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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023072370
(43)【公開日】2023-05-24
(54)【発明の名称】無接点スイッチ及び電子装置
(51)【国際特許分類】
H01H 35/14 20060101AFI20230517BHJP
H01L 29/84 20060101ALI20230517BHJP
H01H 13/00 20060101ALI20230517BHJP
【ＦＩ】
H01H35/14 Z
H01L29/84
H01H13/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021184887
(22)【出願日】2021-11-12
(71)【出願人】
【識別番号】318015781
【氏名又は名称】ジャパン・イーエム・ソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐野 恭三
【テーマコード（参考）】
4M112
5G056
5G206
【Ｆターム（参考）】
4M112AA02
4M112BA01
4M112BA07
4M112BA10
4M112GA03
5G056BD36
5G206AS36K
5G206KS07
5G206KS08
5G206KS10
(57)【要約】
【課題】無接点スイッチの外部環境の影響による誤検知を抑制する。
【解決手段】本無接点スイッチは、第１加速度センサーを含む基部と、上記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、上記第１加速度センサーの第１検出値及び上記第２加速度センサーの第２検出値を基に上記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本無接点スイッチは、第１加速度センサーを含む基部と、上記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、上記第１加速度センサーの第１検出値及び上記第２加速度センサーの第２検出値を基に上記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１加速度センサーを含む基部と、
前記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、
前記第１加速度センサーの第１検出値及び前記第２加速度センサーの第２検出値を基に前記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える、
無接点スイッチ。
前記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、
前記第１加速度センサーの第１検出値及び前記第２加速度センサーの第２検出値を基に前記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える、
無接点スイッチ。
【請求項2】
前記被操作部は、所定方向に移動可能であり、
前記制御部は、
前記第１検出値の前記所定方向成分と前記第２検出値の前記所定方向成分との差分を基に、前記所定方向に沿って移動する前記被操作部の位置を算出する、
請求項１に記載の無接点スイッチ。
前記制御部は、
前記第１検出値の前記所定方向成分と前記第２検出値の前記所定方向成分との差分を基に、前記所定方向に沿って移動する前記被操作部の位置を算出する、
請求項１に記載の無接点スイッチ。
【請求項3】
前記被操作部が静止した状態において前記第１加速度センサーの検出値及び前記第２加速度センサーの検出値を基に算出された補正値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記補正値を用いて前記第１検出値及び前記第２検出値を補正し、
補正された前記第１検出値及び補正された前記第２検出値を基に前記被操作部の位置を検出する、
請求項１または２に記載の無接点スイッチ。
前記制御部は、
前記補正値を用いて前記第１検出値及び前記第２検出値を補正し、
補正された前記第１検出値及び補正された前記第２検出値を基に前記被操作部の位置を検出する、
請求項１または２に記載の無接点スイッチ。
【請求項4】
前記被操作部が静止した状態において前記第１加速度センサーの検出値の前記所定方向成分及び前記第２加速度センサーの検出値の前記所定方向成分を基に算出された補正値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記補正値を用いて前記第２検出値の所定方向成分を補正し、
