JP2000100289A - Electronic touch switch - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、指先などの人体の
一部を接触させるだけでオン動作できる無接点式の電子
タッチスイッチに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactless electronic touch switch which can be turned on only by touching a part of a human body such as a fingertip.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気機器のオン／オフ制御などに使用さ
れるスイッチには、ホール素子と磁石を組み合わせたホ
ール効果方式や電極の接近による静電容量の変化を検出
する静電容量センサ方式などの無接点式スイッチ、また
はリードスイッチと磁石を組み合わせたリードスイッチ
方式やタクトスイッチなどの有接点式スイッチが知られ
ている。2. Description of the Related Art Switches used for on / off control of electric equipment include a Hall effect system combining a Hall element and a magnet, and a capacitance sensor system for detecting a change in capacitance due to approach of an electrode. Contactless switches, or contact switches such as reed switches and tact switches in which a reed switch and a magnet are combined.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の無接点式スイッチやリードスイッチでは、
そのオン・オフ動作に際し、ストローク動作するキーが
必要であるため、スイッチ自体が比較的大型で厚くな
り、その結果、これらのスイッチを電気機器等のオン・
オフ用制御パネルに装着した場合、制御パネルが大型化
してしまうほか、キーのストローク機構があるため、耐
久性に欠けるという問題がある。また、上述する有接点
式スイッチであるタクトスイッチでは、薄型化が可能で
あるが、指などにより所定圧力以上の押圧力を付加する
ことでオン・オフ動作させるものであるため、長い時間
使用している間にタクトスイッチを覆う保護膜が破損す
るおそれがあるほか、耐久性に欠けるという問題があっ
た。However, in the conventional non-contact type switch and reed switch as described above,
When the switch is turned on and off, a key that performs a stroke operation is required, so that the switch itself is relatively large and thick, and as a result, these switches are turned on and off for electric devices and the like.
When mounted on the off control panel, there is a problem that the control panel becomes large and the durability is lacking due to the key stroke mechanism. The tact switch, which is a contact-type switch described above, can be made thin, but since it is turned on and off by applying a pressing force of a predetermined pressure or more with a finger or the like, it is used for a long time. During this operation, the protective film covering the tact switch may be damaged, and the durability may be poor.
【０００４】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するためになされたもので、指先などのタッチ操作のみ
でオン信号を送出できるとともに、小型・薄型化を可能
にし、かつ耐久性に優れた電子タッチスイッチを提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. An ON signal can be transmitted only by a touch operation with a fingertip or the like, and a small, thin, and durable device can be provided. An object is to provide an excellent electronic touch switch.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の電子タッチスイッチは、絶縁板の表面に貼り
付けられた渦巻き状の平面コイルと、前記平面コイルと
平衡状態を作るための複数の抵抗を４辺として結線した
ブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の２辺同士が互いに
結線される相対向する一方の一組の接続点を入力端子と
し、この入力端子を通してブリッジ回路に電力を供給す
る直流電源と、前記ブリッジ回路の２辺同士が互いに結
線される相対向する他方の一組の接続点を出力端子と
し、この各出力端子と前記アース側の入力端子間にそれ
ぞれ発生する第１及び第２電圧を比較する比較回路と、
前記平面コイルに人体の一部がタッチされた時に人体か
らの電磁界誘導で平面コイルに誘起される電圧により前
記ブリッジ回路の第１電圧を変化させ、該第１電圧が前
記第２電圧より大きくなるごとに反転する前記比較回路
の出力信号に基づきスイッチ信号を生成して出力するス
イッチ信号生成回路とを備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, an electronic touch switch according to the present invention comprises a spiral planar coil attached to a surface of an insulating plate, and an equilibrium state with the planar coil. A bridge circuit in which a plurality of resistors are connected on four sides, and a pair of opposed connection points where two sides of the bridge circuit are connected to each other are used as input terminals, and power is supplied to the bridge circuit through the input terminals. And a pair of opposite connection points where two sides of the bridge circuit are connected to each other as an output terminal, and a first power supply generated between each of the output terminals and the input terminal on the ground side. And a comparison circuit that compares the second voltage and
When a part of the human body is touched to the planar coil, the first voltage of the bridge circuit is changed by a voltage induced in the planar coil by electromagnetic field induction from the human body, and the first voltage is larger than the second voltage. A switch signal generation circuit for generating and outputting a switch signal based on an output signal of the comparison circuit, which is inverted whenever possible.
