CN108072904B - 静电电容式接近传感器及门拉手装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够进行人体和水的识别的静电电容式接近传感器和门拉手装置。在将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路(20)中的状态下,如果检测到电压信号S1成为上限阈值Vth11以上或第1下限阈值Vth12以下,则向LCR谐振电路(20)输入第2检测频率f2的高频信号。并且,在输入了第2检测频率f2的高频信号的状态下,通过检测电压信号成为第2下限阈值Vth21以下的情况,检测人体或水向传感器电极(22)的接近。

Description

静电电容式接近传感器及门拉手装置
技术领域
本发明涉及例如设置在搭载了无钥匙进入系统的车辆的门拉手的内部等中、检测人体(手等)的接近或接触的静电电容式接近传感器、以及具备该静电电容式接近传感器的门拉手装置。
背景技术
在近年来的汽车中,装备有能够不进行钥匙操作来进行门的上锁、开锁的无钥匙进入系统。无钥匙进入系统具备:设置在车内的认证部;用户持有的携带机;接近传感器,设置于车辆外侧的门拉手,如果用户接触门拉手的规定的位置则检测该接触;上锁部,进行门的上锁;开锁部,进行门的开锁。
作为接近传感器,已知有基于传感器电极的静电电容的变化来检测物体接近的情况的静电电容式接近传感器。
此外,在静电电容式接近传感器中,为了在物体的接近和非接近时确保输出信号的较大的变化而提高检测精度,已知使用包括传感器电极的LCR谐振电路。
例如在专利文献1中,记载了以下这样的静电电容式接近传感器:将包含传感器电极所具有的电极电容的谐振电路的电容作为谐振电容,将该谐振电容与谐振电感串联连接而形成具有谐振频率fr的串联谐振电路,使该串联谐振电路以比谐振频率fr高的激振频率进行谐振,基于串联谐振电路的谐振电压进行物体的检测。
根据专利文献1所记载的接近传感器,通过将激振频率设定得比谐振频率fr高,在物体向传感器电极接近的情况下谐振电压总是减小,所以能够根据谐振电压的变化来进行物体的检测。
专利文献1:日本特开2002-39708号公报
但是,在专利文献1所记载的接近传感器中,由于仅检测从物体不存在于传感器电极的近旁的状态起的谐振电压的下降,所以基本上不能识别物体的差异(例如人体和水)。
周知的是,如果人体或水等的电介体接近或接触传感器电极,则传感器电极的电容增加。
根据本发明者的研究,确认了以下情况:例如设想洗车时,比较大量的水将门拉手浸湿的情况下的传感器电极的电容比人体接触到门拉手的情况下的传感器电极的电容大。
因而,与专利文献1相反,通过选择比谐振电路的谐振频率低的激振频率,能够设定为,使得在人体接近于传感器电极的情况和水接近于传感器电极的情况下,谐振电压从物体没有接近的状态向完全相反的方向变化,有可能能够识别人体和水。
但是,在将激振频率设定得比谐振电路的谐振频率低的情况下,例如当用手指触摸1次传感器电极时,谐振电压会以手指向传感器电极接近时和远离时这两次跨越规定的阈值的方式变化。在此情况下,在1次触摸中进行两次检测,例如在具备静电电容式接近传感器的门拉手装置中连续两次进行门的开锁动作或上锁动作,会成为问题。
发明内容
所以,本发明的第1目的是提供一种在1次触摸中不会进行两次检测的静电电容式接近传感器。此外,本发明的第2目的是提供一种在1次触摸中不会进行两次检测、还能够进行人体和水的识别的静电电容式接近传感器。此外,本发明的第3目的是提供一种具备这些静电电容式接近传感器的门拉手装置。
以下,说明为了解决上述的课题而做出的本发明的技术方案。另外,本发明的技术方案或技术特征并不限定于以下记载的内容,而是基于在说明书整体及附图中记载的内容、或本领域技术人员根据这些记载能够掌握的发明思想确定的。
关于静电电容式接近传感器的本发明的第1技术方案具备:振荡机构,输出高频信号;传感器电路,具有包括传感器电极的LCR谐振电路,被输入上述高频信号,输出与上述传感器电极的电容对应的电压信号;以及控制部,基于上述电压信号,检测人体向上述传感器电极的接近;上述控制部在检测准备模式中,检测物体没有接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率f0、和将上述谐振频率f0的高频信号输入到上述LCR谐振电路时的上述电压信号V0,设定比上述谐振频率f0低的第1检测频率f1和比该第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并且基于上述电压信号V0,设定上限阈值Vth1和比该上限阈值Vth1低的下限阈值Vth2;上述控制部在检测模式中,在将上述第1检测频率f1的高频信号输入到了上述LCR谐振电路的状态下,如果检测到上述电压信号成为上述上限阈值Vth1以上,则将上述第2检测频率f2的高频信号输入到上述LCR谐振电路,在该状态下检测上述电压信号成为上述下限阈值Vth2以下的情况,由此检测人体向上述传感器电极的接近。
关于静电电容式接近传感器的本发明的第2技术方案具备:振荡机构,输出高频信号;传感器电路,具有包括传感器电极的LCR谐振电路,被输入上述高频信号,输出与上述传感器电极的电容对应的电压信号;以及控制部,基于上述电压信号,检测人体向上述传感器电极的接近;上述控制部在检测准备模式中,检测物体没有接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率f0、和将上述谐振频率f0的高频信号输入到上述LCR谐振电路时的上述电压信号V0,设定比上述谐振频率f0低的第1检测频率f1和比该第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并且基于上述电压信号V0,设定上限阈值Vth11、比该上限阈值Vth11低的第1下限阈值Vth12和第2下限阈值Vth21;上述控制部在检测模式中,在将上述第1检测频率f1的高频信号输入到了上述LCR谐振电路的状态下,如果检测到上述电压信号成为上述上限阈值Vth11以上,则将上述第2检测频率f2的高频信号输入到上述LCR谐振电路,在该状态下检测上述电压信号成为上述第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测人体向上述传感器电极的接近,在将上述第1检测频率f1的高频信号输入到了上述LCR谐振电路的状态下,如果检测到上述电压信号成为上述第1下限阈值Vth12以下,则将上述第2检测频率f2的高频信号输入到上述LCR谐振电路,在该状态下检测上述电压信号成为上述第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测水向上述传感器电极的接近。
