JPH0773790A

JPH0773790A - 自動販売機の商品等選択スイッチ装置

Info

Publication number: JPH0773790A
Application number: JP15928294A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Nakanishi; 達中西; Keiichi Usumi; 慶一磨見; Kouzou Suzuyama; 構三鈴山; Yuji Muraoka; 祐司村岡; Akihiro Morita; 明宏森田
Original assignee: KOMATSU RAITO SEISAKUSHO KK
Current assignee: KOMATSU RAITO SEISAKUSHO KK
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】【目的】誘電式ノイズ式、又は静電容量検出式タッチ
センサ回路をスイッチ装置に利用して摺動部を有しない
スイッチを構成し、簡単な構造でもって防水可能な自動
販売機の商品等選択スイッチ装置を提供する。【構成】前面パネル１のアクリル板１ａの表面にタッ
チパネル５を、アクリル板１ａの裏面に誘電ノイズ式、
又は静電容量検出式タッチセンサ回路部を設け、タッチ
パネル５に人体が触れると、誘電ノイズ式の場合は人体
はタッチセンサ回路部のアンテナとなり同回路は外来ノ
イズを検出してスイッチ動作し、また、静電容量検出式
の場合は人体の静電容量を検出してスイッチ動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動販売機の商品等を
選択するための選択スイッチ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動販売機において、商品を選択
するためのスイッチ装置としては機械式接点を有した押
釦スイッチ装置が一般に用いられている。この押釦スイ
ッチ装置は、機体の前面パネル部に設けられた押釦を押
下することによりスイッチが作動するようになってお
り、その構造を図１２を参照して説明する。押釦スイッ
チ装置３１は、プラスチック等の材料でなるベース部材
３２と、このベース部材３２および接点式スイッチ３４
を覆うように取付けられるプラスチック等の材料でなる
前面ケース３３と、接点式スイッチ３４が設けられベー
ス部材３２に固定される配線基板３５と、前面ケース３
３の前面に形成された開口縁に案内されて出没自在に移
動する押釦部３６とから構成され、ベース部材３２が防
水用Ｏリング３７を挟んで自動販売機の前面透明アクリ
ル板３８に取付けられる。そして、自動販売機が屋外に
設置されることを考慮して、接点式スイッチ３４部分に
雨水が浸入しないように、押釦部３６とスイッチ３４の
間はシリコンゴム等の防水性を有するカバー体３９にて
シールされている。

【０００３】ところで、従来の押釦スイッチ装置３１
は、接点式スイッチ３４を作動させるのに押釦部３６を
押下操作するものであって、摺動部分が存在するため
に、防水構造が複雑になり、組み付けが繁雑でコスト高
となる。また、押釦部３６が斜めに押下されたりする
と、ケース３３と押釦部３６の間にこじれが生じ易く、
このこじれは押釦部３６の表面積を大きくすればする
程、起こりやすい。従って、押釦部３６の表面積を任意
に大きくすることはできない。押釦部３６の表面積は適
度に大きい方が操作性に優れる。また、押釦部３６を摺
動案内する部分が存在し、あるいは防水構造を有するた
めに、スイッチ装置３１の厚みを薄くするには限界があ
る。さらには、スイッチ装置３１は接点式のため、その
寿命は押下動作で１０〜３０万回程度であり、半永久的
なものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような機械式接点
を用いた場合の問題点を解消するために、近接スイッチ
を用いて可動部をなくしたものが提案されている。とこ
ろが、この近接スイッチを構成する導電性プレートがア
クリル板などでなる表装板の内側面に設けられている
と、直接に該プレートに人体が接触しないので、感度レ
ベルの管理が厳密に要求され、また、誤動作防止のため
にはシールドケースなどで覆う必要があり、構造が複雑
になると共にコスト高になる。

