JP2009177677A - Capacitance detector - Google Patents

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実 田中
Takao Koba
貴雄 古場
Masayuki Kato
政幸 加藤
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Shiroki Corp
Tachibana Eletech Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitance detector which is small in the radiation noise coming from an oscillation circuit. <P>SOLUTION: This capacitance detector for detecting a capacitance C4 by using an oscillation signal of the oscillation circuit 10 includes: a hopping means 30, TR1, C2 subjecting the oscillation frequency of the oscillation circuit to frequency hopping by a pseudo-random signal; and a detection means 40 for detecting the capacitance using the oscillation signal subjected to the frequency hopping. Frequency hopping is carried out, by changing over the capacitance of an LC resonance circuit by the pseudo-random signal, or is carried out by adjusting the variable capacitance diode of the LC resonance circuit by an analog signal generated from the pseudo-random signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電容量検出器に関し、特に、発振回路の発振信号を利用して静電容量を検出する静電容量検出器に関する。   The present invention relates to a capacitance detector, and more particularly to a capacitance detector that detects capacitance using an oscillation signal of an oscillation circuit.

静電容量方式の接触感知器や接近感知器は、感知電極の静電容量の変化に基づいて接触や接近を感知する。感知電極の静電容量は、感知電極に供給した交流電気信号を利用して検出される。交流電気信号としては、発振回路の発振信号が利用される。この種の接触感知器等は、例えば、車両のパワーウィンドウ等において、人体の挟み込み検出に用いられる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１１０５７４号公報（段落番号００５５−００６０、図５） Capacitance type contact sensors and proximity sensors sense contact and proximity based on changes in the capacitance of the sensing electrodes. The capacitance of the sensing electrode is detected using an AC electrical signal supplied to the sensing electrode. As the AC electrical signal, the oscillation signal of the oscillation circuit is used. This type of contact sensor or the like is used for detecting pinching of a human body in, for example, a power window of a vehicle (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-110574 (paragraph numbers 0055-0060, FIG. 5)

発振回路の発振信号を利用して静電容量を検出するときは、発振回路から輻射されるノイズが問題となり、対策が困難である。また、ノイズ対策としてＥＭＩフィルタ等を用いるときは、部品コストが増大する。
そこで、本発明の課題は、発振回路からの輻射ノイズが小さい静電容量検出器を実現することである。 When the capacitance is detected using the oscillation signal of the oscillation circuit, noise radiated from the oscillation circuit becomes a problem, and countermeasures are difficult. In addition, when an EMI filter or the like is used as a noise countermeasure, the component cost increases.
Therefore, an object of the present invention is to realize a capacitance detector with small radiation noise from the oscillation circuit.

課題を解決するための請求項１に係る発明は、発振回路の発振信号を利用して静電容量を検出する静電容量検出器であって、前記発振回路の発振周波数を擬似ランダム信号によって周波数ホッピングさせるホッピング手段と、前記周波数ホッピングされた発振信号を利用して静電容量を検出する検出手段を具備することを特徴とする静電容量検出器である。   The invention according to claim 1 for solving the problem is a capacitance detector that detects an electrostatic capacity using an oscillation signal of an oscillation circuit, wherein the oscillation frequency of the oscillation circuit is determined by a pseudo-random signal. A capacitance detector comprising: hopping means for hopping; and detection means for detecting capacitance using the oscillation signal subjected to frequency hopping.

課題を解決するための請求項２に係る発明は、前記周波数ホッピングは、前記擬似ランダム信号でＬＣ共振回路の静電容量を切り替えることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器である。   The invention according to claim 2 for solving the problem is characterized in that the frequency hopping is performed by switching a capacitance of an LC resonance circuit with the pseudo-random signal. It is a capacity detector.

課題を解決するための請求項３に係る発明は、前記周波数ホッピングは、前記擬似ランダム信号から生成したアナログ信号でＬＣ共振回路の可変容量ダイオードを調節することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器である。   The invention according to claim 3 for solving the problem is characterized in that the frequency hopping is performed by adjusting a variable capacitance diode of an LC resonance circuit with an analog signal generated from the pseudo-random signal. 1. The capacitance detector according to 1.