【０００６】本発明はまた、前記平面コイルの外表面を
電気絶縁製の保護シートにより被覆し、この保護シート
の表面にスイッチその他のマークを形成したことを特徴
とする。本発明はまた、前記絶縁板の他方の面に前記平
面コイルと同一の他の平面コイルを貼り付け、該他の平
面コイルを前記ブリッジ回路の一辺に該ブリッジ回路の
平衡状態が保持されるように接続したことを特徴とす
る。本発明はまた、前記第２電圧を発生させるブリッジ
回路の辺に前記比較回路の出力をハイレベルまたはロー
レベル状態に設定する抵抗を接続したことを特徴とす
る。本発明はまた、前記スイッチ信号生成回路が、リト
リガブル単安定マルチバイブレータから構成されること
を特徴とする。The present invention is also characterized in that the outer surface of the planar coil is covered with a protective sheet made of electric insulation, and switches and other marks are formed on the surface of the protective sheet. According to the present invention, another planar coil identical to the planar coil is attached to the other surface of the insulating plate, and the other planar coil is held on one side of the bridge circuit so that the bridge circuit is kept in an equilibrium state. Characterized in that it is connected to The present invention is also characterized in that a resistor for setting the output of the comparison circuit to a high level or a low level is connected to a side of the bridge circuit that generates the second voltage. The present invention is also characterized in that the switch signal generation circuit includes a retriggerable monostable multivibrator.
【０００７】本発明においては、絶縁板に貼り付けた平
面コイルに指先などの人体の一部をタッチすると、周囲
に存在する商用給電系から人体を通して誘導される電磁
界により平面コイルに誘起される電圧が電磁界の周波数
に応じて変化し、この電圧によりブリッジ回路から比較
回路に入力される第１電圧を変化させ、この第１電圧が
前記第２電圧より大きくなるごとに比較回路の出力を反
転させる。そして、この比較回路の反転出力に基づいて
スイッチ信号生成回路によりスイッチ信号を生成して出
力する。したがって、本発明によれば、指先などのタッ
チ操作のみでオン信号を送出できるとともに、小型・薄
型化が可能になり、かつ耐久性に優れた電子タッチスイ
ッチを提供できる。In the present invention, when a part of a human body such as a fingertip is touched to a planar coil attached to an insulating plate, the planar coil is induced by an electromagnetic field induced through the human body from a surrounding commercial power supply system. The voltage changes according to the frequency of the electromagnetic field, and the voltage changes the first voltage input from the bridge circuit to the comparison circuit. Each time the first voltage becomes larger than the second voltage, the output of the comparison circuit is changed. Turn it over. Then, a switch signal is generated and output by a switch signal generation circuit based on the inverted output of the comparison circuit. Therefore, according to the present invention, an ON signal can be transmitted only by a touch operation with a fingertip or the like, and a small and thin electronic touch switch can be provided, and excellent durability can be provided.
