CN105247324B - 旋转状态检测装置 - Google Patents
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Abstract
旋转状态检测装置适用于具有通过输入的操作力来旋转的旋转体、以及以可旋转的方式支承旋转体的支承体的操作装置。旋转状态检测装置具备设置于旋转体第一电极、以及设置于支承体且在与第一电极之间产生静电电容的第二电极,第一电极以及第二电极被设置为,每当使旋转体旋转规定角度,静电电容就周期性地变化,并且表示静电电容的变化的静电电容波形在使旋转体正转的情况下和反转的情况下成为不同的形状。基于静电电容周期性地变化的次数,来计算旋转体的旋转角度,并基于静电电容波形的形状,来辨别旋转体的旋转方向。
Description
技术领域
本公开是基于在2013年5月31日申请的日本申请编号2013-114958号的申请,在此引用其记载内容。
本公开涉及适用于具有通过输入的操作力来旋转的旋转体的操作装置的旋转状态检测装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种操作装置,该操作装置具备:旋转体,其被用户旋转操作;支承体,其以可旋转的方式支承旋转体;以及检测装置,其检测旋转体的旋转操作位置(旋转角度)。上述检测装置检测在放置于旋转体的规定位置的用户的指尖与安装于支承体的电极之间产生的静电电容,并基于该检测结果来检测旋转体的旋转操作位置。
专利文献1:日本特开2005-149856号公报
然而,在上述现有的检测装置中,检测是以顺时针方向以及逆时针方向的哪一个方向旋转操作很困难,在这一点上有改进的余地。
发明内容
本公开是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够检测旋转体的旋转角度和旋转方向双方的旋转状态检测装置。
本公开所涉及的旋转状态检测装置适用于具有通过输入的操作力来旋转的旋转体、以及以可旋转的方式支承旋转体的支承体的操作装置。
本公开的某个方式所涉及的旋转状态检测装置具备:第一电极,其设置于旋转体;以及第二电极,其设置于支承体,且在与第一电极之间产生静电电容,第一电极以及第二电极被设置为,每当使旋转体旋转规定角度,静电电容就周期性地变化,并且表示静电电容的变化的静电电容波形在使旋转体正转的情况下和反转的情况下成为不同的形状。并且,旋转状态检测装置具备:旋转角度计算装置,其基于静电电容周期性地变化的次数,来计算旋转体的旋转角度;以及旋转方向辨别装置,其基于静电电容波形的形状,来辨别旋转体的旋转方向。
由此,由于以每当使旋转体旋转规定角度,在两个电极间产生的静电电容就周期性地变化的方式设置两个电极,并基于该周期性的变化出现的次数来计算旋转体的旋转角度,所以能够检测旋转体的旋转角度。另外,由于以在使旋转体正转的情况下和反转的情况下静电电容波形的形状不同的方式设置两个电极,并基于静电电容波形的形状来辨别旋转体的旋转方向,所以能够检测旋转体的旋转方向。可见,根据本实施方式,利用用于检测旋转角度的第一电极以及第二电极,也能够对旋转方向进行检测。
附图说明
参照附图并通过下述的详细的描述,关于本公开的上述目的以及其它目的、特征、优点变得更加明确。该附图:
图1是对在本公开的第一实施方式中具备旋转状态检测装置的操作装置的配置位置进行说明的图。
图2是示意性地表示第一实施方式所涉及的操作装置的剖面的图。
图3是从Z轴方向观察第一实施方式所涉及的第一电极以及第二电极的图。
图4是从Z轴方向观察第一实施方式所涉及的第三电极以及第四电极的图。
图5是表示在第一实施方式中由各电极构成的电容器的连接状态的等效电路图。
图6是示意性地表示在第一实施方式中第一电极与第二电极的位置关系,并且表示与该位置关系对应的静电电容波形的图。
图7是示意性地表示本公开的第二实施方式所涉及的操作装置的剖面的图。
图8是表示在第二实施方式中由各电极构成的电容器的连接状态的等效电路图。
图9是示意性地表示在本公开的第三实施方式中第一电极与第二电极的位置关系,并且表示与该位置关系对应的静电电容波形的图。
图10是表示本公开的第四实施方式所涉及的静电电容波形的图。
图11是表示在本公开的第五实施方式中旋转体以及支承体的构造的分解立体图。
图12是示意性地表示在第五实施方式中第一电极与第二电极的位置关系的图。
图13是示意性地表示在第五实施方式中第一电极与第二电极的位置关系的图。
图14是示意性地表示在第五实施方式中第一电极与第二电极的位置关系的图。
图15是图13所示的位置关系的情况下的电容器的等效电路图。
图16是图14所示的位置关系的情况下的电容器的等效电路图。
图17是表示第五实施方式所涉及的静电电容波形的图。
图18是表示在本公开的第六实施方式中旋转体以及支承体的构造的分解立体图。
具体实施方式
以下,基于附图对本公开的多个实施方式进行说明。另外,有通过在各实施方式中对对应的构成要素标注相同的符号,而省略重复的说明的情况。在各实施方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下,对于该结构的其它部分能够应用先前说明的其它实施方式的结构。另外,不光是在各实施方式的说明中明示的结构的组合,只要不特别地对组合产生妨碍,即使未明示也能够将多个实施方式的结构彼此局部组合。
(第一实施方式)
本实施方式的旋转状态检测装置适用于图1所示的操作装置1。该操作装置1设置于车辆的室内,由作为用户的车辆乘员手动操作。操作装置1根据用户操作的内容,向各种车载装置输出指示动作内容的指令信号。作为车载装置的具体例,举出引导车辆的行车路线的导航装置51、音响装置52、空调装置53(参照图2)等。
如图1所示,操作装置1设置于车厢内车辆驾驶员(用户)的手够到的范围内。通过操作装置10操作的内容显示于显示装置50。显示装置50配置于远离操作装置10的位置。由此,用户不用较大地改变姿势就能够操作操作装置10,并且不用使视线从前挡风玻璃2较大地移动,就能够视觉确认显示装置50的显示内容。
操作装置1是用用户的手操作的装置,能够进行朝向车辆左右方向的摆动操作、朝向车辆前后方向的摆动操作、以及朝向符号R所示的方向的旋转操作。此外,图1中的X轴表示朝向车辆左右方向的摆动操作方向,Y轴表示朝向车辆前后方向的摆动操作方向。另外,图2中的Z轴表示旋转方向R的中心线并相对于X轴以及Y轴垂直延伸。
