スイッチ装置
【課題】スイッチに対する押動動作を確実に検知することが可能なスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ装置ＳＷは、並列接続された４個のスイッチ２０ａ〜２０ｄを有する。各スイッチ２０の固定接点２０２ａは第１の配線２０３ａを介して相互に接続され、スイッチ２０の可動接点２０２ｂは第２の配線２０３ｂを介して相互に接続される。また、第１の配線２０３ａは、その一方の端側に、第１の端子Ｔ１を有する。また、第２の配線２０３ｂも、第１の端子Ｔ１が設けられた側と同じ側に第２の端子Ｔ２を有する。第１の端子Ｔ１には、電流供給部２０Ａから固定電流Ｉinが供給され、スイッチ２０のいずれかがオン状態となったときに、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて流れる。電圧検出部２０Ｂは、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて電流Ｉinが流れたときの、両端子間の電圧を測定する。
【解決手段】スイッチ装置ＳＷは、並列接続された４個のスイッチ２０ａ〜２０ｄを有する。各スイッチ２０の固定接点２０２ａは第１の配線２０３ａを介して相互に接続され、スイッチ２０の可動接点２０２ｂは第２の配線２０３ｂを介して相互に接続される。また、第１の配線２０３ａは、その一方の端側に、第１の端子Ｔ１を有する。また、第２の配線２０３ｂも、第１の端子Ｔ１が設けられた側と同じ側に第２の端子Ｔ２を有する。第１の端子Ｔ１には、電流供給部２０Ａから固定電流Ｉinが供給され、スイッチ２０のいずれかがオン状態となったときに、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて流れる。電圧検出部２０Ｂは、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて電流Ｉinが流れたときの、両端子間の電圧を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスイッチを備えたスイッチ装置に関し、特に、スイッチに対する押動操作を検知することが可能なスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスイッチを備えた装置として、例えば、体組成計がある。これらの装置には、ユーザインタフェースとして、複数のユーザの各々を指定するためのフットスイッチや、体脂肪率、内臓脂肪量、基礎代謝量など、ユーザが取得を望む体組成の指標を指定するためのメンブレンスイッチなどが設けられる。これらスイッチのいずれかがユーザによって押されると、そのスイッチに応じた処理が実行される。
【０００３】
フットスイッチとしては、例えば、特許文献１に示すような、タクトスイッチが用いられることがある。特許文献１に記載のタクトスイッチは、その図１に示されるように、ステム７が押されることにより可動接点３が固定接点２に接触し、固定接点２のリード導体２１と可動接点３のリード導体３１とを介して、両接点が接触したことが検知される。特許文献２には、複数のスイッチを備えたスイッチ構造が示されている。その図１に示されるように、各スイッチには、スイッチが設置される基板２の下面に、各々が２本の端子から成る外部接続端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃが突出して設けられており、これらの外部接続端子を介して、スイッチが押し下げられたことが検知される。
【特許文献１】特開平６−２０３６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２９７６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、体組成計は急速に多機能化され、検出できる体組成の指標の数は増加する傾向にある。また、ユーザの使い勝手を向上させるためにユーザインタフェースも日々改良されている。多機能化やユーザインタフェースの改良の結果してスイッチの個数が増加する場合がある。その場合には、各スイッチから引き出される配線の本数も増加し、装置内部の配線スペースを圧迫する。この問題は、体組成計を例に挙げて説明したが、体組成計以外の他の装置でも発生し得る。
【０００５】
そこで、本発明は、複数のスイッチを有する場合に、スイッチの個数に応じた本数の配線を設けずとも、スイッチに対する押動動作を確実に検知することが可能なスイッチ装置を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、各々が可動接点と固定接点とを有し、前記可動接点に対する押動操作が行われたときに当該可動接点と前記固定接点とが導通する複数のスイッチと、第１の端子を有し、前記複数のスイッチの前記固定接点の全てを順に通るように配設された第１の配線と、第２の端子を有し、前記複数のスイッチの前記可動接点の全てを前記第１の配線と同順に通るように配設された第２の配線と、前記第１の端子および前記第２の端子の一方から他方に向けて電流を供給する電流供給手段と、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段が測定した電圧に基づいて、前記押動操作がいずれのスイッチに対して行われたかを検知する検知手段とを備え、前記第１の配線と前記第２の配線のうち、少なくとも一方は抵抗体であり、前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の抵抗値が互いに異なるように配置されるスイッチ装置を提供する。
【０００７】
本発明においては、複数のスイッチの固定接点の全てを順に通る第１の配線と、可動接点の全てを順に通る第２の配線とを設け、且つ、第１の配線と第２の配線の少なくとも一方を抵抗体で構成し、いずれかのスイッチに対して押動操作が行われたときに、第１の配線の第１の端子と第２の配線の第２の端子との間の経路の抵抗値が異なるように複数のスイッチを配置し、第１の配線の第１の端子および第２の配線の第２の端子の一方から他方に向けて電流を供給し、両端子間の電圧を測定する。本発明によれば、スイッチの個数が複数であっても、その個数に応じた本数の配線を設ける必要がない。さらに、スイッチごとに、そのスイッチが押されたときに電流が流れる経路の抵抗値が異なるように各スイッチが配置されているので、押されるスイッチによって、電圧測定手段が測定する電圧が相違する。よって、どのスイッチが押されたかを確実に検知することが可能となる。好ましくは、前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の線路長が互いに異なるように配置されることにより、前記抵抗値が異なるようにしてもよい。
【０００８】
第１の配線および第２の配線の少なくとも一方に用いる抵抗体としては、導電性であり、且つ、抵抗を有するものが好ましく、例えば、カーボンがある。すなわち、銅などの導電性が高い金属よりも抵抗が高いものが好ましい。また、スイッチとしては、タクトスイッチ、カーボンスイッチ、スプリングスイッチ、ラバースイッチ等がある。これらは、可動接点と固定接点を有し、押動操作により両者が接触して導通するものである。本発明のスイッチ装置は、例えば、実施形態に例示されるように体脂肪計や体組成計のフットスイッチや、メンブレンスイッチに適用できるが、これに限られず、複数のスイッチを有する各種の装置に適用可能である。
【０００９】
本発明の好適な態様において、前記複数のスイッチの各々は、前記固定接点と前記第１の配線との間および前記可動接点と前記第２の配線との間の少なくとも一方に、補助抵抗体を有し、前記複数のスイッチの各々は、前記複数のスイッチのいずれか２つである一組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路中にある前記抵抗体および前記補助抵抗体の合成抵抗値が、他の組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの前記合成抵抗値とは異なるように配置される。
【００１０】
本態様のスイッチ装置は、固定接点と第１の配線との間および可動接点と第２の配線との間の少なくとも一方に、補助抵抗体を有し、且つ、複数のスイッチは、そのいずれか２つである一組のスイッチが同時に押されたときの合成抵抗値が、他の組のスイッチが同時に押されたときの合成抵抗値とは異なるように配置されているので、複数のスイッチのうち、いずれか２つのスイッチが同時に押されたときに、どの２つのスイッチに対して押動操作が行われたかを、確実に検知することが可能となる。本態様によれば、１つのスイッチに対する押動操作のみならず、２つのスイッチに対する押動操作も確実に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るスイッチ装置を備えた体脂肪計について説明する。本実施形態のスイッチ装置は、各々が個人キーである複数のフットスイッチを備えたスイッチ装置である。
図１は、本実施形態に係る体脂肪計の外観を示す平面図であり、図２は、同体脂肪計の電気的構成を示すブロック図である。
図１および図２に示されるように、体脂肪計１００は、本体１０と、その上面に配置された、被測定者の足裏に電流を供給するための電流供給用電極７１（７１Ｒおよび７１Ｌ）と、被測定者の足裏の２点間の電圧を測定するための電圧測定用電極７２（７２Ｒおよび７２Ｌ）と、被測定者への操作の案内や測定結果の通知を表示するための表示部５０と、被測定者またはユーザ（以下、単に「ユーザ」という）が各種指示を入力する操作入力部４０とを備える。表示部５０としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置がある。操作入力部４０はアップキーおよびダウンキー、ならびにＳＥＴキーを有する。被測定者またはユーザは表示部５０に表示された案内にしたがってアップキーおよび／またはダウンキーを操作して数値を増減したり、表示部５０に表示されたカーソルを上下させることができる。ＳＥＴキーは、アップキーおよび／またはダウンキーの操作が終わったのちに押し下げすることで、各種指示を確定するために用いる。
【００１２】
本体１０の内部には、記憶部３０と、重量測定装置６０と、生体インピーダンス測定装置７０と、ＣＰＵ１１０とが設けられている。重量測定装置６０には図示せぬ重量センサが設けられる。この重量センサは、被測定者が本体１０に乗ったときに、その重量である被測定者の体重を重量データとして出力可能である。重量センサとしては、起歪体と歪ゲージとを有し、起歪体の歪による電圧の変化を測定して出力するロードセルがある。重量測定装置６０から出力された重量データは、Ａ／Ｄ変換器（図示略）によってデジタル信号に変換された後に体重ＷとしてＣＰＵ１１０に供給される。
【００１３】
生体インピーダンス測定装置７０は、電流供給部７０Ａおよび電圧検出部７０Ｂを備える。電流供給部７０Ａは、被測定者が本体１０に乗ったときに、その上面部に形成された各電流供給用電極７１Ｌおよび７１Ｒを介して被測定者の足裏に高周波の微弱な定電流を印加し、電圧検出部７０Ｂは各電圧測定用電極７２Ｌおよび７２Ｒを介して電位差を測定する。測定された電位差のデータは、Ａ／Ｄ変換器（図示略）によってデジタル変換された後に生体インピーダンスＺとしてＣＰＵ１１０に供給される。
【００１４】
