(57)【要約】【課題】単純な構造で１つの操作スイッチに複数種類の機能を付加することができるスイッチ装置およびそれを備えた電子機器を提供する。【解決手段】静電センサ５の電極パッド９の操作される側の面に、非導電性のプラスチック樹脂などで略板状に形成されたカバー部３を開閉自在に設けたのでカバー部３を閉じてカバー部３有りで触れた場合と、カバー部３を開いてカバー部３無しで触れた場合と、で異なる機能が動作するように切替えることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と、前記電極の静電容量の変化によって操作されたか否かを検出する検出手段と、を備えたスイッチ装置において、
前記電極が操作される側の面に開閉可能に設けられ、非導電性の材質で略板状に形成されたカバー部と、
前記検出手段の検出結果に応じて機能の切替えを行う切替手段と、を備え、
前記切替手段は、前記電極が前記カバー部を開けて操作されたか、前記カバー部を閉じて操作されたか、を判断して、それぞれの操作に対応した機能へ切替える
ことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記電極の静電容量に対して充放電を繰り返す回路を備え、単位時間当たりの充放電回数をカウントし、当該単位時間当たりの充放電回数を第１の閾値と比較することで前記電極が操作されたか否かを検出し、
前記切替手段は、前記カウントされた単位時間当たりの充放電回数を第２の閾値と比較することで前記電極が前記カバー部を開けて操作されたか、あるいは前記カバー部を閉じて操作されたかについて判断することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記カバー部は、一方の端部が回転自在に支持されて回転することを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記カバー部は、前記電極と平行にスライドすることを特徴とする請求項１または２に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記カバー部の前記電極に対応する部分が、他の部分と異なる厚みであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電センサなどの静電容量の変化によってスイッチとして機能するスイッチ装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
家電製品などの電子機器や、電子機器を遠隔操作するリモートコントローラなどは、機器の前面やリモートコントローラの外表面の一面に操作用のボタンなどを配置し、ユーザは、そのボタンなどのスイッチを操作することで機器の制御を行っている。
【０００３】
近年、電子機器に様々な機能が付加され複雑化しているために、この種の操作用のボタンが増加する傾向にある。しかしながら、操作用のボタンが増加すると操作したボタンが判別しにくくなるなど操作性の悪化や、外観も複雑な印象をユーザに与えてしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、例えば特許文献１に記載されたリモートコントローラが提案されている。特許文献１に記載のリモートコントローラは、本体と、本体に開閉自在に設けられた蓋と、この蓋の開閉状態を検知する開閉検知手段と、蓋が開状態では直接操作され、閉状態では蓋に取り付けられた外部操作機構を介して操作され、開閉検知手段により検知される蓋の開閉状態に応じて機能が異なる内容に切替えられる操作スイッチと、を備え、蓋を開けた場合と蓋を閉じた場合とで同じ位置にある操作スイッチに２つの機能を付加してそれぞれ切替えることができる。
【特許文献１】特開平２−１６８７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のリモートコントローラは、開閉検知手段や外部操作機構が必要なために操作スイッチの数に比例して加工や組み立てに手間がかかるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、単純な構造で１つの操作スイッチに複数種類の機能を付加することができるスイッチ装置およびそれを備えた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のスイッチ装置は、電極と、前記電極の静電容量の変化によって操作されたか否かを検出する検出手段と、を備えたスイッチ装置において、前記電極が操作される側の面に開閉可能に設けられ、非導電性の材質で略板状に形成されたカバー部と、前記検出手段の検出結果に応じて機能の切替えを行う切替手段と、を備え、前記切替手段は、前記電極が前記カバー部を開けて操作されたか、前記カバー部を閉じて操作されたか、を判断して、それぞれの操作に対応した機能へ切替える
ことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態にかかるスイッチ装置を説明する。本発明の一実施形態にかかるスイッチ装置は、非導電性の材質で板状に形成されたカバー部が、電極の前に開閉可能に設けられている。また、電極の静電容量の変化によって操作されたか否かを検出する検出手段の検出結果に応じて機能の切替えを行う切替手段を備え、この切替手段で、電極がカバー部を開けて操作されたか、カバー部を閉じて操作されたか、を判断して、それぞれの操作に対応した機能に切替えるので、複雑な機構を設けることなく、静電センサのような静電容量の変化で操作スイッチ機能を持つものに板状のカバー部という単純な構造の部材を追加するのみで１つの操作スイッチに複数種類の操作を付加することができる。
【０００９】
また、前記検出手段は、電極の静電容量に対して充放電を繰り返す回路を備え、単位時間当たりの充放電回数をカウントし、当該単位時間当たりの充放電回数を第１の閾値と比較することで電極が操作されたか否かを検出し、切替手段は、カウントされた単位時間当たりの充放電回数を第２の閾値と比較することで電極がカバー部を開けて操作されたか、あるいはカバー部を閉じて操作されたかについて判断してもよい。このようにすることにより、２種類のカウント閾値を設けることによって単位時間当たりの充放電回数をカウントすることで電極が操作されたか否かとカバー部の有無を容易に判断することができる。
【００１０】
また、カバー部は、一方の端部が回転自在に支持されて回転してもよい。このようにすることにより、特許文献１に記載されたようなリモートコントローラに適用して、単純な構造で１つの操作スイッチに複数種類の機能を付加することができる。
【００１１】
また、カバー部は、電極と平行にスライドしてもよい。このようにすることにより、カバー部をスライドするタイプの機器においても１つのスイッチの２種類の機能を付加することが容易となる。
【００１２】
また、カバー部の電極に対応する部分が、他の部分と異なる厚みであってもよい。このようにすることにより、カバー部のうち操作に必要な部分のみ複数の機能を検出するのに必要な厚みとすることができ、他の部分は成型し易い厚みやデザイン上成型したい厚みとすることができる。
【実施例】
【００１３】
本発明の一実施例にかかる電子機器としてのリモートコントローラ１を図１乃至図８を参照して説明する。リモートコントローラ１は、図１および図２に示すように筐体２と、カバー部３と、ボタン４と、静電センサ５と、制御部６と、信号出力部７と、を備え、家電機器や車載機器などを遠隔操作する。
【００１４】
筐体２は厚みが１ｍｍ程度の非導電性の樹脂（アクリル、ＡＢＳ、ポリカーボネート等）などで扁平な箱型に形成されている。筐体２の一つの面である前面２ａにはカバー部３と、ボタン４と、が設けられている。前面２ａの一方の端部は、カバー部３が取り付けられるためにボタン４が設けられる部分よりもカバー部３の厚み分凹んでいる。
【００１５】
カバー部３は、非導電性の樹脂（アクリル、ＡＢＳ、ポリカーボネート等）で１〜２ｍｍ程度の厚みに形成された略板状の部材である。図３にカバー部３付近の要部斜視図を、図４に図３のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。カバー部３は一方の端部３ａが筐体２の一方の端部に設けられた略円筒状の係合部２ｂと係合してヒンジ機構を構成し、回転軸Ｚに沿って回転自在となるように取り付けられており、一方の端部３ａを支点として筐体２に対して回転することで開閉可能に設けられている。カバー部３は、閉じた状態で筐体２の前面２ａと面一となるように取り付けられている。カバー部３で覆われた筐体２の内側には、基板８が設けられており、基板８上には電極パッド９が設けられている。電極としての電極パッド９は、筐体２上の電極パッド９に対応する位置に指で触れると静電容量が変化しスイッチとして機能する。つまり、カバー部３は電極パッド９が操作される側の面に開閉可能に設けられている。
【００１６】
ボタン４は、筐体２の前面２ａに複数設けられ、それぞれに、当該リモートコントローラ１で遠隔操作する機器に対しての操作指示を行うための機能が割り振られている。
【００１７】
静電操作手段としての静電センサ５は、図５に示すような基本回路構造を持っている。図５の回路図は、電極パッド９に直列にスイッチＳＷ１と、抵抗Ｒと、電源Ｅと、が接続されて、スイッチＳＷ２が電極パッド９と並列に接続されている。なお、抵抗Ｒは電源Ｅから電極パッド９に流れ込む電流を一定量に制限するためにあり、抵抗の代わりに定電流回路で構成しても良い。
【００１８】
