JP3126413B2 - Non-touch switch device - Google Patents
Non-touch switch deviceInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/96—Touch switches
- H03K17/962—Capacitive touch switches
- H03K17/9622—Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
Landscapes
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、平板コンデンサを用い
てその静電容量の変化を検出し、入力のオン、オフを検
出するノンタッチスイッチに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-touch switch for detecting on / off of an input by detecting a change in the capacitance of the capacitor using a flat capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】このノンタッチスイッチの基本特許はオ
ーストラリアのインテレクト・エレクトロニクス・リミ
テッドが所有しているものである。特許番号は、ＰＣＴ
／ＡＵ８６／０００４３である。次に、このノンタッチ
スイッチの構成及び基本動作について説明する。図８に
示すように、ノンタッチスイッチ１は、外側極板２と、
この外側極板２の内側に配置され斜線で示した絶縁体３
を介した中央極板４とで構成される平板コンデンサにて
形成されている。2. Description of the Related Art The basic patent of this non-touch switch is owned by Intellect Electronics Limited of Australia. Patent number is PCT
/ AU86 / 00043. Next, the configuration and basic operation of the non-touch switch will be described. As shown in FIG. 8, the non-touch switch 1 includes an outer electrode plate 2,
An insulator 3 disposed inside the outer electrode plate 2 and indicated by hatching
And the central electrode plate 4 interposed therebetween.
【０００３】図９に示すように、外側極板２にドライブ
信号として方形波を入力し、中央極板４には検出用のト
ランジスタＱ1 が接続されている。図１１（ａ）は、平
板コンデンサの電荷の分布状態を示し、図１１（ｂ）は
指先を接近した場合の電荷の分布状態を示している。す
なわち、ノンタッチスイッチ１のスイッチ面に指先が接
近すると、指が第３の電極として働き、外側極板２−中
央極板４間のコンデンサの他に、外側極板２と指先間、
中央極板４と指先間のコンデンサが形成されることにな
る。[0003] As shown in FIG. 9, the square-wave signal as a drive signal to the outside plate 2, the transistor to Q 1 for detection is connected to the central plate 4. FIG. 11A shows a state of distribution of charges of the flat plate capacitor, and FIG. 11B shows a state of distribution of charges when the fingertip approaches. That is, when the fingertip approaches the switch surface of the non-touch switch 1, the finger functions as a third electrode, and in addition to the capacitor between the outer electrode plate 2 and the center electrode plate 4, the outer electrode plate 2 and the fingertip,
A capacitor is formed between the center electrode plate 4 and the fingertip.
【０００４】このため、電極間の電荷は分割され、極板
２，４間の静電容量は通常状態に比べて減少し、それに
応じて、通常の指先を接近しない図１０（ａ）に示す出
力波形は、図１０（ｂ）に示すようにトランジスタＱ1
に流れる電流が減少し、出力パルスが変化する。この変
化を検出してノンタッチスイッチ１のオン、オフを判断
する。[0004] For this reason, the electric charge between the electrodes is divided, and the capacitance between the electrode plates 2 and 4 is reduced as compared with the normal state, and accordingly, a normal fingertip is not approached as shown in FIG. The output waveform is the transistor Q 1 as shown in FIG.
The current flowing through the switch decreases, and the output pulse changes. By detecting this change, ON / OFF of the non-touch switch 1 is determined.
【０００５】一方、ノンタッチスイッチ１のオン，オフ
の判断は、電源投入時の検出パルスの波高値から作成し
た基準値を記憶しておき、検出パルス信号の波高値と逐
次比較を行い、基準値（スレッシュホールドレベル）よ
り小さい場合、そのノンタッチスイッチ１をオンと判断
するようになっている。検出パルスは一定の周期で取り
出され、比較判断を繰り返している。On the other hand, the ON / OFF determination of the non-touch switch 1 is performed by storing a reference value created from the peak value of the detection pulse at the time of turning on the power, successively comparing the reference value with the peak value of the detection pulse signal, and If the threshold value is smaller than (threshold level), the non-touch switch 1 is determined to be on. The detection pulse is taken out at a constant cycle, and the comparison judgment is repeated.
