CN115617193A - 接触判定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使在噪声变化的环境下，也能够高精度地判定接触的接触判定装置。接触判定装置具有：静电传感器，设置于对象物；以及接触判定部，基于所述静电传感器测定出的静电电容来判定手是否与所述对象物接触，所述接触判定部在所述静电电容为第一接触阈值以上的情况下，判定为手与所述对象物接触，在所述静电电容的在第一规定时间内的变化量变为噪声阈值以上之后，在所述第一接触阈值上加上校正值后的状态持续第二规定时间。

Description

接触判定装置

技术领域

本发明涉及一种接触判定装置。

背景技术

以往，存在一种管理装置，该管理装置具备：接收部，其从具备静电电容型触摸面板的显示装置接收通过所述触摸面板检测出的静电电容的变化量数据；以及决定部，其根据所述变化量数据来决定用于识别有无触摸的阈值不同的多个动作模式中的任意一个，并发送给所述显示装置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：CN109656425A

然而，在根据变化量数据来决定多个动作模式中的任意一个的方法中，在静电电容中存在噪声，并且噪声随着时间经过而变化的环境中，难以高精度地检测触摸。

因此，本发明的目的在于提供一种即使在噪声变化的环境下，也能够高精度地判定接触的接触判定装置。

发明内容

本发明的实施方式的接触判定装置具有：静电传感器，设置于对象物；以及接触判定部，基于所述静电传感器测定出的静电电容来判定手是否与所述对象物接触，所述接触判定部在所述静电电容为第一接触阈值以上的情况下，判定为手与所述对象物接触，所述静电电容的在第一规定时间内的变化量变为噪声阈值以上之后，在所述第一接触阈值上加上校正值后的状态持续第二规定时间。

本发明能够提供一种即使在噪声变化的环境下，也能够高精度地判定接触的接触判定装置。

附图说明

图1是示出安装有实施方式的接触判定装置100的方向盘10的图。

图2是示出静电传感器110的输出正弦波的一例的图。

图3是说明使用了基准值的接触判定的图。

图4是示出表示接触判定部122所执行的接触判定处理的流程图的图。

图5是示出表示接触判定部122所执行的接触判定处理的流程图的图。

图6是示出表示接触判定部122所执行的接触判定处理的流程图的图。

图7是示出表示接触判定部122所执行的接触判定处理的流程图的图。

图8是示出实施方式的接触判定装置100的动作的图。

图9是示出实施方式的接触判定装置100的动作的图。

图10是示出实施方式的接触判定装置100的动作的图。

图11是示出实施方式的接触判定装置100的动作的图。

图12是示出用于比较的接触判定装置的动作的图。

图13是示出用于比较的接触判定装置的动作的图。

图14是示出用于比较的接触判定装置的动作的图。

图15是示出用于比较的接触判定装置的动作的图。

图16是示出表示变形例的子程序“sub初始设定”的处理的流程图的图。

图17是示出表示变形例的子程序“sub接通阈值Th1校正”的处理的流程图的图。

图18是示出实施方式的变形例的接触判定装置的动作的图。

图19是示出实施方式的变形例的接触判定装置的动作的图。

图20是示出实施方式的变形例的接触判定装置的动作的图。

图21是示出实施方式的变形例的接触判定装置的动作的图。

附图标记说明

10 方向盘

11 手柄

12 信号线

50 ECU

100 接触判定装置

110 静电传感器

120 HODECU

120A AFE

120B MPU

121 主控制部

122 接触判定部

122A 第一计时器

122B 第二计时器

123 存储器

具体实施方式

以下，对应用了本发明的接触判定装置的实施方式进行说明。

<实施方式>

图1是示出安装有实施方式的接触判定装置100的方向盘10的图。如图1所示，方向盘10搭载于车辆，在手柄11的内部安装有接触判定装置100的静电传感器110。手柄11是对象物的一例。接触判定装置100判定驾驶员的手H是否与方向盘10的手柄11接触。

以下，将车辆的驾驶员称为接触判定装置100的操作者。对能够判定作为被检测体的操作者的手H是否与设置有静电传感器110的物体接触的接触判定装置100进行说明。将操作员触摸设置有静电传感器110的物体称为操作者的操作。

<接触判定装置100的结构>

接触判定装置100包括静电传感器110和HODECU(HandsOff DetectionElectronic Control Unit，离手检测电子控制单元)120。

静电传感器110设置在方向盘10的手柄11的一圈上，例如由金属制的电极构成。静电传感器110经由信号线12与HODECU 120连接。

作为一个例子HODECU 120设置在方向盘10的内部。在图1中，将HODECU 120放大表示。HODECU 120具有AFE(Analog Front End，模拟前端)120A和MPU(Micro ProcessorUnit，微处理器单元)120B。

AFE 120A连接到静电传感器110，基于从MPU 120B输入的指令，向静电传感器110输入正弦波(输入正弦波)，获取从静电传感器110输出的正弦波(输出正弦波)。AFE 120A从输入正弦波和输出正弦波中获取静电传感器110的电容值(静电电容)，进行数字转换并且通过低通滤波器进行噪声去除，作为AD值输出到MPU 120B。作为一例，AD值由不具有单位的计数值来表示。通过利用低通滤波器进行噪声去除，能够获取去除了规定频率以上的噪声的AD值。

MPU 120B由包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、输入/输出接口以及内部总线等的计算机实现。作为一例，MPU 120B上连接有ECU50。ECU50是对搭载有方向盘10的车辆的电子设备进行控制的控制装置。电子设备例如可以是与车辆的自动驾驶等相关的电子设备。

MPU 120B具有主控制部121、接触判定部122以及存储器123。主控制部121、接触判定部122是将MPU 120B所执行的程序的功能(function)作为功能块来表示的单元。另外，存储器123在功能上是表示MPU 120B的存储器的单元。

主控制部121是总括MPU 120B的控制处理的处理部，执行接触判定部122所进行的处理以外的处理。

接触判定部122通过判定从静电传感器110的电容值减去基准值后而得到的差分是否超过阈值，来判定手H是否与手柄11接触。这是接触判定部122所执行的接触判定处理。另外，接触判定部122将表示判定结果的数据通知给ECU50。其中，基准值是在接触判定部122判定手H是否与方向盘10的手柄11接触时使用的静电传感器110的电容值的基准值。

