JP2015070596A - Attribute identification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象者の属性を識別可能な属性識別システムに関する。 The present invention relates to an attribute identification system that can identify an attribute of a subject.
家電製品は、家庭や生活の中に広く浸透して現代生活ではなくてはならない必需品となっている。その反面、加熱用途の家電製品や器具類にあっては、特に、乳児や幼児等の子供の生活圏である家庭においては火傷等の原因となり得る危険性がある。これら加熱が伴う家電製品や器具類の中には、火傷の危険性について配慮された物、例えば、立ち消え安全装置やレバースイッチの切替によって着火ボタンの押し込みを不可とする物などもあるが、子供による操作のみを防止するものは皆無であった。 Household appliances have become a necessity that must be pervasive in the home and daily life and be a part of modern life. On the other hand, household appliances and appliances for heating use have a risk of causing burns, particularly in homes that are the sphere of children such as infants and infants. Some of these household electrical appliances and appliances that are heated are those that have been considered for the risk of burns, such as those that are extinguished and the ignition button cannot be pushed in by switching the safety device or lever switch. There was nothing to prevent only the operation by.
他方、近年、急激に家庭への普及が進んでいる、水が収容された容器が設置されて温水と冷水とが吐出可能な給液装置であるウォータサーバには、子供の使用を制限する為や、不用意若しくは意図しない温水又は冷水の吐水を防止する為の所謂、チャイルドロック機構(安全装置)が設けられている。このチャイルドロック機構は、対象者がチャイルドロックの解除操作が可能であるか否かの属性を識別する属性識別システムの一種であるが、実際には子供による操作のみを防止することが出来るものではない。このような従来のチャイルドロック機構には、機械式と電子式とがある。 On the other hand, in recent years, water servers, which are rapidly spreading to households and are equipped with water-containing containers and are capable of discharging hot and cold water, are limited to children's use. In addition, a so-called child lock mechanism (safety device) is provided to prevent inadvertent or unintended warm water or cold water discharge. This child lock mechanism is a kind of attribute identification system that identifies the attribute of whether or not the subject can perform child lock release operations, but in reality it cannot prevent only operations by children. Absent. Such conventional child lock mechanisms include a mechanical type and an electronic type.
機械式のチャイルドロック機構は、例えば、筺体に物理ボタンが設けられており、吐水コック(レバー)を押しながら、同時にこの物理ボタンを押し込むように構成されたものである。しかしながら、このような機械式のチャイルドロック機構は、吐水コック(レバー)及び物理ボタンを同時に押し込まなくてはならず、両手が必要であり、又は、一般的にこの物理ボタンは非常に固く設けられており、大人でも操作が困難であり、中でも非力な大人にあっては使用出来ない場合も少なくない。 The mechanical child lock mechanism has, for example, a physical button provided on the housing, and is configured to push in the physical button at the same time while pressing the water discharge cock (lever). However, such a mechanical child lock mechanism has to push in the spout cock (lever) and the physical button at the same time, requires both hands, or generally the physical button is provided very firmly. It is difficult for even adults to operate, and it is often impossible to use it for a weak adult.
また、電子式のチャイルドロック機構は、例えば、筺体にチャイルドロック解除ボタンが設けられており、このチャイルドロック解除ボタンを長押しすることにより、チャイルドロックが一定時間解除されるというものである(特許文献1参照。)。しかしながら、このような電子式のチャイルドロック機構は、チャイルドロック解除ボタンを長押しする必要があり、操作が面倒である上、幼児の中には大人の動作を観察して容易に模倣によって解除してしまう者も少なくない。 The electronic child lock mechanism is, for example, provided with a child lock release button on the housing, and the child lock is released for a predetermined time by long-pressing the child lock release button (patent) Reference 1). However, such an electronic child lock mechanism requires a long press on the child lock release button, which is cumbersome to operate, and some infants can easily unlock it by imitating it by observing the action of an adult. There are many people who end up.
このように機械式のチャイルドロック機構は、物理ボタンを押し込むという操作とレバーを押し込むという二つの操作を同時に要求し、且つ、物理ボタンを押し込み操作する為の強い力が要求される。これらの二つの操作を要求することは、乳児には困難でも、幼児には困難ではない上、強い力を要求すれば、幼児による操作は難しくなる一方で、女性や年配者にも操作困難となる。 As described above, the mechanical child lock mechanism requires two operations of pushing the physical button and pushing the lever at the same time, and also requires a strong force for pushing the physical button. Requiring these two operations is difficult for infants, not difficult for infants, and requiring strong force makes operation difficult for infants, but also difficult for women and elderly people. Become.
また、電子式のチャイルドロック機構は、単にチャイルドロック解除ボタンを長押しするだけなので、乳児には困難となるものの、幼児や小学校低学年ぐらいの子供には困難にならない。 In addition, the electronic child lock mechanism simply presses and holds the child lock release button for a long time, which makes it difficult for infants, but not for infants or children of lower elementary school grades.