課題を解決するための請求項４に係る発明は、前記周波数ホッピングは、２波以上の周波数ホッピングであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の静電容量検出器である。   The invention according to claim 4 for solving the problem is the capacitance detector according to claim 2 or 3, wherein the frequency hopping is frequency hopping of two or more waves.

課題を解決するための請求項５に係る発明は、前記検出手段は、前記発振信号の周波数を利用することを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器である。
課題を解決するための請求項６に係る発明は、前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数うちの１つを利用することを特徴とする請求項５に記載の静電容量検出器である。 The invention according to claim 5 for solving the problem is the capacitance detector according to claim 1, wherein the detection means uses a frequency of the oscillation signal.
The invention according to claim 6 for solving the problem is the capacitance detector according to claim 5, wherein the detection means uses one of a plurality of frequencies of the oscillation signal. is there.

課題を解決するための請求項７に係る発明は、前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数の平均周波数を利用することを特徴とする請求項５に記載の静電容量検出器である。   The invention according to claim 7 for solving the problem is the capacitance detector according to claim 5, wherein the detection means uses an average frequency of a plurality of frequencies of the oscillation signal. .

課題を解決するための請求項８に係る発明は、前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数をそれぞれ利用することを特徴とする請求項５に記載の静電容量検出器である。
課題を解決するための請求項９に係る発明は、前記検出手段は、前記複数の周波数を前記擬似ランダム信号に同期して利用することを特徴とする請求項８に記載の静電容量検出器である。 The invention according to claim 8 for solving the problem is the capacitance detector according to claim 5, wherein the detection unit uses a plurality of frequencies of the oscillation signal.
The invention according to claim 9 for solving the problem is that the detection means uses the plurality of frequencies in synchronization with the pseudo-random signal. It is.

課題を解決するための請求項１０に係る発明は、前記検出手段は、前記発振信号による電圧降下を利用して静電容量を検出することを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器である。   The invention according to claim 10 for solving the problem is characterized in that the detection means detects the capacitance using a voltage drop caused by the oscillation signal. It is a vessel.

請求項１に係る発明によれば、発振回路の発振信号を利用して静電容量を検出する静電容量検出器は、前記発振回路の発振周波数を擬似ランダム信号によって周波数ホッピングさせるホッピング手段と、前記周波数ホッピングされた発振信号を利用して静電容量を検出する検出手段を具備するので、発振回路からの輻射ノイズが小さい静電容量検出器を実現することができる。   According to the first aspect of the present invention, the capacitance detector that detects the capacitance using the oscillation signal of the oscillation circuit includes hopping means that hops the oscillation frequency of the oscillation circuit using a pseudo-random signal; Since the detection means for detecting the capacitance using the frequency-hopped oscillation signal is provided, a capacitance detector with low radiation noise from the oscillation circuit can be realized.

請求項２に係る発明によれば、前記周波数ホッピングは、前記擬似ランダム信号でＬＣ共振回路の静電容量を切り替えることにより行われるので、周波数ホッピングを適切に行うことができる。   According to the second aspect of the present invention, since the frequency hopping is performed by switching the capacitance of the LC resonance circuit with the pseudo random signal, the frequency hopping can be appropriately performed.

請求項３に係る発明によれば、前記周波数ホッピングは、前記擬似ランダム信号から生成したアナログ信号でＬＣ共振回路の可変容量ダイオードを調節することにより行われるので、周波数ホッピングを適切に行うことができる。   According to the invention of claim 3, since the frequency hopping is performed by adjusting the variable capacitance diode of the LC resonance circuit with an analog signal generated from the pseudo-random signal, the frequency hopping can be appropriately performed. .

請求項４に係る発明によれば、前記周波数ホッピングは、２波以上の周波数ホッピングであるので、発振周波数スペクトラムを２波以上に拡散することができる。
請求項５に係る発明によれば、前記検出手段は、前記発振信号の周波数を利用するので、静電容量を適切に検出することができる。 According to the invention of claim 4, since the frequency hopping is frequency hopping of two or more waves, the oscillation frequency spectrum can be spread to two or more waves.
According to the fifth aspect of the present invention, since the detection means uses the frequency of the oscillation signal, it is possible to detect the capacitance appropriately.