記憶部３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２と、書き換え可能メモリ３０３とを有する。ＲＯＭ３０２は、不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１０に各種処理を実行させるための各種プログラムおよび本実施形態に係る動作をＣＰＵ１１０に実行させるためスイッチ検出プログラム、さらに、体脂肪率を求めるための推定式（後述）が記憶されている。また、ＲＯＭ３０２には、各スイッチ２０ａ〜２０ｄが押されたときの電圧値Ｖａ〜Ｖｄが、各スイッチと対応付けられて予め記憶されている。ＲＡＭ３０１は、ＣＰＵ１１０のワークエリアとして機能する。書き換え可能メモリ３０３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）などの書き換え可能な不揮発性のメモリであり、各スイッチ２０（後述）に対応付けてユーザの個人データを記憶する際に用いられる。
【００１５】
さらに、体脂肪計１００は、本体１０の手前方向に突出して設けられた４個のスイッチ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を備えたスイッチ装置ＳＷを有する。各スイッチ２０は、複数のユーザが当該体組成計を利用する場合に、各ユーザに割り当てられて用いられる個人キーである。ユーザは、自己に割り当てられたスイッチ２０に対応付けて、年齢、身長、性別などの個人データを書き換え可能メモリ３０３に予め記憶しておき、測定の際には、そのスイッチ２０を押した後に、本体１０に乗り、体重や体脂肪率を測定する。本実施形態のスイッチ２０は、その押動により当該体組成計の電源をオン状態とする電源スイッチとしても機能する。各スイッチ２０はユーザが足で押動操作するタクトスイッチタイプのフットスイッチである。さらに、体脂肪計１００は、ＣＰＵ１１０からの指令に応じてスイッチ装置ＳＷに固定の電流Ｉinを供給する電流供給部２０Ａと、スイッチ装置ＳＷから出力される電圧Ｖoutを測定する電圧検出部２０Ｂとを有する。電流供給部２０Ａおよび電圧検出部２０Ｂは、後段で詳述する。
【００１６】
図３は、スイッチ装置ＳＷの詳細な構成を示す、水平方向における断面図である。図３に示されるように、スイッチ装置ＳＷは、スイッチ基板２０１と、当該スイッチ基板２０１に配された複数のタクトスイッチ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）の集合体であり、各スイッチは、ユーザによって矢印Ａ方向に押動される操作部２０５を有する。図１および図３から理解されるように、各スイッチの操作部２０５は、体脂肪計１００の本体１０の手前方向側面部に設けられた貫通孔から本体１０の外側に向けて突出するように配置される。よって、図１にスイッチ２０として示される部分は、各スイッチ２０の操作部２０５に相当する。
【００１７】
図３に示されるように、スイッチ装置ＳＷは、スイッチ基板２０１の表面に沿って、第１の配線２０３ａが、全てのスイッチ２０に共通に配設されている。本実施形態では、第１の配線２０３ａとしてカーボンを用いる。カーボンは導電性ではあるが、例えば銅などの導電性が高い金属と比較すると、その抵抗値は高い。よって、第１の配線２０３ａは、抵抗体として作用する。そして、この第１の配線２０３ａに接するように、スイッチ２０ごとに固定接点２０２ａが設けられ、さらに、固定接点２０２ａの両側には絶縁体２０４が設けられる。加えて、スイッチ装置ＳＷには、固定接点２０２ａを跨ぐように本体１０の側面部方向に湾曲した形状を有するドーム型の可動接点２０２ｂが設けられ、その両端は絶縁体２０４と接する。これにより、可動接点２０２ｂと第１の配線２０３ａとが絶縁される。
【００１８】
次に、複数の可動接点２０２ｂの両側には、絶縁体２０４と部分的に重なるように、絶縁材料から成るスペーサ２０７が設けられる。すなわち、スペーサ２０７と可動接点２０２ｂが交互に配置される。これら複数のスペーサ２０７の内側（本体１０の側面部側）には、全てのスイッチ２０の可動接点２０２ｂを通るように第２の配線２０３ｂが配設される。本実施形態では、第２の配線２０３ｂとして、第１の配線２０３ａと同様に、カーボンを用いる。第１の配線２０３ａの一方の端（図中の例では右側）には、当該スイッチ装置ＳＷに電流Ｉinを供給する電流供給部２０Ａが接続され、第２の配線２０３ｂの同じ側の端（図中右側の端）は接地電位ＧＮＤに接続する。また、図示はしないが、第１の配線２０３ａと第２の配線２０３ｂの他方の端（図中左側の端）は、その各端が接する他の部分とは絶縁される。
【００１９】
第２の配線２０３ｂのさらに内側（本体１０の側面部側）には、フレーム２０６によって支持された操作部２０５が配置される。各操作部２０５は、矢印Ａ方向に力が加えられたときに同方向に押動可能なように支持される。各操作部２０５に対して押動操作が行われると、可動接点２０２ｂのドームが変形して固定接点２０２ａと接触することにより、両接点が導通する（すなわち、スイッチ２０がオン状態となる）。可動接点２０２ｂは、ユーザが操作部２０５を奥まで押し込んだのちに開放すると、押動動作が行われる前の形に回復する、例えば、メタルドームのようなものである。第１の配線２０３ａは全ての固定接点２０２ａを通り、第２の配線２０３ｂは全ての可動接点２０２ｂを通るように構成されているから、いずれかのスイッチ２０の固定接点２０２ａと可動接点２０２ｂとが接触すると、固定接点２０２ａおよび可動接点２０２ｂを介して第１の配線２０３ａと第２の配線２０３ｂとが導通する。フレーム２０６は、本体１０の側面部に設けられた貫通孔から操作部２０５が突き出た状態で本体１０の側面部の内側に接合される。
【００２０】
図４は、図３に示したスイッチ装置ＳＷを等価的に示した回路図である。図４に示されるように、４個のスイッチ２０ａ〜２０ｄは並列接続されている。各スイッチ２０の固定接点２０２ａは第１の配線２０３ａを介して相互に接続され、各スイッチ２０の可動接点２０２ｂは第２の配線２０３ｂを介して相互に接続される。また、第１の配線２０３ａは、その一方の端側に、第１の端子Ｔ１を有する。また、第２の配線２０３ｂも、第１の端子Ｔ１が設けられた側と同じ側に第２の端子Ｔ２を有する。第２の端子Ｔ２は、接地電位ＧＮＤに接続する。上述したように、第１の配線２０３ａと第２の配線２０３ｂは抵抗を有するカーボンで構成される。よって、第１の配線２０３ａの線路上において、ノードｎa1とスイッチ２０ａの固定接点２０２ａとの間、ノードｎa1とノードｎa2との間、ノードｎa2とノードｎa3との間、ノードｎa3と第１の端子Ｔ１との間には、抵抗体Ｒがある。同様に、第２の配線２０３ｂの線路上において、ノードｎb1とスイッチ２０ａの可動接点２０２ｂとの間、ノードｎb1とノードｎb2との間、ノードｎb2とノードｎb3との間、ノードｎb3と第２の端子Ｔ２との間には、抵抗体Ｒがある。各抵抗体Ｒは所定の抵抗値ｒ（Ω）を有するものとする。すなわち、各ノード間の線路長は同一に設定される。
【００２１】
さらに、図３および図４に示されるように、第１の配線２０３ａの第１の端子Ｔ１には、電流供給部２０Ａから固定電流Ｉinが供給され、スイッチ２０のいずれかがオン状態となったときに、上記固定電流Ｉinは第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて流れる。電圧検出部２０Ｂは、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて電流Ｉinが流れたときの、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の電圧を測定する。測定された電圧Ｖoutは、図示せぬ増幅器およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介してデジタルの信号に変換されたのちに、ＣＰＵ１１０に供給される。
【００２２】
例えば、ユーザがスイッチ２０ａの操作部２０５に対して押動操作を行ったとする。その場合、電流Ｉinは、第１の端子Ｔ１、ノードｎa3、ノードｎa2、ノードｎa1、スイッチ２０ａ、ノードｎb1、ノードｎb2、ノードｎb3を順に通り、第２の端子Ｔ２に流れる。このとき、電流Ｉinは、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路上の８個の抵抗を通るから、この場合の合成抵抗値は８ｒ（Ω）となる。よって、電圧検出部２０Ｂは、電流Ｉinと抵抗値８ｒ（Ω）に応じた電圧Ｖoutを検知する。同様にして、スイッチ２０ｂの操作部２０５に対して押動操作が行われたとすると、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路には６個の抵抗体Ｒがあり、スイッチ２０ｃに対して押動操作が行われた場合には４個の抵抗体Ｒがあり、スイッチ２０ｄに対して押動操作が行われた場合には２個の抵抗体Ｒがある。よって、押されるスイッチに応じて、電圧検出部２０Ｂが測定する電圧Ｖoutは異なる。上述したように、ＲＯＭ３０２には、各スイッチ２０に対応付けられて電圧検出部２０Ｂから出力されるべき電圧値Ｖａ〜Ｖｄが予め記憶されている。ＣＰＵ１１０は、電圧検出部２０Ｂから供給された電圧Ｖoutの値に基づいて、いずれのスイッチ２０に対して押動操作が行われたかを検知する。
【００２３】
複数のスイッチを備えた従来型のスイッチ装置では、スイッチごとに、スイッチの２つの接点が導通したことを検知するための所定数のリード導線や外部接続端子が用いられる。この場合、ＣＰＵは、スイッチに対する押動動作を、スイッチのリード導線や外部接続端子を介して、スイッチごとに検知する。このため、従来のスイッチ装置では、スイッチの個数に応じて導線や端子が必要となる。これに対し、本実施形態のスイッチ装置ＳＷでは、複数のスイッチ２０の固定接点２０２ａの全てを順に通る第１の配線２０３ａと、複数のスイッチ２０の可動接点２０２ｂの全てを順に通る第２の配線２０３ｂとを配設し、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて電流供給部２０Ａにより電流Ｉinを流し、電圧検出部２０Ｂにより両端子間の電圧Ｖoutを測定するので、スイッチ装置ＳＷの外部に接続する導線をスイッチごとに設けずとも、スイッチに対する押動操作を確実に検知することが可能となる。
【００２４】
図５は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ３０２に記憶されたスイッチ検出プログラムに従って、以下に述べる各処理を実行する。
図５に示されるように、ステップＳ１において、ＣＰＵ１１０は、電圧検出部２０Ｂから入力される信号に基づいて、電圧Ｖoutを検知したか否かを判定する。ＣＰＵ１１０は、所定の周期で、電圧検出部２０Ｂから入力される信号を取得し、取得した信号によって示される電圧値が所定の値を超えた場合に、電圧が検知されたと判定する。ステップＳ１の判定が否定された場合、その判定結果が肯定的になるまで当該判定処理を繰り返す。一方、ステップＳ１の判定が肯定された場合、処理はステップＳ３に進み、電圧値Ｖｍを取得して、その電圧値ＶｍをＲＡＭ３０１に一旦記憶する（Ｓ３）。
【００２５】
続いて、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１０は、電圧値Ｖｍが、ＲＯＭ３０２に各スイッチ２０に対応付けて記憶されている電圧値Ｖａ〜Ｖｄに該当するか否かを判定する。この判定は、例えば、電圧値Ｖｍが、ＲＯＭ３０２に記憶された各電圧値Ｖａ〜Ｖｄを中心とした所定の範囲内に収まるか否かを判定することにより行われる。ステップＳ５の判定結果が否定的な場合、処理は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００２６】
