JP5610467B2

JP5610467B2 - Capacitance switch, weight measuring device including the same, and adjustment method of capacitance switch

Info

Publication number: JP5610467B2
Application number: JP2010058420A
Authority: JP
Inventors: 直樹大荒田
Original assignee: Tanita Corp
Current assignee: Tanita Corp
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-03-15
Also published as: JP2011192554A

Description

本発明は、被測定対象の荷重を検知するための重量測定装置等の電気機器に用いられる静電容量型スイッチ及びそれを備える重量測定装置、並びに静電容量型スイッチの調整方法に関する。特に、パターン電極の面積が可変である静電容量型スイッチ及びそれを備える重量測定装置、並びに、パターン電極の面積を変えることにより静電容量を調整できる静電容量型スイッチの調整方法に関する。 The present invention relates to a capacitance type switch used in an electric device such as a weight measurement device for detecting a load of an object to be measured, a weight measurement device including the capacitance type switch, and a method for adjusting the capacitance type switch. In particular, the present invention relates to a capacitive switch in which the area of the pattern electrode is variable, a weight measuring device including the same, and a method for adjusting the capacitive switch that can adjust the capacitance by changing the area of the pattern electrode.

従来より、電気機器等のオン及びオフするために、種々の静電容量型スイッチが利用されている。静電容量型スイッチは、金属製のセンサ電極に、使用者が指を接近又は接触すると生じる静電容量の変化を検知し、静電容量が閾値を超えたときに、電気機器のオン及びオフを実行する部材である。 Conventionally, various electrostatic capacitance type switches have been used to turn on and off electrical devices and the like. Capacitance type switches detect the change in capacitance that occurs when a user approaches or touches a metal sensor electrode, and when the capacitance exceeds a threshold value, the electrical device is turned on and off. It is a member which performs.

静電容量型スイッチを構成するＩＣ（集積回路）は、スイッチ動作に必要な閾値が予め設定され、変更できないタイプや、ＩＣの製造メーカが提供しているアプリケーションソフトを用いて、前述の静電容量型スイッチで用いる閾値等を設定するタイプが存在する。通常は、静電容量型スイッチを備える電気機器等を出荷する前に、機体間で当該スイッチの感度が異ならないように、性能検査が行われている。 An IC (integrated circuit) that constitutes a capacitive switch uses a type in which a threshold required for switch operation is preset and cannot be changed, or application software provided by the IC manufacturer. There is a type for setting a threshold value used in a capacitive switch. Usually, before shipping an electric device or the like equipped with a capacitance type switch, a performance inspection is performed so that the sensitivity of the switch does not differ between airframes.

特開２００８−１５９６６１号公報JP 2008-159661 A 特開２００６−２１０８４３号公報JP 2006-210843 A

性能検査の結果、所定の感度を有さないことが識別されても、前者のタイプでは、ＩＣの感度を調整することができない。従って、静電容量型スイッチを備える電気機器等の歩留まりを向上させることが困難である。一方、後者のタイプのＩＣの感度を調整するためには、アプリケーションソフトを用いるための専門知識が必要であるのみならず、ＩＣにパソコンを接続して調整するといった、複雑な作業が必要となる。結果として製品出荷に要する時間の短縮が難しい。
また、特許文献１及び２に開示されている可動電極をセンサ電極として用い、静電容量型スイッチを構成することも考えられる。しかし、センサ電極をその面に垂直な方向に可動させる構造とすると、装置の構造が複雑化してしまい、また、静電容量型スイッチの薄型化も難しい。 Even if it is identified as a result of the performance inspection that the sensor does not have a predetermined sensitivity, the sensitivity of the IC cannot be adjusted with the former type. Therefore, it is difficult to improve the yield of electrical equipment or the like that includes a capacitive switch. On the other hand, in order to adjust the sensitivity of the latter type of IC, not only specialized knowledge for using application software is required, but also complicated operations such as adjustment by connecting a personal computer to the IC are required. . As a result, it is difficult to shorten the time required for product shipment.
It is also conceivable to construct a capacitive switch using the movable electrodes disclosed in Patent Documents 1 and 2 as sensor electrodes. However, if the structure is such that the sensor electrode is movable in a direction perpendicular to the surface, the structure of the device becomes complicated, and it is difficult to reduce the thickness of the capacitive switch.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、感度調整を短時間で簡易に行うことができ、薄型化できる静電容量型スイッチ及びそれを備える重量測定装置を提供することを目的とする。さらに、静電容量型スイッチの感度調整を短時間で簡易に行える調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a capacitive switch that can be easily adjusted in a short time and can be thinned, and a weight measuring device including the same. And Furthermore, it aims at providing the adjustment method which can perform the sensitivity adjustment of an electrostatic capacitance type switch easily in a short time.

上記課題を解決するための本発明の静電容量型スイッチは、互いに離間して同心に配置される複数の電極構成部材を有するパターン電極と、前記パターン電極と、対象物を介した接地と、の間の静電容量の変化に基づき、前記対象物の接近を識別する識別手段と、を備え、前記複数の電極構成部材のそれぞれには導体配置領域が設けられ、前記パターン電極は、前記導体配置領域に導電部材が配置されることにより、前記複数の電極構成部材が互いに導通可能に構成されて、前記パターン電極の面積を拡大可能であることを特徴とする。
A capacitance type switch of the present invention for solving the above-mentioned problem is a pattern electrode having a plurality of electrode components arranged concentrically apart from each other, the pattern electrode, and grounding via an object, Identification means for identifying the approach of the object based on a change in electrostatic capacity between each of the plurality of electrode constituent members, each having a conductor arrangement region, and the pattern electrode being the conductor by conductive member arrangement area is arranged, the plurality of electrodes constituting member is conductively structure together, characterized in that it is a possible larger area of the pattern electrode.

また、本発明の静電容量型スイッチによれば、前記複数の電極構成部材は、互いに同一面上に配置されていることを特徴とする。 Moreover, according to the capacitive switch of the present invention, the plurality of electrode constituent members are arranged on the same plane.

また、本発明の静電容量型スイッチによれば、前記複数の電極構成部材のうち、第１の電極構成部材は基板の一面側に配置され、第２の電極構成部材は前記基板の他面側に配置されていることを特徴とする。 According to the capacitive switch of the present invention, the first electrode constituent member is disposed on the one surface side of the plurality of electrode constituent members, and the second electrode constituent member is the other surface of the substrate. It is arranged on the side.

また、上記課題を解決するための重量測定装置は、被測定対象の重量を測定する重量測定手段と、前記いずれか１に記載の静電容量型スイッチと、前記識別手段による前記対象物の接近の識別に基づいて前記重量測定手段を制御する制御手段と、を備え、前記識別手段により前記対象物が接近していることを識別されると、前記制御手段は、前記重量測定手段を作動させることを特徴とする。 In addition, a weight measuring apparatus for solving the above-described problems includes a weight measuring unit that measures the weight of an object to be measured, the capacitance type switch according to any one of the above, and the approach of the object by the identifying unit. Control means for controlling the weight measurement means based on the identification of the object, and when the identification means identifies that the object is approaching, the control means activates the weight measurement means It is characterized by that.

また、上記課題を解決するための静電容量型スイッチの調整方法は、上記いずれか一の本発明の静電容量型スイッチの調整方法であって、前記識別手段が、前記パターン電極と前記接地との間の電圧が閾値電圧を超えるまでの時間を計測する工程と、前記時間が閾値時間を超えない場合に、前記パターン電極の面積を拡大する工程と、を有することを特徴とする。 An adjustment method of the capacitance type switch for solving the above-mentioned problem is the adjustment method of the capacitance type switch according to any one of the above aspects of the present invention, wherein the identification means includes the pattern electrode and the grounding. And measuring the time until the voltage between and exceeds the threshold voltage, and expanding the area of the pattern electrode when the time does not exceed the threshold time.

