特開 2024-110443 遠隔操作装置

(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】P2024110443

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】遠隔操作装置

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20240808BHJP

   H01H 13/70 20060101ALI20240808BHJP

   H03M 11/20 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

H04Q9/00 331Z

H01H13/70

H03M11/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014965

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】児玉 忠

(72)【発明者】

【氏名】樺澤 孝司

【テーマコード（参考）】

5B020

5G206

5K048

【Ｆターム（参考）】

5B020AA15

5B020DD02

5B020FF04

5G206GS03

5G206HS27

5G206NS04

5G206PS04

5G206QS13

5K048AA16

5K048BA08

5K048HA01

5K048HA02

5K048HA14

(57)【要約】

【課題】演算負荷を軽減する遠隔操作装置を提供する。
【解決手段】 配線（ｍ１～ｍ４，ｎ１～ｎ４）が行方向と列方向のマトリクス状に接続された操作スイッチ５と、一方の配線群（ｎ１～ｎ４）にサンプリング信号を印加するマトリクス選択部７ｃと、前記サンプリング信号の印加に応じて、他方の配線群（ｍ１～ｍ４）の入力情報を得るマトリクス入力部７ｂと、前記入力情報に前記操作スイッチの押圧情報が含まれているか否かを判定する演算部７ａと、を設ける制御部７と、を備え、制御部７は、一方の配線群の全ての配線（ｎ１～ｎ４）に前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第１の処理と、この第１の処理の判定結果に基づいて、前記一方の配線群の配線（ｎ１～ｎ４）に順次前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第２の処理と、を行う。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配線が行方向と列方向のマトリクス状に接続された操作スイッチと、
この操作スイッチの行方向または列方向のうち一方の配線群にサンプリング信号を印加するマトリクス選択部と、前記サンプリング信号の印加に応じて、行方向のまたは列方向のうち他方の配線群の入力情報を得るマトリクス入力部と、前記入力情報に前記操作スイッチの押圧情報が含まれているか否かを判定する演算部と、を設ける制御部と、を備え、
前記制御部は、前記一方の配線群の全ての配線に前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第１の処理と、
この第１の処理の判定結果に基づいて、前記一方の配線群の配線に順次前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第２の処理と、を行う
遠隔操作装置。

【請求項2】

前記制御部は、定期的に前記第１の処理を行い、この判定結果により前記入力情報が前記押圧情報を含まないと判定した場合、前記第２の処理を行わない、
請求項１に記載の遠隔操作装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記入力情報に基づいて、対象の外部機器へ信号を発する送信部と接続する
請求項１または請求項２に記載の遠隔操作装置。

【請求項4】

前記操作スイッチと、前記制御部と、前記送信部とは、同一の筐体に保持され、
前記筐体は、更に乾電池を収容し、
前記制御部は、この乾電池の電力に基づいて稼働する
請求項３に記載の遠隔操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機器を遠隔操作するためのスイッチ操作可能な遠隔操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数のスイッチをマトリクスに組んで構成されるスイッチマトリクスを備え、対象の機器の遠隔操作をなす遠隔操作装置があり、例えば、特許文献１に開示されている。この遠隔操作装置は、各操作スイッチの一端側が接続されるＭ個の第１の共通導電ライン及び、前記各操作スイッチの他端側が接続されるＮ個の第２の共通電極ラインを備えるスイッチマトリクスと、前記各第１の共通導電ラインが接続されるマトリクス入力手段及び、Ｎ個の前記第２の共通導電ラインが接続されるマトリクス選択手段とを有し、前記各操作スイッチの入力パターンに応じて所定の処理をなすマイクロコンピュータからなる制御手段とを備えるものである。

【0003】

かかるリモコン装置は、前記制御手段からの制御信号に基づいて、前記マトリクス選択手段によりＮ個の第２の共通導電ラインの内の何れのラインが選択されるとともに、その選択されたラインにおける前記スイッチマトリクスの前記各操作スイッチの入力状態を前記マトリクス入力手段を介して前記制御手段に入力することで、前記マトリクス入力手段及び前記マトリクス選択手段の少ない入出力ポート数にてＭとＮとを乗算した数通りの操作スイッチの入力状態を確認できるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－５５３４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載の空気調和機リモコンは、一定周期にてスイッチマトリクス上のキースイッチ（操作スイッチ）の押下をサンプリングする必要があり、全てのキースイッチが押下していない場合もサンプリングするため、余分な電流が流れる課題があった。

【0006】

また、それぞれの画面表示中にあっても、チャイルドロック機能や、自動表示停止機能など機器の多機能化にともない、遠隔操作装置側の機能処理も増加し、制御回路による処理の負荷が大きくなりつつある。

