JP2010146780A - 家庭電化製品の入力表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型で取り付け位置の自由度が大きい家庭電化製品の入力表示装置を実現する。
【解決手段】薄型にするために静電容量の変化を検出してボタンが押されたかどうかを判定するタッチセンスＩＣ１６を採用し、タッチセンスＩＣ１６の外部電磁ノイズによる誤動作を防止するためにケーブル回線をなくし、情報を赤外線ＬＥＤ１８、１９による無線通信することによって取り付け位置の変更も可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭電化製品の動作を指示、動作状況を表示する入力表示装置の構成に関するものである。

図６は現在市場にある家庭電化製品の例としての食器洗浄乾燥機の構成であり、筐体１０１の中に食器や調理用容器などを収納する被洗浄物収納部１０２があり、ポンプ１０３で加圧された水がノズル１０４から噴き出し、被洗浄物収納部１０２内の食器を洗浄している。また被洗浄物収納部１０２内のヒータ（図示せず）によって、洗浄が終わった食器を乾燥する。洗浄と乾燥の指示は操作部１０５に設置されたボタン群１０６によって行われ、その信号はケーブル群１０７によって制御器１０８へ伝達され、制御器１０８はケーブル群１０９によってポンプ１０３に伝えられ、洗浄が開始され、またヒータに伝えられ乾燥が開始される。
特開２００６−１０９８８０号公報

しかしながら前記従来の食器洗浄乾燥機の操作部から制御器への信号の伝達は、双方をコネクタで結合したケーブル群で行っていたため、操作ボタンの数が多くなるとケーブルが多くなったり引き回しの距離が長くなったりして機器の配線系統が複雑になるという難点があった。また信号を伝送する距離が長くなると、信号が減衰して伝わらなかったり、外部や内部の電気的ノイズに影響されて誤動作する可能性もあった。しかも操作部の仕様を変更すると、その都度操作部から制御器への信号伝達用のケーブルを作り直す必要があり、設計の負担が多くかかるという難点もあった。また、操作部自体も機器の設置場所によっては使いにくい場所に位置する時もあった。

本考案は、家庭電化製品の操作表示部を薄く構成することによって操作表示部の出っ張りを少なくして取り付け位置の変更の自由度を高め、使用者が自身が使いやすい位置に表操作表示部を変更して製品の使い勝手を改善したり、情報伝達の信頼性を高める必要があった。

前記従来の課題を解決するため、駆動用の電源と接続する電源接続手段制御対象装置への取り付け部と複数の入力を指示するボタンと、ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段とボタン特定手段からの信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有するものである。

このように静電容量の変化から押されたボタンを検出することから、表示部を薄く構成でき、また検出したボタンの情報を赤外線で制御対象の機器へ通信することによって、配線の数を減らせ、外乱ノイズに強い構成が実現でき、また受信部を複数設置することによって、表示部の設置の場所を変えることも可能となり、機器の使い勝手の向上にも寄与する。

第１の発明は、駆動用の電源と接続する電源接続手段と制御対象装置への取り付け部と
複数の入力を指示するボタンと、ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段とボタン特定手段からの信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有するものであり、静電容量の変化から押されたボタンを検出することから、表示部を薄く構成でき、また検出したボタンの情報を赤外線で制御対象の機器へ通信することによって、配線の数を減らせ、外乱ノイズに強い構成が実現でき、また受信部を複数設置することによって、表示部の設置の場所を変えることも可能となり、機器の使い勝手の向上にも寄与するものである。

第２の発明は、特に第１の発明において、ボタン検出手段はタッチセンスＩＣで行うものであり、ボタン検出のばらつきの均質化など、ボタン検出の手続きの簡略化を図るものである。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において制御対象装置への取り付け部にはマグネットを設置したものであり、制御対象機器への設置が磁気結合により容易になる。

第４の発明は、特に第１から第３いずれかの発明において制御対象装置の複数の位置に取り付け可能としたものであり、操作部の最適場所を使用者が選定することが可能となる。

第５の発明は、特に第１から第４いずれかの発明において、赤外線信号の発信部は複数個の赤外線発光ダイオードで構成したものであり、複数の伝送路から情報を発信することによって情報伝送の信頼性を高めることが可能となる。

第６の発明は、特に第１から第５いずれかの発明において、ボタン特定手段とシリアル信号変換手段を一個のＩＣで構成したものであり、ボタン検出から信号発信にいたる信号処理を簡単かつ信頼性高く行うことができる。

第７の発明は、駆動用の電源と接続する電源接続手段と制御対象装置への取り付け部と複数のボタンと、ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段と前記ボタン特定手段からの出力信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有し、ボタンを照明するＬＥＤを設置したものであり、ボタンの場所を光によって表示することによって確実な操作をすることが可能となる。

