CN111183372A - 静电传感器以及门把手 - Google Patents

静电传感器以及门把手 Download PDF

Info

Publication number
CN111183372A
CN111183372A CN201880064708.XA CN201880064708A CN111183372A CN 111183372 A CN111183372 A CN 111183372A CN 201880064708 A CN201880064708 A CN 201880064708A CN 111183372 A CN111183372 A CN 111183372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
detection
alternating current
electrostatic sensor
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880064708.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111183372B (zh
Inventor
藤由达巳
佐佐木尚
山田朋辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN111183372A publication Critical patent/CN111183372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111183372B publication Critical patent/CN111183372B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
    • G01V3/06—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current using ac
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/77—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles comprising sensors detecting the presence of the hand of a user
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/10—Handles
    • E05B85/14—Handles pivoted about an axis parallel to the wing
    • E05B85/16—Handles pivoted about an axis parallel to the wing a longitudinal grip part being pivoted at one end about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the grip part
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches
    • H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B77/00—Vehicle locks characterised by special functions or purposes
    • E05B77/34—Protection against weather or dirt, e.g. against water ingress
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960705—Safety of capacitive touch and proximity switches, e.g. increasing reliability, fail-safe
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/96071—Capacitive touch switches characterised by the detection principle
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/960765—Details of shielding arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96078—Sensor being a wire or a strip, e.g. used in automobile door handles or bumpers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

静电传感器的其特征在于，具有：检测电极；屏蔽电极，设置在所述检测电极的周围；第一交流电源，与所述检测电极连接，并产生第一电压振幅的交流；第二交流电源，与所述屏蔽电极连接，并产生第二电压振幅的交流；电荷量测定部，对从所述第一交流电源向所述检测电极流动的电荷量进行测定；以及控制部，与所述电荷量测定部连接，所述第一交流电源中产生的交流与所述第二交流电源中产生的交流为相同频率并且同相位，所述第二交流电源中产生的交流电压的第二电压振幅比所述第一交流电源中产生的交流电压的第一电压振幅大，基于所述检测电极与被检测物之间的静电电容的变化来检测检测面一侧的所述被检测物。