つまるところ、上述のチャイルドロック機構等この種の従来の属性識別システムは、操作の困難性により、操作可能な者か否かを識別しているに過ぎず、また元来操作が困難になるように構成されているため、操作可能な者にとっても非常に操作し辛いものとなっているといえる。更に、従来の属性識別システムでは、識別目的とする属性の識別対象者を識別しているのではなく、操作可能な者か否かを問うシステムである為に、結果的には識別目的とする対象者を識別できていないという問題がある。 In other words, this type of conventional attribute identification system such as the above-mentioned child lock mechanism merely identifies whether or not the person can operate due to the difficulty of operation, so that the operation is inherently difficult. Because it is configured, it can be said that it is very difficult for those who can operate it. Furthermore, in the conventional attribute identification system, the identification target person of the attribute to be identified is not identified, but is a system that asks whether or not the person can be operated. There is a problem that the target person cannot be identified.
本来、チャイルドロックシステム等の属性識別システムにおいては、子供(子供該当者)には操作不能でありながら、大人(大人該当者)には極めて容易に操作可能とすることが求められる。そして、属性識別システムとしては、簡単な操作で、対象者が子供なのか大人なのか等、対象者の属性を容易且つ確実に識別出来ることが求められる。 Originally, in an attribute identification system such as a child lock system, it is not possible for a child (a child appropriate person) to operate, but it is required that an adult (adult applicable person) can operate extremely easily. The attribute identification system is required to be able to easily and reliably identify the attributes of the subject such as whether the subject is a child or an adult with a simple operation.
ところで、静電容量方式のタッチセンサは、今日、自動販売機の操作パネル、携帯電話やスマートフォン等の携帯端末やカーナビゲーションシステムやATM等、生活の至る所で使用されている(特許文献2参照。)。この静電容量方式のタッチセンサは、ガラス等の透明基板から成る誘電体を表面材として、その裏面に透明電極層のパターン等を多層に設け、更に背面側に、液晶等の表示装置を配設して構成され、誘電体(ガラス基板)表面に操作者が手指等でタッチした際に、そのタッチ位置の座標やタッチしている指の本数等を検出することで表示画面との関係付けが成され、操作連動性を向上させたインターフェースとして活用されている。 By the way, a capacitive touch sensor is used every day in daily life such as an operation panel of a vending machine, a portable terminal such as a mobile phone or a smartphone, a car navigation system, an ATM, or the like (see Patent Document 2). .) This capacitive touch sensor has a dielectric made of a transparent substrate such as glass as a surface material, a transparent electrode layer pattern or the like is provided in multiple layers on the back side, and a display device such as a liquid crystal is arranged on the back side. When the operator touches the surface of the dielectric (glass substrate) with fingers, the coordinates of the touch position, the number of touching fingers, etc. are detected to relate to the display screen. Is used as an interface with improved operation linkage.
このように、従来の静電容量方式のタッチセンサにおいては、子供体格から大人体格まで概算的に近い値として人間が有する静電容量を利用することで、安定的に、操作者がタッチしているか否かということ、タッチ位置の座標、接触手指の本数等を検出するものであり、操作者の属性を判別することが出来るようには構成されていない。この種の静電容量方式のタッチセンサにおいては、基本的には検出される静電容量の変化量又はこれに相当する電位差の変化量が、タッチ操作する手指を主とした体格と、タッチの際の接触面積に比例的に挙動する。 As described above, in the conventional capacitive touch sensor, the capacitance of a human being is used as a value that is roughly approximate from a child physique to an adult physique, so that the operator can stably touch the touch sensor. It is for detecting whether or not, the coordinates of the touch position, the number of touching fingers, and the like, and is not configured to be able to determine the operator's attributes. In this type of capacitive touch sensor, basically, the amount of change in the detected capacitance or the amount of change in the potential difference corresponding to the detected amount of change is based on the physique mainly of the finger operated by the touch operation and the touch. Behaves in proportion to the contact area.
従って、子供該当者の手指を主とする体格と大人該当者の手指を主とする体格とでは、一定以上の体格差があることから子供該当者による静電容量の変化量やこれに相当する電位差の変化量と大人該当者による静電容量の変化量やこれに相当する電位差の変化量とでは有意な差が出るため、一見すると適当な閾値を採ることで子供該当者と大人該当者の判別をすることが出来ることになるが、子供該当者が親指や手の平等比較的広い面積でタッチした場合には接触面積が、体格差による差異よりも支配的に計測結果に影響を及ぼしてしまうため、子供該当者による計測結果と、大人該当者による計測結果との間に有意な差が見出せなくなるため、この種の静電容量方式のタッチセンサでは子供該当者や大人該当者という属性を判別することに利用することが出来ないという問題があった。 Accordingly, there is a certain physique difference between the physique that mainly consists of the fingers of the children and the physique that mainly consists of the fingers of the adults. Since there is a significant difference between the amount of change in potential difference and the amount of change in capacitance due to an adult subject or the equivalent amount of change in potential difference, at first glance, by taking an appropriate threshold value, the child subject and adult subject It is possible to discriminate, but if the child concerned touches with a relatively large area such as the thumb or hand, the contact area affects the measurement result more dominantly than the difference due to the physique difference. For this reason, no significant difference can be found between the measurement result of the child corresponding person and the measurement result of the adult corresponding person, so this type of capacitive touch sensor discriminates the attribute of the child corresponding person or the adult corresponding person. To do There is a problem that can not be use.