第８の発明は、駆動用の電源と接続する電源接続手段と制御対象装置への取り付け部と複数のボタンと、ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段とボタン特定手段からの出力信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有し、ボタンを照明するＬＥＤとＬＥＤの光を集光する筒状の導電性のゴム材を設置したしたものであり、導電性のゴムは導電性を確保するとともに、筒内部を導光路とすることによって光の効果的なボタン部照射ができ、操作の信頼性の向上を図ることができる。

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は本発明の第１の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の構成図であり、表面の厚さ０．５ｍｍ程度の柔軟性のある樹脂でできたシート２の一部をはがした状態を示してある。シート２には電化製品の機能に応じた動作を指示するボタン群が印刷で
表示されており、図１では食器洗い乾燥機の機能である時間を入力するタイマーボタン３、乾燥を指示する乾燥ボタン４、食器洗浄を指示する洗いボタン５、機器の使用開始を指示する入ボタン６、機器の使用停止を指示する切ボタン７が表示されている。シート２は１〜３ｍｍ程度の厚みのある透明樹脂板８の表面に貼り付けられている。そして透明樹脂板８の下には、電気部品を載置したプリント基板９が設置されている。プリント基板９の上には、それぞれのボタンの印刷位置に対応して導電性の電極１１、１２、１３が設置されている（タイマーボタン３、乾燥ボタン４に対応する電極は図示せず）。洗いボタン５に指１４が近づくと、洗いボタン５と電極１１の間の静電容量１５が変化する。その静電容量の変化はボタン特定手段であるタッチセンスＩＣ１６で検知され、洗いボタン５が押されたという信号がシリアル信号変換手段である信号用ＩＣ１７に送られる。信号用ＩＣ１７は洗いボタン５に対応するシリアル信号を赤外線ＬＥＤ１８、１９に送信するとともに、表示用ＬＥＤ２０にも点灯信号を送信し、表示用ＬＥＤ２０が点灯する。表示用ＬＥＤ２０の点灯はシート２の穴２１を通して確認することができる。ＬＥＤ１８から発せられた赤外線信号は、機器側の赤外線受光素子２２によって受け取られる。

また図示はしていないが、機器側に赤外線送信部、入力表示装置１側に赤外線受光素子を設置することによって双方向の情報の授受を行うことによって、表示の更新なども自由に行うことができる。

ここで、プリント基板９の裏にはマグネット２３が取り付けられ、機器に磁力で入力表示装置１の保持ができるようになっている。また、入力表示装置１を動作させる電力を供給するためのプラグ２４が取り付けられ、機器に取り付けられたコンセント２５と嵌合して入力表示装置１に電力が供給される。

以上のようにタッチセンスＩＣ１６を使用した構成により薄型の操作部が実現できる。ここでタッチセンスＩＣ１６は静電容量の変化を検知して動作するために機械的接点構成のスイッチに比べて薄く構成することが可能であるが、ノイズ耐量が、機械式接点に比べて劣る傾向がある。しかし本実施例では入力信号を伝達するにケーブルを引き回すことなく、赤外線信号での光伝送する構成としたために、ケーブルを通じて混入する電磁ノイズをなくし、ノイズに強い入力表示装置１を実現することが可能となった。また機器との取り付けは、マグネット２３で入力表示装置１を機械的に保持し、電気的接続はプラグ２４とコンセント２５の接続で行うようにしたために、入力表示装置１の機器のさまざまな場所に取り付けることが容易になった。また赤外線信号を赤外線ＬＥＤ１８、１９によって２ヶ所から行うことにより信号伝送の信頼性を向上することも可能となる。

図２は本発明の第１の実施例による入力表示装置１の設置状況を示す概念図である。

ここで食器洗浄乾燥機２６は被洗浄物収納部２７が筐体２８から引き出された状態を示している。ここで食器洗浄乾燥機２６は被洗浄物収納部２７を引き出すことはできるが、壁２９に囲まれた狭い場所に設置されている。被洗浄物収納部２７は引き出された状態で人が食器洗浄乾燥機２６の側方から近づき、被洗浄物収納部２７の上面から皿などの被洗浄物の出し入れをすることは可能であるが、入力表示装置１が前面にある場合には操作のために無理な姿勢を強いられる。このような場合、矢印で示すように食器洗浄乾燥機２６の側面に入力表示装置１を取り付けることによって、使用者は入力表示装置１の正面から操作性をすることができる。もちろん食器洗浄乾燥機２６側に電力供給のためのプラグ２４の設置がなされており、赤外線通信ができる状態になっていることは言うまでもない。

（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の他の構成図である。第１の実施の形態との違いは、赤外線ＬＥＤ１８、１９および表示用ＬＥＤ２０
をタッチセンスＩＣ１６で直接に駆動していることである。この動作はタッチセンスＩＣ１６の内部に、駆動用の回路を組み込むことによって実現しており、部品点数を少なくすることによって製造もしやすくなり、また信頼性の向上も図ることができる。