一方、ステップＳ５の判定結果が肯定的な場合、ＣＰＵ１１０は、該当すると判定された電圧値Ｖａ〜Ｖｄのいずれかに対応するスイッチ２０を特定し、ステップＳ７に進み、特定されたスイッチ２０に応じた処理を実行する。本実施形態においては、スイッチ２０は複数のユーザの各々の指定するための個人キーであるので、ＣＰＵ１１０は、スイッチ２０に個人データを登録する処理においてスイッチ２０に対する押動操作が行われた場合には、特定されたスイッチ２０と、入力された個人データとを対応付けて書き換え可能メモリ３０３に記憶する。また、体脂肪率の測定のために、特定のスイッチ２０に対する押動操作が行われた場合には、書き換え可能メモリ３０３を参照して、スイッチ２０に対応して関連付けられた個人データを読み出す。続いて、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ３０２から体脂肪率を求めるための推定式を読み出すとともに、書き換え可能メモリ３０３から読み出した個人データと、重量測定装置６０によって測定された体重Ｗと、生体インピーダンス測定装置７０によって測定された生体インピーダンスＺとに基づいて体脂肪率を推定し、推定結果を表示部５０に表示して処理を終了する。
【００２７】
ＣＰＵ１１０は、以下の式に従って体脂肪率％Ｆatを推定する。
％Ｆat＝ｆ１・Ｚ・Ｗ／Ｈ２−ｆ２……（１）
但し、ｆ１及びｆ２は定数であり、重回帰分析により適宜定められる値である。また、Ｚは生体インピーダンス、Ｗは体重、Ｈは身長である。身長は、ユーザが操作入力部４０を用いて予め入力し、そのデータは、個人データとして、スイッチ２０に対応づけられて書き換え可能メモリ３０３に予め記憶されている。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷによれば、スイッチの個数に応じた本数の配線を設けずとも、確実に、スイッチに対する押動操作を検知することが可能になる。よって、スイッチ装置ＳＷが取り付けられる本体１０内の配線スペースを圧迫することがなく、装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
次に、図６〜図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るスイッチ装置を備えた体組成計について説明する。第２実施形態は、スイッチ装置として、個人キーとして機能する複数のフットスイッチではなく、体組成計において測定可能な体組成の指標をユーザに指定させるための複数のメンブレンスイッチを有する点で上記実施形態と相違する。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成部分には同じ参照符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００３０】
図６は、本実施形態に係る体組成計の外観を示す平面図であり、図７は、同体組成計の電気的構成を示すブロック図である。
図６および図７に示されるように、体組成計２００は、第１実施形態と同様に、本体１０の上面に、操作入力部４０と、表示部５０と、電流供給用電極７１と、電圧測定用電極７２とが配置される。加えて、本体１０の上面には、操作入力部４０の図中下方向の部分に、複数のスイッチ２２０（２２０ａ〜２２０ｅ）がＸ軸方向に２列に配置されている。詳細には、スイッチ２２０ａ〜２２０ｃが第１列に配置され、スイッチ２２０ｄおよび２２０ｅは、第１列の図中下方の第２列に配置される。本実施形態のスイッチ２２０は、体組成計２００において測定可能な体組成の指標をユーザに指定させるためのスイッチである。例えば、Ｆ１〜Ｆ５の各々に、体脂肪率、内臓脂肪量、基礎代謝量、筋肉量およびＢＭＩ（Body Mass Index）が対応付けられている。ＲＯＭ３０２には、これら体組成の指標を求めるための推定式が予め記憶されている。なお、測定対象となる体組成の指標は上述の指標に限られず、皮下脂肪率、骨量、体年齢などの他の指標であってもよい。
さらに、体組成計２００は、当該体組成計の電源をオン状態とするための電源キー５が設けられる。電源キー５は、タクトスイッチで構成されたフットスイッチであり、ユーザに足で押されると、体組成計２００の電源がオン状態となる。
【００３１】
図８は、本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷ２における各スイッチ２２０と配線（後述の上部シートおよび下部シート）との関係を説明するための平面図であり、図９は、図８に示したスイッチ装置ＳＷ２のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。
図９に示されるように、スイッチ装置ＳＷ２は、裏面シート２２１と、裏面シート２２１に積層された下部シート（第１の配線）２２３ａとを有する。本実施形態では、下部シート２２３ａとしてカーボンシートを用いる。カーボンは導電性ではあるが、例えば銅などの導電性が高い金属と比較すると、その抵抗値は高い。よって、下部シート２２３ａは、抵抗体として作用する。下部シート２２３ａの上層には、当該下部シート２２３ａと重なるように、円形の下部接点シート（固定接点）２２２ａがスイッチごとに配設される。図８および図９から理解されるように、下部シート２２３ａは、各スイッチ２２０の下部接点シート２２２ａの全てを順に通る。図示の例では、スイッチ２２０ｅ、２２０ｄ、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃの順で各下部接点シート２２２ａを順に通る。
【００３２】
さらに、各下部接点シート２２２ａの周囲を囲むように、絶縁材料から成るスペーサ２２５が配置される。さらに、各下部接点シート２２２ａに対向するように、円形の上部接点シート（可動接点）２２２ｂがスイッチごとに配置される。そして、スペーサ２２５および上部接点シート２２２ｂの上面に接するように、上部シート（第２の配線）２２３ｂが配設される。このとき、上部シート２２３ｂの表面に上部接点シート２２２ｂを予め接合しておき、上部接点シート２２２ｂを下側に向けて下部接点シート２２２ａと対向させ、上部シート２２３ｂとスペーサ２２５とを接合するようにしてもよい。図８および図９から理解されるように、上部シート２２３ｂは、複数のスイッチ２２０の各上部接点シート２２２ｂの全てを、下部接点シート２２２ａと同じ順で通るように、配設される。さらに、上部シート２２３ｂの上には、上部シート２２３ｂを覆うように表面シート２２４が配設される。上部シート２２３ｂは、下部シート２２３ａと同じカーボンシートで構成される。このように、各スイッチ２２０の下部接点シート２２２ａは下部シート２２３ａを介して相互に接続され、スイッチ２０の上部接点シート２２２ｂは上部シート２２３ｂを介して相互に接続されている。
【００３３】
下部シート２２３ａの一方の端（図示の例ではスイッチ２２０ｅが配置された側の端）には、当該スイッチ装置ＳＷ２に電流Ｉinを供給する電流供給部２０Ａが接続され、上部シート２２３ｂの同じ側の端（スイッチ２２０ｅが配置された側の端）は接地電位ＧＮＤに接続する。また、図示はしないが、下部シート２２３ａと上部シート２２３ｂの他方の端（図示の例ではスイッチ２２０ｃが配置された側の端）は、その各端が接する他の部分とは絶縁される。以上の構成において、いずれかのスイッチ２２０の上部接点シート２２２ｂが、表面シート２２４側から矢印Ｂ方向に押動されると、上部接点シート２２２ｂは撓んで下部接点シート２２２ａと接触し、両接点が導通する（すなわち、オン状態となる）。
【００３４】
図１０は、スイッチ装置ＳＷ２を等価的に示した回路図である。図１０に示されるように、５個のスイッチ２２０ｃ、２２０ｂ、２２０ａ、２２０ｄ、２２０ｅは並列接続されている。下部シート２２３ａは、電流供給部２０Ａに接続された端側（スイッチ２２０ｃが配置された側）に、第１の端子Ｔ１１を有する。また、上部シート２２３ｂも、第１の端子Ｔ１１が設けられた側と同じ側に第２の端子Ｔ２２を有する。第２の端子Ｔ２２は、接地電位ＧＮＤに接続する。上述したように、下部シート２２３ａと上部シート２２３ｂは抵抗を有するカーボンで構成される。よって、下部シート２２３ａの線路上において、ノードｋa1とスイッチ２２０ｃの下部接点シート２２２ａとの間、ノードｋa1とノードｋa2との間、ノードｋa2とノードｋa3との間、ノードｋa3とノードｋa4との間、ノードｋa4と第１の端子Ｔ１１との間には、抵抗体Ｒがある。同様に、上部シート２２３ｂの線路上において、ノードｋb1とスイッチ２２０ｃの上部接点シート２２２ｂとの間、ノードｋb1とノードｋb2との間、ノードｋb2とノードｋb3との間、ノードｋb3とノードｋb4との間、ノードｋb4と第２の端子Ｔ２２との間には、抵抗体Ｒがある。各抵抗体Ｒは所定の抵抗値ｒ（Ω）を有するものとする。
【００３５】
なお、図８から理解されるように、実際には、スイッチ２２０ａと２２０ｄとを結ぶ配線の線路長は、他の隣り合うスイッチ２２０を結ぶ線路長よりも長い。よって、ノードｋa2とノードｋa3との間における配線抵抗およびノードｋb2とノードｋb3との間における配線抵抗は、他の隣り合うノード間の配線抵抗よりも大きい。しかし、本実施形態では、説明の簡易のため、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）が等しいものと仮定する。なお、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）が複数のスイッチ間で等しくなるようにするためには、例えば、他の隣り合うノード間にチップ抵抗やシート状の抵抗体を接続するようにすればよい。
【００３６】
さらに、図１０に示されるように、下部シート２２３ａの第１の端子Ｔ１１には、電流供給部２０Ａから固定電流Ｉinが供給され、スイッチ２２０のいずれかがオン状態となったときに、上記固定電流Ｉinは第１の端子Ｔ１１から第２の端子Ｔ２２に向けて流れる。電圧検出部２０Ｂは、第１の端子Ｔ１１から第２の端子Ｔ２２に向けて電流Ｉinが流れたときの、第１の端子Ｔ１１と第２の端子Ｔ２２との間の電圧を測定する。測定された電圧Ｖoutは、図示せぬ増幅器およびＡ／Ｄ変換器を介してデジタルの信号に変換されたのちに、ＣＰＵ１１０に供給される。ＲＯＭ３０２には、各スイッチ２２０に対応付けられて電圧検出部２０Ｂから出力されるべき電圧値Ｖａ〜Ｖｅが予め記憶されている。ＣＰＵ１１０は、電圧検出部２０Ｂから供給された電圧Ｖoutの値に基づいて、いずれのスイッチ２２０に対して押動操作が行われたかを検知する。
【００３７】
その結果、例えば、スイッチ２２０ｂが押されたことを検知したとする。スイッチ２２０ｂ「Ｆ１」は、推定すべき体組成の指標として、体脂肪率を指定するためのものである。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ３０２から、体脂肪率を求めるための推定式（式（１））を読み出して、演算を施し、推定結果を表示部５０に表示して処理を終了する。
本実施形態のスイッチ装置ＳＷ２によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３８】
＜変形例＞
変形例１：