請求項６に係る発明によれば、前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数うちの１つを利用するので、検出手段を簡素化することができる。
請求項７に係る発明によれば、前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数の平均周波数を利用するので、周波数を有効に利用することができる。 According to the invention of claim 6, the detection means uses one of the plurality of frequencies of the oscillation signal, so that the detection means can be simplified.
According to the seventh aspect of the present invention, since the detection means uses an average frequency of a plurality of frequencies of the oscillation signal, the frequency can be used effectively.

請求項８に係る発明によれば、前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数をそれぞれ利用するので、周波数をきめ細かく利用することができる。
請求項９に係る発明によれば、前記検出手段は、前記複数の周波数を前記擬似ランダム信号に同期して利用するので、静電容量の変化を適切に検出することができる。 According to the invention of claim 8, since the detecting means uses each of the plurality of frequencies of the oscillation signal, the frequency can be used finely.
According to the invention of claim 9, since the detection means uses the plurality of frequencies in synchronization with the pseudo-random signal, it is possible to appropriately detect a change in capacitance.

請求項１０に係る発明によれば、前記検出手段は、前記発振信号による電圧降下を利用するので、静電容量を適切に検出することができる。   According to the invention of claim 10, since the detection means uses a voltage drop due to the oscillation signal, it is possible to appropriately detect the capacitance.

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。
図１に、静電容量検出器１００の電気的構成をブロック図によって示す。静電容量検出器１００は、発明を実施するための最良の形態の一例である。静電容量検出器１００の構成によって、静電容量検出器に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。 The best mode for carrying out the invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the best mode for carrying out the invention.
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the capacitance detector 100. The capacitance detector 100 is an example of the best mode for carrying out the invention. The configuration of the capacitance detector 100 shows an example of the best mode for carrying out the invention relating to the capacitance detector.

図１に示すように、静電容量検出器１００は、ＬＣ発振回路１０を有する。ＬＣ発振回路１０は、ＬＣ共振回路の共振周波数で発振する。ＬＣ共振回路は、インダクタンスＬ１とキャパシタンスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４で構成される。   As shown in FIG. 1, the capacitance detector 100 includes an LC oscillation circuit 10. The LC oscillation circuit 10 oscillates at the resonance frequency of the LC resonance circuit. The LC resonance circuit includes an inductance L1 and capacitances C1, C2, C3, and C4.

インダクタンスＬ１には、キャパシタンスＣ１、キャパシタンスＣ２とトランジスタスイッチＴＲ１の直列回路、および、キャパシタンスＣ３とキャパシタンスＣ４の直列回路が並列に接続される。   A capacitance C1, a series circuit of a capacitance C2 and a transistor switch TR1, and a series circuit of a capacitance C3 and a capacitance C4 are connected in parallel to the inductance L1.

ここで、Ｃ３＞＞Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４となっている。したがって、キャパシタンスＣ３とキャパシタンスＣ４の直列回路の静電容量は、等価的にキャパシタンスＣ４であるとみなすことができる。   Here, C3 >> C1, C2, C4. Therefore, the capacitance of the series circuit of the capacitance C3 and the capacitance C4 can be regarded as equivalent to the capacitance C4.

キャパシタンスＣ４は、検出容量２０の静電容量である。検出容量２０は、例えば、接触感知用または接近感知用の電極の静電容量であり、物体の接触または接近によって変化する。これに対して、キャパシタンスＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびインダクタンスＬ１は、物体の接触または接近に無関係な一定値である。   The capacitance C4 is the capacitance of the detection capacitor 20. The detection capacitor 20 is, for example, a capacitance of an electrode for contact sensing or proximity sensing, and changes depending on contact or approach of an object. On the other hand, the capacitances C1, C2, C3 and the inductance L1 are constant values that are unrelated to the contact or approach of an object.

