JPH02123896A - Remote noncontact switch - Google Patents

Remote noncontact switch

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JPH02123896A
JPH02123896A JP1386989A JP1386989A JPH02123896A JP H02123896 A JPH02123896 A JP H02123896A JP 1386989 A JP1386989 A JP 1386989A JP 1386989 A JP1386989 A JP 1386989A JP H02123896 A JPH02123896 A JP H02123896A
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JP
Japan
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infrared
switch
signal
infrared signal
reflected
Prior art date
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JP1386989A
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Japanese (ja)
Inventor
David C Kapper
デイビッド・シー・カッパー
Axelrod Stan
スタン・アクセルロッド
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DAVID G KAPPER
Original Assignee
DAVID G KAPPER
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To form a remote non-contact switch by transmitting an infrared signal, reflecting it, and receiving it by an infrared ray receiver. CONSTITUTION: An infrared ray transmitter 12 transmits infrared radiation indicated by a radiation wave 16. When the thumb of an operator is slackened so that a switch key 24 can be stretched out, reflected infrared radiation from a manual switch device 20 of the operator is limited to that normally reflected from the surface, and a reflected infrared radiation signal 26A is indicated as a relatively weak signal with a wide interval between wave lines. Then, when the switch 24 is pushed in with the thumb, the infrared reflection surface is transmitted in the visual field of an infrared ray transceiver 10, and reflected infrared signal intensity is extremely increased like indicated by a strong signal 26B. Thus, a non-contact switch operating in a cursor control area can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠隔スイッチ操作の分野に関するー。[Detailed description of the invention] The present invention relates to the field of remote switch operation.

特に、本発明は、電子回路に接触することなく、若しく
は電気的接続を行うことなしに、当該回路を制御するス
イッチに関する。
In particular, the present invention relates to switches that control electronic circuits without touching or making electrical connections to the circuits.

無接触の遠隔スイッチは当該技術分野では周知である。Contactless remote switches are well known in the art.

これらのスイッチに関する平凡な日常的な適用例として
は、車庫の扉開閉装置、及びテレビジョン受像機の遠隔
制御装置がある。これらの適用例では何れも電源付きの
送信機、及び手で持って操作する制御装置が必要である
Common everyday applications for these switches include garage door openers and television remote controls. All of these applications require a powered transmitter and a hand-held control device.

リッソウ(Lissau)による米国特許出頭第4゜3
09.781号では、赤外線トランシーバの視界内にお
ける対象物の有無を検出する赤外線トランシーバを具え
た、無接触スイッチを開示している。このトランシーバ
は、人体のような対象物から反射する赤外線の信号を送
信する赤外線送信機を含む。このトランシーバは、対象
物からの赤外線反射信号を感知する赤外線受信機も含む
。このリッソウの発明では、遠隔の電力源を必要としな
い利点がある。しかしながら、このトランシーバは赤外
線視界内に対象物が出入りする時に感知するだけである
。このトランシーバは、視界内に留まっている対象物に
対するスイッチ機構としては使用できない。
US Patent Application No. 4.3 by Lissau
No. 09.781 discloses a contactless switch with an infrared transceiver that detects the presence or absence of an object within the field of view of the infrared transceiver. The transceiver includes an infrared transmitter that transmits an infrared signal that reflects from an object, such as a human body. The transceiver also includes an infrared receiver that senses infrared reflected signals from the object. The Rissow invention has the advantage of not requiring a remote power source. However, this transceiver only senses when objects enter or exit the infrared field of view. This transceiver cannot be used as a switch mechanism for objects that remain in view.

コンピュータのマウスのような応用例では、マウス装置
は、カーソルの位置を制憐するだけでなく、一定の付加
的な機能を発揮させるために、マウス装置に取付けられ
たスイッチ釦をオペレータが押せるようになっている。
In applications such as a computer mouse, the mouse device not only controls the position of the cursor, but also allows the operator to press a switch button attached to the mouse device to perform certain additional functions. It has become.

マウス装置は、視界内に留まっている対象物に対するス
イッチとしては役に立たない。
The mouse device is useless as a switch for objects that remain within the field of view.

ビデオゲームの応用の多くの場合、利用者は、ゲームで
操作する偉をビデオスクリーン上に配置だけでなく、ロ
ケットを発射し、悪漢を殴るような、ゲームに関係する
或種の他の活動も行わせたいと思うであろう。
In many cases of video game applications, users not only place the characters they control in the game on the video screen, but also perform some other activities related to the game, such as firing rockets and punching bad guys. You'll want it done.

本発明者が出願中の米国特許出願第258゜157号(
本願と共に出願)では、利用者とカーソル制御装置との
間で接触を必要としないカーソル制御装置を開示してい
る。しかし、カーソルを配置することに対して上述のよ
うな補助的な操作の制御を行うためには、オペレータが
スイッチ、若しくはその他の制御装置を作動させる必要
がある。
Co-pending U.S. Patent Application No. 258.157 (
US Pat. No. 5,300,001 (co-filed herein) discloses a cursor control device that does not require contact between the user and the cursor control device. However, in order to control the auxiliary operations described above for positioning the cursor, the operator must actuate a switch or other control device.

