CN113167563A - 静电电容传感器 - Google Patents

静电电容传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN113167563A
CN113167563A CN201980080904.0A CN201980080904A CN113167563A CN 113167563 A CN113167563 A CN 113167563A CN 201980080904 A CN201980080904 A CN 201980080904A CN 113167563 A CN113167563 A CN 113167563A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor output
value
capacitor
output value
lsb
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
CN201980080904.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113167563B (zh
Inventor
滹沱慧
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.)
Aisin Co Ltd
Original Assignee
Aisin 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
Priority claimed from JP2018230680A external-priority patent/JP7215124B2/ja
Priority claimed from JP2018230679A external-priority patent/JP7215123B2/ja
Application filed by Aisin Co Ltd filed Critical Aisin Co Ltd
Publication of CN113167563A publication Critical patent/CN113167563A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113167563B publication Critical patent/CN113167563B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • B60R25/2054—Means to switch the anti-theft system on or off by foot gestures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/73—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects
    • 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
    • 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
    • G01V3/08—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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/01—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/20—Means to switch the anti-theft system on or off
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefore
    • E05Y2201/40—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefore
    • E05Y2201/43—Motors
    • E05Y2201/434—Electromotors; Details thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2400/00—Electronic control; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/30—Electronic control of motors
    • E05Y2400/40—Control units therefore
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2400/00—Electronic control; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/80—User interfaces
    • E05Y2400/85—User input means
    • E05Y2400/852—Sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2400/00—Electronic control; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/80—User interfaces
    • E05Y2400/85—User input means
    • E05Y2400/852—Sensors
    • E05Y2400/856—Actuation thereof
    • E05Y2400/858—Actuation thereof by body parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2400/00—Electronic control; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/80—User interfaces
    • E05Y2400/85—User input means
    • E05Y2400/852—Sensors
    • E05Y2400/856—Actuation thereof
    • E05Y2400/858—Actuation thereof by body parts
    • E05Y2400/86—Actuation thereof by body parts by hand
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
    • E05Y2900/531—Doors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
    • E05Y2900/546—Tailgates

Abstract

