JP5605205B2 - Capacitance detection device and contact detection sensor - Google Patents

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Description

本発明は、自由空間を介して形成される静電容量の静電容量値の変化を検出することにより検出対象物の接近を判定する静電容量検出装置、および、静電容量検出装置を用いた接触検知センサに関する。   The present invention uses a capacitance detection device and a capacitance detection device that determine the approach of a detection object by detecting a change in the capacitance value of a capacitance formed through free space. The present invention relates to a contact detection sensor.

運転者が所持する携帯機からの無線信号を車両側で受信して、車両のドアを自動的に解錠および施錠するスマートキーシステムが実用化されている。最近のスマートキーシステムは、携帯機からの無線信号のID認証に加え、運転者のドアハンドルへの接触を検知することにより運転者の意思を確認し、より的確な解錠操作および施錠操作を行うようになっている。運転者の接触を検知する方法として、ドアハンドルに内蔵された電極により形成される静電容量の静電容量値の変化を検出することが一般的になっている。この種の静電容量式接触検知センサでは、静電容量値を変化させる雨水などの影響を運転者の接触と確実に判別する技術が重要であり、特許文献1〜3に技術例が開示されている。   A smart key system has been put to practical use that receives a radio signal from a portable device owned by a driver on the vehicle side and automatically unlocks and locks the door of the vehicle. In recent smart key systems, in addition to ID authentication of wireless signals from portable devices, the driver's intention is confirmed by detecting the driver's contact with the door handle, and more accurate unlocking and locking operations are performed. To do. As a method of detecting a driver's contact, it is common to detect a change in the capacitance value of the capacitance formed by an electrode built in the door handle. In this type of capacitance-type contact detection sensor, a technique for reliably discriminating the influence of rainwater or the like that changes the capacitance value from the driver's contact is important, and Patent Examples 1 to 3 disclose technical examples. ing.

特許文献1の静電容量式接触検知装置は、ドアハンドルに設けられたセンサ電極により構成される静電容量センサと、静電容量変化に基づきユーザの接触を検知する検知部とを備え、静電容量センサはドアパネルに近い部分における接触検知感度がドアパネルから遠い部分よりも低いことを特徴としている。さらに、この接触検知感度の特性を実現するために、センサ電極に切欠部を形成した態様、誘電率の異なる部位を設けた態様、および複数の静電容量センサを備える態様が開示されている。これにより、ドアハンドルの上面とドアパネルとの境界部分に雨水が溜まったときにユーザが接触したと誤検知することを防止できると、されている。   The capacitance-type contact detection device of Patent Document 1 includes a capacitance sensor configured by a sensor electrode provided on a door handle, and a detection unit that detects a user's contact based on a change in capacitance. The capacitance sensor is characterized in that the contact detection sensitivity in a portion near the door panel is lower than that in a portion far from the door panel. Furthermore, in order to realize the characteristics of the contact detection sensitivity, there are disclosed an aspect in which a notch is formed in the sensor electrode, an aspect in which a portion having a different dielectric constant is provided, and an aspect in which a plurality of capacitance sensors are provided. Thereby, it is supposed that it is possible to prevent erroneous detection that the user has contacted when rainwater has accumulated at the boundary between the upper surface of the door handle and the door panel.

特許文献2の静電容量式のドア用タッチセンサは、ドアハンドルの内部または近傍に2つ以上のセンサ電極を設置し、それぞれのセンサ電極の容量変化を電圧または周波数のパラメータに変換する変換回路と、パラメータを検出する判断回路とを有し、2つ以上のセンサ電極による出力をもって検出出力を生じることを特徴としている。つまり、2つ以上のセンサ電極による出力の論理積で接触の有無を判定している。これにより、単に通りすがりに触った程度の意志の認められない接触では検出出力は生じず、誤動作により予想外の時点でドアの解錠が行われる不都合が生じない、とされている。   The capacitance type door touch sensor of Patent Document 2 is a conversion circuit that installs two or more sensor electrodes in or near the door handle and converts the capacitance change of each sensor electrode into a voltage or frequency parameter. And a determination circuit for detecting a parameter, wherein a detection output is generated by an output from two or more sensor electrodes. That is, the presence or absence of contact is determined by the logical product of outputs from two or more sensor electrodes. As a result, a detection output is not generated in a contact where the willingness of touching just passing is not recognized, and there is no inconvenience that the door is unlocked at an unexpected time due to a malfunction.

