JP2007128770A - 非接触スイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】非接触センサを備え、非接触センサの検出空間を操作者が把握しやすい非接触スイッチ装置を提供する。
【解決手段】非接触スイッチ装置1は、2枚の凹面鏡を組み合わせた本体部2と、本体部2の外面に備えられた非接触センサ3を含む。本体部2は、第1凹面鏡4と第2凹面鏡5の2枚の凹面鏡が向かい合わせで組み合わされて形成され、内部空間に実体6を備える。第1凹面鏡4の中央領域には、透孔7が穿設されて、透孔7を通じて外部空間の非接触センサ3の検出空間16内に実体6の立体像15が形成される。立体像15に非検出物体をかざすことにより、非接触センサ3がこれを検出し、スイッチとして機能する。
【選択図】図1
【解決手段】非接触スイッチ装置1は、2枚の凹面鏡を組み合わせた本体部2と、本体部2の外面に備えられた非接触センサ3を含む。本体部2は、第1凹面鏡4と第2凹面鏡5の2枚の凹面鏡が向かい合わせで組み合わされて形成され、内部空間に実体6を備える。第1凹面鏡4の中央領域には、透孔7が穿設されて、透孔7を通じて外部空間の非接触センサ3の検出空間16内に実体6の立体像15が形成される。立体像15に非検出物体をかざすことにより、非接触センサ3がこれを検出し、スイッチとして機能する。
【選択図】図1
Description
本発明は、非接触により被検出物体を検出してスイッチとして機能する非接触スイッチ装置に関する。
非接触センサを有し、その非接触センサの検出空間内に操作者が手をかざすことにより、それを検知しスイッチとして機能する非接触スイッチ装置がある(例えば、特許文献1参照)。検出空間内に操作者が手をかざすと、非接触センサが検知して、検出信号が発せられ、スイッチがオン又はオフとされるものである。
しかしながら、これらの非接触センサは、センサの検出空間が視認できないため、どのあたりに手をかざすと、スイッチがオン(又はオフ)とされるかが判別し難く、また、スイッチをオンとする意図がない場合でも、検出空間内に手やその他の被検出物体をかざしたために、意図せずにスイッチがオンとされてしまうことも生じる。
本発明の課題は、非接触センサを備え、非接触センサの検出空間を操作者が把握しやすい非接触スイッチ装置を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明の非接触スイッチ装置は、
2枚の凹面鏡を互いに向かい合わせに組み合わせた内部空間に実体を備え、実体の立体像を一方の凹面鏡に穿設された透孔を通じて外部空間に形成する立体像形成手段と、
立体像が形成される位置にある被検出物体を検出する非接触センサと、
を備えることを特徴とする。
2枚の凹面鏡を互いに向かい合わせに組み合わせた内部空間に実体を備え、実体の立体像を一方の凹面鏡に穿設された透孔を通じて外部空間に形成する立体像形成手段と、
立体像が形成される位置にある被検出物体を検出する非接触センサと、
を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、立体像形成手段は、内部空間に備えた実体の立体像を外部空間に形成することができる。そして非接触センサは、立体像が形成される位置に非検出物体があるとそれを検出することができる。このため、操作者が立体像の位置を目標としてこれに非検出物体をかざすことにより、スイッチとして機能させることができる。立体像により非接触センサの検出空間を把握することが可能なため、操作ミスを防ぐことができる。
本発明の非接触スイッチ装置の態様として、2枚の凹面鏡が上下位置に配置され、下側の凹面鏡に透孔が穿設されているように構成することができる。上記構成によれば、透孔が下側の凹面鏡に穿設されているため、透孔から内部空間に塵埃が侵入することを防ぐことができる。
さらに透孔に可視光を透過可能なカバーを備えるように構成することもできる。このようなカバーを透孔に備えることにより、透孔を通じて立体像を外部空間に形成することが可能であるとともに、透孔から内部空間に塵埃が侵入することを防ぐこともできる。
また本発明の非接触スイッチ装置は、実体と一体として、又は実体と別体として構成された照明部を内部空間内に備えるように構成することもできる。このように構成することにより、照明部のオン・オフにより、立体像の視認性を変化させることができる。これを利用して、照明部のオン・オフにより、異なったスイッチ機能を有するように構成することもできる。