本発明によれば、パターン電極の面積は可変である。従って、静電容量型スイッチの調整は、パターン電極の面積を変更するという簡易な方法により、厚さ寸法を増加させることなく、感度を調整できる静電容量型スイッチ及び当該スイッチを備える重量測定装置を実現できる。さらに、静電容量型スイッチの感度の調整は、パターン電極の面積を変更するという、簡易な方法で実現できる。
また、予めＩＣに閾値等が設定されているタイプの静電容量型スイッチであっても、感度調整を簡易に行うことができる。 According to the present invention, the area of the pattern electrode is variable. Accordingly, the capacitance type switch can be adjusted by a simple method of changing the area of the pattern electrode without increasing the thickness dimension, and the capacitance type switch capable of adjusting the sensitivity and the weight measuring device including the switch. Can be realized. Furthermore, the adjustment of the sensitivity of the capacitance type switch can be realized by a simple method of changing the area of the pattern electrode.
Further, even with a capacitance type switch in which a threshold value or the like is set in advance in the IC, sensitivity adjustment can be easily performed.

本発明の実施形態に係る重量測定装置のブロック図である。It is a block diagram of a weight measuring device concerning an embodiment of the present invention. 図１に示される重量測定装置のスイッチ回路の回路図である。It is a circuit diagram of the switch circuit of the weight measuring apparatus shown by FIG. 図２に示されるパターン電極の正面図である。It is a front view of the pattern electrode shown by FIG. 図２に示されるスイッチ回路の電圧と時間及び放電カウントとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage of a switch circuit shown by FIG. 2, time, and a discharge count. 変形例１に係るパターン電極の正面図である。It is a front view of the pattern electrode which concerns on the modification 1. FIG. 変形例２に係るパターン電極を示す図であり、（ａ）は基板の一面側のパターン電極、（ｂ）は基板の他面側のパターン電極である。It is a figure which shows the pattern electrode which concerns on the modification 2, (a) is a pattern electrode of the one surface side of a board | substrate, (b) is a pattern electrode of the other surface side of a board | substrate. 変形例３に係るパターン電極を示す図であり、（ａ）は基板の一面側のパターン電極、（ｂ）は基板の他面側のパターン電極である。It is a figure which shows the pattern electrode which concerns on the modification 3, (a) is a pattern electrode of the one surface side of a board | substrate, (b) is a pattern electrode of the other surface side of a board | substrate. 図１の重量測定装置の感度調整の方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the method of sensitivity adjustment of the weight measuring apparatus of FIG. 図１の重量測定装置の感度調整の処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the sensitivity adjustment process of the weight measuring apparatus of FIG.

〔重量測定装置〕
以下に、本発明の実施形態に係る静電容量型スイッチを、重量測定装置１に適用した場合を一例として、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る重量測定装置のブロック図、図２は、図１に示される重量測定装置のスイッチ回路の回路図、図３は、図２に示されるパターン電極の正面図、図４は、図２に示されるスイッチ回路の電圧と時間及び放電カウントとの関係を示すグラフである。なお、図４のグラフ中、横軸は、充電開始からの経過時間と、放電開始した後の放電カウントとを表し、縦軸は、電圧を表す。また、重量測定装置１は、被測定対象が人である体重計であってもよいし、被測定対象が物であるはかりであってもよく、特に限定されるものではない。 [Weight measuring device]
Hereinafter, a case where the capacitance type switch according to the embodiment of the present invention is applied to the weight measuring device 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 as an example. 1 is a block diagram of a weight measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a switch circuit of the weight measuring device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of a pattern electrode shown in FIG. 4 and 4 are graphs showing the relationship between the voltage and time of the switch circuit shown in FIG. 2 and the discharge count. In the graph of FIG. 4, the horizontal axis represents the elapsed time from the start of charging and the discharge count after the start of discharge, and the vertical axis represents the voltage. Moreover, the weight measuring apparatus 1 may be a weight scale in which the measurement target is a person, or may be a scale in which the measurement target is an object, and is not particularly limited.

図１に示すように、重量測定装置１は、重量測定部３と、制御部５と、電源部７と、表示部９と、スイッチ回路１１と、操作部１３と、記憶部１５と、を備える。マイコンから構成される制御部５は、各構成要素に電気的に連結され、当該要素を制御する。 As shown in FIG. 1, the weight measurement device 1 includes a weight measurement unit 3, a control unit 5, a power supply unit 7, a display unit 9, a switch circuit 11, an operation unit 13, and a storage unit 15. Prepare. The control part 5 comprised from a microcomputer is electrically connected with each component, and controls the said element.

重量測定部３は、被測定対象の重量を測定するためのセンサである。重量測定部３は、一例として、ロードセルと、重量検出回路と、で構成すればよい。ロードセルは、被測定対象が載せられる不図示の載置部に連結されて、被測定対象の荷重に応じて変形する金属部材からなる起歪体と、起歪体の歪み可能部分である起歪部に貼られて起歪部の変形（伸縮）に応じて抵抗値が変化する歪みゲージと、で構成する。また、重量検出回路は、前記ロードセルの抵抗値の変化を検出できるように構成する。 The weight measuring unit 3 is a sensor for measuring the weight of the measurement target. The weight measuring unit 3 may be configured with a load cell and a weight detection circuit as an example. The load cell is connected to a mounting portion (not shown) on which the measurement target is placed, and is a strain generating body made of a metal member that deforms according to the load of the measurement target, and a strain generation that is a strainable portion of the strain generation body. And a strain gauge that changes its resistance value according to deformation (extension / contraction) of the strain generating portion. The weight detection circuit is configured to detect a change in the resistance value of the load cell.

また、重量測定装置１は、電池又は外部電源等から構成される電源部７から電力が供給され作動する。記憶部１５は、ＲＯＭ（不揮発性メモリ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ））、ＲＡＭ（揮発性メモリ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ））などによって構成され、重量測定装置１を動作させるための初期設定事項等が格納される。表示部９は、液晶等から構成されている。操作部１３は、初期設定事項等を記憶部１５から呼び出すことや、その設定事項を変更するために利用される。ここで、設定事項とは、例えば、表示部９に表示される情報の文字や記号の大きさ、日時等である。 In addition, the weight measuring device 1 operates by being supplied with electric power from a power supply unit 7 including a battery or an external power supply. The storage unit 15 includes a ROM (non-volatile memory (Read Only Memory)), a RAM (volatile memory (Random Access Memory)), and the like, and stores initial setting items for operating the weight measuring device 1. . The display unit 9 is composed of a liquid crystal or the like. The operation unit 13 is used to call an initial setting item or the like from the storage unit 15 or change the setting item. Here, the setting items are, for example, the size of characters and symbols of information displayed on the display unit 9, the date and time, and the like.

上記構成の重量測定装置１の制御部５は、後述するスイッチ回路１１からオンを示すスイッチ信号を受けると、所定のプログラムに従った動作信号を発する。例えば、重量測定部３を機能させ、被測定対象の重量測定を開始できる状態とする。この状態で、被測定対象が載置部に載せられたときには、重量測定部３からの荷重信号に基づき、制御部５は、被測定対象の荷重を演算し、表示部９に荷重を表示させる。 When the control unit 5 of the weight measuring apparatus 1 having the above configuration receives a switch signal indicating ON from a switch circuit 11 described later, the control unit 5 generates an operation signal according to a predetermined program. For example, the weight measuring unit 3 is made to function so that the weight measurement of the measurement target can be started. In this state, when the measurement target is placed on the placement unit, the control unit 5 calculates the load of the measurement target based on the load signal from the weight measurement unit 3 and causes the display unit 9 to display the load. .

〔スイッチ回路〕
以下に、重量測定装置１のオン・オフ等の操作をするための静電容量型スイッチであるスイッチ回路１１について、図２乃至図４を参照しつつ説明する。図２に示すように、スイッチ回路１１は、一例として、識別手段であるＩＣ（集積回路）２１と、センサ電極２３と、タッチ部２５と、抵抗５１、５３と、コンデンサ５５、５９と、を備える構成とする。 [Switch circuit]
Hereinafter, a switch circuit 11 that is a capacitance type switch for turning on / off the weight measuring device 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. As shown in FIG. 2, the switch circuit 11 includes, as an example, an IC (integrated circuit) 21 that is identification means, a sensor electrode 23, a touch unit 25, resistors 51 and 53, and capacitors 55 and 59. It is set as the structure provided.

