(57)【要約】【課題】快適、確実な操作感のある静電容量式タッチスイッチと機械式スイッチの混在した入力表示装置を実現する。【解決手段】タッチキイである静電スイッチの操作時に、振動モータ２７、ブザー２８を駆動、機械式スイッチの操作時のクリック感と同等な感触を実現して、タッチキイ、機械スイッチ操作の違和感を低減し、確実かつ快適な家庭電化製品の入力表示装置を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用の電源と複数の入力を指示するボタン群と、前記ボタン群からの入力を静電容量の変化から特定する静電スイッチ手段と、押圧による接点の開閉状態変化から特定する機械的スイッチ手段と、前記静電スイッチ手段の出力によって駆動される振動手段を有する家庭電化製品の入力表示装置。
【請求項２】
静電スイッチ手段は静電容量の変化を認識して信号を出力するタッチセンスＩＣである請求項１記載の家庭電化製品の入力表示装置。
【請求項３】
振動手段は静電スイッチ手段の入力部近傍に設置した請求項１または２記載の家庭電化製品の入力表示装置。
【請求項４】
タッチセンスＩＣの出力信号によって振動手段を駆動する請求項２または３記載の家庭電化製品の入力表示装置。
【請求項５】
駆動用の電源と複数の入力を指示するボタン群と、前記ボタン群からの入力を静電容量の変化から特定する静電スイッチ手段と、押圧による接点の開閉状態変化から特定する機械的スイッチ手段と、前記ボタン群の入力時に駆動されるブザー手段と前記静電スイッチ手段の出力によって駆動される振動手段を有し、前記静電スイッチ手段の出力により振動手段とブザー手段が両方駆動され、機械的スイッチ手段動作時にはブザー手段だけを駆動する家庭電化製品の入力表示装置。
【請求項６】
タッチセンスＩＣの出力信号によって振動手段とブザー手段を駆動する請求項５記載の家庭電化製品の入力表示装置。
【請求項７】
振動手段は複数個の静電スイッチ手段の入力部のそれぞれに対応する場所に複数個設置した請求項１から６いずれか１項記載の家庭電化製品の入力表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭電化製品の動作を指示、動作状況を表示する入力表示装置の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は現在市場にある家庭電化製品の例としての食器洗浄乾燥機の構成であり、筐体１０１の中に食器や調理用容器などを収納する被洗浄物収納部１０２があり、ポンプ１０３で加圧された水がノズル１０４から噴き出し、被洗浄物収納部１０２内の食器を洗浄している。また被洗浄物収納部１０２内のヒータ（図示せず）によって、洗浄が終わった食器を乾燥する。洗浄と乾燥の指示は操作部１０５に設置されたボタン群１０６によって行われ、その信号はケーブル群１０７によって制御器１０８へ伝達され、制御器１０８はケーブル群１０９によってポンプ１０３に伝えられ、洗浄が開始され、またヒータに伝えられ乾燥が開始される。
【０００３】
また入力ボタンとしては、出っ張りのないリモコン装置の操作部のようなものもあった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５３９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記従来の食器洗浄乾燥機の操作部に設置されたボタン群の配置については出っ張りをなくしてすっきりとした外観を実現したいという要望が多かった。しかし一方では、食器洗浄乾燥機に限らず、家庭電化製品はヒータやモータを駆動するので大電流が流れる。従ってその電流の制御を確実に行うこと、すなわち信頼性の確保もデザイン性の確保とともに当然のこととして求められていた。しかし、出っ張りのないすっきりしたデザインの操作部は、反面、ボタンを押したことを操作者が認識できず、操作に手間取ったりして操作性が悪い入力手段となる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するため、駆動用の電源と複数の入力を指示するボタン群と、前記ボタン群からの入力を静電容量の変化から特定する静電スイッチ手段と、押圧による接点の開閉状態変化から特定する機械的スイッチ手段と、前記静電スイッチ手段の出力によって駆動される振動手段を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