Description

静电传感器以及门把手
技术领域
本发明涉及静电传感器以及门把手。
背景技术
在汽车等的门中，公开了这样一种门：用于对门进行开闭的门把手被设置在汽车等的外侧、且不与门把手接触便能够进行这样的汽车等的门的开闭等操作的内置有静电传感器的门(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-79353号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，由于汽车等被放置在屋外，所以在降雨等的情况下，存在雨水淋到门把手而附着水滴的情况。水的相对介电常数约80为左右，若将这样的水滴误识别为手指等，则会发生误检测。如果这样发生误检测，则由于汽车等的拥有者会进行不希望的操作，所以不希望如此。
因此，要求有一种能够对水滴的附着与手指等的操作加以区分而不会发生因水滴引起的误检测的静电传感器。
用于解决课题的方案
根据本实施方式的一个观点，其特征在于，具有：检测电极；屏蔽电极，设置在所述检测电极的周围；第一交流电源，与所述检测电极连接，并产生第一电压振幅的交流；第二交流电源，与所述屏蔽电极连接，并产生第二电压振幅的交流；电荷量测定部，对从所述第一交流电源向所述检测电极流动的电荷量进行测定；以及控制部，与所述电荷量测定部连接，所述第一交流电源中产生的交流与所述第二交流电源中产生的交流为相同频率并且同相位，所述第二交流电源中产生的交流电压的第二电压振幅比所述第一交流电源中产生的交流电压的第一电压振幅大，基于所述检测电极与被检测物之间的静电电容的变化来检测检测面一侧的所述被检测物。
发明效果
根据公开的静电传感器，能够对水滴的附着与基于手指等的操作进行区分，可防止因水滴引起的误检测。
附图说明
图1是静电传感器的结构图。
图2是图1所示的静电传感器的说明图(1)。
图3是图1所示的静电传感器的说明图(2)。
图4是图1所示的静电传感器的说明图(3)。
图5是安装有第一实施方式中的门把手的门的说明图。
图6是第一实施方式中的门把手的结构图。
图7是第一实施方式中的静电传感器的结构图。
图8是第一实施方式中的静电传感器的说明图(1)。
图9是第一实施方式中的静电传感器的说明图(2)。
图10是第一实施方式中的静电传感器的说明图(3)。
图11是第一实施方式中的静电传感器的变形例1的结构图。
图12是第一实施方式中的静电传感器的变形例2的结构图。
图13是第一实施方式中的静电传感器的变形例3的结构图。
图14A是第一实施方式中的静电传感器的变形例4的结构图(1)。
图14B是第一实施方式中的静电传感器的变形例4的结构图(2)。
图15是第一实施方式中的静电传感器的变形例5的结构图。
图16是第二实施方式中的静电传感器的结构图。
图17是第二实施方式中的静电传感器的变形例的结构图。
具体实施方式
以下，对用于实施的方式进行说明。其中，对于相同的部件等赋予相同的附图标记而省略说明。
〔第一实施方式〕
首先，对被安装于门把手等的静电传感器进行说明。这样的静电传感器被安装于汽车等的门的门把手，在作为被检测物的手指等接近了静电传感器的情况下，能够检测手指等接近了静电传感器这一情况。
图1表示被安装于门把手等的静电传感器。该静电传感器具有用于与手指等之间检测静电电容的检测电极910，在检测电极910连接有交流电源930，在检测电极910与交流电源930之间设有电流计940。在检测电极910的周围形成有由树脂等绝缘体形成的保护膜960。
在该静电传感器中，从交流电源930对检测电极910施加交流电压，当在检测电极910的附近不存在手指等的情况下，如图2所示，由于检测电极910与接地电位之间的静电电容极小，所以从交流电源930向检测电极910流动的电流极小。然而，如图3所示，若手指10接近检测电极910，则在手指10与检测电极910之间产生的静电电容的值变大，从交流电源930朝向检测电极910流动的交流电流增加，这样通过在电流计940中检测交流电流的增加，能够检测手指等接近了检测电极910这一情况。
另外，在将这样的静电传感器使用于汽车等的门把手的情况下，由于存在汽车等被放置在屋外的情况，所以如图4所示，存在因下雨而安装于门把手的静电传感器附着水滴20等的情况。这样，若在静电传感器附着水滴20等，则由于水的相对介电常数高至约80，所以与接地电位之间的静电电容变大，从交流电源930朝向检测电极910流动的交流电流增加，存在误识别为手指10接近的情况。即，由于若在汽车等的门把手附着水滴20等则流过电流计940的电流增加，所以存在误识别为手指10等接近的情况。由于这样的误识别在门的开闭等中被识别为错误的操作，所以不希望发生这样的误识别。其中，作为在门把手附着水滴20等的情况，除了下雨以外可举出洗车等情况。
(静电传感器以及门把手)
接下来，对本实施方式中的静电传感器以及门把手进行说明。
本实施方式中的静电传感器102如图5以及图6所示，被安装于汽车等的门100的门把手101。静电传感器102通过检测静电电容，能够检测作为被检测物的手指等的接近。
