JP2014025811A - Capacitance-coupled electrostatic sensor - Google Patents
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Abstract
【課題】高感度化し、さらに外来ノイズの影響も大幅に減衰させ、正確にスイッチのON、OFFを判断することが可能な静電容量結合方式センサーの提供。
【解決手段】複数のスイッチ電極と、導通部材との間に流れる電流を電流・電圧変換回路16により電圧に変換し、発振器9で生成される信号を、同期発振回路10,11により同期がとられたsin信号と、cos信号に変換する。sin信号及びcos信号とを掛け算する掛け算回路19を設け、掛け算回路19の出力信号を、ローパス・フィルタ回路21によって安定化した後DC信号に変換し、変換されたDC電圧を計測し、電圧と演算裝置に格納されたしきい値を比較する。
【選択図】図6The present invention provides a capacitive coupling type sensor capable of accurately determining ON / OFF of a switch by increasing sensitivity and further greatly reducing the influence of external noise.
A current flowing between a plurality of switch electrodes and a conductive member is converted into a voltage by a current / voltage conversion circuit and a signal generated by an oscillator is synchronized by synchronous oscillation circuits. The converted sin signal and cos signal are converted. A multiplication circuit 19 that multiplies the sin signal and the cos signal is provided, and the output signal of the multiplication circuit 19 is stabilized by the low-pass filter circuit 21 and then converted into a DC signal, and the converted DC voltage is measured, Compare the threshold values stored in the arithmetic unit.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、入力方式に静電容量結合方式を利用した入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device using a capacitive coupling method as an input method.
静電容量結合方式を利用した入力装置として、従来から、静電容量結合方式タッチスイッチが知られている。前記タッチスイッチは、パネルスイッチと制御基板から構成される。パネルスイッチは、絶縁体となるPETフィルムの表面にスイッチ電極として銀ペースト、またはITO(酸化インジウムスズ)等を印刷した電極シートを、アクリルやガラス及び樹脂等の絶縁体となる絶縁基材に、接着剤(両面テープ等)で貼り合わせたもので構成される。スイッチ電極に指または手が近づくと、スイッチ電極と指または手との間に平行板コンデンサが形成され、静電容量が発生する。この静電容量の変化をコンデンサCと抵抗Rとで形成するC/F変換回路(静電容量Cを周波数Fに変換する回路)で周波数に変換し、その周波数をインプットキャプチャ機能(周波数の数を数える機能)でデジタルデータに置き換え、演算処理によりタッチスイッチのオン/オフ状態を判断する。スイッチ電極が複数個の場合、スイッチ電極の選択は、個々のスイッチ電極分設けた切換回路により行う(特許文献1参照)。 Conventionally, a capacitive coupling touch switch is known as an input device using the capacitive coupling method. The touch switch includes a panel switch and a control board. The panel switch has an electrode sheet printed with silver paste or ITO (indium tin oxide) as a switch electrode on the surface of a PET film that becomes an insulator, and an insulating base material that becomes an insulator such as acrylic, glass, and resin. Consists of those bonded with adhesive (double-sided tape, etc.). When a finger or hand approaches the switch electrode, a parallel plate capacitor is formed between the switch electrode and the finger or hand, and capacitance is generated. This change in capacitance is converted to a frequency by a C / F conversion circuit (a circuit that converts capacitance C to frequency F) formed by a capacitor C and a resistor R, and the frequency is converted into an input capture function (number of frequencies). Is replaced with digital data, and the on / off state of the touch switch is determined by arithmetic processing. When there are a plurality of switch electrodes, the switch electrodes are selected by a switching circuit provided for each switch electrode (see Patent Document 1).
静電容量結合方式を利用したタッチスイッチは、スイッチ電極を指または手が触れることのできる領域をタッチスイッチとし、指または手がそのスイッチ電極に近づいたことを検出するものであり、タッチスイッチのオン/オフを検出するデジタル入力装置である。
スイッチ電極は、電気的に導通する導電性材料をPETフィルム表面に、スクリーン印刷方式により印刷して、タッチスイッチを形成している。スクリーン印刷は、オープニングと呼ばれる糸と糸の間の空間(スクリーン版)からスキージ(ゴムのヘラ、または金属のヘラ)を使ってインキを押し出し、画像パターンを形成する印刷法であり、古くから捺染や印染などの伝統工芸として日本に根付いている工法である。また、できあがった画像パターンの厚みは、使用したスクリーン版の厚みである。現在、スクリーン印刷は、エレクトロニクス分野ではなくてはならない工法として確立しており、プリント配線板や電子部品、フラットパネルディスプレイ、自動車メーターなどを製造する工程には、必ずスクリーン印刷法が用いられていることが知られている。
The touch switch using the capacitive coupling method detects an area where the finger or hand can touch the switch electrode, and detects that the finger or hand approaches the switch electrode. It is a digital input device that detects on / off.
The switch electrode forms a touch switch by printing an electrically conductive material on the surface of the PET film by a screen printing method. Screen printing is a printing method that uses an squeegee (rubber spatula or metal spatula) to push out ink from the space between the yarns called the opening (screen plate) and form an image pattern. It is a method rooted in Japan as a traditional craft such as sushi and printing. Further, the thickness of the completed image pattern is the thickness of the screen plate used. Currently, screen printing has been established as an indispensable method in the electronics field, and screen printing is always used in the production of printed wiring boards, electronic components, flat panel displays, and automobile meters. It is known.
スイッチ電極は、スクリーン印刷方式により絶縁体となるPETフィルムの表面に導電性材料である銀ペースト(物質は銀)インク、ITO(酸化インジウム)(物質は錫)インクを用いて印刷することでタッチスイッチを形成している。スイッチ電極を形成するためのスクリーン版の厚さは10〜30μmの版を使用している。また、導電性材料である銀ペーストインク、ITO(酸化インジウムスズ)インクの抵抗率値は高く、数Ω〜数kΩ/ cm2の面積抵抗を持っている。
スクリーン印刷方式で印刷されたスイッチ電極は、スキージの移動速度で決まる印刷速度、インクの粘度、印刷環境による版の伸び、縮みにより、印刷毎にスイッチ電極の大きさ、厚みが数mm単位、および数μm単位で違い、大きさ、厚みのばらつきを0にすることは難しいとされている。そのため、印刷毎のスイッチ電極の抵抗値は一定にならず、印刷毎の抵抗値のばらつきを0Ωに抑えることは難しいとされている。
The switch electrode is printed by using silver paste (substance is silver) ink and ITO (indium oxide) (substance is tin) ink, which is a conductive material, on the surface of the PET film that becomes an insulator by screen printing. Forming a switch. The thickness of the screen plate for forming the switch electrode is 10 to 30 μm. Further, silver paste ink and ITO (indium tin oxide) ink, which are conductive materials, have high resistivity values, and have an area resistance of several Ω to several kΩ /
Switch electrodes printed by the screen printing method have a printing speed determined by the moving speed of the squeegee, the viscosity of the ink, the expansion and contraction of the plate depending on the printing environment, and the size and thickness of the switch electrode for each printing are in units of several millimeters. It is said that it is difficult to make the variation in size and thickness zero by a difference of several μm. Therefore, the resistance value of the switch electrode for each printing is not constant, and it is difficult to suppress the variation in the resistance value for each printing to 0Ω.