上述したリッソウの特許にあるようなスイッチは、オペ
レータがスイッチ機構を作動させるためにカーソル制御
領域に手を出し入れしなければならないので、上記のよ
うな制御に使用できない。手を出し入れすることによっ
て、望ましくないこのような制御を行うために、必然的
にビデオ表示スクリーン上のカーソルの位置を変化させ
てしまうことになろう。
Switches such as those in the Rissow patent mentioned above cannot be used for such controls because the operator must move his hand in and out of the cursor control area to actuate the switch mechanism. By moving the hand in and out, one would necessarily change the position of the cursor on the video display screen to effect such control, which is undesirable.

ここで必要となる物は、カーソル制御領域内で作動する
無接触スイッチ機構である。
What is needed here is a contactless switch mechanism that operates within the cursor control area.

本発明は、赤外線放射を送信するための赤外線送信機を
含む遠隔無接触スイッチである。
The present invention is a remote contactless switch that includes an infrared transmitter for transmitting infrared radiation.

このスイッチは、赤外線放射に対して反射する表面を持
った遠隔対象物を有する。このスイッチは、反射赤外l
/s信号を形成するために、赤外線送信機に向けて、赤
外線放射に対して反射性のある表面の位置を選択的に定
める装置を包含する。このスイッチは、上記の反射赤外
線信号を受信するために、赤外線受信機を具えている。
The switch has a remote object with a surface that is reflective to infrared radiation. This switch uses reflected infrared l
includes an apparatus for selectively positioning a surface that is reflective to infrared radiation toward an infrared transmitter to form a /s signal. The switch includes an infrared receiver for receiving the reflected infrared signal.

第1A図、及び第1B図は、本発明の好ましい実施例の
動作状態の図解である。第1A図では、スイッチは未だ
押し込まれてはおらず、したがって赤外線放射の一部の
みしか反射していない。第1B図では、オペレータのW
t指でスイッチ釦を押し込んだことによって、赤外線放
射を極めて多く反射するようになった状態を示している
1A and 1B are diagrams of the operating state of a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 1A, the switch has not yet been depressed, so only a portion of the infrared radiation is reflected. In Figure 1B, the operator's W
This shows a state in which an extremely large amount of infrared radiation is reflected by pressing the switch button with the t finger.

第1A図は、赤外線送信機12.及び赤外線受で8機1
4を有する赤外線トランシーバ10を示す。赤外線送信
機12は、放射線波16で示す赤外線放射を送信する。
FIG. 1A shows an infrared transmitter 12. and 8 aircraft 1 with infrared receiver
4 shows an infrared transceiver 10 having an infrared transceiver. Infrared transmitter 12 transmits infrared radiation, represented by radiation waves 16.

オペレータの手18は、ここで示すように赤外線トラン
シーバ10の上の赤外線視界場内に位置する。オペレー
タの手18は、本発明者が出願中の米国特許出願第25
8.157号(本願と共に出w4)で開示しているカー
ソル制御装置の視界場内に置くこともできる。
The operator's hand 18 is positioned within the infrared viewing field above the infrared transceiver 10 as shown here. The operator's hand 18 is shown in FIG.
It may also be placed within the field of view of the cursor control device disclosed in No. 8.157 (issued w4 with this application).

オペレータの手18は、スイッチ装置20を支えている
。このスイッチ装置20は、ハウジング22、及びスイ
ッチ24を含有する。
The operator's hand 18 supports the switch device 20 . This switch device 20 includes a housing 22 and a switch 24.

これ以外の実施例として、オペレータの1本の指、若し
くは数本の指で操作するスイッチを含ませることもでき
る。複数のスイッチ釦を有する実施例では、それぞれの
釦が独特の反射器を動作するようにしても良い。それぞ
れの反射器は、反射放射量を増加させて異なった事象を
起動するように付加的に用いても良い。若しくは、それ
ぞれの反射器が、種々の信号事象に対して赤外線スペク
トルを異なった部分で反射するようにしても良い。第1
A図において、オペレータの親指は、ここで示すように
、スイッチ釦24が伸び切った状態になるように弛緩し
ている。したがって、オペレータの主動スイッチ装置2
0からの反射赤外線放射は、このような表面から通常反
射するものに限られる。反射赤外線放射信号26Aは、
波線間の間隔が広い比較的弱い信号として示しである。
Other embodiments may include a switch that is operated by one or more fingers of the operator. In embodiments having multiple switch buttons, each button may operate a unique reflector. Each reflector may be used additively to increase the amount of reflected radiation and trigger different events. Alternatively, each reflector may reflect different parts of the infrared spectrum for different signal events. 1st
In Figure A, the operator's thumb is relaxed so that the switch button 24 is fully extended as shown here. Therefore, the operator's main switch device 2
Reflected infrared radiation from 0 is limited to that which is normally reflected from such surfaces. The reflected infrared radiation signal 26A is
It is shown as a relatively weak signal with wide spacing between the dashed lines.

