JP4449369B2

JP4449369B2 - switch

Info

Publication number: JP4449369B2
Application number: JP2003308137A
Authority: JP
Inventors: 富一今井; 謙之 ▲土▼井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005078947A

Description

本発明は、ボタンを操作して端子間の導通状態を変化させるスイッチに関するものであり、特に、人体を信号伝送経路とする通信システムに好適なスイッチに関するものである。 The present invention relates to a switch for operating a button to change a conduction state between terminals, and more particularly to a switch suitable for a communication system using a human body as a signal transmission path.

一種の通信システムとして、特許第３３１９４６２号公報に示される如く、人体を信号伝送経路とするものがある（以下、人体伝送システムと称する）。この概略図を図４に示す。これは、通信用の電極を備えた２つの送受信器を有して構成されるものであり、一方の送受信器（第１の送受信器１０）を、それに設けられた電極１１，１２が人体Ｈの一部に接するように取り付け、他方の送受信器（第２の送受信器３０）を機器４０に組み込み、第２の送受信器３０の電極（タッチ電極と称する）３１に人体Ｈを接触させることにより、第１の送受信器１０と第２の送受信器３０との間で、電極１１、人体Ｈ、電極３１を信号伝送経路として通信するシステムである。ここで、電極１１は人体Ｈを介してタッチ電極３１と電気的接続される信号電極として作用し、他方の電極１２は人体Ｈ、大地Ｇを介して第２の送受信器３０の回路グランドと電気的接続される接地電極（基準電極）として作用する。 As one type of communication system, there is a communication system that uses a human body as a signal transmission path as disclosed in Japanese Patent No. 3319462 (hereinafter referred to as a human body transmission system). This schematic is shown in FIG. This is configured to have two transmitters / receivers equipped with electrodes for communication. One transmitter / receiver (first transmitter / receiver 10) includes electrodes 11 and 12 provided on the human body H. The other transmitter / receiver (second transmitter / receiver 30) is assembled in the device 40, and the human body H is brought into contact with the electrode (referred to as a touch electrode) 31 of the second transmitter / receiver 30. In this system, the first transmitter / receiver 10 and the second transmitter / receiver 30 communicate with the electrode 11, the human body H, and the electrode 31 as signal transmission paths. Here, the electrode 11 acts as a signal electrode that is electrically connected to the touch electrode 31 via the human body H, and the other electrode 12 is electrically connected to the circuit ground of the second transceiver 30 via the human body H and the ground G. It acts as a ground electrode (reference electrode) that is electrically connected.

さらに、特許第３３１９４６２号公報のものでは、第２の送受信器３０は、タッチ電極３１への人体Ｈの接触を検知するタッチセンサと、タッチセンサの検出信号に応じて通信開始の指示をするスタート信号を発生するスタート信号発生器を有し、また第１の送受信器１０は、スタート信号を検出するスタート信号検出器を有する。そして、第２の送受信器３０は、タッチセンサが人体Ｈの接触を検知したときにスタート信号を発生し、第１の送受信器１０は、このスタート信号を検知して通信を開始するようにしている（ここでは第１の送受信器１０及び第２の送受信器３０の内部構成については図示せず）。 Furthermore, in the thing of the patent 3319462 gazette, the 2nd transmitter / receiver 30 is a touch sensor which detects the contact of the human body H to the touch electrode 31, and the start which starts communication according to the detection signal of a touch sensor. The first transmitter / receiver 10 includes a start signal detector that detects a start signal. The second transmitter / receiver 30 generates a start signal when the touch sensor detects the contact of the human body H, and the first transmitter / receiver 10 detects the start signal and starts communication. (Here, the internal configurations of the first transceiver 10 and the second transceiver 30 are not shown).

このように、特許第３３１９４６２号公報に開示されたものは、使用者が第２の送受信器３０のタッチ電極３１に触れる１回の操作によって、通信の開始を指示する操作と人体を通る信号伝送経路を形成する操作とを行うことができる。そのため、複数の操作を必要とせず、第１の送受信器１０の消費電力を抑えながら、第１の送受信器１０と第２の送受信器３０との間の通信を行うことができるので有用である。 As described above, the one disclosed in Japanese Patent No. 3319462 discloses an operation for instructing the start of communication and a signal transmission through the human body by a single operation in which the user touches the touch electrode 31 of the second transceiver 30. An operation for forming a path can be performed. Therefore, it is useful because communication between the first transceiver 10 and the second transceiver 30 can be performed while suppressing power consumption of the first transceiver 10 without requiring a plurality of operations. .