PETフィルム上に、スイッチ電極を形成したスイッチを、タッチスイッチの入力領域として使用したときの周波数は、前記コンデンサCと抵抗Rによりt=0.7×C×Rで表せる。スイッチ電極はΔRの抵抗値を持つ。スイッチ電極の周波数は、抵抗Rにスイッチ電極の抵抗値ΔRが足された周波数として生成される。周波数tはt=0.7×C×(R+ΔR)で表せる。 The frequency when a switch in which a switch electrode is formed on a PET film is used as an input area of the touch switch can be expressed by t = 0.7 × C × R by the capacitor C and the resistor R. The switch electrode has a resistance value of ΔR. The frequency of the switch electrode is generated as a frequency obtained by adding the resistance value ΔR of the switch electrode to the resistance R. The frequency t can be expressed by t = 0.7 × C × (R + ΔR).
スイッチ電極が、4個の場合の周波数を求めてみる。スイッチ電極のタッチスイッチをSW1からSW4としたときの抵抗値はSW1(抵抗値:ΔR1)、SW2(抵抗値:Δ2)、SW3(抵抗値:Δ3),SW4(抵抗値:Δ4)で表せる。各スイッチ電極の周波数は
SW1の周波数t=0.7×C×(R+ΔR1)
SW2の周波数t=0.7×C×(R+ΔR2)
SW3の周波数t=0.7×C×(R+ΔR3)
SW4の周波数t=0.7×C×(R+ΔR4)
で表せる。
また、前記スクリーン印刷での印刷毎に数Ω〜数10Ω単位での抵抗値のばらつきがある。ばらつきの抵抗値をΔrとしたときの印刷毎の各周波数は
SW1の周波数t=0.7×C×(R+Δ1+Δr)
SW2の周波数t=0.7×C×(R+Δ2+Δr)
SW3の周波数t=0.7×C×(R+Δ3+Δr)
SW4の周波数t=0.7×C×(R+Δ4+Δr)
で表せる。
また、近年デジタル技術を利用した電子回路が広く用いられるようになり、デジタル信号の低域から高域までの周波数による電波障害が起こりやすい状況になっている。
たとえば、テレビ等の電化製品の側にラジオ受信機を持っていくと、ザーとかブーといったノイズ雑音が入る。これはラジオ受信機が電化製品から発生している電波ノイズを拾ってしまうことでおきる。
また、ラジオ受信機にAC電源を供給して使う場合、家庭用電源の配線によっては、AC電源ラインにノイズが混入し、電源ノイズとして拾ってしまうこともある。同じAC電源コンセントにテレビ等の電化製品とラジオ受信機をつなげて使用したとき、つなげた電化製品から発生した電源ノイズをラジオ受信機が拾ってしまいノイズが入る。
生活環境下での前記ノイズ混入に対する対策は、機器にノイズを混入させない様な対策、またはノイズを受けても障害を発生しないように、ノイズ耐性を向上させる対策がある。しかし、生活環境下で、どの様なノイズが混入されるかわからないために、ノイズ防御対策が難しくなっているのが現状である。
前記静電容量の変化をC/F変換回路で周波数に変換する方式は、静電容量の変化をC
/F変換回路で周波数(t=0.7×C×(R+ΔR))に変換し、その周波数の変化をインプットキャプチャ機能でデジタルデータに置き換えている。この方式は周波数を用いて動作させていることで、生活環境下で発生するノイズである周波数の混入による影響は、避けられないのが現状である。
Find the frequency when there are four switch electrodes. When the switch switches of the switch electrodes are SW1 to SW4, the resistance values can be expressed as SW1 (resistance value: ΔR1), SW2 (resistance value: Δ2), SW3 (resistance value: Δ3), SW4 (resistance value: Δ4). The frequency of each switch electrode is SW1 frequency t = 0.7 × C × (R + ΔR1)
SW2 frequency t = 0.7 × C × (R + ΔR2)
SW3 frequency t = 0.7 × C × (R + ΔR3)
SW4 frequency t = 0.7 × C × (R + ΔR4)
It can be expressed as
Further, there is a variation in resistance value in units of several ohms to several tens of ohms for each screen printing. When the resistance value of variation is Δr, each frequency for each printing is SW1 frequency t = 0.7 × C × (R + Δ1 + Δr).
SW2 frequency t = 0.7 × C × (R + Δ2 + Δr)
SW3 frequency t = 0.7 × C × (R + Δ3 + Δr)
SW4 frequency t = 0.7 × C × (R + Δ4 + Δr)
It can be expressed as
In recent years, electronic circuits using digital technology have been widely used, and radio wave interference due to frequencies from low to high of digital signals is likely to occur.
For example, if you bring a radio receiver to the side of an appliance such as a TV, you will get noise and noise. This is because the radio receiver picks up the radio noise generated from the appliance.
In addition, when AC power is supplied to a radio receiver, noise may be mixed into the AC power line and picked up as power noise depending on the wiring of the household power supply. When an electric appliance such as a TV and a radio receiver are connected to the same AC power outlet, the radio receiver picks up the power noise generated from the connected electric appliance, and noise enters.
As countermeasures against the noise contamination in the living environment, there are countermeasures for preventing noise from being mixed into the device, or countermeasures for improving noise resistance so as not to cause a failure even when receiving noise. However, in the current situation, it is difficult to take measures against noise because it is not known what kind of noise is mixed in the living environment.
The method of converting the change in capacitance into a frequency by a C / F conversion circuit is to convert the change in capacitance into C
The frequency is converted into a frequency (t = 0.7 × C × (R + ΔR)) by the / F conversion circuit, and the change in the frequency is replaced with digital data by the input capture function. Since this system is operated using frequencies, the influence of mixing of frequencies, which are noises generated in the living environment, is unavoidable.
