JPH0482416A - ノンタッチスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、平板コンデンサを用いて、該平板コンデンサ
の静電容量の変化を検出するノンタッチスイッチ装置に
関するものであゐ。

［従来の技術］ この種のノンタッチスイッチの基本特許はオーストラリ
アのインチレフト・エレクトロニクス・リミテッドが所
有しているものである。特許番号は、ＰＣＴ／＾Ｕ３６
１０００４３である。

次に、このノンタッチスイッチの構成及び基本動作につ
いて説明する。第３図に示すように、外側極板２と、こ
の外側極板２の内側に配置され斜線で示した絶縁体３を
介した中央極板４とで構成される平板コンデンサにて形
成されている。第４図に示すように、外側極板２にドラ
イブ信号として方形波を入力し、中央極板４には検出用
のトランジスタＱ、が接続されている。

第６図（ａ）は、平板コンデンサの電荷の分布状態を示
し、第６図（ｂ）は指先を接近した場合の電荷の分布状
態を示している。すなわち、ノンタッチスイッチ１のス
イッチ面に指先が接近すると、指が第３の電極として働
き、外側極板２−中央極板４間のコンデンサの他に、外
側極板２と指先間、中央極板４と指先間のコンデンサが
形成されることになる。このため、電極間の電荷は分割
され、通常の指先を接近しない第５図（ａ）に示す出力
波形は、同図（ｂ）に示すようにトランジスタＱ、に流
れる電流が減少し、出力パルスが変化する。この変化を
検出してノンタッチスイッチ１のオン、オフを判断する
。このような個々のノンタッチスイッチ１が第７図に示
すように、マトリックス状に配置されている。

［発明が解決しようとする課題］ かかる従来例において、第８図に示すように、ノンタッ
チスイッチ１のオン／オフ状態を明確にする場合、ノン
タッチスイッチ１の中央極板４及び基板５の中央にホー
ル６を設け、このホール６内に発光ダイオード７を配置
することになる。この発光ダイオード７のアノードは電
流制御用抵抗ｒを介して電源に接続され、またカソード
はスイッチＳＷを介して接地されて点灯するようになっ
ている。かかる場合、スイッチＳＷをオンにして発光ダ
イオード７を点灯させると、基板５の裏面配線と大地と
の間のインピーダンスは小さいが、スイッチＳＷをオフ
にして発光ダイオード７を消灯させると、インピーダン
スは無限大に発散する。

このインピーダンスの変化は、平板コンデンサの容量変
化につながり、出力パルスの変化として現れる。このよ
うに、発光ダイオード７を単に設置した場合、発光ダイ
オード７のオン／オフで出力パルスが変動する。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、出
力パルスの変動が生じても、感度のバラツキや誤動作を
無くすことを目的としたノンタッチスイッチ装置を提供
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ノンタッチスイッチの電極近傍に配線が施さ
れ、ノンタッチスイッチからの出力パルスと所定の値の
スレッシュホールドレベルとを比較して検出パルスが出
力されるノンタッチスイッチ装置において、上記出力パ
ルスの変動に応じてスレッシュホールドレベルを変更す
る変更手段を設けたものである。

［作　用］ 而して、変更手段により出力パルスの変動に応じてスレ
ッシュホールドレベルを変更することで、電極近傍の配
線と大地との間のインピーダンスの変化によりノンタッ
チスイッチからの出力パルスが変動しても、検出パルス
の変動を無くし、もって感度のバラツキや誤動作を無く
すようにしている６ ［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する０本発
明では、定常状態における出力パルスの変動に応じて該
出力パルスと比較するコンパレータのスレッシュホール
ドレベルを変更し、キースキャンを行うようにしたもの
である０例えば、第８図に示すような発光ダイオード７
の配線８が電極部を横切っている場合、発光ダイオード
７のオン／オフ（点灯／消灯）に応じて出力パルスの波
高値が変化する。これを考慮せずに定常状！！（導体で
ある配線８が接近せず、発光ダイオード７はオフ）の出
力パルスより作成したスレッシュホールドレベルを使用
すると、感度のバラツキ、誤動作を起こす。

そこで、本発明では、各ノンタッチスイッチ１の発光ダ
イオード７のオン／オフの状態に応じて、第１図に示す
ように、スレッシュホールドレベルを変更することで、
感度の均一化を図るようにしている。

