CN107017867A

CN107017867A - 开关

Info

Publication number: CN107017867A
Application number: CN201611112914.2A
Authority: CN
Inventors: 是泽康平; 坂元豪介
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2017-08-04
Also published as: JP2017135101A; US20170214401A1; TW201727617A

Abstract

有关本发明的一个形态的开关，是用于操作设备的开关，具备：不与检测对象接触而输出表示上述检测对象已靠近的检测信号的传感器；以及基于上述传感器发出的上述检测信号，生成用于操作上述设备的操作信号的控制部。上述控制部，当上述检测信号超过第一阈值后，在规定时间内变得小于不同于上述第一阈值的第二阈值时，生成上述操作信号，而当上述检测信号超过上述第一阈值后，经过上述规定时间后才变得小于上述第二阈值时，则不生成上述操作信号。

Description

开关

技术领域

本发明涉及一种开关。

背景技术

以往，用户为了进行设备的开关等的操作而使用操作开关。作为具备这种操作开关的设备，在日本特开2010－54765号公报中，公开了一种当用户无意中使静电触摸开关的按下状态持续、并且无影像信号输入时，即使关机了也要判断其没有问题，继而使其强制关机来防止误操作的图像显示装置。

发明内容

解决问题的手段

有关本发明的一个方式的开关，用于操作设备，具备：不与检测对象接触而输出表示已靠近上述检测对象的检测信号的传感器；以及基于来自上述传感器的上述检测信号，生成用于操作上述设备的操作信号的控制部。上述控制部，当上述检测信号超过第一阈值后，在规定时间内变得小于不同于上述第一阈值的第二阈值时，生成上述操作信号，而当上述检测信号超过上述第一阈值后，在经过上述规定时间后变得小于上述第二阈值时，则不生成上述操作信号。

附图说明

图1是有关实施方式1的非接触操作开关的框图。

图2A是用于有关实施方式1的非接触操作开关的传感器的平面图。

图2B是用于有关实施方式1的非接触操作开关的传感器在图2A的IIB－IIB线处的截面图。

图3是表示有关实施方式1的非接触操作开关的使用例的图。

图4是用于说明作为比较例的非接触操作开关的控制方法的图。

图5是表示当用户的头接近非接触操作开关时的状态的图。

图6是用于说明有关实施方式1的非接触操作开关的控制方法的图。

图7是用于说明有关实施方式2的非接触操作开关的控制方法的图。

图8是用于说明有关实施方式3的非接触操作开关的控制方法的图。

图9是表示有关本发明的一个形态的非接触操作开关的控制部的处理的一例的流程图。

具体实施方式

特开2010－54765号公报所披露的技术，对在通过非接触方式对设备进行操作的开关无效，不能抑制用户无意识的操作而使开关做出的反应。

对此，有关本发明的一个形态的开关，能够实现在通过非接触方式对设备进行操作的开关中，抑制因用户无意的操作而产生的反应。

本发明至少包含以下项目所记载的开关。

〔项目1〕

有关项目1的开关，是用于操作设备的开关，具备：不与检测对象接触而输出表示已靠近上述检测对象的检测信号的传感器；以及基于来自上述传感器的上述检测信号，生成操作上述设备的操作信号的控制部。上述控制部，当上述检测信号超过第一阈值后，在规定时间内变得小于不同于第一上述第一阈值的第二阈值时，生成上述操作信号，而当上述检测信号超过上述第一阈值后，在经过上述规定时间后变得小于上述第二阈值时，则不生成上述操作信号。

项目1所记载的开关，也可以是：

上述控制部包含运算电路、以及存储程序的存储器，在上述程序通过上述运算电路被执行时，当上述检测信号超过上述第一阈值后，在规定时间内变得小于上述第二阈值时，上述程序使上述控制部生成上述操作信号。

