(57)【要約】【課題】１度発生した振動に対して複数回オン状態になることがなく、かつ、対象の材質や構造が変化しても確実にスイッチ信号を生成することができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチ信号生成回路１１は、閾値が変更できるように構成されている。そのため、壁部Ｗの材質や構造が変化しても、それに応じて閾値を適切に設定でき、確実にスイッチ信号を生成できる。しかも、スイッチ信号補正回路１２は、スイッチ信号生成回路１１から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、設定されている保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力する。そのため、１度発生した振動に対してスイッチ信号が複数回オン状態になるような事態を抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象に加わる振動を設定されている閾値と比較してオフ状態とオン状態を示すスイッチ信号を生成し出力するスイッチ信号生成回路（１１）を備えたスイッチ装置において、
前記スイッチ信号生成回路は、前記閾値が変更できるように構成されており、
前記スイッチ信号生成回路に接続され、前記スイッチ信号生成回路から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、設定されている保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力するスイッチ信号補正回路（１２）を有することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記スイッチ信号補正回路は、前記保持時間が変更できるように構成されてい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】
前記スイッチ信号補正回路に接続され、前記スイッチ信号補正回路から入力される新たなスイッチ信号を所定の信号に変換し出力する変換回路（１３）と、
前記変換回路に接続され、前記変換回路から入力される所定の信号を無線送信する送信回路（１４）と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記対象は、家屋の壁部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動に基づいてスイッチ信号を生成するスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動に基づいてスイッチ信号を生成するスイッチ装置として、例えば以下に示す特許文献１に開示されているスイッチ装置がある。
【０００３】
このスイッチ装置は、包絡線検波回路と、電圧比較回路とを備えている。包絡線検波回路は、振動波形の包絡線を検出し、検出した包絡線に相当する電圧を出力する回路である。電圧比較回路は、包絡線検波回路に接続され、包絡線検波回路から入力される振動波形の包絡線に相当する電圧を閾値と比較し、オン状態とオフ状態を示すスイッチ信号を生成する回路である。スイッチ装置をデジタル腕時計に用いた場合、例えばデジタル腕時計の本体を叩くことによってスイッチ信号を発生させ、デジタル腕時計を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２１７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したスイッチ装置は、振動波形の包絡線を検出し、検出した包絡線に相当する電圧を出力する包絡線検波回路を備えている。そのため、回路の構成が複雑になってしまう。これに対し、包絡線検波回路をなくし、振動を直接閾値と比較しスイッチ信号を生成する構成が考えられる。しかし、一般的に、振動はすぐには減衰しない。時間の経過とともに徐々に減衰していく。そのため、振動を直接閾値と比較しスイッチ信号を生成する場合、１度発生した振動に対して複数回オン状態になるスイッチ信号を生成してしまう可能性がある。また、振動は、振動が加わる対象の材質や構造によって変化する。そのため、対象の材質や構造が変化した場合、想定していたスイッチ信号を生成できない可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、１度発生した振動に対してスイッチ信号が複数回オン状態になることがなく、かつ、対象の材質や構造が変化しても確実にスイッチ信号を生成することができるスイッチ装置を提供することを目的とする。
【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なされた本発明は、対象に加わる振動を設定されている閾値と比較してオフ状態とオン状態を示すスイッチ信号を生成し出力するスイッチ信号生成回路を備えたスイッチ装置において、スイッチ信号生成回路は、閾値が変更できるように構成されており、スイッチ信号生成回路に接続され、スイッチ信号生成回路から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、設定されている保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力するスイッチ信号補正回路を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、スイッチ信号生成回路は、閾値が変更できるように構成されている。そのため、対象の材質や構造が変化しても、それに応じて閾値を適切に設定でき、確実にスイッチ信号を生成することができる。しかも、スイッチ信号補正回路は、スイッチ信号生成回路から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、設定されている保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力する。そのため、１度発生した振動に対してスイッチ信号が複数回オン状態になるような事態を抑えることができる。従って、１度発生した振動に対してスイッチ信号が複数回オン状態になることがなく、かつ、対象の材質や構造が変化しても確実にスイッチ信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態におけるリモコンスイッチ装置の回路図である。
