JP5489060B2 - 静電容量式回転操作装置および静電容量式押下操作装置 - Google Patents
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Description
このような場合、操作時には全てのスイッチを短い間隔でスキャンしないといけないため、操作中はスキャンとスキャンとの間に例えばマイコン等を低消費モードにして消費電力を削減することができず、操作中の消費電力が大きくなり、頻繁に操作が行われてしまうと、電池が直ぐに消耗してしまい、電池交換を頻繁に行わなければいけないという問題があった。
しかし、この場合も選択された入力モードで有効なスイッチについては全てスキャンを行うため、その入力モードで有効なスイッチが多い場合、操作の応答性を確保するためにスキャンの間隔を短くする必要があり、結果的にスキャンとスキャンとの間にマイコン等を低消費モードにして消費電力を低減することができず、電池駆動することができないという問題があった。
しかし、この場合も操作速度の速いスイッチと遅いスイッチとに分類されてスキャンの周期が予め決められているため、速い操作速度で操作される可能性があるスイッチは、例え使用者がゆっくりとスイッチを操作したとしても、スキャンの周期は短いままとなり、結果的にスキャンとスキャンとの間にマイコン等を低消費モードにして消費電力を低減することができず、電池駆動することができないという問題があった。
従って、操作ハンドルの回転角度を検出するための複数の検出電極をスキャンする場合に、現在の操作ンハンドルの角度から、使用者に操作されたときに非検出から検出に変化する可能性のある検出電極だけを選択的にスキャンすることができ、不要に全ての検出電極をスキャンする必要がなく、スキャンの間隔を長くとることができるため、スキャンとスキャンとの間にマイコン等を低消費モードとし消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルの回転角度を検出するための複数の検出電極をスキャンする場合に、現在回転電極に対向している検出電極と、使用者に操作されたときに非検出から検出に変化する可能性のある両隣の検出電極の3つだけをスキャンすることができ、結果スキャンの間隔を長くとることができるため、スキャンとスキャンとの間にマイコン等を低消費モードとし消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルの回転角度を検出するための複数の検出電極をスキャンする場合に、使用者が操作ハンドルを回転したときに非検出から検出に変化する可能性のある回転位置検出手段の2つだけをスキャンすることで、操作ハンドルを廻されたときにその回転を検出するのに必要な最低限の検出電極だけをスキャンすることができ、更にスキャンとスキャンとの間隔を長くとることができるため、更なる消費電力の低減が可能となる。
従って、操作ハンドルの回転角度を検出するための複数の検出電極をスキャンする場合に、現在回転電極に対向している検出電極と、操作ハンドルが回転したときに非検出から検出に変化する可能性のある回転方向にある所定数の検出電極だけをスキャンすることができるため、操作中でもスキャンとスキャンとの間隔を長くとることができ、その間マイコン等を低消費モードとすることにより、待機中以外の操作中でも消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルを検出するための複数の電極をスキャンする場合に、現在の設定温度が最低(最高)になっているときは、現在回転電極に対向している検出電極と、温度を上げる(下げる)方向にある検出電極だけをスキャンし、仮に使用者が操作したとしても意味のない反対方向にある検出電極のスキャンを行わないようにすることができるため、スキャンとスキャンとの間隔を長くとることでき、更なる消費電力の低減が可能となる。
従って、操作ハンドルを検出するための複数の電極をスキャンする場合に、現在の設定温度が最低(最高)になっているときは、温度を上げる(下げる)方向にある検出電極だけをスキャンすることにより、更にスキャンとスキャンとの間隔を長くとることできるので、更なる消費電力の低減が可能となる。
従って、操作部の消費電力を最小限に抑えることができ、操作部や水栓本体を電池駆動にし、商用電源の工事を行うことなく、機械式の水栓を電気式の水栓に取り替えることが可能となる。