另外，接触判定部122具有用于接触判定处理的第一计时器122A和第二计时器122B。关于接触判定处理、第一计时器122A以及第二计时器122B将在后面叙述。

在车厢内，可能存在智能手机等的电波。这些电波对于接触判定装置100来说成为噪声。接触判定部122为了抑制这样的噪声的影响，而控制阈值。关于阈值控制的详细情况将在后面叙述。

存储器123存储主控制部121、接触判定部122进行处理所需的程序以及数据等。在存储器123中，保存表示静电传感器110的电容值的数据、接触判定部122在处理的过程中生成的数据等。

<静电传感器110的输出正弦波>

图2是示出静电传感器110的输出正弦波的一例的图。在图2中，用实线表示手H离开手柄11时(放开时)的输出正弦波，用虚线表示手H握住手柄11时(触摸时)的输出正弦波。

由静电传感器110测定的电容值在手H与手柄11接触时和放开时相比发生变化，因此，与放开时的正弦波相比，触摸时的正弦波的相位和振幅发生变化。触摸时的正弦波的相位和振幅根据手H与手柄11的接触程度而变化。接触程度是指，例如手H轻轻地或者强力地握住手柄11，或者手H与手柄11接触的面积小或者大等的程度。

例如，将放开时的振幅为零的时机预先决定为检测时机td，如果在检测时机td处检测出正弦波的振幅，则能够测定与手H的接触程度相对应的振幅AD值。检测时机td处的振幅AD值被认为是与手H的接触程度相对应的值。但是，由于温度的变化等，放开时的振幅为零的时机的检测时机td发生变化。另外，接触判定装置100不能判别手H是否充分远离静电传感器110。因此，将检测时机td固定，并且不直接使用振幅AD值，而使用校正值。

<使用基准值的接触的判定>

图3是说明使用了基准值的接触判定的图。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示电压。在图3中，振幅AD值用实线表示，基准值用虚线表示，振幅AD值和基准值的差分ΔAD(AD值-基准值)用点划线表示。振幅AD值是AFE 120A输出的值。振幅AD值表示静电传感器110与周围的导体之间的静电电容。基准值表示在静电传感器110的附近不存在手H时测定的静电传感器110与周围的导体之间的静电电容。差分ΔAD是如下两个静电电容之差：静电传感器110与周围的导体之间的静电电容和手H不在附近时的静电传感器110与周围的导体之间的静电电容之差。即，差分ΔAD是静电传感器110与手H之间的静电电容。

在时刻t1之前的状态下，手H不与手柄11接触。在时刻t1，当手H与手柄11接触时，振幅AD值相对于基准值上升。此时，差分(AD值-基准值)也上升，并且成为接通阈值Th1以上，因此接触判定部122判定为手H接触了手柄11。接通阈值Th1是第一接触阈值的一例。另外，在时刻t2，当手H从手柄11离开时，振幅AD值下降。此时，差分(AD值-基准值)也下降，并且成为比接通阈值Th1低的断开阈值Th2以下，因此接触判定部122判定为手H离开了手柄11。断开阈值Th2是第二接触阈值的一例。

<接触判定部122执行的接触判定处理>

图4至图7是示出表示接触判定部122执行的接触判定处理的流程图的图。该处理由接触判定部122执行。图4表示主流程，图5至图7分别表示图4中的步骤S1、S5、S6的子程序处理的流程。作为一例,图4的主流程以每10ms的控制周期反复执行。另外，每10ms将接触状态State从MPU 120B通知给ECU50。

接触判定部122在开始处理时，调用子程序“sub初始设定”，进行初始设定(步骤S1)。在初始设定中，进行对以后的处理中使用的各种值进行初始化的子程序处理。关于详细情况使用图5在后面叙述。

接触判定部122从AFE 120A获取振幅AD值1(步骤S2)。

接触判定部122在获取振幅AD值1之后，在经过了时间T1的时刻，从AFE 120A获取振幅AD值2(步骤S3)。时间T1是第一规定时间的一例，作为一例是400μs～500μs左右的时间(期间)。在400μs～500μs左右的短时间内，由人的动作所引起的振幅AD值的变化小。因此，如果以间隔400μs～500μs左右的短时间获取振幅AD值1和振幅AD值2，则认为其变化量的大半是由噪声引起的。即，在此，将在第一次测定中得到的振幅AD值1与在时间T1后的第二次测定中得到的振幅AD值2之差(变化量)视为噪声电平。

接触判定部122计算振幅AD值1与振幅AD值2之差的绝对值(步骤S4)。振幅AD值1与振幅AD值2之差的绝对值是|AD值1-AD值2|，被计算为表示噪声的量。以下，设噪声量Noise＝|AD值1-AD值2|。

接触判定部122调用子程序“sub接通阈值Th1校正”，对接通阈值Th1进行校正(步骤S5)。接触判定部122使用在步骤S4中计算出的噪声量Noise，进行用于校正接通阈值Th1的子程序处理。关于详细情况使用图6在后面叙述。

接触判定部122调用子程序“sub接触判定”，进行接触判定(步骤S6)。接触判定部122使用在步骤S5中校正后的接通阈值Th1，执行进行接触判定的子程序处理。关于详细情况使用图7在后面叙述。接触判定部122在结束步骤S6的处理后，返回步骤S2，重复一系列的处理。

<子程序“sub初始设定”>

接着，使用图5，对基于图4的步骤S1的子程序“sub初始设定”进行的初始设定处理进行说明。

接触判定部122将第一计时器122A的计时时间TimerN的初始值设定为T2，第二计时器122B的计时时间TimerS的初始值设定为0(步骤S11)。即，TimerN＝T2，TimerS＝0。时间T2是第二规定时间的一例，存储在存储器123中。

接触判定部122将接触状态State的初始值设定为非接触(HandsOff)(步骤S12)。即，State＝HandsOff。在初始状态下的接触状态State是手H不与方向盘10的手柄11接触的状态。

接触判定部122将基准值Base的初始值设定为最大值MAX(步骤S13)。即，Base＝MAX。作为一例，在初始状态下将基准值Base设定为最大值MAX。最大值MAX存储在存储器123中。