しかし、タッチセンサは、一般的に特性のばらつきがあり、安定した通信システムを構成するためには、タッチセンサを特性にしたがって選別する必要がある。ここで、本願出願人は特願２００２−３６０３１５号において、表面に電極となる金属部を設けたボタンを具備し、タッチセンサと同等の機能をもつスイッチを発明した。 However, touch sensors generally have variations in characteristics, and it is necessary to sort the touch sensors according to the characteristics in order to configure a stable communication system. Here, in Japanese Patent Application No. 2002-360315, the applicant of the present invention invented a switch having a button having a metal part serving as an electrode on the surface and having a function equivalent to a touch sensor.

しかしながら、上述したスイッチを用いると、スイッチを動作させるボタン周囲と筐体（機器ケース）に隙間が生じることになり、この隙間に塵、埃や油分などが付着しボタンの操作に支障をきたす恐れが生じる。また、また金属部がむき出しのため、錆の発生、腐食による劣化が懸念されるという問題があった。特に、人体伝送システムを粉塵の多い環境、水回り等水を扱う環境で利用する場合にその問題が重大となる。
特許第３３１９４６２号公報 However, when the above-described switch is used, a gap is generated between the button operation area and the casing (equipment case), and dust, dust, oil, or the like may adhere to the gap and hinder the operation of the button. Occurs. Moreover, since the metal portion is exposed, there is a problem that rust is generated and deterioration due to corrosion is a concern. In particular, the problem becomes serious when the human body transmission system is used in a dusty environment or an environment that handles water such as a water environment.
Japanese Patent No. 3319462

本願発明は、上記従背景技術に鑑みて発明されたものであり、人体伝送システムのために金属表面を有するボタン（電極）を操作面に設けても、腐食を簡単に防止することができ、また、ボタン周辺部の隙間における粉塵侵入を防止することができるスイッチを提供することである。 The present invention was invented in view of the above-mentioned background art, and even if a button (electrode) having a metal surface for a human body transmission system is provided on the operation surface, corrosion can be easily prevented, It is another object of the present invention to provide a switch that can prevent dust from entering in the gap around the button.

上記課題を解決するために、本願発明は、外部との通信を行う回路と、該回路に設けられたスイッチ素子と、該スイッチ素子の導通状態を変化させるボタンと、該ボタンを囲う開口を備えボタンを支持する筐体とを有し、前記ボタンは少なくとも操作表面に金属部を有し、該金属部は前記通信端子に電気的接続がなされるとともに、前記ボタンの操作表面と前記筐体の表面とを略同一面に位置させ、前記ボタンの操作表面と前記筐体の表面との双方を一体の樹脂性の薄膜で覆い、送受信機を装着した使用者の前記ボタンの操作による前記スイッチ素子の導通状態変化時に、前記回路から前記金属部に交流成分を含むスタート信号を出力し、前記金属部から前記使用者を介して前記スタート信号を前記送受信機に導くようにしたものである。
In order to solve the above problems, the present invention includes a circuit that communicates with the outside, a switch element provided in the circuit, a button that changes a conduction state of the switch element, and an opening that surrounds the button. A housing that supports a button, and the button has a metal portion on at least an operation surface, and the metal portion is electrically connected to the communication terminal, and the operation surface of the button and the housing The switch element according to the operation of the button of a user wearing a transceiver , the surface of the button being positioned substantially on the same surface, covering both the operation surface of the button and the surface of the housing with an integral resinous thin film When the conductive state is changed, a start signal including an AC component is output from the circuit to the metal part, and the start signal is guided from the metal part to the transceiver via the user .

本願発明のスイッチにおいては、人体伝送システムでのタッチ電極の機能をもちつつ、金属部を有するボタンの表面と前記筐体表面が略同一面に位置させ、ボタン表面と筐体表面を薄膜で覆うため、人体伝送システムの操作性を損なうことなく、簡単な構造で金属部を有するボタン表面の腐食を防止することができるとともに、ボタン周辺部の隙間にに粉塵が侵入することを防止をすることができる。 In the switch according to the present invention, the surface of the button having the metal part and the surface of the casing are positioned substantially on the same surface while having the function of the touch electrode in the human body transmission system, and the button surface and the casing surface are covered with a thin film. Therefore, it is possible to prevent corrosion of the button surface having the metal part with a simple structure without impairing the operability of the human body transmission system, and to prevent dust from entering the gaps around the button peripheral part. Can do.