また、特許文献3の静電容量タッチセンサは、第1および第2電極、発振部、および検出部を備えている。第1および第2電極は、タッチ操作に基づいて大地との間に静電容量を形成し、水滴の付着によって電極間に寄生容量が発生するようになっている。そして、タッチ操作では検出部の出力電圧が減少し、水滴の付着では検出部の出力電圧が増加することから、高い精度でタッチ操作の有無を判定することができる、とされている。   In addition, the capacitive touch sensor of Patent Document 3 includes first and second electrodes, an oscillation unit, and a detection unit. The first and second electrodes form a capacitance with the ground based on a touch operation, and parasitic capacitance is generated between the electrodes due to adhesion of water droplets. In addition, the output voltage of the detection unit decreases in the touch operation, and the output voltage of the detection unit increases in the case of water droplet adhesion. Therefore, the presence or absence of the touch operation can be determined with high accuracy.

特開2009−133777号公報JP 2009-133777 A 特開2006−344554号公報JP 2006-344554 A 特開2009−218876号公報JP 2009-218876 A

ところで、特許文献1では、雨水の量が少なく水滴として付着する程度であれば効果が生じるが、被水量が増加したときの誤検知のおそれは解消されない。例えば、屋外で降水量が多いときや、注水洗車を行っているときには、大量の水がドアハンドルに降り注いでドアハンドルの上面全体が被水する。このときの静電容量の増加は、人の手がドアハンドルの上面に接触したときに類似するため、誤検知のおそれは解消されない。   By the way, in patent document 1, although the effect will be produced if the amount of rainwater is small and adheres as water droplets, the risk of erroneous detection when the amount of water increases is not eliminated. For example, when the amount of precipitation is high outdoors or when a water injection car is being washed, a large amount of water falls on the door handle and the entire top surface of the door handle is covered with water. The increase in capacitance at this time is similar to that when a human hand touches the upper surface of the door handle, so the possibility of erroneous detection is not eliminated.

また、特許文献2では、2つ以上のセンサ電極による出力の論理積を用いることで、通りすがりの人などによる偶発的な接触に対する誤動作を防止しているが、雨水に対する誤動作防止の効果は期待できない。なぜなら、雨水は2つ以上のセンサ電極の全てに対し程度の差はあっても影響を及ぼして静電容量を増加させるので、運転者の接触と判別することが難しいからである。一方、運転者は全てのセンサ電極に同時に接触しないと検知してもらえず、1つのセンサ電極のみを用いる方式と比較して使用性が劣る。   Also, in Patent Document 2, the logical product of outputs from two or more sensor electrodes is used to prevent malfunction due to accidental contact by a passing person, but the effect of preventing malfunction due to rainwater cannot be expected. . This is because rainwater exerts an influence on all of two or more sensor electrodes even if there is a difference in degree, and increases capacitance, so that it is difficult to discriminate it as a driver's contact. On the other hand, the driver cannot detect that all the sensor electrodes are not in contact with each other at the same time, and the usability is inferior as compared with the method using only one sensor electrode.

