JP2000188537A - 電子的タッチスイッチ - Google Patents

電子的タッチスイッチ

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JP2000188537A
JP2000188537A JP10376175A JP37617598A JP2000188537A JP 2000188537 A JP2000188537 A JP 2000188537A JP 10376175 A JP10376175 A JP 10376175A JP 37617598 A JP37617598 A JP 37617598A JP 2000188537 A JP2000188537 A JP 2000188537A
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Japan
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impedance amplifier
input impedance
touch switch
high input
electronic touch
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Kiyotaka Minato
清隆 湊
Satoshi Tamaoki
智 玉置
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 手指で接触或いは握ることによって電気回路
をオン・オフすることのできる電子的タッチスイッチを
提供する。 【解決手段】 電子的タッチスイッチは、手指で接触或
いは握ることによって負荷回路11をオン・オフし接触
検出器として動作する互いに離間した2本の導体12、
13と、前記導体の一端にそれぞれ接続された高入力イ
ンピーダンス増幅器14と、前記高入力インピーダンス
増幅器の出力端子に接続され前記負荷回路11をオン・
オフ制御する駆動回路15とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は人体の一部、例えば、手
指で接触或いは握ることによって電気回路をオン・オフ
することのできる電子的タッチスイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】電気回路を互いにオン・オフするための
スイッチとして、機械的スイッチ及び電気的スイッチが
使用されている。前記機械的スイッチにおいては、通
常、人の手指の動作により押したり、回転させたり、或
いはスライドさせることによりスイッチのオン・オフが
行われており、一方、前記電気的スイッチにおいては、
例えば、赤外線を検出することによりスイッチのオン・
オフが行われているので、前記した手指の動作を必要と
しないが、いづれにしても、手指で接触或いは握ること
によって電気回路のオン・オフを行う電子的タッチスイ
ッチは知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
な電子的タッチスイッチを提供することにある。
【0004】本発明の他の目的は、手指で接触或いは握
ることによって電気回路をオン・オフすることのできる
電子的タッチスイッチを提供することにある。
【0005】本発明の別の目的は、緊急、非常用に適し
た電子的タッチスイッチを有する電気機具を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明における電子的タ
ッチスイッチは、手指で接触或いは握ることによって負
荷回路をオン・オフし接触検出器として動作する互いに
離間した2本の導体と、前記導体の一端にそれぞれ接続
された高入力インピーダンス増幅器と、前記高入力イン
ピーダンス増幅器の出力端子に接続され前記負荷回路を
オン・オフ制御する駆動回路とから構成されている。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明による電子的タッチ
スイッチ10の基本的な構成を示し、前記タッチスイッ
チ10は人体の一部である手指で接触或いは握ることに
よって負荷回路11をオン・オフし接触検出器として動
作する互いに離間した2本の導体12、13と、前記導
体12、13の一端にそれぞれ接続された入力端子A、
Bを有する高入力インピーダンス増幅器14と、前記高
入力インピーダンス増幅器14の出力端子と縦続接続さ
れ前記負荷回路11をオン・オフさせる駆動回路15
と、前記高入力インピーダンス増幅器14と前記駆動回
路15とに電源電圧Vを与える電源16と、前記入力端
子Aと前記電源16との間に接続され抵抗値R1を有す
る抵抗17とからなり、前記駆動回路15により制御さ
れる前記負荷回路11は前記導体12、13間を手指で
接触或いは握ることによってオン・オフされる。
【0008】前記高入力インピーダンス増幅器14は、
例えば、MOS型電界効果トランジスタ(MOSFE
T)或いはMOSFETを用いた集積回路(IC)によ
り形成され、その入力インピーダンスは前記抵抗17の
R1より数桁大きいことが必要であり、また、前記R1
は前記タッチスイッチ10の用途に応じて決定され、通
常、1Mオーム(Ω)〜1000MΩである。
【0009】前記導体12、13間を手指で接触或いは
握る前の前記高入力インピーダンス増幅器14の前記入
力端子Aの電圧は前記電源電圧Vとなっており、この状
態においては前記高入力インピーダンス増幅器14の出
力はなく、前記駆動回路15は前記負荷回路11を動作
させないように設定されている。