关于门拉手装置的本发明的第3技术方案具备安装在车辆的门的外板的门拉手和静电电容式接近传感器;上述门拉手在内部具有空间;上述静电电容式接近传感器配设在上述空间内;上述静电电容式接近传感器具备:振荡机构,输出高频信号;传感器电路,具有包括传感器电极的LCR谐振电路,被输入上述高频信号,输出与上述传感器电极的电容对应的电压信号;以及控制部,基于上述电压信号,检测人体向上述传感器电极的接近;上述控制部在检测准备模式中,检测物体没有接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率f0、和将上述谐振频率f0的高频信号输入到上述LCR谐振电路时的上述电压信号V0,设定比上述谐振频率f0低的第1检测频率f1和比该第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并且基于上述电压信号V0,设定上限阈值Vth1和比该上限阈值Vth1低的下限阈值Vth2;上述控制部在检测模式中,在将上述第1检测频率f1的高频信号输入到了上述LCR谐振电路的状态下,如果检测到上述电压信号成为上述上限阈值Vth1以上,则将上述第2检测频率f2的高频信号输入到上述LCR谐振电路,在该状态下检测上述电压信号成为上述下限阈值Vth2以下的情况,由此检测人体向上述传感器电极的接近。
关于门拉手装置的本发明的第4技术方案具备安装在车辆的门的外板的门拉手和静电电容式接近传感器;上述门拉手在内部具有空间;上述静电电容式接近传感器配设在上述空间内;上述静电电容式接近传感器具备:振荡机构,输出高频信号;传感器电路,具有包括传感器电极的LCR谐振电路,被输入上述高频信号,输出与上述传感器电极的电容对应的电压信号;以及控制部,基于上述电压信号,检测人体向上述传感器电极的接近;上述控制部在检测准备模式中,检测物体没有接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率f0、和将上述谐振频率f0的高频信号输入到上述LCR谐振电路时的上述电压信号V0,设定比上述谐振频率f0低的第1检测频率f1和比该第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并且基于上述电压信号V0,设定上限阈值Vth11、比该上限阈值Vth11低的第1下限阈值Vth12和第2下限阈值Vth21;上述控制部在检测模式中,在将上述第1检测频率f1的高频信号输入到了上述LCR谐振电路的状态下,如果检测到上述电压信号成为上述上限阈值Vth11以上,则将上述第2检测频率f2的高频信号输入到上述LCR谐振电路,在该状态下检测上述电压信号成为上述第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测人体向上述传感器电极的接近,在将上述第1检测频率f1的高频信号输入到了上述LCR谐振电路的状态下,如果检测到上述电压信号成为上述第1下限阈值Vth12以下,则将上述第2检测频率f2的高频信号输入到上述LCR谐振电路,在该状态下检测上述电压信号成为上述第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测水向上述传感器电极的接近。
根据本发明的第1和第3技术方案,能够实现在1次触摸中不会进行两次检测的静电电容式接近传感器和门拉手装置。
此外,根据本发明的第2和第4技术方案,能够实现在1次触摸中不会进行两次检测、还能够进行人体和水的识别的静电电容式接近传感器和门拉手装置。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式例的接近传感器的概略结构的框图。
图2是表示高频信号S0的频率f与人体向传感器电极的非接近时和接近时的电压信号S1的关系的曲线图。
图3是表示从手指没有接近于传感器电极的状态到靠近传感器电极并触摸为止的电压信号S1的频率特性的随时间的变化的曲线图。
图4是表示将手指靠近传感器电极并触摸时的电压信号S1的随时间的变化的曲线图。
图5是用来说明在有关本发明的第1实施方式例的接近传感器中执行的检测处理的流程图。
图6是在本发明的第1实施方式例中用于说明第1检测频率f1、第2检测频率f2、上限阈值Vth1及下限阈值Vth2的曲线图。
图7是表示在本发明的第1实施方式例中、在输入了第1检测频率f1的高频信号S0的状态下人向传感器电极接近、接触时的电压信号S1的变化的曲线图。
图8是表示在本发明的第1实施方式例中、在输入了第2检测频率f2的高频信号S0的状态下人向传感器电极接近、接触时的电压信号S1的变化的曲线图。
图9是表示在本发明的第1实施方式例中、在将手指靠近传感器电极并触摸后、将手指完全离开为止的电压信号S1的随时间的变化的曲线图。
图10是表示有关本发明的第2实施方式例的接近传感器的概略结构的框图。
图11是表示高频信号S0的频率f、与物体向传感器电极的非接近时、人体向传感器电极的接近时及水向传感器电极的接近时的电压信号S1的关系的曲线图。
图12是表示高频信号S0的频率f、与物体向传感器电极的非接近时、人体向传感器电极的接近时及水向传感器电极的接近时的电压信号S1的关系的曲线图。
图13是表示从水没有接近于传感器电极的状态将水向传感器电极喷吹时的电压信号S1的频率特性的随时间的变化的曲线图。
图14是表示将水向传感器电极喷吹时的电压信号S1的随时间的变化的曲线图。
图15是用来说明在有关本发明的第2实施方式例的接近传感器中执行的检测处理的流程图。
图16是在本发明的第2实施方式例中用于说明第1检测频率f1、第2检测频率f2、上限阈值Vth11、第1下限阈值Vth12及第2下限阈值Vth21的曲线图。
图17是表示在本发明的第2实施方式例中、在输入了第1检测频率f1的高频信号S0的状态下水向传感器电极接近、接触时的电压信号S1的变化的曲线图。
图18是表示在本发明的第2实施方式例中、在输入了第2检测频率f2的高频信号S0的状态下水向传感器电极接近、接触时的电压信号S1的变化的曲线图。
图19是表示在本发明的第2实施方式例中、在对传感器电极放水后、停止放水为止的电压信号S1的随时间的变化的曲线图。
图20是示意地表示具备本发明的接近传感器的门拉手装置的一例的剖视图。
标号说明
1、100 接近传感器
10 传感器电路
20 LCR谐振电路
21 电感
22 传感器电极(可变电容)
23 固定电阻
30 平滑电路
31 二极管
32 固定电阻
33 电容器
34 缓冲电路
40 微机(微型计算机)
41 AD变换器
42 控制部
43 高频信号生成部
201 外板
202 门拉手
203 接近传感器
203a 传感器基板
203b 传感器电极
204 天线
205 屏蔽电极(遮蔽板)
206 间隙
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式例。
(第1实施方式例)
本实施方式例涉及本发明的第1技术方案。
有关本发明的第1实施方式例的静电电容式接近传感器可以作为所谓无钥匙进入系统中的车辆门的开锁/上锁用的传感器使用。在此情况下,传感器电极设置在作为被操作体的门拉手的内部,且配设在规定的位置,以使得如果用户向门拉手的规定的面接近、接触,则能够检测到该接近、接触。