第1B図は、オペレータが親指でスイッチ24を押し込
んだ状態を示す。以下に述べるように、この動作によっ
て、赤外線トランシーバ10の視界内に赤外線反射表面
を送り出し、第1B図で強い信号26Bとして示すよう
に、反射赤外線信号強度を極端に強める。
FIG. 1B shows the operator pressing the switch 24 with his or her thumb. As discussed below, this action places an infrared reflective surface within the field of view of the infrared transceiver 10, greatly increasing the reflected infrared signal strength, shown as strong signal 26B in FIG. 1B.

本発明者が出願中の米国特許出願に述べているように、
反射放射の特定の強度しきい値を感知するように、本発
明に関連する受信機の回路を制御することができる。こ
れに替えて、特定の持続時間中に生じる特定の量の反射
赤外線放射の変化を感知して切り替えるスイッチとして
動作するように、この回路を制御することもできる。マ
イクロプロセッサ、若しくはミクロ制御集積回路素子の
ような技術で、このような制御を作動させることもでき
る。
As stated in the inventor's pending U.S. patent application:
The receiver circuitry associated with the present invention can be controlled to sense a particular intensity threshold of reflected radiation. Alternatively, the circuit can be controlled to operate as a switch that senses changes in a specific amount of reflected infrared radiation that occur during a specific duration of time. Such control may also be activated by technology such as a microprocessor or microcontroller integrated circuit device.

第2A図は、本発明の好ましい実施例の断面図を示す。FIG. 2A shows a cross-sectional view of a preferred embodiment of the invention.

スイッチ装置40は、プランジャ42、ハウジング46
、ばね48、及び逆圧射鏡56を含む4個の主要部品で
構成される。
The switch device 40 includes a plunger 42 and a housing 46.
, a spring 48, and a reverse pressure mirror 56.

このプランジャは、オペレータの親指に対する交差状の
先端部44を有するプランジャ軸から成る。この交差状
の先端部は、また、ばね48がプランジャ軸から抜は落
ちることも防ぐ。プランジャの交差状の先端部44の反
対側の端は、主プランジヤ42と平行な軸をずらした主
プランジャ枝52を有する。もう1つの交差状部50は
、プランジャがプランジャハウジング46から抜は落ち
るのを防ぐ。
The plunger consists of a plunger shaft with a cross-shaped tip 44 for the operator's thumb. This cross-shaped tip also prevents the spring 48 from slipping off the plunger shaft. The opposite end of the plunger cross-shaped tip 44 has an off-axis main plunger branch 52 parallel to the main plunger 42 . Another cross-shaped portion 50 prevents the plunger from being removed and falling from the plunger housing 46.

プランジャハウジング46は、管状であることが望まし
い、プランジャ軸42は、プランジャハウジング46の
中に配置しである。
Plunger housing 46 is preferably tubular, and plunger shaft 42 is disposed within plunger housing 46 .

プランジャハウジング46は、スイッチ釦44から離れ
た方のプランジャハウジングの末端で、図に示すように
、より大きな直径になって外側に張り出している。ばね
48は、プランジャ42の中心軸を取り巻き、ハウジン
グ46に対してスイッチ釦44を押すことによって、プ
ランジャがハウジング46の張り出し部分に交差状部5
0を押しつけるようにする。オペレータは、ハウジング
46を支えながら親指でスイッチ釦44を押すことによ
って、ばね48を圧縮することができる。
Plunger housing 46 flares out to a larger diameter at the end of the plunger housing remote from switch button 44, as shown. A spring 48 surrounds the central axis of the plunger 42 , and when the switch button 44 is pressed against the housing 46 , the plunger moves into an overhanging portion of the housing 46 with the cross-shaped portion 5 .
Try to force 0. The operator can compress the spring 48 by pressing the switch button 44 with a thumb while supporting the housing 46.

平面状の円盤56は、ハウジング端に架かる軸58上で
回転できるように取付けられている。この円盤の片面は
反射物質で覆っである。
A planar disk 56 is mounted for rotation on a shaft 58 that spans the end of the housing. One side of this disk is covered with reflective material.

この反射物質は逆反射性の物質が望ましい。This reflective material is preferably a retroreflective material.

逆反射性の物質は、通常の鏡が光を反射する方法と異な
り、赤外線、及びその他の光をその入射した方向に反射
する。この方法によると、本発明を用いた用途で、プラ
ンジャをスイッチとして動作させるに際して、オペレー
タはプランジャ装置の方向を正確に定める必要がない。
Retroreflective materials reflect infrared and other light in the direction in which it enters, unlike the way a regular mirror reflects light. This method eliminates the need for an operator to accurately orient the plunger device in order to operate the plunger as a switch in applications using the present invention.

U型のビン60は、円盤56に係合し、また、プランジ
ャ機構の軸をずらしたプランジャ枝52の一端にある孔
をも動きやすい状態で通り抜けている。
The U-shaped pin 60 engages the disk 56 and also passes freely through a hole in one end of the off-axis plunger branch 52 of the plunger mechanism.

