JPS5885635A - タツチスイツチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子式腕時計、小個電子式計算機などの外
部入力手段として用いられるタッチスイッチ装置に関す
る。

最近、電子式腕時計に計算機を組込んだ所謂カルキュレ
ータ−ｆＩＰ・オツチが種々開発されている。

このカルキュレータウオッチには、数値、計算命令を入
力するために押釦式のテンキー、ファンクシ冒ンキーを
備えたものである。しかし、腕時計に押釦式のキーを備
えると、外観的に時計としてのイメージが損なわれ、単
番こ計算機を腕に装着しているような印象を与える。

そこで、テンキー、ファンクシ璽ンキーを所謂タッチス
イッチで構成することが考えられている。

すなわち１タツチスイツチは第１図に示す如く、時計の
表示部保護ガラス（絶縁基板）１の上面薯こ１一対の透
明タッチ電極２ム、２ｍを配設し１そして１一方のタッ
チ電極２ムを高電位ＶＤＤ（たとえば、Ｏポルト、論理
値＠１ｍ）側に接続し、また１他方のタッチ電極２ＩＩ
を入力インピーダンスの高い０Ｍ０１１インバータ３の
入力側に接続すると共に１抵抗Ｒを介して低電位ｖ１１
（たとえば、−１，５＃ルト、論理値＠０”）側に接続
する・そして、一対のタッチ電極２ムおよび２Ｂを人体
が触れていないときには、インバータ３の入′力側の電
位Ｖムは、抵抗Ｒを介して低電位ｖａｎ側に引張られて
おり１それ故、インバータ３の出力電圧Ｖ　ａ　ｙ　ｔ
は、高電位レベルとなる。他方、一対のタッチ′電極２
人、２Ｂを、図示の如く、指で触れたときには、人体に
よる接触抵抗成分２が形成される。このため、インバー
タ３の入力電圧Ｖムは、接触抵抗成分２と抵抗Ｒとによ
る分圧電圧となる。

この分圧電圧がインバータ３のスレッシュホールド電圧
以上となるように、抵抗翼の抵抗値を設定しておけば、
インバータ３の入力電圧Ｖムは高電位レベルとなり、イ
ンバータ３の出力電圧は低電位レベルとなる・従って、
インバータ３の出力電圧ｍｔが低電位レベル、つまり、
一対のタッチ電極２人および２Ｂを人体で触れたときを
スイッチ０１１．また、インバータ３の出力電圧Ｖａｓ
ｔが高電位レベル、つまり１一対のタッチ電極２ムおよ
び２Ｂを人体で触れなかったときをスイッチ０１１とす
れば、スイッチとして動作が可能となる・ しかしながら、接触抵抗成分２はタッチ電極２Ａ。

２Ｂの表面状態ならびに接触する人体の状態、環境雰囲
気等によって大きなバラツキを生じる。このため、引張
抵抗翼の抵抗値は接触容量成分２の変挙に合せてあらか
じめ大きなものに設定しなければならない、しかし、引
張抵抗！は０Ｍ０８ｌ工０によって構成され、一旦Ｘａ
Ｂ工に組み込まれると、容易に交換することができない
。また、引張抵抗翼の抵抗値を大きくすると、スイッチ
感度が良くなり、スイッチがｏＭし易くなる反面１イン
バータ３へのノイズ成分が増加し、誤動作し易くなる。

他方１この誤動作を防止する為、スイッチ感度を落すと
、接触抵抗成分２の変動により、スイッチ感度が悪すぎ
てスイッチングしなくなることがある。

この発明は、上述した点を鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、スイッチ感度を常に適正な値に設
定でき、かつノイズ等による誤動供することに令る。

以下、この発明をカリキュレータウォッチに適用した実
施例を第２図乃至第９図を参照して具体的に説明する＠
第２［はタッチスイッチ装置のセンス回路を示している
。０ＭＯ８インバータ１１を構成するＮチャンネルＭｏ
１）ツンジスタ（以降、舅−Ｍｏｌと称する）１２とＰ
チャンネルＶ０８）ランジスタ（以降、Ｐ−Ｍｏｌｅと
称する）１３のゲー）電極化は、所定周期（たとえば、
１６ｆｌｚ）の矩廖波ムが入力されている。そして、夏
−Ｍ０８１２とＰ−ＭＯ８１３の一端は、引張抵抗１４
を介して夫々接続されている。また、Ｍ−ＭＯ８１２の
他端には、低電位ＶＳＳが供給され、また、？−ＭＯ１
１３の他端には高電位ｖＤＤが時計ケース１５を介して
供給されている。また、ｐ−Ｍｏａ１ｇと引張抵抗１４
との接続点は、表示部保護ガラス１６の上面に形成され
た透明なタッチ電極！墓に接続されていると共に、イン
バータ１７の入力側に接続されている０このインバータ
１．７の出力１は、直列接続された他のインバータ１８
に入力されて反転される・このインバータ１８の出力は
、矩形波ムが入力されているアントゲ−）１９に供給さ
れる。このアントゲ−）１９の出力Ｘは、タッチ電極７
重に人体が接触したか否かに応じてタッチ有無の判定に
用いられる被判定信号である。なお、図中ＯＪは浮遊容
量成分であり、タッチ電極！１の配線によって生じる配
線容量％０Ｍ０ＩＸＯゲーＦの入力インピーダンスが高
いために生じるゲート容量等の自然現象によって生じる
ものである。また、ａｙは時計ケース１５に人体が接触
している状態において、タッチ電極Ｔ１を人体で接触し
たときに時計ケース１５とタッチ電極テ１との間に生ず
る人体による接触容量成分である。