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、簡単な操作で、対象者の属性を識別可能な属性識別システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an attribute identification system that can identify an attribute of a subject by a simple operation.
本発明に係る属性識別システムは、導電部を有するタッチセンサ部を含む可変静電容量部と、上記導電部に対象者が接触した際の上記可変静電容量部の静電容量又は該静電容量に対応する電位差を計測する、上記導電部と電気的に接続された計測部と、上記計測部によって計測された静電容量又は該静電容量に対応する電位差が閾値を超えたか否か、又は、上記接触の前後の静電容量の変化量又はこれに対応する電位差の変化量が閾値を超えたか否か、を判断して、予め設定された閾値に対応した属性に比して上記対象者の属性を識別する処理部とを備え、上記接触における接触面積にほぼ依存せずに上記対象者の属性を識別する処理を行うことを特徴としている。 The attribute identification system according to the present invention includes a variable capacitance unit including a touch sensor unit having a conductive unit, and a capacitance of the variable capacitance unit when a subject contacts the conductive unit or the electrostatic capacitance. Measuring the potential difference corresponding to the capacitance, whether the measurement unit electrically connected to the conductive unit, whether the capacitance measured by the measurement unit or the potential difference corresponding to the capacitance exceeded a threshold, Alternatively, it is determined whether or not the amount of change in capacitance before and after the contact or the amount of change in potential difference corresponding thereto exceeds a threshold, and the target is compared with an attribute corresponding to a preset threshold. A processing unit for identifying the attributes of the person, and performing the process of identifying the attributes of the target person almost independently of the contact area in the contact.
前記計測部は、前記可変静電容量部に対して電気的に並列に接続された計測部キャパシタを備え、上記計測部キャパシタの電極間の電位差を計測し、この計測結果を用いて前記属性の識別処理を行うように構成しても良い。 The measurement unit includes a measurement unit capacitor electrically connected in parallel to the variable capacitance unit, measures a potential difference between electrodes of the measurement unit capacitor, and uses the measurement result to You may comprise so that an identification process may be performed.
また、前記可変静電容部は、前記タッチセンサ部に対して電気的に直列に接続された可変静電容量部キャパシタを備えていても良い。 The variable capacitance unit may include a variable capacitance unit capacitor electrically connected in series to the touch sensor unit.
前記処理部は、前記静電容量又は該静電容量に対応する電位差、或いは、前記静電容量の変化量又は該静電容量の変化量に対応する電位差の変化量が閾値以上の場合、前記処理部における処理の結果として、前記対象者が第一属性に属すると識別されるように構成することが出来る。 When the capacitance or the potential difference corresponding to the capacitance, or the change amount of the capacitance or the change amount of the potential difference corresponding to the change amount of the capacitance is equal to or greater than a threshold, As a result of the processing in the processing unit, the subject can be identified as belonging to the first attribute.
前記処理部は、前記静電容量又は該静電容量に対応する電位差、或いは、前記静電容量の変化量又は該静電容量の変化量に対応する電位差の変化量が閾値以上の場合、前記処理部における処理の結果として、前記対象者が第一属性に属すると識別され、該閾値未満の場合、前記処理部における処理の結果として、前記対象者が第二属性に属すると識別されるように構成しても良い。 When the capacitance or the potential difference corresponding to the capacitance, or the change amount of the capacitance or the change amount of the potential difference corresponding to the change amount of the capacitance is equal to or greater than a threshold, As a result of processing in the processing unit, the target person is identified as belonging to the first attribute, and when less than the threshold, the target person is identified as belonging to the second attribute as a result of processing in the processing unit. You may comprise.
前記閾値が、相異なる二つ以上の閾値を含んで構成され、所定の二つ以上の閾値間に属する値域と、当該閾値間に属さない値域とに対して、それぞれ相異なる前記属性が設定されても良い。 The threshold is configured to include two or more different thresholds, and different attributes are set for a range that belongs between two or more predetermined thresholds and a range that does not belong between the thresholds. May be.
前記閾値は、相異なる第一閾値と第二閾値の二つの閾値を含んで構成され、上記閾値による値域の区間が、上記第一閾値と上記第二閾値の間に属する値域の第一区間と、上記閾値間に属さず且つ上記第一閾値から上記第二閾値側に向かった際の該第二閾値の外側の値域の第二区間と、上記閾値間に属さず且つ上記第二閾値から上記第一閾値側に向かった際の該第一閾値の外側の値域の第三区間と、から構成され、前記属性として、上記第一区間に対応する第一属性と、上記第二区間に対応する第二属性と、が設定され、前記計測結果が、上記第三区間に属する場合、自然変動範囲として前記属性の前記識別処理を行わないように構成することが出来る。 The threshold value includes two different threshold values, a first threshold value and a second threshold value, and a range of a range based on the threshold is a first range of a range that belongs between the first threshold and the second threshold. The second interval of the range outside the second threshold when not belonging to the threshold and moving from the first threshold toward the second threshold, and not belonging to the threshold and from the second threshold to the second threshold A third section of a value range outside the first threshold when heading toward the first threshold side, and the attribute corresponds to the first attribute corresponding to the first section and the second section When the second attribute is set and the measurement result belongs to the third section, the identification process of the attribute as the natural variation range may not be performed.
