JP6599004B2 - 開閉蓋検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、開閉蓋の開閉を検出する開閉蓋検出装置に関する。
従来技術では、ドア、扉、パネル、およびシャッタといった開閉蓋の開閉を検出する検出制御として、センサを用いた電子回路装置が知られている。開閉蓋の開閉は、センサが測定した測定値に応じて検知される。
従来技術では、モータの磁気を検出する磁気抵抗素子を用いて、吹出口を開閉するドアの位置を検出する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開昭61−276654号公報
しかしながら、従来技術では、モータの磁束の変化に応じた電圧を出力する磁気抵抗素子、および磁気抵抗素子から出力される電圧を整形してパルス信号を生成する波形整形回路を有するコントローラが接続されている。このため、従来技術では、各電子部品の配線数が多くなり、配線のための配線スペースが大型化する。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、配線数を抑制可能な開閉蓋検出装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る開閉蓋検出装置は、通気口を開閉する開閉蓋の収納位置を検出する開閉蓋検出装置であって、開閉蓋が有する第1の検出対象部品を検出し、開閉蓋の収納位置を検出するためのタッチセンサである第1のセンサと、開閉蓋の収納位置を検出するためのタッチセンサである第2のセンサとを有する表示基板と、第1のセンサにより検出された開閉蓋の収納位置に応じて通気口の開閉を制御する制御基板と、を備え、開閉蓋の収納時の開閉蓋の移動方向に沿って、表示基板の上端に第1のセンサが配置され、表示基板の下端に第2のセンサが配置され、通気口の閉口時における開閉蓋の位置を第1のセンサが検出し、開閉蓋の収納時における開閉蓋の位置を前記第2のセンサが検出することを特徴とする
本発明によれば、配線数を抑制可能な開閉蓋検出装置が得られるという効果を奏する。
実施の形態1に係る開閉蓋検出装置を備える検出対象機器を示す斜視図 実施の形態1に係る検出対象機器における開閉蓋の閉口時および開口時の動作を示す図 図2に示す断面III−IIIの開閉蓋検出装置の拡大断面を示す図 図2に示す断面IV−IVの検出対象機器の断面を示す図 実施の形態1におけるセンサと検出対象部品との配置関係を示す図 実施の形態1の変形例に係る開閉蓋検出装置を備える検出対象機器を示す図 図6に示す断面VI−VIの検出対象機器の断面を示す図 実施の形態2における第1のセンサ、第2のセンサ、第1の検出対象部品および第2の検出対象部品の配置関係を示す図 実施の形態3に係る開閉蓋検出装置を備える検出対象機器を示す図 図9に示す断面VIII−VIIIの検出対象機器の断面を示す図 実施の形態3における第1のセンサ、第2のセンサ、および第1の検出対象部品の配置関係を示す図 実施の形態3に係る開閉蓋検出装置が備える表示基板を示す図 図12に示す断面X−Xの表示基板の断面を示す図
以下に、本発明の実施の形態に係る開閉蓋検出装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る開閉蓋検出装置102を備える検出対象機器103を示す斜視図である。検出対象機器103は、通気口100を開閉するための開閉蓋101を有する空気調和装置または空気清浄器といった機器である。通気口100は、枠部107で形成されている空間である。検出対象機器103は、開閉蓋101および開閉蓋検出装置102を備える。開閉蓋101は、通気口100の開口時において、検出対象機器103の内部に収納される。開閉蓋101には、検出対象部品109が搭載されている。開閉蓋検出装置102が備える表示基板105には、センサ104が搭載される。センサ104は、開閉蓋101の収納位置を検出できるものであればよく、磁気センサ、またはタッチセンサが挙げられる。検出対象部品109は、センサ104が検出できるものであればよく、磁石または導電体が挙げられる。
図2は、開閉蓋101が、枠部107で形成されている空間である通気口100を開閉する場合の動作を示す。通気口100は、枠部107で囲まれた部分である。開閉蓋101は、通気口100の閉口時において、検出対象機器103の前面と、開閉蓋101の前面とが同一面に位置するように配置される。通気口100の開口時において、開閉蓋101は、開閉蓋101の前面が、開閉蓋検出装置102の背面と向き合う位置に移動して検出対象機器103の内部に収納される。
図3は、図2のIII−III断面における開閉蓋検出装置102の拡大断面図である。開閉蓋検出装置102は、センサ104、表示基板105、および制御基板108を備える。制御基板108は、配線により表示基板105と接続される。表示基板105は、制御基板108から出力された情報を表示する基板である。
図4は、図2のIV−IV断面図である。表示基板105は、検出対象部品109を検出するためのセンサ104が搭載される。センサ104は、図2に示した通気口100を開閉するための開閉蓋101の動作において、検出対象部品109を検出できる範囲内に設置される。図5は、センサ104と検出対象部品109との配置関係を示す図である。センサ104は、検出対象部品109を検出するための検出範囲106を有する。センサ104は、検出範囲106の範囲内で検出対象部品109を検出できる位置に設置される。センサ104は、図5に示す構造を有することで、検出対象部品109の検出の有無に応じて、開閉蓋101の収納を検出することができる。
実施の形態1では、開閉蓋検出装置102において、センサ104が搭載される表示基板105を備えることで、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減る。また、実施の形態1では、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減ることで、配線スペースの低減を図ることができる。
実施の形態2.