第2B図は円盤56の上面を示す。軸58は、図に示す
ように、円盤を貫通し1、円盤の両端から突き出ている
。円盤にみぞ穴68が切ってあり、プランジャ機構の軸
をずらしたプランジャ枝52がそこを通り抜けられるよ
うになっている。U型のビン60は、図に示すようにみ
ぞ穴68をまたぐように配置してあり、軸をずらしたプ
ランジャ枝52及び円@56の間の接続は円盤56の面
から外れる。
FIG. 2B shows the top surface of disk 56. FIG. The shaft 58 passes through the disk 1 and projects from both ends of the disk, as shown. A slot 68 is cut in the disc to allow the off-axis plunger branch 52 of the plunger mechanism to pass therethrough. The U-shaped bottle 60 is positioned to straddle the slot 68 as shown, and the connection between the off-axis plunger branch 52 and the circle @56 is out of the plane of the disk 56.

第2C図は、スイッチ釦44を押した後のプランジャス
イッチ機構40を示す。ばね48はハウジング46及び
スイッチ釦44の間で圧縮される。プランジャの軸をず
らしたプランジャ枝52は、円盤の回転軸58から軸を
ずらした軸60で結合しであるので、円盤は軸58で回
転する。その時、円盤56の反射面64は、プランジャ
機構の一端で完全に露出する。
FIG. 2C shows the plunger switch mechanism 40 after the switch button 44 has been pressed. Spring 48 is compressed between housing 46 and switch button 44. The off-axis plunger branch 52 of the plunger is connected at an axis 60 that is offset from the axis of rotation 58 of the disk, so that the disk rotates about the axis 58. The reflective surface 64 of the disc 56 is then completely exposed at one end of the plunger mechanism.

オペレータが第1A図、及び第1B図に示すように赤外
線トランシーバの上部に手を置くと、オペレータの手に
向かって発信されトランシーバに反射した赤外線18号
は、特定の測定可能な値となる。スイッチ釦44を押す
と、反射赤外線信号は際だって増加する0本発明者が出
願中の米国特許出願第258,157号(本願と共に出
願)で開示しているような受信回路は、予め定めた特定
の強度の信号を予測できるように、制御することができ
る。この電子回路に望ましいあらゆる応答を触発するた
めに、受信赤外線信号のしきい値の交さを用いることが
できる。また、望ましい応答を触発するために、受fl
 fat号の特定の変化を感知するように受信回路を制
御することもできる。
When the operator places his hand on top of the infrared transceiver as shown in FIGS. 1A and 1B, the infrared radiation 18 transmitted toward the operator's hand and reflected back to the transceiver has a specific measurable value. When switch button 44 is pressed, the reflected infrared signal increases significantly. A receiver circuit, such as that disclosed in co-pending U.S. patent application Ser. No. 258,157 (filed herewith), can be It can be controlled so that a signal of a particular strength can be predicted. Threshold crossings of the received infrared signals can be used to trigger any desired response in the electronic circuit. Also, to trigger the desired response,
The receiving circuit can also be controlled to sense specific changes in the fat signal.

第3図は、本発明のスイッチ装置の代替的な実施例の断
面図を示す。オペレータの手を快適に受は止められるよ
うなくぼみ128を付けたハウジング122を示しであ
る。ハウジングは、くぼみ128の部分以外では全般的
に円筒形になっている。スイッチ釦124は軸130に
結合している。軸130は、スイッチ釦124の底部か
らスイッチハウジング122の中へ延長している。スイ
ッチ釦124はハウジング122の一端の開口部がら突
き出ている。スイッチ釦124に付いている、スイッチ
ハウジング122の内部に配置されたフランジ132は
、スイッチ釦124がスイッチハウジング122から突
き抜けるのを防ぐ。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of an alternative embodiment of the switch device of the invention. Housing 122 is shown with a recess 128 for comfortably receiving an operator's hand. The housing is generally cylindrical except at the recess 128. Switch button 124 is coupled to shaft 130. A shaft 130 extends from the bottom of the switch button 124 into the switch housing 122. A switch button 124 protrudes from an opening at one end of the housing 122. A flange 132 on the switch button 124 located inside the switch housing 122 prevents the switch button 124 from protruding through the switch housing 122.

スイッチハウジング122は、スイッチハウジング12
2の中心に配置された横断支持組子134を持っている
。この組子の中心部に、軸130が通り抜ける穴が明け
である。
The switch housing 122 is the switch housing 12
It has a transverse support muntin 134 located at the center of 2. There is a hole in the center of this muntin, through which the shaft 130 passes.

フランジ136が軸130に結合してあり、組子と釦1
24の間に配置されている。ばね138が、軸130を
取り巻き、がっ、スイッチハウジング122を突き抜け
る開口部の内部端に対して、スイッチ釦124のフラン
ジ132で拡張した部分を突き当てるように、フランジ
136と横断支持組子134の間に配置しである。軸1
30の、スイッチ釦124から離れた末端部には、並目
ねじが切っである。
A flange 136 is coupled to the shaft 130 and connects the muntin and button 1.
It is located between 24. A spring 138 surrounds the shaft 130 and connects the flange 136 and the transverse support muncture 134 so that the enlarged portion of the flange 132 of the switch button 124 butts against the inner end of the opening that extends through the switch housing 122. It is placed between. axis 1
The end of 30 remote from switch button 124 is coarsely threaded.