【０００６】図７は、ノンタッチスイッチ１の信号の系
統を示すブロック図を示している。マイクロコンピュー
タからなる演算制御回路１０からは、各ノンタッチスイ
ッチ１に対して上述したように方形波のキースキャンド
ライブ信号がスキャンされて入力されている。そして、
ノンタッチスイッチ１の出力はトランジスタＱ1 により
検出され、このトランジスタＱ1 の出力は直流成分除去
回路１１により直流成分が除去される。FIG. 7 is a block diagram showing a signal system of the non-touch switch 1. As shown in FIG. As described above, a square-wave key scan drive signal is scanned and input to each non-touch switch 1 from the arithmetic control circuit 10 including a microcomputer. And
The output of the non-touch switch 1 is detected by the transistor Q 1, the output of the transistor Q 1 is a direct current component is removed by the DC component removing circuit 11.
【０００７】そして、増幅回路１２で増幅した出力信号
をピークホールド回路１３でピークホールドし、更に、
コンパレータ１４で演算制御回路１０からの基準値と比
較し、出力を演算制御回路１０に入力している。また、
発光ダイオード７は演算制御回路１０によりコンパレー
タ１４の出力を受けてオン／オフ制御信号にて制御し、
更に、発光ダイオード７をＬＥＤスキャン信号にてダイ
ナミック点灯するようにしている。Then, the output signal amplified by the amplifier circuit 12 is peak-held by the peak hold circuit 13, and furthermore,
The comparator 14 compares the output with the reference value from the arithmetic control circuit 10 and inputs the output to the arithmetic control circuit 10. Also,
The light emitting diode 7 receives the output of the comparator 14 by the arithmetic and control circuit 10 and controls it with an on / off control signal.
Further, the light emitting diode 7 is dynamically turned on by the LED scan signal.
【０００８】尚、ノンタッチスイッチ１のオン／オフ状
態を明確にする場合、図７に示すように、ノンタッチス
イッチ１の中央極板４及び基板５の中央にホール６を設
け、このホール６内に上記発光ダイオード７を配置する
ようにしている。また、ノンタッチスイッチ１は複数隣
接して並設されてノンタッチスイッチ装置を形成してい
る。In order to clarify the on / off state of the non-touch switch 1, as shown in FIG. 7, a hole 6 is provided in the center of the central electrode plate 4 and the substrate 5 of the non-touch switch 1, and the hole 6 is formed in the hole 6. The light emitting diode 7 is arranged. A plurality of non-touch switches 1 are arranged adjacent to each other to form a non-touch switch device.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】かかる従来のノンタッ
チスイッチにおいては、ノンタッチスイッチのスイッチ
面上に弾性のない硬度の絶縁板を設け、絶縁板上に軽く
タッチすることで動作するように、絶縁板の厚み、ノン
タッチスイッチの基準値を決定していた。しかし、この
構成では入力時にクリック感がなく、また、背中、肩等
が触れた場合の無意思入力による誤動作が発生するとい
う問題があった。In such a conventional non-touch switch, an insulating plate having non-elastic hardness is provided on the switch surface of the non-touch switch, and the insulating plate is operated by lightly touching the insulating plate. And the reference value of the non-touch switch. However, this configuration has a problem that there is no click feeling at the time of input, and a malfunction occurs due to an unintentional input when the back, the shoulder, or the like is touched.
【００１０】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、無意思入力による誤動作の発生を防止すること
を目的としたノンタッチスイッチ装置を提供するもので
ある。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object the provision of a non-touch switch device for preventing the occurrence of a malfunction due to an unintentional input.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、基板の一面に
極板を並設して形成した平板コンデンサからなり上記平
板コンデンサの静電容量の変化がオン、オフに対応付け
られるノンタッチスイッチと、ノンタッチスイッチの極
板側に配設され表面にタッチ面を設けた弾性体からなる
絶縁体と、この絶縁体を所定量押し込んだ際にノンタッ
チスイッチをオンと判断するように感度を設定した演算
制御回路とを備えるものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a substrate on one side of a substrate.
The above consists of a flat plate capacitor formed by parallel electrode plate flat
Change Gao down in the capacitance of the plate capacitor, the association off
And non-touch switch that is, of non-touch switch poles
Operation an insulator made of an elastic body having a touch surface on a surface disposed on the plate side, to set the sensitivity to determine the insulation and on the non-touch switch when pushed a predetermined amount
And a control circuit .