また前記、静電容量の変化をC/F変換回路を用いて周波数に変換する方式で、PETフィルムにスイッチ電極を印刷したスイッチを、タッチスイッチとして使用したときに生成される周波数は、スイッチ電極の形状により変わることがわかる。
これに対して、文献2、文献3では、生活環境下で発生するノイズの周波数と、検出する信号の周波数との区別ができないような状況でのノイズの影響を避ける静電容量型のセンサーが提案されている。
In addition, the frequency generated when a switch in which a switch electrode is printed on a PET film is used as a touch switch in a method of converting a change in capacitance into a frequency using a C / F conversion circuit. It turns out that it changes with the shape of.
On the other hand, in the
特許文献1では、静電容量の変化をC/F変換回路で、周波数に変換する方式のスイッチ電極に、スイッチ電極で得られる周波数と、同じまたは近い周波数である電波ノイズまたは供給電源より同じ、または近い周波数である電源ノイズが混入されると、C/F回路で生成される周波数と、ノイズの周波数とが互いに周波数との同期または干渉が起こり、スイッチ電極に指または人が近づいても静電容量は変化しない状態となり、入力できない等の誤動作を生じてしまう。
スイッチ電極の大きさの違いにより生成される周波数が変わるため、大きさの違うスイッチ電極が増える程、生成される周波数の種類が多くなる。そのため生成される周波数と同じまたは近い周波数である電波ノイズまたは電源ノイズによる誤動作するタッチスイッチが増えてしまう。静電容量の変化をC/F変換回路で周波数に変換する方式では、ノイズの周波数に対し、±数10KHzの周波数が離れていないと、ノイズより逃げられなく、ノイズによる誤動作の範囲が大きくなり、ノイズの対処が非常に困難である。
In
Since the frequency to be generated varies depending on the size of the switch electrode, the number of generated frequencies increases as the number of switch electrodes having different sizes increases. Therefore, the number of touch switches that malfunction due to radio wave noise or power supply noise that is the same as or close to the generated frequency increases. In the method of converting the change in capacitance into a frequency by the C / F conversion circuit, if the frequency of ± several tens of KHz is not separated from the frequency of the noise, it cannot escape from the noise and the range of malfunction due to the noise increases. Dealing with noise is very difficult.
また、静電容量の変化を、C/F変換回路を用いて、周波数をインプットキャプチャ機能(周波数の数を数える機能)でデジタルデータに置き換え、演算処理によりタッチスイッチのオン/オフ状態を判断している。周波数がインプットキャプチャ機能で周波数の数を数えていることで、スイッチ電極ごとに周波数の数が変わり、動作速度を一定かつ、速度を上げることが非常に困難である。 In addition, the change in capacitance is replaced with digital data using the C / F conversion circuit, and the frequency is replaced with digital data by the input capture function (function for counting the number of frequencies), and the on / off state of the touch switch is determined by arithmetic processing. ing. By counting the number of frequencies with the input capture function, the number of frequencies changes for each switch electrode, and it is very difficult to keep the operation speed constant and increase the speed.
また、特許文献2では、少なくとも1つの検出電極と、少なくとも1つの駆動電極の交点の静電容量を3つの異なる信号の周波数で計測し、3つの計測した値から、平均化、または、多数決、または、中央値から、その交点の真の静電容量と決めていた。
しかしながら、2種類のノイズが、計測している3つの周波数のうち、2つと同じ周波数の場合では、真の静電容量が決められないという不具合が発生する恐れがある。さらに、同じ周波数を使用している機種が近傍に接していた場合には、お互いの周波数の干渉により不具合が発生する恐れがある。
Further, in
However, in the case where the two types of noise have the same frequency as two of the three frequencies being measured, there is a risk that a true capacitance may not be determined. Furthermore, when a model using the same frequency is in contact with the vicinity, there is a possibility that a malfunction may occur due to interference between the frequencies.
同様に、特許文献3では、1つのセンサーに対して、3つ以上の検出信号の周波数を用いて、多数決で真の静電容量を決めていた。3つ以上の検出信号の周波数をN個の周波数とした場合、ノイズが、N/2以下の種類の検出信号と同じ周波数のとき、特許文献2では、真の静電容量が決められないという不具合が発生する恐れがある。
同様に、少なくとも1つの検出電極と、少なくとも1つの駆動電極の交点の静電容量を検出する方法では、その検出電極と駆動電極の間隔をできる限り小さくすることを推奨しており、間隔として0.5mm〜1mm以下が望ましい。また、容量性電界を遮蔽する指の大きさで遮蔽量が決まるので、電極の大きさは5mm×5mm〜12mm×12mmの中に検出電極と駆動電極がおさまることを推奨している。間隔が狭いことで容量性電界の垂直方向への拡散が減り、指が近づいてきた時に急激に遮断量が増加する。また、間隔が狭いことで容量性電界も大きくノイズの影響を受けにくくしている。
Similarly, in
Similarly, in the method of detecting the electrostatic capacitance at the intersection of at least one detection electrode and at least one drive electrode, it is recommended that the distance between the detection electrode and the drive electrode be as small as possible. .5 mm to 1 mm or less is desirable. In addition, since the amount of shielding is determined by the size of the finger that shields the capacitive electric field, it is recommended that the detection electrode and the driving electrode fall within 5 mm × 5 mm to 12 mm × 12 mm. The narrow spacing reduces the diffusion of the capacitive electric field in the vertical direction, and the amount of interruption increases rapidly when the finger approaches. In addition, since the interval is narrow, the capacitive electric field is also large and is hardly affected by noise.