回転組子140は、その底部端に結合する円盤142を
持つ、円筒状の組子である。この円盤の半分に赤外線反
射物質144が被覆しである。この反射物質144は逆
反射性の物であることが望ましい。円盤142の残りの
半分は赤外線光線に対して大幅に反射が少ない。
Rotating muntin 140 is a cylindrical muntin with a disc 142 attached to its bottom end. Half of this disk is coated with an infrared reflective material 144. This reflective material 144 is preferably retroreflective. The other half of disk 142 is significantly less reflective to infrared light.

ハウジング122のスイッチ釦124の反対側の端部の
半分は、開いていて、もう半分はスイッチハウジングの
ボデーの一部によって閉じている。回転組子が回転する
と、最初に円盤142の反射性の部分、次に非反射性の
部分が上記の開口部に露出する。円盤の回転量を制限す
るため、ハウジングの協同ストップ148支持される、
ストップ146を用意して置いても良い。軸受はスタブ
150は、円盤142の中心にある穴で受は止められ、
逆転防止装置で支持される。この穴、及び円盤の反対側
には、回転組子140の中に中心軸がある。この中心軸
は、軸130の並目ねじ末端部を受は入れるねじを持っ
ている。
One half of the end of the housing 122 opposite the switch button 124 is open and the other half is closed by a portion of the body of the switch housing. As the rotary muntin rotates, first the reflective portion of the disc 142 and then the non-reflective portion are exposed to the opening. A cooperative stop 148 of the housing is supported to limit the amount of rotation of the disc;
A stop 146 may be prepared and placed. The bearing stub 150 is fixed in the hole in the center of the disk 142,
Supported by anti-reverse device. Opposite this hole and the disk is a central axis in the rotating muntin 140. This central shaft has threads that receive the coarse threaded end of shaft 130.

スイッチ釦124を押すことによって、上記のねじ末端
部が回転組子1400ねじを通り抜ける。これによって
回転組子140の回転を生じ、円盤142を回す、スイ
ッチハウジング122の端部の開口部を通じて反射面1
44を露出させるように、ストップ146がストップ1
48に近づく。スイッチ釦124への圧力を弛めること
によって、フランジ136を押しているばね138がス
イッチ釦124をスイッチハウジングの外側へ向かって
押し戻し、その結果、反射面144をスイッチハウジン
グ122の端部の閉じた部分の中に引っ込ませる。
Pressing switch button 124 causes the screw end described above to pass through the rotating muntin 1400 screw. This causes the rotating muntin 140 to rotate, causing the disc 142 to pass through the opening in the end of the switch housing 122 to the reflective surface 1 .
Stop 146 is connected to stop 1 so that 44 is exposed.
Approaching 48. By relieving the pressure on switch button 124 , spring 138 pushing flange 136 pushes switch button 124 back toward the outside of the switch housing, causing reflective surface 144 to close at the closed end of switch housing 122 . pull it inside.

第4A図は、好ましい実施例の送信機を示す。この送信
機は、3個の選択副書回線、TA、TB、及びTe3更
に抑止回線TIを有する8個のマルチプレクサ100の
1個を含む。抑止口1@TIは必要に応じてマルチプレ
クサを無能化する。8個の出力のための回路は、それぞ
れの出力回路が相互に同一であることが望ましい。この
回路図では、不必要に複雑になるのを避けるため、8個
の出力回路の3個だけを示している。制御回線は、第4
C図に示す中央処理装置(CPU)で制御することが望
ましい。
FIG. 4A shows a preferred embodiment transmitter. The transmitter includes one of eight multiplexers 100 with three selective subwriting lines, TA, TB, and Te3, as well as an inhibit line TI. Inhibit port 1@TI disables the multiplexer as needed. It is desirable that the circuits for the eight outputs be identical to each other. In this circuit diagram, only three of the eight output circuits are shown to avoid unnecessary complexity. The control line is the fourth
It is desirable to control with a central processing unit (CPU) shown in Figure C.

入力用NPNトランジスタQ2のエミッタは入力用ボー
ト102に結合しである。トランジスタQ2のコレクタ
は正電圧Vに、かつトランジスタQ2のペースは電流制
限バイアス用抵抗器R1に結合しである。このバイアス
用抵抗器は、手に入り易い任意の1キロヘルツ矩形波信
号源に結合しである。
The emitter of the input NPN transistor Q2 is coupled to the input port 102. The collector of transistor Q2 is coupled to a positive voltage V, and the pace of transistor Q2 is coupled to current limiting biasing resistor R1. This biasing resistor is coupled to any readily available 1 kilohertz square wave signal source.

マルチプレクサ100の出力のそれぞれは、適切な出力
回路に結合しである。8個の出力回路のそれぞれは相互
に同一である。マルチプレクサの第1の出力は適切なN
PNトランジスタQ1のベースに結合しである。トラン
ジスタQ1のエミッタは接地してあり、コレクタは赤外
線発光ダイオードLED 1のアノードに結合しである
。LED 1からLED8まではすべて、第2の電流制
限バイアス用抵抗器R2を通じて正電圧電源Vに結合し
である。
Each of the outputs of multiplexer 100 is coupled to an appropriate output circuit. Each of the eight output circuits are mutually identical. The first output of the multiplexer is
It is coupled to the base of PN transistor Q1. The emitter of transistor Q1 is grounded and the collector is coupled to the anode of infrared light emitting diode LED1. LED 1 through LED 8 are all coupled to the positive voltage supply V through a second current limiting biasing resistor R2.