如图2所示,操作装置1具备以下说明的操作旋钮10、支承体20以及基座部件30。操作旋钮10是能够用用户的手抓紧的部件,被支承体20以可旋转的方式支承。操作旋钮10相当于“旋转体”。由此,用户能够将操作旋钮10相对于支承体20相对地朝向R方向旋转操作。
支承体20被基座部件30以能够朝向X方向以及Y方向滑动移动的方式支承。由此,用户能够将操作旋钮10与支承体20一起相对于基座部件30相对地朝向X方向以及Y方向摆动操作。基座部件30被固定于车厢内的规定位置。总之,操作旋钮10可通过用户的操作力向R方向旋转,向X方向摆动,向Y方向摆动。
对操作旋钮10朝向旋转方向R的基准位置施加作用力。由此,若用户在对操作旋钮10进行了旋转操作之后,将手从操作旋钮10放开,则操作旋钮10以向基准位置返回的方式旋转。另外,对支承体20朝向摆动方向X、Y的基准位置施加作用力。由此,若用户在与操作旋钮10一起对支承体20进行了摆动操作之后,将手从操作旋钮10放开,则操作旋钮10以及支承体20以向基准位置返回的方式移动。
如图3以及图2所示,在操作旋钮10设置有多个第一电极A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8。因此,第一电极A1~A8与操作旋钮10一起旋转。在支承体20设置有与第一电极A1~A8数目相同的第二电极B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8。这些第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8等间隔地配置于Z轴的周围。
第一电极A1~A8分别具有长形电极Aa1、Aa2、Aa3、Aa4、Aa5、Aa6、Aa7、Aa8以及短形电极Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、Ab5、Ab6、Ab7、Ab8。长形电极和短形电极分别电连接。长形电极Aa1~Aa8被设定于比短形电极Ab1~Ab8大的面积。
详细而言,长形电极Aa1~Aa8以及短形电极Ab1~Ab8是向旋转径向延伸的矩形形状的金属板,使其径向长度不同从而使其面积不同。另外,长形电极Aa1~Aa8以及短形电极Ab1~Ab8以隔开规定间隔的状态在旋转方向R上排列配置。
从Z轴方向观察,第二电极B1~B8是扇形的金属板,配置于与第一电极A1~A8的旋转轨迹对置的位置。从Z轴方向观察,第二电极B1~B8分别是能够包含1组长形电极Aa1以及短形电极Ab1(即一个第一电极A1)的大小。
第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8分别构成在两个电极间产生静电电容的电容器C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8。如图3所示,在第一电极A1~A8整体位于第二电极B1~B8的投影范围时,上述静电电容成为最大。
如图4以及图2所示,在支承体20设置有两个第三电极D1、D2。在基座部件30中与第三电极D1、D2对置的部分设置有第四电极E1、E2。第三电极D1、D2以及第四电极E1、E2分别构成在两个电极间产生静电电容的电容器C9、C10。
从Z轴方向观察,第四电极E1、E2分别是能够包含一个第三电极D1、D2的大小。而且,为了即使支承体20在X方向以及Y方向摆动到最大限,第三电极D1、D2的整体也位于第四电极E1、E2的投影范围内,将第四电极E1、E2形成为比第三电极D1、D2充分大的面积。
如图5所示,上述的各个电容器C1~C10电连接。详细而言,多个第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8被分组为第一组以及第二组。在以下的说明中,将由属于第一组的第一电极A1~A4以及第二电极B1~B4构成的电容器C1~C4称为第一电容器。另外,将由属于第二组的第一电极A5~A8以及第二电极B5~B8构成的电容器C5~C8称为第二电容器。
其中,多个第一电极A1~A8中的、与属于第一组的第二电极B1~B4构成电容器的第一电极属于第一组,与属于第二组的第二电极B5~B8构成电容器的第一电极属于第二组。因此,若操作旋钮10旋转,则第一电极A1~A8的各个所属的组发生变化。
多个第一电容器C1~C4分别并联连接,多个第二电容器C5~C8也分别并联连接。电容器C9的第三电极D1侧与第一电容器C1~C4的第二电极B1~B4侧连接。电容器C10的第三电极D2侧与第二电容器C5~C8的第二电极B5~B8侧连接。第一电容器C1~C4的第一电极A1~A4侧与第二电容器C5~C8的第一电极A5~A8侧连接。
总之,按照电容器C9、第一电容器C1~C4、第二电容器C5~C8以及电容器C10的顺序,将这些电容器串联连接。在以下的说明中,将这些所有的电容器C1~C10的合成电容称为静电电容Ctr。此外,由于多个第一电极A1~A8的各个相互电连接,所以即使第一电极A1~A8的各个所属的组变化,图5所示的电路也不会变化。即,电容器C1~C10的合成电容(静电电容Ctr)不会因第一电极A1~A8的组变化而发生变化。
电容器C9的第四电极E1侧与电子控制装置(ECU40)的第一端子40a连接,电容器C10的第四电极E2侧与ECU40的第二端子40b连接。由此,ECU40能够基于两个端子40a、40b的信息,来计算电容器C1~C10的合成容量即静电电容Ctr。以下对该计算的具体例进行说明。
例如,使两个端子40a、40b的一方接地,对另一方施加规定的电压。ECU40测量从电压施加开始时刻起到流入另一方的端子的电流达到规定值为止的所需时间。于是,静电电容Ctr越大上述所需时间越长。因此,ECU40基于测量出的所需时间来计算静电电容Ctr。
或者,使两个端子40a、40b的一方接地,向另一方流入规定的电流。于是,两个端子40a、40b的电位差根据静电电容Ctr变化。因此,ECU40检测两个端子40a、40b的电位差,并基于检测出的电位差计算静电电容Ctr。
若对操作旋钮10进行旋转操作,则第一电极A1~A8旋转,所以第一电极A1~A8中的与第二电极B1~B8对置的部分的面积发生变化。因此,电容器C1~C8的各个的静电电容发生变化,进而整体的静电电容Ctr发生变化。