前記第１検出値の所定方向成分及び補正された前記第２検出値の所定方向成分を基に前記被操作部の位置を検出する、
請求項２に記載の無接点スイッチ。
前記制御部は、
前記補正値を用いて前記第２検出値の所定方向成分を補正し、
前記第１検出値の所定方向成分及び補正された前記第２検出値の所定方向成分を基に前記被操作部の位置を検出する、
請求項２に記載の無接点スイッチ。
【請求項5】
前記被操作部は、円弧軌道に沿って移動可能であり、
前記円弧軌道上の複数位置の夫々において前記被操作部を静止させた状態における前記第２加速度センサーの検出値を基に算出した補正値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記補正値を用いて前記第２検出値を補正し、
前記第１検出値及び補正された前記第２検出値を基に前記被操作部の位置を検出する、
請求項１に記載の無接点スイッチ。
前記円弧軌道上の複数位置の夫々において前記被操作部を静止させた状態における前記第２加速度センサーの検出値を基に算出した補正値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記補正値を用いて前記第２検出値を補正し、
前記第１検出値及び補正された前記第２検出値を基に前記被操作部の位置を検出する、
請求項１に記載の無接点スイッチ。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか一項に記載の無接点スイッチを備えた、
電子装置。
電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無接点スイッチ及び電子装置に関する。
【背景技術】
【0002】
装置の動作切り替えや装置への入力の検出等にスイッチが利用される。このようなスイッチとしては、発光素子等を利用した無接点スイッチや機械的な接点を切り替えるスイッチを挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－１２３７９７号公報
【特許文献2】特開２０１０－０４０１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
無接点スイッチとしては、例えば、光センサーを用いた光学式スイッチ、静電容量の変化を検知する静電容量式スイッチ、コイル状のセンサーとコンデンサを含むＬＣ発振回路における共振周波数の変化を検知する誘導式スイッチが挙げられる。
【0005】
光学式スイッチは外部等からの光の影響により、静電容量式スイッチは静電気やスイッチ近傍に配置された導体の影響により、誘導式スイッチはスイッチ近傍の磁界の影響により、誤検知を生じる虞がある。すなわち、従来の無接点スイッチは、外部環境の影響により誤検知を生じる虞があった。
【0006】
開示の技術の１つの側面は、外部環境の影響による誤検知を抑制できる無接点スイッチ及びこのような無接点スイッチを備えた電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
開示の技術の１つの側面は、次のような無接点スイッチによって例示される。本無接点スイッチは、第１加速度センサーを含む基部と、上記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、上記第１加速度センサーの第１検出値及び上記第２加速度センサーの第２検出値を基に上記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
開示の技術によれば、外部環境の影響による無接点スイッチの誤検知を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜実施形態＞
以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る無接点スイッチは、例えば、以下の構成を備える。本実施形態に係る無接点スイッチは、第１加速度センサーを含む基部と、上記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、上記第１加速度センサーの第１検出値及び上記第２加速度センサーの第２検出値を基に上記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える。