図１乃至図３は、本願発明に対応した一実施形態であるスイッチを示している。この実施形態のスイッチは、図１に示す如く、スイッチ素子５とスイッチ素子５を開閉するボタン３とボタン３を囲う開口を備えボタンを支持する筐体１を有するスイッチである。ボタン３はバネ９の復元により初期の位置に復帰するようになっている。 1 to 3 show a switch which is an embodiment corresponding to the present invention. As shown in FIG. 1, the switch of this embodiment is a switch having a switch element 5, a button 3 that opens and closes the switch element 5, an opening that surrounds the button 3, and a housing 1 that supports the button. The button 3 is returned to the initial position by restoring the spring 9.

ここで、ボタン３は、その操作表面（使用者／人体Ｈが触れる面）に導電性材料が塗布（またはメッキ）あるいは導電性薄膜が貼り付けられ、この導電性材料もしくは導電性薄膜の部位（金属部７）はスイッチ内部に設けられた回路基板６とリード部材８によって電気的接続されている。また、回路基板６とスイッチ素子５とは接続され、回路基板６にはスイッチ素子６の導通状態の変化を検出する導通状態検出手段と、この導通状態検出手段からの信号に基づいて通信開始の指示をするスタート信号Ｓを発生するスタート信号発生手段が設けられている（図示せず）。 Here, the button 3 has a conductive material applied (or plated) or a conductive thin film affixed to the operation surface (the surface touched by the user / human body H), and the conductive material or the conductive thin film portion ( The metal part 7) is electrically connected by a circuit board 6 and a lead member 8 provided inside the switch. The circuit board 6 and the switch element 5 are connected to each other, and the circuit board 6 has a conduction state detection means for detecting a change in the conduction state of the switch element 6 and communication start based on a signal from the conduction state detection means. Start signal generating means for generating a start signal S for instructing is provided (not shown).

ここで、ボタン３の操作表面（金属部７にも相当）と筐体１の外側表面とは、略同一面に位置し、ボタン３の表面と筐体１の表面とを薄膜２で覆われている。この薄膜２には樹脂製材料等のシート（例えばＰＥＴ／ポリエチレンテレフタレート）を用い、薄膜２は接着剤４（例えば防水両面テープ）で、ボタン３及び筐体１に固着される。尚、固着される箇所は筐体１側のみであってもよい。 Here, the operation surface of the button 3 (corresponding also to the metal part 7) and the outer surface of the housing 1 are located in substantially the same plane, and the surface of the button 3 and the surface of the housing 1 are covered with the thin film 2. ing. The thin film 2 is a sheet made of a resin material (for example, PET / polyethylene terephthalate), and the thin film 2 is fixed to the button 3 and the housing 1 with an adhesive 4 (for example, a waterproof double-sided tape). In addition, the location fixed may be only the housing | casing 1 side.

ここで、第１の送受信器１０を装着した使用者（人体Ｈ）がボタン３を押下すると、スイッチ素子５が導通状態になりこの変化を導通状態検出手段が検出して、この信号に基づいてスタート信号発生手段から発せられるスタート信号Ｓがリード部材８を介して、ボタン３の金属部に導かれる。そして、金属部から使用者（人体Ｈ）の指部を介して、そのスタート信号Ｓが第１の送受信器１０に導かれ、第１の送受信器１０が起動する。尚、スタート信号Ｓは交流信号であり、このため薄膜２を介していてもボタン３からスタート信号Ｓを人体Ｈへ出力することができる。 Here, when the user (human body H) wearing the first transmitter / receiver 10 presses the button 3, the switch element 5 becomes conductive, and this change is detected by the conductive state detecting means, and based on this signal. A start signal S generated from the start signal generating means is guided to the metal portion of the button 3 through the lead member 8. And the start signal S is guide | induced to the 1st transmitter / receiver 10 via the finger | toe part of a user (human body H) from a metal part, and the 1st transmitter / receiver 10 starts. Note that the start signal S is an AC signal, and therefore the start signal S can be output from the button 3 to the human body H even through the thin film 2.

このようにして、タッチセンサを用いることなく、タッチ電極３１への接触を検知してスタート信号Ｓを第１の送受信器１０に送信することができるともに、ボタン３の表面と筐体２の表面が略同一面に位置させ、ボタン３の表面と筐体２の表面の両者を一括して薄膜３で覆うため、人体伝送システムの操作性を損なうことなく、簡単な構造で金属部７を有するボタン３の表面の腐食を防止ることができるとともに、ボタン３の周辺部の隙間における粉塵侵入を防止することができる。 In this way, the touch signal 31 can be detected and the start signal S can be transmitted to the first transceiver 10 without using a touch sensor, and the surface of the button 3 and the surface of the housing 2 can be transmitted. Are positioned on substantially the same plane, and both the surface of the button 3 and the surface of the housing 2 are collectively covered with the thin film 3, so that the operability of the human body transmission system is not impaired and the metal portion 7 is provided with a simple structure. Corrosion of the surface of the button 3 can be prevented, and dust intrusion in a gap around the button 3 can be prevented.