上記第１および第２実施形態では、複数のスイッチのうち、いずれか１つのスイッチに対する押動操作を検知することが可能なスイッチ装置について説明したが、２つのスイッチに対して同時に押動操作が行われる場合も考えられる。そこで、本変形例では、複数のスイッチのいずれか２つである一組のスイッチに対して押動操作が同時に行われた場合にも、その押動操作がどの組のスイッチに対して行われたかを検知することが可能なスイッチ装置について説明する。
図１１は、本変形例に係るスイッチ装置を等価的に示した回路図である。なお、本変形例は、上記第１実施形態を変形した場合について説明する。よって、図１１において、第１実施形態と同様の構成部分については同じ参照符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００３９】
図１１に示されるように、スイッチ装置ＳＷ３は、各スイッチ２０の可動接点２０２ｂと第２の配線２０３ｂとの間に補助抵抗体Ｒs（Ｒsa，Ｒsc，Ｒsc，Ｒsd）を有する点で、図４に示したスイッチ装置ＳＷと異なる。補助抵抗体Ｒsの抵抗値ｒｓ（Ω）は、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）に等しくなるように設定される。この補助抵抗体Ｒｓとしては、例えば、チップ抵抗やシート状の薄膜抵抗体がある。なお、第１の配線２０３ａおよび第２の配線２０３ｂ上の抵抗体Ｒは、説明の便宜上、Ｒ１〜Ｒ８なる符号を付したが、上記第１実施形態と同じ抵抗体Ｒである。なお、可動接点２０２ｂと第２の配線２０３ｂとの間に補助抵抗体Ｒsを設ける代わりに、固定接点２０２ａと第１の配線２０３ａとの間に設けるようにしてもよいし、可動接点２０２ｂと第２の配線２０３ｂとの間および固定接点２０２ａと第１の配線２０３ａとの間のいずれか一方または両方（すなわち、少なくとも一方）に設けるようにしてもよい。
【００４０】
以上の構成において、一組のスイッチに対して押動操作が同時に行われると、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路上にある抵抗体Ｒおよび補助抵抗体Ｒｓを介して電流Ｉinが流れる。このとき、複数のスイッチ２０は、一組のスイッチに対して押動操作が同時に行われたときの抵抗体Ｒおよび補助抵抗体Ｒｓの合成抵抗値が、他の組のスイッチに対して押動操作が同時に行われたときの合成抵抗値とは異なるように配置される。
【００４１】
以下、図１２を参照して、一組のスイッチに対して同時に押動操作が行われた場合の具体例を示す。図１２の（Ａ）は、スイッチ２０ｃと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合の回路図であり、（Ｂ）は、スイッチ２０ｂと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合の回路図である。
【００４２】
図１２の（Ａ）の例に示されるように、スイッチ２０ｃと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合、直列接続された抵抗体Ｒ３，Ｒsc，Ｒ７と、抵抗体Ｒsdとが並列接続されており、この並列接続された部分の合成抵抗を抵抗ＲＡとしたとき、Ｒ４と、ＲＡと、Ｒ８が直列接続されている。個々の抵抗体ＲまたはＲｓの抵抗値は等しくｒ（Ω）であるから、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の合成抵抗値は（１１／４）ｒ（Ω）となる。
【００４３】
一方、図１２の（Ｂ）の例に示されるように、スイッチ２０ｂと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合、直列接続された抵抗体Ｒ３，Ｒ２，Ｒsb，Ｒ６，Ｒ７と、抵抗体Ｒsdとが並列接続されており、この並列接続された部分の合成抵抗を抵抗ＲＢとしたとき、Ｒ４と、ＲＢと、Ｒ８が直列接続されている。よって、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の合成抵抗値は（１７／６）ｒ（Ω）となる。他の組のスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合の合成抵抗値も、同様に求めることができる。このように、複数のスイッチ２０は、異なる組のスイッチ２０に対して押動操作が同時に行われると、その合成抵抗値が互いに異なるように配置されている。また、上記第１実施形態と同様に、１つのスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合にも、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路上において、抵抗体Ｒと補助抵抗体Ｒsの合成抵抗値が、他の１つのスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合とは相違する。さらに、いずれか１つのスイッチ２０に対して押動操作が行われたときの合成抵抗値は、一組のスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合における、いずれの組み合わせのときの合成抵抗値とも異なる。
【００４４】
ＣＰＵ１１０は、スイッチ２０に対して１つずつ押動操作が行われた場合に電圧検出部２０Ｂから出力される電圧値Ｖａ〜Ｖｄと、２つのスイッチが同時に押動されたときの６通りの組み合わせについて電圧値Ｖ１〜Ｖ６とをスイッチと対応付けて予めＲＯＭ３０２に記憶しておき、実際にスイッチ２０に対して押動操作が行われたときに電圧検出部２０Ｂから出力される電圧値ＶｍとＲＯＭ３０２の記憶内容とに基づいて、どのスイッチ２０（１個または２個のスイッチ）に対して押動操作が行われたかを検知する。
【００４５】
以上説明したように、本変形例によれば、複数のスイッチ２０のいずれかに対して押動操作が行われたときのみならず、一組のスイッチ２０に対して同時に押動操作が行われたときにも、押動操作が行われた２つのスイッチがいずれのスイッチであるかを検知することが可能となる。
【００４６】
その他の変形例：
上記第１、第２実施形態および変形例では、第１の配線と第２の配線の両方が導電性を有する抵抗体としてのカーボンで構成される場合について説明したが、少なくとも一方がそのような抵抗体であればよい。すなわち、いずれか一方を、例えば銅のような導電性が高い物質で構成するようにしてもよい。
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）が互いに等しい場合について説明したが、これに限られない。１個または一組のスイッチ２０，２２０が押動されたときの第１の端子Ｔ１，Ｔ１１から第２の端子Ｔ２，Ｔ２２に至る経路の合成抵抗値が、互いに異なるように設定されていればよい。よって、互いの抵抗値を相違させるために、チップ抵抗やシート状の抵抗体を補助的に用いてもよい。また、第２実施形態のように、隣り合うスイッチ間の第１の配線および第２の配線の線路長が、別の隣り合うスイッチ間の線路長と同一ではない場合においても、スイッチが押動されたときの合成抵抗値が、互いに相違していればよい。
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、第１の端子Ｔ１，Ｔ１１から第２の端子Ｔ２，Ｔ２２に向けて電流が流れる場合について説明したが、それに限られず、第２の端子Ｔ２，Ｔ２２から第１の端子Ｔ１，Ｔ１１に向けて電流が流れるように構成してもよい。すなわち、電流供給部２０Ａを、第２の配線２０３ｂまたは上部接点シート２２３ｂに接続して電流を供給する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係る体脂肪計１００の外観を示す平面図である。
【図２】体脂肪計１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】スイッチ装置ＳＷの詳細な構成を示す断面図である。
【図４】図３に示したスイッチ装置ＳＷを等価的に示した回路図である。
【図５】本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る体組成計２００の外観を示す平面図である。
【図７】体組成計２００の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】スイッチ装置ＳＷ２における各スイッチ２２０と配線との関係を説明するための平面図である。
【図９】図８に示したスイッチ装置ＳＷ２のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。
【図１０】スイッチ装置ＳＷ２を等価的に示した回路図である。
【図１１】変形例に係る回路図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は、同変形例に係る回路図である。
【符号の説明】
【００４８】
５…電源キー、１０…本体、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ），２２０（２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ）…スイッチ、２０Ａ…電流供給部（電流供給手段）、２０Ｂ…電圧検出部（電圧測定手段）、３０…記憶部、４０…操作入力部、５０…表示部、６０…重量測定装置、７０…生体インピーダンス測定装置、７０Ａ…電流供給部、７０Ｂ…電圧検出部、７１…電流供給用電極、７２…電圧測定用電極、１００…体脂肪計、１１０…ＣＰＵ、２００…体組成計、２０１…スイッチ基板、２０２ａ…固定接点、２０２ｂ…可動接点、２０３ａ…第１の配線、２０３ｂ…第２の配線、２０４…絶縁体、２０５…操作部、２０６…フレーム、２０７、２２５…スペーサ、２２１…裏面シート、２２２ａ…下部接点シート（固定接点）、２２２ｂ…上部接点シート（可動接点）、２２３ａ…下部シート（第１の配線）、２２３ｂ…上部シート（第２の配線）、２２４…表面シート、３０１…ＲＡＭ、３０２…ＲＯＭ、３０３…書き換え可能メモリ、ＳＷ，ＳＷ２，ＳＷ３…スイッチ装置、Ｔ１，Ｔ１１…第１の端子、Ｔ２，Ｔ２２…第２の端子、ｎa1〜ｎa3，ｎb1〜ｎb3，ｋa1〜ｋa4，ｋb1〜ｋb4…ノード、Ｒ，Ｒ１〜Ｒ４…抵抗体、Ｒｓ（Ｒsa〜Ｒsd）…補助抵抗体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスイッチを備えたスイッチ装置に関し、特に、スイッチに対する押動操作を検知することが可能なスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスイッチを備えた装置として、例えば、体組成計がある。これらの装置には、ユーザインタフェースとして、複数のユーザの各々を指定するためのフットスイッチや、体脂肪率、内臓脂肪量、基礎代謝量など、ユーザが取得を望む体組成の指標を指定するためのメンブレンスイッチなどが設けられる。これらスイッチのいずれかがユーザによって押されると、そのスイッチに応じた処理が実行される。
【０００３】
フットスイッチとしては、例えば、特許文献１に示すような、タクトスイッチが用いられることがある。特許文献１に記載のタクトスイッチは、その図１に示されるように、ステム７が押されることにより可動接点３が固定接点２に接触し、固定接点２のリード導体２１と可動接点３のリード導体３１とを介して、両接点が接触したことが検知される。特許文献２には、複数のスイッチを備えたスイッチ構造が示されている。その図１に示されるように、各スイッチには、スイッチが設置される基板２の下面に、各々が２本の端子から成る外部接続端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃが突出して設けられており、これらの外部接続端子を介して、スイッチが押し下げられたことが検知される。