【００１２】[0012]
【作用】而して、指先で絶縁体をある程度押し込んだ場
合にだけノンタッチスイッチが入力オンとなるので、背
中、肩等の無意思入力による誤操作を防止することがで
きる。Since the input of the non-touch switch is turned on only when the insulator is pressed to some extent with the fingertip, erroneous operation due to unintentional input of the back, shoulder, etc. can be prevented.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、全体の構成は従来と同じであるので、要旨の
部分について詳述する。図１に示すように、ノンタッチ
スイッチ１の表面に密着するようにして弾性を有する絶
縁体２０を配設し、絶縁体２０の表面をタッチ面２１と
している。そして、指先で絶縁体２０を所定量押し込ん
だ場合に、ノンタッチスイッチ１がオンとなるように演
算制御回路１０における基準値を設定している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the overall configuration is the same as the conventional one, the gist will be described in detail. As shown in FIG. 1, an insulator 20 having elasticity is provided so as to be in close contact with the surface of the non-touch switch 1, and the surface of the insulator 20 is used as a touch surface 21. Then, the reference value in the arithmetic and control circuit 10 is set so that the non-touch switch 1 is turned on when the insulator 20 is pressed by a predetermined amount with a fingertip.
【００１４】絶縁体２０の材質としては、指先を離した
際に元に戻る弾性力があればよく、例えば、ポリ系、ビ
ニール系の化学材料、ゴム、スポンジ等で構成する。図
１の場合は、絶縁体２０をスイッチ面に張りつけた場合
であり、図２は絶縁体２０を薄く形成し、絶縁体２０と
ノンタッチスイッチ１との間に空間２２を設けた実施例
である。また、図３は図２の実施例において隣接するノ
ンタッチスイッチ１に影響を与えないように、各ノンタ
ッチスイッチ１に仕切り板２３を設けた実施例である。
各実施例において、絶縁体２０を所定量押し込んだ場合
に、ノンタッチスイッチ１が入力オンとなるように絶縁
体２０の厚み、空間２２の距離、検出の基準値（スレッ
シュホールドレベル）を設定している。The insulator 20 may be made of any material as long as it has an elastic force that returns to its original state when the fingertip is released. For example, the insulator 20 is made of a poly- or vinyl-based chemical material, rubber, sponge, or the like. FIG. 1 shows a case where the insulator 20 is attached to the switch surface. FIG. 2 shows an embodiment in which the insulator 20 is formed thin and a space 22 is provided between the insulator 20 and the non-touch switch 1. . FIG. 3 shows an embodiment in which a partition plate 23 is provided for each non-touch switch 1 so as not to affect adjacent non-touch switches 1 in the embodiment of FIG.
In each embodiment, the thickness of the insulator 20, the distance of the space 22, and the detection reference value (threshold level) are set so that the input is turned on when the insulator 20 is pushed in by a predetermined amount. I have.
【００１５】このように構成することで、図４に示すよ
うに、指先で絶縁体２０を所定量押し込んだ場合には反
応してノンタッチスイッチ１がオンするが、図５に示す
ように、背中、肩等の人体２４が触れた場合には、反応
せず、ノンタッチスイッチ１はオンにはならない。従っ
て、無意思入力による誤動作を防止することができるも
のである。With this configuration, as shown in FIG. 4, when the insulator 20 is pushed in by a predetermined amount with a fingertip, the non-touch switch 1 is turned on in response, but as shown in FIG. When the human body 24 such as the shoulder or the like touches, there is no reaction, and the non-touch switch 1 is not turned on. Therefore, it is possible to prevent malfunction due to unintentional input.
【００１６】また、図６に示すように、指先で押し込ん
だ場合の入力強度に応じてノンタッチスイッチ１との距
離が変化することにより、タッチの有無だけでなく、入
力の強弱を感知するセンサーとして働くことになる。Further, as shown in FIG. 6, the distance from the non-touch switch 1 changes according to the input strength when the finger is pressed down, so that not only the presence or absence of a touch but also the strength of the input is sensed. Will work.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明は上述のように、基板の一面に極
板を並設して形成した平板コンデンサからなり上記平板
コンデンサの静電容量の変化がオン、オフに対応付けら
れるノンタッチスイッチと、ノンタッチスイッチの極板
側に配設され表面にタッチ面を設けた弾性体からなる絶
縁体と、この絶縁体を所定量押し込んだ際にノンタッチ
スイッチをオンと判断するように感度を設定した演算制
御回路とを備えるものであるから、指先で絶縁体をある
程度押し込んだ場合にだけノンタッチスイッチがオンと
なるので、背中、肩等の無意思入力による誤操作を防止
することができる効果を奏するものである。According to the present invention, as described above , the pole is
Said flat plate made of a flat plate capacitor formed by parallel plate
Change in the capacitance of the capacitor Gao down, et association off
And non-touch switches, plates of non-touch switch
An insulator is formed of the touch surface from provided elastic body surface disposed on the side, operation system that sets the sensitivity to determine the non-touch switches on and the insulator when pushed a predetermined amount
Since those and a control circuit, since only the non-touch switch Gao down when pushed to some extent insulator fingertips, which offers an advantage of being able to prevent the back, the erroneous operation due to no intention input such as shoulder It is.