前記属性は、大人該当者と、子供該当者の二種の属性を含んで構成することが出来る。 The attribute can be configured to include two types of attributes: an adult person and a child person.
前記導電部は、立体状、面状、線状、点状の何れか一つ以上によって構成することが出来る。また、前記導電部は、パターン状に設けても良い。また、前記導電部は、透明導電層によって構成しても良い。 The conductive portion can be configured by any one or more of a three-dimensional shape, a planar shape, a linear shape, and a dot shape. The conductive portion may be provided in a pattern. The conductive portion may be constituted by a transparent conductive layer.
本発明の属性識別システムは、計測部が、タッチセンサ部の導電部に対象者が折触した際の静電容量(の変化量)又はこれに相当する電位差(の変化量)を計測し、処理部が、計測される当該静電容量(の変化量)又はこれに相当する電位差(の変化量)に関して予め設定された一つ以上の閾値を超えたか否かを判断することにより、当該閾値に対応して予め設定された属性に比して対象者の属性を容易に識別することが出来る。従って、本発明の属性識別システムは、タッチセンサ部の導電部に対象者が接触するという極めて単純な操作を行うことで、タッチの際の接触面積によらず、当該対象者の属性を容易に識別することが出来る。 In the attribute identification system of the present invention, the measurement unit measures the capacitance (change amount) or the potential difference (change amount) when the subject touches the conductive portion of the touch sensor unit, By determining whether or not the processing unit has exceeded one or more preset threshold values with respect to the measured capacitance (change amount) or the potential difference (change amount) corresponding thereto, the threshold value It is possible to easily identify the attributes of the subject as compared with the attributes set in advance. Therefore, the attribute identification system according to the present invention can perform the attribute of the target person easily regardless of the contact area at the time of touching by performing an extremely simple operation in which the target person contacts the conductive part of the touch sensor part. Can be identified.
また、本発明の属性識別システムは、対象者による接触操作がタッチセンサ部の導電部であるため、例えば、鉄やアルミニウムを主成分とするステンレスやアルミ合金等の導電性の物品やメッキ層、透明電極層成膜ガラス等の透明電極等をタッチセンサ部とすることが可能であり、より具体的には、元来アルミダイキャストやメッキ処理等によって構成されるドアノブや窓サッシ、アルコールやたばこ等の自動販売機の操作パネル、操作ボタン、オーブンやトースタ、アイロン、沸騰ポットや電気ケトル、ガスコンロやIHクッキングヒータ、石油ストーブや電気ストーブ、ガスファンヒータ、自動車やオートバイ等のエンジンスタータ、携帯端末等々の操作部等に適用することで、対象者本人の負担も無く、容易に属性判別することが可能となる。 In addition, since the contact operation by the subject is the conductive part of the touch sensor unit, the attribute identification system of the present invention is, for example, a conductive article such as stainless steel or aluminum alloy mainly composed of iron or aluminum, a plating layer, Transparent electrode layer Transparent glass such as glass can be used as the touch sensor unit. More specifically, door knobs, window sashes, alcohol and cigarettes that are originally made of aluminum die-casting or plating. Operation panels, operation buttons, ovens, toasters, irons, boiling pots, electric kettles, gas stoves, IH cooking heaters, oil stoves, electric stoves, gas fan heaters, engine starters for automobiles and motorcycles, portable terminals, etc. By applying it to the operation unit, etc., it is possible to easily identify attributes without the burden of the subject person It made.
以下、本発明を適用した属性識別システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。 Hereinafter, an attribute identification system to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following examples, It can change arbitrarily in the range which does not deviate from the summary of this invention.