本例的接近传感器1如图1的框图所示,主要由传感器电路10和微机40构成,传感器电路10具备LCR谐振电路20和平滑电路30。
本例的LCR谐振电路20由电感(线圈)21、如果人体等电介体接近或接触则静电电容变大的传感器电极(可变电容)22和固定电阻23串联连接而成。该传感器电极22的静电电容还包含传感器电极22与车辆的门主体或门拉手等之间的静电电容,通过人体等电介体的接近而增加。另外,LCR谐振电路20并不限于串联谐振电路,也可以为并联谐振电路。
平滑电路30具有半波整流用的二极管31、构成低通滤波器的固定电阻32和电容器33、以及输出阻抗变换用的缓冲电路34。另外,平滑电路30只要是输出与传感器电极22的电容对应的电压信号S1的结构,可以为任意的电路结构。具体而言,例如也可以附加将信号进行反相放大的反相放大电路等。
微机40具有AD变换器41、控制部42、高频信号生成部43。AD变换器41将从平滑电路30输入的电压信号S1进行A/D变换,作为判定信号S2向控制部42输出。关于控制部42,详细内容后述,但除了向高频信号生成部43输出控制信号S3以外,在基于判定信号S2判断为人体接触到门拉手(人体接近于传感器电极22)的情况下,输出人的检测信号S4。关于作为振荡机构的高频信号生成部43,详细内容后述,但基于从控制部42输入的控制信号S3,将规定的频率及规定的占空比的高频信号S0向LCR谐振电路20输出。
在本例中,作为高频信号S0而使用矩形波状的高频信号(约几百kHz)。另外,作为高频信号S0,并不限于矩形波,也可以是正弦波或三角波等。
输入到LCR谐振电路20中的高频信号S0被电感21和传感器电极(可变电容)22进行畸变,成为上升及下降变慢的接近于锯齿波的波形,被二极管31进行半波整流。并且,如果被输入到平滑电路30,则被构成低通滤波器的固定电阻32和电容器33平滑化,输出接近于直流的电压信号S1
图2表示输入到LCR谐振电路20的高频信号S0的频率f与人体(手指、手等)向传感器电极22的非接近时和接近时的电压信号S1的关系。另外,电压信号S10表示人体没有接近于传感器电极22时,电压信号S1h表示人体接近于传感器电极22时。
如图2所示,人体接近于传感器电极22时的谐振频率fh比人体没有接近于传感器电极22时的谐振频率f0低。这是因为,如果人体向门拉手接近、接触,则传感器电极22的电容增加。
这里,当设电压信号S10的曲线图与电压信号S1h的曲线图交叉的点Pa的频率为fa时,通过控制向LCR谐振电路20输入的高频信号S0的频率fb以使其满足
fb<fa
的关系,能够检测人体向传感器电极22的接近。
即,通过将向LCR谐振电路20输入的高频信号S0的频率fb如上述那样设定,人体没有接近于传感器电极22时的电压信号V10(点P10的电压)和人体接近于传感器电极22时的电压信号V1h(点P1h的电压)处于
V10<V1h
的关系。即,如果人体接近于传感器电极22,则电压信号总是增加,能够检测人体向传感器电极22的接近。
另一方面,例如当用手指触摸一次传感器电极时,在手指靠近传感器电极时和手指从传感器电极远离时,电压信号沿着相反的变化过程。因此,有时在1次触摸中进行两次检测。关于这一点,使用图3和图4进行说明。
图3是从手指没有接近于传感器电极22的状态到将手指向传感器电极22靠近并触摸为止的电压信号S1的频率特性的随时间的变化的一例。
在图3中,S10表示手指没有接近于传感器电极22时的电压信号S1的频率特性,S1h1~S1h3表示从将手指开始向传感器电极22靠近起时间T1~T3后的电压信号S1的频率特性,S1h4表示在从将手指开始向传感器电极22靠近起时间T4后使手指接触到传感器电极22时的电压信号S1的频率特性。
如图3所示,如果将之前的频率fb的高频信号输入到LCR谐振电路20,则手指没有接近于传感器电极22时的电压信号是VT0(点PT0的电压),在从将手指开始向传感器电极22靠近起时间T1后,电压信号成为VT1(点PT1的电压),在时间T2后,电压信号成为VT2(点PT2的电压),在时间T3后,电压信号成为VT3(点PT3的电压),在时间T4,使手指接触到传感器电极22时的电压信号成为VT4(点PT4的电压)。
图4表示在将之前的频率fb的高频信号输入到LCR谐振电路20的状态下、如上述那样将手指向传感器电极22靠近并触摸时的电压信号S1的随时间的变化。另外,在图4中,也记载了在使手指触摸到传感器电极22之后、将手指完全离开的状态为止的电压信号S1的随时间的变化。
如图4所示,电压信号S1在开始将手指向传感器电极22靠近之后逐渐上升,在时间T3后达到最大值VT3,然后下降,在时间T4后成为VT4。在触摸到传感器电极22的期间(时间T4~T5)中,电压信号保持VT4而大致是一定的。如果开始将手指从传感器电极22离开,则电压信号沿着与将手指靠近的过程相反的过程变化(时间T5~T9)。
这里,如果将检测人体的接近的上限阈值Vth
VT0<Vth<VT4
的范围内例如设定为VT1,则在1次触摸中仅进行1次(图4中的I点)检测。但是,如果将上限阈值Vth设定得较低,则人体与例如水等的判别变得困难,此外,根据环境温度变化及传感器电路零件的特性的偏差的程度,有容易导致误检测的问题。
另一方面,如果将检测人体的接近的上限阈值Vth在VT4<Vth<VT3的范围内例如设定为VT2,则虽然与水等的判别变得容易,但是有在1次触摸中进行两次(图4中的II点和III点)检测的问题。
所以,在本例中,不是仅用1个频率进行检测,而是使用比物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0低的第1检测频率f1和比其高的第2检测频率f2这2个频率进行检测。此外,基于物体没有接近于传感器电极22时的谐振频率f0下的电压信号V0,设定与第1检测频率f1建立了关联的上限阈值Vth1、和与第2检测频率f2建立了关联的下限阈值Vth2
以下,使用图5的流程图详细地说明由本例的接近传感器1进行的人体的检测动作。另外,在图5中,步骤S0~S5是用来设定第1检测频率f1、第2检测频率f2、上限阈值Vth1及下限阈值Vth2的检测准备模式期间,步骤S6~S13是检测人体向传感器电极22的接近的检测模式期间。
(步骤S0)
首先,如果携带着电子钥匙的用户靠近车辆,则在车载的认证系统与电子钥匙之间进行无线通信,进行是该车辆的正规的电子钥匙的认证。另外,该认证可以通过智能进入系统的周知的认证方法进行。如果进行了是正规的电子钥匙的认证,则借助接近传感器1进行人体的检测。
(步骤S1)
在正规的电子钥匙得到认证的时间点,处于物体还没有接近于传感器电极22的状态,控制部42进行控制,以进行从高频信号生成部43向LCR谐振电路20输入的高频信号S0的频率扫掠。在本例中,该频率扫掠从开始频率230kHz到停止频率274kHz、以指定的扫掠速度进行。