【特許文献１】特開平６−２０３６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２９７６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、体組成計は急速に多機能化され、検出できる体組成の指標の数は増加する傾向にある。また、ユーザの使い勝手を向上させるためにユーザインタフェースも日々改良されている。多機能化やユーザインタフェースの改良の結果してスイッチの個数が増加する場合がある。その場合には、各スイッチから引き出される配線の本数も増加し、装置内部の配線スペースを圧迫する。この問題は、体組成計を例に挙げて説明したが、体組成計以外の他の装置でも発生し得る。
【０００５】
そこで、本発明は、複数のスイッチを有する場合に、スイッチの個数に応じた本数の配線を設けずとも、スイッチに対する押動動作を確実に検知することが可能なスイッチ装置を提供することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、各々が可動接点と固定接点とを有し、前記可動接点に対する押動操作が行われたときに当該可動接点と前記固定接点とが導通する複数のスイッチと、第１の端子を有し、前記複数のスイッチの前記固定接点の全てを順に通るように配設された第１の配線と、第２の端子を有し、前記複数のスイッチの前記可動接点の全てを前記第１の配線と同順に通るように配設された第２の配線と、前記第１の端子および前記第２の端子の一方から他方に向けて電流を供給する電流供給手段と、前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段が測定した電圧に基づいて、前記押動操作がいずれのスイッチに対して行われたかを検知する検知手段とを備え、前記第１の配線と前記第２の配線のうち、少なくとも一方は抵抗体であり、前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の抵抗値が互いに異なるように配置されるスイッチ装置を提供する。
【０００７】
本発明においては、複数のスイッチの固定接点の全てを順に通る第１の配線と、可動接点の全てを順に通る第２の配線とを設け、且つ、第１の配線と第２の配線の少なくとも一方を抵抗体で構成し、いずれかのスイッチに対して押動操作が行われたときに、第１の配線の第１の端子と第２の配線の第２の端子との間の経路の抵抗値が異なるように複数のスイッチを配置し、第１の配線の第１の端子および第２の配線の第２の端子の一方から他方に向けて電流を供給し、両端子間の電圧を測定する。本発明によれば、スイッチの個数が複数であっても、その個数に応じた本数の配線を設ける必要がない。さらに、スイッチごとに、そのスイッチが押されたときに電流が流れる経路の抵抗値が異なるように各スイッチが配置されているので、押されるスイッチによって、電圧測定手段が測定する電圧が相違する。よって、どのスイッチが押されたかを確実に検知することが可能となる。好ましくは、前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の線路長が互いに異なるように配置されることにより、前記抵抗値が異なるようにしてもよい。
【０００８】
第１の配線および第２の配線の少なくとも一方に用いる抵抗体としては、導電性であり、且つ、抵抗を有するものが好ましく、例えば、カーボンがある。すなわち、銅などの導電性が高い金属よりも抵抗が高いものが好ましい。また、スイッチとしては、タクトスイッチ、カーボンスイッチ、スプリングスイッチ、ラバースイッチ等がある。これらは、可動接点と固定接点を有し、押動操作により両者が接触して導通するものである。本発明のスイッチ装置は、例えば、実施形態に例示されるように体脂肪計や体組成計のフットスイッチや、メンブレンスイッチに適用できるが、これに限られず、複数のスイッチを有する各種の装置に適用可能である。
【０００９】
本発明の好適な態様において、前記複数のスイッチの各々は、前記固定接点と前記第１の配線との間および前記可動接点と前記第２の配線との間の少なくとも一方に、補助抵抗体を有し、前記複数のスイッチの各々は、前記複数のスイッチのいずれか２つである一組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路中にある前記抵抗体および前記補助抵抗体の合成抵抗値が、他の組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの前記合成抵抗値とは異なるように配置される。
【００１０】
本態様のスイッチ装置は、固定接点と第１の配線との間および可動接点と第２の配線との間の少なくとも一方に、補助抵抗体を有し、且つ、複数のスイッチは、そのいずれか２つである一組のスイッチが同時に押されたときの合成抵抗値が、他の組のスイッチが同時に押されたときの合成抵抗値とは異なるように配置されているので、複数のスイッチのうち、いずれか２つのスイッチが同時に押されたときに、どの２つのスイッチに対して押動操作が行われたかを、確実に検知することが可能となる。本態様によれば、１つのスイッチに対する押動操作のみならず、２つのスイッチに対する押動操作も確実に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るスイッチ装置を備えた体脂肪計について説明する。本実施形態のスイッチ装置は、各々が個人キーである複数のフットスイッチを備えたスイッチ装置である。
図１は、本実施形態に係る体脂肪計の外観を示す平面図であり、図２は、同体脂肪計の電気的構成を示すブロック図である。
図１および図２に示されるように、体脂肪計１００は、本体１０と、その上面に配置された、被測定者の足裏に電流を供給するための電流供給用電極７１（７１Ｒおよび７１Ｌ）と、被測定者の足裏の２点間の電圧を測定するための電圧測定用電極７２（７２Ｒおよび７２Ｌ）と、被測定者への操作の案内や測定結果の通知を表示するための表示部５０と、被測定者またはユーザ（以下、単に「ユーザ」という）が各種指示を入力する操作入力部４０とを備える。表示部５０としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置がある。操作入力部４０はアップキーおよびダウンキー、ならびにＳＥＴキーを有する。被測定者またはユーザは表示部５０に表示された案内にしたがってアップキーおよび／またはダウンキーを操作して数値を増減したり、表示部５０に表示されたカーソルを上下させることができる。ＳＥＴキーは、アップキーおよび／またはダウンキーの操作が終わったのちに押し下げすることで、各種指示を確定するために用いる。
【００１２】
本体１０の内部には、記憶部３０と、重量測定装置６０と、生体インピーダンス測定装置７０と、ＣＰＵ１１０とが設けられている。重量測定装置６０には図示せぬ重量センサが設けられる。この重量センサは、被測定者が本体１０に乗ったときに、その重量である被測定者の体重を重量データとして出力可能である。重量センサとしては、起歪体と歪ゲージとを有し、起歪体の歪による電圧の変化を測定して出力するロードセルがある。重量測定装置６０から出力された重量データは、Ａ／Ｄ変換器（図示略）によってデジタル信号に変換された後に体重ＷとしてＣＰＵ１１０に供給される。
【００１３】
生体インピーダンス測定装置７０は、電流供給部７０Ａおよび電圧検出部７０Ｂを備える。電流供給部７０Ａは、被測定者が本体１０に乗ったときに、その上面部に形成された各電流供給用電極７１Ｌおよび７１Ｒを介して被測定者の足裏に高周波の微弱な定電流を印加し、電圧検出部７０Ｂは各電圧測定用電極７２Ｌおよび７２Ｒを介して電位差を測定する。測定された電位差のデータは、Ａ／Ｄ変換器（図示略）によってデジタル変換された後に生体インピーダンスＺとしてＣＰＵ１１０に供給される。
【００１４】
記憶部３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２と、書き換え可能メモリ３０３とを有する。ＲＯＭ３０２は、不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１０に各種処理を実行させるための各種プログラムおよび本実施形態に係る動作をＣＰＵ１１０に実行させるためスイッチ検出プログラム、さらに、体脂肪率を求めるための推定式（後述）が記憶されている。また、ＲＯＭ３０２には、各スイッチ２０ａ〜２０ｄが押されたときの電圧値Ｖａ〜Ｖｄが、各スイッチと対応付けられて予め記憶されている。ＲＡＭ３０１は、ＣＰＵ１１０のワークエリアとして機能する。書き換え可能メモリ３０３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）などの書き換え可能な不揮発性のメモリであり、各スイッチ２０（後述）に対応付けてユーザの個人データを記憶する際に用いられる。
【００１５】
さらに、体脂肪計１００は、本体１０の手前方向に突出して設けられた４個のスイッチ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）を備えたスイッチ装置ＳＷを有する。各スイッチ２０は、複数のユーザが当該体組成計を利用する場合に、各ユーザに割り当てられて用いられる個人キーである。ユーザは、自己に割り当てられたスイッチ２０に対応付けて、年齢、身長、性別などの個人データを書き換え可能メモリ３０３に予め記憶しておき、測定の際には、そのスイッチ２０を押した後に、本体１０に乗り、体重や体脂肪率を測定する。本実施形態のスイッチ２０は、その押動により当該体組成計の電源をオン状態とする電源スイッチとしても機能する。各スイッチ２０はユーザが足で押動操作するタクトスイッチタイプのフットスイッチである。さらに、体脂肪計１００は、ＣＰＵ１１０からの指令に応じてスイッチ装置ＳＷに固定の電流Ｉinを供給する電流供給部２０Ａと、スイッチ装置ＳＷから出力される電圧Ｖoutを測定する電圧検出部２０Ｂとを有する。電流供給部２０Ａおよび電圧検出部２０Ｂは、後段で詳述する。
【００１６】
図３は、スイッチ装置ＳＷの詳細な構成を示す、水平方向における断面図である。図３に示されるように、スイッチ装置ＳＷは、スイッチ基板２０１と、当該スイッチ基板２０１に配された複数のタクトスイッチ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）の集合体であり、各スイッチは、ユーザによって矢印Ａ方向に押動される操作部２０５を有する。図１および図３から理解されるように、各スイッチの操作部２０５は、体脂肪計１００の本体１０の手前方向側面部に設けられた貫通孔から本体１０の外側に向けて突出するように配置される。よって、図１にスイッチ２０として示される部分は、各スイッチ２０の操作部２０５に相当する。
【００１７】
図３に示されるように、スイッチ装置ＳＷは、スイッチ基板２０１の表面に沿って、第１の配線２０３ａが、全てのスイッチ２０に共通に配設されている。本実施形態では、第１の配線２０３ａとしてカーボンを用いる。カーボンは導電性ではあるが、例えば銅などの導電性が高い金属と比較すると、その抵抗値は高い。よって、第１の配線２０３ａは、抵抗体として作用する。そして、この第１の配線２０３ａに接するように、スイッチ２０ごとに固定接点２０２ａが設けられ、さらに、固定接点２０２ａの両側には絶縁体２０４が設けられる。加えて、スイッチ装置ＳＷには、固定接点２０２ａを跨ぐように本体１０の側面部方向に湾曲した形状を有するドーム型の可動接点２０２ｂが設けられ、その両端は絶縁体２０４と接する。これにより、可動接点２０２ｂと第１の配線２０３ａとが絶縁される。