選択チャネルA、B、及びCは、それぞれ単独に、マル
チプレクサ100の8個の出力の中で動作させるべき1
個を選択する。入力トランジスタQl、及び選択された
出力トランジスタQ2は、選択された発光ダイオードL
EDIを駆動するために、ダーリントン組み合わせの形
で協同して動作する。
Select channels A, B, and C are each independently one of the eight outputs of multiplexer 100 to be operated.
Select pieces. The input transistor Ql and the selected output transistor Q2 are connected to the selected light emitting diode L.
They work together in a Darlington combination to drive EDI.

第4B図は、好ましい実施例の受信機の回路を示す、受
信機で受けた赤外線光線は、8個のホトトランジスタQ
3の中の適切な1個に当たる。ホトトランジスタQ3は
ホトダイオードで代替することもできる。8個の入力の
それぞれの回路は、各入力回路相互に同様であることが
望ましい。この回路図では、不必要に捏雑になるのを避
けるため、8個の入力回路の2個だけを示している。マ
ルチプレクサ回路RA、RB、及びRCに対する3 1
1Iの制御回線は、8個の入力回路の中の適切な1個を
選択する。制御回線は第4C図に示す中央処理装置(C
PU)で制御することが望ましい。受イ8機マルチプレ
クサを必要に応じて停止させるために、抑止回線RIが
与えられている。
FIG. 4B shows the receiver circuit of the preferred embodiment; infrared light received by the receiver is transmitted through eight phototransistors Q
This is the appropriate one out of three. Phototransistor Q3 can also be replaced with a photodiode. The circuits for each of the eight inputs are preferably similar to each other. In this circuit diagram, only two of the eight input circuits are shown to avoid unnecessary clutter. 3 1 for multiplexer circuits RA, RB, and RC
The 1I control line selects the appropriate one of the eight input circuits. The control line is connected to the central processing unit (C
It is desirable to control it with PU). An inhibit line RI is provided to shut down the receiver 8 multiplexer if necessary.

ホトトランジスタQ3のエミッタは負電圧電源−■2に
結合しである。ホトトランジスタQ3のコレクタは、電
流制限バイアス用抵抗器R3を通じて正電圧電源Vlに
結合しである。また、ホトトランジスタQ3のコレクタ
は、低周波ハムを減少させ、かつ、ホトトランジスタの
利得の差異に起因する直流残留偏差を減結合させるため
に、コンデンサC1、及び抵抗器R4で形成される高域
フィルタを通じて、8個のマルチプレクサ104の中の
1個のマルチプレクサの、8個の入力の中の1個の入力
に結合する。抵抗器R4は、マルチプレクサと接地との
間に結合する。
The emitter of phototransistor Q3 is coupled to negative voltage power supply -2. The collector of phototransistor Q3 is coupled to a positive voltage power supply Vl through a current limiting bias resistor R3. In addition, the collector of the phototransistor Q3 is connected to a high frequency band formed by a capacitor C1 and a resistor R4 in order to reduce low frequency hum and decouple the DC residual deviation caused by the difference in the gain of the phototransistor. It is coupled through a filter to one of the eight inputs of one of the eight multiplexers 104 . Resistor R4 couples between the multiplexer and ground.

マルチプレクサ104の出力は、利得段に対する基準点
を設定する抵抗器R5に結合する。抵抗器R5の一端は
接地しである。マルチプレクサの出力はコンデンサC2
の第1の端子にも結合する。コンデンサC2の第2の端
子は、第1の演算増幅器A1の正極入力、及び抵抗器R
6の第1の端子に結合する。抵抗器R6の第2の端子は
接地しである。コンデンサC2、及び抵抗器R6は、演
算増幅器A1の正極入力に対する高域フィルタとして動
作する。
The output of multiplexer 104 is coupled to resistor R5, which sets the reference point for the gain stage. One end of resistor R5 is grounded. The output of the multiplexer is capacitor C2
is also coupled to the first terminal of. The second terminal of capacitor C2 is connected to the positive input of first operational amplifier A1 and to resistor R.
to the first terminal of 6. The second terminal of resistor R6 is grounded. Capacitor C2 and resistor R6 operate as a high-pass filter for the positive input of operational amplifier A1.

演算増幅器A1の負極入力は、抵抗器R7、及びコンデ
ンサC3の直列接続を通じて接地しである。演算増幅器
A1の負極入力は、また、抵抗器R8を通じて自身の出
力にも結合する。演算増幅器AIの出力は、第2の演算
増幅器A2の正極入力に結合する。
The negative input of operational amplifier A1 is grounded through a series connection of resistor R7 and capacitor C3. The negative input of operational amplifier A1 is also coupled to its output through resistor R8. The output of operational amplifier AI is coupled to the positive input of a second operational amplifier A2.

