JPS59175217A - タツチスイツチ - Google Patents

タツチスイツチ

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JPS59175217A
JPS59175217A JP4994683A JP4994683A JPS59175217A JP S59175217 A JPS59175217 A JP S59175217A JP 4994683 A JP4994683 A JP 4994683A JP 4994683 A JP4994683 A JP 4994683A JP S59175217 A JPS59175217 A JP S59175217A
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JP
Japan
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circuit
output
oscillation
voltage
human body
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JP4994683A
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JPH0334257B2 (ja
Inventor
Yutaka Harada
豊 原田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、人体の接触を検出して、検出信号を出力する
タッチスイッチの改良に関する。
従来のタッチスイッチの回路としては例えば第1図に示
すように触板lθ、入力コンデンサ11、バイアス抵抗
Z2、入力過電圧保獲用ダイオード13,14、感度調
整用ボリュームZ5、演算増幅器16、バイアス用トラ
ンスZ7、このトランスZ7f付勢する電源18によ多
構成されている。このような構成のものにおいて、人が
触板10に触れると、触板lOとアースとの間に形成さ
れる浮遊静電容量を通して電圧が、触板lOに入力され
、その電圧は、演算増幅器16の入力抵抗が非常に高い
ので、入力コンデンサ11とバイアス抵抗12により分
圧され、入力電圧Vbとして演算増幅器I6の反転入力
端に入力される。入力電圧■bが感度調整用?リーーム
I5によシ、あらかじめ設定されたコンパレータ電圧V
、よシ高くなると、演算増幅器16によ多構成された反
転比較回路により、演算増幅器16の出力電圧V0は、
正母線Pよシ負母線Nの電位となシ、検出信号として図
示しない制御装置へ出力される。前記入力電圧”bとコ
ンパレータ電圧vpとの関係は第2図のようになる。な
おRは登録信号、COMは共通母線(零母線)を示して
いる。
ところが、このタッチスイッチの周囲の誘導電圧が弱か
ったシ、手袋等の絶縁物を通して触板10に触れても、
タッチスイッチとしての機能を十分にはたす為に第1図
、第3図の如く共通母線COMは、交流電源18に接続
されたバイアス用トランス17により、交流バイアスさ
れている。バイアス用トランス17から出力された交流
バイアス電圧によシ、バイアス抵抗12、入力コンデン
サ11、人体の容JJk19、アースを通シ、バイアス
電流が流れる。このバイアス電流によシ、負の半サイク
ルに於いて、バイアス抵抗12の両端に正のバイアス電
圧vbが現われる。故に前記と同様に、第2図の如くバ
イアス電圧vbが、前記コンパレータ電圧V、を越える
と、演算増幅器16の出力電圧voは、負母線Nの電位
とな)、検出信号となる。前記の如く、交流バイアス回
w!rを付加した為に演算増幅器J6の出力信号である
検出信号を、他の直接アースされた制御回路と、直接、
接続できず、電源上、分離しなくてはならない。故に電
源系統が複雑になる。又、入力コンデンサllが短絡故
障を生じると当然、人が触板10に触れた時、交流バイ
アスによシ、人体に多くの電流が流へ感電ショックを感
じ、非常に危険である。又、タッチスイッチの取付は時
や、感度調整用ボリューム15による感度調整時に於い
て、調整員が誤って触板10以外の部分へ融れると、前
記と同様に交流バイアスにょシ、人体に多くの電流が流
れ危険である。又、タッチスイッチと制御装置との距離
が長い場合、っまシ、配線距離が長くなると配線間の浮
遊容重にょ多、交流バイアスの負荷インピーダンスが小
さくなシ、バイアス用トランス17の容量が太きくなシ
、大変不経済となる。
〔発明の目的〕
本発明は、従来のタッチスイッチの不具合全解消でき、
それに加え、安全でかっ、確実な検出の可能なタッチス
イッチを提供する事を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明はかかる目的を達成するため、触板、この触板に
制限抵抗を直列に介して接続されその入力インピーダン
スの変化によシ発振動作を停止する発振回路、その出力
とあらかじめ決められた値を比較する比較回路、その出
力によシ触板に人体が触れたことを検出すると一定時間
検出信号を出力する回路によシ構成することを特徴とし
ている。
〔発明の実施例〕
以下本発明によるタッチスイッチの一実施例を第4図に
よシ説明する。
第4図に示すタッチスイッチの回路は、触板20、正、
負母線P、N間に図示極性にして接続された入力過電圧
保護用ダイオード31.32、触板20とこのダイオ−
、ド31.32の接続間に接続された入力抵抗33、こ
の入力抵抗33を介して電圧が加えられる発振回路21
. この発振回路21の出力V、が加えられるバンドパ
スフィルター22、このバンドパスフィルター22の出
力■2と可変抵抗器37から取出された基準電圧■8と
を比較する比較回路23、この比較回路の出力v3を平
滑する平滑回路24、この平滑回路24の出力v4が加
えられるワンショット回路25、このワンショット回路
25の出力v5がペース電流制限抵抗34を介してペー
スに加えられるドライブ用トランジスター35、このト
ランジスター35のエミッターコレクター間に接続され
た出方過電圧保護用素子(例えば両刀同性ツェナーダイ
オード)36によシ構成されている。
第5図は、上記発振圓w!r21の詳細図を示すもの−
へこの回路は、いわゆるウィーンブリッジ発振回路を形
成している。すなわち、この発振回路21は第5図に示
すように演算増幅器47の正転入力端子lと共通電位線
COMとの間に抵抗41とコンデンサ42とを並列に接