以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る無接点スイッチは、例えば、以下の構成を備える。本実施形態に係る無接点スイッチは、第１加速度センサーを含む基部と、上記基部に対して相対的に移動可能に設けられ、第２加速度センサーを含む被操作部と、上記第１加速度センサーの第１検出値及び上記第２加速度センサーの第２検出値を基に上記被操作部の位置を検出する制御部と、を備える。
【0011】
第１加速度センサー及び第２加速度センサーが加速度を検知する軸は、１軸であっても３軸であってもよい。本無接点スイッチでは、被操作部の位置の検出に加速度センサーを採用することで、周囲の明るさ（外光）、無接点スイッチの近くに配置された導体、周囲の静電気や磁界による影響を抑制することでき、ひいては、無接点スイッチの誤検知を抑制することができる。
【0012】
また、本無接点スイッチは、被操作部と基部の双方に加速度センサーが設けられる。第１加速度センサーと第２加速度センサーに対して、仮に周辺環境から何らかの影響があった場合でも、第１加速度センサーの検出値と第２加速度センサーの検出値とを基にすることで、当該影響を相殺することができる。そのため、本無接点スイッチは、外部環境の影響による誤検知を抑制することができる。
【0013】
以下、図面を参照して上記無接点スイッチの実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係る無接点スイッチ１００の構成の一例を示す図である。無接点スイッチ１００は、被操作部１０、基部２０、バネ３０を含む。被操作部１０と基部２０とは、バネ３０によって接続される。被操作部１０は、基部２０に対して移動方向Ｃ１に沿って相対的に移動可能である。無接点スイッチ１００は、例えば、押しボタンタイプのスイッチである。被操作部１０が指等で押されていない場合、被操作部１０と基部２０とは初期距離Ｋ１だけ離れている。被操作部１０が指等によって基部２０に向けて押されると、被操作部１０は基部２０に向けて接近する。また、指等が被操作部１０から離れると、バネ３０の弾性力によって被操作部１０は元の位置（被操作部１０と基部２０とが初期距離Ｋ１となる位置）に戻る。
【0014】
図１において、移動方向Ｃ１は、Ｚ方向に一致する。また、図１の紙面手前から奥に向かう方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向とする。Ｚ方向のうち、被操作部１０から基部２０に向かう方向を＋Ｚ方向とする。すなわち、Ｚ座標の値は、基部２０に近づくほど大きくなる。移動方向Ｃ１は、「所定方向」の一例である。
【0015】
被操作部１０は、ユーザーによる操作を受け付ける。被操作部１０は、ユーザーからの操作に応じて、移動方向Ｃ１に沿って移動することで、基部２０との距離が変動する。被操作部１０は、加速度センサー１１を含む。加速度センサー１１は、被操作部１０の移動によって生じる加速度を検知し、検知した加速度を信号線Ｌ１を介して制御部２２に通知する。被操作部１０は、「被操作部」の一例である。加速度センサー１１は、「第２加速度センサー」の一例である。
【0016】
基部２０は、無接点スイッチ１００の土台となる。基部２０は、加速度センサー２１及び制御部２２を含む。加速度センサー２１は、基部２０に生じる加速度を検知し、検知した加速度を信号線Ｌ２を介して制御部２２に通知する。加速度センサー１１及び加速度センサー２１は、３軸の加速度センサーであってもよいし、１軸の加速度センサーであって
もよい。加速度センサー１１及び加速度センサー２１が１軸の加速度センサーである場合には、当該１軸が移動方向Ｃ１方向に沿うように加速度センサー１１及び加速度センサー２１が設けられることが好ましい。加速度センサー１１及び加速度センサー２１が加速度を検出する方式は、例えば、半導体方式を採用することができる。半導体方式としては、例えば、静電容量方式、ピエゾ抵抗方式、ガス温度分布方式を挙げることができる。基部２０は、「基部」の一例である。加速度センサー２１は、「第１加速度センサー」の一例である。
もよい。加速度センサー１１及び加速度センサー２１が１軸の加速度センサーである場合には、当該１軸が移動方向Ｃ１方向に沿うように加速度センサー１１及び加速度センサー２１が設けられることが好ましい。加速度センサー１１及び加速度センサー２１が加速度を検出する方式は、例えば、半導体方式を採用することができる。半導体方式としては、例えば、静電容量方式、ピエゾ抵抗方式、ガス温度分布方式を挙げることができる。基部２０は、「基部」の一例である。加速度センサー２１は、「第１加速度センサー」の一例である。
【0017】
