JPH09284118A

JPH09284118A - タッチセンサー

Info

Publication number: JPH09284118A
Application number: JP9098096A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fukunaga; 和男福永; Takehiro Imai; 健裕今井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はタッチセンサーに関し、目的物に人体
が触れたことを確実に検知できるようにし、タッチセン
サーの小型化、コストダウンを達成する。【解決手段】自励発振型の発振回路１と、増幅回路１６
と、増幅回路１６の出力をピーク検波するピーク検波回
路１７と、ピーク検波回路１７の出力を基準値と比較す
る比較回路２とを設け、増幅回路１６に人体検知用のプ
ローブ７を接続し、プローブ７に人体が接触した場合の
人体のインピーダンスにより増幅回路１６の増幅率を変
化させる。また増幅回路１６にオペアンプ１２を備え、
オペアンプ１２の＋入力端子２５に発振回路１の出力端
子を接続し、−入力端子２６と出力端子２７間に抵抗Ｒ
６を接続すると共に、−入力端子３２に人体検知用のプ
ローブ７を接続した。更に、人体検知用のプローブ７を
電源入力端子６にダイオードＤ１を用いてバイパス接続
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人が目的物に触れ
た場合にそれを確実に検知するためのタッチセンサーに
関する。例えば、パチンコの玉出し発射ノブに、少なく
とも人の手が触れていないとパチンコ玉が発射されない
ようになっているパチンコ遊戯装置、エレベータの階指
定ボタン、手動ドア装置、各種玩具などに利用可能なタ
ッチセンサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来例を説明する。 §１：従来例１の説明 (1) ：従来例１の一般的な説明一般に、高周波回路から電磁波を放射する場合、高周波
になればなるほど（周波数が高いほど）電波として外部
空間に放射し易くなるが、高周波回路の端子がアンテナ
に繋がるとますます電磁放射が促進される。この原理を
利用して高周波回路を形成し、その高周波回路の一端を
人体のセンサー端子として用いたタッチセンサーが知ら
れていた。

【０００３】このセンサーにおいては、高周波回路の端
子に人が触れると人体がアンテナの役割を果たすため、
内部回路の高周波出力電流、若しくは消費電力が増加す
る。そこで、このいずれかを内部回路で基準値と比較す
ることによって人が触れたかどうかを検知するものであ
る。

【０００４】前記センサーにおいては、センサー端子と
内部回路の間の接続リード線を延ばすことができないこ
と、また、センサー端子そのものを大きくすることがで
きない制約がある。これは、外部空間との界面の面積に
放射率が影響するからであり、使用する側から大きな制
約となり、状況に応じて調整が必要となる。また、前記
センサーに用いられる信号の周波数は、通常ＭＨ_Z以上
であるため、放射電波による外部機器への妨害を防ぐた
めの安定化回路が必要であり、場合によっては検出線に
高価なシールド線を用いなければならないこともある。

【０００５】更に、放射電流を直接検出するのは回路的
に面倒になるので、通常消費電流の変化により捕らえる
工夫をするが、前記消費電流の変化量は極めて小さいた
め温度やドリフトを押さえる補償回路が必要となる。結
局、これらの機能を盛り込むとセンサーユニットとして
極めて高価なものとなる。

【０００６】(2) ：従来例１の具体例による説明図５は従来例の説明図である。以下、図５に基づいて従
来のタッチセンサーの１例について説明する。図示のよ
うにこのタッチセンサーは発振回路１と比較回路２から
なり、前記発振回路１はトランジスタ４、水晶発振子
（水晶振動子）３、抵抗Ｒ５１、Ｒ５２、Ｒ５３、コン
デンサＣ５１、Ｃ５２、コイルＬ５１等により構成さ
れ、前記比較回路２は、オペアンプ５、抵抗Ｒ５４、Ｒ
５５、Ｒ５６、コンデンサＣ５３等により構成されてい
る。

【０００７】そして、タッチセンサーには、電源入力端
子６、人体検知用のプローブ（ＰＲＯＢＥ）７、センサ
出力端子（ＯＵＴＰＵＴ）８、共通端子（ＣＯＭ）９が
接続されている。また、前記電源入力端子６には電源電
圧Ｖ_CCが入力するように構成されている。なお、前記プ
ローブ７は、発振回路１の発振出力であるトランジスタ
４とコイルＬ５１の結合点Ｐ１に接続されている。