センサ電極２３は、所定のパターンを有するパターン電極２３ａ（図３参照）と、パターン電極２３ａが形成される基板（不図示）と、から構成される板状部材である。このパターン電極２３ａにより静電容量５７が形成される。すなわち、抵抗５１に連結するセンサ電極２３と接地５８とが、コンデンサとして機能する。 The sensor electrode 23 is a plate-like member composed of a pattern electrode 23a (see FIG. 3) having a predetermined pattern and a substrate (not shown) on which the pattern electrode 23a is formed. The pattern electrode 23a forms a capacitance 57. That is, the sensor electrode 23 connected to the resistor 51 and the ground 58 function as a capacitor.

さらに、センサ電極２３は、タッチ部２５の裏面２５ａに貼着される。また、タッチ部２５は、重量測定装置１の本体ケース（不図示）のうち、対象物としての使用者の指等が接触できる部位に配置される。従って、センサ電極２３が貼着される面（２５ａ）とは反対側のタッチ部２５の面、すなわちタッチ部２５の表面２５ｂに、対象物としての使用者の指等が接近又は接触すると、人体（使用者）を電気的に接地導体とみなせるため、静電容量５７の容量値が増加する。なお、タッチ部２５は、誘電体として機能する。 Further, the sensor electrode 23 is attached to the back surface 25 a of the touch part 25. Moreover, the touch part 25 is arrange | positioned in the site | part which the user's finger | toe etc. as a target object can contact among the main body cases (not shown) of the weight measuring apparatus 1. FIG. Therefore, when a finger of a user as an object approaches or contacts the surface of the touch part 25 opposite to the surface (25a) to which the sensor electrode 23 is attached, that is, the surface 25b of the touch part 25, the human body Since (user) can be regarded as an electrically grounded conductor, the capacitance value of the capacitance 57 increases. Note that the touch unit 25 functions as a dielectric.

パターン電極２３ａ（図３参照）は、アルミニウム、ステンレス、銅等の導電性を有する金属又は導電性ペイントを利用できる。タッチ部２５は、アクリル、ポリカーボネート等のプラスチック材料やガラス材料といった絶縁物から作製される板状部材である。 As the pattern electrode 23a (see FIG. 3), a conductive metal such as aluminum, stainless steel, copper, or conductive paint can be used. The touch part 25 is a plate-like member made of an insulating material such as a plastic material such as acrylic or polycarbonate, or a glass material.

また、ＩＣ２１の入力ポート２１ａには、抵抗５１の一端側が接続され、抵抗５１の他端側は、電極パターン２３ａを構成する第１の電極構成部材３１（図３参照）へ接続される。ＩＣ２１の出力ポート２１ｂには、抵抗５３の一端側が接続され、抵抗５３の他端側が、コンデンサ５９の一端側に接続され、コンデンサ５９の他端側は接地される。さらに、抵抗５１の一端側と抵抗５３の一端側とは、コンデンサ５５により接続されている。 Further, one end side of the resistor 51 is connected to the input port 21a of the IC 21, and the other end side of the resistor 51 is connected to the first electrode constituting member 31 (see FIG. 3) constituting the electrode pattern 23a. One end side of the resistor 53 is connected to the output port 21b of the IC 21, the other end side of the resistor 53 is connected to one end side of the capacitor 59, and the other end side of the capacitor 59 is grounded. Furthermore, one end side of the resistor 51 and one end side of the resistor 53 are connected by a capacitor 55.

〔パターン電極〕
次に、センサ電極２３の構成要素であるパターン電極２３ａについて、図３を参照して説明する。なお、図３には、基板は示されていない。パターン電極２３ａは、導電性の薄膜部材から形成され、一例として同一面上に配置された、第１の電極構成部材３１、第２の電極構成部材３３、第３の電極構成部材３５、及び第４の電極構成部材３７、から構成されている。第１の電極構成部材３１は、円形領域部３１ａと、円形領域部３１ａの円周上の一点から、円形領域部３１ａの中心から離れるように直径方向で直線状に延びる直線領域部３１ｂと、を有する。なお、図２の抵抗５１の他端は、第１の電極構成部材３１の直線領域部３１ｂに連結されている。 [Pattern electrode]
Next, the pattern electrode 23a which is a component of the sensor electrode 23 will be described with reference to FIG. FIG. 3 does not show the substrate. The pattern electrode 23a is formed of a conductive thin film member, and is disposed on the same plane as an example, the first electrode component member 31, the second electrode component member 33, the third electrode component member 35, and the first electrode member 4 electrode constituent members 37. The first electrode constituting member 31 includes a circular region portion 31a, a linear region portion 31b extending linearly in the diametrical direction so as to be away from the center of the circular region portion 31a from one point on the circumference of the circular region portion 31a, Have The other end of the resistor 51 in FIG. 2 is connected to the straight region 31 b of the first electrode component 31.

また、第２の電極構成部材３３は、第１の電極構成部材３１の円形領域部３１ａと同心で、直線領域部３１ｂに交差しないように延在するＣ字状領域部３３ａと、Ｃ字状領域部３５ａの一端部から、直線領域部３１ｂに平行で直線状に延びる直線領域部３３ｂと、を有する。 The second electrode component member 33 is concentric with the circular region portion 31a of the first electrode component member 31, and has a C-shaped region portion 33a extending so as not to intersect the linear region portion 31b. From one end portion of the region portion 35a, there is a linear region portion 33b extending in a straight line parallel to the linear region portion 31b.

第３の電極構成部材３５は、第１の電極構成部材３１の円形領域部３１ａと同心で、Ｃ字状領域部３３ａの外周側に配置されるＣ字状領域部３５ａと、直線領域部３５ｂとを有する。直線領域部３５ｂは、Ｃ字状領域部３５ａの一端部から、直線領域部３１ｂと同方向で平行に延びる。 The third electrode constituent member 35 is concentric with the circular region portion 31a of the first electrode constituent member 31, and has a C-shaped region portion 35a disposed on the outer peripheral side of the C-shaped region portion 33a, and a linear region portion 35b. And have. The straight region 35b extends in parallel with the straight region 31b from one end of the C-shaped region 35a.

第４の電極構成部材３７は、第１の電極構成部材３１の円形領域部３１ａと同心で、Ｃ字状領域部３５ａの外周側に配置されるＣ字状領域部３７ａと、直線領域部３７ｂとを有する。直線領域部３７ｂは、Ｃ字状領域部３７ａの一端部から、直線領域部３１ｂと同方向で平行に延びる。 The fourth electrode constituent member 37 is concentric with the circular region portion 31a of the first electrode constituent member 31, and has a C-shaped region portion 37a disposed on the outer peripheral side of the C-shaped region portion 35a, and a linear region portion 37b. And have. The straight region 37b extends in parallel with the straight region 31b in the same direction from one end of the C-shaped region 37a.

さらに、直線領域部３１ｂ、３３ｂには、後述の第１の導体配置領域４１を設け、同様に、直線領域部３１ｂ、３３ｂ、３５ｂには、導体配置領域４３を設け、直線領域部３１ｂ、３３ｂ、３５ｂ、３７ｂには、導体配置領域４５を設けている。 Further, a first conductor placement area 41 (to be described later) is provided in the straight line areas 31b and 33b, and similarly, a conductor placement area 43 is provided in the straight line areas 31b, 33b and 35b, and the straight line areas 31b and 33b are provided. , 35b, 37b are provided with a conductor arrangement region 45.

ここで、図示しない導電性部材、例えば半田部材が、基板上の第１の導体配置領域４１に配置されると、第１の電極構成部材３１と第２の電極構成部材３３とが導通する。これにより、配置前よりも配置後の方が、パターン電極２３ａの面積を拡大させることが可能となる。同様に、第１の導体配置領域４１、及び第２の導体配置領域４３に半田部材等が配置されると、第１乃至第３の電極構成部材３１、３３、３５が互いに導通し、パターン電極２３ａの面積をさらに拡大できる。また、第１乃至第３の導体配置領域４１、４３、４５に半田部材が載置されると、第１乃至第４の電極構成部材３１、３３、３５、３７が互いに導通し、パターン電極２３ａの面積が最大となる。本発明によるスイッチ回路１１の感度の調整は、上記のように、パターン電極２３ａの面積を変えることによって実現するものである。 Here, when a conductive member (not shown) such as a solder member is arranged in the first conductor arrangement region 41 on the substrate, the first electrode constituting member 31 and the second electrode constituting member 33 are electrically connected. Thereby, the area of the pattern electrode 23a can be enlarged after the arrangement than before the arrangement. Similarly, when a solder member or the like is arranged in the first conductor arrangement region 41 and the second conductor arrangement region 43, the first to third electrode constituting members 31, 33, and 35 are electrically connected to each other, and the pattern electrode The area of 23a can be further expanded. When the solder members are placed on the first to third conductor arrangement regions 41, 43, and 45, the first to fourth electrode constituent members 31, 33, 35, and 37 are electrically connected to each other, and the pattern electrode 23a. The area of is maximized. As described above, the adjustment of the sensitivity of the switch circuit 11 according to the present invention is realized by changing the area of the pattern electrode 23a.