従って、使用者の手が操作ハンドルに接近する速度が速いほど、操作ハンドルの押下量を検出するための押下検出電極をスキャンする周期を短く、接近する速度が遅いほどスキャンする周期を長くすることで、使用者の手が操作ハンドルに接近する速度から操作ハンドルを押下する速度を推定し、押下検出手段をスキャンする周期を最適な値とすることができ、不要に短い周期でスキャンする必要がないため、スキャンとスキャンとの間にマイコン等を低消費モードとし、消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルが一番下まで押されたところで、押下検出電極をスキャンする周期を長くすることで、これ以上押されることがないのに不要にスキャンの周期を短いままにしておくことがないため、更に消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルが一番下まで押されなくても、押下が停止した時点から押下検出電極をスキャンする周期を長くすることで、これ以上押されることがないことを推定して、その後不要にスキャンの周期を短いままにしておくことがないため、更に消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルが停止してから、操作ハンドルが押されていない状態に戻るまでの間、押下検出電極をスキャンする周期を最も長くすることで、操作ハンドルの押下を検出する必要がない間は、更にスキャンの周期を長くすることができるため、更に消費電力を低減することが可能となる。
従って、操作ハンドルの押下操作により吐止水や吐水量もしくは止水までの変更することができる水栓装置の消費電力を低減し、水栓装置を電池駆動にすることができ、商用電源の工事なして既存の機械式の水栓を電気式の水栓に取り替えることが可能となる。
図1は本発明の一実施形態にかかわる操作ハンドルを水栓装置に応用したときの水栓装置の外観斜視図、図2は水栓装置の構成を表す製品構成図、図3は操作ハンドルの断面図、図4は操作ハンドルの回転および押下操作検出部の詳細断面図、図5は操作ハンドルの回転および押下操作検出用電極の平面図、図6は操作ハンドルの接近検出用電極の平面図、図7は水栓装置の電気的な接続を表すブロック図である。
このようにして、操作検出部40で検出されたハンドル20の操作状態が制御部15に送信され、その状態に応じて、制御部15は流量調整部9の電磁弁11、電磁弁12を開閉し、また温度調整部8の制御を行うようになっている。
以上の処理を繰り返すことにより、回転電極33が8個の回転電出電極(送信)に対してどの位置にあるかを検出するようになっている。
図9(a)は電源投入直後の回転検出のタイミングチャートで、電源投入直後はまだ回転電極がどの位置にあるかが分かっていないため、まず回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。そして10ms後に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。その後10ms間隔で回転検出電極(送信)2、回転検出電極(送信)3と順次パルスを送信、回転検出電極(受信)に現れた信号の検出を行い、回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号の検出を行ったところで、これら8個の検出信号から現在の回転電極の位置を判定する。仮に現在の回転電極が回転検出電極1に対する位置にあったとすると、まず25ms後に回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。そして25ms後に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。さらに25ms後に回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。そしてこれら3つの検出信号から現在の回転電極の位置を判定する。そして回転電極の位置が変わっていなければ、同じように回転検出電極(送信)0〜2に25ms間隔でパルスを送信しながら、回転電極の位置検出を継続する。このようにして、回転検出電極の位置が分かるまでの間は10ms間隔で回転検出電極(送信)にパルスを送信し、一旦回転電極の位置が分かれば、次からは8個全ての回転検出電極をチェックせず3つの回転検出電極のみチェックすることで、回転電極の位置の判定にかかる時間はほとんど変えずに、回転検出電極にパルスを送信する周期を10msから25msに変更することができる。
同様に、回転電極の位置が変わっていなければ、再び回転検出電極(送信)1、回転検出電極(送信)2、回転検出電極(送信)3の順にパルスが送信され、回転電極の位置を検出した結果、ここでは既に回転電極は回転検出電極(送信)3の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
まずタイマTが0になったかどうかをチェックし(S201)、0になっていなければ(S201:No)そのまま処理を終了し、もし0になっていれば(S201:Yes)、つぎに回転検出電極(送信)Etnのいずれか一つ例えば34−1にパルスを送信し(S202)、そのときの回転検出電極(受信)34に現れた信号を回転信号増幅部41で増幅した信号ErをメモリDnに格納する(S203)。そして回転電極の位置が1度でも判定されているかどうかをチェックし(S204)、もしまだ判定がされていなければ(S204:No)、回転検出電極(送信)34−1〜34−8の中のどの電極かを表すn(例えば34−1がn=0、34−2がn=1)に1を加え(S205)、nが7より大きいかどうかをチェックする(S206)。