しかして１タッチ電極〒１番こ人体が接触していない状
態において、０Ｍ０ｆ！インバータ１１に第３ＷＪに示
す矩形波ムが入力されると、Ｍ−Ｍｏｇ１２はＯＮ、７
１−Ｍ０８１Ｂは０１１となる。このため、インバータ
１１の入力側には低電位ｖｇｓがＭ−Ｍｏｌ１１２を介
して供給される。このとき、インバータ１７の出力１は
、浮遊容量成分Ｏ：ｔと引張抵抗１４との時定数により
、第３図のＢ（スイッチ０１ν）４こ示す如く、矩形波
人に対して浮遊容量成分Ｏａに対応し、その立ち上がり
が長さ（Ｉ）−）だけ遅れたものとなる。このため、ア
ントゲ−）１９の出力又は、第３図のＸ（スイッチｏｙ
ｙ）で示す如く、そのパルス幅が遅れ量Ｄｘに等しい矩
形波となる。

次に、タッチ電極テ１を人体で触れると、タッチ電極！
１と時計ケース１５との間には、人体−こよる接触容量
成分ａｙが形成される。この接触容量成分Ｏｙは浮遊容
量成分ＯＪに対して並列接続された状態となるので、イ
ンバータ１７の出力１は第３図のＢ（スイッチＯＸ）に
示す如く、矩形波ムに対して浮遊容量成分Ｏｘと接触容
量成分ａｙとの合成容量薯こ対応し、その立ち上がりが
長さくＤＪ＋１３／）だけ遅れたものとなる。このため
、アントゲ−）１Ｇの出力Ｘは、第３図のＸ（スイッチ
ＯＸ）で示す如く、そのパルス幅が遅れ量Ｄｓ＋Ｄｙに
等しい矩形波となる。

いま、アントゲ−）１９の出力Ｘのノぐルス幅をＴとす
ると、このパルス輔テからタツ゛チ有無を判定するには
、パルス幅！が浮遊容量成分Ｏｘの遅れ１１ＤＪに比べ
て大きいか小さいかを検出すればよい・この場合１連れ
量Ｄａのバラツキを考慮ｉこ入れて運れ量Ｄｓより若千
大きめの値とパルス幅！とを比較するのが好ましい。こ
のマージンをΔＤとすると、タッチ有りを判定できるの
は、チーＤ　１ｇ　＋　Ｄ　Ｊ　＞　Ｄ　Ｊｌ　＋　Δ
Ｄパ・Ｄｙ＞Δフ のときである。

ここで、Δフの値を小さくすると、スイッチ感度は向上
するが、ノイズや浮遊容量成分Ｏｘのバラツキに対する
安定度が悪くなり、誤動作し易くう な９゜他方、Δフを大きくすると、ノイズ等による誤動
作を防止すきるが、遅れ量Ｄ３／は環境雰囲気（温度、
湿度など）、タッチする人の指先皮膚の状態（硬さ、発
汗度など）あるいはタッチの仕方などの影響を受け、さ
まざまに変化する為、遅れ量ＤｌがΔｐを満たさなくな
ると、スイッチ０ν１とみなされ、誤動作を生じる。

そこで、本実施例は、タッチスイッチの感度、安定度を
向上させる為に以下に述べる手段を採用している。すな
わち、たとえば、タッチスイッチをカルキュレータウォ
ッチとして使用した場合、同一人が連続して使用する頻
度が高く、かつ使用中に環境雰囲気が激変することが少
ない・したがって鳥スイッチきタッチする毎番と得られ
る連れ量Ｄｙのバラツキは小さくなる・したがって１こ
のような場合化は、今回のタッチで得られた遅れ量Ｄ　
Ｊｆ　−）−Ｄ　Ｊの値から次のタッチのためのΔＤを
求めることが、タッチの感度、安定度を向上させる上に
おいて特−こ有効となっている。このような理由から本
実施例は、次のタッチのためのΔＤを今回のタッチで得
られた連れ量Ｉ）ｓ＋１）ｙの値から求める方法として
Ｄｘ十ＤＪの値を定数で除する方法を採用した。

すなわち、ΔＤ　Ｗ　Ｉ）　ａ　＋　Ｄ　ｌ　／　Ｋ　
　（］ＣＩ定数）ここで、上式は、スイッチのタッチ毎
に遅れ量ｎｙの値が減少してゆくような場合、その値か
ら得られるΔＤの値も除々に小さくなってゆく。このた
め、Δカが小さくなり過ぎると、ノイズ等ｉこよる誤動
作が問題となる・そこで１本実施例はノイズ等による誤
動作を起こすことがないΔＤの最８ 小値Δ］）Ｍ菅ゴをあらかじめ設定しておき、上記式の
計算で得られた値がΔｌ）Ｍｌγより小さかった場合に
は１ΔＤＭＩＮを採用するようにした。