なお、本実施形態は、重量測定装置１の出荷前に、スイッチ回路の感度調整を行う目的で、製造者が導電部材により電極構成部材間を導通させる構成である。しかし、電極構成部材同士を機械的又は電気的に選択できるスイッチ機構を周知の手段で設けることも可能である。スイッチ機構を利用することにより、重量測定装置の使用者自身が、必要に応じてスイッチ回路の感度調整を行うこともできることとなる。 In addition, this embodiment is the structure which a manufacturer conducts between electrode structural members with a conductive member for the purpose of adjusting the sensitivity of a switch circuit before shipment of the weight measuring apparatus 1. However, it is also possible to provide a switch mechanism capable of mechanically or electrically selecting electrode constituent members by a known means. By using the switch mechanism, the user of the weight measuring device can adjust the sensitivity of the switch circuit as necessary.

次に、スイッチ回路１１の動作について、図２及び図３を参照して説明する。本実施形態のスイッチ回路１１は、静電容量５７の容量値Ｃ２の変化を、電圧値Ｖ１の変化として捉え、重量測定装置１のオン及びオフ等の操作を行う構成である。Ｖ１は、パターン電極２３ａと接地５８との間の電圧である。 Next, the operation of the switch circuit 11 will be described with reference to FIGS. The switch circuit 11 according to the present embodiment is configured to detect the change in the capacitance value C2 of the capacitance 57 as the change in the voltage value V1 and perform operations such as turning on and off the weight measuring device 1. V <b> 1 is a voltage between the pattern electrode 23 a and the ground 58.

まず、出力ポート２１ｂを介してコンデンサ５９に電荷を蓄える充電工程を行う。なお、入力ポート２１ａを介して、電圧値Ｖ１を検知する。なお、Ｖ１は、以下の式（１）で表わされる。
Ｖ１＝Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）×Ｖ３・・・（１）
ここで、Ｖ３は、コンデンサ５９の両端の電圧である。Ｃ１は、コンデンサ５５の容量値である。従って、使用者の指がタッチ部２５に触れるとＣ２は増大するので、Ｖ１が下がる関係となる。 First, a charging process for storing electric charge in the capacitor 59 through the output port 21b is performed. The voltage value V1 is detected via the input port 21a. V1 is represented by the following formula (1).
V1 = C1 / (C1 + C2) × V3 (1)
Here, V3 is a voltage across the capacitor 59. C 1 is the capacitance value of the capacitor 55. Accordingly, when the user's finger touches the touch unit 25, C2 increases, and therefore, V1 is lowered.

次に、出力ポート２１ｂをグラウンドレベルに切り替え、コンデンサ５９及び静電容量５７の電荷を放電する放電工程を行う。放電工程において、電圧Ｖ１の変化を、入力ポート２１ａを介して検知する。
併せて、（１）放電開始時（図４における放電カウント０の点）から、電圧Ｖ１（図４におけるＶａ、Ｖｂ）が閾値電圧Ｖｔ（図４参照）に至るまで放電されるのにかかった時間（図４におけるＮａ、Ｎｂ）を、「放電カウント」として計測する。
或いは、（２）充電開始（図４における時間０の点）後、電圧Ｖ１（図４におけるＶａ、Ｖｂ）が閾値電圧Ｖｔ（図４参照）を超えた時から、放電開始後、閾値電圧Ｖｔ（図４参照）に至るまで放電されるのにかかった時間（図４におけるσａ、σｂ）を計測する。
以上のような、充電、放電、時間（放電カウントＮ又は時間σ）の計測、が繰り返し実行される。 Next, the output port 21b is switched to the ground level, and a discharging process for discharging the charges of the capacitor 59 and the capacitance 57 is performed. In the discharging process, a change in the voltage V1 is detected through the input port 21a.
In addition, it took (1) from the start of discharge (the point of discharge count 0 in FIG. 4) until the voltage V1 (Va, Vb in FIG. 4) reaches the threshold voltage Vt (see FIG. 4). Time (Na, Nb in FIG. 4) is measured as “discharge count”.
Alternatively, (2) after the start of charging (point of time 0 in FIG. 4), when the voltage V1 (Va, Vb in FIG. 4) exceeds the threshold voltage Vt (see FIG. 4), the threshold voltage Vt after the start of discharging. The time (σa, σb in FIG. 4) required to discharge until reaching (see FIG. 4) is measured.
The charging, discharging, and time (discharge count N or time σ) measurement as described above are repeatedly executed.

使用者の指がタッチ部２５に触れているか否かの識別は、ＩＣ２１により、以下の通り行われる。
一例としては、前記（１）で計測した放電カウントＮを用いて識別する場合である。使用者の指がタッチ部２５に触れていない場合には、静電容量５７の容量値Ｃ２（図２参照）の値は小さいので、式（１）よりＶ１は大きい値となり、図４におけるグラフＦａに示すようになる。一方、使用者の指がタッチ部２５に触れている場合には、静電容量５７の容量値Ｃ２の値は大きくなるので、式（１）よりＶ１は小さい値となり、図４におけるグラフＦｂに示すようになる。すなわち、放電開始時（図４における放電カウント０の点）においては、指がタッチ部２５に触れている場合の電圧Ｖｂよりも、指がタッチ部２５に触れていない場合の電圧Ｖａの方が大きい。従って、放電開始時（図４における放電カウント０の点）から、電圧Ｖａが閾値電圧Ｖｔに至るまで放電されるのにかかる時間（すなわち放電カウントＮａ）は、電圧Ｖｂが閾値電圧Ｖｔに至るまで放電されるのにかかる時間（すなわち放電カウントＮｂ）よりも長くなるので、放電開始から、閾値電圧Ｖｔまで放電されるまでの放電カウントＮに差異が生じる。そこで、放電カウントＮに関する閾値（閾値時間）として、閾値カウントＮｔを予め設定しておく。これにより、閾値カウントＮｔ以上の時間（例えば放電カウントＮａ）が計測された場合、ＩＣ２１は指がタッチ部２５に触れていないと識別し、反対に、閾値カウントＮｔ未満の時間（例えば放電カウントＮｂ）が計測された場合、ＩＣ２１は指がタッチ部２５に触れていると識別する。
Whether or not the user's finger is touching the touch unit 25 is identified by the IC 21 as follows.
As an example, it is a case where it identifies using the discharge count N measured by said (1). When the user's finger is not touching the touch unit 25, the capacitance value C2 (see FIG. 2) of the capacitance 57 is small, so that V1 is a large value from the equation (1), and the graph in FIG. As shown in Fa. On the other hand, when the user's finger is touching the touch part 25, the value of the capacitance value C2 of the capacitance 57 is large. Therefore, V1 is a small value from the equation (1), and the graph Fb in FIG. As shown. That is, at the start of discharge (the point of discharge count 0 in FIG. 4), the voltage Va when the finger is not touching the touch unit 25 is higher than the voltage Vb when the finger is touching the touch unit 25. large. Therefore, the time (ie, discharge count Na) required for the voltage Va to be discharged until the voltage Va reaches the threshold voltage Vt from the start of discharge (point of discharge count 0 in FIG. 4) is until the voltage Vb reaches the threshold voltage Vt. Since it takes longer than the time required for the discharge (that is, the discharge count Nb), a difference occurs in the discharge count N from the start of discharge to the discharge to the threshold voltage Vt. Therefore, the threshold count Nt is set in advance as a threshold (threshold time) for the discharge count N. Thereby, when a time (for example, discharge count Na) equal to or greater than the threshold count Nt is measured , the IC 21 identifies that the finger is not touching the touch unit 25, and conversely, a time less than the threshold count Nt (for example, the discharge count Nb). ) Is measured , the IC 21 identifies that the finger is touching the touch unit 25.