図6は、実施の形態1の変形例に係る開閉蓋検出装置202を備える検出対象機器203を示す図である。開閉蓋検出装置202が有する表示基板207は、第1のセンサ206および第2のセンサ208を備える。開閉蓋201は、第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209を備える。第1のセンサ206および第2のセンサ208は、開閉蓋201の収納位置を検出できるものであればよく、磁気センサ、またはタッチセンサが挙げられる。第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209は、第1のセンサ206および第2のセンサ208が検出できるものであればよく、磁石または導電体が挙げられる。図6に示す通気口200は、枠部204で形成されている空間であり、枠部204で囲まれた部分である。通気口200を開閉する開閉蓋201の収納動作は、図2に示す開閉蓋101の収納動作と同じである。ここで、図6に示すように、実施の形態2に係る検出対象機器203は、検出対象機器203の長手方向である縦長の状態に設置された姿勢で使用される。図7は、図6に示す断面VI−VIの検出対象機器203の断面図である。図7に示す検出対象機器203は、図6と同様に、検出対象機器203の長手方向である縦長の状態で設置される。検出対象機器203の前面は、通気口200および開閉蓋検出装置202を有する面である。検出対象機器203の背面は、検出対象機器203の前面と、検出対象機器203が内部に何も有さない状態で対向する面である。検出対象機器203の下面は、検出対象機器203を床に設置した場合の、接地する面である。検出対象機器203の上面は、検出対象機器203の下面と、検出対象機器203が内部に何も有さない状態で対向する面である。
図7に示すように、枠部204の枠内に位置する開閉蓋201は、検出対象機器203の背面側に向かって移動する。開閉蓋201は、少なくとも検出対象機器203の前面側の厚み分まで検出対象機器203の背面側に向かって移動すればよい。背面側に向かって移動した開閉蓋201は、表示基板207が備える第2のセンサ208の検出範囲まで、検出対象機器203の下面に向かって移動する。第1のセンサ206は、開閉蓋201が検出対象機器203の下面に向かって移動する際の移動方向に沿って、表示基板207の上端に搭載される。第2のセンサ208は、開閉蓋201が検出対象機器203の下面に向かって移動する際の移動方向に沿って、表示基板207の下端に搭載される。第1のセンサ206は、第2の検出対象部品209を検出できる範囲内に設置される。第2のセンサ208は、第1の検出対象部品205を検出できる範囲内に設置される。
図8は、第1のセンサ206、第2のセンサ208、第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209の配置関係を示す図である。第1のセンサ206は、第2の検出対象部品209を検出するための検出範囲400を有する。第2のセンサ208は、第1の検出対象部品205を検出するための検出範囲401を有する。第1のセンサ206は、検出範囲400の範囲内で第2の検出対象部品209を検出できる位置に設置される。第2のセンサ208は、検出範囲401の範囲内で第1の検出対象部品205を検出できる位置に設置される。第1のセンサ206および第2のセンサ208は、図8に示す構造を有することで、第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209の検出の有無に応じて、図7に示す開閉蓋201の収納を検出することができる。
実施の形態2では、開閉蓋検出装置202において、第1のセンサ206および第2のセンサ208が搭載される表示基板207を備えることで、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減る。また、実施の形態2では、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減ることで、配線スペースの低減を図ることができる。
実施の形態3.