第４図は上述の具体的構成を示している・すなわち、図
中２０はクリック発生器であり、制御パルスφ１〜φ３
およびパルス幅カウンシ信号ｆＣを生成出力する。なお
、制御パルスφ３〜φ３は第５図に示すように、一定周
期（たとえば、１６Ｈｚ）にて出力される順次位相のず
れた信号であり、重た、パルス輻カウン）信号ｆＣは−
たとえば１３２７６８　Ｉ！ｚの信号である。

センス回路２１は第２図に示す如く構成されてなるもの
で、その出力Ｘはパルス幅カウン）信号ｆ−が入力され
ているアントゲ−）２２番とゲージ開閉信号として与え
られる。このアンドゲート２２はパルス幅カウンシ信号
ｆｅを出力し、パルス輻カウン＃２３に与える。このカ
ウンタ２３はパルス幅カウンタ信号ｆ＃を計数すること
により、被判定信号Ｘのパルス幅をデジタル値に変換す
るものである。そして、カウンタ２３はそのクリア端子
ＯＬＨに制御パルスφ重が与えられる毎にクリアされる
。しかして、カウンタ２３の計数値データは、ラッチ２
４に供給される・このラッチ２４ではそのクロック端子
０１Ｃに入力される制御パルスφ謬に同期してカウンタ
２３からのデータをラッチする。

しかして、２６は時計ケース１５に設けた外部スイッチ
であって、タッチ電極Ｔ１を人体で接触していないとき
に、外部スイッチ２６を操作することにより浮遊容量成
分Ｏａによる遅れ量］）Ｊに相当するデータ！を記憶す
るものである。すなわち、タッチ電極！１を人体で触れ
ない状態で、外部スイッチ２６を閉成すると、その出力
ＶＤＤレベル（論理値ｒｌＪ）が遅延！Ｉ７リツプフ璽
ツブ（以降Ｄ−１１と称する）２７のディレィ端子りに
入力され、Ｄ−１７２７の出力ｑはそのタ田ツタ端子０
１ＣＪζ入力される制御パルスφ皿に同期して少なくと
も制御パルスφ虱の１周期゛の間、論理値ｒｌＪとなる
。このＤ−１Ｆ］Ｆ２７の出力ｑがラッチ２５のり田ツ
タ端子Ｏ１に入力され、ラッチ２５はそのときのデータ
！をラッチする。したがって、タッチ２５の出力ｒｅｆ
ｆはタッチスイッチのｏｙｙ時における連れ量Ｄａｍと
なる・タッチ２ｓのデータＴ−１ｆは、加算回路２８に
与えられ１加算回路２８からＧ＝Ｔ＊ｆｆ＋７なる数値
として出力される。ここで、データ１は第６ｂＭで詳述
するデータセレクタ２９から選択的に出力されたデータ
であり、スイッチ感度を示す上述のΔ１もしくはΔＤＭ
ＩＮである。加算回路２８の出力Ｇコテａ／ｆ＋ｙは、
ラッチ２４からデータ！が入力される減算回路３０４こ
供給される。

減算回路３０はラッチ２４から周期的に送られてくるデ
ー＃テから加算回路２８の出力データＧをのとき１こは
ｒｌＪとなるキャリー信号０を出力するようになってい
る。このキャリー信号ａは制御Ａ〃スφ１が夫々入力さ
れているアンドゲート３１゜３２のうち、アンドゲート
３１には直接、アントゲ−）３２にはインバータ３３を
介して夫々ゲ−）開閉信号として入力される。アンドゲ
ート３１の出力はＤ−７シ３４．３５のクリア端子０Ｌ
１ｔに夫々与えられる。このＤ−シフ３４．３５は２ビ
ツシのシフ）レージスタを構成するもので、前段のＤ−
４１３４のディレィ端子Ｄ＃こはＶＤＤレベルが入力さ
れ、また、その出力ｑは後段のＤ　−１１３５のディレ
ィ端子、Ｄに入力され、更［５Ｄ−ｙｙ３５のり胃ツタ
端子ＯＫにはアンドゲート３２の出力が夫々入力されて
いる・そして、後段のｐ−１１３５の出力Ｙは、それが
「０」のときにスイッチｏｙｙ、「１」のときに「ＯＮ
」とするスイッチ信号として出力される・ Ｑ。

また、Ｄ−１１Ｆ３５の出力は、ラッチ３６のクロック
端子０！に入力される・この２ツチ３６はラッチ２４か
ら送られるデータＴをスイッチ信号ｔの立ち上がりに同
期して記憶するようになっている・したがって、ラッチ
３６の出力Ｍは上述のｎ５−４−ｎｙに相当するデータ
となる一゛このデータＭは除算回路３７に供給される。