もしnが7以下であれば(S206:No)8個の回転検出電極(送信)34全ての信号を検出していないので、スキャンの周期を決定するタイマTにセットする時間tを10msとし(S207)、このtをスキャンの周期を決定するタイマTにセットするとともに、そのタイマTをスタートして(S223)一旦処理を終了する。そして、再度S201〜S205の処理を繰り返し行い、残りの回転検出電極(送信)Etnに順次パルスを送信して回転検出電極(受信)に現れた信号を増幅した信号ErをメモリDnに格納していく。そしてnが8以上になると(S206:Yes)8個の回転検出電極(送信)34全ての信号の検出結果D0〜D7をチェックし(S216)、回転電極33がある位置を判定する(S217)。そしてチェックしたDnの中から最も大きな値が格納されていたDnのnを改めてnに格納し(S218)、そのnから1を減算し(S219)、もしnが0未満であれば(S220:Yes)nに7を代入し(S221)、つぎにスキャンの周期を決定するタイマTにセットする時間tを40msとし(S222)、このtをスキャンの周期を決定するタイマTにセットするとともに、そのタイマTをスタートして(S223)処理を終了する。
以上の処理を繰り返すことにより、回転電極33が8個の回転電出電極(送信)に対してどの位置にあるかを検出するようになっている。
図11(a)は電源投入直後の回転検出のタイミングチャートで、電源投入直後はまだ回転電極がどの位置にあるかが分かっていないため、まず回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。そして10ms後に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。その後10ms間隔で回転検出電極(送信)2、回転検出電極(送信)3と順次パルスを送信、回転検出電極(受信)に現れた信号の検出を行い、回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号の検出を行ったところで、これら8個の検出信号から現在の回転電極の位置を判定する。仮に現在の回転電極が回転検出電極1に対する位置にあったとすると、次からは、まず25ms後に回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。そして40ms後に回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、回転検出電極(受信)に現れた信号を検出する。そしてこれら2つの検出信号から現在の回転電極の位置を判定する。そして回転電極の位置が変わっていなければ、同じように回転検出電極(送信)0と1に40ms間隔でパルスを送信しながら、回転電極の位置検出を継続する。このようにして、回転検出電極の位置が分かるまでの間は10ms間隔で回転検出電極(送信)にパルスを送信し、一旦回転電極の位置が分かれば、次からは8個全ての回転検出電極をチェックせず2つの回転検出電極のみチェックすることで、回転電極の位置の判定にかかる時間はほとんど変えずに、回転検出電極にパルスを送信する周期を10msから40msに変更することができる。
同様に、回転電極の位置が変わっていなければ、再び回転検出電極(送信)1、回転検出電極(送信)3の順にパルスが送信され、回転電極の位置を検出した結果、ここでは既に回転電極は回転検出電極(送信)3の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
まずタイマTが0になったかどうかをチェックし(S301)、0になっていなければ(S301:No)そのまま処理を終了し、もし0になっていれば(S301:Yes)、つぎに前回、回転電極33の位置を判定した結果によりハンドル20が回転しているかを判定した結果をチェックする(S302)。もし回転中でなければ(S302:No)前述した図8もしくは図10の処理を実施し回転電極33の位置を判定し(S303)、そして回転電極33の位置の判定結果により、ハンドル20が回転したか、回転していれば左右どの方向に回転したかを判定する(S304)。そして、回転中でなければ(S305:No)図8もしくは図10の処理にて決定したnをそのままとし、もし回転中であれば(S305:Yes)回転電極33がある位置を判定したときにチェックしたDnの中から最も大きな値が格納されていたDnのnを改めてnに格納する(S306)。つぎにスキャンの周期を決定するタイマTにセットする時間tを25msとし(S327)、このtをスキャンの周期を決定するタイマTにセットするとともに、そのタイマTをスタートして(S328)処理を終了する。
以上の処理を繰り返すことにより、回転電極33が8個の回転電出電極(送信)に対してどの位置にあるかを検出するようになっている。
図13(a)は電源投入直後の回転検出のタイミングチャートで、図9(a)で説明したタイミングと同じである。