本発明を適用した属性識別システム1は、例えば、沸騰ポット、ケトル、ウォータサーバ、ガスレンジ、アイロン、タッチパネル、自動車エンジンスタータ、リモコン、家電製品、サッシ、たばこの自動販売機、アルコール飲料の自動販売機等の、子供(該当者)等の対象者の使用を制限する必要がある制限対象装置の、スイッチ、ボタン、操作パネル、高透過率透明導電膜(ITO等)付きのガラス、ドアノブ等の、対象者が操作時に触れる構成部材等に接続されており、これらの構成部品に接触した対象者の属性を識別する。そして、属性識別システム1が取り付けられた制限対象装置は、属性識別システム1によって識別された属性に応じて、機能の使用を許可又は制限することが可能となる。
The
例えば、属性識別システム1は、制限対象装置がウォータサーバの場合、ウォータサーバの操作パネル上などに一体的に配設される。対象者が操作パネルで各種の設定及び機能を操作する際に属性識別システム1に触れると、属性識別システム1によって、対象者の属性が自動的に識別される。例えば、属性識別システム1は、触れた対象者が大人(該当者)であるのか子供(該当者)であるのかを識別する。そして、ウォータサーバは、属性識別システム1によって対象者が大人と識別された場合、例えば、全ての機能の使用を許可する。その一方で、ウォータサーバは、属性識別システム1によって対象者が子供であると識別された場合、例えば、温水の吐出機能や、温水及び冷水の吐出機能等、機能の一部又は全てを制限する。即ち、属性識別システム1は、設定次第で所謂チャイルドロック又はアダルトロックとして機能させることが可能である。
For example, when the restriction target device is a water server, the
以下、これに限定されるものではないが、図1に示すように、属性識別システム1がウォータサーバ(図示省略)の操作パネル100上に取り付けられた場合を例に説明していく。
Hereinafter, although not limited to this, as shown in FIG. 1, a case where the
ここで、属性識別システム1が操作パネル100上に設けられるウォータサーバは、水が収容された容器が設置され、加熱手段によって温められた温水や冷却手段によって冷却された冷水が吐水コックから吐出される給液装置である。このウォータサーバは、筺体に、複数のチャイルドロックのモードの中から一つのモードを選択する為の押しボタンやスライドスイッチ等で構成されたチャイルドロックモード切替操作部が設けられている。例えば、チャイルドロックモードは、ウォータサーバの全ての機能が操作不能となる第一モードと、吐水機能のうちの高温及び中温での吐水機能が操作不能となる第二モードと、吐水機能のうちの低温及び中温での吐水機能は操作可能であるが、高温での吐水機能は操作不能となる第三モードとを有し、チャイルドロックモード切替操作部は、全ての吐水機能を操作可能、つまりチャイルドロックを行わない第四モードとを含めた四つのモードを切り換えることが出来る。更に、ウォータサーバは、筺体に、各種の設定及び機能を操作する為の操作パネル100が設けられている。この操作パネル100には、例えば、吐出する水の設定温度を、低温、中温、高温の三つのモードの中から一つのモードを選択する操作画面が表示される。
Here, the water server in which the
具体的に、操作パネル100は、例えば、図1に示すように、光を発する発光体101と、発光体101から発せられた光を拡散する光拡散体102と、発光体101及び光拡散体102を操作面側を除いて覆い遮光する遮光体103とを有する。更に、操作パネル100は、遮光体103上に設けられ、対象者がタッチセンサ部11に触れた際の対象者の触れた位置を示す位置情報を検出する透明誘電センサフィルム104と、透明誘電センサフィルム104上に設けられ、発光パターンの孔が形成された反射膜105と、反射膜105上に設けられたスモークフィルム106とを有する。そして、操作パネル100は、発光体101を発光させて発光パターン(選択状態)を表示すると共に、透明誘電センサフィルム104によって対象者の触れた位置を検出して、検出した位置(選択された設定温度)に応じた発光パターンを表示する。
Specifically, for example, as illustrated in FIG. 1, the
このような構成を有する操作パネル100上に設けられる属性識別システム1は、図2に示すように、対象者が触れるタッチセンサ部11の導電層11bと電気的に直列に接続された可変静電容量部キャパシタ12とを有する可変静電容量部10と、可変静電容量部キャパシタ12に電気的に接続され、可変静電容量部キャパシタ12に給電する給電部20と、タッチセンサ部11の導電層11bに対象者が接触した際の静電容量を計測する計測部30と、静電容量又は静電容量の変化量或いはこれらに対応する電位差又は電位差の変化量が閾値を超えたか否かを判断して、対象者の属性を識別する処理部40とを備える。
As shown in FIG. 2, the
可変静電容量部10は、対象者が触れるタッチセンサ部11の導電層11bと、この導電層11bと電気的に直列に接続された可変静電容量部キャパシタ12とを有する。タッチセンサ部11は、最も外部側に配置されるものであり、対象者が操作パネル100を操作する際に対象者の手指等と直接接触する。具体的に、タッチセンサ部11は、図1に示すように、基板11aと、基板11a上に導電層11bとで構成される。基板11aは、可変静電容量部10の裏面に配置される操作パネル100等が表面から視認可能なように、透明又は半透明等の材料で形成されるようにしても良いが、これに限らず、不透明の材料で形成することも可能である。導電層11bは、例えば、導電性を発揮することが出来るように形成された導電体から成り、基板11a上に形成される。なお、導電層11bは、その他、非絶縁体、抵抗体、電気良導体等や半導体等の導電可能状態にし得る部材で形成されるようにしても良い。更に、導電層11bは、層状のものに限らず、例えば、立体形状としてもよく、また、平面や曲面等の面状形状、線状や点状等の一次元形状、或いは、エッチング処理等をしてパターニングして形成することも可能である。また、可変静電容量部キャパシタ12は、タッチセンサ部11と電気的に直列に接続されているが、可変静電容量部キャパシタ12は必須ではない。
The