通过进行上述频率扫掠,得到图2所示的电压信号S10,检测物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0、和将谐振频率f0的高频信号输入到LCR谐振电路20时的电压信号V0(点P0的电压)。
另外,在本例的接近传感器1中,谐振频率f0是261kHz,电压信号V0是2.72V。
(步骤S2)
接着,控制部42如图6所示,设定比谐振频率f0低的第1检测频率f1、和比第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并基于电压信号V0设定上限阈值Vth1和下限阈值Vth2
在本例中,第1检测频率f1设定为比谐振频率f0低6kHz的255kHz,第2检测频率f2设定为比谐振频率f0高6kHz的267kHz。
另外,人体接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率fh是253kHz,第1检测频率f1被设定为比fh高。此外,人体没有接近于传感器电极22时的电压信号S10的曲线图与接近时的电压信号S1h的曲线图交叉的点Pa的频率fa是259Hz,第1检测频率f1被设定为比fa低。
此外,在本例中,将上限阈值Vth1设定为2.19V。该上限阈值Vth1为对在物体没有接近于传感器电极22的状态下将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20中时的电压信号V10(点P10的电压)加上电压信号V0(点P0的电压)的12%而得到的值。
另外,在将第1检测频率f1的高频信号输入到了LCR谐振电路20时,当设人体接近于传感器电极22时的电压信号为V1h(点P1h的电压),则满足V10<Vth1<V1h的关系(参照图6)。
此外,在本例中,将下限阈值Vth2设定为1.63V。该下限阈值Vth2为电压信号V0(点P0的电压)的60%的值。
另外,在将第2检测频率f2的高频信号输入到了LCR谐振电路20中时,当设物体没有接近于传感器电极22时的电压信号为V20(点P20的电压)、人体接近于传感器电极20时的电压信号为V2h(点P2h的电压),则满足V2h<Vth2<V20的关系(参照图6)。
(步骤S3~步骤S5)
为了将第1检测频率f1、第2检测频率f2、上限阈值Vth1及下限阈值Vth2按每规定时间更新,按每规定时间检测物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0和电压信号V0。因此,在步骤S3中,进行是否是检测谐振频率f0和电压信号V0的定时(即谐振点检测定时)的判断。
具体而言,在从前次的检测起经过了1分钟以上的情况下,在步骤S4~S5中进行与步骤S1~S2同样的检测和设定后,向步骤S6前进。此外,在从前次的检测起没有经过1分钟以上的情况下,直接向步骤S6前进。
(步骤S6)
控制部42进行控制,以从高频信号生成部43向LCR谐振电路20输入第1检测频率f1的高频信号S0
(步骤S7~步骤S8)
在将第1检测频率f1的高频信号S0输入到了LCR谐振电路20中时,如果在时间T0~T4期间人体向传感器电极22不断接近,则如图7所示,电压信号S1的曲线图也以S10→S1h1→S1h2→S1h3→S1h4变化,所以电压信号S1以VT0(点PT0的电压)→VT1(点PT1的电压)→VT2(点PT2的电压)→VT3(点PT3的电压)→VT4(点PT4的电压)变化。
在如上述那样电压信号S1变化的过程中,电压信号S1成为上限阈值Vth1以上的情况下,有可能是人体接近于传感器电极22,控制部42将高频信号S0从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2
在图7的情况下,由于VT1<Vth1<VT2,所以在时间T1和时间T2之间,从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2
(步骤S9、步骤S10、步骤S13)
在将第2检测频率f2的高频信号S0输入到了LCR谐振电路20中时,如果如上述那样,在时间T0~T4期间人体向传感器电极22不断接近,则如图8所示,电压信号S1的曲线图也以S10→S1h1→S1h2→S1h3→S1h4变化,所以电压信号S1以VT0(点PT0的电压)→VT1(点PT1的电压)→VT2(点PT2的电压)→VT3(点PT3的电压)→VT4(点PT4的电压)变化。
在图8的情况下,由于VT2>Vth2>VT3,所以判断为在时间T2与时间T3之间,人体接触到门拉手(人体接近于传感器电极22),输出人的检测信号S4
另外,在切换为第2检测频率f2之后经过规定时间(在本例中是1秒钟)但电压信号S1也没有成为下限阈值Vth2以下的情况下,认为是暂时性的噪声的影响或没有开锁的意思,回到检测准备模式。
(步骤S11~步骤S12)
如果将如上述那样逐渐将手指向传感器电极22靠近并触摸后、到将手指完全离开为止的电压信号S1的随时间的变化做成曲线图,则如图9所示。
在第1检测频率f1下,电压信号S1从时间T0起开始逐渐上升,在时间T11成为上限阈值Vth1以上。如果在时间T11从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2,则电压信号S1在触摸完成前的时间T22成为下限阈值Vth2以下,输出人的检测信号S4。电压信号S1其后也下降,而在完全触摸的期间(时间T4~T5)几乎不变化,如果开始将手指离开,则沿着相反的过程上升,在手指完全离开的时间T9以后成为一定。
这样,在本例中,在步骤S10中输出人的检测信号S4后,在第2检测频率f2下也继续检测,如果检测到电压信号S1成为下限阈值Vth2以上(时间T33),则解除一系列的检测动作,回到检测准备模式。
如以上说明,在本例的静电电容式接近传感器1中,在检测准备模式中,检测物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0和电压信号V0,设定比谐振频率f0低的第1检测频率f1、比谐振频率f0高的第2检测频率f2、和上限阈值Vth1及下限阈值Vth2
并且,在检测模式中,在将第1检测频率f1的高频信号输入到了LCR谐振电路20中的状态下,如果检测到电压信号S1成为上限阈值Vth1以上,则向LCR谐振电路20输入第2检测频率f2的高频信号。此外,在输入了该第2检测频率f2的高频信号的状态下,检测电压信号S1成为下限阈值Vth2以下,由此检测人体向传感器电极22的接近。
由此,即使为了抑制环境温度变化及传感器电路零件的特性的偏差的影响而将上限阈值Vth1设定得较高,也不会在1次触摸中进行两次检测,能够更可靠地检测人体的接近。除此以外,由于不是在图4所示的III点、而是仅在II点就能够检测到人体的接近,所以即使保持触摸的状态较长,也能够在要触摸之前灵敏地检测人体的接近。
此外,在本例中,将第1检测频率f1设定为比人体接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率fh高。在此情况下,虽然在1次触摸中进行两次检测的危险性变高,但通过如上述那样使用相互不同的第1检测频率f1和第2检测频率f2进行检测,能够避免这样的危险性。