本発明は、絶縁体に、導電性材料からなる複数のスイッチ電極を配置し、該複数のスイッチ電極を互いに平行に設け、それぞれのスイッチ電極に導通部材を接続したタッチスイッチであり、前記導通部材と複数のスイッチ電極間の静電容量変化を計測する為に、前記複数のスイッチ電極と、前記導通部材との間に流れる電流を電流・電圧変換回路により電圧に変換し、発振器で生成される信号を、同期発振回路により同期がとられたsin信号と、cos信号に変換し、前記sin信号を印加したスイッチ電極をドライブするために、当該スイッチ電極に接続された配線と、他のスイッチ電極に接続される配線を制御部に接続し、前記電流・電圧変換回路により、電流・電圧変換された前記電圧と、前記sin信号及びcos信号とを掛け算する掛け算回路を設け、該掛け算回路により、前記sin信号及びcos信号を、ローパス・フィルタ回路によって安定化した後DC信号に変換し、前記変換されたDC電圧を計測し、該電圧と演算裝置に格納されたしきい値を比較することにより、スイッチのON、OFFを判断することを特徴とする静電容量結合方式静電センサーを第1の要旨とし、上記の静電容量結合方式静電センサーにおいて、スイッチ電極間の間が中空であることを第2の要旨とし、上記の静電容量結合方式静電センサーにおいて、スイッチ電極に至る配線がスイッチ電極それぞれの中心から引出されることを第3の要旨とし、上記の静電容量結合方式静電センサーにおいて、スイッチ電極周辺を中間電位またはグランドで囲むことを特徴とすることを第4の要旨とするものである。 The present invention is a touch switch in which a plurality of switch electrodes made of a conductive material are arranged on an insulator, the plurality of switch electrodes are provided in parallel to each other, and a conductive member is connected to each switch electrode, and the conductive member In order to measure the capacitance change between the plurality of switch electrodes, the current flowing between the plurality of switch electrodes and the conducting member is converted into a voltage by a current / voltage conversion circuit and generated by an oscillator. In order to convert the signal into a sin signal and a cos signal synchronized by the synchronous oscillation circuit and drive the switch electrode to which the sin signal is applied, wiring connected to the switch electrode and another switch electrode The wiring connected to is connected to the control unit, and the current / voltage converted voltage by the current / voltage conversion circuit is multiplied by the sin signal and the cos signal. A multiplication circuit, the sin signal and the cos signal are stabilized by a low-pass filter circuit and converted to a DC signal by the multiplication circuit, the converted DC voltage is measured, and the voltage and operation unit are measured. According to a first aspect of the present invention, there is provided a capacitive coupling type electrostatic sensor characterized by comparing ON and OFF of a switch by comparing stored threshold values. In the second aspect, the gap between the switch electrodes is hollow, and in the above capacitive coupling type electrostatic sensor, the third point is that the wiring leading to the switch electrode is drawn from the center of each switch electrode. In the above capacitive coupling type electrostatic sensor, the switch electrode is surrounded by an intermediate potential or ground. It is intended to.
本発明では、スイッチ電極の間隔が広い静電容量結合式静電センサーでもスイッチ電極を互いに平行に設けることにより、sin信号と90度位相の違うcos信号の2つを電流・電圧変換回路の出力に掛算回路で掛けることにより、真の電流値のAC信号だけが、DC信号を含む2倍のAC周波数になり、ローパス・フィルタを通すことでDC信号になる。スイッチ電極が接続されても、全てsin信号の周波数より高い周波数となり、高い周波数のAC信号のままローパス・フィルタを通すことで、ノイズをなくすことができる。そのため、sin信号の周波数以外のノイズ周波数がスイッチ電極に混入されても正確にスイッチ電極と指および手との間に静電容量が発生し、タッチスイッチのオン/オフの状態を検出することができる。 In the present invention, even in a capacitively coupled electrostatic sensor having a wide interval between switch electrodes, the switch electrodes are provided in parallel to each other, so that the sin signal and the cos signal having a phase difference of 90 degrees are output from the current / voltage conversion circuit. By multiplying by a multiplication circuit, only an AC signal having a true current value becomes a double AC frequency including a DC signal, and becomes a DC signal by passing through a low-pass filter. Even if the switch electrodes are connected, all the frequencies are higher than the frequency of the sin signal, and noise can be eliminated by passing the low-frequency filter with the AC signal having a high frequency. For this reason, even if a noise frequency other than the frequency of the sin signal is mixed into the switch electrode, a capacitance is accurately generated between the switch electrode and the finger and hand, and the on / off state of the touch switch can be detected. it can.
本発明では、スイッチ電極の間隔が広い静電容量結合式静電センサーでもスイッチ電極を互いに平行に設け、平行に設けたスイッチ電極の一方をスイッチ駆動電極とし、もう一方をスイッチ受信電極と称す。それぞれの電極群に、sin信号を印加したスイッチ駆動電極群のスイッチ駆動電極とその接続をする駆動導通部材と、電流・電圧変換回路と、それを経由してスイッチ検出電極群のスイッチ受信電極とその接続をする受信導通部材を接続し、発振器で生成する信号を同期発信回路によって、sin信号と90度位相の違うcos信号の2つを発振し、sin信号の一つは増幅回路と切替回路経由でスイッチ駆動電極をドライブし、スイッチ受信電極と切替回路を介して、電流・電圧変換回路の抵抗Rに接続する。これらの配線をしているスイッチ駆動電極群のスイッチ駆動電極と、スイッチ受信電極群のスイッチ受信電極間で、コンデンサを形成し、1つのタッチスイッチを構成する。この際、切替回路で接続していないスイッチ駆動電極群のスイッチ駆動電極とスイッチ受信電極群のスイッチ受信電極は、このタッチスイッチを構成しているスイッチ電極から離れた位置に配置していれば、未接続の状態でも良い。ただし、近傍ならば、未接続のスイッチ電極が外乱からのノイズを受けて、タッチスイッチを構成しているスイッチ電極と干渉する可能性があり、そのため、未接続のスイッチ電極群を一定電圧、例えば中間電位またはグランドに接続することが望ましい。
sin信号の一つは、掛算回路に接続される。また、cos信号はもう一つの掛算回路に接続される。電流・電圧変換回路の出力は、増幅回路とバンドパス・フィルタ回路を介して、それぞれ2つの掛算回路に接続し、それぞれsin信号およびcos信号と掛けられる。真の電流値のAC信号だけが、DC信号を含む2倍のAC周波数になり、ローパス・フィルタ回路を通過することで完全なDC信号になる。
スイッチ電極群へ混入されるsin信号とcos信号の周波数以外のノイズは、全てsin信号・cos信号との掛算により、sin信号・cos信号の周波数より高い周波数のAC信号になり、sin信号・cos信号の周波数より十分低いローパス・フィルタ回路を通すことで消去することができる。
In the present invention, even in a capacitively coupled electrostatic sensor having a wide interval between switch electrodes, the switch electrodes are provided in parallel to each other, one of the parallel switch electrodes is referred to as a switch drive electrode, and the other is referred to as a switch receiving electrode. In each electrode group, a switch drive electrode of the switch drive electrode group to which a sin signal is applied, a drive conduction member for connecting the switch drive electrode, a current / voltage conversion circuit, and a switch reception electrode of the switch detection electrode group via the switch driving electrode A reception conducting member is connected, and a signal generated by an oscillator is oscillated by a synchronous transmission circuit to oscillate two signals, a sin signal and a cos signal having a phase difference of 90 degrees. One of the sin signals is an amplifier circuit and a switching circuit. The switch driving electrode is driven via, and connected to the resistor R of the current / voltage conversion circuit via the switch receiving electrode and the switching circuit. A capacitor is formed between the switch drive electrode of the switch drive electrode group having these wirings and the switch reception electrode of the switch reception electrode group to constitute one touch switch. At this time, if the switch drive electrode of the switch drive electrode group not connected by the switching circuit and the switch receive electrode of the switch receive electrode group are arranged at positions away from the switch electrode constituting the touch switch, It may be in an unconnected state. However, if it is in the vicinity, there is a possibility that the unconnected switch electrodes receive noise from disturbance and interfere with the switch electrodes constituting the touch switch. It is desirable to connect to an intermediate potential or ground.