【００１８】
次に、複数の可動接点２０２ｂの両側には、絶縁体２０４と部分的に重なるように、絶縁材料から成るスペーサ２０７が設けられる。すなわち、スペーサ２０７と可動接点２０２ｂが交互に配置される。これら複数のスペーサ２０７の内側（本体１０の側面部側）には、全てのスイッチ２０の可動接点２０２ｂを通るように第２の配線２０３ｂが配設される。本実施形態では、第２の配線２０３ｂとして、第１の配線２０３ａと同様に、カーボンを用いる。第１の配線２０３ａの一方の端（図中の例では右側）には、当該スイッチ装置ＳＷに電流Ｉinを供給する電流供給部２０Ａが接続され、第２の配線２０３ｂの同じ側の端（図中右側の端）は接地電位ＧＮＤに接続する。また、図示はしないが、第１の配線２０３ａと第２の配線２０３ｂの他方の端（図中左側の端）は、その各端が接する他の部分とは絶縁される。
【００１９】
第２の配線２０３ｂのさらに内側（本体１０の側面部側）には、フレーム２０６によって支持された操作部２０５が配置される。各操作部２０５は、矢印Ａ方向に力が加えられたときに同方向に押動可能なように支持される。各操作部２０５に対して押動操作が行われると、可動接点２０２ｂのドームが変形して固定接点２０２ａと接触することにより、両接点が導通する（すなわち、スイッチ２０がオン状態となる）。可動接点２０２ｂは、ユーザが操作部２０５を奥まで押し込んだのちに開放すると、押動動作が行われる前の形に回復する、例えば、メタルドームのようなものである。第１の配線２０３ａは全ての固定接点２０２ａを通り、第２の配線２０３ｂは全ての可動接点２０２ｂを通るように構成されているから、いずれかのスイッチ２０の固定接点２０２ａと可動接点２０２ｂとが接触すると、固定接点２０２ａおよび可動接点２０２ｂを介して第１の配線２０３ａと第２の配線２０３ｂとが導通する。フレーム２０６は、本体１０の側面部に設けられた貫通孔から操作部２０５が突き出た状態で本体１０の側面部の内側に接合される。
【００２０】
図４は、図３に示したスイッチ装置ＳＷを等価的に示した回路図である。図４に示されるように、４個のスイッチ２０ａ〜２０ｄは並列接続されている。各スイッチ２０の固定接点２０２ａは第１の配線２０３ａを介して相互に接続され、各スイッチ２０の可動接点２０２ｂは第２の配線２０３ｂを介して相互に接続される。また、第１の配線２０３ａは、その一方の端側に、第１の端子Ｔ１を有する。また、第２の配線２０３ｂも、第１の端子Ｔ１が設けられた側と同じ側に第２の端子Ｔ２を有する。第２の端子Ｔ２は、接地電位ＧＮＤに接続する。上述したように、第１の配線２０３ａと第２の配線２０３ｂは抵抗を有するカーボンで構成される。よって、第１の配線２０３ａの線路上において、ノードｎa1とスイッチ２０ａの固定接点２０２ａとの間、ノードｎa1とノードｎa2との間、ノードｎa2とノードｎa3との間、ノードｎa3と第１の端子Ｔ１との間には、抵抗体Ｒがある。同様に、第２の配線２０３ｂの線路上において、ノードｎb1とスイッチ２０ａの可動接点２０２ｂとの間、ノードｎb1とノードｎb2との間、ノードｎb2とノードｎb3との間、ノードｎb3と第２の端子Ｔ２との間には、抵抗体Ｒがある。各抵抗体Ｒは所定の抵抗値ｒ（Ω）を有するものとする。すなわち、各ノード間の線路長は同一に設定される。
【００２１】
さらに、図３および図４に示されるように、第１の配線２０３ａの第１の端子Ｔ１には、電流供給部２０Ａから固定電流Ｉinが供給され、スイッチ２０のいずれかがオン状態となったときに、上記固定電流Ｉinは第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて流れる。電圧検出部２０Ｂは、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて電流Ｉinが流れたときの、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の電圧を測定する。測定された電圧Ｖoutは、図示せぬ増幅器およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介してデジタルの信号に変換されたのちに、ＣＰＵ１１０に供給される。
【００２２】
例えば、ユーザがスイッチ２０ａの操作部２０５に対して押動操作を行ったとする。その場合、電流Ｉinは、第１の端子Ｔ１、ノードｎa3、ノードｎa2、ノードｎa1、スイッチ２０ａ、ノードｎb1、ノードｎb2、ノードｎb3を順に通り、第２の端子Ｔ２に流れる。このとき、電流Ｉinは、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路上の８個の抵抗を通るから、この場合の合成抵抗値は８ｒ（Ω）となる。よって、電圧検出部２０Ｂは、電流Ｉinと抵抗値８ｒ（Ω）に応じた電圧Ｖoutを検知する。同様にして、スイッチ２０ｂの操作部２０５に対して押動操作が行われたとすると、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路には６個の抵抗体Ｒがあり、スイッチ２０ｃに対して押動操作が行われた場合には４個の抵抗体Ｒがあり、スイッチ２０ｄに対して押動操作が行われた場合には２個の抵抗体Ｒがある。よって、押されるスイッチに応じて、電圧検出部２０Ｂが測定する電圧Ｖoutは異なる。上述したように、ＲＯＭ３０２には、各スイッチ２０に対応付けられて電圧検出部２０Ｂから出力されるべき電圧値Ｖａ〜Ｖｄが予め記憶されている。ＣＰＵ１１０は、電圧検出部２０Ｂから供給された電圧Ｖoutの値に基づいて、いずれのスイッチ２０に対して押動操作が行われたかを検知する。
【００２３】
複数のスイッチを備えた従来型のスイッチ装置では、スイッチごとに、スイッチの２つの接点が導通したことを検知するための所定数のリード導線や外部接続端子が用いられる。この場合、ＣＰＵは、スイッチに対する押動動作を、スイッチのリード導線や外部接続端子を介して、スイッチごとに検知する。このため、従来のスイッチ装置では、スイッチの個数に応じて導線や端子が必要となる。これに対し、本実施形態のスイッチ装置ＳＷでは、複数のスイッチ２０の固定接点２０２ａの全てを順に通る第１の配線２０３ａと、複数のスイッチ２０の可動接点２０２ｂの全てを順に通る第２の配線２０３ｂとを配設し、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に向けて電流供給部２０Ａにより電流Ｉinを流し、電圧検出部２０Ｂにより両端子間の電圧Ｖoutを測定するので、スイッチ装置ＳＷの外部に接続する導線をスイッチごとに設けずとも、スイッチに対する押動操作を確実に検知することが可能となる。
【００２４】
図５は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ３０２に記憶されたスイッチ検出プログラムに従って、以下に述べる各処理を実行する。
図５に示されるように、ステップＳ１において、ＣＰＵ１１０は、電圧検出部２０Ｂから入力される信号に基づいて、電圧Ｖoutを検知したか否かを判定する。ＣＰＵ１１０は、所定の周期で、電圧検出部２０Ｂから入力される信号を取得し、取得した信号によって示される電圧値が所定の値を超えた場合に、電圧が検知されたと判定する。ステップＳ１の判定が否定された場合、その判定結果が肯定的になるまで当該判定処理を繰り返す。一方、ステップＳ１の判定が肯定された場合、処理はステップＳ３に進み、電圧値Ｖｍを取得して、その電圧値ＶｍをＲＡＭ３０１に一旦記憶する（Ｓ３）。
【００２５】
続いて、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１０は、電圧値Ｖｍが、ＲＯＭ３０２に各スイッチ２０に対応付けて記憶されている電圧値Ｖａ〜Ｖｄに該当するか否かを判定する。この判定は、例えば、電圧値Ｖｍが、ＲＯＭ３０２に記憶された各電圧値Ｖａ〜Ｖｄを中心とした所定の範囲内に収まるか否かを判定することにより行われる。ステップＳ５の判定結果が否定的な場合、処理は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００２６】
一方、ステップＳ５の判定結果が肯定的な場合、ＣＰＵ１１０は、該当すると判定された電圧値Ｖａ〜Ｖｄのいずれかに対応するスイッチ２０を特定し、ステップＳ７に進み、特定されたスイッチ２０に応じた処理を実行する。本実施形態においては、スイッチ２０は複数のユーザの各々の指定するための個人キーであるので、ＣＰＵ１１０は、スイッチ２０に個人データを登録する処理においてスイッチ２０に対する押動操作が行われた場合には、特定されたスイッチ２０と、入力された個人データとを対応付けて書き換え可能メモリ３０３に記憶する。また、体脂肪率の測定のために、特定のスイッチ２０に対する押動操作が行われた場合には、書き換え可能メモリ３０３を参照して、スイッチ２０に対応して関連付けられた個人データを読み出す。続いて、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ３０２から体脂肪率を求めるための推定式を読み出すとともに、書き換え可能メモリ３０３から読み出した個人データと、重量測定装置６０によって測定された体重Ｗと、生体インピーダンス測定装置７０によって測定された生体インピーダンスＺとに基づいて体脂肪率を推定し、推定結果を表示部５０に表示して処理を終了する。
【００２７】
ＣＰＵ１１０は、以下の式に従って体脂肪率％Ｆatを推定する。
％Ｆat＝ｆ１・Ｚ・Ｗ／Ｈ２−ｆ２……（１）
但し、ｆ１及びｆ２は定数であり、重回帰分析により適宜定められる値である。また、Ｚは生体インピーダンス、Ｗは体重、Ｈは身長である。身長は、ユーザが操作入力部４０を用いて予め入力し、そのデータは、個人データとして、スイッチ２０に対応づけられて書き換え可能メモリ３０３に予め記憶されている。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷによれば、スイッチの個数に応じた本数の配線を設けずとも、確実に、スイッチに対する押動操作を検知することが可能になる。よって、スイッチ装置ＳＷが取り付けられる本体１０内の配線スペースを圧迫することがなく、装置の小型化、低コスト化が可能となる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
次に、図６〜図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るスイッチ装置を備えた体組成計について説明する。第２実施形態は、スイッチ装置として、個人キーとして機能する複数のフットスイッチではなく、体組成計において測定可能な体組成の指標をユーザに指定させるための複数のメンブレンスイッチを有する点で上記実施形態と相違する。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成部分には同じ参照符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００３０】
図６は、本実施形態に係る体組成計の外観を示す平面図であり、図７は、同体組成計の電気的構成を示すブロック図である。