ここで、タッチセンサ部11の接触表面は、従来一般的には誘電体(電気絶縁体)で形成されているのに対して、導電体で形成されている。本件出願人は、誘電体で形成されている場合、静電容量の変化量ΔCと対象者が触れた際の接触面積Sとが、図3(A)に示すような関係を有することを確認した。なお、縦軸は、静電容量の変化量ΔCを示し、横軸は、対象者が触れた際の接触面積Sを示している。即ち、図3(A)から明らかなように、誘電体で形成されている場合には、対象者が触れた際の接触面積Sが広くなるに連れて、静電容量の変化量ΔCも略比例的に増大し、静電容量の変化量ΔCは対象者の体格等に比して著しく対象者が触れた際の接触面積Sに依存することを確認している。更に、対象者が大人(該当者)であっても子供(該当者)であっても、体格の大きさに関わらず、同じような関係を有することを確認した。従って、誘電体で形成されている場合には、例えば、大人が一本指で触れている場合よりも、子供が三本指或いは親指で触れている場合の方が静電容量の変化量ΔCが大きくなり、静電容量C又は静電容量Cの変化量ΔC、或いは、静電容量Cに対応する電位差φ又は静電容量Cの変化量ΔCに対応する電位差φの変化量Δφ(これらを静電容量C又は静電容量Cの変化量ΔC、或いは、静電容量Cに対応する電位差φ又は静電容量Cの変化量ΔCに対応する電位差φの変化量Δφ総称して静電容量情報という)から、触れた対象者が大人であるのか子供であるのかを識別することは困難であることを確認している。
Here, the contact surface of the
その一方で、本件出願人は、タッチセンサ部11における接触表面が導電体で形成されている場合、静電容量Cの変化量ΔCと対象者が触れた際の接触面積Sとが、図3(B)に示すような関係を有することを発見した。なお、縦軸は、静電容量の変化量ΔCを示し、横軸は、対象者が触れた接触面積Sを示している。更に、図3(B)中のL1は、大人(平均的成人の体格に該当する者)が触れた場合の関係を示し、L2は、子供(平均的な幼児の体格に該当する者)が触れた場合の関係を示している。即ち、タッチセンサ部11の接触表面が導電体で形成されている場合には、誘電体で形成されている場合よりも対象者が触れた際の接触面積Sにやや反比例的な挙動を示して殆ど依存することなく、静電容量Cの変化量ΔCは対象者の体格に応じて安定的に固有の関係を発現することを発見した。従って、導電体で形成されている場合には、静電容量又は静電容量の変化量ΔC(或いは、これらに対応する電位差又は電位差の変化量)を計測することで、例えば、対象者が何本指で触れていても、また手の平で触れても、触れた対象者が大人(該当者)であるのか子供(該当者)であるのかを識別することが出来ることを見出した。
On the other hand, when the contact surface in the
給電部20は、図2に示すように、可変静電容量部キャパシタ12に電気的に接続されており、可変静電容量部キャパシタ12に給電する。
As shown in FIG. 2, the
計測部30は、タッチセンサ部11の導電層11bに触れた対象者の静電容量情報を計測する。例えば、計測部30は、図2に示すように、可変静電容量部キャパシタ12と給電部20との間に電気的に接続されており、図4に示すような回路で構成されている。即ち、計測部30は、図4に示すように、整流素子(回路)31を介して、可変静電容量部キャパシタ12に電気的に並列に接続された計測部キャパシタ32と、整流素子(回路)31を介して、可変静電容量部キャパシタ12及び計測部キャパシタ32に電気的に並列に接続された計測部第一抵抗33とを有する。更に、計測部キャパシタ32及び計測部第一抵抗33は、それぞれ接地されている。更に、計測部30は、整流素子(回路)31に対して電気的に直列に接続された計測部コイル34と、計測部コイル34と電気的に直列に接続された計測部第二抵抗35と、計測部第二抵抗35と電気的に直列に接続された計測部第三抵抗36とを有する。更に、計測部第二抵抗35は、OSC(発振器、発振回路)等に接続されている。更に、計測部第三抵抗36は、接地されている。そして、計測部30及び/又は処理部40は、常時、計測部キャパシタ32の電極間の電位差を計測して、計測した電位差から対象者がタッチセンサ部11の導電層11bに触れた際の静電容量情報を得る。
The measuring
更に、計測部30は、上述したような回路で構成されることに限定されるものではなく、可変静電容量部10の静電容量情報を得ることが可能であれば、如何なる回路及び部材で構成されるようにしても良い。更に、計測部30は、整流素子(回路)31を設けることが好ましいが、可変静電容量部10の静電容量情報を得ることが可能であれば、整流素子(回路)31を省略しても良い。更に、計測部30は、計測部キャパシタ32、計測部第一抵抗33、計測部第二抵抗35がそれぞれ接地していることが好ましいが、可変静電容量部10の静電容量情報を得ることが可能であれば、計測部キャパシタ32、計測部第一抵抗33、計測部第二抵抗35の何れか又は全てが接地していなくとも良い。
Furthermore, the
処理部40は、マイコン等で構成されている。更に、処理部40は、計測部30によって得られた静電容量情報を閾値と比較して、対象者の属性を識別する。例えば、処理部40は、図3(B)に示すように、先ず、静電容量情報を第一閾値c1と比較して、第一閾値c1以上の場合、少なくとも人間がタッチセンサ部11の導電層11bに触れたものと判断し、第一閾値c1以下の場合、自然変化であって誤差の範囲であると判断する。次いで、第一閾値c1以上で少なくとも人間がタッチセンサ部11の導電層11bに触れたものと判断した場合、処理部40は、静電容量情報を、第一閾値c1よりも大きな値の第二閾値c2と比較して、第二閾値c2以上の場合、対象者は大人であると判断し、第二閾値c2以下の場合、対象者は子供であると判断する。
The
次に、以上のような構成を有する属性識別システム1によって、対象者の属性を識別する識別方法について説明する。
Next, an identification method for identifying the attributes of the subject by the
先ず、図5に示すように、ステップS1において、属性識別システム1は、計測部30によって、計測部キャパシタ32の電極間の電位差を常時計測し、計測部30又は処理部40によって、可変静電容量部10の静電容量情報を得る。
First, as shown in FIG. 5, in step S <b> 1, the
次いで、ステップS2において、属性識別システム1は、処理部40によって、静電容量情報を第一閾値c1と比較する。比較した静電容量情報が第一閾値c1以上の場合には、少なくとも人間がタッチセンサ部11の導電層11bに触れたものと判断し、ステップS3に進む。この静電容量情報が第一閾値c1以下の場合には、自然変化であって誤差の範囲であると判断し、ステップS1に戻り、再度、計測部キャパシタ32の電極間の電位差を計測し、計測した電位差から可変静電容量部の静電容量情報の変化量を算出する。
