專利名稱：人體接觸檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體接觸檢測(cè)裝置，特別是，涉及可抑制檢測(cè)精度降低，并可抑制靜電對(duì)裝置破壞的人體接觸檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在彈球游戲機(jī)中，以游戲球的檢測(cè)、人體(游戲者)的檢測(cè)、或結(jié)構(gòu)部件的位置檢測(cè)等為目的，使用有大量的開關(guān)。其中，在使彈球游戲機(jī)開始動(dòng)作的動(dòng)作契機(jī)開關(guān)的情況下，由于使用有接點(diǎn)開關(guān)則在通斷時(shí)產(chǎn)生獨(dú)特的震顫，故使用小型電子開關(guān)取代有接點(diǎn)開關(guān)成為主流。作為這樣的動(dòng)作契機(jī)開關(guān)，除檢測(cè)游戲球通過的接近開關(guān)之外，最近，正在研發(fā)使用基于由游戲者接觸使游戲球的發(fā)射裝置動(dòng)作的手柄而變化的靜電電容，檢測(cè)人體接觸的靜電電容型人體檢測(cè)接觸式開關(guān)等。
人體檢測(cè)接觸式開關(guān)是指，在人體(直接或間接地)接觸予先設(shè)置的金屬制的板時(shí)，基于該金屬板和大地間電容的變化，判斷人體是否接觸，將判斷結(jié)果作為信號(hào)輸出。
但是，在將這種人體檢測(cè)接觸式開關(guān)導(dǎo)入彈球游戲機(jī)內(nèi)部時(shí)，需要實(shí)施靜電對(duì)策。
即，在冬天的情況等使帶靜電的游戲者(人體)與接觸式開關(guān)接觸，或與接觸式開關(guān)接近，以此對(duì)接觸式開關(guān)靜電放電。此時(shí)的靜電放電電壓例如在穿著毛織物等的人體步行在地毯上時(shí)等達(dá)到數(shù)萬伏特。通常，電子開關(guān)的靜電耐力明顯比有接點(diǎn)開關(guān)的耐力低，在將上述這樣的靜電產(chǎn)生的過電壓在接觸式開關(guān)中放電時(shí)，內(nèi)部的電子部件可能會(huì)被靜電破壞。因此，這種人體檢測(cè)接觸式開關(guān)電路在進(jìn)行人體是否接觸的檢測(cè)動(dòng)作的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，需要與進(jìn)行靜電保護(hù)動(dòng)作的結(jié)構(gòu)共存。
關(guān)于小型電子開關(guān)的靜電對(duì)策，在人體接觸檢測(cè)人體的接觸的檢測(cè)電極的同時(shí)，即使帶電的靜電侵入電路內(nèi)部，也可以形成通過保護(hù)元件與電路地線直接接通的放電路線，從而，通過電路地線直接將靜電向接觸式開關(guān)的外部放電，抑止對(duì)振蕩電路等靜電耐力低的位置的影響(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
另外，代替向電路地線的放電路線，向比電路地線穩(wěn)定的接地部位即機(jī)架地線放電(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開平11-345552號(hào)公報(bào)(圖1)專利文獻(xiàn)2特開2004-167213號(hào)公報(bào)(圖2)但是，在彈球游戲機(jī)上搭載上述這樣的接觸式開關(guān)時(shí)，產(chǎn)生與靜電相關(guān)的新問題。
在此，參照?qǐng)D1說明上述的接觸式開關(guān)。
接觸式開關(guān)1設(shè)于用于發(fā)射彈球游戲機(jī)的游戲球而進(jìn)行操作的操作手柄的手柄主體基座B內(nèi)。接觸式開關(guān)1的檢測(cè)電路15配置于電路基板14上，由控制游戲球的發(fā)射等各種功能的控制基板5供給的電力來驅(qū)動(dòng)，利用接觸式天線11檢測(cè)人體接觸，則通過連接器13及電路4將接觸檢測(cè)信號(hào)供給到控制基板5上。更詳細(xì)地說，連接器端子13的端子13a由電力供給線、發(fā)送檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)線以及地線構(gòu)成，檢測(cè)電路15由連接器13供給的電力驅(qū)動(dòng)，通過連接器13將檢測(cè)結(jié)果輸出到控制基板5上。
控制基板5基于從接觸式開關(guān)1供給的檢測(cè)結(jié)果，供給表示已檢測(cè)到人體接觸的信號(hào)，則驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M，在未圖示的彈球游戲臺(tái)上發(fā)射游戲球。
在檢測(cè)電路15和連接器13之間設(shè)有開關(guān)12。開關(guān)12在游戲者欲使游戲球的發(fā)射停止時(shí)斷開，在其之外時(shí)，為接通的狀態(tài)。開關(guān)12形成如下結(jié)構(gòu)在接通狀態(tài)時(shí)，將來自檢測(cè)線路15的輸出結(jié)果直接輸出到連接器13上；在斷開時(shí)，強(qiáng)制地遮斷接觸檢測(cè)信號(hào)。其結(jié)果，在開關(guān)12斷開的狀態(tài)下，控制基板5形成不論接觸式天線11是否接觸人體，常常都不從檢測(cè)電路15供給人體接觸檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)。因此，由于電動(dòng)機(jī)M也未被驅(qū)動(dòng)，故強(qiáng)制停止游戲球的發(fā)射。