基于图7对本实施方式中的静电传感器102进行说明。本实施方式中的静电传感器102具有检测电极110、屏蔽电极120、第一交流电源131、第二交流电源132、电流计140、控制部150等。在检测电极110以及屏蔽电极120的周围形成有由树脂等绝缘体形成的保护膜160。其中，在本申请中，有时将检测电极110记载为第一电极，将屏蔽电极120记载为第二电极。另外，由于电流计140只要是测定电荷的移动量的设备即可，所以有时记载为电荷量测定部。
检测电极110以大致长方形的形状形成，并形成为长度L1约为120mm，宽度W1约为15mm。屏蔽电极120以包围检测电极110的周围的方式形成为中空矩形，并在中央部分具有开口部120a。屏蔽电极120的外形形成为长度L2约为130mm，宽度W2约为25mm，宽度W3约为4.85mm。因此，检测电极110形成在屏蔽电极120的开口部120a内。检测电极110的外侧与屏蔽电极120的内侧之间的间隙G约为0.15mm。
经由电流计140在检测电极110连接有第一交流电源131。即，在检测电极110与第一交流电源131之间设置有电流计140。另外，在屏蔽电极120连接有第二交流电源132。在本实施方式中，以从第二交流电源132对屏蔽电极120施加的交流电压的电压振幅比从第一交流电源131对检测电极110施加的交流电压的电压振幅大的方式施加电压。在本申请中，有时将从第一交流电源131向检测电极110施加的交流电压的电压振幅记载为第一电压振幅，将从第二交流电源132向屏蔽电极120施加的交流电压的电压振幅记载为第二电压振幅。其中，第一交流电源131以及第二交流电源132中产生的交流为相同频率且同相位。第一交流电源131以及第二交流电源132中产生的交流的频率例如为100kHz。
在本实施方式中，能够从第一交流电源131向检测电极110提供交流电流，提供给检测电极110的交流电流能够由电流计140测定。另外，能够从第二交流电源132向屏蔽电极120提供交流电流。控制部150连接着电流计140，基于在电流计140中检测到的交流电流的值来进行各种判断。
(基于静电传感器的检测方法1)
接下来，对在本实施方式的静电传感器中附着有水滴20时手指10等接近的情况进行说明。此后，由于电流以交流电流为对象，所以电流是指有效电流。
首先，基于图8对在本实施方式的静电传感器102的检测面102a没有附着水滴20、另外手指10等也未接近的情况进行说明。其中，从第一交流电源131对检测电极110施加有交流，在屏蔽电极120连接着第二交流电源132。
因此，如果存在静电电容C1a，则由于从第一交流电源131向检测电极110施加第一电压振幅Vs1的交流电压，所以流动电流I1a。另外，由于从第二交流电源132向屏蔽电极120施加的交流的第二电压振幅Vs2比从第一交流电源131向检测电极110施加的交流的第一电压振幅Vs1大，所以如果存在静电电容C2a，则流动电流I2a。其中，当在本实施方式的静电传感器102未附着水滴20、手指10等也未接近的情况下，检测电极110与接地电位之间的静电电容C1a、以及检测电极110与屏蔽电极120之间的静电电容C2a极小。因此，电流I1a以及电流I2a也极小，I1a≈I2a≈0，I1a－I2a≈0。但是，由于存在因传感器构造而成为无法忽略的大小的情况，所以以未附着水滴20、另外手指10等也未接近的情况的各自电流值的初始值为基准值而将变化量作为检测值。
接下来，基于图9，对手指10等接近本实施方式的静电传感器102的检测面102a的情况进行说明。该情况下，由于手指等接近静电传感器102的检测电极110，所以检测电极110与手指10等之间的静电电容C1b变得大于C1a，但检测电极110与屏蔽电极120之间的静电电容C2b不比C2a大。因此，由于从静电电容C1a向静电电容C1b的静电电容的增量大于从静电电容C2a向静电电容C2b的增量，所以从电流I1a向电流I1b的增量大于从电流I2a向电流I2b的增量，变为I1b－I1a＞I2b－I2a、(I1b－I1a)－(I2b－I2a)＞0。
接下来，基于图10对本实施方式的静电传感器102的检测面102a附着有水滴20的情况进行说明。该情况下，由于在静电传感器102的检测电极110以及屏蔽电极120的附近附着有水滴20，所以检测电极110与接接地电位的静电电容C1c变得比静电电容C1a稍大，而检测电极110与屏蔽电极120之间的静电电容C2c变得比静电电容C2a更大。因此，由于从静电电容C2a向静电电容C2c的增量变得比从静电电容C1a向静电电容C1c的增量大，所以从电流I2a向电流I2c的增量(I2c－I2a)比从电流I1a向电流I1c的增量(I1c－I1a)大，变为(I1c－I1a)＜(I2c－I2a)、(I1c－I1a)－(I2c－I2a)＜0。
若将任意的时刻下的在检测电极110与接地电位间流动的电流设为I1，并将在检测电极110与屏蔽电极120间流动的电流设为电流I2，则在电流计140中，能够检测电流I1与电流I2的差。另外，如果将电流I1与电流I2的基准值设为I1a－I2a则能够将该值存储于控制部150。因此，通过对在电流计140中检测到的电流进行检测，能够检测手指10等是否接近静电传感器102、在静电传感器102上是否附着有水滴20。
具体而言，设置阈值Ith，在(I1－I1a)－(I2－I2a)≈0且I1与I2之差为阈值Ith以下的情况下、即在|(I1－I1a)－(I2－I2a)|≤Ith的情况下，能够判断为静电传感器102未附着水滴20，另外手指10等未接近。
另外，在|(I1－I1a)－(I2－I2a)|＞Ith、且(I1－I1a)－(I2－I2a)＞0的情况下，能够判断为手指10等接近静电传感器102。
另外，在|(I1－I1a)－(I2－I2a)|＞Ith、且(I1－I1a)－(I2－I2a)＜0的情况下，能够判断为静电传感器102附着有水滴20等。