また、他の例としては、前記（２）で計測した時間σを用いて識別する場合である。すなわち、コンデンサ５９及び静電容量５７の充電及び放電の完了を一周期とした場合に、その一周期内において、閾値電圧Ｖｔを超えている時間（σ）が、閾値時間σｔを超えているか否かを基準として、指がタッチ部２５に触れているか否かの識別を行う構成にすることもできる。前記（１）と同様、放電開始時（図４における放電カウント０の点）において、指がタッチ部２５に触れている場合の電圧Ｖｂよりも、指がタッチ部２５に触れていない場合の電圧Ｖａの方が大きい。従って、電圧Ｖａが閾値電圧Ｖｔに至るまで放電されるのにかかる時間Ｔａは、電圧Ｖｂが閾値電圧Ｖｔに至るまで放電されるのにかかる時間Ｔｂよりも長くなる。よって、充電開始から放電されるまでの１周期内において、閾値電圧Ｖｔを超えている時間（σ）に差異が生じる。そこで、閾値電圧Ｖｔを超えている時間（σ）に関する閾値（閾値時間）として、閾値時間σｔを予め設定しておくことにより、閾値時間σｔ以上の時間（例えば、時間σａ）が計測された場合、ＩＣ２１は指がタッチ部２５に触れていないと識別し、反対に、閾値時間σｔ未満の時間（例えば、時間σｂ）が計測された場合、ＩＣ２１は指がタッチ部２５に触れていると識別する。
Another example is the case of identifying using the time σ measured in (2). That is, when charging and discharging of the capacitor 59 and the capacitance 57 are defined as one cycle, whether or not the time (σ) exceeding the threshold voltage Vt within the cycle exceeds the threshold time σt. Based on the above, it can be configured to identify whether or not the finger is touching the touch unit 25. Similar to (1) above, the voltage when the finger is not touching the touch part 25 at the start of discharge (the point of discharge count 0 in FIG. 4) than the voltage Vb when the finger is touching the touch part 25. Va is larger. Therefore, the time Ta required for the voltage Va to be discharged until reaching the threshold voltage Vt is longer than the time Tb required for the voltage Vb to be discharged until reaching the threshold voltage Vt. Therefore, a difference occurs in the time (σ) exceeding the threshold voltage Vt within one cycle from the start of charging to discharging. Therefore, when a time (for example, time σa) equal to or greater than the threshold time σt is measured by setting the threshold time σt in advance as a threshold (threshold time) for the time (σ) exceeding the threshold voltage Vt. The IC 21 identifies that the finger is not touching the touch unit 25, and conversely, if a time less than the threshold time σt (eg, time σb) is measured , the IC 21 identifies that the finger is touching the touch unit 25. To do.

指がタッチ部２５に触れたと識別されると、ＩＣ２１の制御ポート２１ｃから制御部５へ駆動信号が送られ、予め設定されているプログラムに従って、重量測定装置１が作動される。例えば、重量測定部３からの荷重信号を制御部５が受け、その荷重信号に対応する荷重が演算され、表示部９に表示させる。 When it is identified that the finger has touched the touch unit 25, a drive signal is sent from the control port 21c of the IC 21 to the control unit 5, and the weight measuring device 1 is operated according to a preset program. For example, the control unit 5 receives a load signal from the weight measuring unit 3, and a load corresponding to the load signal is calculated and displayed on the display unit 9.

静電型スイッチの感度は、図３に示すパターン電極２３ａの面積を変更することで調整できる。まず、第１の電極構成部材３１のみを利用する（半田部材が導体配置領域４１、４３、４５に配置されていない状態）の場合において、指をタッチ部２５へ接触させたときに、図４のグラフＦａに示す関係が取得されたとする。この場合には、指をタッチ部２５に接触させても、閾値カウントＮｔ以上の時間（放電カウントＮａ）が計測される。よって、指がタッチ部２５に触れているにも拘わらず、ＩＣ２１からの駆動信号が、制御部５に送られず、重量測定装置１が作動しない。
The sensitivity of the electrostatic switch can be adjusted by changing the area of the pattern electrode 23a shown in FIG. First, when only the first electrode component member 31 is used (the solder member is not disposed in the conductor placement regions 41, 43, 45), when the finger is brought into contact with the touch unit 25, FIG. It is assumed that the relationship shown in the graph Fa is obtained. In this case, even when the finger is brought into contact with the touch unit 25, a time (discharge count Na) equal to or greater than the threshold count Nt is measured . Therefore, although the finger is touching the touch unit 25, the drive signal from the IC 21 is not sent to the control unit 5, and the weight measuring device 1 does not operate.

そこで、製品出荷前の性能検査等において、第１の導体配置領域４１、さらに必要であれば、第２及び第３の導体配置領域４３、４５に導電部材を配置することで、パターン電極２３ａの面積を拡大し、スイッチ回路の感度の調整を行う。なお、静電容量５７の容量値Ｃ２は、以下の式（２）で示される。
Ｃ２＝ε_Ｓ×ε_０×Ｓ／Ｌ・・・（２） Therefore, in the performance inspection before product shipment, the conductive member is arranged in the first conductor arrangement region 41 and, if necessary, in the second and third conductor arrangement regions 43 and 45, so that the pattern electrode 23a Enlarge the area and adjust the sensitivity of the switch circuit. Note that the capacitance value C2 of the capacitance 57 is expressed by the following equation (2).
C2 = ε _S × ε ₀ × S / L (2)

ここで、ε_Ｓは、真空の誘電率、ε_０は、誘電体の比誘電率、Ｓは、電極の有効面積、Ｌは、センサ電極２３と使用者の指との間の距離を示す。なお、電極の有効面積Ｓとは、使用者の指に対して対向するパターン電極の面積である。従って、パターン電極２３ａの面積を大きくすることにより、指に対する電極の有効面積Ｓが大きくなり、静電容量５７の容量値Ｃ２が大きくなる。従って、パターン電極２３ａと接地５８との間の電圧Ｖ１は下がり、タッチ部２５に指が触れたときには、検出される電圧Ｖ１の値が相対的に小さくなる。パターン電極の面積を大きくすることにより、図４のグラフＦｂに示す関係がＩＣ２１により取得されると、指のタッチ部２５への接触を識別することができるようになる。 Here, ε _S is the dielectric constant of vacuum, ε ₀ is the relative dielectric constant of the dielectric, S is the effective area of the electrode, and L is the distance between the sensor electrode 23 and the user's finger. The effective area S of the electrode is the area of the pattern electrode facing the user's finger. Therefore, by increasing the area of the pattern electrode 23a, the effective area S of the electrode with respect to the finger is increased, and the capacitance value C2 of the capacitance 57 is increased. Accordingly, the voltage V1 between the pattern electrode 23a and the ground 58 decreases, and when the finger touches the touch unit 25, the value of the detected voltage V1 becomes relatively small. By increasing the area of the pattern electrode, when the relationship shown in the graph Fb of FIG. 4 is acquired by the IC 21, it is possible to identify the contact of the finger with the touch unit 25.

以下に、パターン電極の変形例１乃至３について説明する。後述のパターン電極は、前述のパターン電極２３ａと同様にスイッチ回路に組み込むことができる。
〔パターン電極の変形例１〕
変形例１に係るパターン電極７１について説明する。図５は、基板（不図示）に設けられているパターン電極７１の正面図である。パターン電極７１は、薄膜の導電性材料から形成され、第１の電極構成部材７３と、第２の電極構成部材７５と、を有する。第１の電極構成部材７３は、矩形領域部７３ａと、矩形領域部７３ａの中心を通り、一方の辺から、該辺に対して垂直に延びる引出部７３ｂと、を有する。引出部７３ｂには、第１の電極構成部材７３と第２の電極構成部材７５とを電気的に接続させるための第１の導体配置領域７３ｃが設けられている。 Hereinafter, modifications 1 to 3 of the pattern electrode will be described. A pattern electrode to be described later can be incorporated in the switch circuit in the same manner as the pattern electrode 23a described above.
[Modification 1 of pattern electrode]
A pattern electrode 71 according to Modification 1 will be described. FIG. 5 is a front view of the pattern electrode 71 provided on the substrate (not shown). The pattern electrode 71 is formed of a thin film conductive material, and includes a first electrode constituent member 73 and a second electrode constituent member 75. The first electrode constituting member 73 includes a rectangular region portion 73a and a lead-out portion 73b that passes through the center of the rectangular region portion 73a and extends perpendicularly to the side from one side. The lead portion 73 b is provided with a first conductor arrangement region 73 c for electrically connecting the first electrode component member 73 and the second electrode component member 75.