第2の演算増幅器A2の負極入力は抵抗器R9に結合す
る。抵抗器R9のもう一方の端子は、可変抵抗器RIO
の摺動端子に結合する。可変抵抗器R10の第1の固定
端子は接地してあり、第2の固定端子は負電圧電源−v
2に結合しである。これによって、可変抵抗器の可変分
圧器ネットワークを通じて、第2の演算増幅器A2の負
極入力に適切な電位を供給することができる。
The negative input of the second operational amplifier A2 is coupled to a resistor R9. The other terminal of resistor R9 is connected to variable resistor RIO.
Connect to the sliding terminal. The first fixed terminal of the variable resistor R10 is grounded, and the second fixed terminal is connected to the negative voltage power supply -v.
It is combined with 2. This allows an appropriate potential to be supplied to the negative input of the second operational amplifier A2 through the variable voltage divider network of variable resistors.

第2の演算増幅器A2の負極入力は、また、抵抗器R1
1を通じて自身の出力にも結合する。第2の演算増幅器
の出力は、抵抗器R12を通じて、アナログ・ディジタ
ル変換器に結合する。第2の演算増幅器に結合していな
い抵抗器R12の端子はダイオードD1のアノードに結
合する。ダイオードD1のカソードは接地しである。
The negative input of the second operational amplifier A2 is also connected to the resistor R1
It also connects to its own output through 1. The output of the second operational amplifier is coupled through resistor R12 to an analog-to-digital converter. The terminal of resistor R12 that is not coupled to the second operational amplifier is coupled to the anode of diode D1. The cathode of diode D1 is grounded.

第4C図は、本発明の好ましい実施例の回路のブロック
図を示す。送信機、及び受信機部分は、単に象徴的に表
現してあり、これらの送信機、及び受信機は、それぞれ
第4A図及び第4B図に示す物であると解されるべきで
ある。異なった部品を用いた類似の回路を設計すること
ができるが、その場合でも本発明の真意と目的に一致す
るものである。
FIG. 4C shows a block diagram of the circuit of the preferred embodiment of the invention. The transmitter and receiver portions are merely symbolically represented and should be understood as the transmitter and receiver shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. Similar circuits may be designed using different components and still be consistent with the spirit and purpose of the invention.

送fs機、及び受信機のための、チャネル選択回線A、
B、とC1及び抑止回線は、共に結合してあり、CPU
106が駆動する。好ましい実施例ではCPUは、アッ
プルI!(ApPle Iり型である。CPo 106
は、選択された発光ダイオードLEDIを駆動するため
の、1キロヘルツ矩形波を発生することにも使用できる
。受iN機の演算増幅器A2の出力は、アナログ・ディ
ジタル変換器108(A/D変換器)に結合する。A/
D変換器108は、受信機回路が受信した赤外線の強度
を表す8ピツト二進数を形成する。この信号は、ビンP
aOからPa7までを通じて、CPU 106に供給さ
れる。CPUは、二二に示すように、変換制御回線を通
じてA/D変換器を制御することができる。
channel selection line A for the transmitter and receiver;
B, and C1 and the inhibit line are tied together and the CPU
106 is driven. In the preferred embodiment, the CPU is an Apple I! (ApPle I type. CPo 106
can also be used to generate a 1 kHz square wave to drive selected light emitting diodes LEDI. The output of the receiver's operational amplifier A2 is coupled to an analog-to-digital converter 108 (A/D converter). A/
D-converter 108 forms an 8-pit binary number representing the intensity of the infrared radiation received by the receiver circuit. This signal is the bin P
The signal is supplied to the CPU 106 from aO to Pa7. The CPU can control the A/D converter through the conversion control line, as shown in 22.

CPUは、上記の8ビツトで動作し、表示装置(ここで
は示していない)を制御するために、出力インタフェー
ス110に適切な情報を与える。CPU106は、ここ
に示すように、初期接続回線(handshake 1
ine)を通じてA/D変換器を制御することができる
。CPUは、市販のマイクロプロセッサ、若しくはミク
ロ制御集積回路素子で良いが、赤外線放射の特定の強度
、又は赤外線放射の特定の変化の量をアナログ・ディジ
タル変換器を検証することによって感知するようにプロ
グラムできる。
The CPU operates on the 8 bits mentioned above and provides the appropriate information to the output interface 110 to control the display device (not shown here). As shown here, the CPU 106 connects the initial connection line (handshake 1
ine) can control the A/D converter. The CPU, which may be a commercially available microprocessor or microcontroller integrated circuit device, is programmed to sense a particular intensity of infrared radiation, or a particular amount of change in infrared radiation, by examining an analog-to-digital converter. can.