另外，接觸式天線11經(jīng)由配線2并通過設(shè)置有放電器3a的放電器基板3而接地。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，例如當(dāng)帶靜電的游戲者接觸手柄主體基座B的金屬部時(shí)，檢測(cè)電路15反應(yīng)，具有將人體接觸有無信號(hào)傳送到控制基板5上的功能，同時(shí)，人體所帶的靜電也向手柄主體基座B放電。
在這種情況下，例如在圖1的接觸式開關(guān)1中，不由接觸式天線11連接配線2、放電器基板3，另外，作為靜電對(duì)策，在為直接向電路地線放電的結(jié)構(gòu)時(shí)，上述靜電透過檢測(cè)電路15，通過電路4，到達(dá)控制基板5上。其結(jié)果有可能引起控制基板5的靜電破壞的產(chǎn)生等、接觸式開關(guān)1之外的位置的不良狀況。即，使靜電向電路地線放電時(shí)，雖然可由靜電對(duì)接觸式開關(guān)1產(chǎn)生電路保護(hù)，但有可能在彈球游戲機(jī)的其它位置引起不良影響。
因此，如圖1所示，在接觸式開關(guān)1中，作為控制基板5的靜電破壞對(duì)策，進(jìn)行放電器3a的保護(hù)。即，在手柄主體基座B的接觸式天線11的金屬部連接放電器基板3的一側(cè)端部，將放電器3另一側(cè)的端部與機(jī)架地線FG連接。放電器基板3本身配置于手柄主體基座B內(nèi)，或者通過配線2配置于彈球游戲機(jī)側(cè)。
這里說的向機(jī)架地線FG的接地是指向被稱為機(jī)架地線(下稱FG)的彈球游戲機(jī)中具有的金屬框體的連接，是將彈球游戲機(jī)的外框、盤面罩、或主體骨架的金屬部一并連接，為防止漏電、觸電等事故，內(nèi)部電路是在電絕緣的狀態(tài)下穩(wěn)定地保證電位的地線。
即，彈球游戲機(jī)內(nèi)部的電路接地電位構(gòu)成與大地絕緣的所謂的漂浮狀態(tài)，決不是穩(wěn)定的接地電位，其穩(wěn)定度由電路地線具有的大地間電容決定。也可以相反地，在彈球游戲機(jī)整體上機(jī)架地線FG是穩(wěn)定的接地電位，對(duì)放出靜電等的電涌電壓來說，也可以是最適合作為最終到達(dá)點(diǎn)。
因此，在搭載于彈球游戲機(jī)上的接觸式開關(guān)1中，與不能保證穩(wěn)定性的電路地線相比，確保向機(jī)架地線FG的放電路線關(guān)系到更完全的靜電對(duì)策。
即，作為圖1所示的靜電對(duì)策，放電器3a、放電器基板3及配線2在與機(jī)架地線FG連接的狀態(tài)下，與接觸式天線11連接，則可由靜電放電穩(wěn)定地保護(hù)接觸式開關(guān)1及彈球游戲機(jī)。但是，另一方面，由于配線2具有的雜散電容附加在接觸式天線11上，故配線2的配置方法等不同，存在接觸式開關(guān)1造成人體接觸的檢測(cè)精度降低(產(chǎn)生偏差)這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而研發(fā)的，通過將彈球游戲機(jī)的接觸式天線、放電器及相當(dāng)于配線2的機(jī)架地線接地部的各位置關(guān)系配置成由印刷線路板固定的狀態(tài)，可抑止人體接觸的檢測(cè)精度降低(抑止偏差)，同時(shí)，可防止靜電造成的裝置破壞。
本發(fā)明的人體接觸檢測(cè)裝置包括接觸部，其與人體直接或間接接觸；檢測(cè)部，其在人體直接或間接接觸接觸部時(shí)，電檢測(cè)人體對(duì)接觸部的接觸；第一電涌保護(hù)電路，其保護(hù)檢測(cè)部；機(jī)架地線接地部，其一側(cè)端部與機(jī)架地線連接，接觸部和第一電涌保護(hù)電路的一側(cè)端部連接，且第一電涌保護(hù)電路的另一側(cè)端部與機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部連接，且接觸部、第一電涌保護(hù)電路以及機(jī)架地線接地部的位置關(guān)系固定。
所述接觸部、第一電涌保護(hù)電路以及機(jī)架地線接地部如下構(gòu)成將接觸部與第一電涌保護(hù)電路的一側(cè)端部連接，將第一電涌保護(hù)電路的另一側(cè)端部與機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部連接，并且將接觸部、第一電涌保護(hù)電路及機(jī)架地線接地部的位置關(guān)系在基板上固定。
所述基板可作為由銅箔圖案形成的印刷線路板。
所述第一電涌保護(hù)電路可設(shè)于所述基板的第一面上，檢測(cè)部可設(shè)于基板的第二面上。
所述接觸部可通過印刷線路板的銅箔圖案形成。
所述第一電涌保護(hù)電路可構(gòu)成由銅箔圖案形成的微隙。
可在所述檢測(cè)部的電路地線接地部或電力供給部的任意一方或兩方與機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部之間進(jìn)一步設(shè)置保護(hù)檢測(cè)部的第二電涌保護(hù)電路。
所述第二電涌保護(hù)電路可構(gòu)成由銅箔圖案形成的微隙。
本發(fā)明的彈球游戲機(jī)將發(fā)明方案1～7中任一項(xiàng)所述的人體接觸檢測(cè)裝置內(nèi)裝于游戲手柄中。
