JP2008021529A - 情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量式選択スイッチ搭載機器において、操作部への導電性異物付着による誤動作を防止すること。
【解決手段】付着した異物２７により操作部電極１５の静電容量が変化するので、一旦はタッチセンサ回路部１８が入力を受け付けるが、演算処理部２２は、操作部電極１５の静電容量の変化を検出してからタイマー２３にて設定された所定時間内は入力受け付けを確定せず、タイマー２３にて設定された所定時間内に異物２７がリセット電極１６に移動し、リセット電極１６の静電容量の変化をタッチセンサ回路部１８が検出すれば、操作部電極１５の入力動作を取り消す。
【選択図】図１

Description

本発明は静電容量式タッチセンサによる選択スイッチ機能と音声や表示による報知手段を有する情報端末装置に関するものである。

従来より商品などの選択スイッチとして、構造が簡単で防水性が容易に実現出来、低コスト化やデザイン性に優れるなどの理由で静電容量式タッチセンサを採用している事が知られている。

このような静電容量式タッチセンサを選択スイッチとして採用している機器では、一般的に複数の操作部電極を備え、タッチした選択スイッチの動作に合わせて表示内容の切換や音声再生などの処理が行われている。利用者は軽くタッチするだけで希望の項目が選択でき、また選択した内容が表示や音声にて確認出来るため、操作性に優れている。

しかしながら、静電式タッチセンサの選択スイッチは操作部の表示部分に水分や異物など汚れが付着した場合にも誤動作し易く、静電式タッチセンサの感度調整やスイッチ受付動作のロック機能を設けた構成や取扱説明書などにより操作部の表示部分の汚れを定期的にふき取る事を促すなどにより対応している（例えば、特許文献１参照）。

図７は特許文献１に記載された従来の選択スイッチに静電容量式タッチセンサを使用した機器の選択スイッチ部の断面図である。

図７に示すように、前面パネルの透明アクリル板０４の背後に選択スイッチとなるタッチセンサ回路部０８の電極０５を設けており、パネル前面からこの電極０５に人体が近接すると、タッチセンサ回路部０８は人体による静電容量の変化を検知し、選択スイッチとして動作する（例えば、特許文献１参照）。
実用新案登録第３０２１８９４号公報

しかしながら、静電容量式タッチセンサは人体以外でも、例えば水や洗剤や食べ物の汁などの異物が電極背面のアクリルパネルに付着した場合でも静電容量が変化し、誤動作する可能性がある。

また、実使用ではロック機能を解除したまま状態で水や洗剤や食べ物の汁などの異物が付着することが多く、誤動作を完全に防止することは困難である。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、静電容量式タッチセンサの選択スイッチとしての機能を損なう事無く、水や洗剤や食べ物の汁などの異物付着による誤動作に対応した情報端末装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の情報端末装置は、操作部電極の近傍にリセット電極を設けて異物付着を検出し、操作部電極の受付動作を無効化すると共に、前記情報端末の表示手段や音声出力手段により報知するものである。

例えば機器が壁取り付けの様な縦型設置において、操作部電極の近傍下側に一定間隔を
空けてリセット電極を設け、前記異物が操作部電極の背面パネルに付着し、前記情報端末装置のタイマーにより設定された時間内にリセット電極部に移動した時、前記操作部電極の受け付け動作を無効化する。

本発明の情報端末装置は、操作部電極の近傍にリセット電極を設け、操作部やその近傍に水や洗剤や食べ物の汁などの異物が付着した場合の誤動作を減らすことができる。

第１の発明は、非金属製パネルの背面側に設けられて機器の動作を選択する操作部となる操作部電極と、非金属製パネルの表面から誘電体が接触したときに操作部電極の静電容量の変化を検出することにより操作部の入力動作を検知可能とするタッチセンサ回路部とを備え、タッチセンサ回路は、操作部電極の静電容量の変化とともに操作部電極から一定間隔離れて設けられたリセット電極の静電容量の変化により、操作部の入力動作の確定を行なうものである。