接触判定部122将InitialTh1设定为预先规定的值，并且将断开阈值Th2设定为预先规定的值(步骤S14)。InitialTh1是接通阈值Th1的初始值。接通阈值Th1有时由于被校正而比InitialTh1增大，但断开阈值Th2是固定值(一定值)。InitialTh1存储在存储器123中。

接触判定部122将接通阈值Th1的校正值CorrectitonTh1设定为预先规定的值(步骤S15)。校正值CorrectitonTh1的值例如可以通过模拟或实验等预先决定，以便能够抑制由噪音引起的误判定的发生。

接触判定部122将噪声阈值NoiseTh设定为预先规定的值(步骤S16)。噪声阈值NoiseTh的值例如可以通过模拟或实验等预先决定，以便能够判别噪声。通过以上的步骤S11～S16的处理，子程序“sub初始设定”的处理完成(结束)。

<子程序“sub接通阈值Th1校正”>

接着，使用图6，对基于图4的步骤S5的子程序“sub接通阈值Th1校正”进行的接通阈值Th1的校正处理进行说明。

接触判定部122判定噪声量Noise是否大于噪声阈值NoiseTh(步骤S51)。这是为了判定噪声的有无。

当接触判定部122判定噪声量Noise大于噪声阈值NoiseTh(S51：是)时，接触判定部122复位第一计时器122A(步骤S52)。即，第一计时器122A的计时时间TimerN设定为0。由此，TimerN＝0，第一计时器122A的计时重新开始。

接触判定部122对接通阈值Th1进行校正(步骤S53)。具体而言，接触判定部122在接通阈值Th1的初始值InitialTh1上加上校正值CorrectitonTh1。即，Th1＝InitialTh1+CorrectitonTh1。

另外，接触判定部122在步骤S51中，当判定噪声量Noise不大于噪声阈值NoiseTh(S51：否)时，增加第一计时器122A的计时时间TimerN(步骤S54)。即，TimerN＝TimerN+1。

接触判定部122判定第一计时器122A的计时时间TimerN是否超过T2(步骤S55)。在此，接触判定部122若判定为未超过(S55：否)，则流程进入步骤S53。在产生噪声而在步骤S51中判定为“是”之后，重复噪声消失而在步骤S51中判定为“否”的处理，在此情况下，继续在步骤S53中在接通阈值Th1上追加上校正值CorrectitonTh1的状态，直到第一计时器122A的计时时间TimerN超过T2为止。这是为了即使在噪声变化的环境下，也能够高精度地判定接触。

接触判定部122在步骤S55中，判定计时时间TimerN超过T2(S55：是)时，将第一计时器122A的计时时间TimerN返回到T2(步骤S56)。当没有噪声的状态持续时，在步骤S54中，继续对计时时间TimerN进行加算。因此，通过将计时时间TimerN返回到T2，防止数位溢出。

在噪声小的期间持续了T2以上的情况下，接触判定部122将接通阈值Th1设定为初始值InitialTh1(步骤S57)。将接通阈值Th1返回到初始值InitialTh1是中止向接通阈值Th1上加上校正值CorrectitonTh1。在以上的步骤S51～S57中，“sub接通阈值Th1校正”的处理完成(结束)。

<子程序“sub接触判定”>

接着，使用图7，对基于图4的步骤S6的子程序“sub接触判定”进行的接触判定处理进行说明。

接触判定部122判定前一个控制周期中的接触状态State是否为接触(HandsOn)(步骤S61)。由于控制周期是10ms，所以前一个控制周期中的接触状态State是10ms前的判定结果。

接触判定部122在上次的状态不是接触(HandsOn)的情况下(S61：否)，判定从振幅AD值1减去基准值Base后的差分ΔAD是否为接通阈值Th1以上(步骤S62)。使用接通阈值Th1来判定是否有接触。振幅AD值1表示静电传感器110与周围的导体之间的静电电容。基准值Base表示没有手H时的静电传感器110与周围的导体之间的静电电容。差分ΔAD表示静电传感器110与手H之间的静电电容。

当接触判定部122判定为差分ΔAD为接通阈值Th1以上(S62：是)时，使第二计时器122B的计时时间TimerS递增(步骤S63)。即，TimerS＝TimerS+1。

接触判定部122判定第二计时器122B的计时时间TimerS是否超过T3(步骤S64)。T3是第三规定时间的一例。这是因为，不是在差分ΔAD超过接通阈值Th1的情况下立即(即刻)判定为手H与方向盘10的手柄11接触，而是在经过一定程度的时间T3后差分ΔAD仍超过接通阈值Th1的情况下判定为接触。因此，当判定为计时时间TimerS未超过T3(S64：否)时，接触判定部122完成(结束)流程。当sub接触判定的子程序结束时，返回步骤S2。

在经过一定程度的时间T3后差分ΔAD仍超过接通阈值Th1的情况下，判定为接触，这是为了确保将接触状态从非接触切换为接触时的稳定性。当在差分ΔAD中加入大噪声分量的情况下，即使当手H没有与方向盘10的手柄11接触时，差分ΔAD也能够超过接通阈值Th1。但是，由于噪声是变化的，所以很少有在差分ΔAD中连续且多次地加入大噪声分量的情况。另外，在对振幅AD值1和时间T1后的振幅AD值2施加相同程度的大噪声的情况下，会误判定噪声电平小。在这种情况下，有时接通阈值Th1被设定为过低的值，即使手H没有接触方向盘10的手柄11，差分ΔAD也会超过接通阈值Th1。但是，由于噪声是变化的，所以很少有在振幅AD值1和时间T1后的振幅AD值2上连续加入了相同程度的大噪声的情况。因此，通过在经过一定程度的时间T3后差分ΔAD仍超过接通阈值Th1的情况下判定为接触，能够防止误判定。

当判定计时时间TimerS超过T3(S64：是)时，接触判定部122将接触状态State设定为接触(HandsOn)(步骤S65)。当步骤S65的处理结束时，接触判定部122完成(结束)流程。当sub接触判定的子程序结束时，返回到步骤S2。