静電センサ５（または静電スイッチとも呼ばれる）の動作を説明すると、まず、スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２をオフして充電を開始し、電極パッド９の電圧Ｖが予め定めた電圧に達したらスイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンして放電する。放電が完了したら以降、充電・放電を繰りかえす。充電時間は電極パッド９の静電容量に応じて静電容量が大きい場合は長く、静電容量が小さい場合は短くなるように変化し、また、その静電容量は図６に示すように指と電極パッド９間の距離に応じて変化するのが知られている（指が近いほど静電容量は大きくなる）。つまり、静電容量が大きくなると充放電時間が長くなるので単位時間内での充放電回数は少なくなる。そのため、ある単位時間内での充放電の回数をカウントし予め定めたカウント閾値と比較して小さければ指が触れたと判定することができる。
【００１９】
検出手段、切替手段としての制御部６は、静電センサ５が検出した所定時間内の充放電の回数をカウントし、そのカウント数に応じて、静電センサ５へ、カバー部３を閉じて、カバー部３及び筐体２を介して（カバー部３有りで）触れたのか、カバー部３を開けて、筐体２だけを介して（カバー部３無しで）触れたのか、または指が離れているか、を判定する。
【００２０】
信号出力部７は、制御部６が判定した判定結果に基づいて、それぞれの判定結果に付加されている機能を動作させるための信号を出力する。
【００２１】
本実施例では、上述したカバー部３と、静電センサ５と、制御部６と、信号出力部７と、で本発明の一実施例にかかるスイッチ装置２０を構成している。
【００２２】
本実施例は、図４に示したように静電センサ５を操作する際において、カバー部３の有無による静電容量の変化を検出してそれぞれに対応した機能に切替えている。そのために、従来のように、カバー部３にボタン機構を設けたり、カバー部３が開いているか閉じているかを判定する機構等が不要となり、構造がシンプルになる。
【００２３】
カバー部３が有るか無いかでは、図４に示したように指と電極パッド９との距離が変わるため、図６に示したように静電容量が変化することから充放電時間も異なり、カバー部３無しで触れた場合の方がカバー部３有りで触れた場合よりも静電容量が大きくなるために充放電時間は長くなる。したがって、例えば図７に示したように単位時間Ｔにおける静電センサ５の充放電回数が、カバー部３無しで触れた時４回、カバー部３有りで触れた時５回、指が離れているとき１０回などとなり、この回数に応じてカウント閾値を設定すればカバー部３の有無を判別してそれぞれに対応した機能に切替えることができる。
【００２４】
図８に制御部６で実行される本実施例のスイッチ装置２０の動作フローチャートを説明する。
【００２５】
まず、ステップＳ１において、単位時間当たりの充放電回数ｎが、指が離れていると判断する第１の閾値としてのカウント閾値Ａよりも大きいか否かを判断して、大きい場合は本ステップで待機し、カウント閾値Ａ以下の場合はステップＳ２に進む。つまり、本ステップにおいて電極パッド９が操作されたか否かを判断し、指が離れていると判断するカウント閾値Ａよりも大きい場合は、操作されていないと判断することができる。
【００２６】
次に、ステップＳ２において、単位時間当たりの充放電回数ｎが、カバー部３有りと判断する第２の閾値としてのカウント閾値Ｂよりも大きいか否かを判断して、大きい場合はステップＳ３に進み、カウント閾値Ｂ以下の場合はステップＳ５に進む。なお、カバー部３有りと判断するカウント閾値Ｂと指が離れていると判断するカウント閾値Ａは、Ａ＞Ｂの関係に設定されている。本ステップでは、カバー部３有りで触れているか無しで触れているかを判断している。
【００２７】
次に、ステップＳ３において、単位時間当たりの充放電回数ｎが、カバー部３有りと判断するカウント閾値Ｂよりも大きいのでカバー部３有りと判断してステップＳ４に進む。
【００２８】
次に、ステップＳ４において、機能１、つまりカバー部３有りの場合の機能に切替えるように信号出力部７へ所定の信号を出力するように指示する。
【００２９】
次に、ステップＳ５において、単位時間当たりの充放電回数ｎが、カバー部３有りと判断するカウント閾値Ｂ以下であるのでカバー部３無しと判断してステップＳ６に進む。
【００３０】
次に、ステップＳ６において、機能２、つまりカバー部３無しの場合の機能に切替えるように信号出力部７へ所定の信号を出力するように指示する。
【００３１】
本実施例によれば、静電センサ５の電極パッド９が操作される側の面に、非導電性の樹脂などで略板状に形成されたカバー部３を開閉自在に設けたのでカバー部３を閉じてカバー部３有りで触れた場合と、カバー部３を開いてカバー部３無しで触れた場合と、で異なる機能が動作するように切替えることができるので、複雑な機構を設けることなく、板状のカバー部３という単純な構造の部材を追加するのみで１つの静電センサ、つまり、操作スイッチに複数種類の操作を付加することができる。
【００３２】