次に図13(b)は使用者により回転操作が行われたときの回転検出のタイミングチャートで、現在、回転電極は回転検出電極(送信)1の位置にあるとすると、まず回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定する。その結果回転電極の位置が変わっていなければ、再び回転検出電極(送信)0、回転検出電極(送信)1、回転検出電極(送信)2の順にパルスが送信され、回転電極の位置を検出した結果、ここでは既に回転電極は回転検出電極(送信)2の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)3の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、同様にさらに回転電極は回転検出電極(送信)4の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
そして判定の結果、回転電極は回転検出電極(送信)4の位置のままであったとすると、回転は終了しハンドル20は停止しているため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)4の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、同様にさらに回転電極は回転検出電極(送信)6の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)7の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
そして判定の結果、回転電極は回転検出電極(送信)7の位置のままであったとすると、回転は終了しハンドル20は停止しているため、次の検出のときには、まず回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
まずタイマTが0になったかどうかをチェックし(S401)、0になっていなければ(S401:No)そのまま処理を終了し、もし0になっていれば(S401:Yes)、つぎに現在の設定温度(水栓装置から吐水される湯または水の設定温度)が水栓装置の最低温度かどうかをチェックし(S402)、もし最低温度でなければ(S402:No)次に現在の設定温度が水栓装置の最高温度かどうかをチェックし(S408)、最高温度でなければ(S408:No)これまで述べてきた図8もしくは図10もしくは図12の処理を実施し回転電極33の位置を判定して(S427)処理を終了する。
以上の処理を繰り返すことにより、回転電極33が8個の回転電出電極(送信)に対してどの位置にあるかを検出するようになっている。
図15(a)は水栓の設定温度が最低温度の30℃になっている状態から、使用者により設定温度が高く(40℃に)変更された場合の回転検出のタイミングチャートで、現在、回転電極は回転検出電極(送信)0の位置にあるとすると、まず回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、次に40ms後に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定する。その結果回転電極の位置が変わっていなければ、再び40ms後に回転検出電極(送信)0、さらに40ms後に回転検出電極(送信)1の順にパルスが送信され、回転電極の位置を検出する処理を繰り返す。その結果、回転電極が回転検出電極(送信)1の位置に廻されていたことを検出すると、設定温度を1ステップ高く(35℃に)設定するとともに、次の検出のときには設定温度が高くなる側と低くなる側の両方を検出するために、まず25ms後に回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、次いで25ms後に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、次に再び25ms後に回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)2の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず25ms後に回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、次いで25ms後に回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、さらに25ms後に回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、同様にさらに回転電極は回転検出電極(送信)3の位置に廻されていたため、次の検出のときには、25ms後にまず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、さらに25ms後に回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、さらに25ms後に回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