尚、ここで、ボタン３の操作表面に金属部７を設けたものを説明したが、ボタン３自体が金属であってもよい。これを図２に示す。 In addition, although what provided the metal part 7 in the operation surface of the button 3 was demonstrated here, the button 3 itself may be a metal. This is shown in FIG.

また図３は、薄膜２のボタン３操作表面側に導電性薄膜２０を設けたものであり、この導電性薄膜２０と回路基板６とがリード部材８で接続されている。この導電性薄膜２０は薄膜２に張り合わせてもよく、また、薄膜２に導電塗料を塗布して形成するようにしてもよい。ボタン３押下操作時の作用は、図１のものと同じである。 In FIG. 3, a conductive thin film 20 is provided on the operation surface side of the button 3 of the thin film 2, and the conductive thin film 20 and the circuit board 6 are connected by a lead member 8. The conductive thin film 20 may be bonded to the thin film 2 or may be formed by applying a conductive paint to the thin film 2. The action when the button 3 is pressed is the same as that shown in FIG.

尚、上述の実施形態では、回路基板６から交流信号としてスタート信号Ｓを金属部７へ出力するものを説明したが、スタート信号Ｓに限定されるものではなく、その他のデータ信号等でもよい。また、ボタン８の押下操作時に外部から交流信号を金属部７から回路基板６に導くようにしてもよく、つまり人体伝送システムでは、ボタン８の押下操作時に、使用者が装着している第１の送受信器１０からの交流信号を第２の送受信器で受信してもよい。さらにボタン８の押下操作時に第１の送受信器１０と第２の送受信器３０との間で双方向通信を行うようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the output of the start signal S from the circuit board 6 to the metal part 7 as an AC signal has been described. However, the present invention is not limited to the start signal S, and other data signals may be used. Further, an AC signal may be guided from the outside to the circuit board 6 from the outside when the button 8 is pressed, that is, in the human body transmission system, the first worn by the user when the button 8 is pressed. The AC signal from the transceiver 10 may be received by the second transceiver. Furthermore, bidirectional communication may be performed between the first transceiver 10 and the second transceiver 30 when the button 8 is pressed.

本願発明の一実施形態であるスイッチの断面側面図。The cross-sectional side view of the switch which is one Embodiment of this invention. 本願発明の別の実施形態であるスイッチの断面側面図。The cross-sectional side view of the switch which is another embodiment of this invention. 本願発明の別の実施形態であるスイッチの断面側面図。The cross-sectional side view of the switch which is another embodiment of this invention. 本願発明のスイッチを適用する人体伝送システムの概略図。1 is a schematic diagram of a human body transmission system to which a switch of the present invention is applied.

Explanation of symbols

１筐体
２薄膜
３ボタン
４接着剤
５スイッチ素子
６回路基板
７金属部
８リード部材
９バネ（コイルスプリング）
１０導電薄膜
１１第１の送受信器の電極（信号電極）
１２第１の送受信器の電極（接地電極）
２０導電性薄膜
３０第２の送受信器
３１第２の送受信器の電極（タッチ電極）
４０機器
Ｈ人体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Thin film 3 Button 4 Adhesive 5 Switch element 6 Circuit board 7 Metal part 8 Lead member 9 Spring (coil spring)
10 Conductive thin film 11 First transmitter / receiver electrode (signal electrode)
12 First transmitter / receiver electrode (ground electrode)
20 Conductive thin film 30 Second transmitter / receiver 31 Second transmitter / receiver electrode (touch electrode)
40 Equipment H Human body

Claims

A circuit that communicates with the outside; a switch element provided in the circuit; a button that changes a conduction state of the switch element; a housing that includes an opening that surrounds the button and supports the button; The button has at least a metal portion on the operation surface, and the metal portion is electrically connected to the circuit, and the operation surface of the button and the surface of the housing are located on substantially the same plane, Both the operation surface and the surface of the housing are covered with an integral resinous thin film, and when the switch element is turned on by the operation of the button of the user wearing the transceiver , the circuit unit is connected to the metal part. A switch that outputs a start signal including an alternating current component to the transmitter / receiver from the metal part through the user .

2. The switch according to claim 1, wherein an input to the circuit can be made from the outside via the metal portion when the conduction state of the switch element is changed by operating the button.