〔项目2〕

项目1所记载的开关，也可以是：

上述第一阈值大于上述第二阈值。

〔项目3〕

项目1所记载的开关，也可以是：

上述第一阈值小于上述第二阈值。

〔项目4〕

项目1～3中任一项所记载的开关，也可以是：

上述传感器，包含对在上述检测对象与上述传感器之间产生的静电电容的变化进行检测的电极。

〔项目5〕

项目1～3中任一项所记载的开关，也可以是：

上述传感器，包含接收上述检测对象所放射的红外线的受光部。

在本发明中，电路、单元、装置、部件或者部的全部或者一部分，或框图的功能框的全部或一部分，也可以通过半导体装置、半导体集成电路、或者包含LSI的一个或多个电子电路来执行。LSI或者IC，即可以是集成到一块芯片上，也可以是多个芯片组合构成。例如，存储元件以外的功能框，也可以集成到一个芯片上。在这里，虽称之为LSI及IC，但根据集成的程度叫法也随之改变，也可以称为系统LSI、VLSI、或者ULSI。以相同的目的，即可以使用在LSI的制造后进行编程的现场可编程门阵列(FPGA)，也可以使用能够进行LSI内部的接合关系再构成或者LSI内部的电路分区设定的可重构逻辑器件。

并且，电路、单元、装置、部件或者部的全部或者一部分的功能或操作，可以通过软件处理来执行。这时，软件记录在一个或者多个ROM、光盘、硬盘驱动器等非暂时性记录介质上，软件通过处理装置来执行时，由该软件确定的功能通过处理装置以及周边装置来执行。系统或者装置也可以具备存储有软件的一个或多个的非暂时性记录介质、处理装置、以及必要的硬件装置，例如接口。

以下，对本发明实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式，都是本发明的一个具体示例。因此，以下实施方式所显示的数値、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形式等，仅是一例而并非限定本发明的主旨。因此，以下的实施方式中的构成要素中，对于那些没有记入表示本发明的最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素加以说明。

各图均为模式图，未必是严密的图示。因此，各图中的比例尺等也不一定一致。对于在各图中实际上表示同一结构都赋以同一符号，重复说明予以省略或简化。

(实施方式1)

用图1对有关实施方式1的非接触操作开关1的构成进行说明。图1是表示有关实施方式1的非接触操作开关的构成的框图。

如图1所示，非接触操作开关1，具备传感器10、以及基于传感器10输出的检测信号生成操作信号的控制部20，对设备2进行控制。例如，非接触操作开关1进行设备2的开关控制等。

传感器10，是能够对人或物等的检测对象进行非接触式检测的非接触式传感器。传感器10，例如，是通过检测检测对象与传感器10之间产生的静电电容的变化而对检测对象的接近进行检测的静电电容式传感器。另外，传感器10，并不限于检测对象已接近的情况，在检测对象已接触时，也可以对检测对象进行检测。

静电电容式的传感器10，如图2A及图2B所示，具有基板11、以及配置于基板11上的电极12。图2A是用于有关实施方式1的非接触操作开关1上的传感器10的平面图，图2B是在图2A的IIB－IIB线处的传感器10的截面图。

基板11，例如，是树脂材料制成的树脂基板或者将金属进行绝缘被膜后的基于金属的基板等。另外，基板11，例如，平面形状为矩形，但并不限于此。

电极12，例如，由铜或银等金属材料构成，基板11的一个面上形成有规定的图案。具体地说，电极12是平面形状为圆形的电极，配置于基板11的中央。另外，电极12的平面形状并不限于圆形，也可以是矩形。还有，虽未图示，但电极12还与控制部20的电气电路进行了电连接，以用于检测随着检测对象的接近而带来的静电电容的变化。

如图3所示，非接触操作开关1，例如设置在洗面台的镜3处。图3是有关实施方式1的非接触操作开关1的使用例示图。

具体地说，传感器10设置于镜3的背面。检测区域12A是能够通过电极12对检测对象进行检测的区域。即，电极12起到当检测对象进入检测区域12A时，对检测对象已接近电极12进行检测的传感器部的作用。由此，当检测对象已接近时，传感器10对检测对象进行检测并生成检测信号。

如图1所示，控制部20接收传感器10所生成的检测信号，并基于该检测信号生成用于对操作对象的设备2进行操作的操作信号，向设备2输出。由此，用户就能够对设备2进行开关等的操作。

