adheres to a portion of the panel portion facing the electrode portion. A device with touch keys that are safe and can be operated while looking at an object to be heated can be realized without malfunction and without malfunction even when an animal other than an infant or a person touches the panel.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(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。
(Embodiment 1)
1 and 2 show a touch key according to Embodiment 1 of the present invention.
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。
As shown in FIG. 1, the touch key in the present embodiment includes a
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。
Here, when the position facing the
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。
FIG. 2 shows the relationship between the magnitude of the voltage change ΔV and the detection level. FIG. 2 shows the output voltage of the detection unit 4, and the change
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。
As described above, in the present embodiment, if the magnitude of the output voltage of the change
(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。
(Embodiment 2)
3 and 4 show a touch key according to Embodiment 2 of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences will be mainly described.
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。
As shown in FIG. 3, the touch key in the present embodiment includes a
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。
In FIG. 4, (a) shows the time t1 until the
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。 Thus, in this Embodiment, since a touch is determined with the speed which a user (adult) touches, it distinguishes from other touches, and it becomes safe and easy to use.
(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。
(Embodiment 3)
Next, the touch key in
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。
As shown in FIG. 3, the touch key in the present embodiment measures the time of a predetermined change state in the output voltage of the
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。
In the present embodiment, in the voltage change shown in FIG. 4, for example, when the change state is abrupt, the time t <b> 2 is detected by the second
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。 As described above, in the present embodiment, the touch is determined based on the speed of touch by the user (adult) or the degree of force applied when touching with a finger. It will be easy to use.
(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。
(Embodiment 4)
Next, a touch key according to Embodiment 4 of the present invention will be described.
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。
As shown in FIG. 3, the touch key in the present embodiment includes a change
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。
In the present embodiment, when a person touches like the voltage change shown in FIG. 4, this voltage change pattern is almost shown. Therefore, the change of the voltage output of the
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。
As described above, in the present embodiment, if the change pattern of the output voltage of the
(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。
(Embodiment 5)
Next, a touch key according to
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。
As shown in FIG. 3, the touch key in the present embodiment is configured such that the
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。
Thus, in this Embodiment, since the
(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。
(Embodiment 6)
FIG. 5 shows a device with a touch key according to
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。
In this Embodiment, the form which used the touch key of Embodiment 1-5 for the electromagnetic cooker is shown.
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。
Thus, in this embodiment, by using the electromagnetic cooker using the touch keys in each of the first to fifth embodiments, water spilled on the
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。 As described above, the touch key according to the present invention and the device using the touch key are safe and easy to detect that an adult person touches only with a finger. It can also be applied to household appliances such as a microwave oven or various devices.
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
DESCRIPTION OF
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010196986A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Rinnai Corp | Heating cooker |
JP2011048960A (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Panasonic Corp | Induction heating cooker |
JP2015070596A (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | Next Innovation合同会社 | Attribute identification system |
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- 2005-08-19 JP JP2005238150A patent/JP2007053642A/en active Pending
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