【０００５】本発明は、上述した問題を解決するもの
で、機体前面に露出して設けた導電電極部に人体が触れ
たとき、人体がアンテナとなり、このアンテナの有無で
外来ノイズを検出する誘電式ノイズ式タッチセンサ回
路、又は、上記導電電極部に人体が近接もしくは触れた
とき、人体固有の静電容量の有無を検出する静電容量検
出式タッチセンサ回路をスイッチ装置に利用することに
より、半永久的に使用可能であると共に、簡単な構造で
もって防水することができ、さらには感度レベルの管理
が厳密に要求されず、直接電極に人体が接触するので感
度設定を低くすることが可能であり、従って誤動作防止
のためにシールドケースなどを設ける必要がなく低コス
ト化を図ることができる自動販売機の商品等選択スイッ
チ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、自動販売機の機体に取付けられ、
商品等を選択するための選択スイッチ装置であって、機
体前面に露出して設けられた選択スイッチとなる導電電
極部と、この導電電極部に接触又は近接した人体をアン
テナとして動作する誘電ノイズ式、又は人体の持つ静電
容量を検出する静電容量検出式タッチセンサ回路部とか
ら構成されたものである。また、請求項２の発明は、機
体の商品陳列部の前面板または選択スイッチ取付板の前
面に導電電極部または導電電極部と防水用シール部材を
設け、該前面板または取付板の裏面に誘電ノイズ式、又
は静電容量検出式タッチセンサ回路部を設けた請求項１
記載の自動販売機の商品等選択スイッチ装置である。ま
た、請求項３の発明は、導電電極部として導電性樹脂を
用いた請求項１または２記載の自動販売機の商品等選択
スイッチ装置である。また、請求項４の発明は、導電電
極部を誘電ノイズ式、又は静電容量検出式タッチセンサ
回路部に対して脱着可能な構成とした請求項１または２
記載の自動販売機の商品等選択スイッチ装置である。ま
た、請求項５の発明は、誘電ノイズ式、又は静電容量検
出式タッチセンサ回路部は、複数個のタッチセンサ回路
が１枚の基板上に並べられた請求項１または２記載の自
動販売機の商品等選択スイッチ装置である。さらに、請
求項６の発明は、導電電極部と誘電ノイズ式、又は静電
容量検出式タッチセンサ回路部とは、商品陳列部の前面
板または選択スイッチ取付板を表裏より挟み込んで固定
された請求項１または２記載の自動販売機の商品等選択
スイッチ装置である。

【０００７】

【作用】上記の請求項１の構成によれば、選択スイッチ
である導電電極部に人体が触れると、誘電ノイズ式タッ
チセンサの場合は、人体は誘電ノイズ式タッチセンサ回
路部のアンテナとなり、同センサ回路部は外来ノイズを
検出し、スイッチ動作する。静電容量検出式タッチセン
サの場合は、人体の持つ静電容量の変化を検出してスイ
ッチ動作する。これにより摺動部を有しないスイッチを
構成できる。また、請求項２の構成によれば、機体の商
品陳列部の前面板または選択スイッチ取付板の前面に露
出するのは導電電極部のみとなり、薄型化が図れ、防水
も容易となる。また、請求項３の構成によれば、導電電
極部を任意の形状に形成することが容易であり、タッチ
センサ回路部との接続構造も容易なものになる。また、
請求項４の構成によれば、導電電極部のみを変更するこ
とが容易となり、スイッチ形状を任意に変更できる。ま
た、請求項５の構成によれば、複数個の選択スイッチを
一組に作成できる。また、請求項６の構成によれば、選
択スイッチとなる導電電極部とタッチセンサ回路部とは
ワンタッチで機体に固定できる。

【０００８】

【実施例】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１は本実施例による自動販
売機の外観図である。機体の前面パネル１には商品陳列
または表示部２が設けられており、商品陳列または表示
部２の下方には各商品に対応した料金や売り切れ等を表
示する表示部３と、商品を選択する選択スイッチ４が設
けられている。この選択スイッチ４は、誘電式タッチセ
ンサの場合は導電電極部であるタッチパネルに触れた人
体をアンテナとして動作する誘電ノイズ検出式タッチセ
ンサ、又は人体の持つ静電容量を検出する静電容量検出
式タッチセンサであって、そのタッチパネルは前面パネ
ル１の外面に露出して取付けられている。また、パネル
１には、商品の代金を支払うためのコイン投入口及び紙
幣挿入口、釣り銭を取り出すための取り出し口、商品を
取り出すための商品取り出し口、コイン及び紙幣を返却
するための返却レバーが設けられている。