制御部２２は、プロセッサー２２１及びメモリー２２２を含む。プロセッサー２２１は、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）である。メモリー２２２は、プロセッサー２２１から読み書き可能な記憶部である。メモリー２２２は、例えば、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＲｅａｄ Ｏｎｌｙ
Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）を含む。メモリー２２２は、例えば、プロセッサー２２１によって実行されるプログラムや閾値ＴＨ１、ＴＨ２を記憶する。閾値ＴＨ１及び閾値ＴＨ２は、スイッチの切り替え判定において被操作部１０の位置に対して用いられる閾値である。閾値ＴＨ１及び閾値ＴＨ２は、例えば、Ｚ方向の座標を示す。図１に例示するように、閾値ＴＨ１の方が閾値ＴＨ２よりも基部２０に近い位置を示す。
Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）を含む。メモリー２２２は、例えば、プロセッサー２２１によって実行されるプログラムや閾値ＴＨ１、ＴＨ２を記憶する。閾値ＴＨ１及び閾値ＴＨ２は、スイッチの切り替え判定において被操作部１０の位置に対して用いられる閾値である。閾値ＴＨ１及び閾値ＴＨ２は、例えば、Ｚ方向の座標を示す。図１に例示するように、閾値ＴＨ１の方が閾値ＴＨ２よりも基部２０に近い位置を示す。
【0018】
制御部２２は、信号線Ｌ１によって加速度センサー１１と接続され、信号線Ｌ２によって加速度センサー２１と接続される。制御部２２は、加速度センサー１１及び加速度センサー２１から通知された加速度を基に、被操作部１０の現在位置を算出する。また、制御部２２は、算出した被操作部１０の現在位置と閾値ＴＨ１、ＴＨ２を基に、スイッチの切り替え判定判定を行う。制御部２２は、「制御部」の一例である。
【0019】
＜制御部２２によるスイッチの切り替え判定処理＞
制御部２２は、所定間隔で被操作部１０の現在位置の検出を行い、検出した被操作部１０の現在位置を基にスイッチの切り替え判定処理を行う。図２は、実施形態における制御部２２によるスイッチの切り替え判定処理の処理フローの一例を示す図である。以下、図２を参照して、実施形態における制御部２２によるスイッチの切り替え判定処理の処理フローの一例について説明する。
制御部２２は、所定間隔で被操作部１０の現在位置の検出を行い、検出した被操作部１０の現在位置を基にスイッチの切り替え判定処理を行う。図２は、実施形態における制御部２２によるスイッチの切り替え判定処理の処理フローの一例を示す図である。以下、図２を参照して、実施形態における制御部２２によるスイッチの切り替え判定処理の処理フローの一例について説明する。
【0020】
Ｔ１では、制御部２２は、被操作部１０の現在位置を初期化する。制御部２２は、例えば、指等で押されていない状態の被操作部１０の位置を０とする。制御部２２は、例えば、被操作部１０が初期化された位置から閾値ＴＨ２未満の範囲にある場合にスイッチオフを検出する。Ｔ１より後に実行されるＴ２からＴ８の処理は、所定時間で繰り返し実行されるループである。
【0021】
Ｔ２では、制御部２２は、被操作部１０と制御部２２の加速度の差分を算出する。制御部２２は、加速度センサー１１から通知された加速度と加速度センサー２１から通知された加速度の差分を算出する。
【0022】
Ｔ３では、Ｔ２で算出した加速度を基に、被操作部１０の移動距離を算出する。なお、移動距離は、例えば、以下の式（１）、式（２）によって算出することができる。本実施形態では移動方向Ｃ１とＺ軸方向とが一致しているので、加速度センサー１１及び加速度センサー２１の検出値のうちＺ軸方向の値を用いて移動距離の算出を行う。Ｚ軸方向の値は、「所定方向成分」の一例である。
【数1】
【0023】
式（１）において、ｎはループが実行された回数、ｚ１は今回のループにおいて加速度センサー１１によって検知されたＺ軸方向の加速度、ｚ２は今回のループにおいて加速度センサー２１によって検知されたＺ軸方向の加速度、ｔはループ１周の所定時間、ｖｎはｎ回目のループ時において加速（または減速）された被操作部１０のＺ軸方向の速度を示す。ｖ（ｎ－１）は、前回のループにおいて算出された被操作部１０の速度である。今回のループが初回のループである場合には、ｖ（ｎ－１）の値は、例えば、０とすればよい。制御部２２は、算出した速度ｖｎをメモリー２２２に記憶させる。
【0024】
制御部２２は、前回のループにおける処理において式（１）によって算出されてメモリー２２２に記憶させた被操作部１０の速度ｖ（ｎ－１）を用いて、被操作部１０の今回のループにおける移動距離を算出する。