このように静電容量の変化から押されたボタンを特定する静電容量式のボタン群を採用することで、表示部を薄く構成でき、すっきりとしたデザインの実現を図ることができる。一方、大電流の制御を指示するボタン群には機械式スイッチ接点を有するボタン群を設置することで機器の信頼性の向上も図れ、しかも静電スイッチの入力を行う時には、振動手段が駆動されることから、確かにスイッチを押したという感覚を使用者が得ることができ、快適な操作性とデザイン性を両立させた家庭電化製品の入力表示装置の実現に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、駆動用の電源と複数の入力を指示するボタン群と、ボタン群からの入力を静電容量の変化から特定する静電スイッチ手段と、押圧による接点の開閉状態変化から特定する機械的スイッチ手段と、静電スイッチ手段の出力によって駆動される振動手段を
有するものであり、静電容量の変化から押されたボタンを検出することから、表示部を薄く構成でき、しかも静電スイッチを押した時には振動手段の振動によって指先に振動が感じられ、機械的スイッチ手段の操作時と同様な操作感が実感できるものである。
【０００８】
第２の発明は、特に第１の発明において、静電スイッチ手段は静電容量の変化を認識して信号を出力するタッチセンスＩＣとしたものであり、部品の数も少なく、簡単な構成でタッチボタンを構成することが可能となる。
【０００９】
第３の発明は、特に第１から第２の発明において、振動手段は静電スイッチ手段の入力部近傍に設置したもので、触れたボタンの近傍が震えることによって、機械的スイッチを操作したような操作感が得られ、操作の信頼性、快適性が向上する。
【００１０】
第４の発明は、特に第２から第３の発明においてタッチセンスＩＣの出力で振動手段を駆動するもので、入力検知信号と同じ出力で振動手段を駆動できることから、全体の構成を簡単化することができる。
【００１１】
第５の発明は、駆動用の電源と複数の入力を指示するボタン群と、ボタン群からの入力を静電容量の変化から特定する静電スイッチ手段と、押圧による接点の開閉状態変化から特定する機械的スイッチ手段と、ボタン群の入力時に駆動されるブザー手段と静電スイッチ手段の出力によって駆動される振動手段を有し、静電スイッチ手段の出力により振動手段とブザー手段が両方駆動され、機械的スイッチ手段動作時にはブザー手段だけを駆動するものであり、静電スイッチ入力時は、振動とブザーで入力を感知し、機械スイッチ入力時は、操作感はあるので、ブザーのみで入力を感知し、スイッチの種類の違いによる操作感の均一化を図ろうとするものである。
【００１２】
第６の発明は、特に第５の発明において、タッチセンスＩＣの出力信号によって振動手段とブザー手段をともに駆動するものであり、全体の構成を簡単化することができる。
【００１３】
第７の発明は、特に第１から第６の発明において、複数個の振動手段は静電スイッチ手段の入力部のそれぞれに対応した場所に複数個設置したものであり、触れた場所が振動することから、押した場所をより適格に判別することができる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の構成図であり、表面の厚さ０．５ｍｍ程度の柔軟性のある樹脂でできたシート２の一部をはがした状態を示してある。シート２には電化製品の機能に応じた動作を指示するボタン群が印刷で表示されており、図１では食器洗い乾燥機の機能である時間を入力するタイマーボタン３、乾燥を指示する乾燥ボタン４、食器洗浄方式を指示する洗いボタン５、機器の使用開始を指示する開始ボタン６、機器の使用停止を指示する入／切ボタン７が表示されている。シート２は１〜３ｍｍ程度の厚みのある透明樹脂板８の表面に貼り付けられている。そして透明樹脂板８の下には、電気部品を載置したプリント基板９が設置されている。プリント基板９の上には、それぞれのボタンの印刷位置に対応して導電性の電極１１と、機械式スイッチ１２、１３が設置されている（タイマーボタン３、乾燥ボタン４に対応する電極は図示せず）。ここで、機械式スイッチ１２、１３を動作させるために、透明樹脂板８の機械式スイッチ１２、１３に対応する場所は穴が穿たれて、開始ボタン６と入／切ボタン７で機械式スイッチ１２、１３を操作することができるようにしている。この構成で洗いボタン５に指１４が近づくと、洗いボタン５と電極１１の間の静電容量１５が変化する。
その静電容量の変化はボタン特定手段であるタッチセンスＩＣ１６で検知され、洗いボタン５が押されたという信号がボタン判別表示手段であるマイコン１７に送られる。マイコンＣ１７は洗いボタン５に対応するシリアル信号を赤外線ＬＥＤ１８、１９に送信するとともに、洗い表示用ＬＥＤ２０−１にも点灯信号を送信し、洗い表示用ＬＥＤ２０−１が点灯する。洗い表示用ＬＥＤ２０−１の点灯はシート２の穴２１を通して確認することができる。
【００１６】
また乾燥ボタン４に指１４が近づくと、乾燥ボタン４と電極（図示せず）の間の静電容量が変化する。その静電容量の変化はタッチセンスＩＣ１６で検知され、乾燥ボタン４が押されたという信号がマイコン１７に送られる。マイコンＣ１７は乾燥ボタン４に対応するシリアル信号を赤外線ＬＥＤ１８、１９に送信するとともに、乾燥表示用ＬＥＤ２０−４（図示せず）にも点灯信号を送信し、乾燥表示用ＬＥＤ２０−４が点灯する。