【０００８】また、本発明においては、平面コイルの外
表面を保護シートにより被覆し、この保護シートの表面
にスイッチその他のマークを形成することにより、平面
コイルへのタッチ位置を明確にすることができる。ま
た、本発明においては、絶縁板の他方の面に平面コイル
と同一の他の平面コイルを貼り付け、この他の平面コイ
ルをブリッジ回路の一辺に接続することにより、ブリッ
ジ回路の平衡状態を安定化し、スイッチの誤動作を防止
できる。また、本発明においては、第２電圧を発生させ
るブリッジ回路の辺に抵抗を接続することにより、平面
コイルに人体の一部がタッチされていないブリッジ回路
の安定状態時における比較回路の出力をハイレベルまた
はローレベル状態に容易にかつ安定して設定することが
できる。Further, in the present invention, the outer surface of the planar coil is covered with a protective sheet, and a switch or other mark is formed on the surface of the protective sheet so that the touch position on the planar coil can be clarified. it can. Further, in the present invention, another planar coil identical to the planar coil is attached to the other surface of the insulating plate, and the other planar coil is connected to one side of the bridge circuit to stabilize the balanced state of the bridge circuit. And malfunction of the switch can be prevented. Also, in the present invention, by connecting a resistor to the side of the bridge circuit that generates the second voltage, the output of the comparison circuit in a stable state of the bridge circuit in which a part of the human body is not touching the planar coil is set to high. It can be easily and stably set to the level or low level state.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形
態における電子タッチスイッチを構成する平面コイルの
平面図、図２は本発明の実施の形態における電子タッチ
スイッチの平面コイルを絶縁板に貼り付けた状態及び平
面コイルの検出回路への接続関係を示す説明図であり、
図３は本発明の実施の形態における電子タッチスイッチ
の回路構成図である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a planar coil constituting an electronic touch switch according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the electronic touch switch according to the embodiment of the present invention in which the planar coil is adhered to an insulating plate. It is an explanatory view showing a connection relationship to the detection circuit,
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the electronic touch switch according to the embodiment of the present invention.
【００１０】図２において、電子タッチスイッチ１０
は、図１に示すように、渦巻き状に形成された同一の形
状及びリアクタンスを有する第１及び第２の平面コイル
Ｌ１、Ｌ２と、この第１及び第２の平面コイルＬ１、Ｌ
２が表裏面に貼り付けられたアクリル等の絶縁板１１、
第１の平面コイルＬ１の外表面を被覆する電気絶縁製の
保護シート１２、及び保護シート１２を介して第１の平
面コイルＬ１に指先等の人体の一部がタッチされたこと
を検知してスイッチ信号を出力する検出回路１３を備え
る。また、図示省略したが、保護シート１２の表面には
スイッチその他のマークが印刷などの手段により形成さ
れている。Referring to FIG. 2, the electronic touch switch 10
As shown in FIG. 1, first and second planar coils L1, L2 having the same shape and reactance formed in a spiral shape, and the first and second planar coils L1, L2
2 is an insulating plate 11 of acrylic or the like attached to the front and back surfaces,
It is detected that a part of a human body such as a fingertip is touched to the first plane coil L1 via the protection sheet 12 made of electric insulation which covers the outer surface of the first plane coil L1 and the protection sheet 12. A detection circuit 13 that outputs a switch signal is provided. Although not shown, switches and other marks are formed on the surface of the protection sheet 12 by means such as printing.
【００１１】検出回路１３は、図３に示すように、ブリ
ッジ回路１４、比較回路１５、スイッチ信号生成回路１
６及び直流電源回路１７等を備える。ブリッジ回路１４
は、抵抗Ｒ１と第１の平面コイルＬ１と抵抗Ｒ３とを直
列に接続したものを２辺とし、抵抗Ｒ２と第２の平面コ
イルＬ２と抵抗Ｒ４、Ｒ５とを直列に接続したものを２
辺として結線した構成になっている。また、このブリッ
ジ回路１４の２辺同士が互いに結線される相対向する一
方の一組の接続点、すなわち抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接
続点と抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ５との接続点を入力端子ＩＮ
１、ＩＮ２として構成され、さらに、ブリッジ回路１４
の２辺同士が互いに結線される相対向する他方の一組の
接続点、すなわち第１の平面コイルＬ１と抵抗Ｒ３と接
続点と第２の平面コイルＬ２と抵抗Ｒ４との接続点は出
力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２として構成されている。ま
た、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、人体の一部である指先などが第
１の平面コイルＬ１タッチされた時に人体からの電磁界
誘導で第１の平面コイルＬ１に誘起される電圧を効率良
く取り出すため、及びブリッジ回路１４の平衡状態を作
るためのものであり、これら抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４の関係に設定されている。As shown in FIG. 3, the detection circuit 13 includes a bridge circuit 14, a comparison circuit 15, and a switch signal generation circuit 1.