【数2】
【0025】
式（２）において、Ｄｎは、今回のループにおける被操作部１０の移動距離である。ｖ（ｎ－１）は、前回のループにおいて算出された被操作部１０の速度である。今回のループが初回のループである場合には、ｖ（ｎ－１）の値は、例えば、０とすればよい。制御部２２は、算出した移動距離Ｄｎをメモリー２２２に記憶させる。
【0026】
Ｔ４では、制御部２２は、被操作部１０の現在位置を算出する。現在位置の算出は、例えば、メモリー２２２に記憶済みの移動距離（Ｄ１、Ｄ２，・・・、Ｄ（ｎ－１）、Ｄｎ）を積算することで行われる。現在位置は、例えば、Ｚ方向の座標として算出される。Ｔ４で算出された被操作部１０の現在位置が閾値ＴＨ１以上である場合（Ｔ５でＹＥＳ）、処理はＴ６に進められ、制御部２２はスイッチオンを検出する。算出された被操作部１０の現在位置が閾値ＴＨ１未満である場合（Ｔ５でＮＯ）、処理はＴ７に進められる。
【0027】
Ｔ７では、制御部２２は、Ｔ４で算出された現在位置が閾値ＴＨ２以上である場合（Ｔ７でＹＥＳ）、処理はＴ８に進められ、制御部２２はスイッチの中間位置を検出する。Ｔ４で算出された被操作部１０の現在位置が閾値ＴＨ２未満である場合（Ｔ７でＮＯ）、スイッチのオン及び中間位置のいずれも検出されず、処理は次のループに進められる。
【0028】
制御部２２は、例えば、被操作部１０の現在位置がＴ１において初期化された位置に戻った場合には、ループを終了する。制御部２２は、ループ終了の際には、例えば、メモリー２２２に記憶済みの移動距離や、被操作部１０の速度をメモリー２２２から消去する。
【0029】
＜キャリブレーション＞
本実施形態では、被操作部１０及び基部２０の双方に加速度センサーを設けているが、被操作部１０及び基部２０の取付誤差等により、加速度センサー１１が検知する加速度と加速度センサー２１が検知する加速度との間にずれが生じる場合がある。以下では、このようなずれを抑制する２種類のキャリブレーション方法について説明する。
本実施形態では、被操作部１０及び基部２０の双方に加速度センサーを設けているが、被操作部１０及び基部２０の取付誤差等により、加速度センサー１１が検知する加速度と加速度センサー２１が検知する加速度との間にずれが生じる場合がある。以下では、このようなずれを抑制する２種類のキャリブレーション方法について説明する。
【0030】
（第１のキャリブレーション方法）
第１のキャリブレーション方法では、加速度センサー１１及び加速度センサー２１のいずれもが３軸の加速度センサーである場合に用いられる。図３は、第１のキャリブレーション方法を例示する図である。以下、図３を参照して、第１のキャリブレーション方法について説明する。
第１のキャリブレーション方法では、加速度センサー１１及び加速度センサー２１のいずれもが３軸の加速度センサーである場合に用いられる。図３は、第１のキャリブレーション方法を例示する図である。以下、図３を参照して、第１のキャリブレーション方法について説明する。
【0031】
Ｔ１１では、制御部２２は、被操作部１０が指等によって押されていない状態（被操作
部１０に力が加えられていない状態）において加速度センサー１１によって検知されたＸＹＺ軸夫々の加速度と、加速度センサー２１によって検知されたＸＹＺ軸夫々の加速度を取得する。
部１０に力が加えられていない状態）において加速度センサー１１によって検知されたＸＹＺ軸夫々の加速度と、加速度センサー２１によって検知されたＸＹＺ軸夫々の加速度を取得する。
【0032】
Ｔ１２では、制御部２２は、Ｔ１１において取得した加速度を基に、補正値を算出する。補正値の算出には、例えば、以下の式（３）、式（４）を用いることができる。
【数3】
【数4】
【0033】
式（３）において、ＸＡ１は加速度センサー１１によって検知されたＸ軸方向の加速度、ＹＡ１は加速度センサー１１によって検知されたＹ軸方向の加速度、ＺＡ１は加速度センサー１１によって検知されたＺ軸方向の加速度である。また、式（４）において、ＸＡ２は加速度センサー２１によって検知されたＸ軸方向の加速度、ＹＡ２は加速度センサー２１によって検知されたＹ軸方向の加速度、ＺＡ２は加速度センサー２１によって検知されたＺ軸方向の加速度である。ａ及びｂは、加速度センサー１１及び加速度センサー２１によって検出された加速度に適用する補正値である。制御部２２は、算出した補正値ａ、ｂをメモリー２２２に記憶させる。メモリー２２２は、「記憶部」の一例である。
【0034】
以上の処理で算出された補正値ａ、ｂによる補正を式（１）及び式（２）に適用すると、以下の式（５）、式（６）となる。
【数5】
【数6】
【0035】