接触無し、若しくは電気的接続無しで電子回路を制御す
ることを目的とした無接触の遠隔スイッチは既に開示さ
れている。当該技術分野で通常の技術力を持った人が本
仕様、及び請求項を読むか、若しくは図面を参照した結
果によってのみ明確にできるような改良、又は変更につ
いては、本発明の真意と目的の範囲内に入るものである
と見なす。
Contactless remote switches intended for controlling electronic circuits without contact or electrical connections have already been disclosed. Improvements or changes that could only be made clear to a person of ordinary skill in the art by reading the specifications and claims or by referring to the drawings do not reflect the true spirit and purpose of the invention. considered to be within the range.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A図、及び第1B図は本発明の動作状態の図解、第
2A図、及び第2C図は本発明の好ましい実施例の断面
図、第3図は本発明の代替的な実施例の断面図、第4A
図は上記の好ましい実施例の送信機の概略図、第4B図
は上記の好ましい実施例の受信機の概略図、第4C図は
上記の好ましい実施例のブロック図である。 10     赤外線トランシーバ 12     赤外線送信機 14     赤外線受信機 20     スイッチ装置 64 144  反射面 LED     赤外線発光ダイオードQ1     
ホトトランジスタ =Eの浄古く内容に変更なし) Fl口E a− 1FIロト B F工6−ヨ +SV 手 続 補 正 平成1年 4月14日
1A and 1B are illustrations of the operating state of the invention; FIGS. 2A and 2C are cross-sectional views of a preferred embodiment of the invention; and FIG. 3 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the invention. Figure, 4A
FIG. 4B is a schematic diagram of the transmitter of the preferred embodiment described above, FIG. 4B is a schematic diagram of the receiver of the preferred embodiment described above, and FIG. 4C is a block diagram of the preferred embodiment described above. 10 Infrared transceiver 12 Infrared transmitter 14 Infrared receiver 20 Switch device 64 144 Reflective surface LED Infrared light emitting diode Q1
Phototransistor=E is clean and old, no change in content) Fl mouth E a- 1 FI roto B F engineering 6-yo + SV Procedure amendment April 14, 1999

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)スイッチ装置であつて、 イ 赤外線信号を送信するための赤外線トランシーバと
、 ロ 前記信号を反射するための反射面と、 ハ 前記反射面を前記赤外線信号に対して選択的に対面
させ、かつそれによって反射赤外線信号を形成するため
の機械装置と、 ニ 前記反射赤外線信号を受信するための赤外線受信機
とから成るスイッチ装置。
(1) A switch device comprising: (a) an infrared transceiver for transmitting an infrared signal; (b) a reflective surface for reflecting the signal; and (c) selectively facing the reflective surface to the infrared signal. and a mechanical device for forming a reflected infrared signal thereby; and (d) an infrared receiver for receiving said reflected infrared signal.
(2)請求項1記載の装置であって、前記反射面が十分
に平坦な反射面から成るスイッチ装置。
(2) The switch device according to claim 1, wherein the reflective surface comprises a sufficiently flat reflective surface.
(3)請求項2記載の装置であって、前記反射面が逆反
射性であるスイッチ装置。
(3) The switch device according to claim 2, wherein the reflective surface is retroreflective.
(4)請求項3記載の装置であって、前記赤外線送信機
が赤外線発光ダイオードから成るスイッチ装置。
(4) A switch device according to claim 3, wherein the infrared transmitter comprises an infrared light emitting diode.
(5)請求項3記載の装置であつて、前記赤外線受信機
がホトダイオードから成るスイッチ装置。
(5) The switching device according to claim 3, wherein the infrared receiver comprises a photodiode.
(6)請求項3記載の装置であって、前記赤外線受信機
がホトトランジスタから成るスイッチ装置。
(6) The switching device according to claim 3, wherein the infrared receiver comprises a phototransistor.
(7)請求項2記載の装置であって、前記表面が、表面
を赤外線信号に選択的に対面させるために、該表面に十
分に平行な軸の周りで回転するスイッチ装置。
7. The apparatus of claim 2, wherein the surface rotates about an axis substantially parallel to the surface to selectively confront the infrared signal.
(8)請求項2記載の装置であつて、前記反射面が非反
射性の部分を持った回転する表面被覆上に配置されてお
り、かつ、該回転表面が、部分的に非回転の表面で覆わ
れていて、表面の反射性の部分を赤外線信号に選択的に
対面させるために、該表面に十分に直角な軸の周りで回
転するスイッチ装置。
(8) The apparatus of claim 2, wherein the reflective surface is disposed on a rotating surface coating having a non-reflective portion, and the rotating surface is partially a non-rotating surface. a switch device rotated about an axis substantially perpendicular to the surface to selectively face the reflective portion of the surface to the infrared signal;
(9)電気スイッチ装置であって、 イ 遠隔用機械装置にして、 [1]赤外線信号に対し第1の反射率を具えた表面を選
択的に対面させるための機械装置と、 [2]赤外線信号に対し第2の反射率を具えた表面とか
ら成る遠隔用機械装置と、 ロ 主装置にして、 [1]前記機械装置に向けられた赤外線信号を送信する
装置と、 [2]前記機械装置に応答して、該機械装置から反射す
る第1の強度、又は第2の強度の赤外線信号を受信する
装置 とから成る主装置と、 ハ 前記受信赤外線信号に応答して切り替えスイッチ信
号を発生するための装置 とから成る電気スイッチ装置
(9) An electrical switch device, comprising: (a) a remote mechanical device, comprising: [1] a mechanical device for selectively facing a surface having a first reflectance to an infrared signal; and [2] an infrared signal; a surface having a second reflectivity for signals; (b) a main device for transmitting an infrared signal directed toward the mechanical device; and (2) a device for transmitting an infrared signal directed toward the mechanical device. a main device comprising a device for receiving an infrared signal of a first intensity or a second intensity reflected from the mechanical device in response to the device; c. generating a changeover switch signal in response to the received infrared signal; Electrical switching device consisting of a device for
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