この除算回路３７はデータＭを定数！を記憶する記憶回
路３８からこの結果データＩ、＝ｘ　Ｍ　／　Ｋは、デ
ータセレクタ２９および比較回路３９に夫々供給される
。

比較回路３９には記憶回路４０からデータＤＭＩＮが供
給されている。このデータＤＭＩＮは感度を示すΔＤの
最小値であり、比較回路３９は除算回路３７からのデー
タＩとデータＤＭＩＮとを比較し−ＤＭＩＮ≧１のとき
にはＰ−０、Ｄ麓！ｙ〈１ときにはＰ　Ｗ　１となる信
号１を出力する０この信号１はｎ−ｙｙ４１のディレィ
端子４に入力される・Ｄ−ｙｙ４１はそのクロック端子
ＯＫに入力されるＤ−１Ｆ］Ｆ３ｊ＄τ出力の立ち上が
り、すなわち〜スイッチ信号Ｙの立ち上がりｉこ同期し
て信号アを出力ｑとしてデータセレクタ２９の入力端子
Ｉ夏に与える。また、：Ｄ−ｙｙ４１のクリア端子０Ｘ
ＩＲにはＤ−ｙｙ２７の出力ｑが入力されている・デー
タセレクタ２９には記憶回路４０からデータＤＭＩＮが
供給されている。しかして、データセレクタ２９の詳細
は第６図に示す如くとなっている。

すなわち、データセレクタ２９には、データ１が入力さ
れるアンドゲート２９−１とデータＩ）ＭＩＮが入力さ
れるアントゲ−）２９−２とを有している。そして、デ
ータセレクタ２９に与えられるＤ−ｙｙ４１の出力ｑは
１アンドゲート２９−シ １には直接、アントゲ−）２９−手にはインバータ２９
−３を介して夫々ゲージ開閉信号として与えられている
。したがって、アントゲ−）２９−１．２９−２はＤ−
１１４１の出力ｑに応じて択一的ζこ開成され、その出
力はオアゲー）２９−４を介してデータ１として出力さ
れる。

次に、上記実施例の動作を説明する。まず、タッチ電極
ＴＩを人体で触れない状態で外部スイッチ２６を操作し
、ラッチ２５４こ連れ量Ｄａをあらかじめ記憶させてお
（・このとき、データセレクタ２９の出力１を制御する
Ｄ−１Ｆ７４１は、外部スイッチ２６の操作でリセット
され〈苓の出力ｑは「０」となり、データセレクタ２９
ではアントゲ−）２９−２が開成され、データＤＭＩ翼
がオアゲー）２９−４を介して出力され、データ１はＤ
ＭＩＮとなっている。したがって、減算回路３０には加
算−路２８の加算結果、Ｇ＝丁−ｆｆ−＋４、すなわち
、Ｇ＝１）ｓ十ＤＭＩＮが供給されるＯこの場合、減算
回路３０に供給されるラッチ２４のデー＃テは、遅れ量
ＤＪのデータであるから＼その減算結果は、 夏＝　Ｔ−０ ＝Ｄｘ　−（１）Ｊ＋ＤＭ　Ｉ　Ｎ） ｘｘ　−］）Ｍ　　ｆ　　Ｎ となり、夏は負の値となる。このため１キヤリ一偵号ａ
ムは「１」となる。したがって、Ｄ−ｙｙ３４．３Ｂは
アントゲ−）３２から出力される制御パルスφ１に同期
して夫々リセットされ、後段のＤ−１１１３５の出力ｑ
１すなわちスイッチ信号τはｒＯＪとなり、スイッチ０
１１と判定される。

この状態において、タッチ電極テ１を人体で触となる。

したがって、減算回路３０の減算結果は、■　＝’ｆ−
ａ ＝］）　、を十Ｄ　ｙ　−（Ｄ　Ｊ十Ｄ　Ｍ　Ｉ　Ｎ）
＝Ｄｙ−１）ＭＩＮ＞０ となり、舅は正の値となる・このため、キャリー信号０
ムは「０」となり、アンドゲート３０から制御パルス−
１を出力させる。この制御パルス幻がＤ−？］Ｆ３４．
３５のりｐツク端子ａｘｌこ入力され、最初の制御パル
スφ宜でＤ−１ＦＩＦ３４の出力ｑが「１」となり１次
の制御パルスφ１て刀−１７３４，３５の出力ｑが「１
」となる。したがって、制御パルスφ重のこの周期にわ
たってキャリー信号ａが「Ｏ」、換言すれば、タッチ電
極ＴＩを人体で触れていたときに、スイッチ信号！は「
１」となり、スイッチＯＮと判定される。すなわち、タ
ッチ電極′Ｊ！鬼を一定期間タッチしていると、ノイズ
等による誤動作を受けず、かつタッチ状態が安定するこ
とになるので、この状態になったときスイッチＯＮと判
定スル。

しかして、スイッチ信号Ｙの立ち上がりこと同期してラ
ッチ３６にはデータ（ｎｓ＋ｎｙ）が記憶される。そし
て、ラッチ３６の出力データＭは１ド 除算−路３７４ｉ＃−送られ、定ＩＩＩＫにて除算され
る◎この結果データ］１−Ｍ／に１すなわちＤｙｅ＋Ｄ
ｙ／には、比較回路３９において、データＤＭＩＮと比
較される・ 音軸あ１この比較出力！はＤＭＩＮ≧１のときＰＷ　Ｏ
、Ｄ　Ｍ　Ｉ　Ｎ　（１（Ｄとき２＝１となり、Ｄ−７
１７４０のディレィ端子υに入力される。そして）Ｄ−
ＩＦν４１はＤ−１ＦＦ３５の出力可の立ち上がり、す
なわちスイッチ信号Ｙの立ち下がりに同期してディレィ
端子りに入力される比較出力Ｐを出力亀としてデータセ
レクタ２９の入力端子ＸＨに与える・データセレクタ２
９は入力端子ＩＮに入力される信号が１Ｍ３Ｑのとき、
アンドゲート２９−２が開成され１その出力データ１コ
ＤＭＩＮ１ＸＭコｌのと書、アントゲ−）２９−１が開
成され、その出力データ１＝１となる。