さらに照明部の発光色又は発光パターンを所定の条件により変化させる照明制御手段を有し、発光色又は発光パターンにより異なった動作をするように構成してもよい。このように構成することにより、一つの非接触スイッチ装置を多機能化することが可能である。
上記非接触スイッチ装置は、車両に備えられ、操作者が立体像に手をかざすことにより車両機器のスイッチとして利用されるように構成することができる。さらに車両機器は、例えば、室内灯、ワイパー、ヘッドランプ、マップランプ、自動車電話のいずれかであるように構成することができる。上記構成によれば、操作者が手をかざすことにより、これらの車両機器のスイッチを容易にオン・オフすることができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の非接触スイッチ装置1の実施例1を示す。非接触スイッチ装置1は、2枚の凹面鏡を組み合わせた本体部2と、本体部2の外面に備えられた非接触センサ(手かざしセンサ)3を含み、図2に示すように車両31のインストルメントパネル38に備えられている。
本体部2は、第1凹面鏡4と第2凹面鏡5の2枚の凹面鏡をそれぞれの反射面が互いに向かい合う形態で組み合わされたものであり、2枚の凹面鏡で囲まれた内部空間に実体6を備える。第1凹面鏡4の中央領域には、透孔7が穿設されている。また、本体部2に備えられた実体6は、内部に照明部8を備え、実体6の照明部8は、照明駆動回路13、制御回路10が接続されている。
以上の構成の本体部2に備えられた実体6の像は、第1凹面鏡4の反射面と第2凹面鏡5の反射面とによって反射されて、第1凹面鏡4の透孔7から外部空間に放出されて結像され、立体像が形成される。本体部2は、インストルメントパネル38内に備えられ、立体像は、インストルメントパネル38の車内側に形成されて、運転手又は他の同乗者があたかも触れることができるように視認されている。したがって、本体部2は、立体像形成手段を構成する。
第1凹面鏡4は、その中央領域に透孔7を有し、反射面と反対側の外面の透孔7の近傍に非接触センサ3が備えられている。非接触センサ3は、センサ回路9、制御回路10に接続されており、制御回路10は、車両31に備えられた機器に接続されて、その機器のスイッチとして利用される。本実施例においては、車両31内で地図等を読むための照明であるマップランプ11、周囲の明るさを検出する光センサ12が接続されている。
非接触センサ3は、赤外線によって人を検知する赤外線センサにより構成されている。赤外線センサは、熱起電力効果,焦電効果,熱電対効果等を利用する熱型センサや、光起電力効果,光導電効果,光電子放出効果等を利用する量子型センサからなる。前述の立体像は、非接触センサ3の検出空間内に形成されるように、非接触センサ3、実体6の配置位置、本体部2の形状等が調整されている。
光センサ12は、例えば、図2に示すように、車両31のインストルメントパネル38の上面に取り付けられ、車両31の周囲の明るさを測定するもので、光量を電気抵抗の変化で測定する光導電型センサを用いる。光導電素子としては、例えば、硫化カドミウム(CdS),カドミウムセレン(CdSe),あるいは、その混晶体を用いる。硫化カドミウムの抵抗値は照射光が強くなると低くなり、照射光が弱くなると高くなる特性を持つ。光センサ12の電気抵抗の変化は該電気抵抗の両端に発生する電圧値として検出されて制御回路10に入力される。したがって光センサ12によって、明るさを検出することができ、例えば後述するように所定以上の明るさがない場合(例えば、夜や雨である場合)には、制御回路10は、照明駆動回路13に信号を送り、実体6の照明部8をオンとするように構成することができる。
以上のように、上記構成により本体部2に配置された実体6は、第1凹面鏡4と第2凹面鏡5の反射面によって、その像が反射され、透孔7を通過して、本体部2外の非接触センサ3の検出空間16内で実体6に対応する立体像15が形成される。つまり、実体6の立体像15が内部空間外の非接触センサ3の検出空間16内に形成される。立体的に形成された立体像15は、非接触センサ3の検出空間16内に存在するため、この立体像15を目標として、操作者がその立体像15が形成される位置に非検出物体をかざすことにより(例えば、立体像15を手で触れるようにする)、スイッチがオン又はオフの状態とされる。