Next, in step S2, the
次いで、ステップS3において、属性識別システム1は、処理部40によって、静電容量情報に基づいて属性を識別する。具体的に、処理部40は、静電容量情報を、第一閾値c1よりも大きな値の第二閾値c2と比較する。そして、処理部40は、第二閾値c2以上の場合、対象者が大人であると識別し、第二閾値c2以下の場合、対象者が子供であると識別する。
Next, in step S3, the
以上のようにして、属性識別システム1は、対象者がタッチセンサ部11の導電層11bに触れることで、可変静電容量部10の静電容量に変化が生じ、この可変静電容量部10に対して電気的に並列的に接続された計測部キャパシタ32の電極間の電位差に変化が生じ、これによって得られる静電容量情報を閾値と比較することで、対応する属性を識別可能とし、タッチセンサ部11の導電層11bに触れた対象者が大人なのか子供なのか等の対象者の属性を識別する。
As described above, the
次いで、ステップS4において、属性識別システム1は、属性識別結果をウォータサーバの制御部(図示省略)に出力する。
Next, in step S4, the
次いで、ステップS5において、ウォータサーバは、属性識別システム1による属性識別結果に基づいて、機能の使用を許可又は制限する。具体的に、ウォータサーバは、属性識別システム1によって対象者が大人と識別された場合、全ての機能の使用が許可される。その一方で、ウォータサーバは、属性識別システム1によって対象者が子供と識別された場合、予め設定されたチャイルドロックモードに基づいて機能の使用を制限する。例えば、ウォータサーバは、第一モードが選択されていた場合、ウォータサーバの全ての機能を操作不能とし、第二モードが選択されていた場合、吐水機能のうち中温と高温を操作不能とし、第三モードが選択されていた場合、吐水機能のうちの低温及び中温での吐水機能は操作可能であるが、高温の吐水機能を操作不能とし、第四モードが選択されていた場合、属性識別システム1によって子供と識別されているが、属性識別システム1によって大人と識別された場合と同様に、全ての機能を操作可能とする。
Next, in step S5, the water server permits or restricts the use of the function based on the attribute identification result by the
以上のようにして、ウォータサーバは、属性識別システム1によって対象者の属性を識別して子供と識別された場合、予め設定されたチャイルドロックモードに基づいて子供が使用することを、全て又は一部制限する、或いは、制限しないようにする。
As described above, when the water server identifies the subject's attribute by the
以上のように、本発明を適用した属性識別システム1は、計測部30が、基板11a上に導電体から成る導電層11bが設けられたタッチセンサ部11の導電層11bに対象者が触れた際に、計測部キャパシタ32の電極間の電位差を計測し、計測した電位差から可変静電容量部10の静電容量情報を得、処理部40が、計測部30によって得られた静電容量情報が第二閾値c2を超えたか否かを判断して、第二閾値c2以上の場合、対象者が大人であると識別し、第二閾値c2以下の場合、対象者が子供であると識別することにより、タッチセンサ部11の導電層11bに触れるといった簡単な操作を行うことで、タッチセンサ部11の導電層11bに触れた対象者が大人なのか子供なのか等の対象者の属性を容易に識別することが出来る。
As described above, in the
なお、属性識別システム1は、タッチセンサ部11の導電層11bに触れた対象者が大人なのか子供なのかで対象者の属性を識別することに限定されるものではなく、例えば、未就学児であるか否かや、小学校の低学年以上であるか以下であるか等で識別するようにしても良い。
Note that the
更に、属性識別システム1は、静電容量情報を、三つ以上の閾値と比較して、対象者の属性を更に詳細に識別するようにしても良い。例えば、属性識別システム1は、第一閾値c1と第二閾値c2との間に、第三閾値を設けて、更に子供を、未就学児であるか否かや、小学校の低学年以上であるか以下であるか等で識別するようにしても良い。
Further, the
更に、属性識別システム1は、計測部30によって計測した電位差から可変静電容量部10の静電容量又は静電容量の変化量を算出することに限定されるものではなく、可変静電容量部10の静電容量情報を算出することなく、処理部40によって、計測部30で計測した電位差を、第一閾値及び第二閾値と比較して、対象者の属性を識別するようにしても良い。例えば、処理部40は、先ず、電位差を第一閾値と比較して、第一閾値以上の場合、少なくとも人間がタッチセンサ部11の導電層11bに触れたものと判断し、第一閾値以下の場合、自然変化であって誤差の範囲であると判断する。次いで、第一閾値以上で少なくとも人間がタッチセンサ部11の導電層11bに触れたものと判断した場合、処理部40は、電位差を、第一閾値よりも大きな値の第二閾値と比較して、第二閾値以上の場合、対象者は大人であると判断し、第二閾値以下の場合、対象者は子供であると判断するようにしても良い。更に、属性識別システム1は、電位差を、三つ以上の閾値と比較して、対象者の属性を更に詳細に識別するようにしても良い。
Furthermore, the
更に、属性識別システム1は、属性識別システム1がウォータサーバの操作パネル100上に設けられることに限定されるものではなく、上述したように、子供又は大人の使用を制限する必要がある制限対象装置の各種の構成部材に取り付けられるようにしても良い。
Furthermore, the
1 属性識別システム、10 可変静電容量部、11 タッチセンサ部、11a 基板、11b 導電層、12 可変静電容量部キャパシタ、20 給電部、30 計測部、31 整流素子(回路)、32 計測部キャパシタ、33 計測部第一抵抗、34 計測部コイル、35 計測部第二抵抗、36 計測部第三抵抗、40 処理部、100 操作パネル、101 発光体、102 光拡散体、103 遮光体、104 透明誘電センサフィルム、105 反射膜、106 スモークフィルム
DESCRIPTION OF
Claims (11)
上記導電部に対象者が接触した際の上記可変静電容量部の静電容量又は該静電容量に対応する電位差を計測する、上記導電部と電気的に接続された計測部と、
