JP2674898B2 - ノンタッチスイッチ装置 - Google Patents

ノンタッチスイッチ装置

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JP2674898B2 JP3143642A JP14364291A JP2674898B2 JP 2674898 B2 JP2674898 B2 JP 2674898B2 JP 3143642 A JP3143642 A JP 3143642A JP 14364291 A JP14364291 A JP 14364291A JP 2674898 B2 JP2674898 B2 JP 2674898B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平板コンデンサを用い
てその静電容量の変化を検出し、入力のオン、オフを検
出するノンタッチスイッチ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】このノンタッチスイッチの基本特許はオ
ーストラリアのインテレクト・エレクトロニクス・リミ
テッドが所有しているものである。特許番号は、PCT
/AU86/00043である。次に、このノンタッチ
スイッチの構成及び基本動作について説明する。図6に
示すように、ノンタッチスイッチ1は、外側極板2と、
この外側極板2の内側に配置され斜線で示した絶縁体3
を介した中央極板4とで構成される平板コンデンサにて
形成されている。
【0003】図7に示すように、外側極板2にドライブ
信号として方形波を入力し、中央極板4には検出用のト
ランジスタQ1 が接続されている。図9(a)は、平板
コンデンサの電荷の分布状態を示し、図9(b)は指先
を接近した場合の電荷の分布状態を示している。すなわ
ち、ノンタッチスイッチ1のスイッチ面に指先が接近す
ると、指が第3の電極として働き、外側極板2−中央極
板4間のコンデンサの他に、外側極板2と指先間、中央
極板4と指先間のコンデンサが形成されることになる。
【0004】このため、電極間の電荷は分割され、極板
2,4間の静電容量は通常状態に比べて減少し、それに
応じて、通常の指先を接近しない図8(a)に示す出力
波形は、図8(b)に示すようにトランジスタQ1 に流
れる電流が減少し、出力される検出パルス(検出信号)
の波高値が変化する。この変化を検出してノンタッチス
イッチ1のオン、オフを判断する。
【0005】一方、ノンタッチスイッチ1のオン,オフ
の判断は、電源投入時の検出パルスの波高値から作成し
た基準値を記憶しておき、検出パルス信号の波高値と逐
次比較を行い、基準値(スレッシュホールドレベル)よ
り小さい場合、そのノンタッチスイッチ1をオンと判断
するようになっている。検出パルスは一定の周期で取り
出され、比較判断を繰り返している。
【0006】上述のノンタッチスイッチ1は、図4に示
すように、多数個がマトリックス状に配列されることに
よりノンタッチスイッチ装置を形成する。図5は、ノン
タッチスイッチ1の信号の系統を示すブロック図を示し
ている。マイクロコンピュータからなる演算制御回路1
0からは、各ノンタッチスイッチ1に対して上述したよ
うに方形波のドライブ信号(キースキャンドライブ信
号)がスキャンされて入力されている。そして、ノンタ
ッチスイッチ1の出力はトランジスタQ1 により検出さ
れ、このトランジスタQ1 の出力は直流成分除去回路1
1により直流成分が除去される。
【0007】そして、増幅回路12で増幅した出力信号
をピークホールド回路13でピークホールドし、更に、
コンパレータ14で演算制御回路10から与えられた
準値と比較し、出力を演算制御回路10に入力してい
る。つまり、各ノンタッチスイッチ1の出力をトランジ
スタQ 1 により検出した検出信号は、直流成分除去回路
11と増幅回路12とピークホールド回路13とコンパ
レータ14とからなる処理部にスキャン順に入力されて
基準値と比較される。また、発光ダイオード7は演算制
御回路10によりコンパレータ14の出力を受けてオン
/オフ制御信号にて制御し、更に、発光ダイオード7を
LEDスキャン信号にてダイナミック点灯するようにし
ている。
【0008】尚、ノンタッチスイッチ1のオン/オフ状
態を明確にするために、図5に示すように、ノンタッチ
スイッチ1の中央極板4及び基板5の中央にホール6を
設け、このホール6内に上記発光ダイオード7を配置し
ている
【0009】図10は、演算制御回路10における、ノ
ンタッチスイッチ装置の入力オンの判断を示すフローを
示している。まず各ノンタッチスイッチに対応付けた基
準値(スレッシュホールド)を読み出し、ノンタッチ
スイッチの検出パルスの波高値を基準値と夫々比較し、
全てのノンタッチスイッチの比較が終了した後に、複数
個のノンタッチスイッチについて検出信号が基準値を越
えていれば(つまりピークホールド回路13の出力がコ