図６および図７に示されるように、体組成計２００は、第１実施形態と同様に、本体１０の上面に、操作入力部４０と、表示部５０と、電流供給用電極７１と、電圧測定用電極７２とが配置される。加えて、本体１０の上面には、操作入力部４０の図中下方向の部分に、複数のスイッチ２２０（２２０ａ〜２２０ｅ）がＸ軸方向に２列に配置されている。詳細には、スイッチ２２０ａ〜２２０ｃが第１列に配置され、スイッチ２２０ｄおよび２２０ｅは、第１列の図中下方の第２列に配置される。本実施形態のスイッチ２２０は、体組成計２００において測定可能な体組成の指標をユーザに指定させるためのスイッチである。例えば、Ｆ１〜Ｆ５の各々に、体脂肪率、内臓脂肪量、基礎代謝量、筋肉量およびＢＭＩ（Body Mass Index）が対応付けられている。ＲＯＭ３０２には、これら体組成の指標を求めるための推定式が予め記憶されている。なお、測定対象となる体組成の指標は上述の指標に限られず、皮下脂肪率、骨量、体年齢などの他の指標であってもよい。
さらに、体組成計２００は、当該体組成計の電源をオン状態とするための電源キー５が設けられる。電源キー５は、タクトスイッチで構成されたフットスイッチであり、ユーザに足で押されると、体組成計２００の電源がオン状態となる。
【００３１】
図８は、本実施形態に係るスイッチ装置ＳＷ２における各スイッチ２２０と配線（後述の上部シートおよび下部シート）との関係を説明するための平面図であり、図９は、図８に示したスイッチ装置ＳＷ２のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。
図９に示されるように、スイッチ装置ＳＷ２は、裏面シート２２１と、裏面シート２２１に積層された下部シート（第１の配線）２２３ａとを有する。本実施形態では、下部シート２２３ａとしてカーボンシートを用いる。カーボンは導電性ではあるが、例えば銅などの導電性が高い金属と比較すると、その抵抗値は高い。よって、下部シート２２３ａは、抵抗体として作用する。下部シート２２３ａの上層には、当該下部シート２２３ａと重なるように、円形の下部接点シート（固定接点）２２２ａがスイッチごとに配設される。図８および図９から理解されるように、下部シート２２３ａは、各スイッチ２２０の下部接点シート２２２ａの全てを順に通る。図示の例では、スイッチ２２０ｅ、２２０ｄ、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃの順で各下部接点シート２２２ａを順に通る。
【００３２】
さらに、各下部接点シート２２２ａの周囲を囲むように、絶縁材料から成るスペーサ２２５が配置される。さらに、各下部接点シート２２２ａに対向するように、円形の上部接点シート（可動接点）２２２ｂがスイッチごとに配置される。そして、スペーサ２２５および上部接点シート２２２ｂの上面に接するように、上部シート（第２の配線）２２３ｂが配設される。このとき、上部シート２２３ｂの表面に上部接点シート２２２ｂを予め接合しておき、上部接点シート２２２ｂを下側に向けて下部接点シート２２２ａと対向させ、上部シート２２３ｂとスペーサ２２５とを接合するようにしてもよい。図８および図９から理解されるように、上部シート２２３ｂは、複数のスイッチ２２０の各上部接点シート２２２ｂの全てを、下部接点シート２２２ａと同じ順で通るように、配設される。さらに、上部シート２２３ｂの上には、上部シート２２３ｂを覆うように表面シート２２４が配設される。上部シート２２３ｂは、下部シート２２３ａと同じカーボンシートで構成される。このように、各スイッチ２２０の下部接点シート２２２ａは下部シート２２３ａを介して相互に接続され、スイッチ２０の上部接点シート２２２ｂは上部シート２２３ｂを介して相互に接続されている。
【００３３】
下部シート２２３ａの一方の端（図示の例ではスイッチ２２０ｅが配置された側の端）には、当該スイッチ装置ＳＷ２に電流Ｉinを供給する電流供給部２０Ａが接続され、上部シート２２３ｂの同じ側の端（スイッチ２２０ｅが配置された側の端）は接地電位ＧＮＤに接続する。また、図示はしないが、下部シート２２３ａと上部シート２２３ｂの他方の端（図示の例ではスイッチ２２０ｃが配置された側の端）は、その各端が接する他の部分とは絶縁される。以上の構成において、いずれかのスイッチ２２０の上部接点シート２２２ｂが、表面シート２２４側から矢印Ｂ方向に押動されると、上部接点シート２２２ｂは撓んで下部接点シート２２２ａと接触し、両接点が導通する（すなわち、オン状態となる）。
【００３４】
図１０は、スイッチ装置ＳＷ２を等価的に示した回路図である。図１０に示されるように、５個のスイッチ２２０ｃ、２２０ｂ、２２０ａ、２２０ｄ、２２０ｅは並列接続されている。下部シート２２３ａは、電流供給部２０Ａに接続された端側（スイッチ２２０ｃが配置された側）に、第１の端子Ｔ１１を有する。また、上部シート２２３ｂも、第１の端子Ｔ１１が設けられた側と同じ側に第２の端子Ｔ２２を有する。第２の端子Ｔ２２は、接地電位ＧＮＤに接続する。上述したように、下部シート２２３ａと上部シート２２３ｂは抵抗を有するカーボンで構成される。よって、下部シート２２３ａの線路上において、ノードｋa1とスイッチ２２０ｃの下部接点シート２２２ａとの間、ノードｋa1とノードｋa2との間、ノードｋa2とノードｋa3との間、ノードｋa3とノードｋa4との間、ノードｋa4と第１の端子Ｔ１１との間には、抵抗体Ｒがある。同様に、上部シート２２３ｂの線路上において、ノードｋb1とスイッチ２２０ｃの上部接点シート２２２ｂとの間、ノードｋb1とノードｋb2との間、ノードｋb2とノードｋb3との間、ノードｋb3とノードｋb4との間、ノードｋb4と第２の端子Ｔ２２との間には、抵抗体Ｒがある。各抵抗体Ｒは所定の抵抗値ｒ（Ω）を有するものとする。
【００３５】
なお、図８から理解されるように、実際には、スイッチ２２０ａと２２０ｄとを結ぶ配線の線路長は、他の隣り合うスイッチ２２０を結ぶ線路長よりも長い。よって、ノードｋa2とノードｋa3との間における配線抵抗およびノードｋb2とノードｋb3との間における配線抵抗は、他の隣り合うノード間の配線抵抗よりも大きい。しかし、本実施形態では、説明の簡易のため、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）が等しいものと仮定する。なお、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）が複数のスイッチ間で等しくなるようにするためには、例えば、他の隣り合うノード間にチップ抵抗やシート状の抵抗体を接続するようにすればよい。
【００３６】
さらに、図１０に示されるように、下部シート２２３ａの第１の端子Ｔ１１には、電流供給部２０Ａから固定電流Ｉinが供給され、スイッチ２２０のいずれかがオン状態となったときに、上記固定電流Ｉinは第１の端子Ｔ１１から第２の端子Ｔ２２に向けて流れる。電圧検出部２０Ｂは、第１の端子Ｔ１１から第２の端子Ｔ２２に向けて電流Ｉinが流れたときの、第１の端子Ｔ１１と第２の端子Ｔ２２との間の電圧を測定する。測定された電圧Ｖoutは、図示せぬ増幅器およびＡ／Ｄ変換器を介してデジタルの信号に変換されたのちに、ＣＰＵ１１０に供給される。ＲＯＭ３０２には、各スイッチ２２０に対応付けられて電圧検出部２０Ｂから出力されるべき電圧値Ｖａ〜Ｖｅが予め記憶されている。ＣＰＵ１１０は、電圧検出部２０Ｂから供給された電圧Ｖoutの値に基づいて、いずれのスイッチ２２０に対して押動操作が行われたかを検知する。
【００３７】
その結果、例えば、スイッチ２２０ｂが押されたことを検知したとする。スイッチ２２０ｂ「Ｆ１」は、推定すべき体組成の指標として、体脂肪率を指定するためのものである。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ３０２から、体脂肪率を求めるための推定式（式（１））を読み出して、演算を施し、推定結果を表示部５０に表示して処理を終了する。
本実施形態のスイッチ装置ＳＷ２によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３８】
＜変形例＞
変形例１：
上記第１および第２実施形態では、複数のスイッチのうち、いずれか１つのスイッチに対する押動操作を検知することが可能なスイッチ装置について説明したが、２つのスイッチに対して同時に押動操作が行われる場合も考えられる。そこで、本変形例では、複数のスイッチのいずれか２つである一組のスイッチに対して押動操作が同時に行われた場合にも、その押動操作がどの組のスイッチに対して行われたかを検知することが可能なスイッチ装置について説明する。
図１１は、本変形例に係るスイッチ装置を等価的に示した回路図である。なお、本変形例は、上記第１実施形態を変形した場合について説明する。よって、図１１において、第１実施形態と同様の構成部分については同じ参照符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００３９】
図１１に示されるように、スイッチ装置ＳＷ３は、各スイッチ２０の可動接点２０２ｂと第２の配線２０３ｂとの間に補助抵抗体Ｒs（Ｒsa，Ｒsc，Ｒsc，Ｒsd）を有する点で、図４に示したスイッチ装置ＳＷと異なる。補助抵抗体Ｒsの抵抗値ｒｓ（Ω）は、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）に等しくなるように設定される。この補助抵抗体Ｒｓとしては、例えば、チップ抵抗やシート状の薄膜抵抗体がある。なお、第１の配線２０３ａおよび第２の配線２０３ｂ上の抵抗体Ｒは、説明の便宜上、Ｒ１〜Ｒ８なる符号を付したが、上記第１実施形態と同じ抵抗体Ｒである。なお、可動接点２０２ｂと第２の配線２０３ｂとの間に補助抵抗体Ｒsを設ける代わりに、固定接点２０２ａと第１の配線２０３ａとの間に設けるようにしてもよいし、可動接点２０２ｂと第２の配線２０３ｂとの間および固定接点２０２ａと第１の配線２０３ａとの間のいずれか一方または両方（すなわち、少なくとも一方）に設けるようにしてもよい。
【００４０】
以上の構成において、一組のスイッチに対して押動操作が同時に行われると、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路上にある抵抗体Ｒおよび補助抵抗体Ｒｓを介して電流Ｉinが流れる。このとき、複数のスイッチ２０は、一組のスイッチに対して押動操作が同時に行われたときの抵抗体Ｒおよび補助抵抗体Ｒｓの合成抵抗値が、他の組のスイッチに対して押動操作が同時に行われたときの合成抵抗値とは異なるように配置される。
【００４１】
以下、図１２を参照して、一組のスイッチに対して同時に押動操作が行われた場合の具体例を示す。図１２の（Ａ）は、スイッチ２０ｃと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合の回路図であり、（Ｂ）は、スイッチ２０ｂと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合の回路図である。
【００４２】
図１２の（Ａ）の例に示されるように、スイッチ２０ｃと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合、直列接続された抵抗体Ｒ３，Ｒsc，Ｒ７と、抵抗体Ｒsdとが並列接続されており、この並列接続された部分の合成抵抗を抵抗ＲＡとしたとき、Ｒ４と、ＲＡと、Ｒ８が直列接続されている。個々の抵抗体ＲまたはＲｓの抵抗値は等しくｒ（Ω）であるから、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の合成抵抗値は（１１／４）ｒ（Ω）となる。