実施の形態3では、図6に示した開閉蓋検出装置202の構成を用いて説明する。実施の形態3では、図6に示す第1のセンサ206および第2のセンサ208は、MR(MagnetoResistive)素子またはホール素子といった検出素子を用いた磁気センサである。第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209は、磁石である。なお、実施の形態3では、通気口200を開閉する開閉蓋201の収納動作は、実施の形態2の開閉蓋201の収納動作と同じである。実施の形態3では、検出対象機器203の設置された姿勢は、実施の形態2の開閉蓋201の姿勢と同じである。
実施の形態3では、図8を用いて、第1のセンサ206、第2のセンサ208、第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209の配置関係を説明する。第1のセンサ206は、第2の検出対象部品209の磁気の変化を検出するための検出範囲400を有する。第2のセンサ208は、第1の検出対象部品205の磁気の変化を検出するための検出範囲401を有する。第1のセンサ206は、検出範囲400の範囲内で第2の検出対象部品209の磁気の変化を検出できる位置に設置される。第2のセンサ208は、検出範囲401の範囲内で第1の検出対象部品205の磁気の変化を検出できる位置に設置される。第1のセンサ206および第2のセンサ208は、図8に示す構造を有することで、第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209の検出の有無に応じて、図7に示す開閉蓋201の収納を検出することができる。
実施の形態3では、磁石が1mmから2mmの距離に近づいたときに磁気の変化を検出する磁気センサを、第1のセンサ206または第2のセンサ208に適用してもよい。磁気センサと磁石との間の距離を、相対的に短く設定することで、パネルの移動をより正確に把握することができ、磁束密度が相対的に高い希土類磁石に比べ、磁束密度が相対的に低い安価なフェライト磁石を用いることができる。また、MR素子またはホール素子といった検出素子を用いた磁気センサは入手も容易であり、また1mmから2mmの距離の範囲で磁気の変化を検出する構成が一般的である。このため、磁気センサと磁気との距離は、センサを構成する上では、有用な要素となる。実施の形態3では、図8に示すように、表示基板207における第1のセンサ206または第2のセンサ208の位置を移動しなくても、磁気の検出が可能な距離内に第1の検出対象部品205または第2の検出対象部品209を配置することで、磁気の変化の検出を実行することができる。実施の形態3において、第1のセンサ206または第2のセンサ208の磁気の変化を検出する距離は、1mmから2mmの範囲で説明したが、この範囲に限定するものではない。
実施の形態3では、開閉蓋検出装置202において、第1のセンサ206および第2のセンサ208が搭載される表示基板207を備えることで、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減る。また、実施の形態3では、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減ることで、配線スペースの低減を図ることができる。
なお、図7に示す開閉蓋検出装置202は、第1のセンサ206に、磁極を区別せずに検出対象部品の磁気を検出するセンサを適用した場合、通気口200の閉口時において、第1のセンサ206が、接近した第2の検出対象部品209を検知してしまい、正確な開閉蓋201の位置を検出できない可能性がある。そこで、実施の形態3では、検出対象部品である磁石のN極とS極とを区別して検出できるホール素子を、第1のセンサ206および第2のセンサ208に用いてもよい。具体的には、第1のセンサ206には、N極を検出できるN極検出ホール素子を適用する。第1の検出対象部品205は、第1のセンサ206で検出する磁極がN極となるように着磁された磁石が適用される。第2の検出対象部品209は、第2のセンサ208で検出する磁極がS極となるように着磁された磁石が適用される。この場合、実施の形態2では、第1のセンサ206は、第1の検出対象部品205および第2の検出対象部品209の磁極を区別するため、通気口200の閉口時において、第1のセンサ206が第2の検出対象部品209に接近した際における誤検知を防ぐことができる。
図9は、実施の形態3に係る開閉蓋検出装置302を備える検出対象機器303を示す図である。開閉蓋検出装置302は、第1のセンサ306および第2のセンサ308を有する。第1のセンサ306および第2のセンサ308は、表示基板307に搭載される。開閉蓋301は、検出対象部品305を備える。実施の形態3において第1のセンサ306および第2のセンサ308は、導電体の近接によって生じる静電容量の変化を検出するタッチセンサである。検出対象部品305は、導電体である。図10は、図9のVIII−VIII断面図である。図10に示す検出対象機器303では、通気口300を開閉する開閉蓋301の収納動作は、実施の形態2の開閉蓋201の収納動作と同じである。図10に示す検出対象機器303では、検出対象機器303の設置された姿勢は、実施の形態2の開閉蓋201の姿勢と同じである。