【０００８】前記のように、発振回路１は一般的なエミ
ッタ帰還型発振回路であり、安定化のために水晶発振子
３を用いている。また、比較回路２は、前記発振回路１
の消費電流を或る基準値（抵抗Ｒ５６に発生する基準電
圧）と比較検知している回路である。

【０００９】このタッチセンサーの動作原理は次の通り
である。すなわち、発振回路１の発振出力であるトラン
ジスタ４とコイルＬ５１の結合点Ｐ１が、人体接触用の
プローブ７に接続されている。このように接続されたタ
ッチセンサーの回路において、プローブ７に人が触れる
と人体が電波の発振アンテナとしての役目を果たし、消
費電流が若干増え、抵抗Ｒ５４の電圧降下として現れ
る。

【００１０】その結果、コンデンサＣ５３の電圧が変動
する。この時、オペアンプ５により、コンデンサＣ５３
の変動する電圧を抵抗Ｒ５６の基準電圧と比較すること
で比較結果の信号（センサー検知信号）を出力する。

【００１１】§２：その他の従来例の説明従来、目的物に人体が触れたことを検知するためのタッ
チセンサーとして、前記タッチセンサーの他、各種のタ
ッチセンサーが知られていた。例えば、人体が何らか
の静電気を帯びていることを利用して、帯電の有無を検
知する静電気検知方式によるタッチセンサー、人体と
ＧＮＤ間のわずかなリーク電流を検出するリーク電流検
知方式によるタッチセンサー等が知られていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) ：前記従来例１のタッチセンサーでは、消費電流の
変化が小さいため、環境温度による変動、ドリフトを防
ぐため、抵抗Ｒ５５、Ｒ５６、オペアンプ５等の部品と
して、環境変化等に対してかなり特性の安定した部品を
使用しなければならず、水晶発振子と共にコストアップ
の原因となっていた。

【００１３】(2) ：前記の静電気検知方式によるタッ
チセンサーでは、機械的な振動チョッパー、及びハイイ
ンピーダンスの増幅器を用いることが必要であり、大型
で、極めて高価なタッチセンサーとなる。

【００１４】(3) ：前記のリーク電流検知方式による
タッチセンサーでは、ＧＮＤと人体のリーク電流はその
間の絶縁の度合いによって大きく異なり、そのバラツキ
は数桁にも及ぶ。また、その値は極めて小さいため、高
価なＦＥＴ増幅器を用いなければならず、高価なタッチ
センサーとなる。

【００１５】本発明は、このような従来の課題を解決
し、目的物に人体が触れたことを確実に検知できるよう
にすると共に、タッチセンサーの小型化、コストダウン
を達成することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明は前記の目的を達成するため次のよう
に構成した。図１に示したように、タッチセンサーに、
自励発振型の発振回路１と、前記発振回路１の発振出力
を増幅する増幅回路１６と、前記増幅回路１６の出力を
ピーク検波するピーク検波回路１７と、前記ピーク検波
回路１７の出力を基準値と比較する比較回路２とを設け
ると共に、前記増幅回路１６に人体検知用のプローブ７
を接続し、プローブ７に人体が接触した場合の人体のイ
ンピーダンスにより増幅回路１６の増幅率が変化するよ
うに構成した。

【００１７】また、前記増幅回路１６に増幅用のオペア
ンプ１２を備え、オペアンプ１２の＋入力端子（正側入
力端子）２５に発振回路１の出力端子２３を接続し、−
入力端子（負側入力端子）２６と出力端子２７間に抵抗
Ｒ６を接続すると共に、−入力端子（負側入力端子）２
６に人体検知用のプローブ７を接続した。更に、帯電し
た人体が前記人体検知用のプローブ７に接触した場合に
回路素子が破壊されることを防止するため、人体検知用
のプローブ７を、電源入力端子６にダイオードＤ１を用
いてバイパス接続した。

【００１８】（作用）前記構成に基づく本発明の作用
を、図１に基づいて説明する。タッチセンサーの電源入
力端子６に電源電圧Ｖ_CCが入力すると、発振回路１はコ
ンデンサＣ１と抵抗Ｒ４の時定数に応じた周波数で自励
発振する。そして、発振回路１の発振出力（交流信号）
は増幅回路１６に設けたオペアンプ１２の＋入力端子２
５へ送られる。増幅回路１６では、オペアンプ１２の＋
入力端子２５に入力した交流信号を増幅し、増幅した交
流信号を出力端子２７に出力する。この増幅した交流信
号は、出力端子２７からピーク検波回路１７に設けたオ
ペアンプ１３の＋入力端子２９へ送られる。