図2を用いて、実施例1の非接触スイッチ装置1を車両31に備えた例を説明する。図2に示すように、非接触スイッチ装置1の本体部2は、インストルメントパネル38内に、非接触センサ3は、インストルメントパネル38上に備えられている。本体部2によって形成される立体像15は、インストルメントパネル38上に浮いた形で立体的に表示される。またインストルメントパネル38上には、周囲の明るさを測定する光センサ12が備えられ、天井部32には、マップランプ11が備えられている。非接触スイッチ装置1は、マップランプ11のスイッチとして利用され、操作者が立体像15に手で触れるようにすると、非接触センサ3の検出空間16に手がかざされたこととなり、マップランプ11の点灯、消灯が行われる。
図3を用いて、実施例1の非接触スイッチ装置1をマップランプ11のスイッチとして適用した場合の処理について説明する。運転手が、イグニッションキーをオンとすることにより、処理が開始される。
制御回路10は、光センサ12からの入力信号によって所定の明るさがあるかどうか、言い換えると夜であるかを判断し(S1)、昼の明るさであると判断した場合(S1:No)には、十分な明るさがあるためにマップランプ11の点灯が必要ではないので、実体6の照明部8をオフとする(S2)。これにより立体像15が暗く表示される。
一方、制御回路10は、夜の明るさであると判断した場合(S1:Yes)には、実体6の照明部8をオンとする(S3)。これにより、立体像15が非接触センサ3の検出空間16に明瞭に形成され、非接触スイッチ装置1の操作者(運転者又は他の同乗者)による検出空間16の視認性が向上する。制御回路10は、非接触スイッチ装置1の操作者が非接触センサ3へ手かざしを行うかを監視し、手かざしを検出しなければ(S4:No)、S8へ進む。
非接触センサ3により、手かざしを検出すれば(S4:Yes)、制御回路10は、マップランプ11が既に点灯しているかを判断する(S5)。マップランプ11が既に点灯している場合には(S5:Yes)、制御回路10は、マップランプ11を消灯する(S6)。マップランプ11が消灯している場合には(S5:No)、制御回路10は、マップランプ11を点灯する(S7)。
そして、制御回路10は、イグニッションキーがオフとされたかを判断し(S8)、されていなければ(S8:No)、S1へ戻る。イグニッションキーがオフとされたならば(S8:Yes)、処理を終了する。
以上のように、非接触センサ3の検出空間16に形成される立体像15を目標として、手かざしを行うことにより、操作者は、操作ミスなくスイッチをオン・オフすることが可能である。また、昼の明るさであれば、照明部8がオフとされているため、マップランプ11を誤って点灯してしまうことを防ぐことができる。さらに照明部8がオフの場合には、検出空間16に手をかざした場合であっても点灯・消灯のスイッチとしての機能を停止するように構成してもよい。
図4を用いてスモークフィルタ21を用いた実施例2を説明する。非接触スイッチ装置1の主な構成は、実施例1と同様であるため、説明を省略する。第1凹面鏡4は、その中央領域に透孔7を有し、透孔7にスモークフィルタ21が備えられている。
スモークフィルタ21は、可視光透過率が低い透明樹脂板であり(例えば可視光透過率10%以上30%以下)、本体部2の内部空間が明るくなりすぎることを抑制し、実体6の照明部8が消灯している場合には、立体像15が視認されなくなる効果を有する。つまり、照明部8が消灯している場合には、内部空間が暗くなるため、立体像15を視認することができない。一方、照明部8が点灯している場合には、内部空間が明るくなるため、立体像15を視認することができる。さらにスモークフィルタ21が透孔7に取り付けられたことにより、本体部2の内部空間に塵埃が侵入することが防止される効果が得られる。
実施例2では、制御回路10には、ヘッドランプ23及び光センサ12が接続されている。光センサ12によって、周囲の明るさを検出し、所定以上の明るさがあれば、制御回路10は、ヘッドランプ23を点灯する必要がないと判断して、照明部8を消灯する。これにより、立体像15が操作者に視認されなくなり、操作者は、ヘッドランプ23をつける必要性がないと判断することができる。
一方、光センサ12によって、周囲の明るさを検出し、所定以上の明るさがなければ、制御回路10は、ヘッドランプ23を点灯する必要があると判断して、照明部8を点灯する。これにより、立体像15が操作者に視認されるようになり、操作者は、ヘッドランプ23をつける必要性があると判断して、その立体像15付近に手をかざすことにより、ヘッドランプ23を点灯することができる。
周囲の明るさに応じて、照明部8を点灯又は消灯するように制御したが、制御回路10によって照明部8を点灯又は点滅するように制御してもよい。また、例えば、やや暗い場合に点滅、暗い場合に点灯するように制御してもよい。この場合、照明部8が点灯しているか点滅時しているかによって、ヘッドランプ23の明るさが異なるように構成してもよい。制御回路10は、照明制御手段である。