すなわｔ＃ｓ　］）　Ｍ　Ｉ　Ｎ２２のとき、７　：２
　ｐ　Ｍｌ　）ｉ　。

ＤＭＩ舅く１のとき、１；１ となり、比較出力！の内容に応じてデータＤＭＩＮ。

あるいはデータ１を選択出力する。この場合、データ１
の選択動作は、スイッチ信号！の立ち下がりに同期して
行なわれるので１＃ツチ電極！ｌをタッチしている間は
データ１の内容は変化せず、タッチ電極！１から指を離
したときに変化する。

そして、データ１は加算回路２８でデータｔ＃ｆｆと加
算されて減算−路３０に供給され、次にタッチ電極で１
をタッチしたときの被減算データとなる。

このようζこ１タツチ電極！１を１回タッチすると、次
のタッチのための新しい感度が求められる。

そして、以降、タッチ電極テ１をタッチする毎に、環境
零囲気嶋に応じた適正な感度に変更される。

一方、Ｄ−１１４１のクリア端子ＯＬＨにはＤ−１ＦＦ
２７の出力ｑが与えられているので、外部スイッチ２６
を開成すると、Ｄ−１ｆｆ４１はクリアされる。このた
め、データ竜しクタ２９の出力データ１は７　＝ｚ　］
）　＠　Ｉ　Ｎとなる。これ°によって、環境零闘気等
が急激に変化し、感度調整がそれに追従できなくなった
場合に、そのリセツシの役目が可能となる。

次に、この尭明の他の実施例についてｊｌＴ図乃至第９
［を参照して説明する。なお、第７図乃至省略する。本
実施例が上記実施例と異なるところは、複数のタッチ電
極を配設した点である。このため、本実施例では各タッ
チ電極を時分割に指定し、各タッチ電極に対するスイッ
チのｏｘ、ｏｙｌを順次検出するようにしている。この
場合、各タッチ電極の仕様を同一のものとすれば、各タ
ッチ電極に対応して得られる接触容量成分も同一である
から、全てのタッチ電極に対して同一の感度すなわち１
Δ）を設定すればよいことになる。また、複数のタッチ
電極を配設すると、二以上のタッチ電極に同時に人体が
触れた場合に１Ｉｆｌｌが生じる。この場合、本実施で
は各タッチ電極に対応する接触容量成分を検出し、その
最大の接触容量成分に対応するタッチスイッチのみをＯ
Ｎさせる構成となっている。すなわち、タッチすべき所
望のタッチ電極以外にこれに隣り合う他のタッチ電極に
も指先が触れてしまったような場合においては、人体と
タッチ電極との接触面積の相異となり、り者の方よりも
大きいはずである。そのため、タッチした各タッチ電極
の接触容量成分の大小を比較し、その値が最も大きい接
触容量成分を検出し、これに対応するタッチスイッチの
みをＯＮさせる以下、本実施例の具体的構成を第７図乃
至第９図を参照して説明する第７Ｆｙ：ｉは本実施例の
センス回路を示している・符号４２は後述するスイッチ
指定コードＷをデ；−ドするデコーダであり、このデコ
ーダ４２はスイッチ指定コードＷにしたがって夫々位相
のずれたタイミング信号−１〜を路を出力する。このタ
イミング信号ｔｉ゛〜を路は対応する）ランス識ツシ！
ンゲート０１〜Ｇｍのゲート電極に与えられ、ＩＭ該ゲ
ートのＯＮ、０７ｆｆ動作を制御する・このトランス之
ツシ冒ンゲー）Ｇ１〜Ｉｍは１接合された一対の？−Ｍ
０１１および夏−Ｍｏｉｌとを有し、対応するタイ叱ン
グ信号ｔ１〜を路が一方のＭＯｌｌｌには直接、他方の
ＭＯ−にはインバータを介して入力される構成となりて
おり１対応するタイミング信号ｔ［〜１．がＶＤＤレベ
ルのときにｏｘ、ｖｔｔｗレベルのときにｏ　ｙ　ｙ　
Ｓｉｔルｅこのトランスミツシ璽ンゲートＧ凰〜Ｇ％は
対応するタッチ電極τ１〜Ｔ！ｓｊこ接続されると共に
、ＯＭｏｌｌインバーター１．１７の接熟 読翳に接続されている。したがって、各トランスミツシ
璽ンゲー）０１〜Ｇ路は、対応するタッチ電極Ｔ１〜！
酪をインバーター７の入力側に時分割に接続させる。

次に、第８ｗｉを参照して他の回路構成について説明す
る・符号４３り璽ツタ発生器であり、第８図に示す制御
パルスφム、φｌ、φ１〜φ４のはかパルス幅カウンＦ
信号ｊｅを作成出力する０なお、制御バ〃スφムはタッ
チ電極！重〜’！’易を１通り指定する周期で出力され
、また、制御パルスφ重は制御パルスφムの周期の１４
倍、すなわち、タッチ電極！１〜！路を１つ指定する周
期で出力される信号である。