图3当中虽未图示，但作为通过非接触操作开关1来操作的操作对象设备2，例如，是设置于洗面台上的照明装置(未图示)。这时，例如，如图3所示，为操作照明装置，如果用户将手靠近传感器10，传感器10便生成表示已检测到用户的手的检测信号。控制部20，接收传感器10所生成的检测信号，并基于该检测信号生成用于操作照明装置开关灯的操作信号，向照明装置输出。由此，用户便能够对照明装置进行开关控制等操作。

在这里，用图3、图4到图6对本实施方式中的非接触操作开关1的控制部20的控制方法进行说明。图4是用于说明作为比较例的非接触操作开关的控制方法的图。图5是表示当用户的头接近非接触操作开关时的状态的图。图6是用于说明有关实施方式1的非接触操作开关1的控制方法的图。

如图4所示，以往的非接触操作开关的控制方法中，当传感器10所生成的检测信号S超过阈值Sth时(图4时刻t1时)，判定为已检测到检测对象，并生成用于操作操作对象设备的操作信号，并向设备输出。

由此，如图3所示，为了操作操作对象设备，例如照明装置，用户通过将手靠近传感器10，当到达时刻t1时，就能够对操作对象设备进行操作。例如，如图4所示，能够在时刻t1时对照明装置进行开关的控制。

但是，图4所示的到目前为止的非接触操作开关的控制方法当中，存在即使用户并没有操作设备的打算，非接触操作开关也会做出反应的情况。即，存在非接触操作开关根据用户的无意操作而做出反应的情况。

例如，如图5所示，如果在用户洗脸时，用户的头无意间靠近传感器10，用户的头就会处于检测区域12a，那么当传感器10生成的检测信号S超过阈值Sth时，非接触操作开关就会做出反应。因此，存在用户对操作对象设备进行无意操作的情况。具体地说，即使用户并不打算对照明装置进行开关控制，但当达到时刻t1时，照明装置也进行开关控制。

另外，在其他情况下，也存在当用户剃须或刷牙等时，用户的手臂也会无意间接近传感器10而使用户的手臂处于检测区12a，进而引起非接触操作开关做出反应的情况。

于是，本实施方式的非接触操作开关1中，使其通过下面的检测判断算法，对用户的有意识的操作做出反应，而对用户的无意操作不予反应。图9是表示本实施方式的非接触操作开关1控制部20的处理的一例的流程图。

具体地说，如图6及9所示，控制部20，对传感器10生成的检测信号S和第一阈值Sth1进行比较(S101)。当检测信号S超过第一阈值Sth1时(S101为是)，控制部20开始计时(S103)。然后，控制部20对检测信号S和第二阈值Sth2进行比较(S105)。当检测信号S已经小于第二阈值Sth2时(S105为是)，控制部20对经过时间和规定时间T进行比较(S107)。如图6的实线所示，当经过时间在规定时间T以内时(S107为是)，控制部20生成操作信号(S109)。另一方面，如图6的虚线所示，当检测信号S超过第一阈值Sth1后(S101为是)，经过规定时间T后，才小于第二阈值Sth2时，控制部20不生成操作信号。也就是说，S107为否时，控制部20不生成操作信号。在本实施方式当中，第一阈值Sth1与第二阈值Sth2相同。

这样一来，如图3所示，为了操作操作对象设备，例如照明装置，当用户将手靠近非接触操作开关1后马上拿开时，例如，图6中，用户的手在时刻t1接近传感器10，在时刻t2用户的手离开传感器10。这时，用户的手接近传感器10的时间为短时间。因此，如图6所示，检测信号S在时刻t1超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内的时刻t2又回落到第二阈值Sth2以下。这时，控制部20，生成用于操作操作对象设备的操作信号并向设备输出。其结果是，在时刻t2对设备进行操作。这样一来，用户就能够对操作对象设备进行有意识的操作。例如，用户可以对照明装置进行开关控制。

另一方面，如图5所示，当用户洗脸时，用户的头与传感器10进行长时间接近，例如几秒钟。因此，如图6所示，检测信号S在时刻t1超过第一阈值Sth1后，在经过规定时间T后的时刻t3才回落到第二阈值Sth2以下。这时，控制部20不生成操作操作对象设备的操作信号。因此，操作对象设备不进行操作。即，当用户洗脸时，不进行照明装置的开关控制。