在本發(fā)明的人體接觸檢測(cè)裝置中，接觸部與第一電涌保護(hù)電路的一側(cè)端部連接，第一電涌保護(hù)電路的另一側(cè)端部與機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部連接，且接觸部、第一電涌保護(hù)電路及機(jī)架地線接地部的位置關(guān)系固定。因此，可抑止人體接觸檢測(cè)精度的低下(含有偏差)，并且可防止靜電對(duì)裝置的破壞。
本發(fā)明的接觸部例如是圖9所示的導(dǎo)體部203，通過由游戲者握持圖2的操作捏手113的手柄主體112，將人體的靜電電容傳遞到接觸式開關(guān)151上。
本發(fā)明的檢測(cè)部例如是圖9所示的電子開關(guān)內(nèi)部電路221，根據(jù)由導(dǎo)體部203傳遞的靜電電容產(chǎn)生規(guī)定的振蕩信號(hào)。更詳細(xì)地說，在人體相對(duì)導(dǎo)體部203非接觸時(shí)，電子開關(guān)內(nèi)部電路221產(chǎn)生規(guī)定頻率的振蕩信號(hào)，在人體接觸導(dǎo)體部203時(shí)，利用人體的靜電電容量實(shí)質(zhì)上停止振蕩信號(hào)的產(chǎn)生。即，電子開關(guān)內(nèi)部電路221后段的裝置在從電子開關(guān)內(nèi)部電路221產(chǎn)生規(guī)定頻率的振蕩信號(hào)時(shí)，可判斷為人體非接觸，在形成不供給振蕩信號(hào)的狀態(tài)時(shí)，可判斷為人體接觸。
本發(fā)明的第一電涌保護(hù)電路例如是圖9所示的微隙261，例如，帶靜電的人體通過接觸導(dǎo)體部203，在施加規(guī)定電壓以上的高電壓的靜電電壓時(shí)(施加超過微隙261的絕緣耐壓而通電的電壓時(shí))，利用電阻222遮斷向電子開關(guān)內(nèi)部電路221的放電路徑，通過在微隙261上施加電壓，經(jīng)由后段的(作為機(jī)架地線FG的)玻璃門增強(qiáng)板106釋放靜電。結(jié)果是由于對(duì)接觸式開關(guān)151為主的電路即電子開關(guān)內(nèi)部電路211不通高電壓的靜電，故抑止靜電破壞。
本發(fā)明的接觸部、第一電涌保護(hù)電路及機(jī)架地線接觸部例如是圖7、圖8所示的導(dǎo)體部203、微隙261及連接器204的端子204a，其分別利用由銅箔圖案構(gòu)成的基板連接。結(jié)果是通過將導(dǎo)體部203、微隙261及(作為機(jī)架地線FG的)玻璃門增強(qiáng)板106的位置關(guān)系固定，可抑止配線產(chǎn)生的雜散電容的變化，可抑止接觸式開關(guān)151的人體接觸的檢測(cè)精度的降低(偏差)。
本發(fā)明的第二電涌保護(hù)電路例如是圖9的微隙262，在為了通過作為第一電涌保護(hù)電路的微隙261釋放靜電，在不能由玻璃門增強(qiáng)板106完全釋放靜電的狀態(tài)時(shí)，通過超過其絕緣耐壓的通電并向電路地線釋放靜電，將不能由玻璃門增強(qiáng)板106吸收切斷的靜電向電路地線放電，由此遮斷向電子開關(guān)內(nèi)部電路221的通電。結(jié)果是，即使萬一為玻璃門增強(qiáng)板106不能充分釋放靜電的狀態(tài)，也由于可以不對(duì)接觸式開關(guān)151為主的電路即電子開關(guān)內(nèi)部電路221通高電壓的靜電，故可以抑止靜電破壞。
根據(jù)本發(fā)明，可抑止人體接觸的檢測(cè)精度的降低(抑止人體接觸的檢測(cè)精度的偏差)，同時(shí)，可防止靜電造成的裝置的破壞。


圖1是表示現(xiàn)有的接觸式開關(guān)的結(jié)構(gòu)的圖；圖2是表示適用本發(fā)明的彈球游戲機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖；圖3是表示適用本發(fā)明的彈球游戲機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖；圖4是表示內(nèi)裝于圖2的彈球游戲機(jī)的手柄中的接觸式開關(guān)的圖；
圖5是適用本發(fā)明的接觸式開關(guān)的外觀立體圖；圖6是適用本發(fā)明的接觸式開關(guān)的分解圖；圖7是圖6的印刷線路板的上面圖；圖8是圖6的印刷線路板的背面圖；圖9是圖6的印刷線路板的電路圖；圖10是說明人體接觸檢測(cè)處理的流程圖；圖11是其它實(shí)施例的印刷線路板的電路圖。
符號(hào)說明100彈球游戲機(jī)106玻璃門增強(qiáng)板132地線151接觸式開關(guān)203導(dǎo)體部204連接器204a～204d端子211印刷線路板221電子開關(guān)內(nèi)部電路221a～221d端子222電阻231、232a、232b、233通孔251接觸部252、253印刷接線261、262微隙具體實(shí)施方式
圖2、圖3是表示適用本發(fā)明的彈球游戲機(jī)100的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是彈球游戲機(jī)100的主體正面立體圖，圖3是彈球游戲機(jī)100的背面圖。另外，圖2表示彈球游戲機(jī)100的玻璃門105以圖中虛線所示的軸為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)于主體開放的狀態(tài)。
如圖2所示，在彈球游戲機(jī)100的主體內(nèi)設(shè)有發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)部101。該結(jié)構(gòu)部101具有金屬制的基座板102?；?02固定于彈球游戲機(jī)100的前面框103(或基框)上，另一方面，在基座板102上安裝有發(fā)射電動(dòng)機(jī)、發(fā)射用凸輪、擊球錘以及對(duì)其施力的彈簧等。