以上的判断能够在控制部150中进行。
此外，可设想在本实施方式的静电传感器102附着有水滴20的状态下手指10等接近的情况，在这样的情况下，为了识别为手指10等接近静电传感器102，可调整检测电极110、屏蔽电极120的配置、形状、交流电压的第一电压振幅Vs1以及第二电压振幅Vs2。
(基于静电传感器的检测方法2)
接下来，关于本实施方式中的静电传感器的检测方法，对从其他观点出发而基于下述(1)的数式来进行判断的情况进行说明。
S＝k×[Vs1×C1－{(Vs2－Vs1)×C2}]·····(1)
S是基于在电流计140中测定出的电流而得到的检测信号，Vs1是从第一交流电源131向检测电极110施加的交流的第一电压振幅，Vs2是从第二交流电源132向屏蔽电极120施加的交流的第二电压振幅，C1是检测电极110与接地电位之间的静电电容，C2是检测电极110与屏蔽电极120之间的静电电容，k是正值的比例常量。
如图8所示，当在本实施方式的静电传感器102的检测面102a未附着水滴20、另外手指10等也未接近的情况下，检测信号Sa成为通过下述(2)所示的公式而得到的值。该情况下，也能够调整为C1a≈C2a≈0。该情况下，Sa≈0。
Sa＝k×[Vs1×C1a－{(Vs2－Vs1)×C2a}]···(2)
另外，如图9所示，在手指10等接近本实施方式的静电传感器102的检测面102a的情况下，检测信号Sb成为通过下述(3)所示的公式而得到的值。该情况下，静电电容C1b以及静电电容C2b都增加，但静电电容C1b的增加量比静电电容C2b的增加量大。因此，由于C1a＜＜C1b、C2a＜C2b，所以Sb＞Sa。
Sb＝k×[Vs1×C1b－{(Vs2－Vs1)×C2b}]···(3)
接下来，如图10所示，当在本实施方式的静电传感器102的检测面102a附着有水滴20的情况下，检测信号Sc成为通过下述(4)所示的公式而得到的值。该情况下，静电电容C1c以及静电电容C2c都增加，但静电电容C2c的增加量比静电电容C1c的增加量大。因此，由于C1a＜C1c、C2a＜＜C2c，所以Sc＜Sa。
Sc＝k×[Vs1×C1c－{(Vs2－Vs1)×C2c}]···(4)
综上所述，能够基于由电流计140测定的值来判断在本实施方式的静电传感器102是否附着有水滴20、或者手指等是否接近。
即，首先在本实施方式的静电传感器102未附着水滴20、另外手指等也未接近的状态下，基于由电流计140测定的电流来计算检测信号Sa，并将该检测信号Sa的值存储到控制部150内的未图示的存储部。然后，在基于由电流计140测定的值而计算出的检测信号S为S＜Sa的情况下，能够判断为在本实施方式的静电传感器102附着有水滴20，在S＞Sa的情况下，能够判断为手指等接近本实施方式的静电传感器102。
另外，本实施方式也可以通过手指10等的手势操作等来进行门100的开锁以及上锁。具体而言，在作为被检测物的手指10等接近本实施方式的静电传感器102的检测面102a的附近、且检测到和该手指10等的规定的动作对应的与检测电极110之间的静电电容的变化的情况下，可以对门把手101进行开锁或者上锁。
(变形例)
接下来，对本实施方式中的静电传感器的变形例进行说明。
本实施方式中的静电传感器在检测电极110以及屏蔽电极120的周围形成有由树脂等绝缘体形成的保护膜160，但也可以如图11所示，在形成有屏蔽电极120的区域的成为检测面102a一侧的上表面设置开口部160a。保护膜160由PCB(polychlorinated biphenyl)等树脂材料形成，相对介电常数约为4，与水相比不怎么高。因此，通过将形成有屏蔽电极120的区域的上表面的保护膜160除去而形成开口部160a，能够增大水滴20等附着于屏蔽电极120的情况下的静电电容的变化，使检测灵敏度提高。
另外，即使保护膜160的相对介电常数低，若如图12所示那样屏蔽电极120之上的检测面102a面侧的保护膜160的厚度很薄，则也能够增大静电电容。即，如果从保护膜160的表面到屏蔽电极120的距离比从保护膜160的表面从检测电极110到保护膜160的距离短，则检测电极110与屏蔽电极120之间的静电电容相对变大。因此，可以使覆盖屏蔽电极120的上表面的检测面102a侧的保护膜160的厚度t2比覆盖检测电极110的上表面的检测面102a侧的保护膜160的厚度t1薄。该情况下，例如可以使覆盖检测电极110的上表面的保护膜160的厚度t1约为3mm，使覆盖屏蔽电极120的上表面的保护膜160的厚度t2约为1mm。
另外，该情况下，也可以如图13所示，以在检测电极110的周围的上方屏蔽电极120一部分重叠的方式形成。即，在从检测面102a侧俯视静电传感器的情况下，检测电极110的周围的一部分可以与屏蔽电极120重叠。其中，检测电极110与屏蔽电极120之间被保护膜160绝缘。
另外，本实施方式中的静电传感器也可以如图14A以及图14B所示，不仅仅在检测电极110的周围，而在检测电极110的检测面102a侧以沿纵横横穿检测电极110的一部分的方式设置屏蔽电极120。即，屏蔽电极120可以在检测电极110的检测面102a侧设置为栅格状。其中，图14A是表示从上面侧观察该静电传感器的检测电极110以及屏蔽电极120的配置的图，图14B是在图14A中的点划线14A-14B处切断的剖视图。
并且，可以如图15所示，在设置于检测电极110的周围的屏蔽电极120的内侧还设置1个或者2个以上屏蔽电极121。即，屏蔽电极121可以在检测电极110的检测面102a侧设置1个或者2个以上。其中，在图15所示的静电传感器中，屏蔽电极120与屏蔽电极121在静电传感器的外侧电连接。