ンパレータ14に設定した基準値より小さければ)、予
め定められた優先順位の高いノンタッチスイッチをオン
と判断する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した構成では、
ンタッチスイッチ装置としてのオン、オフの判断を、各
ノンタッチスイッチ1の検出信号が基準値(スレッシュ
ホールド)を越えるか否かのみに委ねている。そのた
め、図3に示すように、複数個のノンタッチスイッチ1
マトリックス状に配設したノンタッチスイッチ装置
人の一部が触れた場合や人がもたれた場合のような無意
思入力によって図4の斜線部分に示すように複数個のノ
ンタッチスイッチ1に同時に接触したときでも、通常の
入力と同様に処理してしまい、誤入力となるという問題
があった。
【0011】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、無意思入力と人の操作による意思入力とを区別
して誤入力を防止することを目的としたノンタッチスイ
ッチ装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、夫々平板コン
デンサよりなりその静電容量の変化が検出信号として
取り出される複数個のノンタッチスイッチと、各ノン
タッチスイッチからの検出信号を予め設定された基準値
と夫々比較する処理部と、すべてのノンタッチスイッチ
からの検出信号を1回ずつ取り出した後に検出信号が基
準値を越えたノンタッチスイッチの多寡を識別する多数
識別部と、多数識別部による結果からノンタッチスイッ
チの入力を判断する判断部とを備え、判断部が、第1の
基準値を処理部に設定して、この処理部による比較結果
を多数識別部に入力し、多数識別部による結果が多数の
場合には無意思入力と判断し、多数でない場合には、
1の基準値よりも甘い第2の基準値を処理部に設定し
、この処理部による比較結果を多数識別部に再度入力
し、多数の場合には無意思入力と判断し、多数でない場
合には第2の基準値による処理部の比較結果から第2の
基準値を越える検出信号の得られたノンタッチスイッチ
の中の1つを入力がオンであるノンタッチスイッチとし
当該ノンタッチスイッチに対応する出力を発するもの
である。
【0013】
【0014】
【作用】而して、第1の基準値を比較部に設定している
ときの比較結果に対する多数識別部による結果が多数で
ある場合には無意思入力と判断する。また、第1の基準
値を比較部に設定しているときの比較結果に対する多数
識別部による結果が多数でない場合には、第1の基準値
よりも甘い第2の基準値を比較部に設定してその比較結
果を多数識別部に再度入力し、このとき多数識別部によ
る結果が多数である場合には無意思入力と判断する。
らに、第1の基準値を比較部に設定しているときの比較
結果に対する多数識別部による結果が多数でなく、第2
の基準値を比較部に設定してその比較結果を多数識別部
に再度入力したときの多数識別部による結果が依然とし
多数でない場合には、第2の基準値を越える検出信号
の得られたノンタッチスイッチの中の1つを入力がオン
であるノンタッチスイッチとして当該ノンタッチスイッ
チに対応する出力を発するのである。上述のように、ノ
ンタッチスイッチからの検出信号に対して2度の判定を
行い、且つ各判定時の条件である基準値を変えているか
ら、無意思入力を検出して誤入力を防止することがで
き、特に、1度目の判定よりも2度目の判定について条
件を甘くし、無意思入力と判定される可能性を大きくし
ているから、無意思入力を排除できる可能性が高くな
る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。尚、全体の構成は図5に示すように従来と同様で
あり、演算制御回路10によるソフト的に処理を行うよ
うにしている。図3及び図4に示すように、人がノンタ
ッチスイッチ1にもたれるなどの無意思入力があった場
合には、多数のノンタッチスイッチ1に同時に入力がさ
れるが、本実施例では、以下のようにして誤入力を防止
している。
【0016】すなわち、図1に示すように、最初は通常
のスレッシュホールドレベル(第1の基準値)をセット
しておき、従来と同様に各ノンタッチスイッチ1の検出
レベルの波高値と順に比較する。全ノンタッチスイッチ
1からの検出パルスの波高値を夫々スレッシュホールド
レベルと比較した後、波高値がスレッシュホールドレベ
ルより低い検出パルスが規定個数以上であった場合(つ
まり、多数である場合)、無意思入力と判断してスイッ
チ入力はなかったものとしている。
【0017】また、第1の基準値を越えたノンタッチス
イッチ1の個数が規定個数未満の場合(つまり、多数で
ない場合)には、第1の基準値よりも甘いスレッシュホ
ールドレベル(第2の基準値)を設定し、全ノンタッチ
スイッチ1からの検出パルスの波高値との比較を再度行
う(つまり、次のスキャン時に検出パルスの波高値と第
2の基準値比較する)。第2の基準値を越えたノンタ