鉴于这些点,ECU40以上述方式计算静电电容Ctr,并基于计算出的静电电容Ctr的变化来计算操作旋钮10的旋转操作量、以及旋转方向。此外,在基座部件30安装有检测支承体20的X方向以及Y方向的移动量的未图示的位移传感器。ECU40基于位移传感器的检测结果,来计算操作旋钮10的X方向以及Y方向上的摆动操作量和摆动操作方向。计算出的旋转操作量、旋转方向、摆动操作量以及摆动方向的信号相当于上述的指令信号。
此外,图2中的符号11、21、22、31、32表示对各电极进行电连接的金属片,与图5的电路中所示的符号11、21、22、31、32对应。这些金属片11、21、22、31、32被装配在树脂制的操作旋钮10、支承体20以及基座部件30的内部。
接下来,对ECU40计算旋转操作量以及旋转方向的方法进行详细说明。此外,ECU40具有微型计算机(微机)。通过该微机的运算处理,执行了上述的各种计算。
图6表示图3所示的第一电极A1~A8向逆时针方向(以下,称为正向)旋转的情况下的、第一电极A1的长形电极Aa1以及短形电极Ab1与第二电极B8的位置关系。若长形电极Aa1以及短形电极Ab1按照符号(1)~(8)的顺序移动,则静电电容Ctr如图6的下段所示那样变化。即,图6的下段所示的静电电容波形W是表示与操作旋钮10的旋转角度对应的静电电容Ctr的变化的波形。
以下,关于正向旋转时的上述(1)~(8)的状态,对长形电极Aa1以及短形电极Ab1与第二电极B8的位置关系进行说明,并且对与该位置关系对应的静电电容Ctr进行说明。此外,对于其它第一电极A2~A8以及第二电极B1~B7也与上述位置关系相同,省略说明。
在(1)的状态下,由于长形电极Aa1以及短形电极Ab1均未处于与第二电极B8对置的区域(以下,称为第二区域),所以静电电容Ctr为最低的值(最低值L)。若操作旋钮10从(1)的状态正向旋转,则短形电极Ab1进入第二区域,其进入面积逐渐增大。然后,如(2)的状态那样,在短形电极Ab1整体进入第二区域的时刻,静电电容Ctr增大到第一中间值M1。
之后,如(3)的状态那样,在长形电极Aa1开始向第二区域进入之前,即使操作旋钮10正向旋转,静电电容Ctr也不发生变化而保持在一定值(第一中间值M1)。若操作旋钮10从(3)的状态进一步正向旋转,则长形电极Aa1开始朝向第二区域的进入,其进入面积逐渐增大。然后,如(4)的状态那样,在长形电极Aa1整体进入第二区域的时刻,静电电容Ctr成为最高的值(最高值H)。
之后,如(5)的状态那样,在短形电极Ab1开始从第二区域退出之前,即使操作旋钮10旋转,静电电容Ctr也不发生变化而保持在一定值(最高值H)。若操作旋钮10从(5)的状态进一步正向旋转,则短形电极Ab1开始从第二区域退出,短形电极Ab1的进入面积逐渐减少。然后,如(6)的状态那样,在短径电极Ab1整体从第二区域退出的时刻,静电电容Ctr减少到第二中间值M2。第二中间值M2被设定为与第一中间值M1不同的值。
之后,如(7)的状态那样,在长形电极Aa1开始从第二区域的退出之前,即使操作旋钮10正向旋转,静电电容Ctr也不发生变化而保持在一定值(第二中间值M2)。若操作旋钮10从(7)的状态进一步正向旋转,则长形电极Aa1开始从第二区域的退出,长形电极Aa1的进入面积逐渐减少。然后,如(8)的状态那样,在长形电极Aa1整体从第二区域退出的时刻,静电电容Ctr成为最低的值(最低值L)。
可见,若操作旋钮10正向旋转,长形电极Aa1以及短形电极Ab1与第二电极B8的位置关系按照(1)~(8)的顺序变化,则静电电容Ctr以如下的方式变化。即,静电电容Ctr在保持在最低值L后,上升到第一中间值M1,在保持在第一中间值M1后,上升到最高值H。之后,在保持在最高值H后,降低到第二中间值M2,在保持在第二中间值M2后,降低到最低值L。
因此,在静电电容波形W中,每当多个第一电极A1~A8中的任一电极通过多个第二电极B1~B8,就出现从最低值L上升到最高值H再返回到最低值L这样的脉动波形Wp。而且,在一个脉动波形Wp中出现保持在值不同的4种一定值(最低值L、第一中间值M1、最高值H、第二中间值M2)的非变化部P1、P3、P5、P7。此外,将脉动波形Wp中的在非变化部P1、P3、P5、P7之间静电电容Ctr上升或者下降的部分称为变化部P2、P4、P6、P8。
若使操作旋钮10向正向旋转,则上述位置关系按照(1)~(8)的顺序变化,静电电容波形W所包含的4种一定值按照最低值L、第一中间值M1、最高值H、第二中间值M2、最低值L的顺序反复出现。另一方面,若使操作旋钮10反向旋转,则上述位置关系按照(8)~(1)的顺序变化,静电电容波形W所包含的4种一定值按照最低值L、第二中间值M2、最高值H、第一中间值M1、最低值L的顺序反复出现。
ECU40的微机按照上述方式来计算静电电容Ctr。通过以规定周期(例如微机的运算周期)反复执行该计算,从而微机获取静电电容波形W。微机判定在获取到的静电电容波形W中是否出现非变化部P1、P3、P5、P7。
例如,若在将第一中间值M1作为中央值的规定宽度的静电电容范围内,计算出的静电电容Ctr的值持续规定时间t1以上,则判定为出现第一中间值M1。但是,若静电电容Ctr在规定时间t2(t2>t1)以上未变化,则判定为操作旋钮10未旋转。
若判定为出现非变化部P1、P3、P5、P7,则微机对出现的脉动波形Wp的数量进行计数。例如,微机将与最低值L对应的非变化部P1出现的次数视为脉动波形Wp的出现次数,来进行计数。微机基于该计数值,来计算操作旋钮10的旋转操作量。这样计算旋转操作量时的微机作为图2所示的旋转角度计算装置41发挥功能。
并且,微机基于上述的非变化部P1、P3、P5、P7的出现判定结果,来判定4种非变化部P1、P3、P5、P7出现的顺序。若判定出的顺序是最低值L、第一中间值M1、最高值H、第二中间值M2、最低值L的顺序,则微机判定为是正向旋转。另一方面,若是最低值L、第二中间值M2、最高值H、第一中间值M1、最低值L的顺序,则微机判定为是反向旋转。这样辨别旋转方向时的微机作为图2所示的旋转方向辨别装置42发挥功能。
在以上说明的本实施方式中,总而言之,具备以下所列举的特征。而且,通过这些各特征来发挥在以下说明的作用效果。
<特征1>
总之,本实施方式所涉及的旋转状态检测装置以每当使操作旋钮10旋转规定角度静电电容Ctr就周期性地变化的方式,设置有第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8。并且,以静电电容波形W的形状在向正向正转的情况下和反转的情况下不同的方式,设置第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8。而且,具备基于静电电容Ctr周期性地变化的次数(脉动波形Wp的出现次数),来计算操作旋钮10的旋转角度(旋转操作量)的旋转角度计算装置41。另外,具备基于静电电容波形W的形状,来辨别操作旋钮10的旋转方向的旋转方向辨别装置42。