制御部２２は、このように算出された補正値ａ、ｂを用いることで、加速度センサー１１の現在位置を高精度に算出することができるようになる。
【0036】
（第２のキャリブレーション方法）
第２のキャリブレーション方法は、第１のキャリブレーション方法よりも簡易に補正値を算出する方法である。第２のキャリブレーション方法では、加速度センサー１１及び加速度センサー２１は、１軸の加速度を算出するものであってよい。なお、当該１軸はＺ軸に一致する。図４は、第２のキャリブレーション方法を例示する図である。以下、図４を参照して、第２のキャリブレーション方法について説明する。
第２のキャリブレーション方法は、第１のキャリブレーション方法よりも簡易に補正値を算出する方法である。第２のキャリブレーション方法では、加速度センサー１１及び加速度センサー２１は、１軸の加速度を算出するものであってよい。なお、当該１軸はＺ軸に一致する。図４は、第２のキャリブレーション方法を例示する図である。以下、図４を参照して、第２のキャリブレーション方法について説明する。
【0037】
Ｔ２１では、制御部２２は、被操作部１０が指等によって押されていない状態（被操作部１０に力が加えられていない状態）において加速度センサー１１によって検知されたＺ
軸の加速度と、加速度センサー２１によって検知されたＺ軸の加速度を取得する。
軸の加速度と、加速度センサー２１によって検知されたＺ軸の加速度を取得する。
【0038】
Ｔ２２では、制御部２２は、Ｔ１１において取得した加速度を基に、補正値を算出する。補正値の算出には、例えば、以下の式（７）を用いることができる。
【数7】
【0039】
式（７）において、ｃは算出される補正値である。ＺＡ１及びＺＡ２は、式（３）と同様である。以上の処理で算出された補正値ｃによる補正を式（１）及び式（２）に適用すると、以下の式（８）、式（９）となる。第２のキャリブレーション方法は、第１のキャリブレーション方法よりも補正値を算出する演算量が少なくて済む。そのため、第２のキャリブレーション方法を用いることで、第１のキャリブレーション方法を用いる場合よりも、制御部２２の処理負荷及び消費電力を抑制することができる。一方で、第１のキャリブレーション方法を用いる場合、第２のキャリブレーション方法よりも高精度にキャリブレーションを行うことができる。
【数8】
【数9】
【0040】
＜実施形態の作用効果＞
本実施形態では、被操作部１０の位置検出に加速度センサー１１と加速度センサー２１を採用した。このような加速度センサーを採用することで、周囲環境の明るさ、磁界、静電気や周囲に配置された導体による影響を抑制し、被操作部１０の位置を高精度に検出することができる。
本実施形態では、被操作部１０の位置検出に加速度センサー１１と加速度センサー２１を採用した。このような加速度センサーを採用することで、周囲環境の明るさ、磁界、静電気や周囲に配置された導体による影響を抑制し、被操作部１０の位置を高精度に検出することができる。
【0041】
本実施形態では、被操作部１０は加速度センサー１１を含み、基部２０は加速度センサー２１を含む。すなわち、被操作部１０及び基部２０の夫々に加速度センサーが設けられる。このように加速度センサーが設けられることで、周囲の振動による影響を加速度センサー１１及び加速度センサー２１で相殺することができ、被操作部１０の位置の検出精度を高めることができる。
【0042】
本実施形態では、第１のキャリブレーション及び第２のキャリブレーションで説明したように、被操作部１０の位置を補正する。そのため、本実施形態では、被操作部１０及び基部２０の取付誤差等による被操作部１０の現在位置検出の誤差を抑制することができる。
【0043】
＜変形例＞
以上説明した実施形態では、被操作部１０が基部２０に向けて移動方向Ｃ１に沿って移動（直線的に移動）する。変形例では、被操作部１０が円弧軌道を描くように移動する無接点スイッチ１００について説明する。
以上説明した実施形態では、被操作部１０が基部２０に向けて移動方向Ｃ１に沿って移動（直線的に移動）する。変形例では、被操作部１０が円弧軌道を描くように移動する無接点スイッチ１００について説明する。
【0044】
図５は、変形例に係る無接点スイッチ１００ａの構成の一例を示す図である。無接点スイッチ１００ａは、被操作部１０が基部２０に対して直線的に接近したり離れたりする無
接点スイッチ１００とは異なり、被操作部１０ａは基部２０ａを中心とした円弧軌道Ｏ１上を移動する。無接点スイッチ１００ａは、例えば、トグルスイッチやジョイスティックである。
接点スイッチ１００とは異なり、被操作部１０ａは基部２０ａを中心とした円弧軌道Ｏ１上を移動する。無接点スイッチ１００ａは、例えば、トグルスイッチやジョイスティックである。