One of the sin signals is connected to a multiplication circuit. The cos signal is connected to another multiplication circuit. The output of the current / voltage conversion circuit is connected to two multiplication circuits through an amplifier circuit and a bandpass filter circuit, and is multiplied by a sin signal and a cos signal, respectively. Only an AC signal having a true current value has a double AC frequency including a DC signal, and becomes a complete DC signal by passing through a low-pass filter circuit.
Noise other than the frequency of the sin signal and the cos signal mixed into the switch electrode group becomes an AC signal having a frequency higher than the frequency of the sin signal / cos signal by multiplication with the sin signal / cos signal. It can be eliminated by passing through a low-pass filter circuit sufficiently lower than the signal frequency.
また、発振器で生成する信号の周波数を制御することで、発振器からの信号を同期発信回路によりsin信号、cos信号に変換し、sin信号、cos信号の周波数の設定を行うことができる。そして、バンドパス・フィルタを設けて、使用するsin信号の周波数帯域の高調波成分と低周波成分のノイズをとることができるため、sin信号の周波数に対応したバンドパス・フィルタを使用することが望ましい。
ここで、電源投入時等の初期化の状態では、sin信号のドライブと電流・電圧変換回路の抵抗Rに接続する個々のスイッチ電極に、指および手等が接していない状態での、sin信号との掛算による検出信号Xと、cos信号との掛算による検出信号Yより、入力信号のベクトル値を制御装置に保存する。このときのベクトル値を、オフセット値と呼び、sin信号側をXoffset値、cos信号側をYoffset値と呼ぶことにする。
そして、指および手とスイッチ電極の状態を計測する場合、sin信号のドライブと、電流・電圧変換回路の抵抗Rに接続したスイッチ電極との間の静電容量を計測し、そのときのsin信号との掛算による検出信号Xとcos信号との掛算による検出信号Yとから入力信号のベクトル値とオフセット値の差分、式ルート((X-Xoffset)の二乗+(Y-Yoffset)の二乗)を計算する。
この計算した値が、閾値以上の場合は、スイッチ電極の近傍に、指および手が接しているとして、オンと判断し、閾値以下の場合は、スイッチ電極から指および手が離れているとして、オフと判断する。さらに、もう一つ閾値を設けることにより、計算前のスイッチ電極のオンまたはオフの状態に対応した2つの閾値の使用ができ、計算した値に対してスイッチ電極のオンとオフにヒステリシスの制御を行うこともできる。
同様にして、他のスイッチ電極も行う。
Further, by controlling the frequency of the signal generated by the oscillator, the signal from the oscillator can be converted into a sin signal and a cos signal by the synchronous transmission circuit, and the frequency of the sin signal and the cos signal can be set. Since a bandpass filter can be provided to remove noise of harmonic components and low frequency components in the frequency band of the sin signal to be used, a bandpass filter corresponding to the frequency of the sin signal can be used. desirable.
Here, in the initialization state such as when the power is turned on, the sin signal in a state where the finger and hand are not in contact with the individual switch electrodes connected to the drive of the sin signal and the resistor R of the current / voltage conversion circuit. The vector value of the input signal is stored in the control device from the detection signal X obtained by multiplication with the detection signal Y obtained by multiplication with the cos signal. The vector value at this time is called an offset value, the sine signal side is called an Xoffset value, and the cos signal side is called a Yoffset value.
When measuring the state of the finger, hand, and switch electrode, the capacitance between the drive of the sin signal and the switch electrode connected to the resistor R of the current / voltage conversion circuit is measured, and the sin signal at that time The difference between the vector value and the offset value of the input signal from the detection signal Y obtained by multiplication of the detection signal X and the cos signal by multiplication with the equation root (square of (X−Xoffset) + square of (Y−Yoffset)) calculate.
If this calculated value is equal to or greater than the threshold, it is determined that the finger and hand are in contact with the vicinity of the switch electrode, and if it is equal to or less than the threshold, the finger and hand are separated from the switch electrode. Judged off. Furthermore, by providing another threshold value, two threshold values corresponding to the ON / OFF state of the switch electrode before the calculation can be used, and the hysteresis is controlled for the ON / OFF of the switch electrode with respect to the calculated value. It can also be done.
Similarly, other switch electrodes are also performed.
ここで、スイッチ電極へ混入するsin信号と同じ周波数のノイズを計測する場合には、ドライブする配線の全てを未接続または一定電圧、例えば中間電位やグランドにした状態での、オフセット値はスイッチ駆動電極側からの信号がないため、オフセット値を0とする。そして、計測時は、sin信号との掛算による検出信号Xとcos信号との掛算による検出信号Yから入力信号のベクトル値を式ルート(Xの二乗+Yの二乗)にし、この値が、ノイズの混入の有無を判断する値以上のときには、ノイズの混入があると判断して、発振器からの信号の周波数を変更する。
そして、初期化時に、スイッチ電極をドライブするsin信号と、同じ周波数のノイズがないかを前述のようにして、ノイズの混入の有無を判断する。ノイズ混入の場合には、発振器で生成する信号周波数を変更し、発振器からの信号を同期発信回路によりsin信号、cos信号に変換して、sin信号、cos信号の周波数を変更し、再度、ノイズの混入の有無を判断する。ノイズがないと判断した場合は、スイッチ電極の計測を行い、タッチスイッチのオン/オフを行う。
Here, when measuring noise with the same frequency as the sin signal mixed in the switch electrode, the offset value is the switch drive when all the wiring to be driven is unconnected or at a constant voltage such as an intermediate potential or ground. Since there is no signal from the electrode side, the offset value is set to zero. At the time of measurement, the vector value of the input signal is changed from the detection signal Y obtained by multiplication with the sin signal to the expression signal (the square of X + the square of Y) from the detection signal Y obtained by multiplication of the cosine signal. When the value is equal to or greater than the value for determining the presence or absence of mixing, it is determined that noise is mixed and the frequency of the signal from the oscillator is changed.