6 and a DC power supply circuit 17. Bridge circuit 14
Is defined as two sides in which a resistor R1, a first planar coil L1, and a resistor R3 are connected in series, and two in which a resistor R2, a second planar coil L2, and resistors R4, R5 are connected in series.
It is configured to be connected as a side. One pair of connection points where two sides of the bridge circuit 14 are connected to each other, that is, a connection point between the resistors R1 and R2 and a connection point between the resistors R3 and R5 are connected to the input terminal IN.
1, IN2, and a bridge circuit 14
The other pair of connection points where the two sides are connected to each other, that is, the connection point between the first planar coil L1 and the resistor R3 and the connection point between the second planar coil L2 and the resistor R4 are output terminals. OUT1 and OUT2 are configured. Further, the resistors R1 to R4 are used to efficiently extract a voltage induced in the first planar coil L1 by electromagnetic field induction from the human body when a fingertip or the like which is a part of the human body is touched by the first planar coil L1. , And the bridge circuit 14 to establish an equilibrium state, and the resistance values of the resistors R1 to R4 are set in a relationship of R1 = R2 = R3 = R4.
【００１２】比較回路１５は、ブリッジ回路１４の出力
端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２とアース側の入力端子ＩＮ１間
にそれぞれ発生する第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とを比
較するものであり、この比較回路１５の反転出力信号Ｓ
１は、第１の平面コイルＬ１に人体の一部である指先な
どがタッチされた時に人体からの電磁界誘導で第１の平
面コイルＬ１に誘起される電圧ｅによりブリッジ回路１
４の第１電圧Ｖ１を変化させ、この第１電圧Ｖ１が第２
電圧Ｖ２より大きくなるごとに反転する構成になってい
る。また、第２電圧Ｖ２を発生させるブリッジ辺の抵抗
Ｒ５は、第１の平面コイルＬ１に人体の一部がタッチさ
れていないブリッジ回路１４の安定状態時における比較
回路１５の出力をハイレベルまたはローレベル状態に設
定する抵抗である。The comparison circuit 15 compares the first voltage V1 and the second voltage V2 generated between the output terminals OUT1 and OUT2 of the bridge circuit 14 and the input terminal IN1 on the ground side, respectively. Inverted output signal S of
1 is a bridge circuit 1 based on a voltage e induced in the first planar coil L1 by electromagnetic field induction from the human body when a fingertip or the like which is a part of the human body is touched on the first planar coil L1.
4 is changed, and the first voltage V1 is changed to the second voltage V1.
It is configured to be inverted every time the voltage becomes higher than the voltage V2. The resistor R5 on the bridge side that generates the second voltage V2 changes the output of the comparison circuit 15 to a high level or a low level when the bridge circuit 14 is in a stable state in which a part of the human body is not touching the first planar coil L1. This is the resistance to be set to the level state.
【００１３】スイッチ信号生成回路１６は、比較回路１
５の反転出力信号Ｓ１に基づきスイッチ信号Ｓ２を生成
して出力するもので、リトリガブル単安定マルチバイブ
レータから構成され、このリトリガブル単安定マルチバ
イブレータは、その時定数を設定する外付けのコンデン
サＣと抵抗Ｒを備える。The switch signal generation circuit 16 includes the comparison circuit 1
5 generates and outputs a switch signal S2 based on the inverted output signal S1 of FIG. 5, and is composed of a retriggerable monostable multivibrator. This retriggerable monostable multivibrator has an external capacitor C and a resistor R for setting its time constant. Is provided.