トランジスタスイッチＴＲ１は、ＰＮ発生回路３０が発生する擬似ランダム信号(PN : pseudo noise)で駆動されてオンオフ動作を行う。トランジスタスイッチＴＲ１のオンオフに伴い、ＬＣ共振回路において、キャパシタンスＣ２の並列接続とその解除がそれぞれ行われる。   The transistor switch TR1 is driven by a pseudo random signal (PN) generated by the PN generation circuit 30 to perform an on / off operation. As the transistor switch TR1 is turned on and off, the parallel connection of the capacitance C2 and the release thereof are performed in the LC resonance circuit.

トランジスタスイッチＴＲ１がオンの状態では、インダクタンスＬ１に並列なキャパシタンスは、
ＣU＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ４
となり、それに伴って、ＬＣ発振回路１０の発振周波数は
ｆ１＝１／２π√ＬＣU
となる。 When transistor switch TR1 is on, the capacitance in parallel with inductance L1 is
C U = C1 + C2 + C4
Accordingly, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is f1 = 1 / 2π√LC U
It becomes.

トランジスタスイッチＴＲ１がオフの状態では、インダクタンスＬ１に並列なキャパシタンスは、
ＣL＝Ｃ１＋Ｃ４
となり、それに伴って、ＬＣ発振回路１０の発振周波数は
ｆ２＝１／２π√ＬＣL
となる。 In the state where the transistor switch TR1 is OFF, the capacitance in parallel with the inductance L1 is
C L = C1 + C4
Accordingly, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is f2 = 1 / 2π√LC L
It becomes.

これに対して、キャパシタンスＣ４がＣ４’に変化すると、
トランジスタスイッチＴＲ１がオンの状態では、インダクタンスＬ１に並列なキャパシタンスは、
ＣU’＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ４’
となり、それに伴って、ＬＣ発振回路１０の発振周波数は
ｆ１’＝１／２π√ＬＣU’
となる。 On the other hand, when the capacitance C4 changes to C4 ′,
When transistor switch TR1 is on, the capacitance in parallel with inductance L1 is
C U '= C1 + C2 + C4'
Accordingly, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is f1 ′ = 1 / 2π√LC U ′.
It becomes.

また、トランジスタスイッチＴＲ１がオフの状態では、インダクタンスＬ１に並列なキャパシタンスは、
ＣL’＝Ｃ１＋Ｃ４’
となり、それに伴って、ＬＣ発振回路１０の発振周波数は
ｆ２’＝１／２π√ＬＣL’
となる。 In addition, when the transistor switch TR1 is turned off, the capacitance parallel to the inductance L1 is
C L '= C1 + C4'
Accordingly, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is f2 '= 1 / 2π√LC L '.
It becomes.

キャパシタンスＣ４の変化に伴うこのような周波数変化が、周波数検出回路４０によって検出される。周波数検出回路４０は、発振周波数ｆ１，ｆ２の平均値と発振周波数ｆ１’，ｆ２’の平均値の差を検出する。周波数差検出信号は、静電容量検出信号ＯＵＴとして出力される。周波数検出回路４０は、本発明における検出手段の一例である。   Such a frequency change accompanying the change of the capacitance C4 is detected by the frequency detection circuit 40. The frequency detection circuit 40 detects the difference between the average value of the oscillation frequencies f1 and f2 and the average value of the oscillation frequencies f1 'and f2'. The frequency difference detection signal is output as a capacitance detection signal OUT. The frequency detection circuit 40 is an example of detection means in the present invention.

トランジスタスイッチＴＲ１のオンオフにより、ＬＣ発振回路１０の発振周波数は２波にわたって周波数ホッピングされる。キャパシタンスＣ２、トランジスタスイッチＴＲ１およびＰＮ発生回路３０は、本発明におけるホッピング手段の一例である。   By turning on / off the transistor switch TR1, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is frequency hopped over two waves. Capacitance C2, transistor switch TR1 and PN generation circuit 30 are an example of hopping means in the present invention.