Then, at the time of initialization, whether or not noise is mixed is determined as described above to determine whether or not there is noise of the same frequency as the sin signal that drives the switch electrode. In the case of noise mixing, the signal frequency generated by the oscillator is changed, the signal from the oscillator is converted into a sin signal and a cos signal by the synchronous transmission circuit, the frequency of the sin signal and the cos signal is changed, and the noise is again generated. The presence or absence of contamination is determined. If it is determined that there is no noise, the switch electrode is measured and the touch switch is turned on / off.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
図1に、実施例1の電極構造図を示す。
タッチスイッチの電極はスイッチ駆動電極1と、スイッチ受信電極2で、平行な直線で形成される。その長さsは同一あり、その太さtは基板上の銅パターンであれば0.3mm〜1mm、フィルムまたはガラス上の銀ペーストまたはITO等であれば0.5mm〜1mmが望ましい最少寸法であり最大寸法でもある。余分に太くてもノイズの増大と使用面積が大きくなるだけでメリットはない。スイッチ駆動電極1は駆動導通部材3により切替回路13に接続される。スイッチ受信電極2は受信導通部材4により切替回路13に接続される。スイッチ電極の長さsと間隔dは、指の大きさ等から5mm以上が望ましい。最大値は、入力装置全体の耐ノイズ性能と入力に使用する指と本数、手の大きさ等で決まり、入力する指の本数が複数であったり、手での入力であれば長さsと間隔dはより大きくできる。駆動導電部材3は、スイッチ駆動電極1およびスイッチ受信電極2、各々の電極の中心から引き出される。
図2に電極の配置図を示す。
図2−1は厚さ1〜5mmのアクリル板5の下に、一枚の基板6があり、その基板上には左側にスイッチ駆動電極1と接続される駆動導通部材3があり、右側にスイッチ受信電極2と接続される受信導通部材4がある。
図2−2は、図2−1の裏表を逆にしたものである。厚さ1〜5mmのアクリル板5の上に、一枚の基板6があり、その基板6上には、左側にスイッチ駆動電極1と接続される駆動導通部材3があり、右側にスイッチ受信電極2と接続される受信導通部材4がある。
図2−3は、厚さ1〜5mmのアクリル板5の下に、2枚の基板6があり、その基板6上には左側基板6にスイッチ駆動電極1と接続される駆動導通部材3があり、右側基板6にスイッチ受信電極2と接続される受信導通部材4がある。左側基板6と右側基板6の間には何もない。すなわち、左側基板6と右側基板6の間が中空の構造になっている。さらに、アクリル板5も、左側基板6と右側基板6の間と同様に中空にしてもよい。
図2−4は、図2−3の裏表を逆にしたものである。厚さ1〜5mmのアクリル板5の上に、2枚の基板6があり、その基板6上には左側基板6にスイッチ駆動電極1と接続される駆動導通部材3があり、右側基板6にスイッチ受信電極2と接続される受信導通部材4がある。左側基板6と右側基板6の間には何もない。すなわち、左側基板6と右側基板6の間が中空の構造になっている。さらに、アクリル板5も、左側基板6と右側基板6の間と同様に中空にしてもよい。
FIG. 1 shows an electrode structure diagram of the first embodiment.
The electrodes of the touch switch are a
FIG. 2 shows a layout of the electrodes.
FIG. 2A shows a
FIG. 2-2 is the reverse of FIG. 2-1. There is a
In FIG. 2C, there are two
FIG. 2-4 is the reverse of FIG. 2-3. On the
図3に指と、容量性電界と電極構造図を示す。
厚さ1〜5mmのアクリル板等の下に指数本が十分に入る間隔で2つの電極があり、片方がスイッチ駆動電極であり、もう一方がスイッチ受信電極である。二つの電極の間には容量性電界が発生し、複数本の曲線で表す。図3−1から図3−3は上方から下方に指が下りてきた場合に容量性電界が遮断される様子を表している。
十分に上方に指があると、図3−1に表すように容量性電界はなんら影響を受けない。
中央に指が下りてくると、図3−2に示すように容量性電界が指により遮断され始める。
下方に指が下りてくると、図3−3に示すようにアクリル板上の容量性電界が指により十分に遮断される。
また図3−4のように、指が電極間の左隅にある場合と、指が図3−5ように中央にある場合と、指が図3−6のように右隅にある場合とで遮断される容量性電界量に差はない。
図4に垂直方向から見た容量性電界図を示す。
スイッチ駆動電極1と、スイッチ受信電極2との間および周辺で容量性電界が発生する。特に多くの容量性電界7は電極間に多くあり、両電極の側面から両電極外部に出る容量性電界は少ないことを示している。しかし、電極に近接して指等が置かれることで容量性電界は遮断される。
図5に複数の容量性電界が干渉する図を示す。
図5−1は二つのタッチスイッチの容量性電界が干渉し、入力範囲が一部重複することを示している。
図5−2は、個々のスイッチ電極の組を中性電位またはグランド等でガードしている場合に、容量性電界が干渉しないで、入力範囲が重複しないことを示している。
FIG. 3 shows a finger, a capacitive electric field, and an electrode structure diagram.
There are two electrodes under a 1-5 mm-thick acrylic plate or the like with a sufficient interval between the index books, one being the switch drive electrode and the other being the switch receiving electrode. A capacitive electric field is generated between the two electrodes and is represented by a plurality of curves. FIGS. 3A to 3C show a state where the capacitive electric field is cut off when the finger falls from the upper side to the lower side.
If the finger is sufficiently above, the capacitive electric field is not affected at all as shown in FIG.
When the finger falls to the center, the capacitive electric field starts to be cut off by the finger as shown in FIG. 3-2.
When the finger comes down, the capacitive electric field on the acrylic plate is sufficiently blocked by the finger as shown in FIG.
Also, as shown in FIG. 3-4, when the finger is at the left corner between the electrodes, when the finger is at the center as shown in FIG. 3-5, and when the finger is at the right corner as shown in FIG. 3-6. There is no difference in the amount of capacitive electric field that is blocked.
FIG. 4 shows a capacitive electric field diagram viewed from the vertical direction.
A capacitive electric field is generated between and around the
FIG. 5 shows a diagram in which a plurality of capacitive electric fields interfere.