另外，接触判定部122在步骤S62中判定为差分ΔAD不在接通阈值Th1以上(S62：否)时，更新基准值Base(步骤S63A)。具体而言，通过使用此时的振幅AD值1计算加权平均，来更新基准值Base。如果差分ΔAD小于接通阈值Th1，则在静电传感器110的附近没有手H。基准值Base根据温度等而变化。将在静电传感器110的附近没有手H时的振幅AD1值的载荷平均值作为基准值Base。这里，作为一例，使用下式，计算权重为9的情况下的加权平均。

Base＝(9×Base+AD1)/10

接触判定部122复位第二计时器122B的计时时间TimerS(步骤S64A)。即，TimerS＝0，第二计时器122B的计时重新开始。当步骤64A的处理结束后，接触判定部122完成(结束)流程。当sub接触判定的子程序结束时，返回步骤S2。

另外，接触判定部122在步骤S61中，在上次的判定为接触(HandsOn)的情况下(S61：是)，判定从振幅AD值1减去基准值Base而得到的差分ΔAD是否为断开阈值Th2以下(步骤S66)。

当判定为差分ΔAD不在断开阈值Th2以下时，接触判定部122完成(结束)流程。当sub接触判定的子程序结束时，返回步骤S2。在这种情况下，被判定为接触的状态持续。

在步骤S66中，判定为差分ΔAD在断开阈值Th2以下时，接触判定部122判定接触状态State是非接触(HandsOff)(步骤S67)。即，State＝HandsOff。

当将接触状态State从非接触切换到接触时，在接触状态下等待直到第二计时器122B的计时时间TimerS超过T3(S64参照)，但从接触到非接触的切换是立即进行的。这是因为，在手H从方向盘10的手柄11离开的情况下，考虑到安全性，需要立即通知ECU50。

接触判定部122复位第二计时器122B的计时时间TimerS(步骤S68)。即，TimerS＝0，第二计时器122B的计时重新开始。在结束步骤69的处理时，接触判定部122完成(结束)流程。当sub接触判定的子程序结束时，返回步骤S62。

<实施方式的接触判定装置100的动作>

图8至图11是示出实施方式的接触判定装置100的动作的图。在图8至图11中，横轴表示时间(无单位)。

图8示出了振幅AD值1、振幅AD值2、噪声、噪声阈值NoiseTh、接通阈值Th1、断开阈值Th2以及接触状态State。图9示出了振幅AD值1、振幅AD值2以及噪声。图10示出了噪声、噪声阈值NoiseTh以及接通阈值Th1。图11示出了振幅AD值1、接通阈值Th1、断开阈值Th2以及接触状态State。但是，图8的噪声不表示实际的噪声分量。图8的噪声是根据|振幅AD值1-振幅AD值2|计算出来的值。

图8至图11的上部所示的实线的双箭头和虚线的箭头表示实际的手H的动作。实线的双箭头的时间段是用手H握住手柄11时的时间段。实线的双箭头的时间段之前的虚线的箭头的时间段是正要用手H握住手柄11时的时间段。实线的双箭头的时间段之后的虚线的箭头的时间段是手H即将离开手柄11时的时间段。

实际的手H的动作，最初是没有与手柄11接触的非接触状态，之后成为与手柄11接触的状态，再次将手H离开手柄11而成为非接触的状态。然后，在产生噪声之后，成为与手柄11接触的状态，再次将手H离开手柄11而成为非接触的状态。对这样的实际的手H的动作与接触判定装置100的接触状态的判定结果是否一致进行说明。

在从时刻1到时刻51的期间，噪声小。在从时刻1到时刻51的期间，测定的噪声(＝|AD值1-AD值2|)足够小。在所测定的噪声小的状态持续的期间，将接通阈值Th1设为InitialTh1。在时刻11，手H开始握住手柄。与此相伴，振幅AD值1增加。在时刻17，振幅AD值1成为接通阈值Th1以上。在该例子中，将基准值Base设为0。即，从振幅AD值1减去基准值Base而计算出的静电传感器110与手H之间的静电电容ΔAD与振幅AD值1相等。然后，在时刻21，接触状态State切换为接触。这里，从振幅AD值1(差分ΔAD)成为接通阈值Th1以上的时刻17到接触状态State切换为接触的时刻21为止的时间(5)相当于时间T3。

在时刻30，手H开始离开手柄11。与此相伴，振幅AD值1开始下降。在时刻35，AD值1(＝差分ΔAD)成为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

在时刻51，当噪声变大并超过噪声阈值NoiseTh时，对接通阈值Th1进行校正，加上校正值CorrectitonTh1。接通阈值Th1增大到InitialTh1+CorrectitonTh1。在时刻51之后，变大的噪声被加到振幅AD上。

在时刻58、时刻63，AD值1超过InitialTh1，但由于接通阈值Th1通过校正而增大，所以在该时刻接触状态State不切换为接触。

在时刻65，振幅AD值1超过接通阈值Th1。在从该时刻起经过了时间T3(5)后的时刻70，接触状态State切换为接触。

从时刻80起，手开始离开手柄11。与此相伴，振幅AD值1开始下降。在时刻87，振幅AD值1成为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

实际上，在从时刻51到时刻114的期间，产生大噪声。但是，由于振幅AD值1和AD值2被施加相同程度的噪声，因此，存在测定上的噪声小于噪声阈值NoiseTh的时刻。然而，在施加有大噪声时，在振幅AD值1和AD值2上连续且多次加入相同程度的噪声的情况很少，所以接通阈值Th1加上了校正值的状态持续。

在时刻98，测定上的噪声小于噪声阈值NoiseTh，在时间T2之后的时刻107，接通阈值Th1返回到InitialTh1。从时刻107到时刻109，接通阈值Th1被设定为InitialTh1。实际上，在从时刻51到时刻114的期间，产生大噪声。即，在从时刻107到时刻109的期间，处于针对实际的噪声的大小接通阈值Th1被设定得较低的状态。