本发明涉及静电电容传感器。其具备：开关控制部，其在使与第一电容器连接的第一开关接通的第一开关处理之后，重复进行使第一开关断开，并使分别与第二以及第三电容器连接的第二以及第三开关互补地切换为断开以及接通的第二开关处理；导出部，其作为传感器输出值导出直到中间电位与参照电位的大小关系反转为止的第二开关处理的重复次数；计算部，其计算以分辨率成为一致的方式修正了传感器输出值的传感器输出修正值；以及判定部，其基于传感器输出差值与判定阈值的大小关系，判定是否存在检测对象物。

Description

静电电容传感器
技术领域
本发明涉及静电电容传感器。
背景技术
在专利文献1中记载了现有的静电电容传感器。该静电电容传感器具备第一电容器、以及与第一电容器连接并且电容根据是否存在物体而变动的第二电容器。另外，静电电容传感器具备将第一电容器初始化的第一开关、配置于第一与第二电容器间的第二开关、将第二电容器初始化的第三开关以及控制电路。控制电路在由第一开关的操作进行的第一电容器的初始化后，进行由第二开关的操作和第三开关的操作构成的开关操作，并且取得第一与第二电容器间的电位亦即中间电位。控制装置还求出中间电位超过参照电位时的开关操作的次数、即检测次数。检测次数与通过一次开关操作第二电容器能够放电的电容、即第二电容器的电容相关。因此，通过求出检测次数来检测第二电容器的电容。
控制电路在每次开关操作，在多个时刻取得中间电位。另外，控制装置基于多个中间电位，导出检测次数。通过该结构，即使在中间电位中包含噪声，检测次数的导出精度也会提高，第二电容器的电容的检测精度也会提高。
第二电容器的电容、即检测次数根据是否存在物体而变动。因此，静电电容传感器例如用于基于检测次数的变动量与阈值的大小关系来判定是否存在检测对象物。
然而，第二电容器的电容即使在检测对象物不存在的初始状态，也会受到第二电容器的电容所含的寄生电容的影响而变化。因此，通过一次开关操作的第二电容器的放电电容也根据寄生电容而变化。因此，存在检测次数波动，第二电容器的电容的检测精度降低的可能性。因此，存在是否存在检测对象物、例如用户的接近或操作等的判定精度降低的可能性。
首先，如图20(a)、图20(b)所示，假定为第一电容器91的电容C11是100[pF]、第二电容器92的包含初始状态下的寄生电容的电容C12是5[pF]、检测对象物存在时的电容C12的变动量ΔC12是5[pF]。以下说明该情况下的检测次数(以下，称为静电电容计数值CN[LSB])等。
如下式那样表示图20(a)所示的初始状态下的静电电容计数值CN0。
静电电容计数值CN0＝100/5＝20[LSB]
另一方面，如下式那样表示图20(b)所示的检测对象物存在的状态下的静电电容计数值CN1。
静电电容计数值CN1＝100/(5+5)＝10[LSB]
在该情况下，如下式那样表示检测对象物的存在判定所需的静电电容计数值CN的变动量ΔCN。
变动量ΔCN＝|CN1-CN0|＝|10-20|＝10[LSB]
即、在静电电容传感器中，检测对象物的存在判定所需的变动量ΔC12(5[pF])通过变动量ΔCN(10[LSB])来检测。因此，如下式那样表示分辨率Res[pF/LSB]。
分辨率Res＝ΔC12/ΔCN＝5/10＝0.5[pF/LSB]
另一方面，下面来说明如图21A、图21B所示，仅将第二电容器92的包含初始状态下的寄生电容的电容C12变为20[pF]时的检测次数(静电电容计数值CN[LSB])等。
如下式那样表示图21(a)所示的初始状态下的静电电容计数值CN0。
静电电容计数值CN0＝100/20＝5[LSB]
另一方面，如下式那样表示图21(b)所示的检测对象物的存在状态下的静电电容计数值CN1。
静电电容计数值CN1＝100/(20+5)＝4[LSB]
在该情况下，如下式那样表示检测对象物的存在判定所需的静电电容计数值CN的变动量ΔCN。
变动量ΔCN＝|CN1-CN0|＝|4-5|＝1[LSB]
即、在静电电容传感器中，检测对象物的存在判定所需的变动量ΔC12(5[pF])通过变动量ΔCN(1[LSB])来检测。因此，如下式那样表示分辨率Res[pF/LSB]。
分辨率Res＝ΔC12/ΔCN＝5/1＝5[pF/LSB]
这样，第二电容器92的包含寄生电容的电容C12从5[pF]变换为20[pF]，从而分辨率Res也从0.5[pF/LSB]到5[pF/LSB]变化10倍。
这样，若分辨率Res变化，则相对于相同的变动量ΔC12，静电电容计数值CN的变动量ΔCN不恒定。在该情况下，由于是否存在检测对象物的判定所需的检测对象物的检测距离变化，所以判定精度降低。即、第二电容器的电容所含的寄生电容的变化使是否存在检测对象物的判定精度降低。
专利文献1：日本特开2018-44917号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制是否存在检测对象物的判定精度因寄生电容的变化而降低的静电电容传感器。
根据解决上述课题的本发明的第一实施方式，提供一种静电电容传感器，其具备：与电源连接，并串联连接的第一电容器以及第二电容器；第一开关，其连接在上述第一电容器的两端子间；第二开关，其连接在上述第一电容器与上述第二电容器之间；第三开关，其连接在上述第二电容器的两端子间；开关控制部，其构成为在进行了将上述第一开关设为接通状态的第一开关处理之后，重复将上述第一开关设为断开状态并将上述第二开关以及上述第三开关互补地切换为断开状态以及接通状态的第二开关处理；导出部，其构成为将直到上述第一以及第二电容器间的中间电位与预先设定的参照电位的大小关系反转为止的上述第二开关处理的重复次数作为传感器输出值而导出；计算部，其构成为计算以分辨率一致的方式修正了上述传感器输出值的传感器输出修正值；以及判定部，其构成为基于传感器输出差值与预先设定的判定阈值的大小关系，判定是否存在检测对象物，该传感器输出差值是当前的上述传感器输出修正值与基于过去的上述传感器输出修正值的基准传感器输出值的差。此外，分辨率是传感器输出值的每单位量的第二电容器的电容的电容变化。
附图说明
图1是表示应用本发明的第一实施方式的静电电容传感器的车辆的后部的立体图。
图2是表示静电电容传感器的电极与检测对象物的关系的示意图。
图3是表示静电电容传感器的电气结构的框图。
图4是表示静电电容传感器的电气结构的电路图。
图5是表示开关处理的中间电位的变迁的时序图。
图6是表示传感器输出值与第二电容器的电容的关系的图。
图7是表示传感器输出值与分辨率的关系的图。
图8是表示传感器输出值与修正系数的关系的图。
图9是表示传感器输出值与传感器输出修正值的关系的图。
图10是说明以与分辨率对应的修正系数修正了传感器输出值的传感器输出修正值的变动量相对于等效电容的变动量为恒定的一览。
图11是表示由静电电容传感器判定是否存在检测对象物的处理的流程图。
图12是表示传感器输出值的整个范围被划分的多个区划与传感器输出值的关系的简图。
图13是表示由静电电容传感器计数多个区划的每一个的次数的处理的流程图。
图14是表示本发明的第二实施方式的分辨率与修正系数的关系的图。
图15是表示与伴随着等效的第二电容器的电容变动的分辨率对应的传感器输出值(变动量)与修正阈值的关系的图。
图16是说明修正阈值根据与伴随着等效的第二电容器的电容变动的分辨率对应的传感器输出值(变动量)而变动的一览。
图17是表示由静电电容传感器判定是否存在检测对象物的处理的流程图。
图18是表示应用静电电容传感器的变形形态的车辆的后部的立体图。
图19是表示应用静电电容传感器的其它的变形形态的车辆的侧部的立体图。
图20(a)、图20(b)是说明第二电容器的寄生电容相对小时的分辨率的例图。