続すると共に、演算増幅器47の正転入力端子lと出力
端子3との間にコンデンサ43と抵抗44とを直列に接
続し、また反転入力端子2と共通電位線COM゛との間
に抵抗15を接続すると共に反転入力端子2と出力端子
3との間に抵抗46を接続する構成としたものである。
なお、演算増幅器47の電源端子7.4は、正母線P1
負母線Nに接続されている。
而して第5図に於いてそれぞれの抵抗値及び容量を下記
の如くとすると、 抵 抗4l−R2(2) コンデンサ4 2−C2(F) #  43 −  CICF’) 抵 抗44− R1(2) z45−Rs(6) z46−R4(2) ウィーンブリッジ回路の発振条件は下記の如くなる事が
知られている。
つま、!l)、(1)式に於いて各抵抗値、容tを選ぶ
事によシ、この発振回路を発振させたり停止させたシす
る事ができる。なお、ここで示す発振回路21の入力端
子をXとし、出力端子をYとする。7 次に上記のように構成されたタッチスイッチの作用を第
、7図を参照して説明する。今、前記のウィーンブリッ
ジ発振回路21の正転入力端 ゛子tqタッチスイッチ
の触板として使用し、人体が触板に触れると、第5図に
示す如く共通母線COMが接地されて−いるため第5図
にて破線にて示す様に等測的に抵抗48、コンデンサ4
9が接続された事になる。
つまシ、抵抗48によシ抵抗41の抵抗値R2は小さく
なシ、−万コンデンサ49にニジ、コンデンサC2の容
重は大きくなる。これは、前記(1)式の右項を大きく
する。
そこで、通常時、前記(1)式の発振条件を満足し、人
が正転入力端子lに触れた時、前記(1)式の右項が太
きくなシ発振条件がくずれ、発振が停止する様に各抵抗
値、容量を選ぶ事にょ夛、人体が触板2oに触れると、
大刀抵抗33を通して、前記発振回路21に信号が入力
され、前記の如く発振が停止する。するとその時の出力
Vrはパントノぐスフイルター22によシ雑音成分が除
去されて比較回路23に入力される。これは、外部から
触板20に誘導される雑音電波による誤動作を防ぐ為に
、第6図に示す特性の如く前記の発振回路、21の発振
周波数f0付近の周波数のみを通過できるノ丁ンドノや
スフイルターとしである。
比較回路23は、2つの入力端子があシ、一方には、前
記発振回路21の出力がバンドi+スフイルター22を
通して、■2として入力される。他方には、可変抵抗器
37によシあらかじめ設定されたV、が入力される。
比較回路23の出力電圧v3は、前記v2がvsよシ大
きくなると負母線Nになる。っまシ、人が触板20に触
れると発振回路21にて、発振が停止して、■2は共通
母線COMになる。
vaはあらかじめ、共通母線COMよシ低く設定してい
るのでそれ迄、正母線Pと負母線、Nに交互に振れてい
た波形が、負母線Nに安定する。次に比較回路23の出
力■3は、平滑回路24に入力される。この平滑回路2
4にて、入力波形は平滑されてv4になる。そこで人が
触れる。と前記の如く入力波形V3は負母線Nになるの
で、平滑回路24の出力波形v4は、次のワンショット
回路25のトリガ電圧vTよシ小さくなる。
ワンショット回路25は、入力電圧v4があらかじめ決
められているトリガ電圧V、よシ低くなると、出力電圧
v5はあらかじめ決められた一定時間正母iPとなる。
その時ペース電流制限抵抗34全通し、ドライブ−用ト
ランジスター35のペースに電流が流れ、いわゆるオー
プンコレクタ一方式にて出方信号が出力される。
なお、ドライブ用トランジスター35のコレクターには
外部からの雑音による破壊を防ぐ為に、保護菓子36(
例えば両方性ツェナーダイオード)が接続されている。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によるタッチスイッチは、交流
バイアスをもちいないので、感電ショックがなく非常に
安全でアシ、シかも人体が静電気を帯びて触板に触れて
も静電気ショックを受ることがなく、又、一定時間検出
信号を確実に得ることができるタッチスイッチを提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のタッチスイッチ回路を示す回路図、第2
図は第1図に示す回路の入出力波形図、第3図は第1図
に示す回路の交流バイアスの原理を示す図、第4図は本
発明によるタッチスイッチ回路の一実施例を示すブロッ
ク図、第5図は同実施例における発振回路の結線図、第
6図は同実施例におけるバンドパスフィルター回路の特
性図、第7図は同実施例の作用を説明するための入出力
波形図である。 20・・・触板、21・・・発振回路、22・・・バン
ドパスフィルター回路、23・・・比較回路、24・・
・平滑回路、25・・・ワンショット回路1.31゜3
2・・・入力過電圧保護ダイオード、33・・・入力電
流制限抵抗、34・・・ペース電流制限抵抗、35・・
・ドライブ用トランジスター、36・・・出力過電圧保
護素子、P・・・正母線、N・・・負母線、COM・・
・共通母線。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 7 N:z@ 一朗一 第′3!1 \−−−−         −/ 第 5 図 第 6 聞 桐碍

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 触板と、この触板に入力端子が接続され且つ常時は発振
    状態にアシ前記触板に人体が触れるとその入力インピー
    ダンスの変化によシ前記発振動作を停止する発振回路と
    、前記触板と前記発振回路の入力端子との間に直列に設
    けられた制限抵抗と、前記発振回路の出力と設定値とを
    比較する比較回路と、この比較回路の出力が加えられ前
    記発振回路の出力が設定値以下のとき人体が前記触板に
    触れたことを検出して一定時間その検出信号を出力する
    回路とからなるタッチスイッチ。
JP4994683A 1983-03-25 1983-03-25 タツチスイツチ Granted JPS59175217A (ja)

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JP4994683A JPS59175217A (ja) 1983-03-25 1983-03-25 タツチスイツチ

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