上記計測部によって計測された静電容量又は該静電容量に対応する電位差が閾値を超えたか否か、又は、上記接触の前後の静電容量の変化量又はこれに対応する電位差の変化量が閾値を超えたか否か、を判断して、予め設定された閾値に対応した属性に比して上記対象者の属性を識別する処理部とを備え、
上記接触における接触面積にほぼ依存せずに上記対象者の属性を識別する処理を行うことを特徴とする属性識別システム。 A variable capacitance part including a touch sensor part having a conductive part capable of exhibiting conductive performance;
A measurement unit electrically connected to the conductive unit for measuring a capacitance of the variable capacitance unit or a potential difference corresponding to the capacitance when a subject contacts the conductive unit;
Whether the capacitance measured by the measurement unit or the potential difference corresponding to the capacitance has exceeded a threshold, or the amount of change in capacitance before and after the contact or the amount of change in potential difference corresponding thereto Determining whether or not the threshold is exceeded, and including a processing unit that identifies the attribute of the target person as compared to an attribute corresponding to a preset threshold,
An attribute identification system that performs a process of identifying the attribute of the subject almost independently of the contact area in the contact.
上記計測部キャパシタの電極間の電位差を計測し、この計測結果を用いて前記属性の識別処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の属性識別システム。 The measurement unit includes a measurement unit capacitor electrically connected in parallel to the variable capacitance unit,
2. The attribute identification system according to claim 1, wherein a potential difference between electrodes of the measurement unit capacitor is measured, and the attribute identification process is performed using the measurement result.
上記閾値による値域の区間が、
上記第一閾値と上記第二閾値の間に属する値域の第一区間と、
上記閾値間に属さず且つ上記第一閾値から上記第二閾値側に向かった際の該第二閾値の外側の値域の第二区間と、
上記閾値間に属さず且つ上記第二閾値から上記第一閾値側に向かった際の該第一閾値の外側の値域の第三区間と、
から構成され、
前記属性として、
上記第一区間に対応する第一属性と、
上記第二区間に対応する第二属性と、
が設定され、
前記計測結果が、上記第三区間に属する場合、自然変動範囲として前記属性の前記識別処理を行わないことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の属性識別システム。 The threshold value includes two different threshold values, a first threshold value and a second threshold value,
The range of the range by the above threshold is
A first section of a range that belongs between the first threshold and the second threshold;
A second section of a value range outside the second threshold when not belonging to the threshold and moving from the first threshold toward the second threshold;
A third section of a value range outside the first threshold when not belonging to the threshold and when moving from the second threshold toward the first threshold;
Consisting of
As the attribute,
A first attribute corresponding to the first section;
A second attribute corresponding to the second section,
Is set,
The attribute identification system according to any one of claims 1 to 6, wherein when the measurement result belongs to the third section, the identification processing of the attribute is not performed as a natural variation range.
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