【0045】
被操作部１０ａは、基部２０ａを中心とした円弧軌道Ｏ１上を移動する。被操作部１０ａは、被操作部１０と同様に、加速度センサー１１を含む。基部２０ａは、円弧軌道Ｏ１上を移動する被操作部１０ａの支点（被操作部１０ａが描く円弧軌道Ｏ１の中心）に位置する。基部２０ａは、基部２０と同様に、加速度センサー２１及び制御部２２を含む。
【0046】
＜制御部２２によるスイッチの切り替え判定処理＞
変形例においても、実施形態と同様に、制御部２２は、式（１）、式（２）を用いて被操作部１０ａの移動距離を算出し、算出した移動距離と閾値ＴＨ１、閾値ＴＨ２を用いて、スイッチの切り替え判定処理を行うことができる。
変形例においても、実施形態と同様に、制御部２２は、式（１）、式（２）を用いて被操作部１０ａの移動距離を算出し、算出した移動距離と閾値ＴＨ１、閾値ＴＨ２を用いて、スイッチの切り替え判定処理を行うことができる。
【0047】
＜キャリブレーション＞
被操作部１０ａが円弧軌道Ｏ１上を移動する場合、被操作部１０ａの位置に応じて加速度センサー１１の軸の傾きが変動する。実施形態に係る無接点スイッチ１００では被操作部１０の移動経路上における１か所での加速度を用いてキャリブレーションを行ったが、変形例に係る無接点スイッチ１００ａでは、被操作部１０の軸の傾きを考慮して、移動経路上における複数個所における加速度を用いてキャリブレーションを行う。本変形例では、被操作部１０ａが移動する円弧軌道Ｏ１上の第１の位置、第２の位置、第３の位置、第４の位置、第５の位置の５か所での加速度を用いてキャリブレーションを行う。
被操作部１０ａが円弧軌道Ｏ１上を移動する場合、被操作部１０ａの位置に応じて加速度センサー１１の軸の傾きが変動する。実施形態に係る無接点スイッチ１００では被操作部１０の移動経路上における１か所での加速度を用いてキャリブレーションを行ったが、変形例に係る無接点スイッチ１００ａでは、被操作部１０の軸の傾きを考慮して、移動経路上における複数個所における加速度を用いてキャリブレーションを行う。本変形例では、被操作部１０ａが移動する円弧軌道Ｏ１上の第１の位置、第２の位置、第３の位置、第４の位置、第５の位置の５か所での加速度を用いてキャリブレーションを行う。
【0048】
本変形例では、キャリブレーションで取得した補正値を記憶するテーブルがメモリー２２２に記憶される。図６は、変形例における補正値テーブル２２２ａの一例を示す図である。補正値テーブル２２２ａでは、現在位置と補正値とが対応付けられる。現在位置は、最小値及び最大値の項目を含む。図６では、式（２）によって算出される被操作部１０ａの位置が、０から９９の範囲となる場合が例示される。
【0049】
なお、図５の１の位置は、図６における最小値０から最大値１９の範囲内の位置であるものとする。図５の第２の位置は、図６における最小値２０から最大値３９の範囲内の位置であるものとする。図５の第３の位置は、図６における最小値４０から最大値５９までの範囲内の位置であるものとする。図５の第４の位置は、図６における最小値６０から最大値７９までの範囲内の位置であるものとする。図５の第５の位置は、図６における最小値８０から最大値９９までの範囲内の位置であるものとする。
【0050】
（変形例におけるキャリブレーション方法）
図７は、変形例におけるキャリブレーション方法を例示する図である。図７で例示するキャリブレーション方法では、補正値として、ｃ（ｎ）（ｎは被操作部１０ａの位置を示すポイント番号であり、その変域は０から４の整数）の５つの補正値を取得する。補正値ｃ（０）は、被操作部１０ａの位置が第１の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（１）は、被操作部１０ａの位置が第２の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（２）は、被操作部１０ａの位置が第３の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（３）は、被操作部１０ａの位置が第４の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（４）は、被操作部１０ａの位置が第５の位置であるときに算出される補正値である。以下、図７を参照して、変形例におけるキャリブレーション方法について説明する。