周波数ホッピングのタイミングは、ＰＮ発生回路３０の出力信号に対応した擬似ランダムなものとなる。このような周波数ホッピングにより、ＬＣ発振回路１０の発振周波数が拡散してピークパワーが低下する。このため、ＬＣ発振回路１０からの輻射ノイズが減少する。   The frequency hopping timing is pseudo-random corresponding to the output signal of the PN generation circuit 30. By such frequency hopping, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is diffused and the peak power is reduced. For this reason, radiation noise from the LC oscillation circuit 10 is reduced.

図２に、周波数ホッピングを２波よりも多くした例を示す。図２において、図１と同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、キャパシタンスＣ２とトランジスタスイッチＴＲ１の直列回路には、キャパシタンスＣ５とトランジスタスイッチＴＲ２の直列回路、および、キャパシタンスＣ６とトランジスタスイッチＴＲ３の直列回路が並列接続され、トランジスタスイッチＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３を、ＰＮ発生回路３０の出力信号により、別々なタイミングでオンオフするようになっている。ただし、Ｃ２≠Ｃ５≠Ｃ６である。   FIG. 2 shows an example in which frequency hopping is increased from two waves. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 2, a series circuit of a capacitance C2 and a transistor switch TR1 is connected in parallel with a series circuit of a capacitance C5 and a transistor switch TR2, and a series circuit of a capacitance C6 and a transistor switch TR3. , TR3 are turned on and off at different timings according to the output signal of the PN generation circuit 30. However, C2 ≠ C5 ≠ C6.

これによって、ＬＣ発振回路１０の発振周波数は４波（ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４）にわたって周波数ホッピングされ、発振周波数のさらなる拡散により、ピークパワーがさらに低下し、輻射ノイズが一層減少する。キャパシタンスＣ２，Ｃ５，Ｃ６、トランジスタスイッチＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３およびＰＮ発生回路３０は、本発明におけるホッピング手段の一例である。   As a result, the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 is frequency hopped over four waves (f1, f2, f3, f4), and the peak power is further reduced and the radiation noise is further reduced by further spreading of the oscillation frequency. Capacitances C2, C5, C6, transistor switches TR1, TR2, TR3 and PN generation circuit 30 are examples of hopping means in the present invention.

キャパシタンスＣ４の変化は、周波数検出回路４０により、発振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の平均値と発振周波数ｆ１’，ｆ２’，ｆ３’，ｆ４’の平均値の差として検出される。周波数検出回路４０は、本発明における検出手段の一例である。
あるいは、図３に示すように、ＰＮ発生回路３０から入力される擬似ランダム信号に同期して、発振周波数ｆ１とｆ１’の差、発振周波数ｆ２とｆ２’の差、発振周波数ｆ３とｆ３’の差、および、発振周波数ｆ４とｆ４’の差をそれぞれ検出するようにしても良い。周波数検出回路４０は、本発明における検出手段の一例である。 The change in the capacitance C4 is detected by the frequency detection circuit 40 as a difference between the average value of the oscillation frequencies f1, f2, f3, and f4 and the average value of the oscillation frequencies f1 ′, f2 ′, f3 ′, and f4 ′. The frequency detection circuit 40 is an example of detection means in the present invention.
Alternatively, as shown in FIG. 3, in synchronization with the pseudo-random signal input from the PN generation circuit 30, the difference between the oscillation frequencies f1 and f1 ′, the difference between the oscillation frequencies f2 and f2 ′, and the oscillation frequencies f3 and f3 ′ The difference and the difference between the oscillation frequencies f4 and f4 ′ may be detected. The frequency detection circuit 40 is an example of detection means in the present invention.

このようにしたときは、外来ノイズの周波数が発振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４（ｆ１’，ｆ２’，ｆ３’，ｆ４’）のいずれかに一致する場合は、そのような発振周波数を除外し、外来ノイズの周波数と不一致な発振周波数のみを使用することができるので、外来ノイズの影響を回避することができる。   In such a case, if the frequency of the external noise matches any of the oscillation frequencies f1, f2, f3, f4 (f1 ′, f2 ′, f3 ′, f4 ′), such an oscillation frequency is excluded. In addition, since only the oscillation frequency that does not match the frequency of the external noise can be used, the influence of the external noise can be avoided.