第２の電極構成部材７５は、三辺を有するコ字形状であり、第１の電極構成部材７３の矩形領域部７３ａを取り囲み、引出部７３ｂが、開口する一辺から第２の電極構成部材７５の外部に向かい延びている。また、第２の電極構成部材７５の一端部には、第２の導体配置領域７５ｃが設けられている。 The second electrode constituent member 75 has a U-shape having three sides, surrounds the rectangular region portion 73a of the first electrode constituent member 73, and the second electrode constituent member 75 extends from one side where the lead-out portion 73b opens. Extending outwards. In addition, a second conductor arrangement region 75 c is provided at one end of the second electrode component member 75.

前記実施形態と同様に、第１の電極構成部材７３だけでは、指がタッチ部に触れていることを識別できる程度の、接地に対するパターン電極７１の静電容量５７の容量値Ｃ２が変化しない場合には、第１の導体配置領域７３ｃと、第２の導体配置領域７５ｃとを、導電部材で連結することにより、パターン電極７１の面積を拡大することができる。結果として、スイッチ回路の感度を高めることができる。 Similar to the above-described embodiment, when the capacitance value C2 of the capacitance 57 of the pattern electrode 71 with respect to the ground does not change to the extent that it is possible to identify that the finger is touching the touch part with only the first electrode component 73. In other words, the area of the pattern electrode 71 can be increased by connecting the first conductor arrangement region 73c and the second conductor arrangement region 75c with a conductive member. As a result, the sensitivity of the switch circuit can be increased.

〔パターン電極の変形例２〕
変形例２に係るパターン電極８１について説明する。図６は、変形例２に係るパターン電極を示す図であり、（ａ）は基板の一面側のパターン電極、（ｂ）は基板の他面側のパターン電極である。パターン電極８１は、薄膜の導電性材料から形成され、第１の電極構成部材８３及び第２の電極構成部材８５と、を有する。第１の電極構成部材８３は、基板の一面側に配置される矩形部８３ａと、基板の他面側に配置されて、矩形部８３ａに電気的に接続される引出部８３ｂと、を有する。 [Modification 2 of pattern electrode]
A pattern electrode 81 according to Modification 2 will be described. 6A and 6B are diagrams illustrating a pattern electrode according to the second modification, in which FIG. 6A is a pattern electrode on the one surface side of the substrate, and FIG. 6B is a pattern electrode on the other surface side of the substrate. The pattern electrode 81 is formed of a thin film conductive material, and includes a first electrode constituent member 83 and a second electrode constituent member 85. The first electrode constituent member 83 includes a rectangular portion 83a disposed on one surface side of the substrate and a lead portion 83b disposed on the other surface side of the substrate and electrically connected to the rectangular portion 83a.

第２の電極構成部材８５は、基板の一面側に配置される矩形状リング部８５ａと、基板の他面側に配置され、矩形状リング部８５ａに電気的に接続される引出部８５ｂと、を有する。また、矩形状リング部８５ａは、矩形部８３ａの外周側に、同心に配置されている。また、第２の電極構成部材８５の引出部８５ｂと、第１の電極構成部材８３の引出部８３ｂとは、互いに離間して配置されている。 The second electrode constituent member 85 includes a rectangular ring portion 85a disposed on one surface side of the substrate, a lead portion 85b disposed on the other surface side of the substrate and electrically connected to the rectangular ring portion 85a, Have Further, the rectangular ring portion 85a is concentrically disposed on the outer peripheral side of the rectangular portion 83a. In addition, the lead portion 85b of the second electrode constituent member 85 and the lead portion 83b of the first electrode constituent member 83 are arranged apart from each other.

矩形部８３ａと、引出部８３ｂとは、基板の厚さ方向に貫通するスルーホール８３ｄを介して導電部材（不図示）により導通している。同様に矩形状リング部８５ａと、引出部８５ｂとは、基板の厚さ方向に貫通するスルーホール８５ｄを介して導電部材（不図示）により導通している。 The rectangular portion 83a and the lead portion 83b are electrically connected by a conductive member (not shown) through a through hole 83d penetrating in the thickness direction of the substrate. Similarly, the rectangular ring portion 85a and the lead portion 85b are electrically connected by a conductive member (not shown) through a through hole 85d penetrating in the thickness direction of the substrate.

前記変形例１と同様に、第１の電極構成部材８３だけでは、指がタッチ部に触れていることを識別できる程度に、接地に対するパターン電極の静電容量５７の容量値Ｃ２が変化しない場合には、第１の導体配置領域８３ｃと、第２の導体配置領域８５ｃとを、導電部材で連結することにより、パターン電極８１の面積を拡げ、静電容量５７の変化量を大きくする。結果として、スイッチ回路の感度を高めることができる。 As in the first modification, the capacitance value C2 of the pattern electrode capacitance 57 with respect to the ground does not change to the extent that it is possible to identify that the finger is touching the touch part with the first electrode component 83 alone. First, the first conductor arrangement region 83c and the second conductor arrangement region 85c are connected by a conductive member, so that the area of the pattern electrode 81 is expanded and the amount of change in the capacitance 57 is increased. As a result, the sensitivity of the switch circuit can be increased.

〔パターン電極の変形例３〕
変形例３に係るパターン電極９１について説明する。図７は、変形例３に係るパターン電極を示す図であり、（ａ）は基板の一面側のパターン電極、（ｂ）は基板の他面側のパターン電極である。変形例３は、変形例２の矩形部８３ａの代わりに、円形部９３ａを有し、矩形状リング部８５ａの代わりに、円形リング部９５ａ、を有する。変形例３のパターン電極９１の、その他の構成や配置関係は、変形例２のパターン電極８１と同じであり、同様の効果を奏する。 [Modification 3 of pattern electrode]
A pattern electrode 91 according to Modification 3 will be described. 7A and 7B are diagrams showing a pattern electrode according to Modification 3. FIG. 7A is a pattern electrode on one surface side of the substrate, and FIG. 7B is a pattern electrode on the other surface side of the substrate. The modified example 3 has a circular portion 93a instead of the rectangular portion 83a of the modified example 2, and has a circular ring portion 95a instead of the rectangular ring portion 85a. Other configurations and arrangement relationships of the pattern electrode 91 of the third modification are the same as those of the pattern electrode 81 of the second modification, and the same effects are achieved.

なお、図７中、符号９３、９５は、それぞれ第１及び第２の電極構成部材であり、符号９３ｂ、９５ｂは、それぞれ第１及び第２の電極構成部材９３、９５の引出部である。符号９３ｄ、９５ｄは、スルーホールであり、９３ｃ、９５ｃは、それぞれ第１及び第２の導体配置領域である。 In FIG. 7, reference numerals 93 and 95 are first and second electrode constituent members, respectively, and reference numerals 93b and 95b are lead portions of the first and second electrode constituent members 93 and 95, respectively. Reference numerals 93d and 95d are through holes, and 93c and 95c are first and second conductor arrangement regions, respectively.

〔スイッチ回路の調整方法〕
実施形態１に係る重量測定装置１のスイッチ回路（静電容量型スイッチ）の感度の調整方法について、主として図８及び図９を参照して説明する。図８は、図１の重量測定装置１の感度を調整する方法を示す模式図、図９は、図１の重量測定装置１の感度調整の処理を説明するためのフローチャートである。なお、図面の明瞭化のため、図８から、重量測定装置１の制御部５及びスイッチ回路１１の一部のみを記載し、その他の構成を割愛している。 [Switch circuit adjustment method]
A method for adjusting the sensitivity of the switch circuit (capacitance switch) of the weight measuring apparatus 1 according to the first embodiment will be described mainly with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic diagram showing a method for adjusting the sensitivity of the weight measuring apparatus 1 of FIG. 1, and FIG. 9 is a flowchart for explaining the sensitivity adjustment processing of the weight measuring apparatus 1 of FIG. For the sake of clarity, only a part of the control unit 5 and the switch circuit 11 of the weight measuring device 1 are described from FIG. 8 and other configurations are omitted.