另外，图6所示的本实施方式的控制方法与图4所示的控制方法相比，与从时刻t1到t2的延迟时间的量相应地，从用户操作非接触操作开关1到实际上设备被操作的时间变长了。可是，从时刻t1到t2的延迟时间，是例如0.1秒到0.3秒左右的极短时间。因此，用户能够在感觉不到时间延迟的情况下对设备进行控制。

还有，规定时间T，是以传感器10生成的检测信号S到达第一阈值Sth1时的时刻t1为基准，并从该时刻t1开始的一定长的时间。规定时间T的长度，可以任意设定。例如，如果规定时间的长度为1秒以下，则能使非接触操作开关1获得良好的反应性。

以上，依照有关本实施方式的非接触操作开关1，当检测信号S超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内回落到第二阈值Sth2以下时，生成操作信号，而当检测信号S超过第一阈值Sth1后，在经过规定时间T后才回落到第二阈值Sth2以下时，则不生成操作信号。

这样，非接触操作开关1，当用户对设备进行有意识的操作时做出反应，而当用户对设备进行无意操作时则不做出反应。因此，就能够抑制非接触操作开关1由于用户的无意操作而错误地做出的反应。其结果是，仅能够使其对例如因用户的手所进行的有意识的操作做出反应，而能够抑制因用户的头或者手臂等的无意操作而产生误动作。

(实施方式2)

接下来，用图7对有关实施方式2的非接触操作开关进行说明。图7是用于说明有关实施方式2非接触操作开关的控制方法的图。

如图7所示，在本实施方式的非接触操作开关中，跟实施方式1同样，控制部20，当传感器10所生成的检测信号S超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内回落到第二阈值Sth2以下时生成操作信号，而当传感器10所生成的检测信号S超过第一阈值Sth1后，经过规定时间T后才回落到第二阈值Sth2以下时则不生成操作信号。

本实施方式的非接触操作开关与上述实施方式1的非接触操作开关1的不同点在于检测信号S的阈值。具体地说，在上述实施方式1的非接触操作开关1中，第一阈值Sth1与第二阈值Sth2相同，但在本实施方式的非接触操作开关中，如图7所示，第一阈值Sth1与第二阈值Sth2不同。更具体地，在本实施方式中，第一阈值Sth1比第二阈值Sth2大。

这样，如图3所示，为了对操作对象设备进行操作，当用户将手靠近非接触操作开关1并迅速拿开时，如图7所示，检测信号S在时刻t1超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内的时刻t2，就回落到第二阈值Sth2以下。这时，控制部20生成用于操作操作对象设备的操作信号，并向设备输出，因此，用户就能够对操作对象设备进行有意识的操作。

另一方面，如图5所示，当用户洗脸时，检测信号S在时刻t1超过第一阈值Sth1后，经过规定时间T后的时刻t3才回落到第二阈值Sth2以下。这时，控制部20不生成用于操作操作对象设备的操作信号，因此不对操作对象设备进行操作。

以上，依照有关本实施方式的非接触操作开关，与实施方式1同样地，当检测信号S超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内回落到第二阈值Sth2以下时，生成操作信号，而当检测信号S超过第一阈值Sth1后，经过规定时间T后才回落到第二阈值Sth2以下时，则不生成操作信号。

这样一来，与实施方式1同样地，能够抑制非接触操作开关1因用户的无意操作而做出反应。就能够抑制非接触操作开关1因例如用户的头或手臂的无意操作而做出的误应。

而且，在本实施方式中，第一阈值Sth1比第二阈值Sth2大。

这样一来，相对于实施方式1，从时刻t1到t2时间变长。其结果是，传感器10所产生的检测信号S，能够更可靠地对用户是有意识还是无意进行判别。因此，更能够可靠地抑制非接触操作开关1因用户的无意操作而做出反应。能够更可靠地抑制非接触操作开关1对例如用户的头或者手臂等的无意操作而做出的误应。

(实施方式3)