（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の構成図である。第１ならびに第２の実施の形態との違いは、電極の上にボタンに対応するチップ状の表示用ＬＥＤ２０を設置し、シート２上のボタンの中央を照らすようにした点である。切ボタン６、入ボタン７を表示する「入」表示ＬＥＤ３１、切ボタン６を表示する「切」表示ＬＥＤ３２を示したが、他のボタンも同様の構成で表示可能なのは言うまでもない。

このようにボタンの中心から光で照明することによって、ボタンの位置がより鮮明になり使いやすい入力表示装置１を構成することが可能となる。

図５は本発明の第３の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の部分切欠き構成図である。

図４との違いは、「入」表示ＬＥＤ３１（図示せず）、「切」表示ＬＥＤ３２とシート２の間に筒状の導電性ゴム３３が挿入されている点にある。導電性ゴム３３によって、電極とシート間の静電容量の大きさが安定し、タッチセンスＩＣ１６によるボタンが押されたことを検出する精度が向上する。また導電性ゴム３３の内壁で「入」表示ＬＥＤ３１、「切」表示ＬＥＤ３２から発せられる光は反射して外部に拡散することなくシート２に印刷されたボタンを照らすので、明るくボタンを照らすことが可能となる。

このように本実施の形態の家庭電化製品の入力表示装置では、薄型構成を可能とする静電容量を検出して押されたボタンを検出する入力検出手段を採用することによって、取り付け位置の自由度を増し、赤外線伝送方式を採用することによって入力検出手段の動作の信頼性を損なう電磁ノイズを低減し、家電製品の入力および表示位置の自由度を増している。そのことによって本入力表示装置を設置した家庭電化製品の使い勝手や設置形態を大幅に広げることが可能となっている。

以上のように、本発明にかかるタッチセンスＩＣと赤外線通信による家庭電化製品の入力表示装置は食器洗浄乾燥機などの家庭電化製品だけでなく、広く制御機器の入力表示装置としても利用できる。

本発明の第１の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の構成図 本発明の第１の実施の形態における入力表示装置の設置状況を示す概念図 本発明の第２の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置の構成図 本発明の第３の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置の構成図 本発明の第３の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置の部分切欠き構成図 従来の食器洗浄乾燥機の断面図

符号の説明

１ 入力表示装置
２ シート
３ タイマーボタン
４ 乾燥ボタン
５ 洗いボタン
６ 入ボタン
７ 切ボタン
９ プリント基板
１１、１２、１３ 電極
１６ タッチセンスＩＣ（ボタン特定手段）
１７ 信号用ＩＣ（シリアル信号変換手段）
１８、１９ 赤外線ＬＥＤ
２０ 表示用ＬＥＤ
２３ マグネット
２４ プラグ
２５ コンセント
２６ 食器洗浄乾燥機
３１ 「入」表示用ＬＥＤ
３２ 「切」表示用ＬＥＤ
３３ 導電性ゴム

Claims (8)

1. 駆動用の電源と接続する電源接続手段と制御対象装置への取り付け部と複数の入力を指示するボタンと、前記ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段と前記ボタン特定手段からの信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有する家庭電化製品の入力表示装置。
2. ボタン検出手段はタッチセンスＩＣで行う請求項１記載の家庭電化製品の入力表示装置。
3. 制御対象装置への取り付け部にはマグネットを設置した請求項１または２記載の家庭電化製品の入力表示装置。
4. 制御対象装置の複数の位置に取り付け可能とした請求項１から３いずれか１項記載の家庭電化製品の入力表示装置。
5. 赤外線信号の発信部は複数個の赤外線発光ダイオードで構成した請求項１から４いずれか１項記載の家庭電化製品の入力表示装置。
6. ボタン特定手段とシリアル信号変換手段を一個のＩＣで構成した請求項１から５いずれか１項記載の家庭電化製品の入力表示装置。
7. 駆動用の電源と接続する電源接続手段と制御対象装置への取り付け部と複数のボタンと、前記ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段と前記ボタン特定手段からの出力信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有し、前記ボタンを照明するＬＥＤを設置した家庭電化製品の入力表示装置。
8. 駆動用の電源と接続する電源接続手段と制御対象装置への取り付け部と複数のボタンと、前記ボタンへ人体の一部が接近したことを静電容量の変化から検出しボタンを特定するボタン特定手段と前記ボタン特定手段からの出力信号を赤外線通信用のシリアル信号に変換するシリアル信号変換手段と赤外線信号の発信部を有し、前記ボタンを照明するＬＥＤとＬＥＤの光を集光する筒状の導電性のゴム材を設置した家庭電化製品の入力表示装置。