これにより、非金属製パネルの操作部周辺に水や洗剤や食べ物の汁などの異物が付着した場合の誤動作を減らすことができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、タッチセンサ回路は、操作部電極の静電容量の変化を検出してから所定時間以内にリセット電極の静電容量の変化を検出すれば、操作部の入力動作を取り消すようにしたものであり、これによれば情報端末装置の操作部およびその周辺に水分や汚れなどの導電性異物が付着した場合の誤動作を防止することができる。

第３の発明は、特に第２の発明において、タッチセンサ回路がリセット電極の静電容量の変化を検出した後に操作部の入力動作を取り消したことを報知する報知手段を設けたもので、これにより、使用者に水や洗剤や食べ物の汁などの異物が付着したことを報知すると共に異物を除去する様に促すことができる。

第４の発明は、第３の発明において、特に情報端末装置が壁取付けなどの垂直方向（縦型）に設置された場合にリセット電極を操作部電極の下側に帯状に形成されるようにしたものであり、操作部電極に水や洗剤や食べ物の汁などの異物が付着し、タイマーにて設定された一定時間以内に、異物がリセット電極に移動した場合に受け付け動作を確定せずに無効化し、使用者に異常を報知し、異物を除去する様に促すことができる。

また、操作部電極の受け付け動作後一定時間はリセット電極の受け付けを禁止し、使用者が誤って操作部電極とリセット電極に同時に接触した場合に受け付けないと言う誤動作を防止することができる。

第５の発明は、第４の発明において、タッチセンサ回路が操作部電極の静電容量の変化のみで操作部からの入力動作を確定するモードと、タッチセンサ回路が操作部電極とリセット電極との静電容量の変化で前記操作部からの入力動作を確定するモードとを切り替える手段を有するものであり、これにより異物付着の可能性の有無など、使用状況に応じて動作モードを選択することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における情報端末装置を壁に取り付けた場合を表したものであり、樹脂製パネル背面の複数の操作部電極下側に共通のリセット電極を設けた場合の情報端末装置の正面図を図１（ａ）に示し、及び側面図を図１（ｂ）に示した。

図１（ａ）及び図１（ｂ）において、情報端末装置１１は壁１２に沿って取り付けられ、前記情報端末装置１１の前面に操作部１３を表示した樹脂製パネル１４を配し、その背面に複数の操作部電極１５およびリセット電極１６を形成した電極シート１７を設ける。そして、前記電極シート１７は前記操作部電極１５およびリセット電極１６からの入力を処理するタッチセンサ回路部１８を実装したプリント基板１９に電気的に接続されている。

また、前記プリント基板１９には、前記タッチセンサ回路部１８からの入力に応じてＬＣＤなどの表示手段２０やおよびスピーカなどの音声出力手段２１を制御する演算処理部２２が実装されている。

電極シート１７においてリセット電極１６は前記操作部電極１５の下側に一定間隔を空けて設けられ、前記複数の操作部電極１５に対して共通となる様に横長の帯状に構成されている。なお、操作部電極１５とリセット電極１６とがあまり近接しすぎると操作部電極１５の操作時にリセット電極１６に触れやすくなるので、前記操作部１３を前記操作部電極１５に対し縦方向に上側にずらして配置することにより、前記操作部電極１５とリセット電極１６とリセット電極１６との距離を確保している。従って、通常使用者が指により操作部１３にタッチし、同時に指がリセット電極１６に触れたため選択された動作がリセットされることを防止できる。

図２は、図１の様に構成された前記情報端末装置１１の回路ブロック図である。図２において、操作部電極１５およびリセット電極１６はタッチセンサ回路部１８に接続されており、前記タッチセンサ回路部１８およびタイマー２３および、音声回路部２４、およびＬＣＤなどの表示手段２０は演算処理部２２に接続されている。また、前記音声回路部２４にはスピーカなどの音声出力手段２１が接続されており、前記操作部電極１５およびリセット電極１６からの入力や前記タイマー２３の設定に応じて表示や音声出力などを制御する様に構成している。