如上所述，在从时刻107到时刻109的期间，针对实际的噪声的大小，接通阈值Th1被设定得较低。进而，在时刻108，由于噪声，振幅AD值1变为接通阈值Th1以上。然而，振幅AD值1因噪声而变为接通阈值Th1以上的状态没有持续时间T3，因此，接触状态State保持为非接触。由于噪声的大小是随机的，所以频繁发生测定上的噪声|AD值1-AD值2|被测定得比实际的噪声小的情况。由于噪声的大小是随机的，因此很少发生测定上的噪声|AD值1-AD值2|持续被测定得比实际的噪声小的情况。如上所述，在从时刻51到时刻114的期间，产生大噪声。在该期间，测定上的噪声多次变小。但是，测定上的噪声持续变小的期间仅限于从时刻98到时刻109。当测定上的噪声连续10次小时，则将接通阈值Th1设定得较低。因此，相对于实际的噪声的大小，将接通阈值Th1设定得较低的期间仅限于从时刻107到时刻109。在从时刻107到时刻109的期间，由于噪声，振幅AD值1在接通阈值Th1以上的情况仅限于时刻108。当振幅AD值1连续5次在接通阈值Th1以上时，判定为手H握住手柄。因此，在手H没有握住手柄11时，也不会误判定为手H握住手柄11。在手H没有握住手柄11的情况下，即使持续产生大噪声，也很少会发生噪声被持续观测到较小并且振幅AD值1被持续观测到较大的情况。即，即使在噪声较大的情况下，振幅AD值1和振幅AD值2的噪声分量为相同程度且持续较大的状态的情况极为罕见。因此，因噪声在手H没有握住手柄11的情况下而误判为接触的可能性极低。另外，从手H握住手柄11开始到判定为接触需要时间。在手与方向盘的接触判定装置中，检测用手握住方向盘的情况，允许花费少许时间。

此后，在时刻110噪声超过噪声阈值Noise，接通阈值Th1再次增大。在时刻112噪声在噪声阈值Noise以下，若超过时间T2，则在时刻121接通阈值Th1返回到初始值InitialTh1。另外，实际上噪声变小的是时刻115。

如上所述，测定噪声时，通过在接通阈值Th1上加上校正值CorrectitonTh1来抑制误判定。另外，在测定到噪声后的一定期间内，通过在接通阈值Th1上持续加上校正值CorrectitonTh1来抑制误判定。另外，通过在振幅AD值1(＝静电电容ΔAD)变为接通阈值Th1以上的状态持续了一定期间后判定为接触，来抑制误判定。即，能够正确地判定手H与方向盘10的手柄11的接触/非接触。

当AD值的在时间T1中的变化量(Noise)变为噪声阈值NoiseTh以上时，接触判定部122在接通阈值Th1上追加校正值CorrectitonTh1，并且开始第一计时器122A的计时。当AD值的在时间T1中的变化量(Noise)小于噪声阈值NoiseTh的状态持续，且第一计时器122A的计时时间TimerN超过时间T2时，则中止向接通阈值Th1加上校正值CorrectitonTh1。因此，在AD值的在时间T1中的变化量(Noise)变为噪声阈值NoiseTh以上之后，直到小于噪声阈值NoiseTh的状态持续时间T2为止，在接通阈值Th1上追加校正值CorrectitonTh1，从而能够抑制因噪声引起的误判定。噪声不能直接测定。在本发明中，将以短间隔测定的两个振幅AD值1与振幅AD值2的差视为噪声电平。因此，在两个振幅AD值1和振幅AD值2中包含相同程度的噪声分量的情况下，与实际相比，噪声电平被测定得较小。但是，在噪声大的情况下，对两个振幅AD值1和振幅AD值2持续施加相同程度的噪声的可能性低。因此，本发明能够抑制因噪声引起的误判定。

另外，接触判定部122在第一计时器122A的计时时间TimerN超过时间T2之前，当AD值的在时间T1中的变化量(Noise)变为噪声阈值NoiseTh以上时，复位第一计时器122A并重新开始计时。这是在图6中，按照步骤S51：否、S54、S55：否、到达S53、返回主程序后，流程返回到步骤S51，并行进到步骤S51：是、S52的情况。这样，在计时时间TimerN超过时间T2之前，AD值的在时间T1中的变化量(Noise)变为噪声阈值NoiseTh以上的情况下，复位第一计时器122A的计时时间TimerN，因此，从该时刻起经过时间T2，在接通阈值Th1上追加校正值CorrectitonTh1，能够抑制因噪声引起的误判定。

另外，接触判定部122在静电电容ΔAD(AD值1-基准值)在时间T3内为接通阈值Th1以上的情况下，判定为手H与手柄11接触，因此，能够确保将接触状态从非接触切换为接触时的稳定，能够稳定地判定手H与手柄11接触。在噪声大的环境下，即使手H没有与手柄11接触，也会有静电电容ΔAD测定大的情况。但是，由于噪声是变化的，因此很少有在静电电容ΔAD上持续加入大噪声分量的情况。因此，能够抑制因噪声引起的误判定。

另外，接触判定部122当ΔAD(AD值1-基准值)为断开阈值Th2以下时，立即判定为手H没有与手柄11接触，因此在手H从方向盘10的手柄11离开的情况下，考虑安全性，能够立即通知给ECU50。由此，能够确保车辆行驶中的安全性。

另外，由于接通阈值Th1大于断开阈值Th2，因此能够在将接触状态State从非接触切换为接触时和将接触状态State从接触切换为非接触时保持滞后特性，能够稳定地判定接触状态State。

<用于比较的接触判定装置的动作>

图12至图15是示出用于比较的接触判定装置的动作的图。在图12至图15中，横轴表示时间(无单位)。用于比较的接触判定装置与实施方式的接触判定装置100的不同点在于：不校正接通阈值Th1而将其保持为一定值，以及当振幅AD值1变为接通阈值Th1以上时接触状态State立即切换为接触等。另外，不测定用于噪声测定的振幅AD值2，没有AD值2。手H的实际动作与图8至图11中的动作相同。

在图12中，示出了AD值1、接通阈值Th1、断开阈值Th2以及接触状态State。在图13中，示出了AD值1。在图14中，示出了接通阈值Th1。在图15中，示出了AD值1、接通阈值Th1、断开阈值Th2以及接触状态State。