图21(a)、图21(b)是说明第二电容器的寄生电容相对大时的分辨率的例图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照图1～图13来说明本发明的静电电容传感器的第一实施方式。
如图1所示，在汽车等车辆1的车身2的后部形成有开口2a。在开口2a的上部设置有车门铰链(省略图示)。在车身2的后部经由车门铰链能够开闭地安装有后尾门3。后尾门3通过以车门铰链为中心而向上方抬起而被打开。在后尾门3的内侧设置有将处于关闭状态的后尾门3上锁/解锁的门锁5。
在车身2的后部设置有在开口2a的下方向车宽方向延伸的保险杠6。在保险杠6设置有沿车宽方向以线状延伸的一对电极21。如图2所示，各电极21通过用户的脚F与电极21接近而形成电容变动的第二电容器12。两个第二电容器12用于判定是否有向保险杠6的下部与路面之间的脚F的出入操作(以下，称为脚踏操作)。脚踏操作的有无相当于是否存在检测对象物。
接下来，对静电电容传感器10的电气结构进行说明。
如图3所示，包含两个电极21的静电电容传感器10例如与由MCU(微型电脑)构成的车门ECU30电连接。车门ECU30与车门驱动单元31和门锁驱动单元32电连接。车门驱动单元31具备电动马达等电驱动源。车门驱动单元31经由车门驱动机构与后尾门3机械连结，从而对后尾门3进行开闭。门锁驱动单元32具备电动马达等电驱动源。门锁驱动单元32经由锁定驱动机构与门锁5机械连结，从而对门锁5进行上锁/解锁。
静电电容传感器10将表示有无脚踏操作的判定结果的检测信号Sx向车门ECU30输出。车门ECU30基于来自静电电容传感器10的检测信号Sx，个别地驱动控制车门驱动单元31以及门锁驱动单元32。
具体而言，在检测信号Sx表示“有脚踏操作”时，车门ECU30检测处于关闭状态的后尾门3的打开操作输入，并且检测处于上锁状态的门锁5的解锁操作输入。而且，车门ECU30驱动控制应使后尾门3进行打开动作的车门驱动单元31，并且驱动控制应使门锁5进行解锁动作的门锁驱动单元32。
或者在检测信号Sx表示“有脚踏操作”时，车门ECU30检测处于打开状态的后尾门3的关闭操作输入，并且检测处于解锁状态的门锁5的上锁操作输入。而且，车门ECU30驱动控制应使后尾门3进行关闭动作的车门驱动单元31，并且驱动控制应使门锁5进行上锁动作的门锁驱动单元32。
接下来，对静电电容传感器10的电气结构进行说明。由于两个第二电容器12(电极21)的电气结构相同，所以仅对一个第二电容器12进行说明。
如图4所示，静电电容传感器10具备第一电容器11、第二电容器12、第一开关13、第二开关14，第三开关15、控制电路16。
第一电容器11具有规定的电容C11。第一电容器11构成以及配置为即使车辆1的周围环境变化，或用户的脚F与电极21接近，电容C11也不变动。
若用户的脚F与电极21接近，则第二电容器12具有由车辆1的周围环境决定的大体稳定的电容C12。例如，在异物附着在保险杠6或者电极21等车辆1的周围环境变化的情况下，第二电容器12的电容C12与电容C12所含的寄生电容一起变化。另外，第二电容器12的电容C12因用户的脚F与电极21接近而变动。
第一电容器11与第二电容器12串联连接，并且与电源连接。第一电容器11具备与作为电源的高电位V1电连接的第一端部、和第二端部。第一电容器11的第二端部经由第二开关14与第二电容器12的第一端部电连接。第二电容器12的第二端部与作为电源的低电位V2(＜V1)电连接。低电位V2例如设定为等于地电位。
第一开关13将第一电容器11初始化。具体而言，第一开关13连接在第一电容器11的两端子间，并且与第一电容器11并联连接。第一开关13通过向接通状态以及断开状态的切换，将第一电容器11的两端子间连接而使其短路，或切断。第二开关14电连接在第一电容器11与第二电容器12之间。第二开关14通过向接通状态以及断开状态的切换，连接或切断第一电容器11与第二电容器12。第三开关15将第二电容器12初始化。具体而言，第三开关15连接在第二电容器12的两端子间，并且与第二电容器12并联连接。第三开关15通过向接通状态以及断开状态的切换，将第二电容器12的两端子间连接而使其短路，或切断。
控制电路16具备由MCU(微型电脑)构成的控制部17、和由计算机构成的比较部18。比较部18将第一电容器11和第二开关14的连接点N的电位亦即中间电位VM与参照电位Vref比较，并且将表示比较的结果的信号向控制部17输出。参照电位Vref设定为高电位V1和低电位V2的中间的电位(V2＜Vref＜V1)。
控制部17对第一开关13、第二开关14以及第三开关15进行接通/断开控制(开关控制)。另外，控制部17基于比较部18的输出信号、即中间电位VM与参照电位Vref的比较结果，导出传感器输出值Craw。
这里，参照图5对控制部17执行的开关控制以及传感器输出值Craw的导出处理进行说明。
作为开关控制部17a的控制部17以规定周期分别使第一开关13、第二开关14以及第三开关15动作。具体而言，控制部17在周期的初期，进行将第二开关14以及第三开关15设为断开状态并将第一开关13设为接通状态的第一开关处理。由此，第一电容器11被初始化，中间电位VM与高电位V1相等。
然后，控制部17在将第一开关13切换为断开状态的状态下，在将第三开关15设为断开状态之后，将第二开关14设为接通状态(以下，将该开关动作称为第二开关操作)。此时，电流向第一电容器11与第二电容器12流动，中间电位VM降低。
接下来，控制部17使第一开关13保持断开状态，在将第二开关14设为断开状态之后，将第三开关15设为接通状态(以下，将该开关动作称为第三开关操作)。由此，第二电容器12被初始化。
接着，控制部17使第一开关13保持断开状态，交替地执行第二开关操作以及第三开关操作。即、控制部17重复将第一开关13设为断开状态并将第二开关14以及第三开关15互补地切换为断开状态以及接通状态的第二开关处理。伴随于此，中间电位VM逐渐降低。
控制部17使第一开关13保持断开状态，在第二开关处理的次数达到规定次数Nth之前，重复第二开关处理。规定次数Nth设定为在第二电容器12的电容C12为最小值时，大于重复到中间电位VM与参照电位Vref的大小关系反转为止的第二开关处理的次数。这是因为无论第二电容器12的电容C12如何，在第二开关处理的次数达到规定次数Nth之前，一定使中间电位VM与参照电位Vref的大小关系反转。
控制部17使第一开关13保持断开状态，若第二开关处理的次数达到规定次数Nth，则再次开始第一开关处理，重复与上述相同的处理。
作为导出部17b的控制部17对中间电位VM与参照电位Vref的大小关系反转之前的第二开关处理的重复次数进行计数。即、控制部17基于比较部18的输出信号，计数重复到判定为中间电位VM低于参照电位Vref(VM＜Vref)为止的第二开关处理的重复次数。而且，控制部17将判定为中间电位VM低于参照电位Vref时的重复次数作为传感器输出值Craw[LSB]导出。传感器输出值Craw[LSB]与第二开关处理的每一次操作的第二电容器12的放电电容、即与第二电容器12的电容C12[pF]相关。即、传感器输出值Craw[LSB]成为电容C12[pF]的指标。
具体而言，电容C12[pF]成为传感器输出值Craw[LSB]的公知的指数函数。如图6所示，该指数函数基本上示出了传感器输出值Craw[LSB]越小，电容C12[pF]越大的特征。这是由于电容C12[pF]越大则第二开关处理的每一次操作的放电电容越大，所以第二开关处理的重复次数、即传感器输出值Craw[LSB]越小。