〔第二实施方式〕
接下来，对第二实施方式中的静电传感器进行说明。本实施方式中的静电传感器如图16所示，是以覆盖与检测面102a相反侧的检测电极110的背面侧的方式设置了背面屏蔽电极122的构造。通过设置这样的背面屏蔽电极122，能够切断来自检测电极110的背面侧的噪声，可使检测灵敏度提高。其中，屏蔽电极120与背面屏蔽电极122可以连接。
并且，本实施方式中的静电传感器也可以如图17所示，是除了成为检测电极110的检测面102a一侧的上表面侧以外都被屏蔽电极120包围的构造。由此，背面屏蔽电极122也能够与屏蔽电极120形成为一体，另外，还能够抑制来自静电传感器的侧面侧的噪声的影响。
其中，上述以外的内容与第一实施方式相同。
以上，对实施方式进行了详述，但并不限定于特定的实施方式，能够在技术方案所记载的范围内进行各种变形以及变更。
此外，本国际申请基于2017年10月4日申请的日本国专利申请第2017-194297号主张优先权，该申请的全部内容被援用于本国际申请。
附图标记说明
10-手指；20-水滴；100-门；101-门把手；102-静电传感器；110-检测电极(第一电极)；120-屏蔽电极(第二电极)；131-第一交流电源；132-第二交流电源；140-电流计；150-控制部；160-保护膜。

Claims (15)

1.一种静电传感器，其特征在于，具有：
检测电极；
屏蔽电极，设置在所述检测电极的周围；
第一交流电源，与所述检测电极连接，并产生第一电压振幅的交流；
第二交流电源，与所述屏蔽电极连接，并产生第二电压振幅的交流；
电荷量测定部，对从所述第一交流电源向所述检测电极流动的电荷量进行测定；以及
控制部，与所述电荷量测定部连接，
所述第一交流电源中产生的交流与所述第二交流电源中产生的交流为相同频率且同相位，
所述第二交流电源中产生的交流电压的第二电压振幅比所述第一交流电源中产生的交流电压的第一电压振幅大，
基于所述检测电极与被检测物之间的静电电容的变化来检测检测面一侧的所述被检测物。
2.根据权利要求1所述的静电传感器，其特征在于，
当基于所述电荷量测定部中测定的电荷的移动量而得到的检测信号比规定的值小的情况下，所述控制部判断为在所述检测面附着有水。
3.根据权利要求1或2所述的静电传感器，其特征在于，
当基于所述电荷量测定部中测定的电荷的移动量而得到的检测信号比规定的值大的情况下，所述控制部判断为被检测物接近所述检测面。
4.根据权利要求1所述的静电传感器，其特征在于，
在将从所述第一交流电源对所述检测电极施加的交流的第一电压振幅设为Vs1，将从所述第二交流电源对所述屏蔽电极施加的交流的第二电压振幅设为Vs2，将所述检测电极与接地电位之间的静电电容设为C1，将所述检测电极与所述屏蔽电极之间的静电电容设为C2的情况下，将k设为正的比例常量时，
检测信号S是根据
S＝k×[Vs1×C1－{(Vs2－Vs1)×C2}]
而得到的值，
在所述检测信号S比规定的值小时，所述控制部判断为在所述检测面附着有水。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的静电传感器，其特征在于，
所述检测电极以及所述屏蔽电极被由绝缘体形成的保护膜覆盖。
6.根据权利要求5所述的静电传感器，其特征在于，
从所述保护膜的表面到所述屏蔽电极的距离比从所述保护膜的表面到所述检测电极的距离短。
7.根据权利要求5或6所述的静电传感器，其特征在于，
所述屏蔽电极的所述检测面侧被除去所述保护膜。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的静电传感器，其特征在于，
在从所述检测面侧俯视的情况下，存在所述屏蔽电极与所述检测电极重叠的部分。
9.根据权利要求5至8中任意一项所述的静电传感器，其特征在于，
所述屏蔽电极以栅格状被设置在所述检测电极的上方。
10.根据权利要求5所述的静电传感器，其特征在于，
具有：在所述检测电极的上方被设置于所述检测电极的周围的所述屏蔽电极；以及
被设置在所述屏蔽电极的内侧的1个或者2个以上的其他屏蔽电极，
所述屏蔽电极与所述其他屏蔽电极电连接。
11.根据权利要求5所述的静电传感器，其特征在于，
具有：在所述检测电极的上方被设置于所述检测电极的周围的所述屏蔽电极；以及
被设置在所述屏蔽电极的内侧的1个或者2个以上的其他屏蔽电极，
所述屏蔽电极与所述其他屏蔽电极电连接。
12.根据权利要求5至11中任意一项所述的静电传感器，其特征在于，
在所述检测电极的与所述检测面相反一侧设置有背面屏蔽电极。
13.根据权利要求12所述的静电传感器，其特征在于，
所述屏蔽电极与所述背面屏蔽电极电连接。
14.一种门把手，其特征在于，具有权利要求1至13中任意一项所述的静电传感器。
15.根据权利要求14所述的门把手，其特征在于，
在被检测物接近所述静电传感器的检测面的附近、且检测到和所述被检测物的动作对应的所述被检测物与所述检测电极之间的静电电容的规定的变化的情况下，所述控制部对所述门把手进行开锁或者上锁。
CN201880064708.XA 2017-10-04 2018-09-12 静电传感器以及门把手 Active CN111183372B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-194297 2017-10-04
JP2017194297 2017-10-04