【０００９】図２、図３、図４は第１実施例による選択
スイッチ４の正面、平面、側断面構成を示す。選択スイ
ッチ４は、前面パネル１を構成する透明アクリル板１ａ
の外面に露出して取付けられる導電電極部であるタッチ
パネル５と、アクリル板１ａの内側に配置されるタッチ
センサ回路部６が配置された基板７とからなる。タッチ
パネル５は、アクリル板１ａの外面に露出した薄い平板
部５ａと内部にねじ孔を形成した筒状の足部５ｂとから
なり、導電性樹脂（プラスチック）を用いてインジェク
ション成型により作成すればよい。アクリル板１ａには
選択スイッチ取付位置に透孔１ｂが形成されており、こ
の透孔１ｂに前側からタッチパネル５の足部５ｂを差し
込むと共に、この足部５ｂの外周面に後側からスペーサ
となる絶縁スリーブ８を嵌め込み、かつ、足部５ｂのね
じ孔に後側からタッピングネジ９をねじ込むことで、基
板７とタッチパネル５とはアクリル板１ａを表裏より挟
み込んで固定されることになる。

【００１０】タッチパネル５は、基板７のタッチセンサ
回路部６の回路と電気的に導電構造とされている。ま
た、タッチセンサ回路部６の回路はコネクタ１０に電気
的に接続され、このコネクタ１０には自動販売機の制御
回路（図示なし）からのケーブルコネクタが連結され
る。タッチセンサ回路部６は、詳細構成は後述するが、
誘電ノイズ式、又は静電容量検出式であって、タッチパ
ネル５の平板部５ａに人体の手指等が接触することによ
り、人体が誘電式の場合は同回路部６のアンテナとなっ
て、外来ノイズを検出するものである。静電式の場合は
人体の静電容量を検出するものである。

【００１１】なお、透明アクリル板１ａの裏面には、補
強のための板金１１が設けられている。また、タッチパ
ネル５の平板部５ａの内側面には環状凹部が形成され、
ここに防水用のＯリング１２が嵌め込まれており、機体
内部に雨水が浸入しないようにしている。タッチパネル
５の平板部５ａは長楕円形状で、足部５ｂは左右横方向
に２本並んで設けられており、また、図２に示すよう
に、デザイン上の美観と視認性を上げるために前面中央
位置に細幅にシルバーメタリックのシルク印刷１３を施
している。

【００１２】本実施例によれば、従来のようなスイッチ
動作部分の摺動部分が存在しないのので、防水構造が簡
単ですむ。また、選択スイッチ４のタッチパネル５を回
路基板７に対して容易に着脱可能で、回路接続のために
半田付けや溶接等を施す必要がなくなり、低コスト化が
図れ、かつ、自動販売機のリニュアル使用時に有利とな
る。また、タッチパネル５は導電性樹脂成型により作成
できるので、安価に任意の形状のものが得られ、選択ス
イッチ４のデザイン設計の自由度が上がる。また、パネ
ル前面に露出したタッチパネル５を従来に比し極めて薄
型（従来品では１０ｍｍ程度、本実施例品では２ｍｍ以
下）にできる。さらには、無接点式であるので、半永久
的に使用できる。

【００１３】図５、図６は第２実施例による多連の選択
スイッチ１４の横断面、側断面構成を示す。この例で
は、１枚の長尺状の回路基板１７に複数のタッチパネル
１５が連設されている。各タッチパネル１５は、導電性
樹脂からなる平板部１５ａと柱状の足部１５ｂとからな
り、この足部１５ｂの表面には抜け止め用溝１５ｃが設
けられている。また、回路基板１７には各タッチパネル
１５の足部１５ｂに対応して弾性を有した１組のジョイ
ント金具２１が半田付けにて設けられており、パネル１
ａの透孔１ｂを挿通させたタッチパネル１５の足部１５
ｂを金具２１の間に押し込むことにより、抜け止め用溝
１５ｃと金具２１とが係合し、タッチパネル１５は回路
基板１７に固定され、電気的にも導通される。また、回
路基板１７は基板固定用ケース２２に固定され、基板固
定用ケース２２は前面パネル１の裏板２３にボルト２４
により固定されている。コネクタ１０は複数のタッチパ
ネル１５の回路を１つにまとめている。