从时刻11开始手H握住手柄11。与此相伴，振幅AD值1增加。在时刻17，振幅AD值1变为接通阈值Th1以上。在该时刻，接触状态State立即切换为接触。

从时刻30开始手H离开手柄11。与此相伴，振幅AD值1减少。在时刻35，AD值1变为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

从时刻51到时刻114噪声大。在此期间，对振幅AD值1施加的噪声分量大的瞬间频繁发生。在时刻58和时刻63，AD值1超过接通阈值Th1，因此接触状态State切换为接触。此时，实际的手H没有握住手柄11，是误判定。

从时刻61开始手H握住手柄11。在时刻66，振幅AD值1超过接通阈值Th1。在此时刻，接触状态State立即切换为接触。

从时刻80开始手H离开手柄11。与此相伴，AD值1开始下降。在时刻87，AD值1变为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

在时刻92、时刻95到时刻100、时刻108，AD值1超过接通阈值Th1，因此接触状态State切换为接触。此时，实际的手H没有握住手柄11，是误判定。

如上所述，在用于比较的接触判定装置中，当产生噪声时，产生误判定，不能正确地判定实际的手H的动作。与此相对，如图8至图11所示，当产生噪声时，实施方式的接触判定装置100，能够通过在接通阈值Th1上加上校正值CorrectitonTh1来抑制误判定，正确地判定实际的手H的动作。

<变形例>

变形例的接触判定装置100具有多个噪声阈值和接通阈值Th1的校正值。在此，使用图16和图17，对子程序“sub初始设定”的变形例和子程序“sub接通阈值Th1校正”的变形例进行说明。

<子程序“sub初始设定”的变形例>

图16是示出了表示变形例的子程序“sub初始设定”的处理的流程图的图。图16所示的处理可以代替图5的子程序“sub初始设定”的处理而作为图4所示的主流程中的步骤S1的处理来执行。

接触判定部122将第一计时器122A的计时时间TimerN1、TimerN2设定为T2(步骤S11A)。即，TimerN1＝T2，TimerN2＝T2。时间T2是第二规定时间的一例，存储在存储器123中。在变形例中，第一计时器122A对两个计时时间TimerN1、TimerN2进行计时。

步骤S12～S14的处理与图5所示的步骤S12～S14的处理相同，因此在此省略说明。

接触判定部122设定接通阈值Th1的校正值CorrectitonTh1、CorrectitonTh2(步骤S15A)。校正值CorrectitonTh1大于校正值CorrectitonTh2，校正值CorrectitonTh2是在发生中等程度的噪声时使用的校正值。校正值CorrectitonTh1是第一校正值的一例，校正值CorrectitonTh2是第二校正值的一例。校正值CorrectitonTh1、CorrectitonTh2存储在存储器123中。校正值CorrectitonTh1、CorrectitonTh2的值为了能够抑制大噪声、中等程度的噪声的影响，例如可以是通过模拟或实验等预先决定值。

接触判定部122设定噪声阈值NoiseTh1、NoiseTh2(步骤S16A)。噪声阈值NoiseTh1大于NoiseTh2。噪声阈值NoiseTh1是第一噪声阈值的一例，噪声阈值NoiseTh2是第二噪声阈值的一例。噪声阈值NoiseTh1用于判定大噪声的产生，噪声阈值NoiseTh2用于判定中等程度的噪声的产生。噪声阈值NoiseTh1和NoiseTh2存储在存储器123中。为了能够判别大噪声、中等程度的噪声，噪声阈值NoiseTh1、NoiseTh2的值例如可以通过模拟或实验等预先决定值。通过以上的步骤S11A～S16A的处理，子程序“sub初始设定”的处理完成(结束)。

<子程序“sub接通阈值Th1校正”的变形例>

图17是示出了表示变形例的子程序“sub接通阈值Th1校正”的处理的流程图的图。图17所示的处理可以替代图6的子程序“sub接通阈值Th1校正”的处理，而作为图4所示的主流程中的步骤S5的处理来执行。

接触判定部122判定噪声量Noise是否大于噪声阈值NoiseTh1(步骤S51A)。这是为了判定是否存在大噪声。

当判定噪声量Noise大于噪声阈值NoiseTh1(S51A：是)时，接触判定部122复位第一计时器122A的计时时间TimerN1和TimerN2(步骤S52A)。即，将第一计时器122A的计时时间TimerN1和TimerN2设定为0。由此，TimerN1＝0，TimerN2＝0，第一计时器122A的两个计时时间TimerN1、TimerN2的计时重新开始。

接触判定部122校正接通阈值Th1(步骤S53A)。具体而言，接触判定部122在接通阈值Th1的初始值InitialTh1上加上校正值CorrectitonTh1。即，Th1＝InitialTh1+CorrectitonTh1。为了应对大噪声，要加上校正值CorrectitonTh1。

另外，当在步骤S51A中判定噪声量Noise不大于噪声阈值NoiseTh1(S51A：否)时，接触判定部122递增第一计时器122A的计时时间TimerN1(步骤S54B)。即，TimerN1＝TimerN1+1。

接触判定部122判定噪声量Noise是否大于噪声阈值NoiseTh2(步骤S51B)。这是因为没有大噪声，所以判定是否存在中等程度的噪声。

当判定噪声量Noise大于噪声阈值NoiseTh2(S51B：是)时，接触判定部122复位第一计时器122A的计时时间TimerN2(步骤S52B)。即，将第一计时器122A的计时时间TimerN2设定为0。由此，TimerN2＝0，第一计时器122A的一个计时时间TimerN2的计时重新开始。

接触判定部122判定第一计时器122A的计时时间TimerN1是否超过T2(步骤S55B)。计时时间TimerN1表示从最后产生超过NoiseTh1的噪声开始到当前为止的时间。接触判定部122，当判定为第一计时器122A的计时时间TimerN1没有超过T2(S55B：否)时，流程进入步骤S53A。通过在产生大噪声而在步骤S51A中判定为“是”之后，重复大噪声消失而在步骤S51A中判定为“否”的处理，从而，直到第一计时器122A的计时时间TimerN1超过T2，继续在步骤S53A中在接通阈值Th1上追加校正值CorrectitonTh1的状态。

