(57)【要約】【目的】  入力方式に静電容量型スイッチを採用することで、スイッチ操作時に手の平を返すような不自然な動作を行わず、強盗犯人に気付かれることなく自然な状態で非常通報装置のスイッチを操作することを目的とする。【構成】  電極シートとカウンタ用天板と制御部から構成され、この電極シートを貼り付けたカウンタの天板上に手の平を乗せると静電容量が変化し、上記スイッチ電極に対し、手の平が接触状態と非接触状態時の各スイッチの静電容量変化量を計測する演算回路と、変化量を記憶する不揮発性メモリを搭載した、制御基板からなる非常通報装置用静電容量型スイッチ。【選択図】  図６      
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型非常通報装置のスイッチであり、ＰＥＴフィルムを銀電極に印刷した電極シートを、カウンタに取り付け、上記ＰＥＴフィルムを銀電極に印刷した電極シートに対し、導通部材が接触状態と非接触状態時にスイッチの静電容量変化量を計測する演算回路と、前記静電容量変化量を記憶する不揮発性メモリを搭載した制御基板からなることを特徴とする静電容量型スイッチ装置。
【請求項２】
前記、静電容量型非常通報装置のスイッチは、カウンタ裏面の天板に取り付けることを特徴とする請求項１記載の静電容量型スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力方式に静電容量結合方式を採用した非常通報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来防犯用非常通報装置は、銀行やコンビニエンスストアで強盗などの凶悪犯に遭遇したとき、警察や警備保障会社にいち早く危険を知らせる目的で設置してある。
非常通報装置用スイッチ５０は、図１に示すメカニカル式タクトスイッチが一般的で、図２のように犯人に見えないカウンタ５１の下に取り付けられている。
しかも非常通報装置の操作ボタン５２は下向きで操作ボタン５２を押す時に、使用者（図示せず）は、手の平４を返す不自然動作となり犯人に悟られ、通報したことが判明し、命の危険にさらされることもしばしばである。そのため自然な動作の中で、非常通報装置５０のボタン５２を押せる機構が必要とされている。
【特許文献１】特開２００２−３７３３８２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って従来の非常通報装置のスイッチでは、設置状態を隠す必要があり取り付け場所が限定され、スイッチを押す操作が不自然で強盗犯人に悟られてしまう。
そこで本発明の目的は、入力方式に静電容量型スイッチを採用し、スイッチ操作時に手の平を返すような不自然な動作を行わず、非常通報装置のスイッチ入力を可能にする事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
静電容量型非常通報装置のスイッチであり、ＰＥＴフィルムを銀電極に印刷した電極シートを、カウンタに取り付け、上記ＰＥＴフィルムを銀電極に印刷した電極シートに対し、導通部材が接触状態と非接触状態時にスイッチの静電容量変化量を計測する演算回路と、前記静電容量変化量を記憶する不揮発性メモリを搭載した制御基板からなる静電容量型スイッチ装置であり、静電容量型非常通報装置のスイッチはカウンタ裏面の天板に取り付けることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、非常通報装置用スイッチを既存カウンタの下に取り付けが可能で、予め決められた場所に手の平を載せるだけでスイッチが入力でき(図６参照)、不自然な動作がいらない為、強盗犯に気付かれにくい。しかもスイッチの表面に既存カウンタの一部を利用しているため、犯人に非常通報装置が設置されていることも分からない。
非常通報装置のスイッチ部のみを交換するだけで既存の防犯システムを、そのまま利用でき導入が容易で変更コストも安く出来る。更に押す時間をプログラムで設定できるので、間違って触っても誤動作を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
静電容量スイッチに於いては、静電容量を変化させるための電極１と、その変化量を検出し判断するための制御部３から構成される。電極１は、ＰＥＴフィルム１３に銀電極を印刷した電極シート(図３を参照)を作製し、図４に示すようにカウンタ天板２の裏側所定場所に両面テープ７等で取り付ける。そうすることで電極１は、図５に示したとおり電極シート１と手の平４は導体で極板となり、カウンタ天板２は樹脂、木、石等の絶縁物で誘電体となり、電極シート１と手の平４でカウンタ天板を挟んだ平行板コンデンサを形成することができる。
【０００７】
この原理を応用した静電容量型の非常通報装置用スイッチを提案するものである。
尚、本願明細書では導通部材として、人間の手の平を用いて説明することとする。
更に詳細に説明すると、本発明は、図７のシステム構成図で示す通り電極シート１とプラスチック、大理石、木などからなるカウンタ用天板２と制御部３から構成される。電極シート１を貼り付けたカウンタ用天板２上に使用者の手の平４（図５参照）を乗せると、静電容量の変化が発生する。この現象は、電極シート１と手の平４は導体で極板を形成し、カウンタ用天板２は不導体で誘電体を形成する。図５に示すように誘電体を極板で挟む平行板コンデンサ５が形成され、手の平４の面積分だけ容量が増加したものである。電極シート１上に手の平４が乗っている状態と乗っていない状態では、静電容量の変化が生じる。この静電容量の増加した状態を制御部３で認識し、非常通報装置のスイッチが押されたことを判断出来る。