作为计算部17c的控制部17计算以分辨率Res[pF/LSB]成为一致的方式修正了传感器输出值Craw[LSB]的传感器输出修正值CrawR。即、控制部17将传感器输出值Craw[LSB]代入上述指数函数(参照图6)来计算电容C12[pF]。
另外，控制部17将电容C12[pF]微分来计算分辨率Res[pF/LSB]。具体而言，控制部17基于将从传感器输出值Craw[LSB]减去了1[LSB]的值代入上述指数函数而得到的值[pF]与电容C12[pF]的差，计算分辨率Res[pF/LSB]。如图7所示，分辨率Res[pF/LSB]根据传感器输出值Craw[LSB]而变化。
并且，控制部17将分辨率Res[pF/LSB]的大小(绝对值)作为修正系数K来计算。修正系数K例如也可以是分辨率Res[pF/LSB]的规定量倍。如图8所示，修正系数K与分辨率Res[pF/LSB]相地应变迁。
而且，控制部17将传感器输出值Craw[LSB]乘以修正系数K来计算传感器输出修正值CrawR。
据此，控制部17计算基于分辨率Res[pF/LSB]修正了传感器输出值Craw[LSB]的传感器输出修正值CrawR。这是因为若传感器输出值Craw[LSB]比伴随着脚踏操作的有无的变动大地变化，则分辨率Res[pF/LSB]变化，而传感器输出值Craw[LSB]的变动量相对于等效电容C12[pF]的变动量不恒定。
图9是表示传感器输出值Craw[LSB]与计算出的传感器输出修正值CrawR的关系的图。在该情况下，计算出的传感器输出修正值CrawR的变动量相对于等效的电容C12[pF]的变动量为恒定。因此，脚踏操作的有无的判定所需的脚F的检测距离不变，判定精度的降低被抑制。
这里，简略地说明分辨率Res[pF/LSB]一致的传感器输出修正值CrawR的概要。为了方便起见，与修正系数K对应地将分辨率Res[pF/LSB]设为正数。另外，传感器输出值Craw[LSB]以及传感器输出修正值CrawR示出了伴随着脚踏操作的变动量的大小(绝对值)。
如图10所示，假定为电容C12[pF]的变动量是10[pF]，因分辨率Res[pF/LSB]的不同，传感器输出值Craw[LSB]相对于电容C12的变动量而不同。
即、设为分辨率Res为0.5[pF/LSB]，从而传感器输出值Craw为20[LSB]。在该情况下，若作为修正系数K乘以0.5，则传感器输出修正值CrawR成为10(＝20×0.5)。
另外，设为分辨率Res是1[pF/LSB]，从而传感器输出值Craw为10[LSB]。在该情况下，若作为修正系数K乘以1，则传感器输出修正值CrawR成为10(＝10×1)。
并且，设为分辨率Res为5[pF/LSB]，从而传感器输出值Craw为2[LSB]。在该情况下，若作为修正系数K乘以5，则传感器输出修正值CrawR成为10(＝2×5)。
据此，确认了分辨率Res[pF/LSB]是一致的，从而传感器输出修正值CrawR的变动量相对于等效电容C12[pF]的变动量恒定。
接下来，对第一实施方式的脚踏操作的有无的判定方式进行说明。该处理通过规定时间、例如第一开关处理的每个重复周期的中断而被重复执行。
如图11所示，首先，控制部17以上述实施方式，计算(导出)传感器输出值Craw(步骤S1)。接下来，控制部17基于传感器输出值Craw，计算电容C12(步骤S2)。而且，控制部17基于电容C12，计算分辨率Res(步骤S3)。接着，控制部17基于分辨率Res计算修正系数K(步骤S4)。接下来，控制部17将传感器输出值Craw乘以修正系数K，计算传感器输出修正值CrawR(步骤S5)。
接下来，控制部17基于过去的传感器输出修正值CrawR，计算基准传感器输出值Cbase(步骤S6)。具体而言，控制部17将与运算周期相比在充分长的规定时间内的传感器输出修正值CrawR的平均值作为基准传感器输出值Cbase来计算(步骤S6)。
基准传感器输出值Cbase例如是成为与在脚踏操作时变动的传感器输出修正值CrawR的比较的基准的稳定值。换言之，在基准传感器输出值Cbase中以不因脚踏操作而变动的方式反映了过去的传感器输出修正值CrawR。基于传感器输出修正值CrawR而计算的基准传感器输出值Cbase的分辨率Res是一致的。在该情况下，也可以包含当前的传感器输出修正值CrawR来计算基准传感器输出值Cbase。或者也可以作为基准传感器输出值Cbase而使用规定时间前的传感器输出修正值CrawR。
接下来，控制部17计算当前的传感器输出修正值CrawR与基准传感器输出值Cbase的差的大小(绝对值)亦即传感器输出差值Cdiff(步骤S7)。传感器输出差值Cdiff是电容C12的变化量的指标，是以分辨率Res成为一致的方式修正了传感器输出值Craw的变动量的值。
接着，作为判定部17d的控制部17判断传感器输出差值Cdiff是否超过预先设定的规定的判定阈值Cth(步骤S8)。判定阈值Cth是适于表示伴随着脚踏操作的传感器输出修正值CrawR的变动量的值。在传感器输出差值Cdiff超过了判定阈值Cth的情况下，控制部17根据传感器输出修正值CrawR的变动量大的情况，判定为有脚踏操作(步骤S9)。然后，控制部17结束本处理。另一方面，在传感器输出差值Cdiff是判定阈值Cth以下的情况下，控制部17根据传感器输出修正值CrawR的变动量小的情况，判定为没有脚踏操作(步骤S10)。而且，然后，控制部17结束本处理。
据此，脚踏操作的有无的判定精度因分辨率Res的变化、即电容C12所含的寄生电容的变化而降低的情况被抑制。
如图12所示，传感器输出值Craw的整个范围被预先分为连续的多个区划n(n＝1、2、…)而不相互交叉。作为区划判定部17e的控制部17判定当前的传感器输出值Craw是属于多个区划n中的哪一个区划n。另外，作为区划计数部17f的控制部17针对多个区划n的每一个，对判定为传感器输出值Craw属于该区划的次数(频率)CNTn(n＝1、2、…)进行计数。同时，控制部17将多个区划n的每一个的次数CNTn的计数结果存储于由非易失性存储器构成的存储部17g。这是因为在维护时等通过从存储部17g读取计数的结果(次数CNTn)，而获取第二电容器12的寄生电容(电容C12)的分布状况等特征。
接下来，对多个区划n的每一个的次数CNTn的计数方式进行说明。例如，通过从上次切换传感器输出值Craw所属的区划n的判定结果，而起动该处理。
如图13所示，控制部17将判定结果已被切换的当前的区划n的次数CNTn增加“1”并进行更新(步骤S11)。接着，控制部17将更新后的当次数CNTn存储于存储部17g(步骤S12)。然后，控制部17结束本处理。
据此，获得第二电容器12的寄生电容(电容C12)的分布状况等特征。
对第一实施方式的作用以及效果进行说明。
(1)以分辨率Res成为一致的方式均对当前的传感器输出修正值CrawR以及基准传感器输出值Cbase进行修正。由此，即使第二电容器12的电容C12所含的寄生电容不同，若电容C12的变动量相同，则传感器输出差值Cdiff以成为相同的值的方式以相同的水准被计算出来。因此，控制部17(判定部17d)能够基于传感器输出差值Cdiff与判定阈值Cth的大小关系，以相同的水准判定脚踏操作的有无。因此，能够抑制脚踏操作的有无的判定精度因第二电容器12的电容C12所含的寄生电容的变化而降低的情况。