図11は、第1のセンサ306、第2のセンサ308、および第1の検出対象部品305の配置関係を示す図である。第1のセンサ306は、第1の検出対象部品305の静電容量の変化を検出するための検出範囲500を有する。第2のセンサ308は、第1の検出対象部品305の静電容量の変化を検出するための検出範囲501を有する。第1のセンサ306は、検出範囲500の範囲内で第1の検出対象部品305の静電容量の変化を検出できる位置に設置される。第2のセンサ308は、検出範囲501の範囲内で第1の検出対象部品305の静電容量の変化を検出できる位置に設置される。第1のセンサ306および第2のセンサ308は、図11に示す構造を有することで、第1の検出対象部品305の検出の有無に応じて、図10に示す開閉蓋301の収納を検出することができる。
実施の形態3では、導電体が1mmから3mmの距離に近づいたときに静電容量の変化を検出するタッチセンサを、図10に示す、第1のセンサ306または第2のセンサ308に適用してもよい。タッチセンサと導電体との間の距離を、相対的に短く設定することで、パネルの移動をより正確に把握することができる。導電体が1mmから3mmの距離に近づいたときに静電容量の変化を検出する一般的なタッチセンサは、入手も容易である。導電体が10mmの距離に近づいたときに静電容量の変化を検出する高感度なタッチセンサは、一般的なタッチセンサに比べ、高価である。また、一般的なタッチセンサに比べ高感度なタッチセンサは、ユーザが接近したときに、開閉蓋が接近したものと誤検知する可能性がある。このため、タッチセンサと導電体の距離は、センサを構成する上では、有用な要素となる。実施の形態3では、一般的なタッチセンサを第1のセンサ306に適用する際に、導電体の検出が可能な距離である1mmから3mm程度の距離に第1の検出対象部品305を配置することで、静電容量の変化の検出を実行することができる。また、一般的なタッチセンサを第1のセンサ306に適用する際に、導電体の検出が可能な距離である1mmから3mm程度の距離に第1のセンサ306を配置することで、静電容量の変化の検出を実行することができる。実施の形態3において、第1のセンサ306または第2のセンサ308の静電容量の変化を検出する距離は、1mmから3mmの範囲で説明したが、この範囲に限定するものではない。
図9に示す開閉蓋検出装置302では、第1のセンサ306および第2のセンサ308が搭載される表示基板307を備えることで、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減る。また、図9に示す開閉蓋検出装置302では、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減ることで、配線スペースの低減を図ることができる。
ここで、アルミニウムまたは銅といった金属を図9に示す開閉蓋301に適用することで、第1のセンサ306および第2のセンサ308が、開閉蓋301が近接し、または開閉蓋301が遠ざかることにより生じる静電容量の変化を検出する構成としてもよい。この場合、実施の形態3では、開閉蓋301に対し検出対象部品305の設置が不要となるため、検出対象部品305の配置のための工数および部品数の削減を図ることができる。
図12は、開閉蓋検出装置302が備える表示基板307を示す図である。表示基板307は、第1のセンサ306と、第2のセンサ308と、タッチ電極321と、タッチ電極322と、制御基板320と、を備える。表示基板307は、ユーザの入力指示を受け付けるタッチパネル(不図示)が搭載されている。タッチパネルは、制御基板320と接続されている。第1のセンサ306および第2のセンサ308は、制御基板320と接続される。タッチ電極321およびタッチ電極322は、制御基板320およびタッチパネルに接続される。制御基板320は、タッチパネルが受け付けた入力指示によって、図9に示す開閉蓋304を収納するか、または開閉蓋304で通気口300を閉口する。タッチパネルからの入力指示を受け付ける受信部品、または通気口300の開閉に伴う開閉蓋304の動作を切り替えるスイッチといった機能部品が配置された制御基板320は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であってもよい。
図13は、図12のX−X断面図である。表示基板307は、支持基板327と、タッチパネル328と、第1のセンサ306と、第2のセンサ308と、タッチ電極321と、タッチ電極322とを備える。ユーザが触れるタッチパネル328は、タッチ電極321およびタッチ電極322を介して支持基板327と接続される。なお、図10に示す第1のセンサ306または第2のセンサ308の表面には、それぞれ導電体(不図示)が設けられてもよい。導電体は、金属または導電布といった導電部材が適用される。具体的には、図11に示す第1のセンサ306には、通気口301の閉口時の開閉蓋301が有する検出対象部品305の方向に向かって、第1のセンサ306の表面に接するように導電体を配置する。また、第2のセンサ308には、通気口301を開口するための開閉蓋301の収納時において、開閉蓋301が有する検出対象部品305の方向に向かって、第2のセンサ308の表面に接するように導電体を配置する。この場合、図11に示す開閉蓋検出装置302は、第1のセンサ306または第2のセンサ308の表面上に配置された導電体を備えることで、検出対象部品305の検出感度の向上を図ることができる。