図３（ａ）は、図１の様に構成された前記情報端末装置１１の電極シート１７の構成例である。図３（ａ）のように、各々の操作部電極１５と一定間隔を空けてリセット電極１６を配し、各々の操作部電極１５を接続配線２５により接続端子２６に電気的に結線している。また、各々の前記リセット電極１６はを接続配線２５上に共通化して設けており、接続端子２６に結線している。

なお、図３（ａ）のようにリセット電極１６を操作部電極１５と一定間隔を空けて構成する形態以外では、図３（ｂ）のようにリセット電極１６の形状を略矩形方とし、（ｂ）は、前記図３（ａ）のリセット電極１６の形状を前記操作部電極１５の周囲に一定間隔を空けて配し、前記操作部電極１５から接続配線２５を引き出す様に構成しても良い。

図３（ｂ）では、前記リセット電極１６は前記操作部１３に使用者の指が触れる通常操作において影響しない様に、前記操作部電極１５と一定間隔を空けて、前記操作部電極の周囲に配置されている。また、前記実施例１の様に前記情報端末装置１１が前記壁１２などに取り付けられた場合も考慮し、上方向に接続配線２５を引き出す様に構成している。

以上の様に構成された情報端末装置１１について、以下その動作を説明する。

図４（ａ）から図４（ｃ）および図５は、図１の様に構成された前記情報端末装置１１において、前記樹脂製パネル１４の操作部電極１５周辺に水分や汚れなどの導電性の異物が付着した場合の一連の状態図であり、図４（ａ）は前記情報端末装置１１が壁１２に取り付けられるなど縦型に設置された場合に、前記樹脂製パネル１４の操作部１３の表示面に水分や汚れなどの異物２７が付着した状態であり、図４（ｂ）および（ｃ）は前記異物２７が自重により移動する状態を表したものである。

図４（ａ）では、付着した異物２７により操作部電極１５の静電容量が変化するので、一旦はタッチセンサ回路部１８が入力を受け付けるが、その入力がタイマー２３にて設定された一定期間を経過する間は、演算処理部２２はタッチセンサ回路部１８の入力受け付けを確定しない。

その間に、図４（ｂ）から図４（ｃ）の様に異物２７がリセット電極１６に移動すると、リセット電極１６の静電容量が変化する。そして、異物２７がリセット電極１６に移動したことをタッチセンサ回路部１８が認識すると、以後演算処理部２２は操作部電極１５の静電容量変化によるタッチセンサ回路部１８からの入力の受け付けを拒否する。また、これと併せて、図６の様に演算処理部２２を通じて表示手段２０や音声出力手段２１を制御し、異常報知画面２８を表示したり音声出力手段２１により報知音を出力して利用者に異常を報知し、異物２７の除去を促すようにする。

以上のように実施の形態１によれば、操作部の表示面に水分や汚れなどの異物が付着して静電容量が変化しても、指以外の入力であると判断して誤動作を防止することができる。また、異物の付着を検出した後に表示や音声により使用者に報知するので、異物の除去を促すことができる。

なお、タイマー２３および演算処理部２２により、使用者が操作部電極１５に触れてから一定時間経過後にリセット電極１６の受け付けを禁止することで、リセット電極１６と操作部１３の距離が確保できず、使用者の指がリセット電極１６に触れてしまうことに対応することができる。

また、図３（ｂ）のような構成によれば、異物２７が操作部電極１５に付着後にリセット電極１６に移動した場合の異常検出動作において、検出可能移動方向が１方向からほぼ４方向と広がり、設置条件を拡大することができる。また操作部電極１５の近傍ほぼ全周をカバーし、且つ、リセット電極１６の有効範囲が多くなるため、リセット電極１６による異物２７の付着を検出する能力を高くすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、図４（ｃ）のように異物２７がリセット電極１６に移動した場合の処理について説明したが、本実施の形態では図４（ｃ）以外の状況について図５（ａ）及び図５（ｂ）とともにその動作を説明する。