FIG. 5A shows that the capacitive fields of the two touch switches interfere with each other and the input ranges partially overlap.
FIG. 5B shows that when the set of individual switch electrodes is guarded by a neutral potential or ground, the capacitive electric field does not interfere and the input ranges do not overlap.
図6に、実施例1の入力装置であるタッチスイッチのオン/オフを計測する場合の構成図を示す。まず、制御装置24は、プログラムと定数(例えば閾値)を内蔵するROMとワーキングメモリを内蔵する。発振器9からの信号をsin信号、cos信号に変換するsin信号同期発信回路10、cos信号同期発信回路11に信号を出力する。sin信号を受け増幅し、スイッチ駆動電極に供給する増幅回路12、スイッチ電極群14のスイッチ駆動電極1を選択する切替回路13を制御する切替制御回路23と、スイッチ受信電極からのsin信号を受信するスイッチ電極群14のスイッチ受信電極2を選択する切替回路13を制御する切替制御回路23と、バンドパス・フィルタ回路18よりsin信号の周波数帯域に対応した発信器9からの信号からsin信号同期発振回路のsin信号とcos信号同期発振回路のcos信号を掛算回路19に入力する。ローパス・フィルタ21を介した信号をデジタルデータに変換するA/D変換回路22と、同期発信回路10、11からのcos信号とバンドパス・フィルタ回路18を介したsin信号とを掛算し、ローパス・フィルタ21を介した信号をデジタルデータに変換するA/D変換回路22と、2つのA/D変換のデジタルデータを演算して、タッチスイッチのオンまたはオフ情報を各タッチスイッチのI/Oとして出力する外部I/F25とから構成している。
ここで、本実施例ではタッチスイッチの数を4個設けたものを例に説明する。タッチスイッチは、コンデンサを形成するスイッチ電極15のスイッチ電極SW1の、スイッチ駆動電極1とスイッチ受信電極2との対より構成し、同様に、タッチスイッチSW2はスイッチ駆動電極1とスイッチ受信電極2との対より構成し、タッチスイッチSW3は、スイッチ駆動電極1とスイッチ受信電極2との対より構成し、タッチスイッチSW4は、スイッチ駆動電極1とスイッチ受信電極2との対から構成している。
FIG. 6 is a configuration diagram in the case of measuring on / off of a touch switch that is an input device according to the first embodiment. First, the
Here, in this embodiment, a case where four touch switches are provided will be described as an example. The touch switch is configured by a pair of the
制御装置24のCPUによって発振器9から出力する発振周波数を設定し、発振器から出力する信号を2つの同期発信回路10,11より、sin信号とcos信号を90度の位相差に変換して出力する。そして、sin信号は増幅回路12により、タッチスイッチSW1〜4の4個のスイッチ電極群14のスイッチ電極SW1〜4をドライブする線を選択し、切替回路13にて接続する。制御装置24より切替制御回路23を制御して選択したスイッチ電極群14のスイッチSW1〜4の何れかを介し増幅回路12で増幅したsin信号の電圧により、切替回路13で選択したスイッチ駆動電極SW1〜4に対となるスイッチ電極14のスイッチ受信電極2を通じ、電流・電圧変換回路16により抵抗Rを流れる電流は電圧に変換され増幅回路17へ伝達される。
このとき、接続しないスイッチ電極は、制御装置24からの指示により切替制御回路23により、切替回路13を制御して、未接続にする。またタッチスイッチSW1〜4のスイッチ電極を介した電流i1〜i4は、抵抗Rを通過することで電圧E1〜E4に変換し、増幅回路17で増幅する。そして、切替制御回路23を制御して発振器9より出力する信号によって、生成するsin信号の帯域に対応するバンドパス・フィルタ回路18のバンドパス・フィルタを通過し、sin信号の周波数で通過帯域以外の周波数をカットする。
バンドパス・フィルタ回路18のバンドパス・フィルタにより切替回路13を介して出力する周波数は、それぞれ2つの掛算回路19のY側に入力する。2つの掛算回路19のX側にはsin信号、cos信号を入力する。それぞれの掛算回路19の通過によって、掛算回路19のそれぞれの結果は増幅回路20によって増幅され、非常に低い周波数帯域を通過させるローパス・フィルタ21において、ノイズ信号が消され、DC信号が取り出される。そして、それぞれのDC信号はA/D変換器22でデジタルデータに変換し、制御装置24に入力する。制御装置24は、タッチスイッチSW1から、タッチスイッチSW2、タッチスイッチSW3、タッチスイッチSW4の順番に、切替制御回路23で切替回路13を逐次制御して、デジタルデータを得る。
The oscillation frequency output from the
At this time, the switch electrodes that are not connected are made unconnected by controlling the switching
The frequencies output via the switching
図7に、実施例1のタッチスイッチのオン/オフを計測する場合の掛算回路19の波形図を示す。掛算回路19のX入力には、sin信号10あるいはcos信号11を入力する。抵抗Rの片側はグランドに接続する。反対側は図6に示すように、増幅回路17、バンドパス・フィルタ回路18を通過したsin信号が切替回路13を介してタッチスイッチを構成するスイッチ受信電極2に接続する。
例えば、人間の指等が、接続しているスイッチ電極群14のタッチスイッチSW1に近づくと、スイッチ受信電極2に流れる電流i1は、指等によりスイッチ駆動電極1からスイッチ受信電極2への容量性電界が遮蔽され、人に電流が流れて変化し、抵抗Rの両端に電位差E1に変化が発生する。これを掛算回路19のYに入力することでXとYの入力信号は、掛算され真の電流値のAC信号だけがDC信号を含む2倍のAC周波数になり、次のローパス・フィルタ21を通すことでDC信号になる。タッチスイッチSW1を構成する電極に他の周波数成分であるノイズが混入しても、ノイズの周波数は全てsin信号・cos信号との掛算によりsin信号・cos信号の周波数より高い周波数のAC信号になりsin信号・cos信号の周波数より十分低いローパス・フィルタ21を通すことでなくすことができる。このようにして、人間の指等が、タッチスイッチに近づいていることを把握することができる。
FIG. 7 shows a waveform diagram of the
For example, when a human finger or the like approaches the touch switch SW1 of the connected
図8に、本発明の入力信号レベルと位相差図を示す。図7の掛算回路19でsin信号と掛算された入力信号はsinによる検出信号になり、cos信号と掛算された入力信号はcosによる検出信号になる。ここで、電源投入時等の初期化の状態で、タッチスイッチSW1〜4を構成するスイッチ電極群14のスイッチ駆動電極1と、対になるスイッチ受信電極群2のタッチスイッチに指および手等が接しいていない状態での、sin信号との掛算による検出信号Xとcos信号との掛算による検出信号YとからA/D変換器22を介して計測し、計測した値をベクトル値とし、特に、電源投入時等でのベクトル値をオフセット値と呼ぶ。そして、そのオフセット値のsin信号側をXoffset値、cos信号側をYoffset値とする。そして、計測を行うときには、そのときのsin信号との掛算による検出信号Xとcos信号との掛算による検出信号Yとから入力信号のベクトル値とオフセット値の差分、式ルート((X-Xoffset)の二乗+(Y-Yoffset)の二乗)を計算する。また、位相差は式アークタンジェント((X-Xoffset)/(Y-Yoffset))から求められる。
入力信号のベクトル値、位相差を求め利用することは、精度が要求される位置座標検出等にはとても有効な手段である。
FIG. 8 shows the input signal level and phase difference diagram of the present invention. The input signal multiplied by the sin signal in the
Obtaining and using the vector value and phase difference of the input signal is a very effective means for detecting position coordinates and the like that require accuracy.