ここで、図13に示すタッチ電極321およびタッチ電極322は、タッチパネル328および支持基板327に接触する面以外の面に、糊、接着剤、または両面粘着テープといった粘着層を有するガスケットで覆われた構成となる。図13に示すタッチ電極321はガスケット331で覆われ、タッチ電極322はガスケット332で覆われる。LED(Light Emitting Diode)のタッチパネル328を表示基板307が搭載している場合、タッチパネル328と支持基板327とを接続するタッチ電極321およびタッチ電極322のガスケットの高さの距離L1は、3mmから10mmの範囲で設定される。図13に示す第1のセンサ306は、表示基板307に接近したユーザを、表示基板307が搭載しているタッチパネル328を介して、開閉蓋の検出対象部品として誤って認識してしまう可能性がある。実施の形態3に係る開閉蓋検出装置では、図13に示す第1のセンサ306とタッチパネル328との距離L2を、ガスケットの高さの距離L1よりも短く設定することで、第1のセンサ306とタッチパネル328との間を離間させれば、表示基板307に接近したユーザの検出を抑制することができる。実施の形態3において、タッチパネル328と支持基板327とを接続するタッチ電極321およびタッチ電極322のガスケットの高さの距離L1は、3mmから10mmの範囲で説明したが、この範囲に限定するものではない。
図9に示す開閉蓋検出装置302では、第1のセンサ306および第2のセンサ308が搭載される表示基板307を備えることで、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減る。また、図9に示す開閉蓋検出装置302では、従来技術に比べ基板とセンサと電気的に接続する配線の数が減ることで、配線スペースの低減を図ることができる。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
100,200,300 通気口、101,201,301,304 開閉蓋、102,202,302 開閉蓋検出装置、103,203,303 検出対象機器、104 センサ、105,207,307 表示基板、107,204 枠部、108,320 制御基板、109,305 検出対象部品、205 第1の検出対象部品、206,306 第1のセンサ、208,308 第2のセンサ、209 第2の検出対象部品、321,322 タッチ電極、327 支持基板、328 タッチパネル、331,332 ガスケット。

Claims (5)

  1. 通気口を開閉する開閉蓋の収納位置を検出する開閉蓋検出装置であって、
    前記開閉蓋が有する第1の検出対象部品を検出し、前記開閉蓋の収納位置を検出するためのタッチセンサである第1のセンサと、前記開閉蓋の収納位置を検出するためのタッチセンサである第2のセンサとを有する表示基板と、
    前記第1のセンサにより検出された前記開閉蓋の収納位置に応じて前記通気口の開閉を制御する制御基板と、
    を備え、
    前記開閉蓋の収納時の前記開閉蓋の移動方向に沿って、前記表示基板の上端に前記第1のセンサが配置され、前記表示基板の下端に前記第2のセンサが配置され、
    前記通気口の閉口時における前記開閉蓋の位置を前記第1のセンサが検出し、前記開閉蓋の収納時における前記開閉蓋の位置を前記第2のセンサが検出する
    ことを特徴とする開閉蓋検出装置。
  2. 前記開閉蓋は、導電体である前記第1の検出対象部品を有し、
    前記第1のセンサおよび前記第2のセンサは、前記第1の検出対象部品の近接によって生じる静電容量の変化を検出し、前記開閉蓋の収納位置を検出する
    ことを特徴とする請求項に記載の開閉蓋検出装置。
  3. 開閉蓋が有する第1の検出対象部品を検出し、前記開閉蓋の収納位置を検出するための磁気センサである第1のセンサと、前記開閉蓋の収納位置を検出するための磁気センサである第2のセンサとを有する表示基板と、
    前記第1のセンサにより検出された前記開閉蓋の収納位置に応じて通気口の開閉を制御する制御基板と、
    を備え、前記通気口を開閉する前記開閉蓋の収納位置を検出する開閉蓋検出装置であって、
    前記開閉蓋は、第2の検出対象部品を備え、
    前記第1の検出対象部品と、前記第2の検出対象部品とは、互いに異なる磁極を有し、
    前記第1のセンサおよび前記第2のセンサは、前記第1の検出対象部品の磁極と前記第2の検出対象部品の磁極とを区別して前記開閉蓋の収納位置を検出する
    ことを特徴とする開閉蓋検出装置。
  4. 第1の検出対象部品と、前記第1の検出対象部品と異なる位置に配置される第2の検出対象部品とを有し、通気口を開閉する開閉蓋と、
    前記開閉蓋が閉状態にあるとき、前記第2の検出対象部品を検出し、前記第1の検出対象部品を検出しない第1のセンサと、前記開閉蓋が開状態にあるとき、前記第1の検出対象部品を検出し、前記第2の検出対象部品を検出しない、前記第1のセンサと異なる位置に配置される第2のセンサとを有する表示基板と、を備え、
    前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出結果に応じて前記開閉蓋の開閉を検出することを特徴とする開閉蓋検出装置。
  5. 前記制御基板は、集積回路である
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の開閉蓋検出装置。
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