因此,利用用于检测旋转角度的第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8,也能够对旋转方向进行检测。即,能够利用旋转操作量的检测所需要的硬件结构,来进行旋转方向的检测。
<特征2>
并且,本实施方式所涉及的旋转状态检测装置在操作旋钮10的旋转方向上排列配置有多个第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8。因此,由于能够在操作旋钮10旋转一周的期间使脉动波形Wp出现的次数成为多次,所以提高了可由旋转角度计算装置41计算的旋转角度的分辨能力。
<特征3>
并且,本实施方式所涉及的旋转状态检测装置串联连接第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8,将包含这些电容器C1~C8的合成电容的变化作成静电电容波形W来用于旋转方向辨别。
由此,可以不用将第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8的第一电极A1~A8侧与ECU40侧电连接。因此,能够去掉在可旋转的操作旋钮10与支承该操作旋钮10的支承体20之间电连接的部分。因此,由于不需要使与第一电极A1~A8连接的金属片11以滑动的方式与设置于支承体20的其它金属片电连接的构造,所以电连接构造变得简单。
<特征4>
本实施方式所涉及的旋转状态检测装置在静电电容波形W上包含有3种以上的非变化部P1、P3、P5、P7,旋转方向辨别装置42基于非变化部P1、P3、P5、P7出现的顺序来辨别旋转方向。
由此,在使静电电容波形W的形状在正转时和反转时不同,根据其形状的差异来辨别旋转方向时,判定非变化部P1、P3、P5、P7的出现,并能够基于其出现的顺序来辨别形状的差异。因此,与计算静电电容波形W的斜率来辨别形状的差异的情况相比,能够减轻该辨别所需要的处理负荷,并且能够提高辨别精度。
<特征5>
并且,本实施方式所涉及的旋转状态检测装置的第一电极A1~A8通过将面积不同的两种电极,即长形电极Aa1~Aa8以及短形电极Ab1~Ab8电连接而构成。而且,这两种电极Aa1~Aa8、Ab1~Ab8以隔开规定间隔的状态在旋转方向上排列配置。由此,能够以简单的构造容易地实现3种以上的非变化部P1、P3、P5、P7包含于静电电容波形W。
<特征6>
并且在本实施方式中,操作装置1具备以可移动的状态保持支承体20的基座部件30。而且,本实施方式所涉及的旋转状态检测装置具备设置于支承体20的多个第三电极D1、D2、以及设置于基座部件的多个第四电极E1、E2。
而且,第三电极D1、D2输入有从第二电极B1~B8输出的静电电容波形的信号。即,第三电极D1、D2的电位根据电容器C1~C8的合成电容变化而变化。第四电极E1、E2在与多个第三电极D1、D2之间产生静电电容。即,第四电极E1、E2的电位根据电容器C1~C8的合成电容变化而变化。旋转方向辨别装置42基于从第四电极E1、E2输出的信号,来辨别操作旋钮10的旋转方向。
由此,可以不用将电容器C9、C10的第三电极D1、D2侧与ECU40侧电连接。因此,能够去掉在可移动的支承体20与保持该支承体20的基座部件30之间电连接的部分。因此,由于不需要使与第三电极D1、D2连接的金属片21、22以滑动的方式与不能移动的其它金属片电连接的构造,所以电连接构造变得简单。
<特征7>
并且在本实施方式中,由于将多个第一电容器C1~C4的各个并联连接,另外,将多个第二电容器C5~C8的各个并联连接,所以能够增大合成电容即静电电容Ctr的最高值H。因此,能够使多种一定值(最低值L、第一中间值M1、最高值H、第二中间值M2)分别有较大的不同。因此,在判定在静电电容波形W上是否出现非变化部P1、P3、P5、P7时,能够提高其判定精度。
(第二实施方式)
在上述第一实施方式中,第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8串联连接。与此相对,在本实施方式中,第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8并联连接。
以下,使用图7以及图8对本实施方式所涉及的旋转状态检测装置进行详细说明。如图7所示,设置第一电极A1~A8、第二电极B1~B8、第三电极D1、D2以及第四电极E1、E2的位置与图2所示的第一实施方式相同。其中,如图8所示,由于使第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8以并联的方式电连接,所以需要将第一电极A1~A8与第三电极D2连接。
因此,如图7所示,在操作旋钮10固定有旋转端子10T,在支承体20固定有与旋转端子10T接触的固定端子20T。若操作旋钮10旋转,则旋转端子10T以与固定端子20T接触的方式与操作旋钮10一起旋转。详细而言,旋转端子10T以及固定端子20T配置在Z轴上并在推力方向上接触。这样,具备相互滑动的端子10T、20T,从而能够实现第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8的并联连接构造。
此外,多个第一电极A1~A8中的与属于第一组的第二电极B1~B4构成电容器的第一电极属于第一组,与属于第二组的第二电极B5~B8构成电容器的第一电极属于第二组。因此,若操作旋钮10旋转,则第一电极A1~A8的各个所属的组发生变化。而且,由于多个第一电极A1~A8分别相互电连接,所以即使第一电极A1~A8的各个所属的组发生变化,图8所示的电路也不会变化。即,电容器C1~C10的合成电容(静电电容Ctr)不会因第一电极A1~A8的组变化而发生变化。
可见,本实施方式所涉及的旋转状态检测装置将第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8并联连接,将包含这些电容器C1~C8的合成电容的变化作成静电电容波形W来用于旋转方向辨别。