さらに、特許文献3でも特許文献1と同様に、ドアハンドルの被水量が増加すると実際には電極間の寄生容量だけでなく大地との間の静電容量も増加する。したがって、被水量が増加したときの等価回路および諸回路定数は人が接触したときに類似し、検出部の出力電圧も類似して変化するものと考えられ、出力電圧の増減による判別が難しくなり、雨水の影響を人の接触と誤検知するおそれは解消されない。   Further, in Patent Document 3, as in Patent Document 1, when the amount of water applied to the door handle increases, not only the parasitic capacitance between the electrodes but also the capacitance with the ground increases. Therefore, the equivalent circuit and circuit constants when the water exposure increases are similar when a person touches, and the output voltage of the detection unit is considered to change in a similar manner, making it difficult to discriminate by increasing or decreasing the output voltage. The risk of misdetecting the effects of rainwater as human contact is not resolved.

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、ドアハンドルの被水量が多いときでもその影響を受けずに、静電容量値の増加を検出して人の手の接近を確実に判別できる静電容量検出装置および接触検知センサを提供することを解決すべき課題とする。さらに一般化して考えれば、検知対象物である人の手がドアハンドルに接触するあるいは接近する以外の事象はノイズ事象と捉えることができる。したがって、検出対象物が接近する以外のノイズ事象の影響を受けずに、静電容量値の増加を検出して検出対象物の接近を確実に判別できる静電容量検出装置を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems of the background art, and even when the amount of water on the door handle is large, the increase in the capacitance value is detected and the approach of the human hand is approached without being affected by this. It is an object to be solved to provide a capacitance detection device and a contact detection sensor that can be reliably determined. Considering further generalization, an event other than a person's hand that is a detection object touching or approaching the door handle can be regarded as a noise event. Therefore, it is possible to provide a capacitance detection device that can detect the increase in the capacitance value and reliably determine the approach of the detection target without being affected by noise events other than the approach of the detection target. It should be a challenge.

上記課題を解決する請求項1に係る静電容量検出装置の発明は、非導電性部材に内蔵された第1電極と導電性基体との間に自由空間を介して形成される第1静電容量と、前記非導電性部材に内蔵された第2電極と前記導電性基体との間に自由空間を介して形成される第2静電容量と、前記第1静電容量の静電容量値、および前記第2静電容量の静電容量値を所定の時間間隔で測定する検出部と、前記第1静電容量の静電容量値の時間変化分である第1変化容量、および前記第2静電容量の静電容量値の時間変化分である第2変化容量を演算する演算部と、前記第1変化容量が第1閾値以上で前記第2変化容量が第2閾値未満のときに前記第1電極へ検出対象物が接近したと判定する第1判定処理、および、前記第2変化容量が第4閾値以上で前記第1変化容量が第3閾値未満のときに前記第2電極へ前記検出対象物が接近したと判定する第2判定処理のうちの少なくとも一方の判定処理を行う判定部と、を備えることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a first electrostatic capacity detecting device formed through a free space between a first electrode built in a non-conductive member and a conductive substrate. A capacitance, a second capacitance formed through a free space between the second electrode built in the non-conductive member and the conductive substrate, and a capacitance value of the first capacitance , And a detection unit that measures a capacitance value of the second capacitance at a predetermined time interval, a first change capacitance that is a time change amount of the capacitance value of the first capacitance, and the first A calculation unit that calculates a second change capacity that is a time change amount of a capacitance value of two capacitances, and when the first change capacity is equal to or greater than a first threshold and the second change capacity is less than a second threshold. A first determination process for determining that an object to be detected has approached the first electrode; and the second change capacity is equal to or greater than a fourth threshold value. A determination unit that performs at least one determination process of a second determination process that determines that the detection object has approached the second electrode when the first change capacity is less than a third threshold. Features.

請求項2に係る発明は、請求項1において、前記判定部は、前記第1判定処理および前記第2判定処理の両方を行うことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the determination unit performs both the first determination process and the second determination process.