センス回路４４は第７図に示す如く構成されてなるもの
で、夏進カウンタ４５からスイッチ指定コードＷが入力
されている。この夏進カウンタ４ｓは上記スイッチ指！
コードＷを生成出力するもので、制御パルス−１を計数
し、その計Ｗｋ値データをタッチ電極！１〜ＴＳを順次
指定する為のスイッチ指定スートとして出力する・この
スイッチ指定コードＷは翼ムＭ（ランダム・アクセス・
メモリ）４６のアドレス入力端子ムＤにアドレス指定デ
ータとして与えられる。

Ｒムト目は各タッチ電極Ｔ１〜！ルに対応する冨個の記
憶領域を有し、タッチ電極！１〜τ路の浮遊容量成分Ｏ
ｘによる遅れｍＤ５を、対応する各記憶傾城に記憶する
もので、そのデータ入力端子ＤＡＴＡｉこはラッチｚ４
の出力°データ！、すなわち、被判定信号Ｘのパルス幅
を制御パルスｊｅで計数して得られた浮遊容量成分Ｏｘ
による遅れ給されている・また、ＲＡＭ４６にはＤ−１
１２７の出力ｑが続出し／書込み指定４８号としてその
入力端子Ｎ　／　Ｗに与えられている。このＲＡＭ４６
４；１ｎ−ｙｙ２７の出力がＶＤＤレベル、すなわち「
１」のときに書込みの指定を受け１まな、「。

」のときに読田しの指定を受けるようになっている０そ
して％Ｄ−１１２７のフレツタ入力端子０［４こは、制
御パルスφムが人力されている。したがって、Ｄ−４７
２７は外部スイッチ２６を開成したときにその出力ｑが
制御パルスφムに同期して変わるので、少なくともＲＡ
Ｍ４６の各アドレスを−通りアクセスする間、Ｒム「ｌ
は書込みあるいは続出しの指定を受ける。

ＲＡＭ４６の田力端子ｏｖ’ｒ刀）らはアドレス指定に
伴って冬記憶領域に記憶されている遅れ１ＩＩｋＤＪの
データＴｕｆｆが順次続出され、加算回路２８番こ供給
される。　　　：・・。

減算−路３０から出力される中ヤリー信号０はインバー
タ４７によって反転されたのち、制御パルスφ４が入力
されているアントゲ−）４８にゲート開閉信号として与
えられる。このアントゲ−）４８は夏個のタッチ電極τ
重〜！Ｎのうち一つでもタッチしたときにはキャリー信
号Ｏが「０」、インバータ４７の出力が「１」となるの
で制御パルスφ４を出力し、ＢＲＷｉフリップ７田ツブ
（以降、８Ｒ−ｙｙと称する）４９のセット入力端子Ｂ
に与える。この８Ｒ−４ｆｆ４９はそのリセツシ入力端
子東に入力される制御パルスφムに同期してリセツシさ
れる・すなわち１各タツチ電極！１〜？路を１通り指定
する時間毎にリセットされる。

そして、ａｍ−ｙν４９はその出力ｑをアンドゲート３
２に、また出力頁をアンドゲート３１に夫々ゲー）開閉
信号として与える。アンドゲート３１゜３２には夫々制
御パルスφｋが入力されており１この制御パルスφＰは
Ｄ−ｙｙ３４，３５に対して出力される信号である０ ］）−ｙｙ３ｓの出力ｑはデコーダ６°０に与えられる
。このデコーダ５０には舅進カウンタ４５からスイッチ
指定コードＷがラッチ５１を介して供給されている。こ
のデコーダ５０はスイッチ指定】−ドＷをデコードして
各タッチ電極Ｔ［〜Ｔｓに対応する出力端子ｄ１〜１．
を択一的に選択し、ｐ−１１３５の出力ｑを当該指定出
力端子からスイッチ信号丁１〜Ｙ％として出力する・改
番ζ１＃ツチ電極Ｔ１〜？ルのうち二級上のタッチ電極
をタッチした場合に、その最大接触容量成分を検出する
回路構成について説明するｅこの回路では、チッチ２４
の出力データＴが比較回路５２に供給されている。この
比較回路５２にはラッチ２４の出力データ！が入力され
ているラッチ５３から被比較データ夏が供給されている
。このラッチ５３は複数のタッチ電極を同時にタッチし
た際に順次送られてくるデータ！のうち現時点で最大な
データ！を記憶するもので、そのクリア端子ＱＸａＲ４
Ｃ制御パルスφムが入力される毎にクリアされる・亥た
１比較回路５２は被比較データ！、夏の大小を比較し、
その結果、！≧夏のとき１二１、！＜舅のときに一二０
となる信号−を出力する。この信号−はアンドゲート５
４に与えられる。

このアントゲ−）５４には、アンＦゲー）４８から出力
される制御パルスφムとＤ−１１Ｐ３５の出力τも夫々
与えられている。このアンドゲート５４の出力はラッチ
５３のタ田ツタ端子ＯＫに入力され、そのときのデータ
テをラッチ５３憂こ記憶させる。また、アントゲ−）５
４の出力はＮ進カウンタ４ｓからスイッチ指定フードＷ
が入力されているラッチ５１のり田ツタ端子０！に与え
られ、そのときのスイッチ指定コードＷを記憶させる。