【0007】

そこで本発明の目的は、上述した課題に着目し、演算処理の負荷を軽減する遠隔操作装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の遠隔操作装置は、
配線が行方向と列方向のマトリクス状に接続された操作スイッチと、
この操作スイッチの行方向または列方向のうち一方の配線群にサンプリング信号を印加するマトリクス選択部と、前記サンプリング信号の印加に応じて、行方向のまたは列方向のうち他方の配線群の入力情報を得るマトリクス入力部と、前記入力情報に前記操作スイッチの押圧情報が含まれているか否かを判定する演算部と、を設ける制御部と、を備え、
前記制御部は、前記一方の配線群の全ての配線に前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第１の処理と、
この第１の処理の判定結果に基づいて、前記一方の配線群の配線に順次前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第２の処理と、を行う。

【0009】

また、前記制御部は、定期的に前記第１の処理を行い、この判定結果により前記入力情報が前記押圧情報を含まないと判定した場合、前記第２の処理を行わない。

【0010】

また、前記制御部は、前記入力情報に基づいて、対象の外部機器へ信号を発する送信部と接続する。

【0011】

また、前記操作スイッチと、前記制御部と、前記送信部とは、同一の筐体に保持され、
前記筐体は、更に乾電池を収容し、前記制御部は、この乾電池の電力に基づいて稼働する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の遠隔操作装置は、演算処理の負荷を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態の遠隔操作装置を示す図。

【図2】同上実施形態の遠隔操作装置を示す斜視図。

【図3】同上実施形態の遠隔操作装置の電気的構成を示すブロック図。

【図4】同上実施形態のスイッチマトリクスの電気的構成を示す図。

【図5】押圧情報を含む場合のタイムチャート。

【図6】押圧情報を含まない場合のタイムチャート。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明するが、本発明の遠隔操作装置を空気調和機に用いられる遠隔操作装置を例に挙げて説明する。

【0015】

図１，図２において、遠隔操作装置１は、（図示しない室外機を含む）空気調和機２を遠隔制御するものである。遠隔操作装置１は、ケース体（筐体）３と、表示部４と、複数の操作スイッチ５とを備えている。

【0016】

ケース体３は、合成樹脂材からなる複数の部品同士をフックやネジ等によって組み付けてなるものであり、後述する電子機器を収容するように中空状に形成される。また、ケース体３の内部には前記電子機器を搭載する回路基板が固定支持されるとともに、前記電子機器の電源となる電池（乾電池）が、背面に設けられる図示しない電池カバーによって交換可能に備えられている。また、ケース体３は、一部の操作スイッチ群５を隠蔽するカバー体３ａを備え、使用頻度が高い操作スイッチ５はケース体３の表面に位置するように、また使用頻度が低い操作スイッチ５はカバー体３ａによって隠蔽されるようになっている。

【0017】

表示部４は、所定のセグメント形状に表示区画された液晶表示素子や有機ＥＬ素子から構成される表示パネルを有し、前記回路基板に接続されるとともに、ケース体３から臨むように配置される。また、表示部４は、設定温度，運転モード，風量等の空気調和機２に対する設定状態（操作状態）を項目別に表示できる。

【0018】

操作スイッチ５は、ケース体３における表示部４との同一面上と、カバー体３ａによる隠蔽個所とにそれぞれ配置され、前記回路基板上に設けられた複数のタクトスイッチと、この各タクトスイッチに対応するキー部材とから構成され、利用者による前記キー部材への押圧操作が前記タクトスイッチに伝わるように構成されている。なお、ケース体３の表面に設けられる操作スイッチ５群は、使用頻度が高い「運転／停止」，「運転切換」，「温度上昇」，「温度下降」などの設定用として用いられ、前記隠蔽個所に設けられる操作スイッチ５群は、使用頻度の低い時刻設定やタイマー設定等の設定用として用いられる。

【0019】

次に、図３及び図４を用いて、遠隔操作装置１の電気的構成について説明する。なお、図４は、制御部とスイッチマトリクスとの接続状態のみを示す図である。

【0020】

遠隔操作装置１は、スイッチマトリクス６と、制御部７と、表示部４と、送信部８とから主に構成されている。

【0021】

スイッチマトリクス６は、複数の操作スイッチ５をマトリクスに組んで構成されるものである。スイッチマトリクス６は、各操作スイッチ５の一端がそれぞれ接続されるＭ個（図４においては、Ｍ＝４）の第１の共通導電ライン（配線群）ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４と、各操作スイッチ５の他端がそれぞれ接続されるＮ個（図４では、Ｎ＝４）の第２の共通導電ライン（配線群）ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４とを備えている。