【００１８】また、絶縁体とノンタッチスイッチとの間
に空間を設けたことで、空間を介して指先で絶縁体をあ
る程度押し込んだ場合にだけノンタッチスイッチが入力
オンとなるので、背中、肩等の無意思入力による誤操作
を防止することができる。さらに、ノンタッチスイッチ
を複数隣接して配設し、各ノンタッチスイッチに仕切り
板を設けたことで、隣接するノンタッチスイッチに影響
を与えずに、無意思入力による誤操作を防止することが
できる。Further, since a space is provided between the insulator and the non-touch switch, the input of the non-touch switch is turned on only when the insulator is pressed to a certain extent with a fingertip through the space. Erroneous operation due to unintentional input can be prevented. In addition, non-touch switches
By arranging a plurality of adjacent non-touch switches and providing a partition plate for each non-touch switch, it is possible to prevent erroneous operation due to unintentional input without affecting adjacent non-touch switches.
【図１】本発明の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】他の実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of another embodiment.
【図３】更に他の実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of still another embodiment.
【図４】説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram.
【図５】説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram.
【図６】説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram.
【図７】全体のブロック図である。FIG. 7 is an overall block diagram.
【図８】ノンタッチスイッチの平面図である。FIG. 8 is a plan view of the non-touch switch.
【図９】ノンタッチスイッチの回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a non-touch switch.
【図１０】ノンタッチスイッチの出力波形を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram illustrating an output waveform of a non-touch switch.
【図１１】ノンタッチスイッチの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a non-touch switch.
１ ノンタッチスイッチ ２０ 絶縁体 ２１ タッチ面 ２２ 空間 ２３ 仕切り板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-touch switch 20 Insulator 21 Touch surface 22 Space 23 Partition plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−119621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−19920（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−133528（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−165528（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−8570（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 13/00 H01H 36/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-119621 (JP, A) JP-A-57-19920 (JP, A) JP-A-60-133528 (JP, U) JP-A-1 165528 (JP, U) JP 60-8570 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01H 13/00 H01H 36/00
Claims (3)
板コンデンサからなり上記平板コンデンサの静電容量の
変化がオン、オフに対応付けられるノンタッチスイッチ
と、ノンタッチスイッチの極板側に配設され表面にタッ
チ面を設けた弾性体からなる絶縁体と、この絶縁体を所
定量押し込んだ際にノンタッチスイッチをオンと判断す
るように感度を設定した演算制御回路とを備えることを
特徴とするノンタッチスイッチ装置。1. A change in the capacitance of the plate capacitor a plano <br/> plate capacitor formed by parallel electrode plates on one surface of the substrate Gao down, non touch switches associated with the off
And an insulator made of an elastic body provided on the electrode side of the non-touch switch and having a touch surface on the surface, and when the insulator is pushed in by a predetermined amount, the non-touch switch is determined to be on.
Non touch switch device, characterized in that it comprises an arithmetic control circuit sets the sensitivity so that.
の間に空間を設けたことを特徴とする請求項１記載のノ
ンタッチスイッチ装置。2. The non-touch switch device according to claim 1, wherein a space is provided between the insulator and the non-touch switch.
配設し、各ノンタッチスイッチに仕切り板を設けたこと
を特徴とする請求項２記載のノンタッチスイッチ装置。3. The non-touch switch device according to claim 2, wherein a plurality of said non-touch switches are arranged adjacent to each other, and a partition plate is provided for each non-touch switch.
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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1991
- 1991-06-15 JP JP03143656A patent/JP3126413B2/en not_active Expired - Fee Related
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