【００１４】直流電源回路１７は、ブリッジ回路１４に
入力端子ＩＮ１、ＩＮ２を通して電力を供給するととも
に、比較回路１５及びスイッチ信号生成回路１６に動作
電圧＋Ｂを供給するものであり、ＡＣ１００Ｖの電圧を
所定の電圧に降圧する降圧トランス１７１と、この降圧
トランス１７１の２次電圧を直流に変換する整流安定回
路１７２と、この整流安定回路１７２の出力電圧を定電
圧にしてブリッジ回路１４に供給する定電圧回路１７３
とから構成されている。The DC power supply circuit 17 supplies power to the bridge circuit 14 through the input terminals IN1 and IN2, and supplies an operation voltage + B to the comparison circuit 15 and the switch signal generation circuit 16, and supplies a predetermined voltage of 100V AC to the bridge circuit 14. Step-down transformer 171 for stepping down to a voltage of, a rectifying and stabilizing circuit 172 for converting the secondary voltage of the step-down transformer 171 to DC, and a constant voltage for supplying the output voltage of the rectifying and stabilizing circuit 172 to the bridge circuit 14 Circuit 173
It is composed of
【００１５】次に、上記のように構成された本実施の形
態における電子タッチスイッチの動作について説明す
る。絶縁板１１に貼り付けた第１の平面コイルＬ１に指
先などの人体の一部をタッチすると、周囲に存在する商
用給電系から人体を通して誘導される電磁界により第１
の平面コイルＬ１に電圧ｅが誘起される。この電圧ｅは
電磁界の周波数に応じて変化する。この電圧ｅによりブ
リッジ回路１４から比較回路１５の反転入力端に加えら
れる第１電圧Ｖ１と、比較回路１５の非反転入力端に加
えられる第１電圧Ｖ２との関係がＶ１＞Ｖ２となる。こ
れに伴い、比較回路１５の出力信号Ｓ１は、「ハイレベ
ル」から「ローレベル」に反転する。この時の反転周期
は、商用給電系の電源周波数、例えば５０Ｈｚの場合は
５０Ｈｚの周期に変化する。Next, the operation of the electronic touch switch according to the present embodiment configured as described above will be described. When a part of the human body such as a fingertip is touched to the first planar coil L1 attached to the insulating plate 11, the first planar coil L1 is firstly moved by an electromagnetic field induced through the human body from a surrounding commercial power supply system.
A voltage e is induced in the planar coil L1. This voltage e changes according to the frequency of the electromagnetic field. Due to this voltage e, the relationship between the first voltage V1 applied from the bridge circuit 14 to the inverting input terminal of the comparing circuit 15 and the first voltage V2 applied to the non-inverting input terminal of the comparing circuit 15 becomes V1> V2. Accordingly, the output signal S1 of the comparison circuit 15 is inverted from “high level” to “low level”. The inversion cycle at this time changes to the power supply frequency of the commercial power supply system, for example, 50 Hz in the case of 50 Hz.
【００１６】一方、比較回路１５の反転出力信号Ｓ１を
入力とするスイッチ信号生成回路１６、すなわちリトリ
ガブル単安定マルチバイブレータ１６では、比較回路１
５の反転出力信号Ｓ１が「ローレベル」に反転した時
に、コンデンサＣと抵抗Ｒの時定数で決まる周期のスイ
ッチ信号Ｓ２が出力される。この時、コンデンサＣと抵
抗Ｒの時定数を上記商用給電系の電源周波数の周期より
少し長く設定することにより、第１の平面コイルＬ１に
指先などを接触させている間、スイッチ信号Ｓ２を持続
して出力することができる。On the other hand, in the switch signal generating circuit 16 to which the inverted output signal S1 of the comparing circuit 15 is input, ie, the retriggerable monostable multivibrator 16, the comparing circuit 1
When the inverted output signal S1 of No. 5 is inverted to "low level", the switch signal S2 having a cycle determined by the time constant of the capacitor C and the resistor R is output. At this time, the switch signal S2 is maintained while the fingertip or the like is in contact with the first planar coil L1 by setting the time constant of the capacitor C and the resistor R to be slightly longer than the cycle of the power supply frequency of the commercial power supply system. Can be output.