【0022】

なお、各第１の共通導電ラインｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４は、後で詳述する制御部７の入力ポートに接続され、また各第２の共通導電ラインｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４は、制御部７の出力ポートに接続される。また、各第１の共通導電ラインｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４には、抵抗素子を介してプルアップ電源がそれぞれ接続される。

【0023】

また、スイッチマトリクス６には、一端が各第１の共通導電ラインｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４に接続され、他端がグランド（ＧＮＤ）レベルに接地される。

【0024】

表示部４は、所定のセグメント形状に表示区画された液晶表示素子や有機ＥＬ素子から構成される表示パネルを有し、制御部７からの制御信号を図示しない駆動回路を介して入力することで、空気調和機２の冷房，ドライ及び送風等の運転切換や設定温度等の制御内容を表示する。

【0025】

送信部８は、例えば光送信用赤外線発光ダイオードからなるもので、制御部７から出力される制御信号である送信信号電圧を光制御信号に変換し、被制御機器である空気調和機２に出力するものである。なお、空気調和機２は、前記光制御信号を受信するための受信部が設けられ、この受信部によって受信した前記光制御信号に基づいて駆動制御される仕組みになっている。なお、空気調和機２との通信においては、他の手段、例えば送信部８として電波を利用した近距離無線通信手段を代替して適用することもできる。

【0026】

制御部７は、マイクロコンピュータから構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、所定の処理を実行する演算部７ａと、前記入力ポートとしてのマトリクス入力部７ｂと、前記出力ポートとしてのマトリクス選択部７ｃを備えている。

【0027】

マトリクス入力部７ｂは、トランジスタやフォトカプラ等の入力段を有し、各第１の共通導電ライン（ｍ１～ｍ４）がそれぞれ前記入力段に接続されるとともに、各第１の共通導電ライン（ｍ１～ｍ４）に接続される各操作スイッチ５の入力状態を演算部７ａに伝達する。

【0028】

マトリクス選択部７ｃは、トランジスタやフォトカプラ等の出力段を有し、演算部７ａから所定周期で出力される出力信号に基づいて各第２の共通導電ライン（ｎ１～ｎ４）を全ての配線、または一配線毎に選択できる。

【0029】

次に制御部７におけるスイッチマトリクス６の認識方法について図５，６を用いて説明する。

【0030】

制御部７は、一方の配線群となる第２の共通導電ライン（ｎ１～ｎ４）の全ての配線にサンプリング信号に印加し、このサンプリング信号及び操作スイッチ５の押圧に反応して、第１の共通導電ライン（ｍ１～ｍ４）のうち何れかの配線から操作スイッチ５の押圧状態を示す押圧情報があるか否かを判定する（第１の処理）。

【0031】

制御部７は、所定周期毎に、第１の判定処理を行い、この第１の処理の判定結果に基づいて、マトリクス入力部７ｂを介して演算部７ａへ伝達される入力情報のうち、押圧情報がある場合、即ち、何れかの操作スイッチ５が押圧操作されたと判定される場合には、図５に示すように、第２の共通導電ライン（ｎ１～ｎ４）の配線へ順次サンプリング信号を印加し、第１の処理と同様の押圧情報が、いずれかのタイミングで得られるかを各サンプリング信号の印加タイミングと比べて判断し、押圧操作された操作スイッチ５を特定する演算処理を行う（第２の処理）。

【0032】

また、制御部７は、第１の処理の判定結果に基づいて、マトリクス入力部７ｂを介して演算部７ａへ伝達される入力情報のうち、押圧情報がない場合、即ち、何れの操作スイッチ５も押圧操作されていないと判定される場合には、図６に示すように、所定周期、即ち次なる第１の処理のタイミングまで、サンプリング信号を印加する処理を行わない。また、第１の共通導電ライン（ｍ１～ｍ４）やマトリクス選択部７ｃを介して入力される入力情報を読み取る監視処理も行わない。この際、制御部７は、演算部７ａによる高速処理を省くことができるため、演算処理負荷を低減できる。また、印加操作を伴う演算処理を低減することで、電源の電力消費を抑えることが期待できる。

【0033】

なお、第２の処理において、演算部７ａは、各操作スイッチ５の入力状態（オン／オフ状態）と、各第２の共通導電ラインｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の選択状態との組み合わせ入力パターンに基づいて、空気調和機２における「運転／停止」，「運転切換」，「温度上昇」及び「温度下降」等の各種制御内容が関連付けられた状態にて予め設定（演算部７ａにおけるＲＯＭに記憶されている）されており、各第２の共通導電ラインｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４の選択状態に基づく実際の第２の操作スイッチ５の入力パターンから前記制御内容を読み出し、空気調和機２における設定条件を決定するものである。