【００１９】ピーク検波回路１７では、オペアンプ１３
の＋入力端子２９に入力した交流信号のピーク検波を行
い、出力端子３１にピーク検波信号を出力する。この場
合、＋入力端子２９に加わった交流信号のピーク値がコ
ンデンサＣ２に蓄えられ、このコンデンサＣ２に蓄えら
れたピーク値が比較回路２に設けたオペアンプ１４の−
入力端子３４に入力する。

【００２０】比較回路２では、ピーク検波回路１７で検
波された値がＱ点の基準値を越えた場合、出力端子３５
に比較結果の信号が出力される。これにより、センサ出
力端子８にはセンサ検知信号（例えば、ハイレベルの信
号）が出力される。

【００２１】ところで、人体のインピーダンスは、ＧＮ
Ｄ（アースグランド）に対し、通常約５０〜１００ｐＦ
の浮遊容量を持っている。増幅回路１６において、オペ
アンプ１２の＋入力端子２５に加わっている信号は、Ｐ
点に発生する或る規定のＤＣバイアスと、オペアンプ１
１の出力端子２３から送られる交流信号の和となるよう
にしてあるが、このままだと負のフィードバックが直接
−入力端子２６に加わっているので、増幅は全くされな
い。

【００２２】しかし、この−入力端子２６に接続された
プローブ７に人体が触れると、−入力端子２６は、人体
のインピーダンスを介して共通端子９に繋がるため、オ
ペアンプとしての増幅率が大きくなる。従って、抵抗Ｒ
６を人体のインピーダンスより遙に大きな値となるよう
に設定しておけば、人体がプローブ７に触れた場合の増
幅率は、抵抗Ｒ６と、人体の浮遊容量との比に応じた大
きな値となる。

【００２３】従って、人体がプローブ７に触れない場合
と、人体がプローブ７に触れた場合のそれぞれのオペア
ンプ１４の−入力端子３４に現れる値の中間値となるよ
うに、規定値ノード点Ｑの値（電圧の基準値）を定めて
おけば、人体がプローブ７に触れたかどうかの検出が容
易に行える。

【００２４】このようにして、目的物に人体が触れたこ
とを確実に検知することができる。また、従来のように
大型の部品や環境変化等に対して特性の安定した部品等
を使用することなく、安価な汎用の小型部品によりタッ
チセンサーを構成できるから、タッチセンサーの小型
化、コストダウンを達成することが可能である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。 §１：タッチセンサーの回路構成の説明・・・図２参照図２はタッチセンサーの回路図である。以下、図２に基
づいてタッチセンサーの回路構成を説明する。図示のよ
うに、タッチセンサーは、自励発振型の発振回路１と、
増幅回路１６と、ピーク検波回路１７と、比較回路２を
備えている。そして、これらの回路を備えたタッチセン
サーには、電源電圧Ｖ_CCが入力する電源入力端子６と、
センサ出力端子（ＯＵＴＰＵＴ）８と、共通端子（ＣＯ
Ｍ）９と、人体検知用のプローブ（ＰＲＯＢＥ）７が接
続されている。

【００２６】また、前記自励発振型の発振回路１には、
オペアンプ１１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、
コンデンサＣ１が設けてあり、前記増幅回路１６には、
オペアンプ１２、抵抗Ｒ６、Ｒ１０、ダイオードＤ１、
コンデンサＣ３が設けてあり、前記ピーク検波回路１７
には、オペアンプ１３、抵抗Ｒ９、コンデンサＣ２、ダ
イオードＤ２が設けてあり、前記比較回路２には、オペ
アンプ１４、抵抗Ｒ１１、Ｒ７、Ｒ８が設けてある。

【００２７】前記発振回路１は、人体の浮遊容量を検知
するための交流信号を発生させる回路であり、前記増幅
回路１６は、前記人体の浮遊容量（静電容量）の値によ
って増幅率が変わる増幅回路である。また、前記ピーク
検波回路１７は、増幅回路１６の増幅出力に対しピーク
検波を行う回路であり、前記比較回路２は、前記ピーク
検波された直流信号（ＤＣ信号）を或る基準値と比較
し、ハイレベル、又はローレベルのディジタル信号（例
えば、ハイレベル＝１、ローレベル＝０）を出力する回
路である。