次ｌζ、上記実施例の動作について説明する。まず、浮
遊容量成分ＯＪｌの影響による被判定信号Ｘの連れ量Ｄ
ｌｒを各タッチ電極？１〜！ｓｔｓに只ムＭ４６１こ記
憶させる場合の動作について説明する。

夏進カウンタ４５は制御パルスφ１を計数してスイッチ
指定コードＷを出力し、センス回路４４およびＲＡＭ４
＠に夫々供給する・このスイッチ指定コードＷがセンス
回路４４に入力されると、デコーダ４２からは位相のず
れたタイ趣°ング信号−１〜ｆｓが順次出力される・こ
のため、各トランスミツシ曹ンゲートＧ１〜Ｇ１＆はタ
イミング信置ｔ１〜１路にしたがって順次０１１し、各
タッチ電極？１〜Ｔｓを単一のインバーター７に時分割
に接続する・このため、アントゲ−）１９からは各タッ
チ電極！１〜！３に対応する被判定信号Ｉがスイツ翻 チ指定コードＷに同蒋して順次出力される。この被判定
信号Ｘはそのパルス幅が浮遊容量成分の遅れ量ＤＪに対
応した信号で、そのパルス幅はカウンタ２３でデジタル
値に変換され、λ五Ｍ４６ｆ）データ入力端子ＤＡＴム
に供給される。いま、外部スイッチ２６をＯＮすると、
Ｉ）−７１’２７の出力ｑは制御パルスφムに同期して
「１」となり、各タッチ電極！１〜！ルを１通りアクセ
スする間、ＲＡＭ４６を書込みモードに設定する。この
ためスイッチ指定コードＷで順次アドレス指定されるＲ
ＡＭ４６の各記憶領域には、対応するタッチ電極！１〜
！洛の遅れ量ＤａＩが順次記憶される。

次に、外部スイッチ２Ｂをｏｙｐすると、Ｄ−１１２７
の出力ｑはｒＯＪとなり、ＲＡＭ４６は続出し毫−ドに
設定され、スイッチ指定コードＷにしたがって各タッチ
電極τ重〜！路に対応する遅れ量ＤＳがデータＴｅｌ／
は加算回路２８でデータセレクタ２ｓの出力データ１と
加算され１その結果データ・が減算回路３ｏに供給され
る。したがって、減算回路３Ｇからは上記実施例と同様
、タッチ電極！１〜τ路がタッチされたときｒＯＪ、タ
ッチされないときｒｌＪとなるキャリー信号Ｏを各タッ
チ電極ｍζこ出力する・このキャリー信号Ｏはインバー
タ４７で反転されてアンドゲート４８に供給されるので
、スイッチ指定−一ド１で指示されるタッチ電極にタッ
チしたときには、アンドゲート４８から制御パルス−４
が出力され、Ｄ−１１４９はセツシされる。また、タッ
チしなければ、制御パルスφムによってり竜ツ）される
。したがって、制御バＩスφムの周期を１サイクルとす
れば、２サイクＡ！続けてタッチした場合に、Ｄ−１１
Ｆ　３５の出力ｑは「１」となり、１サイクルでも何れ
のタッチ電極にタッチし５ていない場合には、Ｄ−１１
Ｆ３Ｂの出力は「０」となる。この出力ｑはデコーダ５
０からタッチ電極！凰〜テ路に対応するスイッチ信号！
１〜！ルとして出力され、ＯＮ、ＯＦＦの判宇に用いら
ハる。

一方、各タッチ１を極Ｔｌ−Ｔ−のうち二以上のタッチ
電極を同時にタッチしたと舞には、次の如く動作する。

すなわち、比較回路５２け被比較データＴ、Ｎの大小を
比較する。峻初はラッチ５３の内容はクリアさｈている
ので、Ｔ≧Ｎと々って出力−は［１［となろうこの時点
ではＤ　−Ｆ　Ｆ　３５の出力Ｑは「１１であるから、
タッチされている二以−ヒのタッチ電極のうちセンス回
路４４が辱初のタッチ電極をセンスすると、アンドゲー
ト５４から制御パルスφ４が出力される。この制ｔ１１
Ｊパνスφ４がラッチ５１．５３のクロック端子ＯＫに
供給きれると、そのときのデータＴがラッチ５３に配憶
され、また、そのタッチ電極を指定するスイッチ指定コ
ードＷがラッｆ−５１に配憶される。