また、制御部６で、単位時間当たりの充放電回数ｎがカウント閾値Ａよりも大きいか否かを判断することで電極パッド９が操作されたか否かを判断し、カウント閾値Ｂよりも大きいか否かを判断することでカバー部３有りで触れているか無しで触れているかを判断しているので、２つのカウント閾値を設けることによって単位時間当たりの充放電回数ｎをカウントすることで電極パッド９が操作されたか否かとカバー部３の有無を容易に判断することができる。
【００３３】
また、カバー部３は、一方の端部３ａを支点として回転自在に筐体２に取り付け、回転して開閉可能に設けられていているので、特許文献１に記載されたようなリモートコントローラに適用して、単純な構造で１つの操作スイッチに複数種類の機能を付加することができる。
【００３４】
なお、上述した実施例ではカバー部３を一方の端部３ａを支点に回転して開閉可能に設けていたが、それに限らず、図９に示すように筐体２表面をスライドして開閉自在としてもよい。図９の場合は、スライドする方向と平行に一対のガイド部２ｃが筐体２に設けられており、カバー部３はそのガイド部２ｃに案内されて矢印方向にスライド自在とすることができる。勿論スライド方法は図９に限らずカバー部３の下部の位置する筐体２にガイド溝を設ける方法などでもよい。さらに、スライド方向も図９に示した方向に限らず図９とは直交する方向にスライドさせてもよい。
【００３５】
また、上述した実施例ではカバー部３は表面が平面の板状に形成されていたが、筐体２やカバー部３の成型の都合またはデザインの都合などにより必要とする厚みとすることができない場合は、図１０に示すように電極パッド９に対応する部分のみ厚くまたは薄くしてもよい。このようにすることにより、１つの静電センサ５でカバー部３の有無を検出することができる厚みを確保した上で、他の部分をデザインなどに合わせることができる。
【００３６】
また、カバー部３は１つに限らず複数重ねて設けることで１つの静電センサ５で３種類以上の機能が切替わるようにすることができる。例えばカバー部３を２枚設ければ、カバー部３無し、カバー部３が１つの場合、カバー部３が２つの場合、の３種類を切替えることができる。
【００３７】
また、上述した実施例では電子機器としてリモートコントローラ１で説明したが、本発明は、リモートコントローラ１に限らず、家電機器や車載機器などの電子機器の筐体前面に設けられた操作パネルなどに適用してもよい。
【００３８】
前述した実施例によれば、以下のスイッチ装置２０が得られる。
【００３９】
（付記１）電極パッド９と、電極パッド９の静電容量の変化によって操作されたか否かを検出する制御部６と、を備えたスイッチ装置２０において、
電極パッド９が操作される側の面に開閉可能に設けられ、非導電性の材質で略板状に形成されたカバー部３と、
制御部６の検出結果に応じて所定の機能の切り替えを行う制御部６と、を備え、
制御部６は、電極パッド９がカバー部３を開けて操作されたか、カバー部を閉じて操作されたか、を判断して、それぞれに対応した機能に切替える
ことを特徴とするスイッチ装置２０。
【００４０】
このスイッチ装置２０によれば、複雑な機構を設けることなく、板状のカバー部３という単純な構造の部材を追加するのみで１つの操作スイッチに複数種類の操作を付加することができる。
【００４１】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例にかかるリモートコントローラの外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施例にかかるスイッチ装置のブロック構成を示したブロック図である。
【図３】図１示されたリモートコントローラのカバー部３付近の要部斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】静電センサの基本回路構造を示した回路図である。
【図６】指−電極パッド間の距離と静電容量の関係を示したグラフである。
【図７】図６に示された静電センサの単位時間Ｔにおける充放電回数を示したグラフである。
【図８】図２に示されたスイッチ装置の動作を示したフローチャートである。
【図９】カバー部の他の移動方法の説明図である。
【図１０】カバー部と筐体の厚みの他の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１        リモートコントローラ（電子機器）
３        カバー部
５        静電センサ（静電操作手段）
６        制御部（切替手段）
９        電極パッド（電極）
２０      スイッチ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010129329.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010129329.tif 000011
【図１０】
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