接触判定部122在步骤S55B中，当判定为计时时间TimerN1超过T2(S55B：是)时，进入下一步骤(步骤S56B)。

为了防止计时时间TimerN1的数位溢出，接触判定部122将第一计时器122A的计时时间TimerN1返回到T2(步骤S56B)。

接触判定部122对接通阈值Th1进行校正(步骤S53B)。具体而言，接触判定部122在接通阈值Th1的初始值InitialTh1上加上校正值CorrectitonTh2。即，Th1＝InitialTh1+CorrectitonThB。为了应对存在中等程度的噪声的状态，加上比校正值CorrectitonTh1小的校正值CorrectitonTh2。

另外，当在步骤S51B中判定噪声量Noise不大于噪声阈值NoiseTh2(S51B：否)时，接触判定部122递增第一计时器122A的计时时间TimerN2(步骤S54C)。即，TimerN2＝TimerN2+1。这是为了对中等程度的噪声消失后的时间进行计时。

接触判定部122判定第一计时器122A的计时时间TimerN2是否超过T2(步骤S55C)。计时时间TimerN2表示从最后产生超过NoiseTh2的噪声开始到当前为止的时间。这里，当判定为计时时间TimerN2没有超过T2(S55C：否)时，接触判定部122流程进入步骤S56B。在最后测定中等程度的噪声之后，在一定时间的期间，继续在步骤S53B中在接通阈值Th1上追加用于应对中等程度噪声的校正值CorrectitonTh2的状态。

当在步骤S55C中判定为计时时间TimerN2超过T2(S55C：是)时，接触判定部122进入下一步骤(步骤S56C)。

为了防止TimerN2的数位溢出，接触判定部122将第一计时器122A的计时时间TimerN2返回到T2。同样的，为了防止TimerN1的数位溢出，将第一计时器122A的计时时间TimerN1返回到T2(步骤S56C)。

接触判定部122将接通阈值Th1设定为初始值InitialTh1(步骤S57)。在持续噪声低于中等程度的状态的情况下，设定为初始值InitialTh1。通过以上的步骤S51A～S57，变形例的“sub接通阈值Th1校正”的处理完成(结束)。

<实施方式的变形例的接触判定装置的动作>

图18至图21是示出实施方式的变形例的接触判定装置的动作的图。在图18至图21中，横轴表示时间(无单位)。

图18示出了AD值1、AD值2、噪声、噪声阈值NoiseTh2、接通阈值Th1、断开阈值Th2以及接触状态State。图19示出了AD值1、AD值2以及噪声。图20示出了噪声、噪声阈值NoiseTh1、NoiseTh2以及接通阈值Th1。图21示出了AD值1、接通阈值Th1、断开阈值Th2以及接触状态State。

在图18中，Th1(+C1)是表示在初始值InitialTh1上加上了用于应对大噪声的校正值CorrectitonTh1而得到的接通阈值Th1。Th1(+C2)是表示在初始值InitialTh1上加上了用于应对中等程度噪声的校正值CorrectitonTh2而得到的接通阈值Th1。Th1表示初始值InitialTh1。

在图18至图21的上部，用双箭头表示产生中噪声和大噪声的时间段。作为一例，中噪声表示在车辆的后座用智能手机进行通话的状态下，对方向盘10施加了中等程度的噪声。作为一例，大噪声表示在车辆的副驾驶座用智能手机进行通话的状态下，对方向盘10施加了大噪声。

最初是手H没有与手柄11接触的非接触状态，之后成为手H与手柄11接触的状态，再次成为手H从手柄11离开而非接触状态。然后，产生噪声之后，成为手H与手柄11接触的状态，再次成为手H从手柄11离开而非接触的状态。在产生噪声的状态下，手H从手柄11离开而成为非接触的状态，在手H再次与手柄11接触之后，手H从手柄11离开而成为非接触的状态。即，从手H离开手柄11的状态开始，握住手柄11三次，最后进行手H从手柄11离开的动作。对这样的手H的动作和变形例的接触判定装置的接触状态的判定结果是否一致进行说明。

如图18至图21所示，在时刻6，手H开始握住手柄11。与此相伴，AD值1上升。此时，由于噪声|AD值1-AD值2|足够小，所以将接通阈值Th1设为最小值的InitialTh1。在时刻11，AD值1变为接通阈值Th1以上。然后，在时刻15，接触状态State切换为接触。这里，从AD值1变为接通阈值Th1以上的时刻11到接触状态State切换为接触的时刻15为止的时间(5)相当于时间T3。

在时刻25，手H开始离开手柄11。与此相伴，AD值1开始下降。在时刻30，AD值1为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

从时刻41到时刻140在后座进行通话，噪声变大。当在时刻44超过噪声阈值NoiseTh2时，校正接通阈值Th1，并加上校正值CorrectitonTh2。接通阈值Th1增大到InitialTh1+CorrectitonTh2。

另外，从时刻46手H开始握住手柄11。与此相伴，AD值1再次开始增加。在时刻48，AD值1超过InitialTh1，由于接通阈值Th1通过校正而増大，所以在该时刻接触状态State不切换为接触。即，不会产生误判定。

在时刻49，测定上的噪声小于噪声阈值NoiseTh2，超过时间T2，由此，从时刻58到时刻62，接通阈值Th1被设定为初始值InitialTh1。该区间实际上噪声为中等程度，但偶然对AD值1和AD值2施加相同程度的噪声的状态持续。可以看出，尽管施加了中等程度的噪声，但存在将接通阈值Th1设定为初始值InitialTh1的时间段，即便如此，该时间段却被限定为较短的时间。

在时刻51，AD值1变为接通阈值Th1以上。然后，在时刻55，接触状态State切换为接触。这里，从AD值1变为接通阈值Th1以上的时刻51到接触状态State切换为接触的时刻55为止的时间(5)相当于时间T3。

在时刻63，当再次测定到中等程度的噪声并超过噪声阈值NoiseTh2时，校正接通阈值Th1，并加上校正值CorrectitonTh2。接通阈值Th1增大到InitialTh1+CorrectitonTh2。

在时刻65，手H开始离开手柄11。与此相伴，AD值1开始下降。在时刻72，AD值1变为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