下面，用图8对有关实施方式3的非接触操作开关进行说明。图8是用于说明有关实施方式3的非接触操作开关的控制方法的图。

如图8所示，在本实施方式的非接触操作开关中，与实施方式1同样地，控制部20，当传感器10生成的检测信号S超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内回落到第二阈值Sth2以下时，生成操作信号，而当传感器10生成的检测信号S超过第一阈值Sth1后，在经过规定时间T后才回落到第二阈值Sth2以下时，则不生成操作信号。

本实施方式的非接触操作开关与上述实施方式1非接触操作开关1的不同点在于检测信号S的阈值。具体地说，上述实施方式1的非接触操作开关1中，第一阈值Sth1与第二阈值Sth2相同，但在本实施方式的非接触操作开关中，与实施方式2同样地，第一阈值Sth1与第二阈值Sth2不同，只是，与实施方式2不同，如图8所示，在本实施方式中，第一阈值Sth1比第二阈值Sth2小。

这样一来，如图3所示，为了对操作对象设备进行操作，当用户将手靠近非接触操作开关1并迅速拿开时，如图8所示，检测信号S在时刻t1超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内的时刻t2即回落到第二阈值Sth2以下。这时，控制部20生成用于操作操作对象设备的操作信号，并向设备输出，因此用户能够对操作对象设备进行有意识的操作。

另一方面，如图5所示，当用户洗脸时，检测信号S在时刻t1超过第一阈值Sth1后，在经过规定时间T后的时刻t3才回落到第二阈值Sth2以下。这时，控制部20不生成用于操作操作对象设备的操作信号，因此操作对象设备不进行操作。

以上，依照有关本实施方式的非接触操作开关，与实施方式1、2同样地，当检测信号S超过第一阈值Sth1后，在规定时间T内回落到第二阈值Sth2以下时，生成操作信号，而当检测信号S超过第一阈值Sth1后，经过规定时间T后才回落到第二阈值Sth2以下时不生成操作信号。

这样一来，与实施方式1、2同样地，能够抑制非接触操作开关1因用户无意操作而做出反应。能够抑制例如因用户的头或手臂的无意操作而做出的误应。

再有，在本实施方式中，第一阈值Sth1比第二阈值Sth2小

这样一来，相对于实施方式1，从时刻t1到t2的时间缩短。其结果是，能够改善非接触操作开关的反应性。因此，不但能够抑制因用户的头或手臂等的无意操作而做出的误动作，还能够实现反应性优越的非接触操作开关。

(变形例等)

以上，基于实施方式1到3对有关本发明的非接触操作开关进行了说明，但本发明并不限于上述的实施方式1到3。

例如，在上述实施方式1到3当中，传感器10是静电电容式传感器，但并不限于此。也可以是，传感器10例如也可以是具备接收检测对象反射或放射的红外线的受光部，并通过对检测对象反射或放射的红外线进行检测来对检测对象的接近进行检测的红外线传感器等。

另外，本领域技术人员对于上述各实施方式所能想到并施以各种变形而得到的形态，或者在不脱离本发明宗旨的范围内通过对上述的实施方式1到3中的构成要素及功能进行任意组合而实现的形态，也包含在本发明中。

符号说明

1 非接触操作开关

2 设备

3 镜

10 非接触传感器

11 基板

12 电极

12A 检测区域

20 控制部

Claims

1.一种开关，用于操作设备，具备：

传感器，不与检测对象接触而输出表示上述检测对象已靠近的检测信号；

控制部，基于来自上述传感器的上述检测信号，生成用于操作上述设备的操作信号，

上述控制部，

当上述检测信号超过第一阈值后，在规定时间内变得小于不同于上述第一阈值的第二阈值时，生成上述操作信号，

当上述检测信号超过上述第一阈值后，经过上述规定时间后变得小于上述第二阈值时，不生成上述操作信号。

2.如权利要求1所述的开关，

上述第一阈值比上述第二阈值大。

3.如权利要求1所述的开关，

上述第一阈值比上述第二阈值小。

4.如权利要求1～3任一项所述的开关，

上述传感器包含对上述检测对象和上述传感器之产生的静电电容的变化进行检测的电极。

5.如权利要求1～3任一项所述的开关，

上述传感器包含接收上述检测对象反射或放射的红外线的受光部。