PCT/JP2018/033868 WO2019069650A1 (ja) 2017-10-04 2018-09-12 静電センサ及びドアハンドル

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111183372A true CN111183372A (zh) 2020-05-19
CN111183372B CN111183372B (zh) 2022-06-14

Family

ID=65994229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880064708.XA Active CN111183372B (zh) 2017-10-04 2018-09-12 静电传感器以及门把手

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11327100B2 (zh)
EP (1) EP3693762B1 (zh)
JP (1) JP6824430B2 (zh)
KR (1) KR102261224B1 (zh)
CN (1) CN111183372B (zh)
WO (1) WO2019069650A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019142448A1 (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 アルプスアルパイン株式会社 ドアハンドル
DE102018008668A1 (de) * 2018-11-02 2020-05-07 Daimler Ag Optionale aktuatorische Türöffnungsunterstützung für ein Fahrzeug
JP7292610B2 (ja) * 2019-09-04 2023-06-19 株式会社アイシン 車両用ドア制御装置
JP7207272B2 (ja) * 2019-11-18 2023-01-18 株式会社デンソー ヒータ装置
CN115398177A (zh) 2020-05-07 2022-11-25 阿尔卑斯阿尔派株式会社 静电容检测装置以及输入装置

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601551A1 (de) * 1995-01-19 1996-07-25 Seikosha Kk Elektrostatischer Sensor
JP2001035327A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 静電容量型近接センサ
US20030080755A1 (en) * 2001-10-31 2003-05-01 Kabushiki Kaisha Honda Denshi Giken Proximity sensor and object detecting device
EP1324364A2 (en) * 2001-12-26 2003-07-02 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Human body detecting device
JP2006284201A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toto Ltd 人体検出装置
JP2009133158A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toyota Motor Corp ドア施錠装置
FR2927108A1 (fr) * 2008-02-06 2009-08-07 Continental Automotive France Dispositif de detection de toucher d'une poignee de porte de vehicule automobile
CN102472827A (zh) * 2009-08-31 2012-05-23 胜美达集团株式会社 用于检测物体接近的静电电容式检测装置、传感器单元、控制系统以及其方法
CN202442992U (zh) * 2011-12-29 2012-09-19 郑州大学 一种低压电容耦合非接触电导检测器
CN102907003A (zh) * 2009-12-11 2013-01-30 微晶片科技德国第二公司 用于抓握和接近度检测的传感器装置和方法
EP2711488A2 (de) * 2012-09-25 2014-03-26 Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG Kraftfahrzeugtürgriff mit Sensorelektronik
US20150355756A1 (en) * 2013-08-19 2015-12-10 Touchsensor Technologies, Llc Capacitive sensor filtering apparatus, method, and system
CN105490672A (zh) * 2014-10-01 2016-04-13 株式会社有信 接近传感器和具有该接近传感器的无钥匙进入装置
JP2017161494A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 近接センサ