図７は、変形例におけるキャリブレーション方法を例示する図である。図７で例示するキャリブレーション方法では、補正値として、ｃ（ｎ）（ｎは被操作部１０ａの位置を示すポイント番号であり、その変域は０から４の整数）の５つの補正値を取得する。補正値ｃ（０）は、被操作部１０ａの位置が第１の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（１）は、被操作部１０ａの位置が第２の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（２）は、被操作部１０ａの位置が第３の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（３）は、被操作部１０ａの位置が第４の位置であるときに算出される補正値である。補正値ｃ（４）は、被操作部１０ａの位置が第５の位置であるときに算出される補正値である。以下、図７を参照して、変形例におけるキャリブレーション方法について説明する。
【0051】
Ｔ３１では、制御部２２は、ポイント番号を０に初期化する。また、被操作部１０ａは、第１の位置において静止する。
【0052】
Ｔ３２では、制御部２２は、図４に例示されるキャリブレーション方法を実行し、補正値を算出する。例えば、現在のポイント番号が１の場合には、補正値ｃ（１）が算出される。
【0053】
Ｔ３３では、制御部２２は、算出した補正値を補正値テーブル２２２ａに格納する。制御部２２は、例えば、現在のポイント番号が１の場合には、現在位置が最小値２０から最大値３９の範囲に対応付けて、算出した補正値ｃ（１）を格納する。
【0054】
Ｔ３４では、制御部２２は、ポイント番号が最大値であるか否かを判定する。本変形例では、ポイント番号の最大値は４である。そのため、ポイント番号が４未満の場合には（Ｔ３４でＹＥＳ）、処理はＴ３５に進められる。ポイント番号が４以上の場合には（Ｔ３４でＮＯ）、処理は終了される。
【0055】
Ｔ３５では、制御部２２は、ポイント番号をインクリメント（ポイント番号を１増加）させる。Ｔ３６では、被操作部１０ａは、次のポイント（Ｔ３５でインクリメントされたポイント番号に対応する位置）に移動されて静止される。その後、処理は、Ｔ３２に進められる。図７に例示される処理によって、補正値ｃ（ｎ）が算出され、算出された補正値の夫々が補正値テーブル２２２ａに格納される。
【0056】
【0057】
Ｔ４１では、制御部２２は、図２のＴ４で算出した被操作部１０ａの現在位置に対応する補正値を補正値テーブル２２２ａから取得する。
【0058】
Ｔ４２では、制御部２２は、Ｔ４１で取得した補正値を用いて、図２のＴ４で算出した現在位置の補正を行う。現在位置の補正には、例えば、式（８）、式（９）を用いることができる。
【0059】
変形例によれば、被操作部１０ａが円弧軌道Ｏ１上を移動する被操作部１０ａを備えた無接点スイッチ１００ａを実現することができる。そして、変形例に係る無接点スイッチ１００ａは、被操作部１０ａが円弧軌道Ｏ１上を移動することに伴って加速度センサー１１の座標軸が傾いても、被操作部１０ａの位置を補正することができる。
【0060】
以上説明した実施形態に係る無接点スイッチ１００及び変形例に係る無接点スイッチ１００ａは、様々な電子装置に適用することができる。電子装置としては、例えば、エレベーター、エスカレーター、工事用機器、農作業機器、情報処理装置等を挙げることができる。
【0061】
以上説明した実施形態に係る無接点スイッチ１００及び変形例に係る無接点スイッチ１００ａでは、閾値ＴＨ１、ＴＨ２という２つの閾値を用いることで、スイッチのオン／オフのみならず、オンとオフの中間を検出した。しかしながら、無接点スイッチ１００、１００ａは、閾値を一つに設定して、スイッチのオン／オフを検出するものとしてもよい。
【符号の説明】
【0062】
１０・・被操作部
１０ａ・・被操作部
１１・・加速度センサー
２０・・基部
２０ａ・・基部
２１・・加速度センサー
２２・・制御部
３０・・バネ
１００・・無接点スイッチ
１００ａ・・無接点スイッチ
２２１・・プロセッサー
２２２・・メモリー
２２２ａ・・補正値テーブル
Ｃ１・・移動方向
Ｋ１・・初期距離
Ｌ１・・信号線
Ｌ２・・信号線
Ｏ１・・円弧軌道
ＴＨ１・・閾値
ＴＨ２・・閾値
１０ａ・・被操作部
１１・・加速度センサー
２０・・基部
２０ａ・・基部
２１・・加速度センサー
２２・・制御部
３０・・バネ
１００・・無接点スイッチ
１００ａ・・無接点スイッチ
２２１・・プロセッサー
２２２・・メモリー
２２２ａ・・補正値テーブル
Ｃ１・・移動方向
Ｋ１・・初期距離
Ｌ１・・信号線
Ｌ２・・信号線
Ｏ１・・円弧軌道
ＴＨ１・・閾値
ＴＨ２・・閾値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】