そして判定の結果、回転電極は回転検出電極(送信)3の位置のままであったとすると、同様に25ms間隔でまず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)6の位置に廻されていたため、次の検出のときには、同様に25ms間隔でまず回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、同様にさらに回転電極は回転検出電極(送信)6の位置のままであったため、次の検出のタイミングでも25ms間隔で、まず回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)7の位置に廻され、水栓の設定温度が最高温度の50℃に設定されたため、次の検出のときには、チェックする電極数が2つでよくなるので、40ms後にまず回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、次いでさらに40ms後に回転検出電極(送信)6それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
そして判定の結果、回転電極は回転検出電極(送信)7の位置のままであったとすると、同様に40ms間隔でまず回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
まずタイマTが0になったかどうかをチェックし(S501)、0になっていなければ(S501:No)そのまま処理を終了し、もし0になっていれば(S501:Yes)、つぎに現在の設定温度(水栓装置から吐水される湯または水の設定温度)が水栓装置の最低温度かどうかをチェックし(S502)、もし最低温度でなければ(S502:No)次に現在の設定温度が水栓装置の最高温度かどうかをチェックし(S507)、最高温度でなければ(S507:No)これまで述べてきた図8もしくは図10もしくは図12の処理を実施し回転電極33の位置を判定し(S523)、処理を終了する。
以上の処理を繰り返すことにより、回転電極33が8個の回転電出電極(送信)に対してどの位置にあるかを検出するようになっている。
図17(a)は水栓の設定温度が最低温度の30℃になっている状態から、使用者により設定温度が高く(40℃に)変更された場合の回転検出のタイミングチャートで、現在、回転電極は回転検出電極(送信)0の位置にあるとすると、回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出し回転電極の位置を判定する。その結果回転電極の位置が変わっていなければ、80ms後に再び回転検出電極(送信)1にパルスが送信され、回転電極の位置を検出する処理を繰り返す。その結果、回転電極が回転検出電極(送信)1の位置に廻されていたことを検出すると、設定温度を1ステップ高く(35℃に)設定するとともに、次の検出のときには設定温度が高くなる側と低くなる側の両方を検出するために、40ms後にまず回転検出電極(送信)0にパルスを送信し、さらに40ms後に回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)2の位置に廻されていたため、次の検出のときには、同様に40ms間隔でまず回転検出電極(送信)1にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)3にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、同様にさらに回転電極は回転検出電極(送信)3の位置に廻されていたため、次の検出のときには、同様に40ms周期でまず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、次いで回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
そして判定の結果、回転電極は回転検出電極(送信)3の位置のままであったとすると、同様に40ms周期でまず回転検出電極(送信)2にパルスを送信し、次に回転検出電極(送信)4にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)6の位置に廻されていたため、次の検出のときには、まず40ms後に回転検出電極(送信)5にパルスを送信し、さらに40ms後に回転検出電極(送信)7にパルスを送信し、それぞれ回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。そして判定の結果、さらに回転電極は回転検出電極(送信)7の位置に廻され、水栓の設定温度が最高温度の50℃に設定されたため、次の検出のときには、80ms後に回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
そして判定の結果、回転電極は回転検出電極(送信)7の位置のままであったとすると、同様に80ms後に回転検出電極(送信)6にパルスを送信し、回転受信電極に現れた信号を検出して回転電極の位置を判定することとなる。