【００１４】上記の第２実施例によれば、上記第１実施
例の効果かに加えて、複数の選択スイッチを構成する上
で、部品点数の削減、取付け工数の低減が可能で、低コ
スト化が図れる。

【００１５】図７は、タッチセンサ回路部６の回路構成
例を示す。本回路は誘電ノイズを検出する方式であっ
て、上述のタッチパネル５，１５が導電電極であり、こ
れに人体の手指等が接触することにより、人体が同回路
のアンテナとなり、アンテナの有無で周辺の商用交流電
源の電線等の外来ノイズを増幅して検知する。この回路
の出力端子６１に得られる信号を調べることにより、人
体がタッチパネル５，１５に接触したか否かが分かり、
スイッチとしての機能が得られる。なお、タッチパネル
５，１５の材質は、誤動作防止のため１０9 Ω・ｃｍ以
下の抵抗の導電性材料を用いることが望ましい。

【００１６】図８は、回路部６の他の実施例回路を示
す。この例は静電容量検出式タッチセンサであって、タ
ッチパネル５，１５は導電電極であり、これに人体の手
指等が接触又は近接することにより、人体の持つ静電容
量が回路部６に接続される。この静電容量による発振器
６２の出力の位相遅れを検出して、人体が接触したか否
かが分り、スイッチとして機能が得られるようになって
いる。

【００１７】次に、図８に示した静電容量検出式タッチ
センサ回路部の動作を図９、図１０を参照して詳細説明
する。図９（ａ）はタッチパネル部に人体（指）が近接
している状態図、図９（ｂ）はそのときの等価回路であ
り、これらの図は、静電容量検出式タッチセンサの感度
を上げておくことで、絶縁物を介しての動作が可能とな
ることを示している。すなわち、タッチパネル５，１５
に絶縁物でなる手袋７１を装着した人体の指７２が接触
したとき、手袋７１を介しての静電容量Ｃ７１と人体の
静電容量Ｃ７２とがタッチパネル５，１５とグランド間
に直接に挿入されたことになる。

【００１８】ところで、図８の回路において、方形波発
振器６２のインバータ６３による反転出力を、ＡＮＤ回
路６４のタッチパネル５，１５接続側の入力端Ａに入力
し、ＡＮＤ回路６４のもう一方の入力端Ｂに方形波発振
器６２の出力を直接入力している。この構成により、通
常時は入力端Ａと入力端Ｂが逆相で入力されているの
で、両入力端Ａ，Ｂが共にＨレベルとなる時間は存在し
ない。従って、ＡＮＤ回路６４の出力をインバータ６５
に通した出力端Ｃの出力は常にＬレベルとなる。この様
子を図１０（ａ）に示している。いま、この状態から上
述したようにタッチパネル５，１５に静電容量が接続さ
れると、図１０（ｂ）に示すように、入力端Ａの入力信
号波形のみが位相遅れを生じ、入力端Ａ，Ｂが共にＨレ
ベルになる時間が発生する。従って、出力端Ｃの出力を
ピーク検出することで、タッチスイッチの機能が得られ
る。

【００１９】図１１は、自動販売機の前面パネル１の部
分を示し、その透明アクリル板１ａの裏面には目隠し用
の印刷が施され、あるいはシールが貼られており、これ
により、タッチセンサ回路部６等が前面から見えないよ
うにして美観を良くし、かつ、タッチパネル５の存在を
明瞭にしている。なお、本発明は上記実施例構成に限ら
れず種々の変形が可能であり、例えば、タッチパネル
５，１５の材料としては導電性樹脂に限られず、導電性
金属であってもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１，２の発明によれ
ば、自動販売機の商品等選択スイッチとなる導電電極部
（タッチパネル）を機体外面に露出して設け、この電極
部に触れた人体をアンテナとして動作する誘電ノイズ
式、又は人体の静電容量を検出する静電容量検出式タッ
チセンサを用いたので、摺動部分が存在せず、無接点式
であるので、簡単な構造でもってスイッチ装置を防水す
ることができ、また、スイッチ装置を半永久的に使用可
能である。しかも、人体が直接に電極部に接しないもの
に比べて、感度が良好で、感度レベルの管理が厳密に要
求されず、また、誤動作防止のためのシールドケースな
どを設ける必要がなく低コスト化が図れる。さらには、
静電容量検出式タッチセンサにおいてもその感度設定に
よっては、絶縁物を介しての動作が可能となり、例えば
手袋等を装着している時にも動作可能なタッチスイッチ
を実現することができる。