【００１７】上記のように本発明の実施の形態による電
子タッチスイッチによれば、絶縁板１１に貼り付けた第
１の平面コイルＬ１に保護シート１２を介して指先など
の人体の一部をタッチすることにより、周囲に存在する
商用給電系から人体を通して誘導される電磁界により第
１の平面コイルＬ１に誘起される電圧ｅでブリッジ回路
１４から比較回路１５に入力される第１電圧Ｖ１を変化
させ、この第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２より大きくなる
ごとに比較回路１５の出力を反転させ、この比較回路１
５の反転出力信号Ｓ１に基づいてリトリガブル単安定マ
ルチバイブレータ１６によりスイッチ信号を生成して出
力する構成にしたので、指先などのタッチ操作のみでス
イッチのオン信号を容易に送出することができるととも
に、スイッチの小型・薄型化が可能になり、かつ耐久性
に優れた電子タッチスイッチを容易に提供することがで
きる。また、本実施の形態によれば、第１の平面コイル
Ｌ１の外表面を保護シート１２により被覆し、この保護
シート１２の表面にスイッチその他のマークを形成する
ことにより、第１の平面コイルＬ１へのタッチ位置を明
確に表示することができる。また、本実施の形態によれ
ば、絶縁板１１の裏面に第１の平面コイルＬ１と同一の
第２の平面コイルＬ２を貼り付け、この第２の平面コイ
ルＬ２をブリッジ回路１４の一辺に接続することによ
り、ブリッジ回路１４の平衡状態を安定化し、スイッチ
の誤動作を防止できる。また、本実施の形態によれば、
第２電圧を発生させるブリッジ回路１４の辺に抵抗を接
続することにより、第１の平面コイルＬ１に人体の一部
がタッチされていないブリッジ回路１４の安定状態時に
おける比較回路１５の出力をハイレベルまたはローレベ
ル状態に容易にかつ安定して設定することができる。As described above, according to the electronic touch switch according to the embodiment of the present invention, a part of the human body such as a fingertip is touched to the first planar coil L1 attached to the insulating plate 11 via the protection sheet 12. As a result, the first voltage V1 input from the bridge circuit 14 to the comparison circuit 15 is changed by the voltage e induced in the first planar coil L1 by the electromagnetic field induced through the human body from the surrounding commercial power supply system. Each time the first voltage V1 becomes higher than the second voltage V2, the output of the comparison circuit 15 is inverted.
Since the switch signal is generated and output by the retriggerable monostable multivibrator 16 based on the inverted output signal S1 of No. 5, the ON signal of the switch can be easily transmitted only by a touch operation such as a fingertip. This makes it possible to provide an electronic touch switch that is small and thin and has excellent durability. Further, according to the present embodiment, the outer surface of the first planar coil L1 is covered with the protective sheet 12, and switches and other marks are formed on the surface of the protective sheet 12, so that the first planar coil L1 is formed. The touch position on the can be clearly displayed. Further, according to the present embodiment, the second planar coil L2 identical to the first planar coil L1 is attached to the back surface of the insulating plate 11, and this second planar coil L2 is connected to one side of the bridge circuit 14. By doing so, the equilibrium state of the bridge circuit 14 is stabilized, and malfunction of the switch can be prevented. According to the present embodiment,
By connecting a resistor to the side of the bridge circuit 14 that generates the second voltage, the output of the comparison circuit 15 in a stable state of the bridge circuit 14 in which a part of the human body is not touched to the first planar coil L1 is high. It can be easily and stably set to the level or low level state.
【００１８】なお、上記の実施の形態では、絶縁板１１
の裏面に第２の平面コイルＬ２を貼り付けた場合につい
て説明したが、この第２の平面コイルＬ２を省略するこ
とができる。また、上記の実施の形態では、ブリッジ回
路１４に供給される直流電源をＡＣ電源から整流安定回
路１７２及び定電圧回路１７３を通して得られる回路に
より構成した場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、電池電源を用いてもよい。In the above embodiment, the insulating plate 11
The case where the second planar coil L2 is attached to the back surface of the above has been described, but the second planar coil L2 can be omitted. Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the DC power supplied to the bridge circuit 14 is constituted by a circuit obtained from the AC power through the rectifying and stabilizing circuit 172 and the constant voltage circuit 173, but the present invention is not limited to this. Instead, a battery power supply may be used.