【００２８】なお、前記比較回路２から出力されるハイ
レベル、或いはローレベルのディジタル信号は、センサ
検知信号としてセンサ出力端子８から出力される。前記
各回路の詳細な構成は次の通りである。

【００２９】：発振回路１の詳細な説明発振回路１にはオペアンプ１１が設けてあり、このオペ
アンプ１１の＋入力端子（正側入力端子）２１は、抵抗
Ｒ１を介して電源入力端子６に接続され、抵抗Ｒ３を介
して共通端子９に接続されると共に、抵抗Ｒ２を介して
オペアンプ１１の出力端子２３に接続されている。ま
た、オペアンプ１１の−入力端子（負側入力端子）２２
は、コンデンサＣ１を介して共通端子９に接続され、抵
抗Ｒ４を介してオペアンプ１１の出力端子２３に接続さ
れている。

【００３０】更に、オペアンプ１１の出力端子２３は、
抵抗Ｒ５を介して増幅回路１６に設けたオペアンプ１２
の＋入力端子２５に接続されている。この発振回路１
は、電源入力端子６に電源電圧Ｖ_CCが入力すると自励発
振動作を行い、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ４の時定数に応
じた周波数の矩形波パルス（交流信号）を出力端子２３
に発生させる。

【００３１】：増幅回路１６の詳細な説明増幅回路１６にはオペアンプ１２が設けてあり、このオ
ペアンプ１２の＋入力端子２５には、抵抗Ｒ５を介して
前記オペアンプ１１の出力端子２３に接続されると共
に、抵抗Ｒ７とＲ８の接続点Ｐ（規定値ノード点）に接
続されている。この場合、抵抗Ｒ１１、Ｒ７、Ｒ８から
なる直列回路は電源入力端子６と共通端子９間に接続さ
れていて、電源電圧Ｖ_CCを分圧しており、前記接続点Ｐ
には所定の分圧した電圧（抵抗Ｒ８に発生する電圧）が
発生している。

【００３２】また、オペアンプ１２の−入力端子２６
は、抵抗Ｒ６（帰還抵抗）を介してオペアンプ１２の出
力端子２７に接続され、ダイオードＤ１を介して電源入
力端子６に接続されると共に、人体検知用のプローブ７
に接続されている。この場合、プローブ７はダイオード
Ｄ１のアノードに接続されており、前記ダイオードＤ１
のカソードは電源入力端子６に接続されている。

【００３３】すなわち、プローブ７は、ダイオードＤ１
を介して電源入力端子６にバイパス接続されており、こ
のバイパス接続された回路により増幅回路１６や比較回
路２に高電圧（過電圧）が印加し回路素子を破壊するの
を防止している。例えば、帯電した人体がプローブ７に
接触した場合、プローブ７には高電圧が印加するが、こ
の高電圧により、ダイオードＤ１が順方向バイアスさ
れ、プローブ７→ダイオードＤ１→電源入力端子６の順
に電流が流れてバイパスされ、高電圧は消滅する。この
ため、回路素子には高電圧が印加せず回路素子の破壊が
防止できる。

【００３４】また、通常時には、抵抗Ｒ６とプローブ７
の静電容量の比によりオペアンプ１２の−入力端子２６
に入力する電圧が決まり、この電圧に応じて増幅率が変
化する。なお、増幅回路１６には、電源入力端子６と共
通端子９間にコンデンサＣ３が接続されており、このコ
ンデンサＣ３に一定の直流電圧が発生するようになって
いる。

【００３５】：ピーク検波回路１７の詳細な説明ピーク検波回路１７にはオペアンプ１３が設けてあり、
このオペアンプ１３の＋入力端子２９には、前記オペア
ンプ１２の出力端子２７が接続されている。また、オペ
アンプ１３の−入力端子３０は、コンデンサＣ２と抵抗
Ｒ９の並列回路を介して共通端子９に接続されると共
に、ダイオードＤ２を介してオペアンプ１３の出力端子
３１に接続されている。