【0010】前記導体12、13間が手指で接触或いは
握られると、前記入力端子A、B間には抵抗Rが接続さ
れたことになり、前記抵抗Rを流れる電流により生じる
電圧により前記高入力インピーダンス増幅器14の出力
が変化し、前記駆動回路15が動作して前記負荷回路1
1に電流が流れる。前記抵抗Rは10kΩ〜1MΩであ
る。
【0011】また、前記高入力インピーダンス増幅器1
4の出力条件は前記抵抗17と前記導体12、13間の
前記抵抗Rによって決定され、例えば、前記17の抵抗
値R1と前記抵抗Rの抵抗値が同じ値とすると、前記入
力端子Aの電圧は前記電源電圧Vの1/2となり、前記
抵抗Rの抵抗値が小さくなるほど、前記入力端子Aの電
圧は小さくなる。
【0012】
【実施例】図2は本発明の第1の実施例による懐中電灯
20を模式的に示し、図1に示した電子的タッチスイッ
チ10においてランプを負荷とするものである。
【0013】即ち、前記懐中電灯20はランプ21から
の光を放射する放射部22を有し、プラスチック等によ
り形成された本体23と前記本体23の上部に設けられ
た取手部24を備えており、これは通常使用されている
懐中電灯と同様な構造を有するものである。
【0014】前記本体23内には前記ランプ21を点灯
させる駆動回路25と、前記駆動回路25をオン・オフ
制御する高入力インピーダンス増幅器26が接続され、
前記高入力インピーダンス増幅器26には前記ランプ2
1を駆動し接触検出器27として動作する互いに離間し
た2本の導体28、29に接続され、前記導体28、2
9は前記取手部24に設けられている。さらに、前記本
体23内には乾電池30が挿入され、前記ランプ21、
前記駆動回路25及び前記高入力インピーダンス増幅器
26に対する電源としている。
【0015】図3は前記懐中電灯20に内蔵される前記
駆動回路25及び入力端子A及びBを有する前記高入力
インピーダンス増幅器26の回路構成を示し、図2と同
一のものには同一の番号を付している。
【0016】即ち、前記駆動回路25はMOSFET3
1とそのドレインに接続された過電流防止用抵抗32と
からなり、前記過電流防止用抵抗32は前記ランプ21
を介して前記電源30に接続されている。また、前記高
入力インピーダンス増幅器26はドレインが前記MOS
FET31のゲートに接続されたMOSFET33と、
前記MOSFET33の前記ドレインと前記電源30間
に接続された過電流防止用抵抗34と、前記MOSFE
T33のゲートと前記電源30間に接続され図1におけ
る前記R1に相当する高抵抗の抵抗35と、前記MOS
FET33の前記ゲートと前記入力端子A間に接続され
た保護抵抗36と、前記MOSFET33の前記ゲート
に接続された保護ダイオード37とから構成され、前記
したように、前記高入力インピーダンス増幅器26の前
記入力端子A及びBには前記導体28、29からなる前
記接触検出器27が接続されている。なお、前記MOS
FET31、33のソースと、前記保護ダイオード37
の一端と、前記入力端子Bは前記電源30の陰極に共通
して接続されている。
【0017】前記懐中電灯20は前記電子的タッチスイ
ッチを有しているので、前記導体28、29間を手指で
接触或いは握ることによって前記入力端子A及びBに抵
抗Rが接続されたことになり、前記高入力インピーダン
ス増幅器26及び前記駆動回路25が動作して前記ラン
プ21が点灯する。即ち、前記懐中電灯20を手で持っ
た瞬間に点灯する。
【0018】図4は本発明の第2の実施例による電気掃
除機40を模式的に示し、図1に示した電子的タッチス
イッチ10においてモータを負荷とするものである。即
ち、商用電源で動作する前記掃除機40はキャスタ41
を有する掃除機本体42と、前記本体42の上部に設け
られた取手43と、前記本体42に結合され吸引部44
の取り付けられたダクト45と、モータMを駆動するA
C電源コード46を有している。
【0019】前記本体42内には、モータ47を駆動す
る駆動回路48と前記駆動回路48を制御する高入力イ
ンピーダンス増幅器49とが設けられ、前記高入力イン
ピーダンス増幅器49には接触検出器として動作する互
いに離間した2本の導体51、52に接続され、前記導
体51、52は前記掃除機40の操作がし易い箇所に設
けられ、例えば、前記ダクト45に設けられた操作部に
配置されている。
【0020】図5は前記掃除機40に内蔵される前記駆
動回路48及び入力端子A及びBを有する前記高入力イ
ンピーダンス増幅器49の回路構成を示す。即ち、前記
駆動回路48は前記モータ47を駆動し商用電源の一方
に接続されたトライアック53と前記トライアック53
のゲートに接続されたゲート制御回路54とからなり、
さらに、前記高入力インピーダンス増幅器49の出力側
は前記ゲート制御回路54に接続されると共に、その入
力側には前記入力端子Aとの間に接続された保護抵抗5
5と保護ダイオード56が接続されている。また、前記
高入力インピーダンス増幅器49及び前記ゲート制御回
路54の電源として、商用電源に接続されたAC/DC
コンバータ57が用いられ、前記AC/DCコンバータ
57からの直流電圧が図1における前記R1に相当する
高抵抗の抵抗58を介して前記高入力インピーダンス増
幅器49の入力側に接続されている。
【0021】それ故、前記掃除機40は前記電子的タッ
チスイッチを有しているので、前記導体51、52間を
手指で接触或いは握ることによって前記入力端子A及び
Bに抵抗Rが接続されたことになり、前記高入力インピ
ーダンス増幅器49及び前記駆動回路48が動作して前
記トライアック53の動作により前記モータ47が駆動
される。
【0022】前記第1及び第2の実施例において、前記