図9に指とスイッチ電極との関係を示す。
図9−1は指がタッチスイッチを構成する電極より遠く離れている場合である。人間の指26が、タッチスイッチを構成するスイッチ駆動電極1とスイッチ受信電極2の間隔よりも遠く離れていても、指26とスイッチ駆動電極1の間には静電容量は発生する。しかし、静電容量が非常に小さいため、電流Δiがスイッチ駆動電極1から指を介して大地にほとんど流れないために供給しているsin信号の電流iは、そのままスイッチ受信電極2に伝わる。信号の電圧レベルは同じ程度のため、その後のsin信号、cos信号との掛算回路19を通った信号は変化しない。
FIG. 9 shows the relationship between the finger and the switch electrode.
FIG. 9A shows a case where the finger is far away from the electrodes constituting the touch switch. Even if the
図9−2は指が、タッチスイッチを構成するスイッチ電極に近づく、または接触した場合である。人間の指とタッチスイッチを構成するスイッチ駆動電極1と指26の間に静電容量が発生し、電流Δiが指を介して大地に流れだし、電流Δiを失うため、スイッチ受信電極2ではsin信号の電圧は、小さくなる。その後のsin信号、cos信号との掛算回路19を通った信号は小さくなる。
FIG. 9-2 shows a case where the finger approaches or comes into contact with the switch electrode constituting the touch switch. Capacitance is generated between the human finger and the
人間の指が、タッチスイッチを構成するスイッチ電極群14のスイッチ電極SW1〜4に指がふれていない時の電流i1〜4を前もって測定し、指がふれたときの電流Δi1〜4をタッチスイッチ1〜4がオン状態となる閾値とすることで、タッチスイッチとして動作する。
A human finger measures in advance the currents i1 to i4 when the finger is not touching the switch electrodes SW1 to SW4 of the
図10にsin信号掛算波形図を示す。a・sinαとb・sinαを掛けると式は、 (a・sinα)・(b・sinα)=(a・b/2)−(a・b・cos2α)/2となり、a・b/2だけ加えられたところに2倍の周波数の半分になったcos信号がある。この演算結果が十分低いローパス・フィルタ21を通過するとcos信号分が0となり、a・b/2の定数のみになる。この式によりa・sinαの周波数以外のノイズ周波数が混入してもノイズ周波数をカットし、ノイズ周波数による影響はなくなる。
FIG. 10 shows a sin signal multiplication waveform diagram. Multiplying a · sin α and b · sin α yields (a · sin α) · (b · sin α) = (a · b / 2) − (a · b · cos 2α) / 2, where only a · b / 2. Where added, there is a cos signal that is half the frequency doubled. If this calculation result passes through the low-
1 スイッチ駆動電極
2 スイッチ受信電極
3 駆動導通部材
4 受信導通部材
5 アクリル板
6 基板
7 容量性電界
8 ガード電極
9 発振器
10 sin信号同期発振回路
11 cos信号同期発信回路
12 増幅回路
13 切替回路
14 スイッチ電極群
15 スイッチ電極
16 電流・電圧変換回路
17 増幅回路
18 バンドパス・フィルタ回路
19 掛算回路
20 増幅回路
21 ローパス・フィルタ回路
22 A/D変換器
23 切替制御回路
24 制御装置
25 外部I/F
26 指
DESCRIPTION OF
26 fingers
Claims (4)
発振器で生成される信号を、同期発振回路により同期がとられたsin信号と、cos信号に変換し、前記sin信号を印加したスイッチ電極をドライブするために、当該スイッチ電極に接続された配線と、他のスイッチ電極に接続される配線を制御部に接続し、前記電流・電圧変換回路により、電流・電圧変換された前記電圧と、前記sin信号及びcos信号とを掛け算する掛け算回路を設け、該掛け算回路により、前記sin信号及びcos信号をローパス・フィルタ回路によって安定化した後DC信号に変換し、前記変換されたDC電圧を計測し、該電圧と演算裝置に格納されたしきい値を比較することにより、スイッチのON、OFFを判断することを特徴とする静電容量結合方式静電センサー。 A touch switch in which a plurality of switch electrodes made of a conductive material are arranged on an insulator, the plurality of switch electrodes are provided in parallel to each other, and a conductive member is connected to each switch electrode, the conductive member and the plurality of switch electrodes In order to measure the capacitance change between, the current flowing between the plurality of switch electrodes and the conducting member is converted into a voltage by a current / voltage conversion circuit,
A signal generated by the oscillator is converted into a sin signal synchronized with a synchronous oscillation circuit and a cos signal, and a wiring connected to the switch electrode is connected to drive the switch electrode to which the sin signal is applied. A wiring circuit connected to another switch electrode is connected to the control unit, and a multiplication circuit is provided for multiplying the current-voltage converted voltage by the current-voltage conversion circuit, the sin signal and the cos signal, The multiplier circuit stabilizes the sin signal and the cos signal by a low-pass filter circuit, converts the signal to a DC signal, measures the converted DC voltage, and calculates the threshold value stored in the voltage and the calculation unit. A capacitive coupling type electrostatic sensor characterized by determining whether the switch is ON or OFF by comparing.
2. The capacitive coupling type electrostatic sensor according to claim 1, wherein the switch driving electrode and the switch receiving electrode are surrounded by an intermediate potential or ground.
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