或いは、照明部8を青、赤等の複数の点灯色を発光するように構成してもよい。この場合、制御回路10をワイパー及びヘッドランプ23と接続し、例えば、青色に点灯している場合には、非接触スイッチ装置1は、ワイパーのスイッチとして利用され、赤色に点灯している場合には、ヘッドランプ23のスイッチとして利用されるように構成すれば、一つの非接触スイッチ装置1を複数の機器のスイッチとして利用することも可能である。
図5を用いて車両31の天井部32に非接触スイッチ装置1を備えた実施例3について説明する。図5に示すように非接触スイッチ装置1は、スイッチ装置取付部材33によって車両31のルームミラー34より上方の天井部32に固定されて備えられている。スイッチ装置取付部材33は、本体部2の透孔7及び非接触センサ3に対応する位置に開口部35が形成され、開口部35の下方に立体像15が形成される。つまり、2枚の凹面鏡が上下位置に配置され、下側の凹面鏡に透孔7が穿設されているように構成されている。操作者は、手を挙げて、立体像15に触れるようにすることで、非接触センサ3の検出空間16に手をかざすことになり、スイッチ操作を行うことが可能となる。
実施例3によれば、透孔7が本体部2の下方に形成されているため、本体部2の内部空間に塵埃が侵入することが防止される。
図6を用いて車両31のルームミラー34に非接触スイッチ装置1を備えた実施例4について説明する。図6に示すように非接触スイッチ装置1は、ルームミラー用スイッチ装置取付部材41によって車両31のルームミラー34の内部に固定されて備えられている。ルームミラーの鏡42は、本体部2の透孔7及び非接触センサ3に対応する位置に鏡面処理44が形成されていない開口部43が形成され、開口部43の側方に立体像15が形成される。つまり、2枚の凹面鏡が左右位置に配置され、左側の凹面鏡に透孔7が穿設されているように構成されている。操作者は、手を挙げて、立体像15に触れるようにすることで、非接触センサ3の検出空間16に手をかざすことになり、スイッチ操作を行うことが可能となる。
実施例4によれば、透孔7がルームミラー内部に形成されているため、本体部2の内部空間に塵埃が侵入することが防止される。
照明部8は、実体6と一体化して形成された例を説明したが、図7に示すように、照明部8を実体6とは別体として形成し、本体部2の内部空間内に配置することも可能である。また上記実施例1〜3では、非接触スイッチ装置1には、照明部8が備えられているが、必ずしも照明部8が備えられていなくてもよい。この場合、製造コストを削減することができる。
以上の実施例1〜5において、非接触スイッチ装置1をマップランプ11、ヘッドランプ23のスイッチとして適用した例を示したが、以上の例に限られず、室内灯、ワイパー、自動車電話等のスイッチとして適用することができる。自動車電話とは、車両に固定して据え付けられる電話で、電話の着信があれば、非接触スイッチ装置1に手をかざせば、オンフックで通話が可能となるように構成することにより、運転中であっても通話を行うことができる。
また非接触センサ3は、透孔7に近接して設置されているように図示されているが、立体像15が非接触センサ3の検出空間内に存在するように構成すればよく、非接触センサ3が透孔7から離れた位置に設置されていてもよい。
以上のように、2枚の凹面鏡をそれぞれの反射面が互いに向かい合う形態で組み合わせた本体部2の内部空間に実体6を備えることにより、一方の凹面鏡に穿設された透孔7を通じて外部空間に立体像15を形成することができる。そして、本体部2近傍に非接触センサ3を備えて、この非接触センサ3の検出空間16内に立体像15が形成されるように構成することにより、その立体像15を目標として、手かざしを行い、確実にスイッチのオン・オフを行うことができる。
1 非接触スイッチ装置
2 本体部(立体像形成手段)
3 非接触センサ
4 第1凹面鏡
5 第2凹面鏡
6 実体
7 透孔
8 照明部
9 センサ回路
10 制御回路
13 照明駆動回路
15 立体像
16 検出空間
21 スモークフィルタ
31 車両
32 天井部
33 スイッチ装置取付部材
38 インストルメントパネル
41 ルームミラー用スイッチ装置取付部材
42 鏡
43 開口部
44 鏡面処理
2 本体部(立体像形成手段)
3 非接触センサ
4 第1凹面鏡
5 第2凹面鏡
6 実体
7 透孔
8 照明部
9 センサ回路
10 制御回路
13 照明駆動回路
15 立体像
16 検出空間
21 スモークフィルタ
31 車両
32 天井部
33 スイッチ装置取付部材