【００２１】また、請求項３の発明によれば、上記の効
果に加えて、導電電極部を導電性樹脂成型により、安価
に任意の形状のものを作成でき、選択スイッチのデザイ
ンの自由度が上がる。また、請求項４，６の発明によれ
ば、上記の効果に加えて、選択スイッチの機体への取付
け、取外しが容易で、自動販売機のリニュアル使用上で
有利となる。また、請求項５の発明によれば、複数の選
択スイッチを構成する上で、部品点数の削減、取付け工
数の低減が可能で、低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による自動販売機の外観図であ
る。

【図２】第１実施例による選択スイッチ装置のタッチパ
ネルの正面図である。

【図３】第１実施例による選択スイッチ装置の平面図で
ある。

【図４】第１実施例による選択スイッチ装置の側断面図
である。

【図５】第２実施例による選択スイッチ装置の横断面図
である。

【図６】第２実施例による選択スイッチ装置の側断面図
である。

【図７】選択スイッチ装置のタッチセンサ回路部の具体
例を示す回路図である。

【図８】タッチセンサ回路部の他の例を示す回路図であ
る。

【図９】（ａ）は図８の回路のタッチパネル部の操作時
の状態図、（ｂ）はその等価回路図である。

【図１０】（ａ）は図８の回路各部の通常時の信号状態
図、（ｂ）は図８の回路各部のスイッチ操作時の信号状
態図である。

【図１１】選択スイッチ装置部分の正面図である。

【図１２】従来の選択スイッチ装置の断面図である。

【符号の説明】

１前面パネル１ａアクリル板４選択スイッチ５，１５タッチパネル（導電電極部）６タッチセンサ回路部７，１７基板

フロントページの続き (72)発明者鈴山構三大阪市東淀川区上新庄３丁目20番16号株式会社小松ライト製作所内 (72)発明者村岡祐司大阪市東淀川区上新庄３丁目20番16号株式会社小松ライト製作所内 (72)発明者森田明宏大阪市東淀川区上新庄３丁目20番16号株式会社小松ライト製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動販売機の機体に取付けられ、商品等
を選択するための選択スイッチ装置であって、機体前面に露出して設けられた選択スイッチとなる導電
電極部と、この導電電極部に接触又は近接した人体をア
ンテナとして動作する誘電ノイズ式、又は人体の持つ静
電容量を検出する静電容量検出式タッチセンサ回路部と
から構成されたことを特徴とする自動販売機の商品等選
択スイッチ装置。
【請求項２】機体の商品陳列部の前面板または選択ス
イッチ取付板の前面に導電電極部または導電電極部と防
水用シール部材を設け、該前面板または取付板の裏面に
誘電ノイズ式、又は静電容量検出式タッチセンサ回路部
を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動販売機の
商品等選択スイッチ装置。
【請求項３】導電電極部として導電性樹脂を用いたこ
とを特徴とする請求項１または２記載の自動販売機の商
品等選択スイッチ装置。
【請求項４】導電電極部を誘電ノイズ式、又は静電容
量検出式タッチセンサ回路部に対して脱着可能な構成と
したことを特徴とする請求項１または２記載の自動販売
機の商品等選択スイッチ装置。
【請求項５】誘電ノイズ式、又は静電容量検出式タッ
チセンサ回路部は、複数個のタッチセンサ回路が１枚の
基板上に並べられたことを特徴とする請求項１または２
記載の自動販売機の商品等選択スイッチ装置。
【請求項６】導電電極部と誘電ノイズ式、又は静電容
量検出式タッチセンサ回路部とは、商品陳列部の前面板
または選択スイッチ取付板を表裏より挟み込んで固定さ
れたことを特徴とする請求項１または２記載の自動販売
機の商品等選択スイッチ装置。