【００１７】
またタイマーボタン３に指１４が近づくと、タイマーボタン３と電極（図示せず）の間の静電容量が変化する。その静電容量の変化はタッチセンスＩＣ１６で検知され、タイマーボタン３が押されたという信号がマイコン１７に送られる。マイコンＣ１７はタイマーボタン３に対応するシリアル信号を赤外線ＬＥＤ１８、１９に送信するとともに、タイマー表示用ＬＥＤ２０−５（図示せず）にも点灯信号を送信し、タイマー表示用ＬＥＤ２０−５が点灯する。
【００１８】
ＬＥＤ１８から発せられた赤外線信号は、機器側の赤外線受光素子２２によって受け取られる。また開始ボタン６を押すと機械式スイッチ１２の接点が閉じ、入／切ボタン７を押すと機械式スイッチ１３の接点が閉じ、信号がマイコン１７で処理され、各ボタンに対応するシリアル信号を赤外線ＬＥＤ１８、１９に送信する。開始ボタン６の時には開始表示用ＬＥＤ２０−２にも点灯信号を送信し、開始表示用ＬＥＤ２０−３を点灯させる。また入／切ボタン７の時には入／切表示用ＬＥＤ２０−３にも点灯信号を送信し、入／切表示用ＬＥＤ２０−３を点灯させる。
【００１９】
ここで、プリント基板９の裏にはマグネット２３が取り付けられ、機器に磁力で入力表示装置１の保持ができるようになっている。また、入力表示装置１を動作させる電力を供給するためのプラグ２４が取り付けられ、機器に取り付けられたコンセント２５と嵌合して入力表示装置１に電力が供給される。
【００２０】
また、タッチセンスＩＣ１６からドライバーＩＣ２６を介して振動手段である振動モータ２７に信号が送られ、タイマーボタン３、乾燥ボタン４、洗いボタン５の静電式スイッチボタンが押された時は、入力表示装置１全体が振動し、確実にキイの入力がなされたことが実感できる。またマイコン１７からブザー２８に信号が送られ、キイのタッチがなされた時にブザー２８が鳴動する。ここで機械式スイッチ１２、１３を押した時はボタンの移動が実感できるので、振動をさせることなく、ブザー２８が鳴動するだけである。
【００２１】
以上のようにタッチセンスＩＣ１６を使用した構成により薄型の操作部が実現できる。ここでタッチセンスＩＣ１６は静電容量の変化を検知して動作するために機械式接点構成のスイッチに比べて薄く構成することが可能であるが、ノイズ耐量が、機械式接点に比べて劣ると考えられることもある。従って、ヒータへの電力の印加や、電源の入切など、より信頼性が必要と判断されるところには機械式のスイッチを採用することも可能である。しかしタッチセンスＩＣ１６の耐久性、信頼性が裏づけられれば、全てのボタンを静電容量式にし、薄型の操作部を実現することは可能である。そしてタッチ式のキイには振動とブザーの鳴動で入力を確認し、機械式キイではボタンの移動の手触りとブザー鳴動によって入力を確認するようにしたことにより、快適な操作性を実現することができる。
【００２２】
図２は本発明の第１の実施例による家庭電化製品の入力表示装置１の電気回路図である。
【００２３】
図３は本発明の第１の実施例によるマイコン１７から出力される信号であり（ａ）はスキャン信号のタイミングチャート、（ｂ）はＬＥＤ表示信号のタイミングチャートである。
【００２４】
また図４は本発明の第１の実施例によるタッチセンスＩＣ１６の出力信号のタイミングチャートである。以下動作を図２、図３、図４に従って説明する。
【００２５】
マイコン１７のＣ２からＣ０端子からは図３に示す波高値が５Ｖで幅が５ミリ秒の周期的な矩形波が出力されており、表示と入力をスキャン信号に同期して行っている。
【００２６】
ここで、洗いボタン５に指１４が触れたことをタッチセンスＩＣ１６が検知すると図４のＯｕｔ１端子がＬＯＷレベルになり、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３０のゲートがＬＯＷレベルになることから、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ３０のドレイン、ソース間が導通し、マイコン１７の出力ポートであるＣ１ポートからの信号が、入力ポートであるＡ１ポートに伝わる。マイコンは、出力ポートがＣ１であり、入力ポートがＡ１であることから、選択されたボタンは洗いボタン５であると判別する。そして出力ポートＣ０が出力された時ＬＥＤ表示信号である図４（ｂ）のＢ１ポートをＬＯＷレベルにすることによって、洗い表示用ＬＥＤ２０−１に電流を流し、点灯させる。
【００２７】