此外,在本例中,通过使将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20中时的、物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V10和人体接近于传感器电极22时的电压信号V1h满足V10<Vth1<V1h的关系,能够可靠地检测人体的接近。
此外,在本例中,通过将第2检测频率f2设定为物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0以上,下限阈值Vth2的设定的自由度变高,能够更可靠地抑制环境温度变化及传感器电路零件的特性的偏差的影响,更可靠地检测人体向传感器电极的接近。
此外,在本例中,通过使将第2检测频率f2的高频信号输入到LCR谐振电路20中时的、物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V20和人体接近于传感器电极22时的电压信号V2h满足V2h<Vth2<V20的关系,能够抑制人体接近时的漏检测,能够更可靠地检测到。
(第2实施方式例)
本实施方式例涉及本发明的第2技术方案。
第1实施方式例仅涉及人体的检测,而第2实施方式例的接近传感器在进行人体和水的识别这一点上与第1实施方式例不同。
在本例的接近传感器100中,如图10的框图所示,附加了在控制部42判断为水接触在门拉手上(水接近于传感器电极22)的情况下输出水的检测信号S5这一点。
图11表示向LCR谐振电路20输入的高频信号S0的频率f、和物体向传感器电极22的非接近时、人体向传感器电极22的接近时及水向传感器电极22的接近时的电压信号S1的关系。另外,电压信号S10表示物体没有接近于传感器电极22时,电压信号S1h表示人体接近于传感器电极22时,电压信号S1W表示水接近于传感器电极22时。
如图11所示,如果设物体没有接近于传感器电极22时的谐振频率为f0,人体(手)接近于传感器电极22时的谐振频率为fh,水接近于传感器电极22时的谐振频率为fW,则满足fW<fh<f0的关系。
这是因为,如果人体等电介体接触到门拉手,则传感器电极22的电容增加,此外,设想洗车时而比较大量的水将门拉手浸湿的情况下的传感器电极22的电容变得比人体接触到门拉手的情况下的传感器电极22的电容大。
这里,如图12所示,当设电压信号S10的曲线图与电压信号S1h的曲线图交叉的点Pa的频率为fa,电压信号S10的曲线图与电压信号S1W的曲线图交叉的点Pc的频率为fc时,通过控制高频信号S0的频率fb以使其满足fc<fb<fa,能够进行人体和水的识别。
即,通过如上述那样设定向LCR谐振电路20输入的高频信号S0的频率fb,物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V10(点P10的电压)、人体接近于传感器电极22时的电压信号V1h(点P1h的电压)和水接近于传感器电极22时的电压信号V1W(点P1W的电压)处于V1W<V10<V1h的关系。即,在人体接近于传感器电极22的情况和水接近于传感器电极22的情况中,电压信号从物体没有接近于传感器电极22时的状态向完全相反的方向变化,能够进行人体和水的识别。
图13表示从水没有接近于传感器电极22的状态将水向传感器电极22喷吹时的电压信号S1的频率特性的随时间的变化的例子。
在图13中,S10表示水没有接近于传感器电极22时的电压信号的频率特性,S1W1~S1W3表示从开始将水向传感器电极22喷吹起时间T1~T3后的电压信号的频率特性,S1W4表示在从开始将水向传感器电极22喷吹起时间T4后、传感器电极22被水完全浸湿时的电压信号的频率特性。
如图13所示,如果向LCR谐振电路20输入满足fc<fb<fa的关系的频率fb的高频信号,则水没有接近于传感器电极22时的电压信号是VT0(点PT0的电压),在从开始将水向传感器电极22喷吹起时间T1后,电压信号成为VT1(点PT1的电压),在时间T2后,电压信号成为VT2(点PT2的电压),在时间T3后,电压信号成为VT3(点PT3的电压),在时间T4,传感器电极22被水完全浸湿时的电压信号成为VT4(点PT4的电压)。
图14表示在将上述频率fb的高频信号输入到LCR谐振电路20中的状态下、将水向传感器电极22喷吹时的电压信号S1的随时间的变化。另外,在图14中,用虚线表示将手指向传感器电极22靠近并触摸时的电压信号的随时间的变化,其与第1实施方式例的图3的到时间T4为止的曲线图相同。
如图14所示,在喷吹了水的情况下,与将手指靠近并触摸的情况相比,电压信号S1的初期变化的比例较大,另一方面,峰值电压和最终电压(时间T4后的电压)变低。
因而,通过将上限阈值设定在喷吹了水的情况下的峰值电压与将手指靠近并触摸的情况下的峰值电压之间,能够识别人体和水。此外,通过将下限阈值设定在喷吹了水的情况下的最终电压与将手指靠近并触摸的情况下的最终电压之间,能够更可靠地识别人体和水。
以下,使用图15的流程图说明由本例的接近传感器100进行的人体和水的检测动作。另外,在图15中,步骤S20~S25是用来设定第1检测频率f1、第2检测频率f2、上限阈值Vth1、第1下限阈值Vth12及第2下限阈值Vth21的检测准备模式期间,步骤S26~S39是检测人体或水向传感器电极22的接近的检测模式期间。
(步骤S20)
首先,如果携带着电子钥匙的用户靠近车辆,则在车载的认证系统与电子钥匙之间进行无线通信,进行是该车辆的正规的电子钥匙的认证。另外,该认证可以由智能进入系统的周知的认证方法进行。
如果进行了是正规的电子钥匙的认证,则借助接近传感器100进行人体或水的检测。
(步骤S21)
与第1实施方式例的步骤S1同样,通过进行从高频信号生成部43向LCR谐振电路20输入的高频信号S0的频率扫掠,检测图11所示的谐振频率f0和电压信号V0(点P0的电压)。
另外,在本例的接近传感器100中,谐振频率f0也是261kHz,电压信号V0是2.72V。
(步骤S22)
接着,控制部42如图16所示,设定比谐振频率f0低的第1检测频率f1和比第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并根据电压信号V0设定上限阈值Vth1、第1下限阈值Vth12及第2下限阈值Vth21
在本例中,第1检测频率f1设定为比谐振频率f0低6kHz的255kHz,第2检测频率f2设定为比谐振频率f0高6kHz的267kHz。
另外,人体接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率fh是253kHz,第1检测频率f1被设定为比fh高。此外,物体没有接近于传感器电极22时的电压信号S10的曲线图与人体接近于传感器电极22时的电压信号S1h的曲线图交叉的点Pa的频率fa是259Hz,第1检测频率f1被设定为比fa低。此外,电压信号S10的曲线图与水接近于传感器电极22时的电压信号S1W的曲线图交叉的点Pc的频率fc是254Hz,第1检测频率f1被设定为比fc高。
