カセットプレーヤーのスイッチの仕組み

質問

工学部4年次のプロジェクトでデバイスのデザインと組み立てを行うのですが、コントローラー部分に使うスイッチについて悩んでいます。コントローラーの大まかなデザインは複数あるスイッチの中で”1つだけ”押されている時のみスイッチごとに決められた値がプロセッサーに入力される仕組みです。

そこで考えついたのが昔のカセットプレーヤーで、1つスイッチを押すと他のスイッチが飛び出る機構があったと思うんですが、その仕組みについて皆様のお知恵を拝借させていただきたいと思い投稿しました。Googleで調べてみたのですが（カセットプレーヤー　スイッチ　仕組み　など）欲しいページがなかなか出てきません。（スイッチの名前もよく分からないので）
もし分かる方がいらっしゃればお教え下さい。

どうか宜しくお願いします。

回答No.8

tadys · ベストアンサー

＞1つスイッチを押すと他のスイッチが飛び出る機構があったと思うんですが
ロックリレーズ式のプッシュボタンスイッチです。
http://www4.alps.co.jp/hikawa/5454_97/index.html

このようなボタンを使ったとしても、スイッチの状態をコード化する回路が必要です。
プライオリティエンコーダを使えばコード化できます。
例えば：http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08599/

コード化した後にマイコンなどに入力するのでしょうから、ロックリレーズとコード化をそのマイコンで行えば普通のプッシュボタンをマイコンに繋ぐだけで同じことが出来ます。
照明つきのスイッチを使えばどのスイッチが押されているかも表示できます。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04071/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06161/

今時の回路設計ではマイコンで処理できるものはマイコンでするのが主流です。
メカニカルなロックリレーズボタンを使うのは特殊な場合です。
例えば、ノイズの多い環境で誤動作を防ぐとか、停電したときでも状態を保持したいなどです。

お礼

回答ありがとうございました！

補足

グループで話し合った結果、スイッチ上部のLEDライトがON（１）の時に光るボタン式もしくはタッチ式スイッチを複数個用意して、Arduino Mega 2560で2つ以上光ることが無いようににコントロールする案で纏まりそうです。マイクロコントローラのプログラミングはグループで勉強することになりました。複数の方が指摘されたように、カセットプレーヤーのスイッチの案は正確さや精密さが用途に見合ってないと満場一致でぼつになりました・・・

値について説明すると、
センサーが呼吸の早さ（リットル/分,slpm）を読み取って対応する電圧（V)が出力されます。この波形からフーリエ変換でセンサーの値（呼吸数/分)を求めます。センサーの値がスイッチの値の範囲（呼吸数/分の最小値と最大値の間）から逸脱している場合にLEDを光らせるという感じです。（この説明で分かりますでしょうか？）つまりセンサーが呼吸数/分のシリアルデータを出力、スイッチが呼吸数/分の最大値と最小値を格納、のはずです。

製品の例とメカニカルなスイッチを使う場合の説明ありがとうございます。

回答No.7

noname#215107

懐かしいカーラジオの選局ボタンやオーディオ切り替え器のボタンのようなものでしょうか。
ほとんど製造されていません。

単純に複数のスイッチを.入力ポートに繋いだのではだめなのでしょうか？

スイッチを通る「値」とはなんでしょうか。　シリアルデータ？電圧？アナログ波形？

お礼

回答ありがとうございました！

補足

グループで話し合った結果、スイッチ上部のLEDライトがON（１）の時に光るボタン式もしくはタッチ式スイッチを複数個用意して、Arduino Mega 2560で2つ以上光ることが無いようににコントロールする案で纏まりそうです。マイクロコントローラのプログラミングはグループで勉強することになりました。複数の方が指摘されたように、カセットプレーヤーのスイッチの案は正確さや精密さが用途に見合ってないと満場一致でぼつになりました・・・

値について説明すると（かなりタイトルから内容がずれてきていますが…）、
センサーが呼吸の早さ（リットル/分,slpm）を読み取って対応する電圧（V)が出力されます。この波形からフーリエ変換でセンサーの値（呼吸数/分)を求めます。センサーの値がスイッチの値の範囲（呼吸数/分の最小値と最大値の間）から逸脱している場合にLEDを光らせるという感じです。（この説明で分かりますでしょうか？）つまりセンサーが呼吸数/分のシリアルデータを出力、スイッチが呼吸数/分の最大値と最小値を格納、のはずです。