請求項3に係る発明は、請求項1において、前記判定部は、前記第1変化容量が前記第1閾値以上のときに前記第1電極へ前記検出対象物が接近したと判定する第3判定処理および前記第2判定処理を行い、あるいは、前記第2変化容量が前記第4閾値以上のときに前記第2電極へ前記検出対象物が接近したと判定する第4判定処理および前記第1判定処理を行うことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the determination unit determines that the detection object has approached the first electrode when the first change capacitance is equal to or greater than the first threshold. 4th determination process and 1st determination which perform a process and the said 2nd determination process, or determine that the said detection target approached to the said 2nd electrode when the said 2nd change capacity is more than the said 4th threshold value It is characterized by performing processing.

請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項において、前記検出部は、前記第1静電容量および前記第2静電容量が電荷を充電または放電したときの時定数に関する指標を測定するスイッチドキャパシタ方式検出部であり、かつ、前記第1静電容量および前記第2静電容量のうちの一方の充電と他方の放電とを同期して行うことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記検出部は、前記第1静電容量および前記第2静電容量が電荷を充電または放電したときの時定数に関する指標を測定するスイッチドキャパシタ方式検出部であり、かつ、充放電の繰り返し周波数を複数有して各繰り返し周波数での前記第1および前記第2静電容量の各静電容量値を測定し、前記演算部は各繰り返し周波数での前記第1および前記第2変化容量を演算し、前記判定部は、前記第1〜前記第4判定処理の少なくとも一判定処理で前記第1および前記第2変化容量の前記各繰り返し周波数に対する周波数依存性を参照して前記検出対象物の接近を判定することを特徴とする。
The invention according to a fourth aspect relates to the time constant when the first capacitance and the second capacitance are charged or discharged in the first electrostatic capacitance according to any one of the first to third aspects. A switched-capacitor-type detection unit that measures an index, wherein one of the first capacitance and the second capacitance is charged and the other discharge is performed in synchronization.
The invention according to claim 5 relates to the time constant according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection unit is a time constant when the first capacitance and the second capacitance are charged or discharged. A switched-capacitor-type detection unit that measures an index, and has a plurality of charge / discharge repetition frequencies, and measures each capacitance value of the first and second capacitances at each repetition frequency; The calculation unit calculates the first and second change capacities at each repetition frequency, and the determination unit performs the first and second changes in at least one determination process of the first to fourth determination processes. The approach of the detection object is determined with reference to the frequency dependence of the capacity with respect to each repetition frequency.

請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれか一項において、前記導電性基体はドアパネルであり、前記非導電性部材はドアハンドルであって、前記検出対象物は人の手であることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the conductive base is a door panel, the non-conductive member is a door handle, and the detection target is a human hand. It is characterized by being.

請求項7に係る発明は、請求項6において、前記ドアパネルは車両のドアを構成し、前記第1電極は前記ドアハンドルの前記ドアパネルに近い裏面側に内蔵され、前記第2電極は前記ドアハンドルの前記ドアパネルから離れた表面側に内蔵されかつ前記第1電極に対し前記ドアハンドルの長手方向に変位していることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the door panel constitutes a door of a vehicle, the first electrode is built in the back side of the door handle near the door panel, and the second electrode is the door handle. It is built in the surface side away from the said door panel, and is displaced to the longitudinal direction of the said door handle with respect to the said 1st electrode.

請求項8に係る発明は、請求項7において、前記車両は、車両側無線装置および携帯機側無線装置を有して前記ドアの施錠および解錠を自動で実施するスマートキーシステムを備え、前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方が前記車両側無線装置の無線通信用アンテナを兼ねていることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the vehicle includes a smart key system that includes a vehicle-side wireless device and a portable device-side wireless device, and automatically locks and unlocks the door, At least one of the first electrode and the second electrode also serves as a radio communication antenna of the vehicle-side radio apparatus.

請求項9に係る接触検知センサの発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の静電容量検出装置を用い、前記非導電性部材への人の手の接触を検知することを特徴とする。   The invention of a contact detection sensor according to claim 9 is to detect contact of a human hand to the non-conductive member using the capacitance detection device according to any one of claims 1 to 8. Features.