【００３６】：比較回路２の詳細な説明比較回路２には、抵抗Ｒ１１、Ｒ７、Ｒ８からなる直列
回路が電源入力端子６と共通端子９との間に接続されて
おり、電源入力端子６に入力した電源電圧Ｖ_CCを分圧す
ることで、抵抗Ｒ１１とＲ７の接続点Ｑ（規定値ノード
点）に基準電圧を発生させている。また、比較回路２に
はオペアンプ１４が設けてあり、このオペアンプ１４の
＋入力端子３３には前記抵抗Ｒ１１とＲ７との接続点Ｑ
（規定値ノード点）が接続され、所定の基準電圧が入力
するように構成されている。

【００３７】更に、オペアンプ１４の−入力端子３４
は、ダイオードＤ２を介してオペアンプ１３の出力端子
３１に接続されている。この場合、オペアンプ１３の−
入力端子３０とオペアンプ１４の−入力端子３４が直接
接続された状態となっている。前記オペアンプ１４の出
力端子３５はセンサ出力端子８に接続され、オペアンプ
１４の出力がセンサ出力として取り出せるように構成さ
れている。

【００３８】§２：タッチセンサーの動作説明以下、前記タッチセンサーの動作を説明する。タッチセ
ンサーの電源入力端子６に電源電圧Ｖ_CCが入力すると、
発振回路１は自励発振動作を開始し、その後、コンデン
サＣ１と抵抗Ｒ４の時定数に応じた周波数で自励発振す
る。そして、発振回路１の発振出力（交流信号）はオペ
アンプ１１の出力端子２３から増幅回路１６に設けたオ
ペアンプ１２の＋入力端子２５へ送られる。

【００３９】増幅回路１６では、オペアンプ１２の＋入
力端子２５に入力した交流信号を増幅し、出力端子２７
に増幅した交流信号を出力する。この増幅した交流信号
は、出力端子２７からピーク検波回路１７に設けたオペ
アンプ１３の＋入力端子２９へ送られる。

【００４０】ピーク検波回路１７では、オペアンプ１３
の＋入力端子２９に入力した交流信号のピーク検波を行
い、出力端子３１にピーク検波信号を出力する。この場
合、＋入力端子２９に加わった交流信号のピーク値がコ
ンデンサＣ２に蓄えられ、このコンデンサＣ２に蓄えら
れたピーク値が比較回路２に設けたオペアンプ１４の−
入力端子３４に入力する。

【００４１】比較回路２では、オペアンプ１４の−入力
端子３４にオペアンプ１３の−入力端子３０を直接接続
し、オペアンプ１４の＋入力端子３３に、抵抗Ｒ１１と
Ｒ７の接続点Ｑを接続している。これにより、ピーク検
波回路１７で検波された値が基準値（Ｑ点の電圧）を越
えた場合、出力端子３５にハイレベル、又はローレベル
の比較結果の信号が出力される。これにより、センサ出
力端子８にはハイレベル、又はローレベル（例えば、ハ
イレベル＝１、ローレベル＝０）のセンサ検知信号が出
力される。

【００４２】ところで、人体のインピーダンスとして
は、アースグランド（共通端子９は直接アースグランド
に、若しくは大きな容量で接続されている）に対し、通
常約５０〜１００ｐＦ程度の浮遊容量を持っている。増
幅回路１６において、オペアンプ１２の＋入力端子２５
に加わっているのは、Ｐ点に発生する或る規定のＤＣバ
イアスと、オペアンプ１１の出力端子２３から送られる
微小の交流信号の和となるようにしてあるが、このまま
だと負のフィードバックが直接−入力端子２６に加わっ
ているので、増幅は全くされない。

【００４３】しかし、この−入力端子２６に接続された
プローブ７に人体が触れると、−入力端子２６は、或る
インピーダンス（人体の浮遊容量によるインピーダン
ス）を介して共通端子９に繋がるため、オペアンプとし
ての増幅率が大きくなる。従って、抵抗Ｒ６を人体の浮
遊容量によるインピーダンスより遙に大きな値となるよ
うに設定しておけば、人体がプローブ７に触れた場合の
増幅率は、その比（抵抗Ｒ６と、人体の浮遊容量による
インピーダンスとの比）に応じた大きな値となる。

【００４４】従って、人体がプローブ７に触れない場合
と、人体がプローブ７に触れた場合のそれぞれのオペア
ンプ１４の−入力端子３４に現れる値の中間値となるよ
うに、規定値ノード点Ｑの値（基準値）を定めておけ
ば、人体がプローブ７に触れたかどうかの検出が容易に
行える。