(2)针对多个区划n的每一个，对判定为与第二电容器12的电容C12(寄生电容)相关的传感器输出值Craw属于该区划的次数CNTn进行计数。另外，将多个区划n的每一个的计数的结果存储于存储部17g。因此，在维护时等能够从存储部17g读取计数的结果，而获得第二电容器12的电容C12(寄生电容)的分布状况等特征。另外，能够通过第二电容器12的电容C12(寄生电容)的分布状况，假设维护等回收的静电电容传感器10的使用环境，能够用于故障原因的解析。
(3)即使第二电容器12的电容C12所含的寄生电容不同，由于以相同的水准判定脚踏操作的有无，所以针对后尾门3以及门锁5(操作对象)的操作输入的检测精度也不易降低。即、即使异物附着于保险杠6或者电极21而使第二电容器12的电容C12所含的寄生电容变化，针对后尾门3以及门锁5的操作输入的检测精度也不易降低。因此，能够抑制对后尾门3以及门锁5的操作输入的误检测。
(4)在由区划判定部17e切换区划n的判定结果时，区划计数部17f更新判定结果被切换后的当前的区划n的次数CNTn。因此，能够消除在区划判定部17e的区划n的判定结果长时间不变时，区划计数部17f不必要地继续更新区划n的次数CNTn的情况。另外，区划计数部17f只要仅监视由区划判定部17e进行的区划n的判定结果的切换即可。因此，能够减少区划计数部17f的运算负荷(处理负荷)。另外，能够减少区划计数部17f(控制部17)的运算负荷，从而能够缩短控制部17的处理时间，进而能够缩短取样周期。
(第二实施方式)
以下，参照图6、图7以及图14～图17对本发明的静电电容传感器的第二实施方式进行说明。关于第二实施方式中的与第一实施方式相同的部分，省略其详细的说明。
如图14～图17所示，作为计算部17c的控制部17计算以与传感器输出值Craw[LSB]的分辨率Res[pF/LSB]的倒数成比例的方式，修正了判定阈值Cth[LSB]的修正阈值CthR[LSB]。判定阈值Cth[LSB]是适于在没有分辨率Res[pF/LSB]的影响时表示由脚踏操作引起的传感器输出值Craw的变动量的值。修正阈值CthR[LSB]是基于由根据分辨率Res[pF/LSB]而变化的脚踏操作引起的传感器输出值Craw的变动量而修正了判定阈值Cth[LSB]的值。
即、控制部17将传感器输出值Craw[LSB]代入上述指数函数(参照图6)而计算电容C12[pF]。另外，控制部17对电容C12[pF]进行微分来计算分辨率Res[pF/LSB]。具体而言，控制部17基于将从传感器输出值Craw[LSB]减去了1[LSB]的值代入上述指数函数而得到的值[pF]与电容C12[pF]的差，计算分辨率Res[pF/LSB]。如图7所示，分辨率Res[pF/LSB]根据传感器输出值Craw[LSB]而变化。
并且，控制部17将分辨率Res[pF/LSB]的倒数的大小(绝对值)作为修正系数K来计算。如图14所示，修正系数K与分辨率Res[pF/LSB]成反比例。
而且，控制部17对判定阈值Cth[LSB]乘以修正系数K来计算修正阈值CthR[LSB]。
据此，控制部17计算以与传感器输出值Craw[LSB]的分辨率Res[pF/LSB]的倒数成比例的方式修正了判定阈值Cth[LSB]的修正阈值CthR[LSB]。这是因为若传感器输出值Craw[LSB]变化得比伴随着脚踏操作的有无的变动大，则分辨率Res[pF/LSB]变化，而相对于等效电容C12[pF]的变动量，不会成为恒定的传感器输出值Craw[LSB]的变动量。即、相对于等效电容C12[pF]的变动量的传感器输出值Craw[LSB]的变动量与分辨率Res[pF/LSB]的倒数成比例，所以基于此将脚踏操作的有无的判定所需的判定阈值Cth[LSB]修正为修正阈值CthR[LSB]。
图15是表示认为伴随着脚踏操作的电容C12[pF]的变动量是相同时的传感器输出值Craw[LSB]的变动量、与计算出的判定阈值Cth[LSB]的关系的图。在该情况下，计算出的判定阈值Cth[LSB]与根据分辨率Res[pF/LSB]而变化的传感器输出值Craw[LSB]的变动量成比例。因此，脚踏操作的有无的判定所需的脚F的检测距离不变，判定精度的降低被抑制。
这里，简略地说明针相对于由脚踏操作引起的电容C12[pF]的变动量的、根据分辨率Res[pF/LSB]而变化的传感器输出值Craw[LSB]的变动量、与修正阈值CthR[LSB]的关系。为了方便起见，与修正系数K对应地将分辨率Res[pF/LSB]设为正数。另外，传感器输出值Craw[LSB]示出了变动量的大小(绝对值)。
如图16所示，假定伴随着脚踏操作的电容C12[pF]的变动量是10[pF]，由于分辨率Res[pF/LSB]的不同而传感器输出值Craw[LSB]相对于电容C12的变动量不同。另外，将修正前的判定阈值Cth[LSB]设为10[LSB]。
设为分辨率Res是0.5[pF/LSB]，从而传感器输出值Craw是20[LSB]。在该情况下，若作为修正系数K将0.5的倒数(＝2)乘以判定阈值Cth[LSB]，则修正后的判定阈值Cth(即、修正阈值CthR)成为20(＝10×2)[LSB]。
另外，若设为分辨率Res是1[pF/LSB]，从而传感器输出值Craw是10[LSB]。在该情况下，若作为修正系数K将1的倒数(＝1)乘以判定阈值Cth[LSB]，则修正后的判定阈值Cth(即、修正阈值CthR)成为10(＝10×1)[LSB]。
并且，若设为分辨率Res是5[pF/LSB]，从而传感器输出值Craw是2[LSB]。在该情况下，若作为修正系数K将5的倒数(＝0.2)乘以判定阈值Cth[LSB]，则修正后的判定阈值Cth(即、修正阈值CthR)成为2(＝10×1)[LSB]。
据此，确认了修正阈值CthR[LSB]与相对于由脚踏操作引起的电容C12[pF]的变动量的、根据分辨率Res[pF/LSB]而变化的传感器输出值Craw[LSB]的变动量对应而被修正。
接下来，对第二实施方式的脚踏操作的有无的判定方式进行说明。
如图17所示，首先，控制部17以上述方式，计算(导出)传感器输出值Craw(步骤S21)。接下来，控制部17基于传感器输出值Craw，计算电容C12(步骤S22)。而且，控制部17基于电容C12，计算分辨率Res(步骤S23)。接着，控制部17基于分辨率Res的倒数，计算修正系数K(步骤S24)。接下来，控制部17将修正系数K乘以判定阈值Cth，计算修正阈值CthR(步骤S25)。
接下来，控制部17基于过去的传感器输出值Craw，计算基准传感器输出值Cbase(步骤S26)。具体而言，控制部17将与运算周期相比充分长的规定时间内的传感器输出值Craw的平均值作为基准传感器输出值Cbase来计算(步骤S26)。
基准传感器输出值Cbase例如是成为与脚踏操作时变动的传感器输出值Craw的比较的基准的稳定值。换言之，在基准传感器输出值Cbase上以不因脚踏操作而变动的方式反映了过去的传感器输出值Craw。基准传感器输出值Cbase的分辨率Res与传感器输出值Craw相当。在该情况下，也可以包含当前的传感器输出值Craw，计算基准传感器输出值Cbase。或者也可以将规定时间前的传感器输出值Craw作为基准传感器输出值Cbase来使用。
接下来，控制部17计算当前的传感器输出值Craw与基准传感器输出值Cbase的差的大小(绝对值)亦即传感器输出差值Cdiff(步骤S27)。传感器输出差值Cdiff是电容C12的变化量的指标。传感器输出差值Cdiff的分辨率Res与传感器输出值Craw等相当。
接着，作为判定部17d的控制部17判断传感器输出差值Cdiff是否超过修正阈值CthR(步骤S28)。在传感器输出差值Cdiff超过修正阈值CthR的情况下，由于传感器输出值Craw的变动量大，所以控制部17判定为有脚踏操作(步骤S29)。然后，控制部17结束本处理。另一方面，在传感器输出差值Cdiff是判定阈值Cth以下的情况下，由于传感器输出值Craw的变动量小，所以控制部17判定为没有脚踏操作(步骤S30)。然后，控制部17结束本处理。
对第二实施方式的作用以及效果进行说明。
(1)传感器输出差值Cdiff基本上具有与基准传感器输出值Cbase以及传感器输出值Craw的分辨率Res相等的分辨率。因此，若第二电容器12的电容C12的变动量相等，则传感器输出差值Cdiff与分辨率Res的倒数成比例地变化。另一方面，修正阈值CthR是以与传感器输出值Craw的分辨率Res的倒数成比例的方式修正了判定阈值Cth的值。由此，即使第二电容器12的电容C12所含的寄生电容不同，控制部17(判定部17d)也能够基于传感器输出差值Cdiff与修正阈值CthR的大小关系，以相同的水准判定脚踏操作的有无。因此，能够抑制脚踏操作的有无的判定精度因因第二电容器12的电容C12所含的寄生电容的变化而降低的情况。
上述各实施方式能够以下那样变更而实施。上述各实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。
·如图18所示，在后尾门3的外表面的中央部设置有公司名等的徽章7。在该情况下，也可以通过设置于徽章7的里侧的电极26，构成第二电容器25。第二电容器25用于判定用户使手、手指接近徽章7的操作的有无(是否存在检测对象物)。在该情况下，即使异物附着在徽章7或者电极26而使第二电容器25的电容所含的寄生电容变化，也能够抑制操作的有无的判定精度的降低。
·如图19所示，在车辆41的车身42的侧部设置有对开口42a进行开闭的滑动车门43。在该情况下，也可以通过设置于滑动车门43的窗玻璃44的电极46构成第二电容器45。第二电容器45用于判定用户使手指H与窗玻璃44接近的操作的有无(是否存在检测对象物)。在该情况下，即使在异物附着在窗玻璃44或者电极46而使第二电容器45的电容所含的寄生电容变化，也能够抑制操作有无的判定精度的降低。
·在上述各实施方式中，也可以通过设置于车辆1的侧摇臂的电极构成第二电容器。第二电容器用于判定脚踏操作的有无(是否存在检测对象物)。在该情况下，即使在异物附着在侧摇臂或者电极而使第二电容器的电容所含的寄生电容变化，也能够抑制脚踏操作有无的判定精度的降低。
·在上述各实施方式中，控制部17(计算部17c)也可以以传感器输出值Craw对分辨率Res进行积分，来计算传感器输出修正值CrawR。
·在上述各实施方式中，控制部17也可以将表示传感器输出值Craw与电容C12的关系的映射表或者表预先存储于存储部17g。而且，控制部17也可以基于从存储部17g读取的映射表或者表，计算电容C12。在该情况下，不需要向上述指数函数代入传感器输出值Craw来计算电容C12，所以能够减少控制部17的运算负荷(处理负荷)。
·在上述各实施方式中，控制部17也可以将表示传感器输出值Craw与分辨率Res的关系的映射表或者表预先存储于存储部17g。而且，控制部17也可以基于从存储部17g读取的映射表或者表，计算分辨率Res。在该情况下，不需要基于理论的运算式(指数函数等)来计算分辨率Res，所以能够减少控制部17的运算负荷。
·在上述各实施方式中，控制部17也可以将表示传感器输出值Craw与修正系数K的关系的映射表或者表预先存储于存储部17g。而且，控制部17也可以基于从存储部17g读取的映射表或者表，计算修正系数K。在该情况下，不需要基于理论的运算式(指数函数等)来计算修正系数K，所以能够减少控制部17的运算负荷。另外，减少控制部17的运算负荷，从而能够缩短控制部17的处理时间，能够缩短取样周期。或者，也能够进一步降低控制部17的运算能力，能够消减成本。
另外，也可以使用根据传感器输出值Craw而使修正系数K阶段性地变化的表。例如，控制部17也可以针对多个区划n的每一个，将用于修正传感器输出值Craw的修正系数K预先存储于存储部17g。修正系数K以传感器输出值Craw的分辨率Res成为一致的方式，被设定为与分辨率Res成比例的值。而且，控制部17也可以基于与传感器输出值Craw所属的区划n对应的修正系数K，计算传感器输出修正值CrawR。由此，能够剔除表示传感器输出值Craw与修正系数K的关系的数据，能够减少存储部17g被要求的存储容量(或者在存储部17g中使用的存储量)。另外，在该情况下，也可以用线形插值来修正修正系数K。由此，能够更准确地计算数据被剔除后的修正系数K。
·在第一实施方式中，控制部17也可以将表示传感器输出值Craw与传感器输出修正值CrawR的关系的映射表或者表预先存储于存储部17g。而且，控制部17也可以基于从存储部17g读取的映射表或者表，计算传感器输出修正值CrawR。在该情况下，不需要基于理论的运算式(指数函数等)来计算传感器输出修正值CrawR，所以能够减少控制部17的运算负荷。另外，通过减少控制部17的运算负荷，能够缩短控制部17的处理时间，能够缩短取样周期。或者能够进一步降低控制部17的运算能力，能够消减成本。
另外，也可以使用根据传感器输出值Craw而使传感器输出修正值CrawR阶段性地变化的表。由此，能够剔除表示传感器输出值Craw与传感器输出修正值CrawR的关系的数据，能够减少存储部17g被要求的存储容量或者在存储部17g中使用的存储量。另外，在该情况下，也可以通过线形插值来修正传感器输出修正值CrawR。由此，能够更准确地计算数据被剔除后的传感器输出修正值CrawR。
·在第一实施方式中，多个区划(n)也可以是划分与传感器输出值Craw相关的传感器输出修正值CrawR、修正系数K、分辨率Res以及电容C12中的任一个的整个范围的区划。或者多个区划(n)也可以是划分基于过去的传感器输出值Craw的基准传感器输出值Cbase的整个范围的区划。另外，控制部17也可以针对多个区划(n)的每一个，对判定为传感器输出修正值CrawR、修正系数K、分辨率Res、电容C12或者基准传感器输出值Cbase属于该区划的次数进行计数，并且将次数的计数结果存储于存储部17g。
·在上述各实施方式中，也可以省略多个区划n的每一个的次数CNTn的计数以及其存储的处理等。
·在上述各实施方式中，操作输入的检测所涉及的操作对象也可以是后尾门3以及滑动车门43以外的车辆的可动部(例如摆动门、行李箱盖、天窗、窗调节器、燃料盖、机罩、座椅等)。
·在上述各实施方式中，针对后尾门3以及滑动车门43等车辆的开闭体的操作并不限于开闭操作、上锁解锁操作，例如也可以是中途停止操作、预约操作等。
·在第二实施方式中，控制部17也可以将表示传感器输出值Craw与修正阈值CthR的关系的映射表或者表预先存储于存储部17g。而且，控制部17也可以基于从存储部17g读取的该映射表或者表，计算传感器输出修正值CrawR。在该情况下，不需要基于理论的运算式(指数函数等)来计算修正阈值CthR，所以能够减少控制部17的运算负荷。另外，减少控制部17的运算负荷，从而能够缩短控制部17的处理时间，能够缩短取样周期。或者能够进一步降低控制部17的运算能力，能够消减成本。
另外，也可以使用根据传感器输出值Craw而使修正阈值CthR阶段性地变化的表。由此，能够剔除表示传感器输出值Craw与修正阈值CthR的关系的数据，能够减少存储部17g被要求的存储容量或者在存储部17g中使用的存储量。另外，在该情况下，也可以通过线形插值来对修正阈值CthR进行修正。由此，能够更准确地计算数据被剔除后的修正阈值CthR。
·在第二实施方式中，多个区划(n)也可以是划分与传感器输出值Craw相关的修正阈值CthR、修正系数K、分辨率Res以及电容C12中的任一个的整个范围的区划。或者多个区划(n)也可以是划分基于过去的传感器输出值Craw的基准传感器输出值Cbase的整个范围的区划。另外，控制部17也可以针对多个区划(n)的每一个，计数修正阈值CthR、修正系数K、分辨率Res、电容C12或者基准传感器输出值Cbase属于该区划的次数，并且将次数的计数结果存储于存储部17g。

Claims (5)

1.一种静电电容传感器，其具备：
与电源连接，并串联连接的第一电容器以及第二电容器；
第一开关，其连接在上述第一电容器的两端子间；
第二开关，其连接在上述第一电容器与上述第二电容器之间；
第三开关，其连接在上述第二电容器的两端子间；
开关控制部，其构成为在进行了将上述第一开关设为接通状态的第一开关处理之后，重复将上述第一开关设为断开状态并将上述第二开关以及上述第三开关互补地切换为断开状态以及接通状态的第二开关处理；
导出部，其构成为将直到上述第一以及第二电容器间的中间电位与预先设定的参照电位的大小关系反转为止的上述第二开关处理的重复次数作为传感器输出值而导出；
计算部，其构成为计算以分辨率一致的方式修正了上述传感器输出值的传感器输出修正值；以及
判定部，其构成为基于传感器输出差值与预先设定的判定阈值的大小关系，判定是否存在检测对象物，该传感器输出差值是当前的上述传感器输出修正值与基于过去的上述传感器输出修正值的基准传感器输出值的差。
2.根据权利要求1所述的静电电容传感器，其具备：
区划判定部，其构成为判定上述传感器输出值是否属于将上述传感器输出值的整个范围划分而得到的多个区划中的哪一个区划；以及
存储部，其构成为针对上述多个区划的每一个，存储用于修正上述传感器输出值的修正系数；
上述修正系数以使上述传感器输出值的分辨率一致的方式被设定为与上述分辨率成比例的值，
上述计算部构成为基于与上述传感器输出值属于的区划对应的上述修正系数，计算上述传感器输出修正值。
3.根据权利要求1或2所述的静电电容传感器，具备：
区划判定部，其构成为判定上述传感器输出值属于将上述传感器输出值的整个范围划分而得到的多个区划中的哪一个区划；
区划计数部，其构成为针对上述多个区划的每一个，对判定为上述传感器输出值属于上述区划的每一个的次数进行计数；以及
存储部，其构成为存储上述多个区划的每一个的上述次数的计数结果。
4.根据权利要求3所述的静电电容传感器，其中，
上述区划计数部构成为，在由上述区划判定部进行的上述区划的判定结果被切换时，更新判定结果被切换后的当前的区划的上述次数。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的静电电容传感器，其中，
上述计算部构成为基于预先设定的表，根据上述传感器输出值来计算上述传感器输出修正值。
CN201980080904.0A 2018-12-10 2019-12-09 静电电容传感器 Active CN113167563B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018230680A JP7215124B2 (ja) 2018-12-10 2018-12-10 静電容量センサ
JP2018-230679 2018-12-10
JP2018230679A JP7215123B2 (ja) 2018-12-10 2018-12-10 静電容量センサ
JP2018-230680 2018-12-10
PCT/JP2019/048152 WO2020122030A1 (ja) 2018-12-10 2019-12-09 静電容量センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113167563A true CN113167563A (zh) 2021-07-23
CN113167563B CN113167563B (zh) 2023-05-23

Family

ID=71077241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980080904.0A Active CN113167563B (zh) 2018-12-10 2019-12-09 静电电容传感器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11698276B2 (zh)
CN (1) CN113167563B (zh)
WO (1) WO2020122030A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11781369B2 (en) * 2021-08-19 2023-10-10 Ford Global Technologies, Llc Running board activated vehicle powered closure member systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046080A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Fujikura Ltd 静電容量センサ
CN101387669A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 欧姆龙株式会社 检测装置及方法、以及程序
JP2010235059A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Fujikura Ltd 車両用制御ペダル装置
US20170241186A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicular operation detecting apparatus
JP2018044917A (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 アイシン精機株式会社 静電容量センサ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6864691B2 (en) * 2001-12-14 2005-03-08 I F M Electronic Gmbh Circuit arrangement for detecting the capacitance or capacitance change of a capacitive circuit element or component
JP3693665B2 (ja) * 2003-08-06 2005-09-07 東京エレクトロン株式会社 容量検出回路及び容量検出方法
JP4356003B2 (ja) * 2003-09-30 2009-11-04 アイシン精機株式会社 静電容量検出装置
JP4363281B2 (ja) * 2004-09-08 2009-11-11 オムロン株式会社 容量計測装置および方法、並びにプログラム
DE102007000713A1 (de) * 2006-09-08 2008-04-10 Aisin Seiki K.K., Kariya Kapazitätserfassungsgerät
DE102007047887A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha, Kariya Kapazitätserfassungsvorrichtung
US8125231B2 (en) * 2009-01-28 2012-02-28 Freescale Semiconductor, Inc. Capacitance-to-voltage interface circuit, and related operating methods
TWI392877B (zh) * 2009-11-17 2013-04-11 Ili Technology Corp 電容感測電路以及電容差異感測方法
JP5441182B2 (ja) * 2010-12-10 2014-03-12 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 計測装置、静電容量センサ、および、計測方法
EP2717136B1 (en) * 2012-10-02 2017-07-12 Nxp B.V. Capacitive position sensor system
US8779783B1 (en) * 2013-03-12 2014-07-15 Cypress Semiconductor Corporation Mutual capacitance sensing using a self-capacitance sensing device
US9587964B2 (en) * 2013-06-12 2017-03-07 Microchip Technology Incorporated Capacitive proximity detection using delta-sigma conversion
JP6558216B2 (ja) * 2015-10-30 2019-08-14 アイシン精機株式会社 静電容量検出装置
JP2018096883A (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 静電容量センサ
CN109496273B (zh) * 2018-01-24 2021-05-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触摸检测装置和终端设备
US11293961B2 (en) * 2019-03-13 2022-04-05 Aisin Corporation Capacitance detection device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008046080A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Fujikura Ltd 静電容量センサ
CN101387669A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 欧姆龙株式会社 检测装置及方法、以及程序
JP2010235059A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Fujikura Ltd 車両用制御ペダル装置
US20170241186A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicular operation detecting apparatus
JP2018044917A (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 アイシン精機株式会社 静電容量センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US11698276B2 (en) 2023-07-11
WO2020122030A1 (ja) 2020-06-18
US20220018688A1 (en) 2022-01-20
CN113167563B (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7015705B2 (en) Capacitance detection apparatus
US20080122454A1 (en) Capacitance detecting apparatus
US8134374B2 (en) Evaluation circuit for capacitance and method thereof
US10288598B2 (en) Electrostatic capacitance detection device
TWI392877B (zh) 電容感測電路以及電容差異感測方法
US20110012606A1 (en) Insulation state detector
CN1677115A (zh) 电容变化检测装置
US9689907B2 (en) Device for measuring the variation of a capacitance and associated measuring method
CN110398633B (zh) 一种电动汽车的绝缘阻抗检测方法
CN103339859A (zh) 用于测量电容的方法
US20110210753A1 (en) Device for measuring a variation in the capacitance of a variable capacitive structure
US11142940B2 (en) Open-close body controller and motor
CN113167563B (zh) 静电电容传感器
US9778300B2 (en) Low consumption device for measuring a variation of a capacitance and associated method
EP3709514B1 (en) Capacitance detection device
US8970288B2 (en) Device, sensor and method for detecting the presence of a user for the opening of an access point to a motor vehicle
CN212642403U (zh) 用于检测使用者的存在以解锁机动车辆的可打开部件的装置和包括这种装置的机动车辆
JP7215123B2 (ja) 静電容量センサ
JP7215124B2 (ja) 静電容量センサ
JP5367533B2 (ja) 開閉部材制御装置、開閉装置及び開閉装置の制御方法
JP5051459B2 (ja) 静電容量式障害物センサ及び当該障害物センサを備えた開閉システム
CN117296251A (zh) 电容接近传感器
CN115704849A (zh) 接地故障检测装置
KR102457837B1 (ko) 자동차에서 존재를 검출하는 방법 및 장치
CN107210736B (zh) 操作电容传感器的脉冲发生器的方法及脉冲发生器

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