請求項1に係る静電容量検出装置の発明では、非導電性部材に内蔵された第1および第2電極と導電性基体との間に自由空間を介して第1および第2静電容量が形成され、それぞれの静電容量値が検出され、その時間変化分である第1および第2変化容量が演算される。そして、判定部は、第1および第2変化容量の一方が所定の閾値以上に増加したときに、他方の増加が顕著でないことを必要条件にして検出対象物の第1または第2電極への接近を判定する。したがって、自由空間に発生して第1および第2静電容量の両方に影響する例えば降雨による被水などのノイズ事象が発生したときに、第1および第2変化容量がともに増加するため、検出対象物の接近と誤判定することはない。一方、第1および第2電極の一方に選択的に検出対象物が接近したときに、一方の変化容量のみが増加するため、検出対象物の接近を確実に判定できる。つまり、検出対象物が接近する以外のノイズ事象の影響を受けずに、静電容量値の増加を検出して検出対象物の接近を確実に判別できる。   In the capacitance detecting device according to the first aspect, the first and second capacitances are provided between the first and second electrodes built in the non-conductive member and the conductive base via a free space. Each capacitance value is detected, and first and second change capacitances corresponding to the time change are calculated. Then, the determination unit applies to the first or second electrode of the detection object on the condition that when one of the first and second change capacities increases to a predetermined threshold value or more, the increase in the other is not remarkable. Determine approach. Therefore, when a noise event occurs in free space and affects both the first and second capacitances, such as rain due to rain, both the first and second change capacities increase, and thus detection is performed. There is no misjudgment that the object is approaching. On the other hand, when the detection object selectively approaches one of the first and second electrodes, only one of the change capacities increases, so that the approach of the detection object can be reliably determined. That is, it is possible to reliably determine the approach of the detection object by detecting an increase in the capacitance value without being affected by a noise event other than the approach of the detection object.

請求項2に係る発明では、判定部は、第1判定処理および第2判定処理の両方を行い、第1および第2変化容量の一方が所定の閾値以上に増加したときに、他方の増加が顕著でないことを必要条件にして検出対象物の接近を判定する。したがって、ノイズ事象の影響を受けずに、検出対象物が第1および第2電極のどちらに接近したときにも確実に判別できる。   In the invention according to claim 2, the determination unit performs both the first determination process and the second determination process, and when one of the first and second change capacities increases to a predetermined threshold value or more, the other increase The approach of the detection target is determined on the condition that it is not noticeable. Therefore, it is possible to reliably determine whether the detection target object approaches either the first electrode or the second electrode without being affected by the noise event.

請求項3に係る発明では、判定部は、第1および第2変化容量の一方が所定の閾値以上に増加したときに他方の増加が顕著でないことを必要条件とするが、他方が所定の閾値以上に増加したときには一方の増加を参照しない。ノイズ事象から受ける影響の度合いが第1および第2静電容量で異なるときには、影響を受けにくい他方の静電容量では、他方の変化容量のみを用いて検出対象物の接近を判定してもよい。これにより、判定処理が簡素化される。   In the invention according to claim 3, the determination unit requires that when one of the first and second change capacities increases beyond a predetermined threshold, the increase in the other is not significant, but the other is a predetermined threshold. When it increases above, it does not refer to one increase. When the degree of influence from the noise event differs between the first and second capacitances, the approach of the detection target may be determined using only the other change capacitance for the other capacitance that is not easily affected. . Thereby, the determination process is simplified.