【0034】

即ち、演算部７ａは、例えば第２の共通導電ラインｎ１を選択している場合の各操作スイッチ５の入力状態をマトリクス入力部７ｂを介して認識し、その後にラインｎ２からラインｎ４へと所定の周期によって順次走査して各操作スイッチ５の入力状態を認識することで、ＭにＮを乗じた数通りの分解能を有する操作スイッチ５の入力状態を認識することが可能となる。なお、演算部７ａは、マトリクス入力部７ｂによる操作スイッチ５の入力確認を、「Ｌ」レベルの際に入力確認可能とし、また「Ｈ」レベルの際には入力確認不可能とする。

【0035】

また、演算部７ａは、拡張操作スイッチ群１２が備えられることで更に分解能を高めることが可能となる。演算部７ａは、第２の共通導電ラインにおけるラインｎ１～ｎ４までを所定の周期によって順次走査し、この走査タイミングに対応した操作スイッチ５の入力確認を行うことで、ＭにＮを乗じた数の分解能を有するものである。即ち、演算部７ａは、「ラインｎ１」→「ラインｎ２」→「ラインｎ３」→「ラインｎ４」→・・・なるサイクルによって第２の共通導電ラインｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４を選択することによって、ＭとＮを乗算した数通りの分解能を有する操作スイッチ５の入力状態を認識することが可能となる。

【0036】

この遠隔操作装置１は、複数の操作スイッチ５を備え、各操作スイッチ５の一端側が接続されるＭ個の第１の共通導電ライン（ｍ１～ｍ４）及び、各操作スイッチ５の他端側が接続されるＮ個の第２の共通導電ライン（ｎ１～ｎ４）を備えるスイッチマトリクス６と、Ｍ個の第１の共通導電ライン（ｍ１～ｍ４）が接続されるマトリクス入力部７ｂと、Ｎ個の前記第２の共通導電ライン（ｎ１～ｎ４）が接続されるマトリクス選択部７ｃと、を備えることで、制御部７における入出力ポート数の増加を抑制しながら、入力段の分解能を高めることが可能となり、遠隔操作装置１における高性能化及び多機能化に対応することが可能となる。

【0037】

また、入出力ポート数の少ない安価なマイクロコンピュータを使用することが可能となり、遠隔操作装置１におけるコスト面において非常に有利となる。また、入出力ポート数が少ない集積回路からなる小型なマイクロコンピュータを用いることができ、前記集積回路を搭載する回路基板のレイアウト設計を煩雑にすることはない。

【0038】

斯かる遠隔操作装置１は、配線（ｍ１～ｍ４，ｎ１～ｎ４）が行方向と列方向のマトリクス状に接続された操作スイッチ５と、この操作スイッチ５の行方向または列方向のうち一方の配線群（ｎ１～ｎ４）にサンプリング信号を印加するマトリクス選択部７ｃと、前記サンプリング信号の印加に応じて、行方向のまたは列方向のうち他方の配線群（ｍ１～ｍ４）の入力情報を得るマトリクス入力部７ｂと、前記入力情報に前記操作スイッチの押圧情報が含まれているか否かを判定する演算部７ａと、を設ける制御部７と、を備え、制御部７は、一方の配線群の全ての配線（ｎ１～ｎ４）に前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第１の処理と、この第１の処理の判定結果に基づいて、前記一方の配線群の配線（ｎ１～ｎ４）に順次前記サンプリング信号を印加して前記押圧情報の有無を判定する第２の処理と、を行う。

【0039】

これにより、操作スイッチ５が利用者によって操作されない待機状態を簡易な処理で判別することが可能となり、制御部７の演算負荷を低減できる。

【0040】

また、制御部７は、定期的に第１の処理を行い、この判定結果により前記入力情報が前記押圧情報を含まないと判定した場合、前記第２の処理を行わない、ことによって、マトリクス入力部７ｂを介する高速な入力演算を省いて負荷を低減できる。さらに、第２の処理を省くことによって、マトリクス選択部７ｃを介する出力信号を低減できるため、演算負荷や消費電力を抑制できる。

【0041】

なお、本発明の遠隔操作装置を上述した実施の形態の構造にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構造においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、利用者が把持しながら操作する遠隔操作装置に関して、例えば、空気調和機やテレビなどの装置を対象にした無線式の遠隔操作手段として好適である。

【符号の説明】

【0043】

１ 遠隔操作装置
５ 操作スイッチ
７ 制御部
７ａ 演算部
７ｂ マトリクス入力部
７ｃ マトリクス選択部
ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４ 配線
ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４ 配線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】