ＬＣ発振回路１０の発振周波数の周波数ホッピングは、図４に示すように、可変容量ダイオードＤ１を用いて行うようにしても良い。可変容量ダイオードＤ１には、キャパシタンスＣ７が直列に接続され、この直列回路がキャパシタンスＣ１に並列接続される。
可変容量ダイオードＤ１の静電容量は、Ｄ／Ａ(digital-to-analog)変換回路３０２の出力信号で調節される。Ｄ／Ａ(digital-to-analog)変換回路３０２の出力信号は、ＰＮ発生回路の擬似ランダム信号をＤ／Ａ変換したアナログ電圧である。 The frequency hopping of the oscillation frequency of the LC oscillation circuit 10 may be performed using a variable capacitance diode D1, as shown in FIG. A capacitance C7 is connected in series to the variable capacitance diode D1, and this series circuit is connected in parallel to the capacitance C1.
The capacitance of the variable capacitance diode D1 is adjusted by the output signal of a D / A (digital-to-analog) conversion circuit 302. The output signal of the D / A (digital-to-analog) conversion circuit 302 is an analog voltage obtained by D / A converting the pseudo random signal of the PN generation circuit.

これによって、可変容量ダイオードＤ１の静電容量が多段階かつ擬似ランダムに変化し、それに対応した周波数ホッピングが行われるので、ピークパワーが大幅に低下して輻射ノイズが激減する。キャパシタンスＣ７、可変容量ダイオードＤ１、Ｄ／Ａ変換回路３０２およびＰＮ発生回路は、本発明における周波数ホッピング手段の一例である。   As a result, the capacitance of the variable capacitance diode D1 changes in a multistage and pseudo-random manner, and frequency hopping corresponding to the change is performed, so that the peak power is greatly reduced and the radiation noise is drastically reduced. Capacitance C7, variable capacitance diode D1, D / A conversion circuit 302, and PN generation circuit are examples of the frequency hopping means in the present invention.

キャパシタンスＣ４の変化は、周波数検出回路４０により、ＰＮ発生回路３０から入力される擬似ランダム信号に同期して、発振周波数ｆｊとｆｊ’（ｊ=１，２，３，・・・）の差として検出される。周波数検出回路４０は、本発明における検出手段の一例である。   The change in the capacitance C4 is caused by the frequency detection circuit 40 as a difference between the oscillation frequencies fj and fj ′ (j = 1, 2, 3,...) In synchronization with the pseudo random signal input from the PN generation circuit 30. Detected. The frequency detection circuit 40 is an example of detection means in the present invention.

図５に、静電容量検出器１００の構成の他の例を示す。図５において、図１に示したものと同様な部分は、同一の符号を付して説明を省略する。図５に示すように、ＰＮ発生回路３０によりＬＣ発振回路１０について上記と同様な周波数ホッピングが行われ、そのような発振信号が、抵抗Ｒ１を介して検出容量２０のキャパシタンスＣ８に供給される。ＰＮ発生回路は、本発明における周波数ホッピング手段の一例である。   FIG. 5 shows another example of the configuration of the capacitance detector 100. In FIG. 5, the same parts as those shown in FIG. As shown in FIG. 5, the same frequency hopping as described above is performed by the PN generation circuit 30 on the LC oscillation circuit 10, and such an oscillation signal is supplied to the capacitance C8 of the detection capacitor 20 via the resistor R1. The PN generation circuit is an example of the frequency hopping means in the present invention.

検出容量２０のキャパシタンスＣ８が物体の接触や接近等によって変化すると、電圧降下の変化に基づいてその両端電圧が変化する。キャパシタンスＣ８の両端電圧の変化は、電圧検出回路５０によって検出され、静電容量検出信号ＯＵＴとして出力される。電圧検出回路５０は、本発明における検出手段の一例である。   When the capacitance C8 of the detection capacitor 20 changes due to contact or approach of an object, the voltage across the terminal changes based on the change in voltage drop. The change in the voltage across the capacitance C8 is detected by the voltage detection circuit 50 and is output as a capacitance detection signal OUT. The voltage detection circuit 50 is an example of detection means in the present invention.