【００４５】§３：実験例による説明図３は人体のインピーダンス特性図である。以下、図３
を参照しながら前記タッチセンサーの実験例について説
明する。図３において、横軸は交流信号（発振回路１の
発振出力に対応する）の周波数（ＫＨ_Z）であり、縦軸
は人体の浮遊容量によるインピーダンスを示す。また、
図のはインピーダンスＺ（Ω）、は浮遊容量（静電
容量）Ｃ（ｐＦ）、は損失係数Ｄを示す。図示のよう
に、周波数ｆが１００ＫＨ_Z以下の範囲では浮遊容量Ｃ
が安定してあり、タッチセンサーの動作周波数が最適な
範囲であることが分かる。

【００４６】そこで、実験例では、発振回路１の発振周
波数を１０ＫＨ_Zとし、増幅回路１６の帰還抵抗Ｒ６を
２ＭΩとした。この場合、人体の浮遊容量によるインピ
ーダンスＺは、周波数ｆ＝１０ＫＨ_Zにて１２００００
Ω（１２０ＫΩ）であった。従って、人体がプローブ７
に触れた場合の論理的な増幅率は１６．７倍に増加する
ことになる。

【００４７】これらの回路に適切な定数を決めて検知の
有無による比較回路２に設けたオペアンプ１４の−入力
端子３４の電圧を見たところ、初期値は１．６Ｖで、人
体がプローブ７に触れた場合は、３．３Ｖになった。こ
の場合、オペアンプ１４の＋入力端子３３には２．４Ｖ
の基準値（Ｑ点の規定値バイアス）を印加しており、出
力端子３５にはそれぞれハイレベル、及びローレベルの
信号が出力された。以上の回路により、人体の接触の有
無が確実に検知された。

【００４８】§４：タッチセンサーの実装例の説明図４はタッチセンサーの実装例を示した図である。この
例は、前記タッチセンサーをパチンコ遊戯装置に適用し
た例である。図示のように、パチンコ遊戯装置には多数
のパチンコ遊戯台４１が設置されており、各パチンコ遊
戯台４１には、それぞれ玉出し発射ノブ４２が設けてあ
る。この玉出し発射ノブ４２は、人の手で掴み回転させ
ることにより、玉の発射を調節するためのものである。

【００４９】この場合、前記玉出し発射ノブ４２の一部
であって、その外周面に沿って人体検知用のプローブ７
を埋め込んでおく。また、前記プローブ７を除く他のタ
ッチセンサーの回路をプリント板に搭載し、タッチセン
サーボード４４とする。そして、プローブ７をタッチセ
ンサーボード４４の回路に接続し、更に前記タッチセン
サーボード４４をパチンコ遊戯台４１内の機構部等を制
御するための制御装置４３に接続し、タッチセンサーボ
ード４４と制御装置４３をパチンコ遊戯台４１の内部に
実装しておく。

【００５０】前記のように構成しておき、人（遊戯者）
が遊戯を開始するため玉出し発射ノブ４２に手を触れる
と、タッチセンサーボード４４ではプローブ７に人体が
接触したことを検知し、その検知信号を制御装置４３へ
送る。制御装置４３では、前記検知信号により機構部を
制御し、玉が発射できる状態にセットする。すなわち、
プローブ７に人の手が触れていればパチンコ遊戯装置４
１が作動し、玉の発射が可能な状態にする。この状態で
人の手により玉出し発射ノブ４２を回転させて玉の発射
が行われる。

【００５１】その後、人の手が玉出し発射ノブ４２から
離れると、この状態はタッチセンサーボード４４の回路
が検知し、その検知信号を制御装置４３へ送る。この検
知信号を受け取った制御装置４３では、人の手が玉出し
発射ノブ４２から離れたことを認識すると、直ちに玉の
発射を停止する。このようにすれば、人の手が玉出し発
射ノブ４２から離れると玉の発射を自動的に停止するこ
とができる。従って、パチンコ遊戯装置４１から離れた
状態（無人の状態）で玉を発射できなくなり、不正使用
等の防止が確実に行える。