このようにすることで、接近速度を検出するまでの間は、接近を検出するための処理と、押下を検出するための処理が、100msのスキャン間隔で交互に実行され、仮に使用者がゴム手袋等をはめていて手が接近してきても静電容量の変化が現れないときでも、ハンドル20の押下を検出することが可能となる。
以上の処理を繰り返すことにより、使用者の手がハンドル20に近づく接近速度を検出し、その速度に応じて押下検出電極をスキャンする間隔を適宜変更し、ハンドル20が押下されたかどうかを検出するようになっている。
図20(a)は使用者が速いスピードでハンドル20を押下したときの押下検出のタイミングチャートで、使用者がハンドル20を操作しようと手を近づけたときの速度を検出するとv1以上であったため、押下検出電極のスキャン間隔は10msにセットされる。そして、接近速度を検出してから10ms後に、押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp2より小さいため、ハンドル20は押下されていないと判定する。続いて再度10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp2より小さいため、やはりハンドル20は押下されていないと判定する。再び10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp2より大きくなっているため、ハンドル20が押下されたと判定する。そして再度10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp3よりも大きくなっており、ハンドル20はほぼ最下段まで押し下げられたため、短い間隔でスキャンを行う必要はないので、押下検出電極のスキャン間隔は200msにセットされる。
以上の処理を繰り返すことにより、使用者の手がハンドル20に近づく接近速度を検出し、その速度に応じて押下検出電極をスキャンする間隔を適宜変更し、ハンドル20が押下されたかどうかを検出するようになっている。
図22(a)は使用者が速いスピードでハンドル20を押下したときの押下検出のタイミングチャートで、使用者がハンドル20を操作しようと手を近づけたときの速度を検出するとv1以上であったため、押下検出電極のスキャン間隔は10msにセットされる。そして、接近速度を検出してから10ms後に、押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp2より小さいため、ハンドル20は押下されていないと判定する。続いて再度10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp2より小さいため、やはりハンドル20は押下されていないと判定する。再び10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果をチェックするとdp2より大きくなっているため、ハンドル20が押下されたと判定するとともに、前回の検出結果と今回の検出結果とを比較すると変化があるため、まだハンドル20は押し下げられている途中であると判断して、押下検出電極のスキャン間隔は10msのままとなる。そして再度10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果と前回の結果とを比較すると変化があるため、まだハンドル20は押し下げられている途中であると判断して、押下検出電極のスキャン間隔は10msのままとなる。再び10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果と前回の結果とを比較すると変化があるため、まだハンドル20は押し下げられている途中であると判断して、押下検出電極のスキャン間隔は10msのままとなる。そして再び10ms後に押下検出電極(送信)31にパルスが送信され、押下検出電極(受信)32に現れた信号を増幅した結果を検出し前回の検出果との差をチェックすると1以下で変化がなくなっており、ハンドル20はほぼ最下段まで押し下げられたため、短い間隔でスキャンを行う必要はないので、押下検出電極のスキャン間隔は200msにセットされる。
2…洗面器
3…吐水口
4…操作ハンドル
5…機能部
6…給水配管
7…給湯配管
8…温度調整部
9…流量調整部
10…分岐配管
11…電磁弁
12…分岐配管
13…電磁弁
14…出湯配管
15…制御部
20…ハンドル
21…ケース
22…Oリング
23…押下検出体
24…結合ピン
25…バネ
26…回転検出体
27…基板
28…基板押さえ
29…基板
30…押下移動電極
31…押下検出電極(送信)
32…押下検出電極(受信)
33…回転電極
34…回転検出電極(送信)
35…回転検出電極(受信)
36…接近検出電極(送信)
37…接近検出電極(受信)
38…絶縁シート
40…操作検出部
41…回転信号増幅部
42…切替手段
43…タイミング切替手段
44…押下接近信号増幅部
Claims (12)