此外,在本例中,将上限阈值Vth11设定为2.19V。该上限阈值Vth11为对在物体没有接近于传感器电极22的状态下将第1检测频率f1的高频信号输入到了LCR谐振电路20中时的电压信号V10(点P10的电压)加上电压信号V0(点P0的电压)的12%而得到的值。
此外,在本例中,将第1下限阈值Vth12设定为2.07V。该第1下限阈值Vth12为电压信号V0(点P0的电压)的76%的值。
另外,在将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20时,当设人体接近于传感器电极22时的电压信号为V1h(点P1h的电压)、水接近于传感器电极22时的电压信号为V1W(点P1W的电压),则满足V1W<Vth12<V10<Vth11<V1h的关系(参照图16)。
此外,在本例中,将第2下限阈值Vth21设定为1.63V。该第2下限阈值Vth21为电压信号V0(点P0的电压)的60%的值。
另外,在将第2检测频率f2的高频信号输入到LCR谐振电路20时,当设物体没有接近于传感器电极22时的电压信号为V20(点P20的电压)、人体接近于传感器电极22时的电压信号为V2h(点P2h的电压)、水接近于传感器电极22时的电压信号为V2W(点P2W的电压),则满足V2W<V2h<Vth21<V20的关系(参照图16)。
(步骤S23~步骤S25)
为了将第1检测频率f1、第2检测频率f2、上限阈值Vth11、第1下限阈值Vth12及第2下限阈值Vth21按每规定时间更新,按每规定时间检测物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0和电压信号V0。因此,在步骤S23中,进行是否是检测谐振频率f0和电压信号V0的定时(即谐振点检测定时)的判断。
具体而言,在从前次的检测起经过了1分钟以上的情况下,在步骤S24~S25中进行与步骤S21~S22同样的检测和设定后,向步骤S26前进。此外,在从前次的检测起没有经过1分钟以上的情况下,直接向步骤S26前进。
(步骤S26)
控制部42进行控制,以从高频信号生成部43向LCR谐振电路20输入第1检测频率f1的高频信号S0
(步骤S27~步骤S33)
步骤S27~S33是在检测模式下进行人的检测的步骤,由于与第1实施方式例的步骤S7~S13同样,所以省略说明。另外,上限阈值Vth11和第2下限阈值Vth21分别对应于第1实施方式例的上限阈值Vth1和下限阈值Vth2
在步骤S27中,在将第1检测频率f1的高频信号S0输入到LCR谐振电路20后经过了规定时间、但电压信号S1也没有成为上限阈值Vth11以上的情况下,向步骤S34前进。另外,以下的步骤S34~S39是在检测模式中进行水的检测的步骤。
(步骤S34~步骤S35)
在向LCR谐振电路20输入了第1检测频率f1的高频信号S0时,如果例如在时间T0~T4期间水向传感器电极22不断接近,则如图17所示,电压信号S1的曲线图也以S10→S1W1→S1W2→S1W3→S1W4变化,所以电压信号S1以VT0(点PT0的电压)→VT1(点PT1的电压)→VT2(点PT2的电压)→VT3(点PT3的电压)→VT4(点PT4的电压)变化。
在如上述那样电压信号S1变化的过程中,电压信号S1成为第1下限阈值Vth12以下的情况下,水有可能接近于传感器电极22,控制部42将高频信号S0从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2
在图17的情况下,由于是VT3>Vth12>VT4,所以在时间T3与时间T4之间,检测频率从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2
另外,在步骤S34中,虽然将第1检测频率f1的高频信号S0输入到LCR谐振电路20后经过规定时间、但电压信号S1也没有成为第1下限阈值Vth12以下的情况下,认为是暂时性的噪声的影响,回到检测准备模式。
(步骤S36、步骤S37、步骤S40)
在将高频信号S0从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2时,如果如上述那样在时间T0~T4期间水向传感器电极22不断接近,则如图18所示,电压信号S1的曲线图也以S10→S1W1→S1W2→S1W3→S1W4变化,所以电压信号S1以VT0(点PT0的电压)→VT1(点PT1的电压)→VT2(点PT2的电压)→VT3(点PT3的电压)→VT4(点PT4的电压)变化。
在图18的情况下,是VT1>Vth21>VT2,在时间T2以后,电压信号S1成为第2下限阈值Vth21以下。因此,在检测频率刚从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2之后,就判断为水接触到门拉手(水接近于传感器电极22),输出水的检测信号S5
另外,在切换为第2检测频率f2后经过了规定时间(在本例中是1秒钟)、但电压信号S1也没有成为第2下限阈值Vth21以下的情况下,认为是暂时性的噪声的影响,回到检测准备模式。
(步骤S38、步骤S39)
如果将如上述那样对传感器电极22放水后、到将放水停止的电压信号S1的随时间的变化做成曲线图,则如图19所示。
在第1检测频率f1下,电压信号S1从时间T0起开始逐渐上升,在时间T11附近成为最大值。然后,电压信号S1减小,在时间T44成为第1下限阈值Vth12以下。如果在时间T44从第1检测频率f1切换为第2检测频率f2,则电压信号S1在紧后的时间T55成为第2下限阈值Vth21以下,输出水的检测信号S5。电压信号S1其后也下降,在传感器电极22完全被水浸湿的期间(时间T4~T5)几乎不变化,如果停止放水,则沿着相反的过程上升,在时间T9以后成为一定。
这样,在本例中,在步骤S37中输出水的检测信号S5后,在第2检测频率f2下也继续检测,如果检测到电压信号S1成为第2下限阈值Vth21以上(时间T66),则解除一系列的检测动作,回到检测准备模式。
如以上说明,在本例的静电电容式接近传感器100中,在检测准备模式下检测物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0和电压信号V0,设定比谐振频率f0低的第1检测频率f1、比谐振频率f0高的第2检测频率f2、上限阈值Vth11、第1下限阈值Vth12及第2下限阈值Vth21
并且,在检测模式中,在将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20中的状态下,如果检测到电压信号S1成为上限阈值Vth11以上,则向LCR谐振电路20输入第2检测频率f2的高频信号。此外,在输入了该第2检测频率f2的高频信号的状态下,检测电压信号S1成为第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测人体向传感器电极22的接近。