静電容量型非常通報装置のスイッチについて、図６、図７、図８、図９を参照して説明する。
【０００８】
電極シート１は、１０ｃｍ×１５ｃｍ程度（図９−２参照）で手の平４がおおよそ隠れる大きさとし、ｐＥｔフィルム１３に銀ペーストで電極６を印刷し、その上に両面テープ７を貼り付けた３層構造で形成される。電極６は図９―２に示したように、スイッチ電極８とｇｎｄ電極９から構成される。
【０００９】
カウンタ用天板２は、前記したようにプラスチック等の樹脂製、合板剤等の木製、大理石等の石材があり、いずれも不導体で誘電率の違いはあるが誘電体を形成する。
制御部３は、発振回路１０と不揮発性メモリ１１とＣＰＵ１２から構成される。
次に静電容量型非常通報装置のスイッチが特定されるまでの手順を説明する。各スイッチのＯｎ／Ｏｆｆレベルを規定するために次の２点を実施する。まず始めに、カウンタ用天板２に人間の手の平４が乗らない非接触状態で、プログラムに従いＣＰＵ１２は発振周波数を測定し、スイッチＯｆｆ状態の発信周波数をＣＰＵ１２に接続された不揮発性メモリ１１に記憶する。次にカウンタ用天板２に、人間の手の平４を載せて同様に周波数を測定し、スイッチＯｎ状態の発信周波数を不揮発性メモリ１１に記憶する。この測定によりカウンタ用天板２の材質の違や、厚みの違いからくる容量変化が違う場合でも、スイッチのＯｎ／Ｏｆｆレベルが判断でき、誤認識せずＯｎ／Ｏｆｆの判定できる。
【００１０】
実際に人間の手の平４がスイッチ電極８に近づくと、スイッチ電極８の静電容量が増加する。人間は元々容量が１００ｐＦ程度持った導体であり、スイッチ電極８に導体である人間の手の平４が近づくと静電誘導現象が発生し、静電容量が増加する。発振回路１０は、増加した静電容量の変化を検知し、静電容量の増加に追従して発信周波数が変化する。
制御部３では、ＣＰＵ１２に内蔵されたインプットキャプチャ機能を利用して、発振周波数を測定する。今回測定した発信周波数と最初に不揮発性メモリ１１に記憶しておいた各スイッチのＯｎ／Ｏｆｆ時の発信周波数を比較すると、人間の手の平４が近づいた時、周波数が低下する。
この原理に基づき、人間の手の平４を乗せる静電容量型非常通報装置のスイッチが実現可能となる。
【実施例１】
【００１１】
以下本発明を具体化した一実施例について図面を参照して説明する。
図１０の発振回路は、ＴＬＣ５５５で非常に一般的なＣ−ＭＯＳタイプのタイマーＩＣである。発振周波数の計算式はメーカのデータシートより提示されており、ｆ＝１．４４／（Ｒ１＋２×Ｒ２）×Ｃ１で定数を代入すると求めることが出来る。今回は、一般的なＣＰＵで測定可能な１００ｋＨｚ程度の発振周波数が好都合のため抵抗Ｒ１＝１Ω、Ｒ２＝６８ｋΩ、Ｃ１＝１００ｐＦでマルチバイブレーターモードにて発振する回路を構成した。通常指1本でタッチすると、１０ｐＦ程度静電容量が増加する。Ｃ３のコンデンサは、発信を安定化させるためのコンデンサである。
【００１２】
では、実際に図１１でスイッチ電極に人間の手の平が触れている場合と、触れていない場合に周波数の変化を説明する。
・  スイッチ電極に人間の手の平が触れていない状態での発振周波数
Ｃ＝１００ｐＦ（Ｃ１）
周波数  １０１ｋＨｚ程度
・  スイッチ電極に人間の手の平が触れている状態での発振周波数
Ｃ＝１１０ｐＦ（並列接続Ｃ１＋Ｃ２）
周波数  １００ｋＨｚ程度
スイッチ電極に手の平が触れている時、発振周波数が減少したのは、スイッチ電極と手の平間で静電誘導が起こり、静電容量がＣ２増加した。
これによりＴＬＣ５５５のタイマーＩＣの周波数を決定するコンデンサの容量がＣ２（１０ＰＦ）程度増加して、図１１−２で示すように発振周波数が１ＫＨｚ減少した。
この原理を応用し、図１１で示した発振周波数の変位をＣＰＵ１２に内蔵されたインプットキャプチャ機能のカウンタで周波数を常時モニタし、１ＫＨｚ以上減少した時、人間の手の平４が触れている時と規定すれば、スイッチが押されたと認識できる可能となる。更に周波数の変化が連続５秒以上続いたら、スイッチを押された状態と認識すれば誤操作防止となり安全性が高まる。連続変化の時間５秒は、使用状況により変化するため不揮発性メモリに予め登録し、プログラムにて変更できる仕組みを設ける。
【００１３】
併せてカウンタやテーブルが利用できない場合には、床下に電極シー等埋め込みPタイルやフローリングを誘電体とし、足の裏と電極シートの静電容量変化で非常通報装置のスイッチを形成することも可能なる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的な非常通報装置用スイッチ。
【図２】一般的な非常通報装置用スイッチの設置方法。
【図３】電極シートの構成図。
【図４】電極部の構造図。
【図５】電極部の原理図。
【図６】静電容量型スイッチの構成図。
【図７】静電容量型スイッチのシステム構成図。
【図８】非常通報装置用スイッチシステムのブロック図。
【図９】電極シート構造図。
【図１０】発信回路の等価回路。
【図１１】発信周波数の変化。
【符号の説明】
【００１５】
１    電極シート  
２    カウンタ用天板
３    制御部
４    手の平
５    平行板コンデンサ
６    電極
７    両面テープ
８    スイッチ電極
９    ＧＮＤ電極
１０  発振回路
１１  不揮発性メモリ
１２  ＣＰＵ
１３  ＰＥＴフィルム
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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