発明を実施するための最良の形態の一例の静電容量検出器の電気構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the electrostatic capacitance detector of an example of the best form for implementing invention. 発明を実施するための最良の形態の一例の静電容量検出器の電気構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the electrostatic capacitance detector of an example of the best form for implementing invention. 発明を実施するための最良の形態の一例の静電容量検出器の電気構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the electrostatic capacitance detector of an example of the best form for implementing invention. 発明を実施するための最良の形態の一例の静電容量検出器の電気構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the electrostatic capacitance detector of an example of the best form for implementing invention. 発明を実施するための最良の形態の一例の静電容量検出器の電気構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the electrostatic capacitance detector of an example of the best form for implementing invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ ： 静電容量検出器
１０ ： ＬＣ発振回路
２０ ： 検出容量
３０ ： ＰＮ発生回路
３０２ ：Ｄ／Ａ変換回路
４０ ： 周波数検出回路
５０ ： 電圧検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Capacitance detector 10: LC oscillation circuit 20: Detection capacity 30: PN generating circuit 302: D / A conversion circuit 40: Frequency detection circuit 50: Voltage detection circuit

Claims (10)

発振回路の発振信号を利用して静電容量を検出する静電容量検出器であって、
前記発振回路の発振周波数を擬似ランダム信号によって周波数ホッピングさせるホッピング手段と、
前記周波数ホッピングされた発振信号を利用して静電容量を検出する検出手段
を具備することを特徴とする静電容量検出器。 A capacitance detector that detects capacitance using an oscillation signal of an oscillation circuit,
Hopping means for frequency hopping the oscillation frequency of the oscillation circuit with a pseudo-random signal;
A capacitance detector comprising a detecting means for detecting a capacitance using the frequency-hopped oscillation signal. 前記周波数ホッピングは、前記擬似ランダム信号でＬＣ共振回路の静電容量を切り替えることにより行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 1, wherein the frequency hopping is performed by switching capacitance of an LC resonance circuit with the pseudo-random signal. 前記周波数ホッピングは、前記擬似ランダム信号から生成したアナログ信号でＬＣ共振回路の可変容量ダイオードを調節することにより行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 1, wherein the frequency hopping is performed by adjusting a variable capacitance diode of an LC resonance circuit with an analog signal generated from the pseudo-random signal. 前記周波数ホッピングは、２波以上の周波数ホッピングである
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の静電容量検出器。 The electrostatic capacity detector according to claim 2 or 3, wherein the frequency hopping is frequency hopping of two or more waves. 前記検出手段は、前記発振信号の周波数を利用する
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 1, wherein the detection unit uses a frequency of the oscillation signal. 前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数うちの１つを利用する
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 5, wherein the detection unit uses one of a plurality of frequencies of the oscillation signal. 前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数の平均周波数を利用する
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 5, wherein the detection unit uses an average frequency of a plurality of frequencies of the oscillation signal. 前記検出手段は、前記発振信号の複数の周波数をそれぞれ利用する
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 5, wherein the detection unit uses a plurality of frequencies of the oscillation signal. 前記検出手段は、前記複数の周波数を前記擬似ランダム信号に同期して利用する
ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 8, wherein the detection unit uses the plurality of frequencies in synchronization with the pseudo-random signal. 前記検出手段は、前記発振信号による電圧降下を利用する
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量検出器。 The capacitance detector according to claim 1, wherein the detection unit uses a voltage drop caused by the oscillation signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102854399A (en) * 2012-09-07 2013-01-02 江苏物联网研究发展中心 Detecting circuit of capacitance type MEMS (micro-electromechanical system) sensor
US9031510B2 (en) 2011-12-19 2015-05-12 Denso Corporation Control apparatus of capacitive touch sensor
DE102021133889A1 (en) 2021-12-20 2023-06-22 Danfoss Power Electronics A/S Method for evaluating the degree of degradation of capacitors of a power filter, variable speed drive and power converter provided for performing the method

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