手柄單元111設(shè)于彈球游戲機(jī)100的主體前面。而且，通過使設(shè)于手柄單元111的手柄主體112的操作捏手113，從圖中彈球游戲機(jī)100的主體正面看順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而使未圖示的游戲球的發(fā)射控制單元?jiǎng)幼鳌?br> 即，操作捏手113在未被游戲者操作的狀態(tài)時(shí)，通過未圖示的彈簧等，在從圖中彈球游戲機(jī)100的主體正面看成為可逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的限定角度停止的狀態(tài)。游戲者通過握持該操作捏手113，使其在圖中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而手柄單元111根據(jù)操作捏手113的旋轉(zhuǎn)角度將對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳遞到未圖示的發(fā)射裝置上。未圖示的發(fā)射裝置被控制電路122控制，基于從手柄單元111供給的對(duì)應(yīng)操作捏手113的旋轉(zhuǎn)角度的信號(hào)，使發(fā)射電動(dòng)機(jī)和發(fā)射凸輪動(dòng)作，從而控制游戲球的擊球錘的強(qiáng)度，發(fā)射游戲球。
另外，如圖4所示，在手柄單元111的手柄主體112上內(nèi)裝有接觸式開關(guān)151，檢測(cè)游戲者是否握持手柄主體112(檢測(cè)游戲者是否接觸手柄主體112)，將檢測(cè)結(jié)果供給到控制部122。通過該檢測(cè)結(jié)果，例如在判定為游戲者未握持手柄主體112時(shí)，控制部122控制發(fā)射裝置，使游戲球的發(fā)射與操作捏手113的旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)并停止。另一方面，在判定為游戲者把持手柄主體112時(shí)，控制部112根據(jù)操作捏手113的旋轉(zhuǎn)角度控制發(fā)射游戲球。在手柄主體112的表面施行金屬等導(dǎo)體的鍍敷，與后述的接觸式開關(guān)151的導(dǎo)體部203(圖5)電連接，接觸式開關(guān)151基于人體通過導(dǎo)體部203接觸手柄主體112而變化的靜電電容量來檢測(cè)有無接觸人體。
另外，如圖3所示，彈球游戲機(jī)100在其主體內(nèi)裝有定電壓電路121。定電壓電路121通過電源端子131取得交流電源，將其變換成直流電源。此時(shí)，電壓例如多階段地(例如三階段)調(diào)整。這些多個(gè)供給電壓被分別設(shè)為例如低、中、高電壓(例如5V、12V、34V)等。
在定電壓電路121上連接有獎(jiǎng)賞球控制基板124。該獎(jiǎng)賞球控制基板124例如在未圖示的游戲區(qū)域游戲球進(jìn)入獎(jiǎng)賞球口時(shí)，接收基于該動(dòng)作的獎(jiǎng)賞球指令信號(hào)，控制獎(jiǎng)賞球的發(fā)出動(dòng)作。另外，游戲區(qū)域形成于彈球游戲機(jī)100的游戲盤面中。
控制電路122與獎(jiǎng)賞球控制基板124連接。控制電路122具有彈球游戲機(jī)100的主控制電路，在此，執(zhí)行用于進(jìn)行異形物(役物)的動(dòng)作控制、命中判定、準(zhǔn)確率設(shè)定、獎(jiǎng)勵(lì)檢測(cè)、大命中控制(大獎(jiǎng)勵(lì)口的開關(guān))、演出指示處理等的各種程序。
輔助控制電路123連接于控制電路122的下方，進(jìn)行伴隨游戲進(jìn)行的效果音響和聲音輸出、進(jìn)行發(fā)光裝飾、映像的顯示等各種控制的程序。
圖2的基底板102與鎖裝置104連接(接地線)，當(dāng)從圖2所示的狀態(tài)關(guān)閉玻璃門105時(shí)，鎖裝置104卡止在位于其內(nèi)面的門增強(qiáng)板106上，由此將玻璃門增強(qiáng)板106與鎖裝置104電連接(蓄電池用接地)。另外，玻璃門增強(qiáng)板106與彈球游戲機(jī)100的機(jī)架地線(FG)連接。
如圖3所示，在彈球游戲機(jī)的背面裝配有上述的控制電路122和輔助控制電路123、定電壓電路121等，其中，在定電壓電路121上與電源線一起連接有地線132。該地線132將從彈球游戲機(jī)100的各位置匯集的機(jī)架地線FG匯集于一處，連接在島設(shè)備等地線裝置上。結(jié)果是，機(jī)架地線FG與電路地線(直流電源的不通電側(cè))不同，是確保穩(wěn)定電位的地線。
其次，參照?qǐng)D5～圖8說明接觸式開關(guān)151的結(jié)構(gòu)。另外，圖5是接觸式開關(guān)151的外觀立體圖，圖6是翻轉(zhuǎn)圖5的接觸式開關(guān)151的上面和下面的分解圖，圖7是圖6的印刷線路板211的上面圖，圖8是圖6的印刷線路板211的背面圖。另外，圖7、圖8中，斜線部所示的區(qū)域是銅箔圖案。
如圖5所示，接觸式開關(guān)151由樹脂殼201及罩202構(gòu)成外裝部分，在設(shè)于樹脂殼201端部的凹部形成導(dǎo)體部203，使其露出。導(dǎo)體部203是通過未圖示的配線與手柄主體122等電位地電連接的金屬板，在人體直接或間接地接觸時(shí)，人體的靜電電容通過后述的接觸面251(圖8)、通孔233而傳遞到電子開關(guān)內(nèi)部電路221上。