进而,在检测模式中,在将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20中的状态下,如果检测到电压信号S1成为第1下限阈值Vth12以下,则向LCR谐振电路20输入第2检测频率f2的高频信号。此外,在输入了该第2检测频率f2的高频信号的状态下,检测电压信号S1成为第2下限阈值Vth21以下的情况,检测水向传感器电极22的接近。
由此,能够抑制环境温度变化及传感器电路零件的特性的偏差的影响,不会在1次触摸中进行两次检测,还能够进行人体和水的识别。
此外,在本例中,将第1检测频率f1设定为比人体接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率fh高。在此情况下,虽然在1次触摸中进行两次检测的危险性变高,但通过如上述那样使用相互不同的第1检测频率f1和第2检测频率f2进行检测,能够避免这样的危险性。
此外,在本例中,通过使将第1检测频率f1的高频信号输入到了LCR谐振电路20时的、物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V10、人体接近于传感器电极22时的电压信号V1h和水接近于传感器电极22时的电压信号V1W满足V1W<Vth12<V10<Vth11<V1h的关系,能够可靠地进行人体和水的识别。
此外,在本例中,通过将第2检测频率f2设定为物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0以上,第2下限阈值Vth21的设定的自由度变高,能够更可靠地抑制环境温度变化及传感器电路零件的特性的偏差的影响,更可靠地检测人体及水的接近。
此外,在本例中,通过使将第2检测频率f2的高频信号输入到了LCR谐振电路20时的、物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V20、人体接近于传感器电极22时的电压信号V2h、和水接近于传感器电极时的电压信号V2W满足V2W<V2h<Vth21<V20的关系,能够抑制人体或水接近时的漏检测,更可靠地检测到。
(第3实施方式例)
图20是示意地表示有关本发明的一实施方式例的门拉手装置的剖视图。本例的门拉手装置涉及车辆用的门拉手装置,是具备所谓智能进入系统的门开锁用的接近传感器的装置。
本例的门拉手装置具备安装在车辆的门的外板201上的门拉手202、和设在门拉手202的内部空间中的接近传感器203及天线204。接近传感器203与第1或第2实施方式例的结构相同,在搭载有传感器电路和微机的传感器基板203a上搭载有传感器电极203b。传感器基板203a以传感器电极203b朝向车辆的门主体侧(即外板201侧)的方式配设。天线204用来在与用户携带的电子钥匙之间进行无线通信。
当人打开门时,如果将手指插入到外板201与门拉手202之间的间隙206中并接触到门拉手202,则传感器电极203b的电容增大,与第1或第2实施方式例同样能够检测到人体或水,基于该检测信号来控制门锁定机构(未图示),进行车辆门的开锁。
另外,如果人将门拉手202强力地握住,手掌还接触到门拉手的外表面(图20的右侧表面),则有可能受到来自门拉手的外表面的静电耦合的影响而导致传感器电路的频率特性等的变化。因此,在传感器基板203a的没有形成传感器电极203b的背面,形成有屏蔽电极(遮蔽板)205。由此,能够有效地抑制来自门拉手202的外表面的静电耦合的影响,能够提高人体或水的检测精度。
此外,在门拉手202是树脂制的情况下,有仅在开始被水浸湿的非常短的期间中电压信号上升的情况。因此,作为门拉手202优选的是使用金属制或表面具有导电性的门拉手。由此,能够更可靠地防止人体和水的误判定。
以上,说明了本发明的实施方式例,但本发明并不限定于这些实施方式例,当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够将上述实施方式例适当地变形等。
例如,关于各阈值,可以基于上述电压信号V0使用任意的计算式来设定。
此外,在第1实施方式例中,在步骤S9和步骤S11中使用相同的阈值Vth2判断,但由于步骤S11中仅仅是判断从检测模式向检测准备模式转移的定时,所以在步骤S11中使用的阈值可以任意地设定,也可以与在步骤S9中使用的阈值不同。
此外,在第2实施方式例中,在步骤S29、步骤S31、步骤S36及步骤S38中使用相同的阈值Vth21判断,但也可以使这些阈值也相互不同。
此外,在第1及第2实施方式例中,第1检测频率f1被设定为比人体接近于传感器电极时的LCR谐振电路20的谐振频率fh高。
但是,在第1实施方式例中,只要在将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20中时,物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V10、人体接近于传感器电极22时的电压信号V1h满足V10<Vth1<V1h的关系,则第1检测频率f1也可以设定为fh以下。
此外,在第2实施方式例中,只要在将第1检测频率f1的高频信号输入到LCR谐振电路20中时,物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V10、人体接近于传感器电极22时的电压信号V1h、和水接近于传感器电极时的电压信号V1W满足V1W<Vth12<V10<Vth11<V1h的关系,则第1检测频率f1也可以设定为fh以下。
此外,在第1及第2实施方式例中,第2检测频率f2被设定为比物体没有接近于传感器电极22时的LCR谐振电路20的谐振频率f0高。
但是,在第1实施方式例中,只要在将第2检测频率f2的高频信号输入到LCR谐振电路20中时,物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V20和人体接近于传感器电极22时的电压信号V2h满足V2h<Vth2<V20的关系,则第2检测频率f2也可以设定为f0以下。
此外,在第2实施方式例中,只要在将第2检测频率f2的高频信号输入到LCR谐振电路20中时,物体没有接近于传感器电极22时的电压信号V20、人体接近于传感器电极22时的电压信号V2h、和水接近于传感器电极22时的电压信号V2W满足V2W<V2h<Vth21<V20的关系,则第2检测频率f2也可以设定为f0以下。
此外,在上述实施方式例中,说明了将接近传感器安装于车辆的门拉手的情况,但本发明的静电电容式接近传感器也能够适用于住宅或事务所等的门。
此外,在上述实施方式例中,作为检测到物体的接近时的控制而说明了控制门的开锁和上锁的情况,但例如也可以控制室内侧及室外侧的各种照明、显示灯的点亮和熄灭等。