【００４３】
一方、図１２の（Ｂ）の例に示されるように、スイッチ２０ｂと２０ｄの組に対して押動操作が行われた場合、直列接続された抵抗体Ｒ３，Ｒ２，Ｒsb，Ｒ６，Ｒ７と、抵抗体Ｒsdとが並列接続されており、この並列接続された部分の合成抵抗を抵抗ＲＢとしたとき、Ｒ４と、ＲＢと、Ｒ８が直列接続されている。よって、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の合成抵抗値は（１７／６）ｒ（Ω）となる。他の組のスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合の合成抵抗値も、同様に求めることができる。このように、複数のスイッチ２０は、異なる組のスイッチ２０に対して押動操作が同時に行われると、その合成抵抗値が互いに異なるように配置されている。また、上記第１実施形態と同様に、１つのスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合にも、第１の端子Ｔ１から第２の端子Ｔ２に至る経路上において、抵抗体Ｒと補助抵抗体Ｒsの合成抵抗値が、他の１つのスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合とは相違する。さらに、いずれか１つのスイッチ２０に対して押動操作が行われたときの合成抵抗値は、一組のスイッチ２０に対して押動操作が行われた場合における、いずれの組み合わせのときの合成抵抗値とも異なる。
【００４４】
ＣＰＵ１１０は、スイッチ２０に対して１つずつ押動操作が行われた場合に電圧検出部２０Ｂから出力される電圧値Ｖａ〜Ｖｄと、２つのスイッチが同時に押動されたときの６通りの組み合わせについて電圧値Ｖ１〜Ｖ６とをスイッチと対応付けて予めＲＯＭ３０２に記憶しておき、実際にスイッチ２０に対して押動操作が行われたときに電圧検出部２０Ｂから出力される電圧値ＶｍとＲＯＭ３０２の記憶内容とに基づいて、どのスイッチ２０（１個または２個のスイッチ）に対して押動操作が行われたかを検知する。
【００４５】
以上説明したように、本変形例によれば、複数のスイッチ２０のいずれかに対して押動操作が行われたときのみならず、一組のスイッチ２０に対して同時に押動操作が行われたときにも、押動操作が行われた２つのスイッチがいずれのスイッチであるかを検知することが可能となる。
【００４６】
その他の変形例：
上記第１、第２実施形態および変形例では、第１の配線と第２の配線の両方が導電性を有する抵抗体としてのカーボンで構成される場合について説明したが、少なくとも一方がそのような抵抗体であればよい。すなわち、いずれか一方を、例えば銅のような導電性が高い物質で構成するようにしてもよい。
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、抵抗体Ｒの抵抗値ｒ（Ω）が互いに等しい場合について説明したが、これに限られない。１個または一組のスイッチ２０，２２０が押動されたときの第１の端子Ｔ１，Ｔ１１から第２の端子Ｔ２，Ｔ２２に至る経路の合成抵抗値が、互いに異なるように設定されていればよい。よって、互いの抵抗値を相違させるために、チップ抵抗やシート状の抵抗体を補助的に用いてもよい。また、第２実施形態のように、隣り合うスイッチ間の第１の配線および第２の配線の線路長が、別の隣り合うスイッチ間の線路長と同一ではない場合においても、スイッチが押動されたときの合成抵抗値が、互いに相違していればよい。
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、第１の端子Ｔ１，Ｔ１１から第２の端子Ｔ２，Ｔ２２に向けて電流が流れる場合について説明したが、それに限られず、第２の端子Ｔ２，Ｔ２２から第１の端子Ｔ１，Ｔ１１に向けて電流が流れるように構成してもよい。すなわち、電流供給部２０Ａを、第２の配線２０３ｂまたは上部接点シート２２３ｂに接続して電流を供給する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係る体脂肪計１００の外観を示す平面図である。
【図２】体脂肪計１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】スイッチ装置ＳＷの詳細な構成を示す断面図である。
【図４】図３に示したスイッチ装置ＳＷを等価的に示した回路図である。
【図５】本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る体組成計２００の外観を示す平面図である。
【図７】体組成計２００の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】スイッチ装置ＳＷ２における各スイッチ２２０と配線との関係を説明するための平面図である。
【図９】図８に示したスイッチ装置ＳＷ２のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。
【図１０】スイッチ装置ＳＷ２を等価的に示した回路図である。
【図１１】変形例に係る回路図である。
【図１２】（Ａ）および（Ｂ）は、同変形例に係る回路図である。
【符号の説明】
【００４８】
５…電源キー、１０…本体、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ），２２０（２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ）…スイッチ、２０Ａ…電流供給部（電流供給手段）、２０Ｂ…電圧検出部（電圧測定手段）、３０…記憶部、４０…操作入力部、５０…表示部、６０…重量測定装置、７０…生体インピーダンス測定装置、７０Ａ…電流供給部、７０Ｂ…電圧検出部、７１…電流供給用電極、７２…電圧測定用電極、１００…体脂肪計、１１０…ＣＰＵ、２００…体組成計、２０１…スイッチ基板、２０２ａ…固定接点、２０２ｂ…可動接点、２０３ａ…第１の配線、２０３ｂ…第２の配線、２０４…絶縁体、２０５…操作部、２０６…フレーム、２０７、２２５…スペーサ、２２１…裏面シート、２２２ａ…下部接点シート（固定接点）、２２２ｂ…上部接点シート（可動接点）、２２３ａ…下部シート（第１の配線）、２２３ｂ…上部シート（第２の配線）、２２４…表面シート、３０１…ＲＡＭ、３０２…ＲＯＭ、３０３…書き換え可能メモリ、ＳＷ，ＳＷ２，ＳＷ３…スイッチ装置、Ｔ１，Ｔ１１…第１の端子、Ｔ２，Ｔ２２…第２の端子、ｎa1〜ｎa3，ｎb1〜ｎb3，ｋa1〜ｋa4，ｋb1〜ｋb4…ノード、Ｒ，Ｒ１〜Ｒ４…抵抗体、Ｒｓ（Ｒsa〜Ｒsd）…補助抵抗体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が可動接点と固定接点とを有し、前記可動接点に対する押動操作が行われたときに当該可動接点と前記固定接点とが導通する複数のスイッチと、
第１の端子を有し、前記複数のスイッチの前記固定接点の全てを順に通るように配設された第１の配線と、
第２の端子を有し、前記複数のスイッチの前記可動接点の全てを前記第１の配線と同順に通るように配設された第２の配線と、
前記第１の端子および前記第２の端子の一方から他方に向けて電流を供給する電流供給手段と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段が測定した電圧に基づいて、前記押動操作がいずれのスイッチに対して行われたかを検知する検知手段と、
を備え、
前記第１の配線と前記第２の配線のうち、少なくとも一方は抵抗体であり、
前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の抵抗値が互いに異なるように配置される、
スイッチ装置。
【請求項２】
前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の線路長が互いに異なるように配置される、
請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記複数のスイッチの各々は、前記固定接点と前記第１の配線との間および前記可動接点と前記第２の配線との間の少なくとも一方に、補助抵抗体を有し、
前記複数のスイッチの各々は、前記複数のスイッチのいずれか２つである一組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路中にある前記抵抗体および前記補助抵抗体の合成抵抗値が、他の組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの前記合成抵抗値とは異なるように配置される、
請求項１または２に記載のスイッチ装置。
【請求項１】
各々が可動接点と固定接点とを有し、前記可動接点に対する押動操作が行われたときに当該可動接点と前記固定接点とが導通する複数のスイッチと、
第１の端子を有し、前記複数のスイッチの前記固定接点の全てを順に通るように配設された第１の配線と、
第２の端子を有し、前記複数のスイッチの前記可動接点の全てを前記第１の配線と同順に通るように配設された第２の配線と、
前記第１の端子および前記第２の端子の一方から他方に向けて電流を供給する電流供給手段と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段が測定した電圧に基づいて、前記押動操作がいずれのスイッチに対して行われたかを検知する検知手段と、
を備え、
前記第１の配線と前記第２の配線のうち、少なくとも一方は抵抗体であり、
前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の抵抗値が互いに異なるように配置される、
スイッチ装置。
【請求項２】
前記複数のスイッチの各々は、前記押動操作が行われたときに、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路の前記抵抗体の線路長が互いに異なるように配置される、
請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記複数のスイッチの各々は、前記固定接点と前記第１の配線との間および前記可動接点と前記第２の配線との間の少なくとも一方に、補助抵抗体を有し、
前記複数のスイッチの各々は、前記複数のスイッチのいずれか２つである一組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの、前記第１の端子と前記第２の端子との間の経路中にある前記抵抗体および前記補助抵抗体の合成抵抗値が、他の組のスイッチに対して前記押動操作が同時に行われたときの前記合成抵抗値とは異なるように配置される、
請求項１または２に記載のスイッチ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−３３７２８（Ｐ２０１０−３３７２８Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９１６３９（Ｐ２００８−１９１６３９）
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（０００１３３１７９）株式会社タニタ (303)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（０００１３３１７９）株式会社タニタ (303)
【Ｆターム（参考）】
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