まず、図５（ａ）の様に異物２７が操作部電極１５およびリセット電極１６の双方に付着した場合は、タイマー２３および演算処理部２２によりタッチセンサ回路部１８に入力がある事を一定期間以上検出すれば、異物２７が固着した操作部電極１５の受け付けをキャンセルすると共に、図６のように報知画面や報知音にて利用者に異常を報知し、異物２７の除去を促すようにする。

また、図５の（ｂ）の様に異物２７がリセット電極１６のみに付着した場合は、タッチセンサ回路部１８に入力がある事を検出し、演算処理部２２により情報端末装置１１の現状動作を継続したままで、報知画面や報知音にて利用者に異常を報知し、導電性異物２７
の除去を促すことができる。

以上のように、実施の形態１および実施の形態２によれば、情報端末装置の操作部およびその周辺に水分や汚れなどの導電性異物が付着した場合に静電容量変化による誤動作を防止することができる。また、導電性異物の付着を検出し表示や音声により使用者に報知し、異物の除去を促すことができる。更に、操作部電極の周囲にリセット電極を配置することで異物付着の検出能力を拡大することができる。

以上のように、本発明にかかる情報端末装置は、デザイン性や通常使用時の選択スイッチ機能を阻害すること無く、操作部およびその周辺への異物付着による誤動作を防止できる。また、リセット電極の位置や形状は自由に設計可能であり、情報端末装置の操作部の数や配置、形状など幅広い条件に適用できる。

（ａ）本発明の実施の形態１における情報端末装置の正面図（ｂ）本発明の実施の形態１における情報端末装置の側面図 本発明の実施の形態１における情報端末装置の回路ブロック図 （ａ）本発明の実施の形態１における情報端末装置の電極シートの構成図（ｂ）情報端末装置の電極シートの別構成図 異物が付着し移動した場合の状態図 （ａ）情報端末装置の樹脂製パネルの操作部電極とリセット電極部に異物が固着した場合の状態図（ｂ）リセット電極部のみに異物が固着した場合の状態図 表示手段及び音声出力手段により報知音を出力した時の概念図 従来の選択スイッチ構造部の断面図

符号の説明

１１ 情報端末装置
１２ 壁
１３ 操作部
１４ 樹脂製パネル
１５ 操作部電極
１６ リセット電極
１７ 電極シート
１８ タッチセンサ回路部
１９ プリント基板
２０ 表示手段
２１ スピーカ
２２ 演算処理部
２３ タイマー
２４ 音声回路部
２５ 接続配線
２６ 接続端子
２７ 導電性異物
２８ 異常報知画面

Claims (5)

1. 非金属製パネルの背面側に設けられて機器の動作を選択する操作部となる操作部電極と、前記非金属製パネルの表面から誘電体が接触したときに前記操作部電極の静電容量の変化を検出することにより前記操作部の入力動作を検知可能とするタッチセンサ回路部とを備えた情報端末装置において、前記タッチセンサ回路は、前記操作部電極の静電容量の変化とともに、前記操作部電極から一定間隔離れて設けられたリセット電極の静電容量の変化により、前記操作部の入力動作の確定を行なう情報端末装置。
2. タッチセンサ回路は、操作部電極の静電容量の変化を検出してから所定時間以内にリセット電極の静電容量の変化を検出すれば、前記操作部の入力動作を取り消す請求項１記載の情報端末装置。
3. タッチセンサ回路がリセット電極の静電容量の変化を検出した後に操作部の入力動作を取り消したことを報知する報知手段を設けた請求項２記載の情報端末装置。
4. リセット電極は、操作部電極の下側に帯状に形成される請求項３記載の情報端末装置。
5. タッチセンサ回路が操作部電極の静電容量の変化のみで操作部からの入力動作を確定するモードと、前記タッチセンサ回路が操作部電極とリセット電極との静電容量の変化で前記操作部からの入力動作を確定するモードとを切り替える手段を有する請求項４記載の情報端末装置。