如圖5所示，在接觸式開關(guān)151的側(cè)面部設(shè)有由四個(gè)凸?fàn)畹亩俗?04a～204d構(gòu)成的連接器204。連接器204的端子204a是電源供給用的Vcc端子，通過定電壓回路121輸入電力。端子204b是輸出接觸式開關(guān)151的人體接觸檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)的端子，向控制電路122輸出人體接觸檢測(cè)結(jié)果。端子204c是連接電路地線的端子。電路地線是恒壓電路121的不通電側(cè)電位的地線，不是保證穩(wěn)定電位的地線，而是所謂的電飄浮狀態(tài)的地線。端子204d是與機(jī)架地線FG連接的端子，與上述的地線132構(gòu)成等電位，與成為機(jī)架地線FG的玻璃門增強(qiáng)板106連接。這里說的機(jī)架地線FG是保證穩(wěn)定電位的地線。
如圖6所示，接觸式開關(guān)151通過使樹脂殼201及罩202接觸，在其內(nèi)部固定印刷線路板211。如圖7所示，在印刷線路板211的上面部通過銅箔圖案連接上述的連接器204、電子開關(guān)內(nèi)部電路221以及電阻222。另外，導(dǎo)體部203形成コ字狀，通過將其兩個(gè)凸部插入設(shè)于樹脂殼201側(cè)面部的孔部，在由樹脂殼201和罩202夾持的狀態(tài)下壓接，導(dǎo)體部203的圖6中的上面部與印刷線路板211的圖6中的背面部接觸。因此，如圖8所示，導(dǎo)體部203與設(shè)于印刷線路板211背面部的接觸部251接觸。結(jié)果是當(dāng)人體握持手柄主體112時(shí)，人體的靜電電容從由金屬等導(dǎo)體鍍敷的手柄主體112的表面?zhèn)鬟f到導(dǎo)體部203上，進(jìn)而從導(dǎo)體部203傳遞到接觸部251上。
如圖7、圖8所示，印刷線路板211背面部的接觸部251經(jīng)由通孔233與印刷線路板211的上面部連接。因此，人體接觸引起的靜電電容的變化從接觸部251經(jīng)由通孔233及電阻222通過端子221a供給到電子開關(guān)內(nèi)部電路221上。
如圖7所示，與電路地線FG連接的連接器204的端子204a的印刷接線部通過通孔231從印刷線路板211的上面部經(jīng)由背面部如圖8所示地與印刷線路板211背面部的印刷接線252連接。結(jié)果是印刷接線252與機(jī)架地線FG構(gòu)成同電位。
如圖7所示，與電路地線連接的連接器204的端子204b的印刷接線通過通孔232a、232b從印刷線路板211的上面部經(jīng)由背面部如圖8所示地與印刷接線253連接。結(jié)果是，印刷接線253與電路地線構(gòu)成同電位。
如圖7所示，電子開關(guān)內(nèi)部電路221從端子221c通過連接器204的端子204c輸出人體接觸檢測(cè)結(jié)果。如圖7所示，電子開關(guān)內(nèi)部電路221從端子221d通過連接器204的端子204d接受由恒壓電路121供給的電力。
如圖8所示，在接觸部251與印刷接線252之間通過銅箔印刷對(duì)向地設(shè)有凹凸?fàn)铍姌O，構(gòu)成微隙261。在圖8中，構(gòu)成由5極電極(5對(duì)凹凸?fàn)畹碾姌O)構(gòu)成的微隙，從凸部端部到凹部底部的距離(電極間距離)設(shè)為約0.2mm左右。
如圖8所示，在印刷接線252與印刷接線253之間通過銅箔印刷對(duì)向地設(shè)有凹凸，構(gòu)成微隙262。在圖8中，構(gòu)成3極微隙，從凸部端部到凹部底部的距離(電極間距離)設(shè)為約0.2mm左右。
另外，由于微隙261、262的電極間距離決定基于該距離的絕緣破壞電壓，故需要設(shè)定距離，以設(shè)定比要保護(hù)的電壓的耐壓低的絕緣破壞電壓。
在將以上的印刷線路板211的薄膜印刷得到的配線匯總成電路圖時(shí)，形成圖9所示的結(jié)構(gòu)。
即、導(dǎo)體部203與接觸部251以接觸的狀態(tài)連接。另外，連接部251通過通孔233從印刷線路板211的背面部經(jīng)由上面部的電阻222與電子開關(guān)內(nèi)部路徑221的端子221a連接。另一方面，接觸部251在與印刷線路板211背面部的印刷接線252之間設(shè)有微隙261。另外，圖9中表示了機(jī)架地線FG將連接器204的端子204a與通過接地配線132接地的玻璃門增強(qiáng)板106連接(蓄電池用接地)的情況，但也可以與其以外的機(jī)架地線FG連接。
電子開關(guān)內(nèi)部電路221的端子221b通過連接器204的端子204b與將電源271供給的交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源的恒壓電路121的電路地線連接，另外，在印刷線路板211的背面部，在印刷接線252，253之間構(gòu)成微隙262。
電子開關(guān)內(nèi)部電路221通過連接器204的端子204d及電子開關(guān)內(nèi)部電路221的端子221d接受由恒壓電路121供給的直流電源，將與傳遞到端子221a的靜電電容對(duì)應(yīng)的振蕩信號(hào)作為人體接觸檢測(cè)結(jié)果生成，通過電子開關(guān)內(nèi)部電路221的端子221c及連接器204的端子204c供給到控制電路122。