ッチスイッチ1の個数が規定個数以上であった場合(つ
まり、多数である場合)には無意思入力と判断してスイ
ッチ入力はなかったものとする。第2の基準値を越えた
ノンタッチスイッチ1の個数が規定個数未満である場合
には、第2の基準値を越えたノンタッチスイッチ1の中
にスイッチ入力を行ったノンタッチスイッチ1があるも
のとし、その中で優先順位の高いノンタッチスイッチを
オンと判断する。この処理は従来のものと同様である。
図2は無意思入力の判断の基準としてノンタッチスイッ
チ1の数を5つとした場合であり、通常の意思のある入
力は正式に入力と認められ、肩、背中等が触れたり、も
たれた場合は、無意思入力と判断することができる。
高値とスレッシュホールドレベルとを比較する比較部、
波高値がスレッシュホールドレベルより低い検出パルス
の個数の多寡を判断する多数識別部、無意思入力か否か
を判断する判断部は、演算制御回路10にて構成され、
ソフト的な処理で実現される。
【0018】
【発明の効果】本発明は上述のように、夫々平板コンデ
ンサよりなりその静電容量の変化が検出信号として逐次
取り出される複数個のノンタッチスイッチと、各ノンタ
ッチスイッチからの検出信号を予め設定された基準値と
夫々比較する処理部と、すべてのノンタッチスイッチか
らの検出信号を1回ずつ取り出した後に検出信号が基準
値を越えたノンタッチスイッチの多寡を識別する多数識
別部と、多数識別部による結果からノンタッチスイッチ
の入力を判断する判断部とを備え、判断部が、第1の基
準値を処理部に設定して、この処理部による比較結果を
多数識別部に入力し、多数識別部による結果が多数の場
合には無意思入力と判断し、多数でない場合には、第1
の基準値よりも甘い第2の基準値を処理部に設定して
この処理部による比較結果を多数識別部に再度入力し、
多数の場合には無意思入力と判断し、多数でない場合に
は第2の基準値による処理部の比較結果から第2の基準
値を越える検出信号の得られたノンタッチスイッチの中
の1つを入力がオンであるノンタッチスイッチとして
該ノンタッチスイッチに対応する出力を発するものであ
り、ノンタッチスイッチからの検出信号に対して2度の
判定を行い、且つ各判定時の条件である基準値を変えて
いるから、無意思入力を検出して誤入力を防止すること
ができ、特に、1度目の判定よりも2度目の判定につい
て条件を甘くし、無意思入力と判定される可能性を大き
くしているから、無意思入力を排除できる可能性が高く
という効果を奏するものである。尚、意思入力として採
用する条件を厳しくしているから、人が操作の意思を持
っている場合であっても適切でない操作の場合には無意
思入力と同様に判断される。つまり、適切な操作を行っ
た場合にのみ意思入力として出力を発するのである。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のフローを示す図である。
【図2】具体実施例のフローを示す図である。
【図3】無意思入力の状態を示す説明図である。
【図4】ノンタッチスイッチの無意思入力の状態を示す
図である。
【図5】全体のブロック図である。
【図6】ノンタッチスイッチの平面図である。
【図7】ノンタッチスイッチの回路図である。
【図8】ノンタッチスイッチの出力波形を示す図であ
る。
【図9】ノンタッチスイッチの説明図である。
【図10】従来例のフローを示す図である。
【符号の説明】
1 ノンタッチスイッチ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 夫々平板コンデンサよりなりその静電容
    量の変化が検出信号として逐次取り出される複数個のノ
    ンタッチスイッチと、各ノンタッチスイッチからの検出
    信号を予め設定された基準値と夫々比較する処理部と、
    すべてのノンタッチスイッチからの検出信号を1回ずつ
    取り出した後に検出信号が基準値を越えたノンタッチス
    イッチの多寡を識別する多数識別部と、多数識別部によ
    る結果からノンタッチスイッチの入力を判断する判断部
    とを備え、判断部が、第1の基準値を処理部に設定し
    て、この処理部による比較結果を多数識別部に入力し、
    多数識別部による結果が多数の場合には無意思入力と判
    断し、多数でない場合には、第1の基準値よりも甘い第
    2の基準値を処理部に設定して、この処理部による比較
    結果を多数識別部に再度入力し、多数の場合には無意思
    入力と判断し、多数でない場合には第2の基準値による
    処理部の比較結果から第2の基準値を越える検出信号の
    得られたノンタッチスイッチの中の1つを入力がオンで
    あるノンタッチスイッチとして当該ノンタッチスイッチ
    に対応する出力を発することを特徴とするノンタッチス
    イッチ装置。
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