【図２】第１実施形態におけるリモコンスイッチ装置の動作を説明するための各部の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係るスイッチ装置を、家屋の壁部に設置されるリモコンスイッチ装置に適用した例を示す。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のリモコンスイッチ装置の構成について説明する。
【００１２】
図１に示すリモコンスイッチ装置１（スイッチ装置）は、家屋の壁部Ｗ（対象）に設置され、壁部Ｗを叩くことによって、照明等の電化製品を制御するための所定の信号を無線送信する装置である。リモコンスイッチ装置１は、加速度センサ１０と、スイッチ信号生成回路１１と、スイッチ信号補正回路１２と、マイクロコンピュータ１３（変換回路）と、赤外線送信回路１４（送信回路）とを備えている。
【００１３】
加速度センサ１０は、壁部Ｗに加わる振動を検出する素子である。具体的には、壁部Ｗに加わる振動を電圧に変換して出力する素子である。加速度センサ１０は壁部Ｗに固定され、出力端子がスイッチ信号生成回路１１に接続されている。
【００１４】
スイッチ信号生成回路１１は、加速度センサ１０から入力される壁部Ｗに加わる振動を設定されている閾値と比較してオフ状態とオン状態を示すスイッチ信号を生成し出力する回路である。スイッチ信号生成回路１１は、閾値が変更できるように構成されている。スイッチ信号生成回路１１は、抵抗１１０、１１１とコンパレータ１１２と、を備えている。
【００１５】
抵抗１１０、１１１は、閾値を設定する素子である。抵抗１１０は、抵抗値を変更することができる可変抵抗である。抵抗１１１は、抵抗値が固定されている固定抵抗である。抵抗１１０、１１１は直列接続されている。抵抗１１０の一端は電源Ｖｃｃに、抵抗１１１の一端はグランドＧＮＤにそれぞれ接続されている。抵抗１１０の抵抗値を変更することで抵抗１１０、１１１の直列接続点の電圧が変化し、閾値が変わる。
【００１６】
コンパレータ１１２は、加速度センサ１０から入力される壁部Ｗに加わる振動と、抵抗１１０、１１１によって設定されている閾値を比較してオフ状態とオン状態を示すスイッチ信号を生成する素子である。コンパレータ１１２の非反転入力端子は加速度センサ１０の出力端子に、反転入力端子は抵抗１１０、１１１の直列接続点に、出力端子はスイッチ信号補正回路１２にそれぞれ接続されている。コンパレータ１１２は、加速度センサ１０から入力される壁部Ｗに加わる振動に応じた電圧が、閾値に当たる抵抗１１０、１１１の直列接続点の電圧より大きい場合、オン状態を示すハイレベルを出力し、それ以外の場合、オフ状態を示すローレベルを出力する。
【００１７】
スイッチ信号補正回路１２は、スイッチ信号生成回路１１から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、設定されている保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力する回路である。スイッチ信号補正回路１２は、保持時間が変更できるように構成されている。スイッチ信号補正回路１２は、抵抗１２０と、コンデンサ１２１と、タイマー回路１２２とを備えている。
【００１８】
抵抗１２０及びコンデンサ１２１は、保持時間を設定する素子である。抵抗１２０は、抵抗値を変更することができる可変抵抗である。コンデンサ１２１は、容量が固定されている固定容量コンデンサである。抵抗１２０とコンデンサ１２１は直列接続されている。抵抗１２０の一端は電源Ｖｃｃに、コンデンサ１２１の一端はグランドＧＮＤにそれぞれ接続されている。抵抗１２０の抵抗値を変更することで、抵抗１２０及びコンデンサ１２１によって決まる時定数が変化し、保持時間が変わる。
【００１９】
タイマー回路１２２は、コンパレータ１１２から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、抵抗１２０及びコンデンサ１２１によって決まる保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力する回路である。タイマー回路１２２の入力端子はコンパレータ１１２の出力端子に、保持時間設定端子は抵抗１２０とコンデンサ１２１の直列接続点に、出力端子はマイクロコンピュータ１３にそれぞれ接続されている。
【００２０】
マイクロコンピュータ１３は、タイマー回路１２２から入力される新たなスイッチ信号を、照明等の家電製品を制御するための所定の信号に変換して出力する素子である。例えば、マイクロコンピュータ１３は、タイマー回路１２２からオン状態を示す信号が１度入力されると、照明の点灯を指示する信号に変換して出力する。照明点灯後、オン状態を示す信号が所定時間内に連続して２度入力されると、照明の照度を下げるように指示する信号に変換して出力する。マイクロコンピュータ１３の入力端子はタイマー回路１２２の出力端子に、出力端子は赤外線送信回路１４にそれぞれ接続されている。
【００２１】
赤外線送信回路１４は、マイクロコンピュータ１３から入力される照明等の家電製品を制御するための所定の信号を、赤外線を用いて照明等の家電製品に無線送信する回路である。赤外線送信回路１４の入力端子は、マイクロコンピュータ１３の出力端子に接続されている。
【００２２】
次に、図１及び図２を参照してリモコンスイッチ装置の動作について説明する。
【００２３】
図１に示す壁部Ｗを叩くと、壁部Ｗに振動が加わる。しかし、その振動はすぐには減衰しない。壁部Ｗの材質や構造に応じて時間の経過とともに徐々に減衰していく。