回答No.6

foomufoomu

カセットプレイヤーのスイッチも、扇風機のスイッチも、連動押ボタンスイッチも、同時に２つ押せば押せてしまいますよ。（ロックはされないかもしれませんが）

医療用という事で、確実な動作を望むのなら、万難を排してプロセッサのプログラミングに取り組んで、2つ押した場合はエラー表示するなど、確実に処理するシステムにするべきでしょう。

お礼

回答ありがとうございました！

補足

グループで話し合った結果、スイッチ上部のLEDライトがON（１）の時に光るボタン式もしくはタッチ式スイッチを複数個用意して、Arduino Mega 2560で2つ以上光ることが無いようににコントロールする案で纏まりそうです。マイクロコントローラのプログラミングはグループで勉強することになりました。複数の方が指摘されたように、カセットプレーヤーのスイッチの案は正確さや精密さが用途に見合ってないと満場一致でぼつになりました・・・
確かにこのスイッチを使ってる医療器具とかみたことないですね（笑

回答No.5

phobos

> 1つスイッチを押すと他のスイッチが飛び出る機構
以前にも同じような質問がありました。
　http://okwave.jp/qa/q6483319.html
スイッチの名前は「連動プッシュスイッチ」または「多連プッシュスイッチ」です。
この頃はもうほとんど見かけませんね。秋葉原のジャンク屋を回れば見つかるかも知れませんが。日川電機
　http://www.hikawadenki.co.jp/products/
で、まだつくっているかも知れません。

ただ、ご質問の用途だったら、私も他のご回答同様に、連動プッシュスイッチはおすすめできません。

> システムはArduino Mega 2560 r3 を使用しています。
とのことなので、信号選択だけをスイッチ部分で機械的に行ったとしても、いずれはその信号をArduinoで何らかの処理をしてＬＥＤ出力なり何なりすることになるわけですよね？

でしたら始めからスイッチ部分は例えば↓のようなＬＥＤ内蔵の押しボタンスイッチを
　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02010/
必要な個数並べて、その接点出力をArduinoのデジタル入力ピンに一つづつ繋いでやって、押されたスイッチの判定その他の処理は全部マイコンのソフトで行う、と言うのが一番お金も手間もかからない、スマートな方法だと思いますが……。

> プログラミングはほとんど初心者で、私のグループにコード書ける人が1人いるかいないかというのが現状でして…
そこは、勉強していただくしかないと思います。大学生ですからね。
おそらく、スイッチの読取・判定程度なら、簡単に応用できるサンプルプログラムなどは探せば容易に手に入るのでは無いかと思います。頑張って下さい。

お礼

回答ありがとうございました！

補足

グループで話し合った結果、スイッチ上部のLEDライトがON（１）の時に光るボタン式もしくはタッチ式スイッチを複数個用意して、Arduino Mega 2560で2つ以上光ることが無いようににコントロールする案で纏まりそうです。マイクロコントローラのプログラミングはグループで勉強することになりました。複数の方が指摘されたように、カセットプレーヤーのスイッチの案は正確さや精密さが用途に見合ってないと満場一致でぼつになりました・・・

詳しい説明とスイッチの製品の例ありがとうございます。

回答No.4

Harry721

押し込み式もしくは鍵盤式スイッチと呼ばれるものですね。
内部に爪があってそれが押されると他が解除されるという非常に単純な構造でした。
むかしのカセットデッキはこのスイッチで電気信号とともに、機械的なメカニズムも動かしていたので、こういう構造になっていました。
カセットテープだけでなくVHSのようなテープを使うものは、テープをヘッドに着けたり離したりする必要があるためどうしても機械的な動きが必要で、この構造が取られていました。
今はテープもないし、あっても電磁モーターを使うので機械式のスイッチはなくなりましたね。

何をやろうとしているかがよく分からないのですが、いまはマイコンがあるので、マイコンで制御されたらいかがですか。
普通のタッチスイッチを並べて一度触ればそれがオンで他はオフ。他を触ればそれがオンで他がオフ。
非常に簡単なプログラムで制御できると思いますが。価格も物理スイッチを使うよりも100分の1くらいで済みますね。

お礼

回答ありがとうございました！

補足

グループで話し合った結果、スイッチ上部のLEDライトがON（１）の時に光るボタン式もしくはタッチ式スイッチを複数個用意して、Arduino Mega 2560で2つ以上光ることが無いようににコントロールする案で纏まりそうです。マイクロコントローラのプログラミングはグループで勉強することになりました。複数の方が指摘されたように、カセットプレーヤーのスイッチの案は正確さや精密さが用途に見合ってないと満場一致でぼつになりました・・・

回答No.3

chie65536（@chie65535）

ロータリースイッチで良いやんか。

http://akizukidenshi.com/catalog/c/crotarysw/

ロータリースイッチは「２つ同時にオンになる事」は物理的に不可能だよ。

どこか一箇所を開放にしておけば、その位置が「オフ」で、それ以外の位置は「どれか１つだけがオン」になるよ。

すべてのスイッチを独立した回路にしたい、と言うなら、ロータリースイッチとリレースイッチを組み合わせればオッケー。回路図描かなくても判るよね？

お礼

回答ありがとうございました！

補足

一番上の方と同じコメントで恐縮ですが
>ロータリースイッチで良い
これは医療用機械のデザインと組み立てが目的の半年かけるプロジェクトで
全体のデザインを簡単に書くと押したスイッチに対応する値（範囲）と実際にセンサーで読み取った値を比べて、センサーの値がスイッチの範囲を逸脱していた場合にオペレーターに注意を促すためにLEDを点滅させるというものです。システムはArduino Mega 2560 r3 を使用しています。依頼者が救命医で押し間違えが少ないインターフェイスを希望しているので、ダイアル式とプッシュボタン式のスイッチを比べた段階でダイアル式（ロータリー式）はボツになってしまいました…
ありがとうございます！

回答No.2

FEX2053

3色ボールペンなんて、参考になりませんかね。

基本的に、ボタンを押し込んでいる間、全てのボタンがロック解除に
なり、押し切ると、そのボタンだけがロックされるようになっているん
です。3色ボールペンの色選択部分が横になってると思うといいかと。

お礼

回答ありがとうございました！

補足

すごく分かりやすい例えありがとうございます！今思えば同じ構造のもの結構ありますね

回答No.1

86tarou

そこで考えついたのが昔のカセットプレーヤーで、1つスイッチを押すと他のスイッチが飛び出る機構があったと思うんですが、その仕組みについて皆様のお知恵を拝借させていただきたいと思い投稿しました。＞
仕組みはメカ的にそうなっているだけです。タクトスイッチ（ストロークの短い表面にシートが張ってあるタイプ）でない、飛び出した大き目のスイッチが並んでる扇風機等と同じです。

コントローラーの大まかなデザインは複数あるスイッチの中で”1つだけ”押されている時のみスイッチごとに決められた値がプロセッサーに入力される仕組みです。＞
これはソフトでやるなら簡単ですし、メカ式のスイッチを使うというのもいみがよく分かりません。そもそも複数同時に押される環境で、一つだけ押された時に値を送るのですから（違ったら補足願います）。
一応ハードでも組めますが、後段のインターフェイス（他の条件等も）が不明なので今ここで回答するのは難しい状況です。

お礼

回答ありがとうございました！

補足

>飛び出した大き目のスイッチが並んでる扇風機等と同じです。
なるほど、扇風機のスイッチと同じですね。詳しい図面も見つかりました。ありがとうございます。

>これはソフトでやるなら簡単ですし、メカ式のスイッチを使うというのもいみがよく分かりません。
実は工学部でも生物工学専攻で回路構築の基本や信号処理（フィルターとか）は習ったのですが、マイクロコントローラを使ったプログラミングはほとんど初心者で、私のグループにコード書ける人が1人いるかいないかというのが現状でして…そこでメカ的なデザインで補おうと思った所でした。

>後段のインターフェイス（他の条件等も）が不明
これは医療用機械のデザインと組み立てが目的の半年かけるプロジェクトで
全体のデザインを簡単に書くと押したスイッチに対応する値（範囲）と実際にセンサーで読み取った値を比べて、センサーの値がスイッチの範囲を逸脱していた場合にオペレーターに注意を促すためにLEDを点滅させるというものです。システムはArduino Mega 2560 r3 を使用しています。依頼者が救命医で押し間違えが少ないインターフェイスを希望しているので、ダイアル式とプッシュボタン式のスイッチを比べた段階でダイアル式（ロータリー式）はボツになってしまいました…