【００５２】（他の実施の形態）以上実施の形態につい
て説明したが、本発明は次のようにしても実施可能であ
る。

【００５３】すなわち、前記タッチセンサーはパチンコ
遊戯装置に限らず、他の任意の装置、例えば、エレベー
タの階指定ボタン、手動ドア、各種玩具など、人体が目
的物に接触したかどうかを検知する必要のある全てのも
のに適用可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) ：タッチセンサーを構成する発振回路、増幅回路、
ピーク検波回路、比較回路には、それぞれオペアンプを
使用しているが、これらのオペアンプは、汎用のモノリ
シックＩＣのような安価なマルチアンプをそのまま使用
できる。従って、タッチセンサーを小型で極めて低コス
ト化できる。

【００５５】(2) ：人体の浮遊容量によるインピーダン
スは低い周波数（１００ＫＨ_Z以下）で安定するので、
人体の接触を検知するための交流信号の周波数を低く設
定することができる。このため、外部の放射ノイズの影
響が殆どなく、かつ信号の変化の度合いが極めて安定し
ているので、安定した人体の検知が可能になる。従っ
て、タッチセンサーの検知特性が向上する。

【００５６】(3) ：タッチセンサーに自励発振型の発振
回路と、増幅回路と、ピーク検波回路と、比較回路とを
備えると共に、増幅回路に人体検知用のプローブを接続
し、前記プローブに人体が接触した場合の人体のインピ
ーダンスにより前記増幅回路の増幅率が変化するように
した。

【００５７】この場合、発振出力の周波数を、人体のイ
ンピーダンスが安定する低い周波数領域に設定できるの
で、外界からのノイズの影響を少なくして、人体の接触
を確実に検知することができる。また、従来のように大
型の部品や環境変化等に対して特性の安定した部品等を
使用することなく、安価な汎用の小型部品によりタッチ
センサーを構成できるから、タッチセンサーの小型化、
コストダウンを達成することが可能である。

【００５８】(4) ：前記増幅回路に増幅用のオペアンプ
を備え、前記オペアンプの正側入力端子に前記発振回路
の出力端子を接続し、負側入力端子と出力端子間に抵抗
を接続すると共に、前記負側入力端子に前記人体検知用
のプローブを接続した。このようにすれば、前記抵抗と
人体のインピーダンスの比により増幅率を変化させるこ
とができ、これにより安価な回路素子を使用して人体が
プローブに接触したか否かを容易に検知することが可能
になる。

【００５９】(5) ：人体検知用のプローブを、電源入力
端子にダイオードを用いてバイパス接続したので、帯電
した人体が人体検知用のプローブに接触した場合に回路
素子が破壊されることを防止することができる。従っ
て、タッチセンサーの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施の形態におけるタッチセンサーの回路図で
ある。

【図３】実施の形態における人体のインピーダンス特性
図である。

【図４】実施の形態におけるタッチセンサーの実装例で
ある。

【図５】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１発振回路２比較回路６電源入力端子７プローブ（ＰＲＯＢＥ）８センサ出力端子（ＯＵＴＰＵＴ）９共通端子（ＣＯＭ）１１〜１４オペアンプ１６増幅回路１７ピーク検波回路２１、２５、２９、３３＋入力端子（正入力端子）２２、２６、３０、３４ −入力端子（負入力端子）２３、２７、３１、３５出力端子Ｒ１〜Ｒ１１抵抗Ｃ１、Ｃ２コンデンサＤ１、Ｄ２ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自励発振型の発振回路と、前記発振回路の
発振出力を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を
ピーク検波するピーク検波回路と、前記ピーク検波回路
の出力を基準値と比較する比較回路とを備えると共に、前記増幅回路に人体検知用のプローブを接続し、前記プ
ローブに人体が接触した場合の人体のインピーダンスに
より前記増幅回路の増幅率が変化するように構成したこ
とを特徴とするタッチセンサー。
【請求項２】前記増幅回路に増幅用のオペアンプを備
え、前記オペアンプの正側入力端子に前記発振回路の出
力端子を接続し、負側入力端子と出力端子間に抵抗を接
続すると共に、前記負側入力端子に前記人体検知用のプ
ローブを接続したことを特徴とした請求項１記載のタッ
チセンサー。
【請求項３】帯電した人体が前記人体検知用のプローブ
に接触した場合に回路素子が破壊されることを防止する
ため、前記人体検知用のプローブを、電源入力端子にダ
イオードを用いてバイパス接続したことを特徴とした請
求項２記載のタッチセンサー。