CN107209279A (zh) * 2014-12-03 2017-09-26 不列颠哥伦比亚大学 具有离子导电材料的柔性透明传感器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3588259B2 (ja) * 1998-09-04 2004-11-10 東陶機器株式会社 静電容量式人体局部洗浄装置用着座センサー
EP1178302B1 (en) * 2000-07-03 2005-10-26 Matsushita Electric Works, Ltd. Capacitance type moisture sensor and method of producing the same
US6593755B1 (en) * 2000-07-31 2003-07-15 Banner Engineering Corporation Method and apparatus for detection sensor shielding
GB0118086D0 (en) * 2001-07-25 2001-09-19 Koninkl Philips Electronics Nv Object sensing
US7109726B2 (en) 2001-07-25 2006-09-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Object sensing
JP2005227225A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Honda Motor Co Ltd 静電容量型センサ及び挟み込み防止装置
JP5309515B2 (ja) 2007-09-25 2013-10-09 アイシン精機株式会社 車両用ドア開閉制御装置
EP2222927A1 (en) * 2007-11-30 2010-09-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Capacitance touch sensing device and door locking device
JP2010286384A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Act Lsi:Kk 静電式近接センサ
EP2474841A4 (en) * 2009-08-31 2013-02-27 Keiichi Nonogaki ELECTROSTATIC CONDENSATE APPROACHING SENSOR
JP5218863B2 (ja) * 2010-12-28 2013-06-26 株式会社デンソー 乗員検知システム
JP5884770B2 (ja) * 2013-05-21 2016-03-15 トヨタ自動車株式会社 接触検知装置
US9151792B1 (en) * 2014-05-29 2015-10-06 Cyress Semiconductor Corporation High-voltage, high-sensitivity self-capacitance sensing
US20170254633A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Lt d. Proximity sensor
JP6583116B2 (ja) 2016-04-18 2019-10-02 株式会社デンソー 風向計

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19601551A1 (de) * 1995-01-19 1996-07-25 Seikosha Kk Elektrostatischer Sensor
JP2001035327A (ja) * 1999-07-22 2001-02-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 静電容量型近接センサ
US20030080755A1 (en) * 2001-10-31 2003-05-01 Kabushiki Kaisha Honda Denshi Giken Proximity sensor and object detecting device
EP1324364A2 (en) * 2001-12-26 2003-07-02 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Human body detecting device
JP2006284201A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toto Ltd 人体検出装置
JP2009133158A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toyota Motor Corp ドア施錠装置
FR2927108A1 (fr) * 2008-02-06 2009-08-07 Continental Automotive France Dispositif de detection de toucher d'une poignee de porte de vehicule automobile