由此,与将第一电容器C1~C4以及第二电容器C5~C8串联连接的图5的情况相比,能够增大合成电容即静电电容Ctr的最高值H。因此,能够使多种一定值(最低值L、第一中间值M1、最高值H、第二中间值M2)分别有较大的不同。因此,在判定静电电容波形W上是否出现非变化部P1、P3、P5、P7时,能够提高其判定精度。
(第三实施方式)
上述第一实施方式所涉及的第一电极A1~A8通过将两种电极,即长形电极Aa1~Aa8以及短形电极Ab1~Ab8电连接而构成。与此相对,本实施方式所涉及的第一电极由1张电极板构成,形成为具有长形电极部Ac1以及短形电极部Ad1的形状。在操作旋钮10的旋转径向上,长形电极部Ac1的长度比短形电极部Ad1长。
图9表示第一电极的长形电极部Ac1以及短形电极部Ad1与第二电极B8的位置关系。若长形电极部Ac1以及短形电极部Ad1按照符号(1)~(6)的顺序移动,则静电电容Ctr如图9的下段所示那样变化。即,图9的下段所示的静电电容波形Wa是表示与操作旋钮10的旋转角度对应的静电电容Ctr的变化的波形。
以下,关于正向旋转时的上述(1)~(6)的状态,对长形电极部Ac1以及短形电极部Ad1与第二电极B8的位置关系进行说明,并且对与该位置关系对应的静电电容Ctr进行说明。
在(1)的状态下,由于长形电极部Ac1以及短形电极部Ad1均未处于第二区域,所以静电电容Ctr成为最低值L。若操作旋钮10从(1)的状态正向旋转,则短形电极部Ad1向第二区域进入,其进入面积逐渐增大。然后,如(2)的状态那样,在短形电极部Ad1整体进入第二区域的时刻,静电电容Ctr增大到第一中间值M1。这样,由短形电极部Ad1的进入量引起的静电电容Ctr的增大相当于静电电容波形Wa的变化部P2。
之后,若操作旋钮10从(2)的状态进一步正向旋转,则长形电极部Ac1开始向第二区域的进入,其进入面积逐渐增大。然后,如(3)的状态那样,在长形电极部Ac1整体进入第二区域的时刻,静电电容Ctr成为最高值H。这样,由长形电极部Ac1的进入量引起的静电电容Ctr的增大相当于静电电容波形Wa的变化部P4。而且,由于长形电极部Ac1的旋转径向长度比短形电极部Ad1的旋转径向长度长,所以变化部P4的斜率比变化部P2的斜率大。
之后,如(4)的状态那样,在短形电极部Ad1开始从第二区域退出之前,即使操作旋钮10旋转,静电电容Ctr也不发生变化而保持在一定值(最高值H)。若操作旋钮10从(4)的状态进一步正向旋转,则短形电极部Ad1开始从第二区域退出,短形电极部Ad1的进入面积逐渐减少。然后,如(5)的状态那样,在短径电极部Ad1整体从第二区域退出了的时刻,静电电容Ctr减少到第二中间值M2。这样,由短形电极部Ad1的退出量引起的静电电容Ctr的减少相当于静电电容波形Wa的变化部P6。
之后,若操作旋钮10从(5)的状态进一步正向旋转,则长形电极部Ac1开始从第二区域的退出,长形电极部Ac1的进入面积逐渐减少。然后,如(6)的状态那样,在长形电极部Ac1整体从第二区域退出了的时刻,静电电容Ctr成为最低值L。这样,由长形电极部Ac1的退出量引起的静电电容Ctr的减少相当于静电电容波形Wa的变化部P8。而且,由于长形电极部Ac1的旋转径向长度比短形电极部Ad1的旋转径向长度长,所以变化部P8的斜率比变化部P6的斜率大。
可见,若操作旋钮10正向旋转,长形电极部Ac1以及短形电极部Ad1与第二电极B8的位置关系按照(1)~(6)的顺序变化,则静电电容Ctr以如下的方式变化。即,静电电容Ctr在保持在最低值L之后,通过第一中间值M1上升到最高值H。此外,从最低值L到第一中间值M1的上升斜率比从第一中间值M1到最高值H的上升斜率小。
之后,静电电容Ctr在保持在最高值H之后,通过第二中间值M2减少到最低值L。此外,从最高值H到第二中间值M2的减少斜率比从第二中间值M2到最低值L的减少斜率小。
因此,若使操作旋钮10正向旋转,则上述位置关系按照(1)~(6)的顺序变化,静电电容波形W所包含的非变化部P1、P5以及变化部P2、P4、P6、P8按照如下的顺序反复出现。即,是非变化部P1(L)、变化部P2(斜率小)、变化部P4(斜率大)、非变化部P5(H)、变化部P6(斜率小)、变化部P8(斜率大)、非变化部P1(L)的顺序。
另一方面,若使操作旋钮10反向旋转,则上述位置关系按照(6)~(1)的顺序变化而成为如下顺序。即,是非变化部P1(L)、变化部P8(斜率大)、变化部P6(斜率小)、非变化部P5(H)、变化部P4(斜率大)、变化部P2(斜率小)、非变化部P1(L)的顺序。
ECU40的微机除了非变化部P1、P5以外,还判定静电电容波形W上是否出现了变化部P2、P4、P6、P8。变化部P2、P4、P6、P8的出现判定通过运算计算出的静电电容Ctr的变化的斜率来实施。
并且,微机基于上述的非变化部P1(L)、P5(H)以及变化部P2(斜率小)、P4(斜率大)、P6(斜率小)、P8(斜率大)的出现判定结果,来判定它们出现的顺序。若判定出的顺序是L、斜率小、斜率大、H、斜率小、斜率大、L,则微机判定为是正向旋转。另一方面,若是L、斜率大、斜率小、H、斜率大、斜率小、L的顺序,则微机判定为是反向旋转。这样辨别旋转方向时的微机作为旋转方向辨别装置42发挥功能。
可见,根据由1张电极板构成了第一电极的本实施方式,也与第一实施方式相同,利用用于检测旋转角度的第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8,也能够对旋转方向进行检测。
(第四实施方式)
本实施方式是第一实施方式的变形例,图10表示本实施方式所涉及的静电电容波形Wb的形状。如图所示,静电电容波形Wb是与非变化部以及变化部P1~P8的各个对应的操作旋钮10的旋转角度θ1~θ8全部相同的形状。换言之,以成为这种形状的静电电容波形Wb的方式,设置有第一电极A1~A8以及第二电极B1~B8。
另外,第一实施方式所涉及的旋转角度计算装置41基于脉动波形Wp的出现次数来计算旋转操作量。与此相对,本实施方式所涉及的旋转角度计算装置41基于非变化部以及变化部P1~P8变换的次数,即非变化部以及变化部P1~P8的出现次数来计算旋转操作量。
这样,根据本实施方式,由于基于一个脉动波形Wp所包含的非变化部以及变化部P1~P8的出现次数来计算旋转操作量,所以与基于脉动波形Wp的出现次数来计算旋转操作量的情况相比,能够提高计算的分辨能力。
例如,在操作旋钮10每旋转一周脉动波形Wp出现8次的情况下,即,每当使操作旋钮10旋转45度脉动波形Wp就周期性地出现的情况下,第一实施方式的方法的分辨能力是45度。与此相对,由于一个脉动波形Wp中包含有8个非变化部以及变化部P1~P8,所以分辨能力成为8倍。即,由于操作旋钮10每旋转一周非变化部以及变化部P1~P8出现64次,所以本实施方式的方法的分辨能力是5.625度。
(第五实施方式)
在上述第一以及第二实施方式中,将属于第一组的第一电极A1~A4以及属于第二组的第一电极A5~A8配置在同一旋转轨迹上。与此相对,在本实施方式中,将属于第一组的第一电极Ao以及属于第二组的第一电极Ai配置在相互不同的旋转轨迹上。
若使用图11进行详细说明,则由用户旋转操作的旋转体101形成为在金属制的圆环部件以径向长度不同的方式设置了凹凸的形状。而且,圆环部件中的向径向外侧成为凸的部分(图中的斜线部分)作为第一电极Ao(以下,称为外侧第一电极Ao)发挥功能。这些多个外侧第一电极Ao属于第一组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。
另外,上述圆环部件中的向径向外侧成为凸的部分(或者,也存在向径向内侧成为凹的部分的情况)(图中的斜线部分)作为第一电极Ai(以下,称为内侧第一电极Ai)发挥功能。这多个内侧第一电极Ai属于第二组,等间隔地在排列配置同一旋转轨迹上。总之,一个旋转体101设置有两种第一电极Ao、Ai。多个外侧第一电极Ao在位于旋转体101的外周面的旋转轨迹上旋转,多个内侧第一电极Ai在位于旋转体101的内周面的旋转轨迹上旋转。
以可旋转的方式支承旋转体101的支承体201具有与外侧第一电极Ao对置配置的第二电极Bo(以下,称为外侧第二电极Bo)、以及与内侧第一电极Ai对置配置的第二电极Bi(以下,称为内侧第二电极Bi)。多个外侧第二电极Bo属于第一组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。多个内侧第二电极Bi属于第二组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。
此外,在图11中,对于支承体201中支承旋转体101的部分省略图示。另外,图11中的斜线是用于明示电极Ao、Ai、Bo、Bi的位置的标记,并不意味着表示剖面的阴影。另外,旋转体101中的位于外侧第一电极Ao与内侧第一电极Ai之间的中间部以与外侧第二电极Bo以及内侧第二电极Bi均充分远离的方式配置。因此,将上述中间部在与第二电极Bo、Bi之间形成的静电电容视为零。
在这里,在上述第一以及第二实施方式中,第一组的第一电极A1~A4以及第二组的第一电极A5~A8与任意一个第二电极B1~B8都可构成电容器C1~C8。与此相对,在本实施方式中,如图13~图16所示,外侧第一电极Ao仅与外侧第二电极Bo构成第一电容器C11、C12,内侧第一电极Ai仅与内侧第二电极Bi构成第二电容器C13、C14。
图12表示旋转体101的旋转位置是外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai均未与第二电极Bo、Bi对置的位置的情况。此时,不会构成第一电容器C11、C12以及第二电容器C13、C14的任意一个。
此外,如图所示,外侧第二电极Bo的面积被设定为比内侧第二电极Bi的面积小。另外,外侧第一电极Ao和内侧第一电极Ai在旋转方向上交替配置。外侧第一电极Ao与内侧第一电极Ai的间隔被设定为长短两种长度,以长的间隔和短的间隔交替反复的方式配置有外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai。
图13表示旋转体101从图12的状态正向旋转后的状态,且外侧第一电极Ao与外侧第二电极Bo对置,而内侧第一电极Ai未与内侧第二电极Bi对置的情况。在该情况下,构成第一电容器C11、C12,而未构成第二电容器C13、C14。
图14表示旋转体101从图13的状态进一步正向旋转后的状态,且外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai分别与外侧第二电极Bo以及内侧第二电极Bi对置的情况。在该情况下,构成第一电容器C11、C12以及第二电容器C13、C14双方。
外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai被电连接,外侧第二电极Bo以及第三电极D1被电连接,内侧第二电极Bi以及第三电极D2被电连接。此外,由第三电极D1、D2以及第四电极E1、E2构成的电容器C9、C10的第四电极E1、E2侧与图5相同,与第一端子40a和第二端子40b电连接。
因此,在像图13那样构成第一电容器C11、C12的情况下,如图15所示,第一电容器C11、C12与其它电容器C9、C10串联连接。多个第一电容器C11、C12相互串联连接。
另外,在像图14那样构成第一以及第二电容器C11、C12、C13、C14的情况下,如图16所示,上述电容器C11、C12、C13、C14与其它电容器C9、C10串联连接。多个第一电容器C11、C12相互串联连接,多个第二电容器C13、C14相互串联连接。第一电容器C11、C12以及第二电容器C13、C14相互并联连接。
多个第一电容器C11、C12以及多个第二电容器C13、C14的各个全部是相同的静电电容C。因此,图13以及图15所示的第一电容器C11、C12的合成容量Ctr′为1/(1/C+1/C)=C/2。另外,图14以及图16所示的第一电容器C11、C12与第二电容器C13、C14的合成容量Ctr′为1/(1/2C+1/2C)=C。此外,在图12的情况下,可以说第一以及第二电容器C11、C12、C13、C14的合成容量Ctr′是零。
图17是表示与操作旋钮10的旋转角度对应的静电电容Ctr′的变化的静电电容波形Wc。此外,ECU40的微机所检测的静电电容是在上述合成容量Ctr′上合成了电容器C9、C10的容量。以下,对静电电容波形Wc的形状的详细内容进行说明。
在图12的状态下,外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai均未处于与外侧第二电极Bo对置的区域(以下,称为外侧第二区域)以及与内侧第二电极Bi对置的区域(以下,称为内侧第二区域)。因此,静电电容Ctr′成为最低的值(最低值L=0)。若操作旋钮10从图12的状态正向旋转,则外侧第二电极Bo向外侧第二区域进入,其进入面积逐渐增大。然后,如图13的状态那样,在外侧第二电极Bo整体进入外侧第二区域的时刻,静电电容Ctr′增大到中间值M(=C/2)。
之后,在内侧第一电极Ai开始朝向内侧第二区域的进入之前,即使操作旋钮10正向旋转,静电电容Ctr′也不发生变化而保持在一定值(中间值M)。之后若进一步正向旋转,则内侧第一电极Ai开始朝向内侧第二区域的进入,其进入面积逐渐增大。然后,如图14的状态那样,在内侧第一电极Ai整体进入内侧第二区域的时刻,静电电容Ctr′成为最高的值(最高值H=C)。
之后,在外侧第一电极Ao开始从外侧第二区域退出之前,即使操作旋钮10旋转,静电电容Ctr′也不会发生变化而保持在一定值(最高值H)。之后,若操作旋钮10进一步正向旋转,则外侧第一电极Ao开始从外侧第二区域退出,外侧第一电极Ao的进入面积逐渐减少。然后,在外侧第一电极Ao整体从外侧第二区域退出的时刻,静电电容Ctr′成为最低值L。
可见,若操作旋钮10正向旋转,第一电极Ao、Ai与第二电极Bo、Bi的位置关系按照图12~图14的顺序变化,则静电电容Ctr′以如下的方式变化。即,在静电电容Ctr′保持在最低值L之后,上升到中间值M,在保持在中间值M之后,上升到最高值H。之后,在保持在最高值H之后,降低到最低值L。
因此,在静电电容波形Wc上,每当多个第一电极Ao、Ai的任意一个通过多个第二电极Bo、Bi时,就会出现从最低值L上升到最高值H再返回到最低值L这样的脉动波形Wp。而且,在一个脉动波形Wp中出现保持在值不同的3种一定值(最低值L、中间值M、最高值H)的非变化部P1、P3、P5。此外,将脉动波形Wp中的在非变化部P1、P3、P5之间静电电容Ctr′上升或者下降的部分称为变化部P2、P4、P9。
若使操作旋钮10向正向旋转,则上述位置关系按照图12、图13、图14的顺序变化,静电电容波形Wc所包含的3种一定值按照最低值L、中间值M、最高值H、最低值L的顺序反复出现。另一方面,若使操作旋钮10向反向旋转,则上述位置关系按照图14、图13、图12的顺序变化,静电电容波形Wc所包含的3种一定值按照最低值L、中间值M、最高值H、最低值L的顺序(或者,为最低值L、最高值H、中间值M、最低值L的顺序的情况)反复出现。总之,在上述第一以及第二实施方式中,非变化部是P1、P3、P5、P7这4种,但本实施方式的非变化部是P1、P3、P5这3种。
ECU40的微机判定在静电电容波形Wc中是否出现了非变化部P1、P3、P5。若判定为出现了非变化部P1、P3、P5,则微机(旋转角度计算装置41)对出现的脉动波形Wp的数量进行计数,并基于该计数值,来计算操作旋钮10的旋转操作量。
并且微机(旋转方向辨别装置42)基于上述的非变化部P1、P3、P5的出现判定结果,来判定3种非变化部P1、P3、P5出现的顺序。若判定的顺序是最低值L、中间值M、最高值H、最低值L的顺序,则微机判定为是正向旋转。另一方面,若是最低值L、最高值H、中间值M、最低值L的顺序,则微机判定为是反向旋转。
可见,在本实施方式中,属于第一组的外侧第一电极Ao和属于第二组的内侧第一电极Ai配置在相互不同的旋转轨迹上。外侧第一电极Ao以及外侧第二电极Bo构成第一电容器C11、C12。内侧第一电极Ai以及内侧第二电极Bi构成第二电容器C13、C14。而且,特征在于旋转方向辨别装置42所进行的旋转方向的辨别所使用的静电电容波形Wc是表示第一电容器以及第二电容器的合成电容的变化的波形。
在这里,在上述第一实施方式中,为了使非变化部P1、P3、P5、P7出现的顺序在正转时和反转时成为不同的顺序需要非变化部P1、P3、P5、P7这4种。与此相对,在本实施方式中,由于将外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai配置在不同的旋转轨迹上,所以能够为非变化部P1、P3、P5这3种,并且在正转时和反转时非变化部P1、P3、P5以不同的顺序出现。因此,能够使非变化部P1、P3、P5的各个中的静电电容的值有较大的不同。因此,在判定非变化部P1、P3、P5的出现有无时,能够提高该判定精度。
(第六实施方式)
在上述第五实施方式中,将属于第一组的外侧第一电极Ao和属于第二组的内侧第一电极Ai在旋转径向上配置于不同的位置,从而外侧第一电极Ao和内侧第一电极Ai位于相互不同的旋转轨迹上。与此相对,在本实施方式中,如图18所示,属于第一组的第一电极Au(以下,称为上侧第一电极Au)和属于第二组的第一电极Ad(以下,称为下侧第一电极Ad)在旋转轴向上配置于不同的位置。由此,上侧第一电极Au和下侧第一电极Ad位于在旋转轴向上错开而相互不同的旋转轨迹上。
若使用图18详细地说明,则由用户旋转操作的旋转体102形成为在金属制的圆环部件上以Z轴方向长度不同的方式设置有凹凸的形状。而且,圆环部件中的向Z轴方向上侧(用户侧)凸的部分(图中的斜线部分)作为第一电极Au(以下,称为上侧第一电极Au)发挥功能。这多个上侧第一电极Au属于第一组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。
另外,圆环部件中的向Z轴方向下侧凸的部分(图中的斜线部分)作为第一电极Ad(以下,称为下侧第一电极Ad)发挥功能。这多个下侧第一电极Ad属于第二组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。总之,在一个旋转体102上设置有两种第一电极Au、Ad。此外,上侧第一电极Au的旋转轨迹的旋转径向位置与下侧第一电极Ad的旋转轨迹的旋转径向位置一致。
以可旋转的方式支承旋转体102的支承体202、203具有与上侧第一电极Au对置配置的第二电极Bu(以下,称为上侧第二电极Bu)、以及与下侧第一电极Ad对置配置的第二电极Bd(以下,称为下侧第二电极Bd)。多个上侧第二电极Bu属于第一组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。多个下侧第二电极Bd属于第二组,等间隔地排列配置在同一旋转轨迹上。
此外,在图18中,对于支承体202、203中支承旋转体102的部分省略图示。另外,图18中的斜线是用于明示电极Au、Ad、Bu、Bd的位置的标记,并不意味着表示剖面的阴影。另外,在旋转体102中位于上侧第一电极Au和下侧第一电极Ad之间的中间部以与上侧第二电极Bu以及下侧第二电极Bd均充分远离的方式配置。因此,将在上述中间部与第二电极Bu、Bd之间形成的静电电容视为零。
在本实施方式中,上侧第一电极Au与上侧第二电极Bu构成第一电容器,下侧第一电极Ad与下侧第二电极Bd构成第二电容器。上述电容器的静电电容波形与上述第五实施方式的图17是同一形状。因此,根据本实施方式,也与上述第五实施方式相同,能够为非变化部P1、P3、P5这3种,并且在正转时和反转时非变化部P1、P3、P5以不同的顺序出现。
(变形例)
本公开并不限定于上述实施方式的记载内容,也可以以如下方式变更并实施。另外,也可以分别任意地组合各实施方式的特征结构。
上述各实施方式所涉及的微机实施旋转操作量的计算以及旋转方向的辨别,但除了上述处理以外,微机也可以计算旋转体10、101、102的旋转速度。
在上述第一实施方式中,将面积不同的两种电极Aa1、Ab1电连接而构成第一电极A1~A8。与此相对,也可以更换第一电极A1~A8和第二电极B1~B8,将面积不同的两种电极电连接而构成第二电极B1~B8。
在上述第五实施方式以及第六实施方式中,如图15以及图16所示,并联连接了第一电容器C11、C12以及第二电容器C13、C14。与此相对,也可以将第一电容器C11、C12以及第二电容器C13、C14串联连接。
上述各实施方式所涉及的旋转体10、101、102被朝向旋转方向R的基准位置施加作用力。与此相对,也可以取消施加上述作用力的构造,构成为即使用户将手从旋转体10、101、102拿开也不会返回到基准位置。
上述各实施方式所涉及的旋转体10、101、102被朝向旋转方向R的基准位置施加作用力。另外,上述各实施方式所涉及的支承体20被朝向摆动方向X、Y的基准位置施加作用力。与此相对,也可以取消施加上述作用力的构造,构成为即使用户将手从旋转体10、101、102拿开也不会返回到基准位置。
在上述第五实施方式中,在金属制的圆环部件上以径向长度不同的方式设置凹凸,从而使圆环部件的一部分作为外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai发挥功能。与此相对,也可以是在树脂制的圆环部件的规定位置安装外侧第一电极Ao以及内侧第一电极Ai,从而发挥与图11所示的旋转体101相同的功能的结构。
在上述第六实施方式中,在金属制的圆环部件上以轴向长度不同的方式设置凹凸,从而使圆环部件的一部分作为上侧第一电极Au以及下侧第一电极Ad发挥功能。与此相对,也可以是在树脂制的圆环部件的规定位置安装上侧第一电极Ao以及下侧第一电极Ad,从而发挥与图18所示的旋转体102相同的功能的结构。
Claims (9)
1.一种旋转状态检测装置,适用于具有通过输入的操作力旋转的旋转体、以及以可旋转的方式支承上述旋转体的支承体的操作装置,在上述旋转状态检测装置中,具备:
至少一个第一电极,其设置于上述旋转体;以及
至少一个第二电极,其设置于上述支承体,且在与上述至少一个第一电极之间产生静电电容,
上述至少一个第一电极以及上述至少一个第二电极被设置为,每当使上述旋转体旋转规定角度,上述静电电容就周期性地变化,并且表示上述静电电容的变化的静电电容波形在使上述旋转体正转的情况下和反转的情况下成为不同的形状,
上述旋转状态检测装置具备:
旋转角度计算装置,其基于上述静电电容周期性地变化的次数,来计算上述旋转体的旋转角度;以及
旋转方向辨别装置,其基于上述静电电容波形的形状,来辨别上述旋转体的旋转方向。
2.根据权利要求1所述的旋转状态检测装置,其中,
上述至少一个第一电极包括多个第一电极,
上述至少一个第二电极包括多个第二电极,上述多个第一电极以及上述多个第二电极在上述旋转体的旋转方向上排列配置。
3.根据权利要求2所述的旋转状态检测装置,其中,
上述多个第二电极被分组为第一组以及第二组,
由属于上述第一组的一方的上述多个第二电极构成的第一电容器、以及由属于上述第二组的另一方的上述多个第二电极构成的第二电容器被串联连接,
上述旋转方向辨别装置所进行的辨别所使用的上述静电电容波形是表示上述第一电容器以及上述第二电容器的合成电容的变化的波形。
4.根据权利要求2所述的旋转状态检测装置,其中,
上述多个第二电极被分组为第一组以及第二组,
由属于上述第一组的一方的上述多个第二电极构成的第一电容器、以及由属于上述第二组的另一方的上述多个第二电极构成的第二电容器被并联连接,
上述旋转方向辨别装置所进行的辨别所使用的上述静电电容波形是表示上述第一电容器以及上述第二电容器的合成电容的变化的波形。
5.根据权利要求2所述的旋转状态检测装置,其中,
上述多个第一电极以及多个上述多个第二电极分别被分组为第一组以及第二组,
属于上述第一组的一方的上述多个第一电极和属于上述第二组的另一方的上述多个第一电极配置在相互不同的旋转轨迹上,
属于上述第一组的一方的上述多个第一电极以及一方的上述多个第二电极以相互对置的方式配置而构成第一电容器,
属于上述第二组的另一方的上述多个第一电极以及上述多个第二电极以相互对置的方式配置而构成第二电容器,
上述旋转方向辨别装置所进行的辨别所使用的上述静电电容波形是表示上述第一电容器以及上述第二电容器的合成电容的变化的波形。
6.根据权利要求1所述的旋转状态检测装置,其中,
在上述静电电容波形上包含有即使上述旋转体旋转上述静电电容也不会变化而保持在一定值的非变化部,且是上述一定值被设定为不同的值的3种以上的非变化部,
上述旋转方向辨别装置基于上述3种以上的非变化部出现的顺序,来辨别上述旋转方向。
7.根据权利要求6所述的旋转状态检测装置,其中,
上述至少一个第一电极以及上述至少一个第二电极的任意一方的电极通过将面积不同的两种电极电连接而构成,
上述两种电极以隔开规定间隔的状态在上述旋转方向上排列配置。
8.根据权利要求6所述的旋转状态检测装置,其中,
在将上述静电电容波形中的上述非变化部以外的部分称为变化部的情况下,
与上述非变化部以及上述变化部的各个对应的上述旋转体的旋转角度全部相同。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的旋转状态检测装置,其中,
上述操作装置具备以可移动的状态保持上述支承体的基座部件,
上述旋转状态检测装置具备:
多个第三电极,其设置于上述支承体,且输入有从上述至少一个第二电极或者上述至少一个第一电极输出的上述静电电容波形的信号;以及
至少一个第四电极,其设置于上述基座部件,且在与上述多个第三电极之间产生静电电容,
上述旋转方向辨别装置基于从上述至少一个第四电极输出的信号,来辨别上述旋转体的旋转方向。
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