38 インストルメントパネル
41 ルームミラー用スイッチ装置取付部材
42 鏡
43 開口部
44 鏡面処理
Claims (7)
- 2枚の凹面鏡を互いに向かい合わせに組み合わせた内部空間に実体を備え、前記実体の立体像を一方の凹面鏡に穿設された透孔を通じて外部空間に形成する立体像形成手段と、
前記立体像が形成される位置にある被検出物体を検出する非接触センサと、
を備えることを特徴とする非接触スイッチ装置。 - 前記2枚の凹面鏡が上下位置に配置され、下側の凹面鏡に前記透孔が穿設されている請求項1に記載の非接触スイッチ装置。
- 前記透孔に可視光を透過可能なカバーを備える請求項1または2に記載の非接触スイッチ装置。
- 前記実体と一体として、又は前記実体と別体として構成された照明部を前記内部空間内に備える請求項1ないし3のいずれか1項に記載の非接触スイッチ装置。
- 前記照明部の発光色又は発光パターンを所定の条件により変化させる照明制御手段を有し、前記発光色又は前記発光パターンにより異なった動作をする請求項4に記載の非接触スイッチ装置。
- 車両に備えられ、操作者が前記立体像に手をかざすことにより車両機器のスイッチとして利用される請求項1ないし5のいずれか1項に記載の非接触スイッチ装置。
- 前記車両機器は、室内灯、ワイパー、ヘッドランプ、マップランプ、自動車電話のいずれかである請求項6に記載の非接触スイッチ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005321119A JP2007128770A (ja) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | 非接触スイッチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005321119A JP2007128770A (ja) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | 非接触スイッチ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007128770A true JP2007128770A (ja) | 2007-05-24 |
Family
ID=38151249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005321119A Withdrawn JP2007128770A (ja) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | 非接触スイッチ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007128770A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011040514A1 (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 三洋電機株式会社 | 操作装置およびこれを備えた電子機器 |
JP2011127915A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Murata Mfg Co Ltd | 人体検知装置及び表示装置 |
-
2005
- 2005-11-04 JP JP2005321119A patent/JP2007128770A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011040514A1 (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 三洋電機株式会社 | 操作装置およびこれを備えた電子機器 |
JP2011076536A (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 操作装置およびこれを備えた電子機器 |
JP2011127915A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Murata Mfg Co Ltd | 人体検知装置及び表示装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20071112 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20081201 |