重量測定装置１の感度の調整方法には、感度の適否を示す検査治具１０１と、導電ゴム等から成る検査棒１００と、が用いられる。また、重量測定装置１には、ＩＣ２１と制御部５とを接続する電気回路上に検査用テストランド６１が設けられている。この検査用テストランド６１は、例えば重量測定装置１の外部から、検査治具１０１の検査治具ピン１０９を接続させることができるようになっている。
検査治具１０１は、電源１０３と、電源１０３に一端部が連結される発光ダイオード（ＬＥＤ）１０５と、発光ダイオード１０５の他端部が、抵抗１０７を介して連結される検査治具ピン１０９と、を備える。 As a method for adjusting the sensitivity of the weight measuring apparatus 1, an inspection jig 101 indicating whether the sensitivity is appropriate and an inspection rod 100 made of conductive rubber or the like are used. Further, the weight measuring apparatus 1 is provided with a test land 61 for inspection on an electric circuit connecting the IC 21 and the control unit 5. The test land 61 for inspection can be connected to the inspection jig pin 109 of the inspection jig 101 from the outside of the weight measuring apparatus 1, for example.
The inspection jig 101 includes a power source 103, a light emitting diode (LED) 105 having one end connected to the power source 103, and an inspection jig pin 109 having the other end connected to the light emitting diode 105 via a resistor 107. .

スイッチ回路１１の調整方法は、以下のように行なわれる。なお、以下の説明では、一例として、放電カウントＮを用いて識別する場合を説明するが、前記の通り、時間σを用いて識別してもよいことは言うまでもない。
まず、治具装着工程（ステップＳ１）において、検査治具１０１及び検査棒１００が、調整対象である重量測定装置１に装着される。具体的には、検査治具１０１の検査治具ピン１０９を、検査用テストランド６１に接続させる。さらに、検査棒１００をタッチ部２５に当接させる。 The adjustment method of the switch circuit 11 is performed as follows. In the following description, as an example, a case where identification is performed using the discharge count N will be described. Needless to say, however, identification may be performed using the time σ as described above.
First, in the jig mounting step (step S1), the inspection jig 101 and the inspection rod 100 are mounted on the weight measuring device 1 that is an adjustment target. Specifically, the inspection jig pin 109 of the inspection jig 101 is connected to the inspection test land 61. Further, the inspection rod 100 is brought into contact with the touch part 25.

タッチ部２５に使用者の指が触れている状態を再現するため、検査棒１００は、アース接続されている。従って、検査棒１００がタッチ部２５に接触すると、静電容量５７の容量値Ｃ２が増加する（図２参照）。 In order to reproduce the state where the user's finger is touching the touch part 25, the inspection rod 100 is grounded. Therefore, when the inspection rod 100 comes into contact with the touch part 25, the capacitance value C2 of the capacitance 57 increases (see FIG. 2).

次に、充電されたコンデンサ５９及び静電容量５７から電荷の放電を開始する時点から、電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｔに至るまでの時間（放電カウントＮ）を、ＩＣ２１により計測・取得する（ステップＳ２）。
Next, the IC 21 measures and acquires the time (discharge count N) from when the charge starts to be discharged from the charged capacitor 59 and electrostatic capacitance 57 until the voltage V1 reaches the threshold voltage Vt (step S2). ).

ＩＣ２１により取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ未満か否かを識別する識別工程に移行する（ステップＳ３）。放電カウントＮが、閾値カウントＮｔ未満の場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、ＩＣ２１の制御用出力ポート２１ｃ（図２参照）が、Ｌｏｗレベル（すなわち、０Ｖ）に切り替えられる。従って、検査用テストランド６１の電位は０Ｖである。例えば、電源１０３の電圧が３Ｖの場合には、発光ダイオード１０５の両端に生じる電位差により電流が流れ、発光ダイオード１０５が点灯する（ステップＳ４）。すなわち、スイッチ回路の感度が正常であることを示す。
The process proceeds to an identification process for identifying whether or not the discharge count N acquired by the IC 21 is less than the threshold count Nt (step S3). When the discharge count N is less than the threshold count Nt (Yes in step S3), the control output port 21c (see FIG. 2) of the IC 21 is switched to the low level (that is, 0V). Therefore, the potential of the test land 61 for inspection is 0V. For example, when the voltage of the power supply 103 is 3 V, a current flows due to a potential difference generated between both ends of the light emitting diode 105, and the light emitting diode 105 is turned on (step S4). That is, the sensitivity of the switch circuit is normal.

反対に、ステップＳ２において取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ以上と識別されると（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ５に移行する。この場合には、ＩＣ２１の制御用出力ポート２１ｃはＨｉｇｈレベルのまま、例えば、制御用出力ポート２１ｃから３Ｖが出力される。このときには、検査用テストランド６１の電位が３Ｖとなる。従って、発光ダイオード１０５の両端に電位差が無いため、電流が流れず、発光ダイオード１０５は点灯しない。すなわち、スイッチ回路の感度が悪いことを示す。
On the other hand, when the discharge count N acquired in step S2 is identified as being equal to or greater than the threshold count Nt (No in step S3), the process proceeds to step S5. In this case, for example, 3V is output from the control output port 21c while the control output port 21c of the IC 21 remains at the high level. At this time, the potential of the test land 61 for inspection becomes 3V. Therefore, since there is no potential difference between both ends of the light emitting diode 105, no current flows and the light emitting diode 105 is not lit. That is, the sensitivity of the switch circuit is poor.

取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ以上のときは、静電容量５７の容量値Ｃ２の変化が十分でないことを示している。従って、ステップＳ５において、パターン電極２３ａの導体配置領域４１に導電部材を配置し、第１の電極構成部３１と第２の電極構成部３３を導通させることで、パターン電極２３ａの面積を拡大する（図３、図４参照）。
When the acquired discharge count N is equal to or greater than the threshold count Nt, it indicates that the change in the capacitance value C2 of the capacitance 57 is not sufficient. Therefore, in step S5, the conductive member is arranged in the conductor arrangement region 41 of the pattern electrode 23a, and the first electrode component 31 and the second electrode component 33 are electrically connected to enlarge the area of the pattern electrode 23a. (See FIGS. 3 and 4).

その後、ステップＳ１に戻り、パターン電極２３ａとして、第１及び第２の電極構成部３１、３３（図３参照）を用いて、上記のステップＳ１乃至Ｓ３を繰り返し、スイッチ回路１１が所定の感度を有するか否か（すなわち、発光ダイオード１０５が点灯するか否か）が識別される。ステップＳ２において、取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ未満と識別されると（ステップＳ３でＹｅｓ）、ステップＳ４に移行し、発光ダイオード１０５が点灯し、調整完了である。
Thereafter, the process returns to step S1, and the above-described steps S1 to S3 are repeated using the first and second electrode components 31, 33 (see FIG. 3) as the pattern electrode 23a, so that the switch circuit 11 has a predetermined sensitivity. Or not (that is, whether or not the light-emitting diode 105 is lit). In step S2, when the acquired discharge count N is identified as less than the threshold count Nt (Yes in step S3), the process proceeds to step S4, the light emitting diode 105 is lit, and the adjustment is completed.

取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ以上と再度識別されると（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ５に移行し、導体配置領域４３（図３参照）にも導電部材を配置しパターン電極２３ａの面積をさらに拡大する（ステップＳ５）。
When the acquired discharge count N is identified again as the threshold count Nt or more (No in step S3), the process proceeds to step S5, and a conductive member is arranged also in the conductor arrangement region 43 (see FIG. 3). The area is further enlarged (step S5).

その後、ステップＳ１乃至Ｓ３を経て、取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ未満か否かが識別され、その閾値未満であれば（ステップＳ３でＹｅｓ）、発光ダイオード１０５が点灯し（ステップＳ４）、調整完了である。取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ以上であれば（ステップＳ３でＮｏ）、導電部材を導体配置領域４５（図３参照）に配置してパターン電極２３ａの面積をさらに拡大して（ステップＳ５）、ステップＳ１乃至Ｓ３を繰り返す。このように、ステップＳ１乃至Ｓ３は、パターン電極２３ａに設けられている導体配置領域の数だけ繰り返すことができる。
Thereafter, through steps S1 to S3, the obtained discharge count N is identified whether less than a threshold count Nt, the threshold below der lever (Yes in step S3), and the light emitting diode 105 is lit (step S4 ) Adjustment is complete. Obtained discharge count N threshold count Nt least der lever (No in step S3), and to further expand the area of the pattern electrode 23a by the conductive member is disposed in the conductor arrangement region 45 (see FIG. 3) (step S5), steps S1 to S3 are repeated. As described above, steps S1 to S3 can be repeated as many times as the number of conductor arrangement regions provided in the pattern electrode 23a.