控制電路122由恒壓電路121供給的直流電源驅(qū)動(dòng)，基于電子開關(guān)內(nèi)部電路221供給的振蕩信號(hào)判斷人體是否接觸手柄主體112，控制游戲球發(fā)射裝置的動(dòng)作。
另外，在圖9中，微隙262設(shè)于恒壓電路121的不通電側(cè)的電路地線和機(jī)架地線FG之間，但不限于此，例如也可以設(shè)于進(jìn)行恒壓電路121的高電位側(cè)(ホツト側(cè))電力供給的連接器204的端子204d和機(jī)架地線FG之間，還可以設(shè)于兩者上。
其次，參照?qǐng)D10的流程圖說明接觸式開關(guān)151的人體接觸檢測(cè)處理。另外，圖10的流程圖的處理的說明是根據(jù)條件說明各電路的電動(dòng)作的，各電路不是進(jìn)行各步驟的處理，或施行各處理的電路。
在步驟S1中，通過判斷導(dǎo)體部203的電位是否為過電壓來決定動(dòng)作。例如，在步驟S1中，不論游戲者握不握持手柄主體112，游戲者自身都不會(huì)帶有能產(chǎn)生過電壓的靜電時(shí)，該動(dòng)作前進(jìn)到步驟S2。
在步驟S2中，根據(jù)人體是否接觸來決定動(dòng)作。例如，在游戲者不握持手柄主體112的情況，其動(dòng)作前進(jìn)至步驟S3。
在步驟S3中，電子開關(guān)內(nèi)部電路221產(chǎn)生一定頻率的振蕩信號(hào)，供給到控制部122，該處理返回到步驟S1。更詳細(xì)地說，電子開關(guān)內(nèi)部電路221通過從恒壓電路121經(jīng)由連接器204的端子204d及端子221由供給的直流電源驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于從接觸部251經(jīng)由電阻222供給的靜電電容，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的規(guī)定頻率的振蕩信號(hào)，通過端子221c及連接器204的端子204c輸出到控制電路122，上述接觸部251與在與手柄主體112表面鍍敷的金屬等導(dǎo)體連接的導(dǎo)體部203接觸。其結(jié)果是由于控制電路122接受規(guī)定頻率的振蕩信號(hào)的供給，故判斷為人體未握持(未接觸)手柄主體112，與操作捏手113是否旋轉(zhuǎn)無關(guān)，控制游戲球發(fā)射裝置，使其不發(fā)射游戲球。
另一方面，在步驟S2中，例如在游戲者握持手柄主體112時(shí)，跳過步驟S3的處理，該處理返回步驟S1。更詳細(xì)地說，此時(shí)，游戲者通過握持手柄主體112，由與手柄主體112的表面部構(gòu)成同電位的導(dǎo)體部203、接觸部251、通孔233以及電阻222將人體和大地間電容的變化傳遞到端子221a上，由此，電子開關(guān)內(nèi)部回路221產(chǎn)生對(duì)應(yīng)其變化的靜電電容的規(guī)定頻率的振蕩信號(hào)。但實(shí)際上，在由于人體接觸而變化的靜電電容中，電子開關(guān)內(nèi)部電路221使振蕩信號(hào)的產(chǎn)生停止(因此，在流程圖中表現(xiàn)為跳過步驟S2的處理)。該結(jié)果是由于控制電路122沒有接受規(guī)定頻率的振蕩信號(hào)的供給，故判斷為人體握持(接觸)手柄主體112，基于與操作捏手113的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使發(fā)射電動(dòng)機(jī)和發(fā)射凸輪動(dòng)作，控制游戲球發(fā)射裝置，使其發(fā)射游戲球。
即，通常通過上述的步驟S1～S3的處理。游戲者在握持手柄主體112的狀態(tài)下通過使操作捏手113旋轉(zhuǎn)，發(fā)射游戲球，相反，游戲者在未握持手柄主體112的狀態(tài)下即使使操作捏手113旋轉(zhuǎn)，游戲球也不會(huì)發(fā)射。通過這樣的動(dòng)作，例如游戲者即使以不當(dāng)?shù)姆椒ㄊ共僮髂笫?13在旋轉(zhuǎn)規(guī)定旋轉(zhuǎn)角度的狀態(tài)下進(jìn)行固定，也可以不使游戲球發(fā)射，可防止不握持手柄主體112而發(fā)射游戲球這種不當(dāng)?shù)男袨椤?br> 另一方面，在步驟S1中，在導(dǎo)體部203的電位為過電壓時(shí)，即在例如帶大電容的靜電的人體握持手柄主體112時(shí)，該動(dòng)作前進(jìn)到步驟S4。
在步驟S4中，人體所帶的靜電在微隙261的電極之間放電。即，人體所帶的靜電在對(duì)人體握持的手柄主體112、導(dǎo)體部203以及接觸部251通電后，超過構(gòu)成微隙261的電極間的絕緣破壞電壓，因此，在構(gòu)成微隙261的電極間放電，到達(dá)連接器204的端子204a。
在步驟S5中，判斷機(jī)架地線FG是否比微隙262的阻抗低。通常，由于機(jī)架地線FG與大地連接，故為比微隙262低的低阻抗，因此，該動(dòng)作前進(jìn)到步驟S6，過電壓的靜電通過構(gòu)成機(jī)架地線FG的玻璃門增強(qiáng)板106向大地放電。
即，由于通過步驟S4的微隙261的電極間的放電，形成比電阻222低的低阻抗電路，故靜電不會(huì)經(jīng)由通孔233對(duì)電阻222(被電阻222截止)通電，而全部經(jīng)由接觸部251、微隙261、印刷接線252、通孔231以及端子204a向形成機(jī)架地線FG的玻璃門增強(qiáng)板106放電。