由于在时刻69噪声小于噪声阈值NoiseTh并超过时间T2，因此在时刻78接通阈值Th1返回到初始值InitialTh1。在该区间内，虽然实际上施加了中等程度的噪声，但偶然对AD值1和AD值2施加相同程度的噪声的状态持续。可以看出，尽管施加了中等程度的噪声，但存在将接通阈值Th1设定为初始值InitialTh1的时间段，即便如此，该时间段却被限定为较短的时间。

从时刻81到时刻130在副驾驶座进行智能手机的通话，噪声变大，如图20所示，当超过噪声阈值NoiseTh1时，校正接通阈值Th1，并加上校正值CorrectitonTh1。接通阈值Th1增大到InitialTh1+CorrectitonTh1。

在时刻92，AD值1变为接通阈值Th1以上。然后，在时刻96接触状态State切换为接触。这里，从AD值1变为接通阈值Th1以上的时刻92到接触状态State切换为接触的时刻96为止的时间(5)相当于时间T3。

在时刻105，手H开始离开手柄11。与此相伴，AD值1开始下降。在时刻113，AD值1变为断开阈值Th2以下。此时，接触状态State立即切换为非接触。

在时刻131，副驾驶座处的智能手机的通话结束，仅有后座处的通话。在该例子中，在副驾驶座处用智能手机进行通话时为测定上的噪声小的状态，在时刻118，噪声变为小于噪声阈值NoiseTh1且在NoiseTh2以上的状态，由于超过时间T2，因此在时刻127接通阈值Th1从加上校正值CorrectitonTh1的状态切换为加上校正值CorrectitonTh2的状态。即，接通阈值Th1降低。从时刻81到时刻130，实际上对静电传感器110施加了大噪声。但是，从时刻118到时刻130，AD值1的噪声分量和AD值2的噪声分量的差小。即，测定上的噪声|AD值1-AD值2|比实际的噪声小的状态持续。因此，实际上在噪声大的时刻127，切换为在接通阈值Th1上加上用于中等程度的噪声分量的校正值CorrectitonTh2的状态。虽然实际的噪声较大，但使用了用于中等程度的噪声分量的校正值CorrectitonTh2的时间段是从时刻127到时刻130。可以看出，尽管施加了大噪声，但存在使用了用于中等程度的噪声的校正值CorrectitonTh2的时间段，即便如此，该时间段却被限定为较短的时间。

如上所述，从时刻127到时刻130，尽管实际的噪声大，但接通阈值Th1是用于中等程度的噪声分量的值。因此，由于噪声的影响，从时刻127到时刻128，AD值1瞬间变为接通阈值Th1以上。但是，由于该状态没有持续到时间T3，所以接触状态State被保持为非接触。在本发明中，使用适合于噪声大小的接通阈值，并且在一定时间静電电容值超过接通阈值之后，判定为接触。通过并用两种方法，即使在噪声大的环境下，也能够正确地进行接触判定。而且，由于噪声的大小是根据噪声阈值以下的状态持续一定时间来判断的，所以将噪声评价为过小的可能性低。

在时刻141，后座处的通话结束。在该例子中，从通话结束前的时刻138起，噪声小于噪声阈值NoiseTh2，超过时间T2，由此在时刻147接通阈值Th1返回到初始值InitialTh1。

如上所述，由于使用与两个噪声阈值NoiseTh1、NoiseTh2相对应的两个校正值CorrectitonTh1、CorrectitonTh2，以两个阶段来校正接通阈值Th1，因此能够分阶段地应对大噪声和中噪声。

以上，对本发明的例示的实施方式的接触判定装置进行了说明，但本发明并不限定于具体公开的实施方式，在不脱离权利要求书的情况下，可以进行各种变形和变更。

Claims (9)

1.一种接触判定装置，其中，具有：

静电传感器，设置于对象物；以及

接触判定部，基于所述静电传感器测定出的静电电容来判定手是否与所述对象物接触，

所述接触判定部：

在所述静电电容为第一接触阈值以上的情况下，判定为手与所述对象物接触，

所述静电电容的在第一规定时间内的变化量变为噪声阈值以上之后，在所述第一接触阈值上加上校正值后的状态持续第二规定时间。

2.根据权利要求1所述的接触判定装置，其中，

在所述静电电容在第三规定时间内为所述第一接触阈值以上的情况下，所述接触判定部判定为手与所述对象物接触。

3.根据权利要求2所述的接触判定装置，其中，

当所述静电电容变为第二接触阈值以下时，所述接触判定部立即判定为手没有与所述对象物接触。

4.根据权利要求3所述的接触判定装置，其中，

所述第一接触阈值比所述第二接触阈值大。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的接触判定装置，其中，

所述接触判定部：

当所述静电电容的在所述第一规定时间内的变化量变为所述噪声阈值以上时，开始第一计时器的计时，

当所述静电电容的在所述第一规定时间内的变化量小于所述噪声阈值且所述第一计时器的计时时间超过所述第二规定时间时，中止向所述第一接触阈值上加上所述校正值。

6.根据权利要求5所述的接触判定装置，其中，

在所述第一计时器的计时时间超过所述第二规定时间之前，当所述静电电容的在所述第一规定时间内的变化量变为所述噪声阈值以上时，所述接触判定部复位所述第一计时器并重新开始计时。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的接触判定装置，其中，

具有多个所述噪声阈值和所述校正值，

所述接触判定部所使用的多个所述噪声阈值中的所述噪声阈值越大，则所使用的多个所述校正值中的所述校正值越大。

8.根据权利要求7所述的接触判定装置，其中，

所述接触判定部：

当所述静电电容的在所述第一规定时间内的变化量变为多个所述噪声阈值中的第一噪声阈值以上时，开始第一计时器和第二计时器的计时，

当所述静电电容的在所述第一规定时间内的变化量超过多个所述噪声阈值中的比所述第一噪声阈值小的第二噪声阈值时，开始所述第二计时器的计时，

在所述第一计时器超过所述第二规定时间之前，在所述第一接触阈值上加上第一校正值，

在所述第一计时器超过所述第二规定时间且所述第二计时器超过所述第二规定时间之前，在所述第一接触阈值上加上比所述第一校正值小的第二校正值后的状态持续。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的接触判定装置，其中，

在车辆的方向盘的手柄内部安装有所述静电传感器。

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