最終的に、取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ以上であれば、スイッチ回路の修理又は取り替え作業が行われる。反対に、取得された放電カウントＮが閾値カウントＮｔ未満であれば発光ダイオード１０５が点灯し感度調整を完了する。
Finally, the obtained discharge count N threshold count Nt above der lever, repair or replacement work of the switch circuit is performed. Conversely, the light emitting diode 105 when the obtained discharge count N is Re der less than the threshold count Nt complete the lighted sensitivity adjustment.

このように、パターン電極２３ａは、導通部材を使わない場合と、導電部材を３つの導体配置領域に装着する場合とで、スイッチ回路１１の感度を調整できる。よって、スイッチ回路毎に生じる製造誤差に基づく感度の差異を、容易に調整することができる。 As described above, the pattern electrode 23a can adjust the sensitivity of the switch circuit 11 when the conductive member is not used and when the conductive member is attached to the three conductor arrangement regions. Therefore, it is possible to easily adjust the difference in sensitivity based on the manufacturing error that occurs in each switch circuit.

以上の実施形態では、本発明に係る静電容量型スイッチを、重量測定装置に適用した場合について説明したが、本発明に係る静電容量型スイッチは、重量測定装置に限らず、あらゆる機器に適用できることについては言うまでもない。
また、パターン電極２３ａの電極構成部材の材料、形状、数、及び寸法等は、実施形態や変形例１乃至３の構成に限定されることなく、適宜変更できる。
さらに、前述の実施形態、変形例、及び静電容量式スイッチの調整方法では、静電容量の変化によるパターン電極と接地との間の電圧変化に基づき、使用者の身体の接触及び非接触を識別し、スイッチ回路をオン、オフしたり、感度調整を行う構成である。しかし、本発明はこの構成に限定されることはない。例えば、ウィーンブリッジ発振回路等のＣＲ発振回路を用い、静電容量の変化による周波数の変化に基づき、使用者のタッチ部への接触及び非接触を識別することや、感度調整を行う構成としてもよい。 In the above embodiment, the case where the capacitance type switch according to the present invention is applied to the weight measuring device has been described. However, the capacitance type switch according to the present invention is not limited to the weight measuring device, and can be applied to all devices. It goes without saying that it can be applied.
Further, the material, shape, number, dimensions, and the like of the electrode constituent members of the pattern electrode 23a can be appropriately changed without being limited to the configurations of the embodiments and the first to third modifications.
Furthermore, in the above-described embodiment, the modification, and the adjustment method of the capacitance type switch, the contact and non-contact of the user's body are performed based on the voltage change between the pattern electrode and the ground due to the change in the capacitance. In this configuration, the switch circuit is turned on / off and sensitivity adjustment is performed. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, a CR oscillation circuit such as a Wien bridge oscillation circuit may be used to identify contact and non-contact of the user's touch unit and to adjust sensitivity based on a change in frequency due to a change in capacitance. Good.

実施形態及び変形例では、パターン電極を構成する複数の電極構成部材は、同一平面上（同一基板上）に設ける構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、一の電極構成部材と、他の電極構成部材とが、タッチ部材の厚み方向に関し異なる配置、すなわち、複数枚重ねられた基板のそれぞれに配置してもよい。接地に対する静電容量の容量値は、式（２）に示す通り距離Ｌに反比例するので、選択できる静電容量の容量値の選択の自由度を広げることができる。 In the embodiment and the modification, the plurality of electrode constituent members constituting the pattern electrode are provided on the same plane (on the same substrate), but the present invention is not limited to this configuration. For example, one electrode constituent member and another electrode constituent member may be arranged in different arrangements in the thickness direction of the touch member, that is, in each of a plurality of stacked substrates. Since the capacitance value of the capacitance with respect to the ground is inversely proportional to the distance L as shown in Expression (2), the degree of freedom in selecting the capacitance value of the selectable capacitance can be expanded.

実施形態において説明した本発明に係る静電容量型スイッチの感度調整は、主として出荷前の工場で行うことを想定したものであったが、出荷後、使用者自身が感度調整を簡易に行うことができるようにしてもよい。この場合には、本発明に係る静電容量型スイッチを適用した機器を分解することなく、自分自身の指をタッチさせながら感度調整を行えるようにするのが好適であり、簡単な機械的操作、例えば、機器の本体ケース上のいずれかに設けられているスライドボタンを操作することなどによって、パターン電極の導体配置領域に導電部材が配置され、第１の電極構成部と第２の電極構成部（更には第３の電極構成部）が導通されるように構成する。 The sensitivity adjustment of the capacitive switch according to the present invention described in the embodiment is mainly assumed to be performed at a factory before shipment, but the user can easily perform sensitivity adjustment after shipment. You may be able to. In this case, it is preferable to perform sensitivity adjustment while touching one's own finger without disassembling a device to which the capacitive switch according to the present invention is applied. For example, the conductive member is arranged in the conductor arrangement region of the pattern electrode by operating a slide button provided on any of the main body case of the device, and the first electrode configuration unit and the second electrode configuration The part (and the third electrode constituent part) is made conductive.

この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態及び変形例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。 The present invention can be embodied in many forms without departing from its essential characteristics. Therefore, it is needless to say that the above-described embodiments and modification examples are exclusively explanatory and do not limit the present invention.

１重量測定装置
３重量測定部
５制御部
７電源部
９表示部
１１スイッチ回路
１３操作部
１５記憶部
２１ＩＣ
２３センサ電極
２３ａ、７１、８１、９１パターン電極
２５タッチ部
３１、３３、３５、３７、７３、
７５、８３、８５、９３、９５電極構成部材
４１、４３、４５導体配置領域
５１、５３、１０７抵抗
５５、５９コンデンサ
５７静電容量
６１検査用テストランド
１００検査棒
１０１検査治具
１０３電源
１０５発光ダイオード
１０９検査治具ピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Weight measuring device 3 Weight measuring part 5 Control part 7 Power supply part 9 Display part 11 Switch circuit 13 Operation part 15 Memory | storage part 21 IC
23 Sensor electrode 23a, 71, 81, 91 Pattern electrode 25 Touch part 31, 33, 35, 37, 73,
75, 83, 85, 93, 95 Electrode constituent members 41, 43, 45 Conductor arrangement regions 51, 53, 107 Resistors 55, 59 Capacitors 57 Capacitance 61 Inspection test land 100 Inspection rod 101 Inspection jig 103 Power supply 105 Light emission Diode 109 Inspection jig pin

Claims

A pattern electrode having a plurality of electrode constituent members arranged concentrically apart from each other;
Identification means for identifying the approach of the object based on a change in capacitance between the pattern electrode and grounding via the object;
Each of the plurality of electrode constituent members is provided with a conductor arrangement region,
The pattern electrode, by a conductive member is disposed on the conductor arrangement region, wherein the plurality of electrodes constituting member is conductively configuration with each other, static, which is a possible larger area of the pattern electrode Capacitive switch.

The capacitance type switch according to claim 1, wherein the plurality of electrode constituent members are arranged on the same plane.

The first electrode constituent member among the plurality of electrode constituent members is disposed on one surface side of the substrate, and the second electrode constituent member is disposed on the other surface side of the substrate. Or the electrostatic capacitance type switch of Claim 2.

A weight measuring means for measuring the weight of the object to be measured;
The capacitance type switch according to any one of claims 1 to 3 ,
Control means for controlling the weight measuring means based on the identification of the approach of the object by the identification means,
The weight measuring apparatus according to claim 1, wherein when the identification means identifies that the object is approaching, the control means activates the weight measurement means.

The method for adjusting a capacitance type switch according to any one of claims 1 to 3 ,
The identification means measuring the time until the voltage between the pattern electrode and the ground reaches a threshold voltage; and
And a step of enlarging the area of the pattern electrode when the time is equal to or greater than a threshold time.