因此，可對(duì)電子開關(guān)內(nèi)部電路221遮斷能產(chǎn)生靜電破壞這樣的靜電，結(jié)果可保護(hù)電子開關(guān)內(nèi)部電路221。
另外，由于不使靜電向電路地線放電，故對(duì)例如后段的恒壓電路121及控制電路122等也可以抑制靜電從電路地線逆流而產(chǎn)生的靜電破壞，因此，不僅可保護(hù)電子開關(guān)內(nèi)部電路221，還可以保護(hù)彈球游戲機(jī)100整體的電路。
如圖7、圖8所示，利用將從接觸部251到與機(jī)架地線FG構(gòu)成同電位的印刷接線252的位置關(guān)系固定的印刷線路板211的結(jié)構(gòu)，從而可將配線的雜散電容保留在最小限(使雜散電容本身最小，同時(shí)，也使對(duì)應(yīng)配線位置等的雜散電容的變化最小)，因此，可將作為接觸式開關(guān)的檢測(cè)精度的降低(檢測(cè)精度的誤差)為最小限。
另外，印刷接線252在通常時(shí)與電子開關(guān)內(nèi)部電路221電絕緣。因此在附加與其連接或有可能與其連接的游戲機(jī)側(cè)的導(dǎo)電體、例如圖9中的端子204a、向端子204a連接的連接電纜、玻璃門增強(qiáng)板106等具有的雜散電容時(shí)，作為接觸式電子開關(guān)的檢測(cè)性能不變，同樣，將檢測(cè)精度降低抑制在最小限。
另外，這是受使用將印刷接線252與電子開關(guān)內(nèi)部電路221絕緣的電涌保護(hù)元件時(shí)限制的內(nèi)容，除上述微隙(圖8中的261、262)以外，相當(dāng)于放電器等。相反，在電容器、穩(wěn)壓二極管等以電涌吸收為原理的保護(hù)元件中，由于交流地電容量結(jié)合，故檢測(cè)性能變動(dòng)。
在步驟S6中，當(dāng)在構(gòu)成機(jī)架地線FG的玻璃門增強(qiáng)板106上釋放全部靜電時(shí)，該處理返回步驟S1。另外，在步驟S5中，在機(jī)架地線FG不低于微隙262的阻抗時(shí)，前進(jìn)到步驟S7的動(dòng)作。
在步驟S7中，人體帶的靜電對(duì)微隙262通電，在步驟S8中，向電路地線放電。
即，在機(jī)架地線FG不低于微隙262的阻抗時(shí)，靜電超過構(gòu)成微隙262的電極間的絕緣破壞電壓，因此，在構(gòu)成微隙262的電極間放電。此時(shí)，靜電經(jīng)由印刷接線253、通孔232a、232b、端子204b向電路地線放電。
例如，在地線132未正確接地時(shí)，在步驟S5，機(jī)架地線FG比微隙262的阻抗高(通常即使地線132不接地，構(gòu)成機(jī)架地線FG的玻璃門增強(qiáng)板106的表面積也大，因此，是低阻抗)。因此，在機(jī)架地線FG比微隙262的阻抗高時(shí)，靜電經(jīng)由微隙262向電路地線放電。結(jié)果是可至少保護(hù)電子開關(guān)內(nèi)部電路221.
另外，在微隙261、262中，在電極間釋放靜電時(shí)，產(chǎn)生火花飛散的現(xiàn)象，但由于構(gòu)成接觸式開關(guān)151的微隙262、262以外的電路設(shè)于構(gòu)成微隙262的印刷線路板211的相反面(微隙261、262配設(shè)于圖8所示的印刷線路板211的背面部，其它結(jié)構(gòu)配設(shè)于圖7所示的印刷線路板211的上面部)，故可抑制微隙261、262的電極間火花飛濺產(chǎn)生的其他電路的破損等。
另外，微隙在特性上由于每次放電產(chǎn)生時(shí)某一個(gè)電極就會(huì)損耗，故對(duì)放電頻率高的微隙，增加電極數(shù)，使壽命增長(zhǎng)。
通常，由于設(shè)想向構(gòu)成機(jī)架地線FG的玻璃門增強(qiáng)板106放電所使用的微隙261比微隙262的使用頻率高(在微隙262放電時(shí)，必定在微隙261上產(chǎn)生放電，但盡管微隙261產(chǎn)生放電，微隙261也未必放電)，因此，在本實(shí)施例中，如圖8所示，微隙261的電極數(shù)∶微隙262的電極數(shù)＝5∶3，但也可以以其他的電極數(shù)構(gòu)成。
上面說明了構(gòu)成微隙261、262的電極間距離為0.2mm的情況，但也可以對(duì)應(yīng)要保護(hù)的電路的耐壓進(jìn)行變化，相對(duì)于高耐壓的電路，將電極間距離增大，相對(duì)于低耐壓的電路，將電極間的距離減小。
作為其它實(shí)施例，使用圖11說明有關(guān)直流雙線式接觸式開關(guān)的使用例。
在雙線式接觸式開關(guān)301上具有兩個(gè)電力供給端子V+304d、V-304c以及機(jī)架地線連接端子FG304a，與游戲機(jī)側(cè)控制電路122及玻璃門增強(qiáng)板106連接。
作為電涌保護(hù)元件，微隙361、362分別插入FG端子304a-接觸電極間、FG端子304a-V-端子304c間，但關(guān)于微隙362，既可以與V+端子連接，或也可以在雙方設(shè)置。另外，這些電涌保護(hù)元件是確保通常時(shí)電子開關(guān)內(nèi)部電路321與FG端子304a絕緣的元件，考慮不受玻璃門增強(qiáng)板106具有的雜散電容的影響。
在雙線式開關(guān)的情況，由電路流入電流量變化而傳遞有無人體接觸的信號(hào)，故在控制電路122側(cè)必須連接負(fù)載電阻322，形成輸入該兩端電壓的方式。在圖11的情況，由于負(fù)載電阻322的一端與GND連接，故接觸式開關(guān)的低位穩(wěn)定電位和游戲機(jī)的GND不一致，相反，在不能確保有關(guān)FG端子的電涌放電路徑的情況，侵入開關(guān)的電涌被負(fù)載電阻322阻擋，招致向電子開關(guān)內(nèi)部電路321逆流。