【００１９】[0019]
【発明の効果】上記のように本発明の電子タッチスイッ
チによれば、絶縁板に貼り付けた平面コイルに指先など
の人体の一部をタッチすると、周囲に存在する商用給電
系から人体を通して誘導される電磁界により平面コイル
に誘起される電圧が電磁界の周波数に応じて変化し、こ
の電圧によりブリッジ回路から比較回路に入力される第
１電圧を変化させ、この第１電圧が前記第２電圧より大
きくなるごとに比較回路の出力を反転させる。そして、
この比較回路の反転出力に基づいてスイッチ信号生成回
路によりスイッチ信号を生成して出力する構成にしたの
で、指先などのタッチ操作のみでスイッチのオン信号を
送出できるとともに、スイッチの小型・薄型化が可能に
なり、かつ耐久性に優れた電子タッチスイッチを容易に
提供することができる。また、本発明によれば、平面コ
イルの外表面を保護シートにより被覆し、この保護シー
トの表面にスイッチその他のマークを形成することによ
り、平面コイルへのタッチ位置を明確に表示することが
できる。また、本発明によれば、絶縁板の他方の面に平
面コイルと同一の他の平面コイルを貼り付け、この他の
平面コイルをブリッジ回路の一辺に接続することによ
り、ブリッジ回路の平衡状態を安定化し、スイッチの誤
動作を防止することができる。また、本発明によれば、
第２電圧を発生させるブリッジ回路の辺に抵抗を接続す
ることにより、平面コイルに人体の一部がタッチされて
いないブリッジ回路の安定状態時における比較回路の出
力をハイレベルまたはローレベル状態に容易にかつ安定
して設定することができる。As described above, according to the electronic touch switch of the present invention, when a part of a human body such as a fingertip is touched to a planar coil attached to an insulating plate, the electric power is guided from the surrounding commercial power supply system through the human body. The voltage induced in the planar coil by the generated electromagnetic field changes in accordance with the frequency of the electromagnetic field, and the voltage changes the first voltage input from the bridge circuit to the comparison circuit. The output of the comparison circuit is inverted every time the voltage becomes higher than the voltage. And
Since the switch signal is generated and output by the switch signal generation circuit based on the inverted output of the comparison circuit, the ON signal of the switch can be transmitted only by a touch operation of a fingertip or the like, and the size and thickness of the switch can be reduced. This makes it possible to easily provide an electronic touch switch having excellent durability. Also, according to the present invention, the touch position on the planar coil can be clearly displayed by covering the outer surface of the planar coil with the protective sheet and forming switches and other marks on the surface of the protective sheet. . Further, according to the present invention, the other planar coil identical to the planar coil is attached to the other surface of the insulating plate, and the other planar coil is connected to one side of the bridge circuit, whereby the equilibrium state of the bridge circuit is reduced. It is possible to stabilize and prevent a malfunction of the switch. According to the present invention,
By connecting a resistor to the side of the bridge circuit that generates the second voltage, the output of the comparison circuit can be easily changed to a high level or a low level when the bridge circuit in which a part of the human body is not touching the planar coil is in a stable state. And can be set stably.
【図１】本発明の実施の形態における電子タッチスイッ
チを構成する平面コイルの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a planar coil included in an electronic touch switch according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態における電子タッチスイッ
チの平面コイルを絶縁板に貼り付けた状態及び平面コイ
ルの検出回路への接続関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which a planar coil of an electronic touch switch according to an embodiment of the present invention is attached to an insulating plate and a connection relationship between the planar coil and a detection circuit.
【図３】本発明の実施の形態における電子タッチスイッ
チの回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the electronic touch switch according to the embodiment of the present invention.