次に、センス回路４４が次のタッチ′鴫極をヒンスする
と、当該タッチ′に極のデータＴが比較回路５２、ラッ
チ５３に供給される。このとき、ラッチ５３に＃ｉ前回
センスしたタッチ電極のデータＮが記憶されているので
、比較回路５２は今回センスしたタッチ電極のデータ′
ｒと前回センスしたタッチ電１層のデータＮとを比較す
る。（へま、Ｔ≧呵、すなわち、今回のデータ′ｒが前
回のデータＮ以上であるときには、ラッチ５３には今回
のデータＴがｒイ童され、また、ラッチ５１には今回セ
ンスしたタッチ電極のスイッチ指定コードＷがｗＦ！憶
され、夫々更新される。一方、ＴＡＮ、すなわち、今回
のｆ−タＴが前回のデータＮよりも不貞いＪ−角にけ、
ラッチ５３にけ４ｔｒ　ＩＦＩのデータＮ、ラッチ５１
には前回のスイッチ指定コードＷがそのまま１清保持さ
り、る。このようにして、各タッチ電極を１　、Ｉｌｌ
　Ｄセンスすると、ラッチ５３にはタッチされている二
以ヒのタッチ電極のうち接触容量成分が最大なし７５≧
シて、当該タッチ電極を２ナイクル（制御パルスφムの
２周期分）タッチしていると、Ｄ−ＦＦ３５の出力Ｑけ
「１」となる。こｐ、ときのラッチラｌ、５３には２サ
イクル目における最大データＴのスイッチ指定コードＷ
とそのデー゛りＴが配３５の出力Ｑが「１１となると、
各スイッチ信号Ｙ１〜Ｙ％のうちラッチ５１から出カ貞
れるスイッチ指定コードＷで指定さり、るスイッチ信号
が［１１となる。したがって、暗触容着成分が最大であ
ったタッチ電極のスイッチのみがＯＮとなる一一方、Ｄ
−ＦＦ’３５の出力Ｑが「１」となると、そのＱが［０
１となり、アンドゲート５４を閉成するので、２サイク
ル以降では上述の瞳大値検出動作は行なわれない。

１７かして、Ｄ−ＦＦ３５の出力Ｑが自１となると、ラ
ッチ５３の内＃け、ラッチ３６に読込まれ、除纂１１路
３７に送られる。このため、上言己実施例と同遺に、除
算結果データＥと、データＤ　ＭＥＮとの大小比較の結
果、大舞い方のデータがデータセレクタ２９から感度デ
ータＦとして出方され、次にタッチのための１１！３度
として加峰回路２８に供給される。

なお、上記各実施例は、感１屹ΔＤを求めるのにΔＤ　
＝　Ｄ　ｘ　＋　Ｄ　ｙ　／　Ａを採用しタカ、Δｌ）
　＝ｌ）　Ｊ＋　Ｄ　ｙ　−Ｋであってもよく、ｔたΔ
Ｄ＝Ｄｙ／Ｋ、Δｎ＝ｏｙ−にであってもよい。

また、−ヒＰ実榴例はカリキュレータウ中ツチに、商用
したが小型電子式計算機等にも適用町卵である０ この発明は区ト詳細に説明したように、タッチＩｌｌに
人体が接触−した際の接触容量成分を検出すると央に噴
出された接触容量成分と所定の基準容喰故分とを叱較し
、その結果接触序睦疲分が基準容看成）より大きいと検
出した際にタッチ電極のスイッチ信号を出力すると共に
当該接触４を成分から次回のスイッチング時の基準各睦
成分を求めるように＃ｂｌ、たから、タッチ電極をタッ
チする）任に、１り囲気、タッチ成暖の表面状帽、タッ
チする人の皮膚の状物等に応じた４準Ｍｉｔｔ成分、す
なわちスイッチ感震が求められる。したがって、感＋ｆ
が良くなりすぎることによるノイズ等の誤動作を防止で
き、また、感度が悪すぎる。ことによってタッチしても
ＯＮしないという誤動作を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタッチスイッチ装置を示す回路構成図、
第２図乃至填６図はこの発明の一実施例を示ｊ７、第２
図はセンス回路を示す回絡嘴完図、第３図はセンス回路
の動作を示す各傾信号の出力波形ｌＡ４１．第４１＋３
！ｌけ全体の回路構成を示すブロック図、第５図は＃、
４図に示すクロック発生層の出力波形図、ｐ４６図は第
４図に示すデータセレクタの同格構ｈＱ図、第７図乃至
第９図はこの発明の他の実ｖｉｌ＋ｉＩを示し、第７図
はセンス同格を示す回路購［ｌ梵図、第８図は全体の回
路構成を示すブロック図、第９図は第８図に示すクロッ
ク発生器の出力波形図である。 ′ｒ１〜ＴＩＮＩＩ・・・・・・・・タッチ′Ｉｌｔ極
、２１・・・・呻センス回路、２３・・・・・・・・・
・・・カウンタ、２８・・・・・・・・・・／ＪＯＮ回
路、２９・・・・・・・・ｊ−タセレクタ、３０・・・
・・・・・・・・・減ハ回路、３４．３５・・・・・・
・・・・・・Ｄ−ＦＦ、３７・・・・・・・・・除算回
路。 特許出願人 ηジオ計算機株式会社 第１図 に「 一一セ二 ×（柘チｏｔｖ）−「−−１−一一 Ｄ−ＦＦ４１ｔｓ出オｑ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タッチ電極と、このタッチ電極化人体が接触した際の接
   触容量成分を検出する検出手段と、この検出手段で検出
   された接触容量成分と所定の基準容量成分とを比較する
   比較手段と、この比較手段により前記接触容量成分が前
   記基準容量成分より大きいと検出された際に前記タッチ
   電極のスイッチ信号を出力する手段と１前記接触容量成
   分から次回のスイッチング時の基準容量成分を求める手
   段とを真備してなるタッチスイッチ装置。