ところで第２図は、ノンタッチスイッチ１の信号の系統
を示すブロック図を示すものである。

尚、ノンタッチスイッチ１は１個だけ示しであるが、実
際はマトリックス状に形成しである。マイクロコンピュ
ータからなる演算制御回路１ｏからは、各ノンタッチス
イッチ１に対して上述したように方形波のキースキャン
ドライブ信号がスキャンされて入力されている。そして
、ノンタッチスイッチ１の出力はトランジスタＱ、によ
り検出され、このトランジスタＱ、に出力は直流成分除
去回路１１により直流成分が除去される。そして、増幅
口＃１１２で増幅した出力信号をピークホールド回路１
３でピークホールドし、更に、コンパレータ１４で演算
制御回路１０からの基準値であるスレッシュホールドレ
ベルと比較し、出力とじての検出パルスを演算制御回路
１０に入力している。

また、発光ダイオード７は演算制御回路１０によりコン
パレータ１４の出力を受けてオン／オフ制御信号にて制
御し、更に、発光ダイオード７をＬＥＤスキャン信号に
てダイナミック点灯するようにしている。

また、出力パルスの変動に応じて行うスレッシュホール
ドレベルの変更は演算制御回路１０により行い、変更し
たスレッシュホールドレベルをコンパレータ１４の一方
の入力端に入力するようにしている。

第８図の例で考えると、発光ダイオード７のオン／オフ
の状態に応じてスレッシュホールドレベルを作成し、キ
ースキャン時に各ノンタッチスイッチ１の発光ダイオー
ド７のオン／オフ状態に合わせてスレッシュホールドレ
ベルを選択する。

このスレッシュホールドレベルの作成方法として、以下
の２通りがある。すなわち、 ■　発光ダイオード７のオン時、オフ時の導体（配線８
）が接近していない状態の出力波形をそれぞれ測定し、
スレッシュホールドレベルを作成する。

■　発光ダイオード７のオフ時の導体が接近していない
状態の出力波形を測定し、それに予め測定したオフセッ
ト値を加えてオン時の出力波形を算出し、スレッシュホ
ールドレベルを作成する。

このように構成することで、第８図の例においては、電
極近傍の配線８と大地との間のインピーダンスの変化に
よる発光ダイオード７のオン／オフにおいても、感度の
バラツキや誤動作がなくなるものである。また、キース
キャン方式を従来方式のソフトウェア的改良のみで実行
することが可能となるものである。尚、スレッシュホー
ルドレベルの変更は演算制御回路１０により行われ、該
演算制御回路１０が変更手段を構成している。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ノンタッチスイッチの電極近傍
に配線が施され、ノンタッチスイッチからの出力パルス
と所定の値のスレッシュホールドレベルとを比較して検
出パルスが出力されるノンタッチスイッチ装置において
、上記出力パルスの変動に応じてスレッシュホールドレ
ベルを変更する変更手段を設けたものであるから、変更
手段により出力パルスの変動に応じてスレッシュホール
ドレベルを変更することで、電極近傍の配線と大地との
間のインピーダンスの変化によりノンタッチスイッチか
らの出力パルスが変動しても、検出パルスの変動を無く
し、もって感度のバラツキや誤動作を無くすことができ
る効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は同上の全体の
ブロック図、第３図はノンタッチスイッチの平面図、第
４１！Ｉは同上の回路図、第５図（ａ）（ｂ）は夫々同
上の出力波形を示す図、第６図（ａ）（ｂ）は夫々同上
の説明図、第７図は同上のノンタッチスイッチをマトリ
ックス状に配置した状態を示す平面図、第８図は従来例
の構成図である。 １はノンタッチスイッチ、８は配線である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図 才７ オン １１３図 第４図 第５図 （Ｑ） （ｂ） 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板コンデンサの静電容量の変化を検出するノン
   タッチスイッチであって、ノンタッチスイッチの電極近
   傍に配線が施され、ノンタッチスイッチからの出力パル
   スと所定の値のスレッシュホールドレベルとを比較して
   検出パルスが出力されるノンタッチスイッチ装置におい
   て、上記出力パルスの変動に応じてスレッシュホールド
   レベルを変更する変更手段を設けたことを特徴とするノ
   ンタッチスイッチ装置。