- 本体部と、前記本体部に対して回転可能に設けられた回転操作部と、前記回転操作部の回転に応じて回転可能に設けられた回転電極と、前記回転電極と対向し前記回転操作部の回転に連動しない複数の検出電極と、を備え、前記回転操作部の回転に応じた前記回転電極と前記複数の検出電極との間の静電容量の変化を検出することにより、前記回転操作部の回転角度を検出する静電容量式回転操作装置において、前記回転操作部の回転に応じて前記回転電極に対向した検出電極を特定し、複数の検出電極の中から検出動作を行わない検出電極を選定して検出動作を行うことを特徴とする静電容量式回転操作装置。
- 請求項1に記載の静電容量式回転操作装置において、前記回転電極に対向した検出電極と、該対向した検出電極に隣接する検出電極のみに対し、検出動作を行うことを特徴とする静電容量式回転操作装置。
- 請求項1に記載の静電容量式回転操作装置において、前記回転電極に対向した検出電極に隣接する検出電極のみに対し、検出動作を行うことを特徴とする静電容量式回転操作装置。
- 請求項1乃至請求項3何れか一項に記載の静電容量式回転操作装置において、前記回転操作部が回転しているときは、複数の検出電極のうち、前記回転電極に対向した検出電極と、該対向した検出電極から前記回転操作部の回転方向にある所定数の検出電極のみに対し検出動作を行い、残りの検出電極に対し検出動作を行わないことを特徴とする静電容量式回転操作装置。
- 請求項1乃至請求項4何れか一項に記載の静電容量式回転操作装置において、前記回転電極の現在位置に応じた温度を設定する温度設定部を備え、前記温度設定部の設定温度が最低値の場合、前記回転電極に対向した検出電極と、該対向した検出電極から前記温度設定部の温度が高温側になる所定数の検出電極のみ検出動作を行い、前記温度設定部の設定温度が最高値の場合、前記回転電極に対向した検出電極と、該対向した検出電極から所定数の前記温度設定部の温度が低温側になる検出電極のみに対し検出動作を行うことを特徴とする静電容量式回転操作装置。
- 請求項1乃至請求項4何れか一項に記載の静電容量式回転操作装置において、前記回転電極の現在位置に応じた温度を設定する温度設定部を備え、前記温度設定部の設定温度が最低値の場合、前記対向した検出電極から前記温度設定部の温度が高温側になる所定数の検出電極のみ検出動作を行い、前記温度設定部の設定温度が最高値の場合、前記対向した検出電極から前記温度設定部の温度が低温側になる所定数の検出電極のみに対し検出動作を行うことを特徴とする静電容量式回転操作装置。
- 請求項5又は請求項6に記載の静電容量式回転操作装置と、給水流路に供給する水の温度を調整する混合弁と、前記給水流路を介して供給された水を吐水する水栓本体と、を備え、前記温度設定部で設定する温度が前記水栓本体から吐水される水の温度であることを特徴とする水栓装置。
- 本体部と、前記本体部に対して押下操作可能に設けられた押下操作部と、前記押下操作部に設けられた接近検出電極によって対象物の接近に伴う静電容量の変化を検出する接近検出手段と、前記本体部に設けられた押下検出電極によって前記押下操作部の押下に伴う静電容量の変化を検出する押下検出手段と、を備えた静電容量式押下操作装置において、前記接近検出手段の接近検出出力から対象物の接近速度を演算する接近速度検出手段を備え、接近速度が速いほど、前記押下検出電極の検出動作を行う周期を短く設定し、前記接近速度が遅いほど、前記押下検出電極の検出動作を行う周期を長く設定する操作検出部を備えたことを特徴とする静電容量式押下操作装置。
- 請求項8に記載の静電容量式押下操作装置において、前記操作検出部は、前記押下検出手段により前記押下操作部が一番下まで押下されたことを検出すると、前記押下操作部が押下移動している時と比べて前記押下検出電極の検出動作を行う周期を長く設定することを特徴とする静電容量式押下操作装置。
- 請求項8又は請求項9に記載の静電容量式押下操作装置において、前記操作検出部は、前記押下検出手段により前記押下操作部の押下が停止したことを検出すると、前記押下操作部が押下移動している時と比べて前記押下検出電極の検出動作を行う周期を長く設定することを特徴とする静電容量式押下操作装置。
- 請求項9又は請求項10に記載の静電容量式押下操作装置において、前記操作検出部は、前記押下検出手段により前記押下操作部が一番上の位置まで戻ったことを検出すると、前記押下検出電極の検出動作を行う周期を、前記押下検出手段により前記押下操作部が一番下まで押下されたことを検出することで設定された周期、または、前記押下検出手段により前記押下操作部の押下が停止したことを検出することで設定された周期よりも短く設定することを特徴とする静電容量式押下操作装置。
- 請求項8乃至請求項11何れか一項に記載の静電容量式押下操作装置と、給水流路に供給する水の状態を調整する機能部と、前記給水流路を介して供給された水を吐水する水栓本体と、を備え、前記静電容量式押下操作装置の検出出力により前記機能部の制御を行うことを特徴とする水栓装置。
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