【００２４】
図２に示すように、加速度センサ１０は、壁部Ｗに加わる振動を電圧に変換して出力する。壁部Ｗに加わる振動が時間の経過とともに徐々に減衰していくことから、加速度センサ１０の出力電圧も時間の経過とともに徐々に減衰していく。
【００２５】
コンパレータ１１２は、加速度センサ１０から入力される壁部Ｗに加わる振動に応じた電圧が、閾値に当たる抵抗１１０、１１１の直列接続点の電圧より大きい場合、オン状態を示すハイレベルを出力し、それ以外の場合、オフ状態を示すローレベルを出力する。閾値を設定する抵抗１１０の抵抗値は、壁部Ｗの材質や構造を考慮して、壁部Ｗを叩いた場合にコンパレータ１１２の出力が確実にオン状態になるように設定されている。壁部Ｗに加わる振動が時間の経過とともに徐々に減衰するため、コンパレータ１１２の出力するスイッチ信号は、壁部Ｗを叩く度に複数回オン状態になる。
【００２６】
タイマー回路１２２は、コンパレータ１１２から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、抵抗１２０及びコンデンサ１２１によって決まる保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力する。保持時間を設定する抵抗１２０の抵抗値は、壁部Ｗの材質や構造を考慮して、壁部Ｗを１度叩いた場合に複数回オン状態になるスイッチ信号を、１回だけオン状態になる新たなスイッチ信号とすることができるように設定されている。そのため、タイマー回路１２２は、壁部Ｗを叩く度に複数回オン状態になるスイッチ信号を、壁部Ｗを叩く度に１回だけオン状態になる新たなスイッチ信号として出力することができる。
【００２７】
図１に示すマイクロコンピュータ１３は、タイマー回路１２２から入力される新たなスイッチ信号を、照明等の家電製品を制御するための所定の信号に変換して出力する。タイマー回路１２２からオン状態を示す信号が１度入力されると、照明の点灯を指示する信号に変換して出力する。照明点灯後、オン状態を示す信号が所定時間内に連続して２度入力されると、照明の照度を下げるように指示する信号に変換して出力する。
【００２８】
赤外線送信回路１４は、マイクロコンピュータ１３から入力される照明等の家電製品を制御するための所定の信号を、赤外線を用いて照明等の家電製品に無線送信する。
【００２９】
その結果、壁部Ｗを１度叩くと照明が点灯し、照明点灯後、所定時間内に壁部Ｗを２度連続して叩くと照明の照度が下がる。つまり、壁部Ｗを叩くことによって照明等の家電製品を制御することができる。
【００３０】
次に、第１実施形態のリモコンスイッチ装置の効果について説明する。
【００３１】
第１実施形態によれば、リモコンスイッチ装置１は、スイッチ信号生成回路１１と、スイッチ信号補正回路１２とを備えている。スイッチ信号生成回路１１は、壁部Ｗに加わる振動を設定されている閾値と比較してオフ状態とオン状態を示すスイッチ信号を生成し出力する。スイッチ信号生成回路１１は、閾値が変更できるように構成されている。そのため、壁部Ｗの材質や構造が変化しても、それに応じて閾値を適切に設定でき、確実にスイッチ信号を生成することができる。しかも、スイッチ信号補正回路１２は、スイッチ信号生成回路１１に接続され、スイッチ信号生成回路１１から入力されるスイッチ信号がオフ状態からオン状態に変化すると、設定されている保持時間の間はスイッチ信号の状態変化に関係なくオン状態を保持し、新たなスイッチ信号として出力する。そのため、１度発生した振動に対してスイッチ信号が複数回オン状態になるような事態を抑えることができる。従って、１度発生した振動に対してスイッチ信号が複数回オン状態になることがなく、かつ、壁部Ｗの材質や構造が変化しても確実にスイッチ信号を生成することができる。
【００３２】
第１実施形態によれば、スイッチ信号補正回路１２は、保持時間が変更できるように構成されている。そのため、壁部Ｗの材質や構造が変わっても保持時間を適切に設定することができる。従って、壁部Ｗの材質や構造に依存することなく、壁部Ｗを１度叩いた場合に１回だけオン状態になる新たなスイッチ信号を確実に出力することができる。
【００３３】
第１実施形態によれば、リモコンスイッチ装置１は、マイクロコンピュータ１３と、赤外線送信回路１４とを備えている。マイクロコンピュータ１３は、スイッチ信号補正回路１２に接続され、スイッチ信号補正回路１２から入力される新たなスイッチ信号を照明等の家電製品を制御するための所定の信号に変換し出力する。赤外線送信回路１４は、マイクロコンピュータ１３に接続され、マイクロコンピュータ１３から入力される照明等の家電製品を制御するための所定の信号を、赤外線を用いて照明等の家電製品に無線送信する。そのため、壁部Ｗを叩くことによって照明等の家電製品を制御することができる。
【００３４】
第１実施形態によれば、加速度センサ１０による振動の検出対象は家屋の壁部Ｗである。そのため、壁部Ｗを広くスイッチとして利用することができる。従って、従来のように、スイッチを探す手間をなく、暗い場合であってもスイッチ信号を発生させることができる。
【００３５】
なお、第１実施形態では、振動の検出対象が家屋の壁部Ｗである例を挙げているが、これに限られるものではない。振動が伝わるものであればよい。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・リモコンスイッチ装置（スイッチ装置）、１０・・・加速度センサ、１１・・・スイッチ信号生成回路、１１０、１１１・・・抵抗、１１２・・・コンパレータ、１２・・・スイッチ信号補正回路、１２０・・・抵抗、１２１・・・コンデンサ、１２２・・・タイマー回路、１３・・・マイクロコンピュータ（変換回路）、１４・・・赤外線送信回路（送信回路）、Ｗ・・・壁部
【図１】
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【図２】
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