懐中電灯20及び前記掃除機40は前記導体間を手指で
接触或いは握ることによって瞬時に動作するものの、前
記導体間の手指による接触を解除すると直ちに動作が停
止するが、前記高入力インピーダンス増幅器と前記駆動
回路との間にタイマー回路或いはホールド回路を設ける
ことにより所望の時間の間動作を継続することができ
る。
【0023】また、本発明の実施例として懐中電灯及び
電気掃除機について記載したが、前記電子的タッチスイ
ッチはこのような家庭用電気機具に限らず、通常のスイ
ッチによりオン・オフされるその他の家庭用電気機具或
いは産業用の各種装置に適用できることは明らかであ
る。さらに、危険な場所、例えば、原子力関係の制御操
作にフォトカップラなどと組み合わせ、使用することも
できる。
【0024】
【発明の効果】本発明による電子的タッチスイッチは、
人体の一部、例えば、手指で接触或いは握ることによっ
て負荷回路をオン・オフし接触検出器として動作する互
いに離間した2本の導体と、前記導体の一端にそれぞれ
接続された高入力インピーダンス増幅器と、前記高入力
インピーダンス増幅器の出力端子に接続され前記負荷回
路を流れる電流を制御する駆動回路という簡単な回路構
成に形成されているので、従来の機械的構造を有するス
イッチのような不所望な故障は生じることはなく、種々
の電気機器或いは産業用の各種装置に適用するこができ
る。
【0025】また、手指で接触或いは握ることによって
家庭用電気機具或いは各種装置は動作するので、暗い場
所での使用に便利であり、緊急、非常用に有用であり、
さらに、電源スイッチの切り忘れがあっても、自動的に
オフとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子的タッチスイッチをブロック
回路により示す図である。
【図2】本発明の第1の実施例による懐中電灯を模式的
に示す図である。
【図3】本発明の第1の実施例による懐中電灯に内蔵さ
れる電子的タッチスイッチの回路構成を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施例による電気掃除機を模式
的に示す図である。
【図5】本発明の第2の実施例による電気掃除機に内蔵
される電子的タッチスイッチの回路構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
10…電子的タッチスイッチ、11…負荷回路、12、
13…導体、14…高入力インピーダンス増幅器、15
…駆動回路、16…電源、17…抵抗、20…懐中電
灯、21…ランプ、22…放射部、23…本体、24…
取手部、25…駆動回路、26…高入力インピーダンス
増幅器、27…接触検出器、28、29…導体、30…
乾電池、31…MOSFET、32…抵抗、33…MO
SFET、34、35…抵抗、36…保護抵抗、37…
保護ダイオード、40…電気掃除機、41…キャスタ、
42…本体、43…取手、44…吸引部、45…ダク
ト、46…AC電源コード、47…モータ、48…駆動
回路、49…高入力インピーダンス増幅器、51、52
…導体、53…トライアック、54…ゲート制御回路、
55…保護抵抗、56…保護ダイオード、57…AC/
DCコンバータ、58…抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉置 智 宮城県仙台市太白区八木山南4丁目7番5 号 Fターム(参考) 5J050 AA37 AA48 BB23 CC03 CC07 DD08 DD12 EE29 5J055 AX18 AX43 BX50 CX20 CX22 DX22 DX32 DX68 DX88 EX07 EX08 EX21 EX24 EY01 EY12 EY21 EY26 EZ59 EZ62 FX35 GX01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人体の一部が触ることによって負荷回路
    をオン・オフし接触検出器として動作する互いに離間し
    た2本の導体と、前記導体の一端にそれぞれ接続された
    高入力インピーダンス増幅器と、前記高入力インピーダ
    ンス増幅器の出力端子に接続され前記負荷回路を流れる
    電流を制御する駆動回路とからなることを特徴とする電
    子的タッチスイッチ。
  2. 【請求項2】 前記高入力インピーダンス増幅器の入力
    側は高抵抗を介して電源に接続されていることを特徴と
    する請求項1記載の電子的タッチスイッチ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の電子的タッチスイッチを
    有することを特徴とする家庭用電気機具。
JP10376175A 1998-12-22 1998-12-22 電子的タッチスイッチ Pending JP2000188537A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005110241A (ja) * 2003-10-01 2005-04-21 Phonak Ag 聴音システム及び同システムの制御方法
CN102111494A (zh) * 2009-12-29 2011-06-29 朴俊玟 基于皮肤接触的电子设备模式切换装置和方法
WO2021235294A1 (ja) * 2020-05-22 2021-11-25 ローム株式会社 水中用の入力装置、その制御回路、それを用いた水中ライトおよび機器、ならびに水中でのタッチ入力検出方法

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