Claims (13)

1.一种静电电容式接近传感器,具备:
振荡机构,输出高频信号;
传感器电路,具有包括传感器电极的LCR谐振电路,被输入上述高频信号,输出与上述传感器电极的电容对应的电压信号;以及
控制部,基于上述电压信号,检测人体向上述传感器电极的接近;
上述静电电容式接近传感器的特征在于,
上述控制部在检测准备模式中,
检测物体没有接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率f0、和将上述谐振频率f0的高频信号输入到上述LCR谐振电路时的上述电压信号V0
设定比上述谐振频率f0低的第1检测频率f1和比该第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并且基于上述电压信号V0,设定上限阈值Vth1和比该上限阈值Vth1低的下限阈值Vth2
上述控制部在检测模式中,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第1检测频率f1的高频信号的状态下,当检测到上述电压信号成为上述上限阈值Vth1以上,则向上述LCR谐振电路输入上述第2检测频率f2的高频信号,在该状态下检测上述电压信号成为上述下限阈值Vth2以下的情况,由此检测人体向上述传感器电极的接近。
2.如权利要求1所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
上述第1检测频率f1被设定为比人体接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率高。
3.如权利要求1所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第1检测频率f1的高频信号时,当设物体没有接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V10、人体接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V1h
则满足V10<Vth1<V1h的关系。
4.如权利要求1所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
上述第2检测频率f2被设定为上述谐振频率f0以上。
5.如权利要求1所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第2检测频率f2的高频信号时,当设物体没有接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V20、人体接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V2h
则满足V2h<Vth2<V20的关系。
6.一种静电电容式接近传感器,具备:
振荡机构,输出高频信号;
传感器电路,具有包括传感器电极的LCR谐振电路,被输入上述高频信号,输出与上述传感器电极的电容对应的电压信号;以及
控制部,基于上述电压信号,检测人体向上述传感器电极的接近;
上述静电电容式接近传感器的特征在于,
上述控制部在检测准备模式中,
检测物体没有接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率f0、和将上述谐振频率f0的高频信号输入到上述LCR谐振电路时的上述电压信号V0
设定比上述谐振频率f0低的第1检测频率f1和比该第1检测频率f1高的第2检测频率f2,并且基于上述电压信号V0,设定上限阈值Vth11、比该上限阈值Vth11低的第1下限阈值Vth12和第2下限阈值Vth21
上述控制部在检测模式中,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第1检测频率f1的高频信号的状态下,当检测到上述电压信号成为上述上限阈值Vth11以上,则向上述LCR谐振电路输入上述第2检测频率f2的高频信号,在该状态下检测上述电压信号成为上述第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测人体向上述传感器电极的接近,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第1检测频率f1的高频信号的状态下,当检测到上述电压信号成为上述第1下限阈值Vth12以下,则向上述LCR谐振电路输入上述第2检测频率f2的高频信号,在该状态下检测上述电压信号成为上述第2下限阈值Vth21以下的情况,由此检测水向上述传感器电极的接近。
7.如权利要求6所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
上述第1检测频率f1被设定为比人体接近于上述传感器电极时的上述LCR谐振电路的谐振频率高。
8.如权利要求6所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第1检测频率f1的高频信号时,当设物体没有接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V10、人体接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V1h、水接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V1W
则满足V1W<Vth12<V10<Vth11<V1h的关系。
9.如权利要求6所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
上述第2检测频率f2被设定为上述谐振频率f0以上。
10.如权利要求6所述的静电电容式接近传感器,其特征在于,
在向上述LCR谐振电路输入了上述第2检测频率f2的高频信号时,当设物体没有接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V20、人体接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V2h、水接近于上述传感器电极时的上述电压信号为V2W
则满足V2W<V2h<Vth21<V20的关系。
11.一种门拉手装置,其特征在于,
在车辆外侧的门拉手内具备权利要求1~10中任一项所述的静电电容式接近传感器。
12.如权利要求11所述的门拉手装置,其特征在于,
上述静电电容式接近传感器形成在基板上;
上述基板以上述传感器电极朝向车辆的门主体侧的方式配设;
在没有形成上述传感器电极的上述基板的背面形成有屏蔽电极。
13.如权利要求12所述的门拉手装置,其特征在于,
上述门拉手的表面具有导电性。
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