乾燥ボタン４、タイマーボタン３が押された時も、洗いボタン５を判別したと同様、出力ポートと入力ポートの組み合わせによって選択されたボタンが判別される。開始ボタン６、入／切ボタン７は機械式スイッチ１２および１３を指１４で押すことによって、スキャン信号が、出力ポートから入力ポートに伝送され、ボタンが判別される。またそれぞれのボタンに対応するＬＥＤが選択され、スキャン信号に従って点灯、消灯制御（ダイナミック点灯）が行われ、人間の目には対応するＬＥＤが連続して点灯しているように見える。
【００２８】
また、タッチセンスＩＣ１６のＯｕｔ１端子、Ｏｕｔ２端子、Ｏｕｔ３端子の出力は３入力ＮＡＮＤ回路である論理ＩＣ３３の入力となり、どれかの端子がＬＯＷになれば、すなわちタイマーボタン３、乾燥ボタン４、洗いボタン５のいずれかが押された時、論理ＩＣ３３の出力はＨＩＧＨとなり、ドライバーＩＣ２６を介して振動モータ２７を動作させ、指１４に振動を感じさせる。
【００２９】
ここで論理ＩＣ３３の出力端には他のドライバーＩＣ３４も接続されており、ブザー３５を駆動している。ブザー鳴動はマイコン１７を介して行うことも可能であるが、このように、静電式スイッチボタンが押された時、タッチセンスＩＣ１６によって、振動と鳴動を同時に発生させることも可能であり、マイコン１７の仕事の負担も低減することが可能である。
【００３０】
図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で示した区間が、振動および鳴動を行っている区間である。
【００３１】
図３（ｂ）では図３（ａ）のＣ１が出力されたタイミングでＢ１の出力がＬＯＷになることにより、タイマー用ＬＥＤ２０−５が点灯し、Ｃ２が出力されたタイミングでＢ０がＬＯＷになることにより、洗い表示用ＬＥＤ２０−１が点灯している時の信号状態を示している。
【００３２】
また、図２に示すように、静電容量スイッチも機械式スイッチも電気回路上はスキャン信号と入力信号の交わる点を開閉することでボタン判定を行うので、ボタン判定の手順上はまったく同じ処理を行うことができる、従って、実施例では、２個の機械式スイッチと３個の静電容量スイッチの組み合わせで説明したが、５個のスイッチをどのような組み合わせで実現することができ、デザインや設計思想に応じた組み合わせが可能となる。
【００３３】
（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の構成図である。
【００３４】
ここで、タイマーボタン３、乾燥ボタン４、洗いボタン５の下には、振動モータ３６、３７、３８が設置されており、それぞれのボタンが押された時に、直近の振動モータが振動することで一ヶ所に設置された振動モータによる入力表示装置１全体の振動を感じるよりも、接触した場所が震える構成であるので、より確実にどのボタンに触れたかを確実に感知できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかるタッチセンスＩＣによる静電容量スイッチと機械式スイッチの組み合わせで静電容量スイッチの入力を寄り確実に感知させる構成の家庭電化製品の入力表示装置は食器洗浄乾燥機などの家庭電化製品だけでなく、広く制御機器の入力表示装置としても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置１の構成図
【図２】本発明の第１の実施例による家庭電化製品の入力表示装置の電気回路図
【図３】（ａ）本発明の第１の実施例によるマイコンから出力される信号のスキャン信号のタイミングチャート（ｂ）本発明の第１の実施例によるマイコンから出力される信号のＬＥＤ表示信号のタイミングチャート
【図４】本発明の第１の実施例によるタッチセンスＩＣ１６の出力信号のタイミングチャート
【図５】本発明の第２の実施の形態における家庭電化製品の入力表示装置の構成図
【図６】従来の食器洗浄乾燥機の断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  入力表示装置
２  シート
３  タイマーボタン
４  乾燥ボタン
５  洗いボタン
６  開始ボタン
７  入／切ボタン
９  プリント基板
１１  電極
１２、１３  機械式スイッチ
１６  タッチセンスＩＣ（ボタン特定手段）
１７  マイコン（ボタン判別表示手段）
２０−１  洗い表示用ＬＥＤ
２０−２  開始表示用ＬＥＤ
２０−３  入／切表示用ＬＥＤ
２０−４  乾燥表示用ＬＥＤ
２０−５  タイマー表示用ＬＥＤ
２６、３４  ドライバーＩＣ
２７、３６、３７、３８  振動モータ（振動手段）
２８、３５  ブザー
３０、３１、３２  Ｐ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ
３３  論理ＩＣ
【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１】
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