CN102472827A (zh) * 2009-08-31 2012-05-23 胜美达集团株式会社 用于检测物体接近的静电电容式检测装置、传感器单元、控制系统以及其方法
CN102907003A (zh) * 2009-12-11 2013-01-30 微晶片科技德国第二公司 用于抓握和接近度检测的传感器装置和方法
CN202442992U (zh) * 2011-12-29 2012-09-19 郑州大学 一种低压电容耦合非接触电导检测器
EP2711488A2 (de) * 2012-09-25 2014-03-26 Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG Kraftfahrzeugtürgriff mit Sensorelektronik
US20150355756A1 (en) * 2013-08-19 2015-12-10 Touchsensor Technologies, Llc Capacitive sensor filtering apparatus, method, and system
CN105490672A (zh) * 2014-10-01 2016-04-13 株式会社有信 接近传感器和具有该接近传感器的无钥匙进入装置
CN107209279A (zh) * 2014-12-03 2017-09-26 不列颠哥伦比亚大学 具有离子导电材料的柔性透明传感器
JP2017161494A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 近接センサ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3693762B1 (en) 2022-05-25
CN111183372B (zh) 2022-06-14
KR20200044931A (ko) 2020-04-29
JPWO2019069650A1 (ja) 2020-11-05
JP6824430B2 (ja) 2021-02-03
KR102261224B1 (ko) 2021-06-04
EP3693762A1 (en) 2020-08-12
US20200225269A1 (en) 2020-07-16
WO2019069650A1 (ja) 2019-04-11
EP3693762A4 (en) 2021-06-23
US11327100B2 (en) 2022-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111183372B (zh) 静电传感器以及门把手
US7598753B2 (en) Human body detecting device for vehicles
US8228077B2 (en) Anti-pinch sensor
US10317251B2 (en) Device for contactless actuation of a vehicle door, and vehicle
US8957689B2 (en) Capacitive occupant detection system
US7545154B2 (en) Sensor using the capacitive measuring principle
US20070182553A1 (en) Occupant detection system and method of determining occupant
EP1292836A4 (en) DOUBLE HUMIDITY SENSOR FOR WINDSHIELD
JP2013113626A (ja) 操作入力検知装置及び開閉部材制御装置
JP2010236329A (ja) 車両用ドア開閉角度制御装置
JP2009218876A (ja) 静電容量タッチセンサ
EP2727243B1 (en) Capacitive sensor device and method for calibrating a capacitive sensor device
US20160326778A1 (en) Presence sensor for an openable body section of a motor vehicle
JP7038326B2 (ja) 静電センサ装置
US20200232824A1 (en) Capacitive Proximity Sensor
JP6161300B2 (ja) 人体検知装置およびこの人体検知装置を備えたキー閉じ込め解除装置
US11693143B2 (en) Scanner for detecting objects behind an opaque surface
EP3346279A1 (en) Electrostatic detection device
CN107521355B (zh) 用于探测无线充电区域中物体的设备和方法
JPWO2019142448A1 (ja) ドアハンドル
JP5405876B2 (ja) 操作者判別装置および車載機器制御装置
CN117157447A (zh) 夹持事件的检测与避免
JP2004212344A (ja) 物体判別装置及び物体判別方法
CN115298048A (zh) 用于机动车的尾门组件和用于运行尾门组件的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant