CN114503065B - 静电电容式传感器、静电电容检测方法及存储介质 - Google Patents

静电电容式传感器、静电电容检测方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

提供可根据S/N比来设定滤波器的强度的静电电容式传感器、静电电容检测方法及静电电容检测程序。静电电容式传感器具有：具有检测电极的传感器部；检测所述传感器部的检测电极的静电电容值的静电电容检测部；计算所述静电电容值与基准值的差分值的差分值计算部；使用滤波器参数对所述差分值实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值的滤波器计算部；以及基于由所述滤波器计算部算出的滤波器计算值来判定所述传感器部周边的状态的判定部，该静电电容式传感器的特征在于，具备基于由所述差分值计算部算出的差分值来计算所述滤波器参数的滤波器参数计算部。

Description

静电电容式传感器、静电电容检测方法及存储介质
技术领域
本发明涉及静电电容式传感器、静电电容检测方法及静电电容检测程序。
背景技术
基于静电电容式传感器的检测原理主要被利用于触摸面板或触控板之类的触摸输入器件。静电电容式传感器在本质上是对与GND(人体)之间的电容相应的值进行检测的传感器，因此即便是未触摸的状态(空中)下也能够检测物体。因此，也正在开发利用了高灵敏度的检测电路的手套对应触控板或能实施空中手势操作的传感器等。然而，静电电容值根据与物体的距离而减少，因此为了稳定检测处于远方的物体，需要较高的S/N比(信号/噪声比)。
专利文献1公开了根据噪声的量来变更用来识别触摸的有无的阈值的触摸面板。即，在噪声水平低的情况下降低阈值，成为能实现轻柔的触摸操作的重视操作性的模式。相反地，在噪声水平高的情况下提高阈值，能够设为抗噪性高的模式。
此外，在专利文献2公开了对静电电容传感器的最近给定次数量的检测值进行位移平均计算的方向盘。该方向盘通过即便产生了骚乱也使用位移平均来进行检测值的补正而抑制车的振动等造成的噪声。
在专利文献3中公开了以下滤波器部，变更低通滤波器处理中的噪声的衰减特性，以使得噪声量越大、则越增大噪声的衰减量，噪声量越小、则越减小噪声的衰减量。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-71020号公报
专利文献2：日本特开2019-23012号公报
专利文献3：日本特开2015-141557号公报
发明内容
-发明所要解决的课题-
然而，在专利文献1所公开的触摸面板中，若噪声增加则阈值也会增加(进行检测的距离变远)，因此存在用户的操作感改变(反应与前日相异)之类的问题。此外，在专利文献2所公开的方向盘中，虽然通过平均化处理能够减少噪声，但公知位移平均等的时间方向滤波器计算是与响应性进行折衷，存在在用户视线内感觉到操作逐渐减缓的问题。进而，在专利文献3所公开的滤波器部中，虽然根据噪声使参数变动而能够将S/N比保持固定，但存在在噪声固定的环境下没有效果这样的问题。作为使SN比提高的方法，一般来说是基于数字低通滤波器的数据的平均化，但在数字低通滤波器中，用截止频率决定的滤波器的强度和响应性存在折衷的关系，在固定参数(截止频率)的情况下需要牺牲SN比与响应性的某一个。
因而，其目的在于，提供在检测对象的物体处于远方时抑制误动作率、并且在检测对象的物体接近时不会有损响应性的静电电容式传感器、静电电容检测方法及静电电容检测程序。
-用于解决课题的手段-
本发明的实施方式的静电电容式传感器具有：传感器部，具有检测电极；静电电容检测部，检测所述传感器部的检测电极的静电电容值；所述差分值计算部，计算静电电容值与基准值的差分值；滤波器计算部，针对所述差分值使用滤波器参数来实施时间方向的滤波器处理，由此计算滤波器计算值；以及判定部，基于由所述滤波器计算部计算出的滤波器计算值来判定所述传感器部周边的状态，所述静电电容式传感器还具备：滤波器参数计算部，基于通过所述差分值计算部计算出的差分值来计算所述滤波器参数。
-发明效果-
能够提供在检测对象的物体处于远方时抑制误动作率、并且在检测对象的物体接近时不会有损响应性的静电电容式传感器、静电电容检测方法及静电电容检测程序。
附图说明
图1是表示实施方式的静电电容式传感器100的图。
图2是表示计算滤波器参数α及滤波器计算值Vf(t)时执行处理的流程图。
图3是表示图2的步骤S100的处理的流程图。
图4是表示判定部127执行的处理的流程图。
图5是表示差分值V(t)与滤波器计算值Vf(t)的特性的图。
图6是表示滤波器参数α的特性的图。
具体实施方式
以下，对应用了本发明的静电电容式传感器、静电电容检测方法及静电电容检测程序的实施方式进行说明。
<实施方式>
图1是表示实施方式的静电电容式传感器100的图。静电电容式传感器100包括传感器部110和处理装置120。
传感器部110具有检测电极111。传感器部110能够设置于例如平板式计算机、智能手机及游戏机设备的操作部、或者车辆的车门把手、车内设备的操作部等的各种各样的部位。
检测电极111是静电电容根据人体(例如手指)、笔等的检测对象的接近而变化的电极。在图1中表示一根检测电极111。检测电极111经由设置在基板等的布线112而与处理装置120连接。其中，检测电极111也可以有多根，也可以是如下结构：沿着2个轴向的一个轴设置的多根线状的电极和沿着另一个轴设置的多根电极立体地交叉，通过处理装置120来检测交叉部中的静电电容的变化。
处理装置120通过包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、输入输出接口及内部总线等的计算机来实现。
处理装置120对检测电极111的静电电容值进行检测，并基于检测到的静电电容值进行基于数字低通滤波器的滤波器处理，基于通过滤波器处理而得到的结果，判定检测对象向传感器部110接近的程度。
此外，数字低通滤波器的截止频率和响应性处于折衷的关系，假定静电电容式传感器100的检测电极111的静电电容的信号范围较宽，因此处理装置120根据静电电容的S/N比来变更滤波器特性，以使得即便信号小也能够稳定动作。具体地说，在静电电容的S/N比大时，将截止频率提高(将滤波器减弱)，以使响应性呈良好的状态，在静电电容的S/N比小时，为了使噪声隔离比响应性优先而降低截止频率(将滤波器增强)。
其中，不是求取静电电容的S/N比而利用于滤波器特性的变更，而是使用静电电容值与基准值的差分值。基准值是在处理装置120判定为检测对象没有接近传感器部110的状态下被检测的检测电极111的静电电容值。
使用上述那样的基准值计算出的差分值大时S/N比也大，差分值小时S/N比也小。因此，只要能使用差分值来进行滤波器特性的变更，就能够根据静电电容的S/N比来变更滤波器特性。
通过基于差分值来计算滤波器参数α，从而实现处理装置120进行的滤波器特性的变更。以下，对处理装置120的结构和具体的处理加以说明。
处理装置120具有主控制部121、静电电容检测部122、基准值取得部123、差分值计算部124、滤波器参数计算部125、滤波器计算部126、判定部127及存储器128。
主控制部121、静电电容检测部122、基准值取得部123、差分值计算部124、滤波器参数计算部125、滤波器计算部126、判定部127是处理装置120所执行的静电电容检测程序的功能(function)作为功能块而示出的构件。此外，存储器128在功能上表示处理装置120的存储器。
主控制部121是将处理装置120的处理总括的控制部，执行静电电容检测部122、基准值取得部123、差分值计算部124、滤波器参数计算部125、滤波器计算部126及判定部127所执行的处理以外的处理。
静电电容检测部122对传感器部110的检测电极111的静电电容值进行检测。具体地说，静电电容检测部122与检测电极111连接，对检测电极111和接地电位点(GND)之间的静电电容值进行检测，并将表征检测到的静电电容值的数据保存于存储器128。
基准值取得部123基于由静电电容检测部122检测出的静电电容值来取得基准值。在此，基准值取得部123取得检测对象未接近传感器部110的检测电极111的情况下的静电电容值，以作为基准值，并保存于存储器128。基准值在差分值计算部124计算静电电容值与基准值的差分值时被利用。
差分值计算部124计算由静电电容检测部122检测出的静电电容值和由基准值取得部123取得的基准值的差分值，并保存于存储器128。
滤波器参数计算部125基于由差分值计算部124计算出的差分值来计算滤波器参数α，并保存于存储器128。滤波器参数α是决定静电电容式传感器100的滤波器特性的变量。
滤波器参数计算部125基于根据检测对象向传感器部110的接近程度的变化而动态地变化的差分值来计算滤波器参数α。由滤波器参数计算部125计算的滤波器参数α的值根据检测对象向传感器部110的接近程度的变化而动态地变化。具体地说，滤波器参数计算部125计算滤波器参数α，以使得由差分值计算部124计算出的差分值越大，响应时间越缩短。
利用下式(1)来计算滤波器参数α。V(t)是差分值，A、B是决定相对于差分值V(t)的滤波器参数α的特性的系数。例如，A＝0.875，B＝0.125，A与B之和为1。
[数1]
α＝A*V(t)+B(1)
差分值V(t)越大，滤波器参数α成为越大的值。滤波器参数α的值越大，低通滤波器越减弱(隔离频率越升高)，低通滤波器的输出相对于输入的响应就越加快。此外，滤波器参数α的值越小，低通滤波器越增强(隔离频率越下降)，低通滤波器的输出相对于输入的响应就越减慢。
滤波器参数α，一般而言是满足0＜α≤1的变量，但滤波器参数计算部125有时会对计算出的滤波器参数α进行补正，以使得用式(1)计算出的滤波器参数α满足0.125≤α≤1。
此外，在此对以一次函数来表示滤波器参数α的方式进行说明，但导出滤波器参数α的数学式未被限于一次函数。只要滤波器参数α的值连续性地变化即可，因此例如滤波器参数α既可以和差分值V(t)的平方成比例，也可以和差分值V(t)或者差分值V(t)的平方成反比。表征滤波器参数α的数学式只要是与静电电容式传感器100的用途等相应的适当数学式即可。
滤波器计算部126通过使用滤波器参数α对差分值V(t)实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值Vf(t)。即，滤波器计算部126使用由滤波器参数计算部125计算出的滤波器参数α，实施求取由差分值计算部124计算出的差分值V(t)的位移平均的滤波器处理，来计算滤波器计算值Vf(t)。求取差分值的位移平均的滤波器处理是对差分值V(t)实施时间方向的滤波器处理的一例。在此，滤波器计算部126实施作为位移平均而使用了指数位移平均的时间方向的滤波器处理，由此计算滤波器计算值Vf(t)。此外，滤波器计算值使已被实施滤波器处理的差分值。此外，如上述那样，由差分值计算部124计算出的差分值越大，滤波器参数计算部125越增大滤波器参数α，但这是进行使用了指数位移平均的滤波器处理的情况下的说法。
具体地说，滤波器计算部126使用下式(2)来计算滤波器计算值Vf(t)。
[数2]
Vf(t)＝α*V(t)+(1-α)*Vf(t-1) (2)
式(2)是作为差分值V(t)的指数位移平均而求取滤波器计算值Vf(t)的数学式。Vf(t-1)是在上一次的计算中求出的滤波器计算值，是反映了到上一次的计算时为止的过去的全部差分值的滤波器计算值。
滤波器参数α的值越小，到上一次为止的差分值的平均值的权重就越增大，因此低通滤波器增强，输出(Vf(t))相对于输入(V(t))的响应减慢。此外，滤波器参数α的值越大，到上一次为止的差分值的平均值的权重就越变小，因此低通滤波器减弱，输出(Vf(t))相对于输入(V(t))的响应加快。
判定部127基于由滤波器计算部126计算出的滤波器计算值来判定传感器部110的周边的状态。具体地说，判定部127基于由滤波器计算部126计算出的滤波器计算值来判定检测电极111与检测对象的接近程度，输出表征判定结果的数据。在此，接近程度是指，例如检测对象正触碰传感器部110的状态(触摸状态)、检测对象存在于从传感器部110稍微(例如数cm)离开的位置的状态(悬停(hover)状态)及检测对象未存在于传感器部110的附近的状态(未接近状态)的任一者。
存储器128保存在处理装置120执行处理时利用的程序、数据。
接下来，对处理装置120执行的处理进行说明。处理装置120通过执行静电电容检测程序，从而执行以下使用图2～图4而说明的处理。此外，处理装置120通过执行静电电容检测程序而实现的处理方法是静电电容检测方法。
即，本实施方式中的静电电容检测方法具有：静电电容检测步骤，对具有检测电极111的传感器部110的检测电极111的静电电容值进行检测；差分值计算步骤，计算静电电容值与基准值的差分值V(t)；滤波器计算步骤，使用滤波器参数α对差分值V(t)实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值Vf(t)；以及判定步骤，基于通过滤波器计算步骤计算出的滤波器计算值Vf(t)来判定传感器部110周边的状态，所述静电电容检测方法还具备：滤波器参数计算步骤，基于通过差分值计算步骤计算出的差分值V(t)来计算滤波器参数α。
此外，本实施方式中的静电电容检测程序使计算机执行包括以下步骤的处理：静电电容检测步骤，对具有检测电极111的传感器部110的检测电极111的静电电容值进行检测；差分值计算步骤，计算静电电容值与基准值的差分值V(t)；滤波器计算步骤，使用滤波器参数α对差分值V(t)实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值Vf(t)；判定步骤，基于通过滤波器计算步骤计算出的滤波器计算值Vf(t)来判定传感器部110周边的状态；以及滤波器参数计算步骤，基于通过差分值计算步骤计算出的差分值V(t)来计算滤波器参数α。
图2是表示滤波器参数计算部125及滤波器计算部126分别计算滤波器参数α及滤波器计算值Vf(t)时执行的处理的流程图。
首先，在图2中，若处理开始，则滤波器参数计算部125基于式(1)计算滤波器参数α(步骤S100)。另外，虽然在之后会详述，但滤波器参数计算部125在计算滤波器参数α时，滤波器参数α收敛于预先确定的范围内地进行计算。
接下来，滤波器计算部126使用在步骤S100计算出的滤波器参数α，基于式(2)来计算滤波器计算值Vf(t)(步骤S101)。
如上所述，计算滤波器参数α及滤波器计算值Vf(t)的处理结束(END)。
步骤S100的处理具体地说如图3所示的那样。图3是表示图2的步骤S100的处理的流程图。
若处理开始，则滤波器参数计算部125利用式(1)来计算滤波器参数α(步骤S110)。
滤波器参数计算部125判定计算出的滤波器参数α是否比αmax大(步骤S111)。αmax是滤波器参数α能取的最大值，在此作为一例，为1。
滤波器参数计算部125在判定为计算出的滤波器参数α不比αmax大(S111：否)时，判定计算出的滤波器参数α是否比αmin小(步骤S112)。αmin是滤波器参数α能取的最小值，在此，作为一例，为0.125。
滤波器参数计算部125在判定为计算出的滤波器参数α不比αmin小(S112：否)时，输出计算出的滤波器参数α(步骤S113)。流程进行到步骤S113的情况，是计算出的滤波器参数α为0.125以上且1以下的情况。
另外，滤波器参数计算部125在步骤S111中判定为计算出的滤波器参数α比αmax大(S111：是)时，将滤波器参数α设定为αmax并输出(步骤S114)。通过步骤S114的处理，滤波器参数α被补正为1。αmax是相比于抗噪性更需要响应性(响应速度)的状态下的滤波器参数α的最大值。
此外，滤波器参数计算部125在步骤S112中判定为计算出的滤波器参数α比αmin小(S112：是)时，将滤波器参数α设定为αmin并输出(步骤S115)。通过步骤S115的处理，滤波器参数α被补正为0.125。αmin是相比于响应性(响应速度)更需要抗噪性时的滤波器参数α的最小值。上述那样的最小值，例如只要选择为即便在响应最慢时也能提供最低限度所需的响应速度的值即可。
若步骤S113、S114、S115的处理结束，则滤波器参数计算部125结束一系列处理(END)。
在此，作为一例，将步骤S110所使用的式(1)中的A设定成0.875、将B设定成0.125的理由如下所述。例如，检测对象正触摸传感器部110时所得到的差分值V(t)的计数值数为100，检测对象未被检测时所得到的差分值V(t)的计数值数为0，如上述那样，若需要抗噪性时的滤波器参数α的最小值即αmin被设定为0.125，则αmax为1，因此将A、B的值分别设定成0.875、0.125。
通过图3所示的处理，在静电电容值大且差分值V(t)大的情况下，由于是能得到足够高的S/N比的状态，故将滤波器参数α设为较大的值并将滤波器减弱。截止频率升高，响应性得以优化。
此外，在静电电容值小且差分值V(t)小的情况下，由于使S/N比低的状态，故将滤波器参数α设为较小的值并将滤波器增强。截止频率下降，响应性降低。
即，主旨是，在S/N比高的状态下，优先响应性而将滤波器减弱，在S/N比低的状态下，即便将响应性多少牺牲一些，也要将滤波器增强。
图4是表示判定部127执行的处理的流程图。判定部127，在由滤波器计算部126计算出的滤波器计算值Vf(t)为预先确定的第一阈值Th_T以上的情况下判定为检测对象是触摸状态，在滤波器计算值Vf(t)不足第一阈值Th_T并且为预先确定的第二阈值Th_H以上的情况下判定为检测对象是悬停状态，在滤波器计算值Vf(t)不足第二阈值Th_H的情况下判定为是未接近状态。
具体地说，若处理开始，在判定部127判定滤波器计算值Vf(t)是否为阈值Th_T以上(步骤S200)。阈值Th_T是在是否为触摸状态的判定中使用的阈值，是第一阈值的一例。
判定部127在判定为滤波器计算值Vf(t)是阈值Th_T以上(S200：是)时，判定为是触摸状态(步骤S201)。
此外，判定部127在步骤S200中，若判定为滤波器计算值Vf(t)不是阈值Th_T以上(S200：否)，则判定滤波器计算值Vf(t)是否为阈值Th_H以上(步骤S202)。阈值Th_H是在是否为悬停状态的判定中使用的阈值，是第二阈值的一例。
判定部127在判定为滤波器计算值Vf(t)是阈值Th_H以上(S202：是)时，判定为是悬停状态(步骤S203)。
另一方面，判定部127若判定为滤波器计算值Vf(t)不是阈值Th_H以上(S202：否)，则判定为是检测对象未接近的状态(步骤S204)。
若步骤S201、S203、S204的处理结束，则判定部127结束一系列的处理(END)。
图5是表示差分值V(t)和滤波器计算值Vf(t)的特性的图。图5表示检测对象从未接近状态经悬停状态而变成触摸状态时的滤波器计算值Vf(t)。横轴为时间(0秒～100秒)，纵轴为计数值。
再有，除了滤波器计算值Vf(t)，还表示理想性的差分值的波形(理想差分值)和将滤波器参数α固定成0.125的情况下的滤波器计算值(固定α＝0.125)。差分值V(t)是将随机的噪声叠加到理想差分值的波形。此外，表示触摸状态的判定阈值Th_T和悬停状态的判定阈值Th_H。
另外，关于滤波器计算值Vf(t)，在图5的基础上，使用表示滤波器参数α的特性的图6来加以说明。
如图5所示那样，理想差分值假定在30秒的时间点移至悬停状态、在60秒的时间点移至触摸状态时的数据，0秒～29秒为0计数值，30秒～59秒为30计数值，60秒以下为120计数值。
包括噪声的差分值V(t)虽然在触摸状态的期间(60秒以下)内由于不会低于触摸阈值Th_T，故在触摸判定中没有问题，但存在未接近却超过悬停阈值Th_H的瞬间、成为悬停状态却低于悬停阈值Th_H的瞬间。
此外，如图5所示那样，将滤波器参数α固定成0.125的情况下的滤波器计算值，利用权重的滤波器参数α(0.125)来实施基于指数位移平均处理的噪声平均化处理，因此在未接近状态的期间(0秒～29秒)不会超过悬停阈值Th_H，在悬停状态的期间(30秒～59秒)的初始的30秒～38秒，由于与滤波器的强度折衷的响应性的降低，虽然不会超过悬停阈值Th_H，但在39秒的时间点超过悬停阈值Th_H后，也不会低于悬停阈值Th_H。
可是，将滤波器参数α固定成0.125的情况下的滤波器计算值，即便在60秒以下的触摸状态中也会产生响应性的降低，产生约7秒的延迟，直到超过触摸阈值Th_T为止。
相对于此，由于根据差分值V(t)在0.125～1的范围内动态地切换滤波器参数α，故如图5所示的未接近状态(0秒～30秒)那样，在V(t)接近于0的值的期间内，如图6所示那样因为滤波器参数α变成非常低的值，故滤波器计算值Vf(t)和将滤波器参数α固定成0.125的情况下的滤波器计算值几乎重叠。
在悬停状态(30秒～60秒)下，如图6所示那样，滤波器参数α的值虽然比0.125大，却是比较小的值，如图5所示那样，滤波器计算值Vf(t)能够获得指数位移平均的效果。如图5所示那样，滤波器计算值Vf(t)在未接近状态(0秒～30秒)和悬停状态(30秒～60秒)下，不会和将滤波器参数α固定成0.125的情况下的滤波器计算值有很大的差异。
而且，在检测对象触摸到传感器部110的60秒以下，如图6所示那样，滤波器参数α的值变成接近于1的值，成为几乎不会使用滤波器的状态。因此，在60秒以下的触摸状态下，滤波器计算值Vf(t)如图5所示那样和差分值V(t)几乎一致，可知触摸时的响应性得以改善。
如上所述，使用基于差分值V(t)而计算出的滤波器参数α，计算滤波器计算值Vf(t)，以作为差分值V(t)的指数位移平均。因此，在差分值V(t)小时滤波器参数α减小，低通滤波器增强，噪声得以抑制。此外，在差分值V(t)大时滤波器参数α增大，低通滤波器减弱，响应性变得良好。此外，在差分值大时S/N比也大，在差分值小时S/N比也小。
因此，能够提供在检测对象的物体处于远方时抑制误动作率、并且在检测对象的物体接近时不会有损响应性的静电电容式传感器100、静电电容检测方法及静电电容检测程序。
根据实施方式的静电电容式传感器100、静电电容检测方法及静电电容检测程序求取的滤波器计算值Vf(t)，与滤波器参数α为固定值的情况相比，能够改善触摸状态、悬停状态、未接近状态的判定的反应性，并且降低误判定的可能性。
此外，滤波器参数计算部125计算滤波器参数α，以使得差分值V(t)越大、则响应性越优化(响应时间越缩短)。在差分值V(t)大的情况下，静电电容值大且S/N比非常大，因此能够削弱低通滤波器的强度，提高响应性。与此相反，在差分值V(t)小的情况下，静电电容值小且S/N比小，因此能够通过增强低通滤波器的强度并除去噪声来避免误动作。
此外，静电电容式传感器100包括基于静电电容值来取得基准值的基准值取得部123，因此能够不会被温度等的外部环境变化所左右地使用合适的基准值。
此外，由于将检测对象未接近传感器部110的检测电极111的情况下的静电电容值作为基准值来取得，故能够在所决定的条件下稳定地取得基准值。
此外，因为基于滤波器计算值Vf(t)来判定检测电极111和检测对象的接近程度，所以能够基于与检测电极111和检测对象之间的静电电容值对应地计算的滤波器计算值来判定接近程度。
此外，因为使用阈值Th_T和阈值Th_H来判定接近程度，所以能够稳定地判定触摸状态、悬停状态及未接近状态。
此外，因为对差分值V(t)实施指数位移平均的滤波器处理来计算滤波器计算值，所以能够减少噪声并适当地判定接近程度。再有，在指数位移平均的滤波器处理中，由于针对过去的计算值只要在存储器128保持一次前的滤波器计算值Vf(t-1)即可，故过去的数据只有一个就行，存储器128之中为了保存过去的数据而使用的容量极少就行，能够迅速地进行计算。
此外，由于差分值V(t)越大、越增大滤波器参数α，故在差分值V(t)大时将滤波器参数α增大，由此能够削弱滤波器强度并提高响应性。相反，因为差分值V(t)越小、越减小滤波器参数α，所以在差分值小时将滤波器参数减小，由此能够增强滤波器的强度并减少噪声，提高S/N比。
此外，在计算滤波器参数α时，收敛于预先确定的范围内地进行计算，因此能够稳定地进行指数位移平均的计算，能够求取适当的滤波器计算值Vf(t)。
滤波器参数α的最小值是差分值小时(检测对象处于远方时)的参数，因此为了避免噪声引起的误作动而应该设定小的值，但由于越小、响应性就越降低，故在只要满足响应性涉及的顾客要求的条件下设定为小的值。相反，滤波器参数α的最大值是差分值大时(检测对象正接触之时)的参数，因此S/N比非常大，不那么需要抗噪性，所以可设定为大的值。
另外，以上对利用式(1)来求取滤波器参数α的方式进行了说明，但在计算滤波器参数α时也可以实施数字低通滤波器处理。是能够抑制滤波器参数α的急剧性的变化的缘故。
此外，以上对使用指数位移平均来计算滤波器计算值Vf(t)的方式进行了说明，但滤波器计算部126也可以通过实施使用了单纯移动平均的时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值Vf(t)。例如，也可以将一次前计算出的差分值V(t-1)到N-1次前为止计算出的差分值V(t-(N-1))都保存于存储器128，求取包括最新的差分值V(t)的N个差分值的平均值，以作为滤波器计算值Vf(t)。这能够使用下式(3)来计算。
[数3]
在该情况下，滤波器参数为N，与指数位移平均的情况不同，由差分值计算部124计算出的差分值V(t)越大，滤波器参数计算部125就越减小滤波器参数N。即，滤波器参数计算部125只要差分值V(t)越大就越输出小的值N即可。N的值小的一方，其最新的差分值V(t)的比例增大，因此低通滤波器减弱，N的值大的一方，其最新的差分值V(t)的比例变小，因此低通滤波器增强。
由于想要在差分值V(t)大时减弱低通滤波器，在差分值V(t)小时增强低通滤波器，故只要差分值V(t)越大就输出越小的值N即可。
通过实施基于单纯移动平均的滤波器处理，从而能够减少噪声并适当地判定接近程度。
以上，对本发明的例示性的实施方式的静电电容式传感器、静电电容检测方法及静电电容检测程序进行了说明，但本发明并未被限定于具体地公开过的实施方式，只要不脱离权利要求书的范围，就能实施各种变形、变更。
本国际申请主张基于在2019年11月19日提出了申请的日本专利申请2019-209025号的优先权，并将日本专利申请2019-209025号的全部内容援用于本国际申请中。
-符号说明-
100静电电容式传感器
110传感器部
111检测电极
120处理装置
122静电电容检测部
123基准值取得部
124差分值计算部
125滤波器参数计算部
126滤波器计算部
127判定部。

Claims (13)

1.一种静电电容式传感器，具有：
传感器部，具有检测电极；
静电电容检测部，检测所述传感器部的检测电极的静电电容值；
差分值计算部，计算所述静电电容值与基准值的差分值；
滤波器计算部，通过使用滤波器参数对所述差分值实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值；以及
判定部，基于由所述滤波器计算部计算出的滤波器计算值来判定所述传感器部周边的状态，
所述静电电容式传感器的特征在于，具备：
滤波器参数计算部，基于通过所述差分值计算部计算出的差分值来计算所述滤波器参数。
2.根据权利要求1所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述滤波器参数计算部计算所述滤波器参数，以使得通过所述差分值计算部计算出的差分值越大，响应时间越短。
3.根据权利要求1或2所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述静电电容式传感器还包括：基准值取得部，基于由所述静电电容检测部检测出的静电电容值来取得所述基准值。
4.根据权利要求3所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述基准值取得部取得检测对象未接近所述传感器部的检测电极的情况下的静电电容值，以作为所述基准值。
5.根据权利要求1或2所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述判定部基于由所述滤波器计算部计算出的滤波器计算值来判定所述检测电极与检测对象的接近程度。
6.根据权利要求1或2所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述判定部，在由所述滤波器计算部计算出的滤波器计算值为预先确定的第一阈值以上的情况下，判定为检测对象是触摸状态，在所述滤波器计算值不足所述第一阈值并且为预先确定的第二阈值以上的情况下，判定为所述检测对象是悬停状态，在所述滤波器计算值不足所述第二阈值的情况下，判定为是未接近状态。
7.根据权利要求1或2所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述滤波器计算部通过实施使用了指数位移平均的时间方向的滤波器处理来计算所述滤波器计算值。
8.根据权利要求1或2所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述滤波器计算部通过实施使用了单纯移动平均的时间方向的滤波器处理来计算所述滤波器计算值。
9.根据权利要求7所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述滤波器参数计算部通过所述差分值计算部计算出的差分值越大，越增大所述滤波器参数。
10.根据权利要求8所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述滤波器参数计算部通过所述差分值计算部计算出的差分值越大，越减小所述滤波器参数。
11.根据权利要求1或2所述的静电电容式传感器，其特征在于，
所述滤波器参数计算部在计算所述滤波器参数时，所述滤波器参数收敛于预先确定的范围内地进行计算。
12.一种静电电容检测方法，具有：
静电电容检测步骤，对具有检测电极的传感器部的检测电极的静电电容值进行检测；
差分值计算步骤，计算所述静电电容值与基准值的差分值；
滤波器计算步骤，通过使用滤波器参数对所述差分值实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值；以及
判定步骤，基于通过所述滤波器计算步骤计算出的滤波器计算值来判定所述传感器部周边的状态，
所述静电电容检测方法的特征在于，
还具备：滤波器参数计算步骤，基于通过所述差分值计算步骤计算出的差分值来计算所述滤波器参数。
13.一种计算机可读的存储介质，存储了静电电容检测程序，该静电电容检测程序使计算机执行具有以下步骤的处理：
静电电容检测步骤，对具有检测电极的传感器部的检测电极的静电电容值进行检测；
差分值计算步骤，计算所述静电电容值与基准值的差分值；
滤波器计算步骤，通过使用滤波器参数对所述差分值实施时间方向的滤波器处理来计算滤波器计算值；以及
判定步骤，基于通过所述滤波器计算步骤计算出的滤波器计算值来判定所述传感器部周边的状态，
所述静电电容检测程序的特征在于，
还使所述计算机执行滤波器参数计算步骤，在该滤波器参数计算步骤中，基于通过所述差分值计算步骤计算出的差分值来计算所述滤波器参数。
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