因此，在雙線式開關(guān)中，確保FG端子產(chǎn)生的電涌放電路徑是必不可少的，其比圖9的實(shí)施例的三線式開關(guān)的必要性高，且耐電涌性能效果提高。
以上對(duì)接觸式開關(guān)設(shè)于彈球游戲機(jī)的手柄的例子進(jìn)行了說明，但也可以為其它接觸式開關(guān)等，例如也可以為用于操作升降機(jī)的接觸式開關(guān)等。
另外，以上對(duì)使用微隙作為電路保護(hù)元件的例子進(jìn)行了說明，但也可以使用除此之外的電路保護(hù)元件，例如使用放電器或電阻器等。
以上對(duì)從手柄主體112、導(dǎo)體部203、及接觸部251檢測(cè)由人體接觸產(chǎn)生的大地間的電容量的變化的例子進(jìn)行了說明，但也可以將接觸部251作為連接器204的端子構(gòu)成。但是，此時(shí)由于需要來自手柄主體112或?qū)w部203的配線，故需要考慮配線產(chǎn)生的雜散電容。另外，接觸部251也可以為保持原樣地構(gòu)成手柄主體112的結(jié)構(gòu)(手柄主體112也可以作為構(gòu)成接觸部251的銅箔圖案的一部分)。
另外，在本說明書中，詳述處理的步驟中，沿記載的順序以時(shí)間序列進(jìn)行的處理當(dāng)然未必是時(shí)間序列地處理，也可以是并列地或個(gè)別地進(jìn)行的處理。
權(quán)利要求
1.一種人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，包括接觸部，其與人體直接或間接接觸；檢測(cè)部，其在由所述人體直接或間接接觸所述接觸部時(shí)，電檢測(cè)所述人體對(duì)所述接觸部的接觸；第一電涌保護(hù)電路，其保護(hù)所述檢測(cè)部；機(jī)架地線接地部，其一側(cè)端部與機(jī)架地線連接，所述接觸部與所述第一電涌保護(hù)電路的一側(cè)端部連接，所述第一電涌保護(hù)電路的另一側(cè)端部與所述機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部連接，且所述接觸部、所述第一電涌保護(hù)電路以及所述機(jī)架地線接地部的位置關(guān)系固定。
2.如權(quán)利要求1所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述接觸部、所述第一電涌保護(hù)電路以及所述機(jī)架地線接地部的構(gòu)成如下將所述接觸部與所述第一電涌保護(hù)電路的一側(cè)端部連接，將所述第一電涌保護(hù)電路的另一側(cè)端部與所述機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部連接，且所述接觸部、所述第一電涌保護(hù)電路以及所述機(jī)架地線接地部的位置關(guān)系在基板上固定。
3.如權(quán)利要求2所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述基板是由銅箔圖案形成的印刷線路板。
4.如權(quán)利要求2所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一電涌保護(hù)電路設(shè)于所述基板的第一面上，所述檢測(cè)部設(shè)于所述基板的第二面上。
5.如權(quán)利要求2所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述接觸部通過印刷線路板的銅箔圖案形成。
6.如權(quán)利要求2所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一電涌保護(hù)電路是由銅箔圖案形成的微隙。
7.如權(quán)利要求1所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述檢測(cè)部電路地線接地部或電力供給部的任意一方或兩方與所述機(jī)架地線接地部的另一側(cè)端部之間，還具有保護(hù)所述檢測(cè)部的第二電涌保護(hù)電路。
8.如權(quán)利要求7所述的人體接觸檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第二電涌保護(hù)電路是由銅箔圖案形成的微隙。
9.一種彈球游戲機(jī)，其特征在于，將權(quán)利項(xiàng)1～8中任一項(xiàng)所述的人體接觸檢測(cè)裝置內(nèi)裝于游戲手柄中。
全文摘要
一種人體接觸檢測(cè)裝置，可抑止人體是否接觸的檢測(cè)精度的低下，同時(shí)，可抑止靜電造成的裝置的破壞。接觸部(251)在接觸帶靜電的游戲者時(shí)，靜電介由微隙(261)向印刷接線(252)放電，介由通孔(253)在設(shè)于印刷線路板(211)的相反側(cè)的面的連接器中，從連接于機(jī)架地線的端子放電。本發(fā)明可適用于彈球游戲機(jī)中的游戲球的發(fā)射這樣的手柄中的接觸式開關(guān)。
文檔編號(hào)H03K17/94GK1741385SQ20051008483
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者味岡勉, 大場(chǎng)康之, 嵨本文夫, 石橋敬介 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社