１０ 電子タッチスイッチ Ｌ１ 第１の平面コイル Ｌ２ 第２の平面コイル １１ 絶縁板 １２ 保護シート １４ ブリッジ回路 １５ 比較回路 １６ スイッチ信号生成回路（リトリガブル単安定マル
チバイブレータ） １７ 直流電源回路 ＩＮ１、ＩＮ２ 入力端子 ＯＵＴ１、ＯＵＴ２ 出力端子 Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electronic touch switch L1 1st plane coil L2 2nd plane coil 11 Insulating board 12 Protection sheet 14 Bridge circuit 15 Comparison circuit 16 Switch signal generation circuit (retriggerable monostable multivibrator) 17 DC power supply circuit IN1, IN2 Input terminal OUT1 , OUT2 Output terminals R1 to R4 Resistance
Claims (5)
の平面コイルと、 前記平面コイルと平衡状態を作るための複数の抵抗を４
辺として結線したブリッジ回路と、 前記ブリッジ回路の２辺同士が互いに結線される相対向
する一方の一組の接続点を入力端子とし、この入力端子
を通してブリッジ回路に電力を供給する直流電源と、 前記ブリッジ回路の２辺同士が互いに結線される相対向
する他方の一組の接続点を出力端子とし、この各出力端
子と前記アース側の入力端子間にそれぞれ発生する第１
及び第２電圧を比較する比較回路と、 前記平面コイルに人体の一部がタッチされた時に人体か
らの電磁界誘導で平面コイルに誘起される電圧により前
記ブリッジ回路の第１電圧を変化させ、該第１電圧が前
記第２電圧より大きくなるごとに反転する前記比較回路
の出力信号に基づきスイッチ信号を生成して出力するス
イッチ信号生成回路と、 を備えることを特徴とする電子タッチスイッチ。1. A spiral planar coil attached to a surface of an insulating plate, and a plurality of resistors for forming an equilibrium state with the planar coil.
A bridge circuit connected as sides, a DC power supply for supplying power to the bridge circuit through the input terminal, using one set of opposed connection points where two sides of the bridge circuit are connected to each other as an input terminal, The other pair of connection points where the two sides of the bridge circuit are connected to each other are set as output terminals, and a first point generated between each of the output terminals and the input terminal on the ground side.
And a comparison circuit that compares the second voltage, and a first voltage of the bridge circuit is changed by a voltage induced in the planar coil by electromagnetic field induction from the human body when a part of the human body is touched to the planar coil; An electronic touch switch, comprising: a switch signal generation circuit that generates and outputs a switch signal based on an output signal of the comparison circuit that is inverted each time the first voltage becomes greater than the second voltage.
保護シートにより被覆し、この保護シートの表面にスイ
ッチその他のマークを形成したことを特徴とする請求項
１記載の電子タッチスイッチ。2. The electronic touch switch according to claim 1, wherein an outer surface of the planar coil is covered with a protective sheet made of electric insulation, and a switch or other mark is formed on the surface of the protective sheet.
一の他の平面コイルを貼り付け、該他の平面コイルを前
記ブリッジ回路の一辺に該ブリッジ回路の平衡状態が保
持されるように接続したことを特徴とする請求項１また
は２記載の電子タッチスイッチ。3. The other planar coil identical to the planar coil is attached to the back surface of the insulating plate, and the other planar coil is connected to one side of the bridge circuit so that the balanced state of the bridge circuit is maintained. The electronic touch switch according to claim 1, wherein:
の辺に前記比較回路の出力をハイレベルまたはローレベ
ル状態に設定する抵抗を接続したことを特徴とする請求
項１ないし３の何れか１項に記載の電子タッチスイッ
チ。4. The device according to claim 1, wherein a resistor for setting the output of the comparison circuit to a high level or a low level is connected to a side of the bridge circuit for generating the second voltage. Electronic touch switch according to the item.
ブル単安定マルチバイブレータから構成されることを特
徴とする請求項１記載の電子タッチスイッチ。5. The electronic touch switch according to claim 1, wherein the switch signal generation circuit includes a retriggerable monostable multivibrator.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002373037A (en) * | 2001-03-30 | 2002-12-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Power source controller |
| JP2004357744A (en) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Omron Corp | Human body detection touch sensor |
| WO2005001678A2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | A touch sensitive interface |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP26593498A patent/JP3748333B2/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2005001678A3 (en) * | 2003-06-30 | 2006-06-22 | Koninkl Philips Electronics Nv | A touch sensitive interface |
Also Published As
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