請求項4に係る発明では、検出部は、第1静電容量および第2静電容量が電荷を充電または放電したときの時定数に関する指標を測定するスイッチドキャパシタ方式検出部であり、かつ、第1静電容量および第2静電容量のうちの一方の充電と他方の放電とを同期して行う。一般的に、電荷を充電または放電すると静電容量素子の電圧は急峻に変動し、ラインノイズや電磁波ノイズが発生し得る。本態様で、一方の充電と他方の放電とを同期して行うことにより、発生するノイズは異極性となり互いに打ち消し合うので、他へのノイズの影響を低減することができる。   In the invention which concerns on Claim 4, a detection part is a switched capacitor type | mold detection part which measures the parameter | index regarding the time constant when a 1st electrostatic capacitance and a 2nd electrostatic capacitance charge or discharge an electric charge, and One charge and the other discharge of the first capacitance and the second capacitance are performed in synchronization. In general, when a charge is charged or discharged, the voltage of the capacitive element fluctuates rapidly, and line noise and electromagnetic wave noise may occur. In this aspect, by performing one charge and the other discharge in synchronization, the generated noises have different polarities and cancel each other, so that the influence of noise on the other can be reduced.

請求項5に係る発明では、複数の繰り返し周波数での第1および第2変化容量をそれぞれ演算し、第1〜前記第4判定処理の少なくとも一判定処理で第1および第2変化容量の周波数依存性を参照して検出対象物の接近を判定する。つまり、変化容量の増加の検出に加え、ノイズ事象との判別に有効な周波数依存性も併用して判定を行う。これにより、検出対象物が第1および第2電極の両方に接近したことをノイズ事象と判別でき、判定精度が一層向上する。   In the invention which concerns on Claim 5, the 1st and 2nd change capacity | capacitance in a some repetition frequency is each calculated, The frequency dependence of the 1st and 2nd change capacity | capacitance by at least 1 determination process of the 1st-4th determination process The approach of the detection object is determined with reference to the sex. That is, in addition to the detection of the increase in the change capacity, the determination is performed by using also the frequency dependency effective for the determination from the noise event. As a result, the fact that the detection object has approached both the first and second electrodes can be determined as a noise event, and the determination accuracy is further improved.

請求項6に係る発明では、導電性基体はドアパネルであり、非導電性部材はドアハンドルであって、検出対象物は人の手とされている。本発明は、建造物の出入口を始めとするドアに組み込むことができ、人が出入りする際の接近検知やドアハンドルへの接触検知に有効である。   In the invention according to claim 6, the conductive substrate is a door panel, the non-conductive member is a door handle, and the detection target is a human hand. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be incorporated in doors such as entrances and exits of buildings and is effective for detecting approach when a person enters and exits and detecting contact with a door handle.

請求項7に係る発明では、ドアパネルは車両のドアを構成し、第1電極は前記ドアハンドルのドアパネルに近い裏面側に内蔵され、第2電極はドアハンドルのドアパネルから離れた表面側に内蔵されかつ第1電極に対しドアハンドルの長手方向に変位している。本発明は、車両のドアに組み込むことができ、人の手のドアハンドルへの接触を降雨による被水などと判別できて効果的である。さらに、上述のようにドアハンドルへの第1および第2電極の内蔵位置を定めると、人の手が第1および第2電極に同時に接近することがなくなり、かつ、乗車時には人の手の第1電極への接近を判別でき、降車時には人の手の第2電極への接近を判別できる。したがって、乗車時と降車時を判別する必要のあるスマートキーシステムに好適である。   In the invention according to claim 7, the door panel constitutes a door of the vehicle, the first electrode is built in the back side of the door handle near the door panel, and the second electrode is built in the surface side of the door handle away from the door panel. Further, the first electrode is displaced in the longitudinal direction of the door handle. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be incorporated into a vehicle door, and is effective in that contact with a human hand's door handle can be discriminated as being wet by rain. Further, when the positions where the first and second electrodes are built in the door handle as described above are determined, the human hand is prevented from approaching the first and second electrodes at the same time. The approach to one electrode can be determined, and the approach to the second electrode of a human hand can be determined when getting off. Therefore, the present invention is suitable for a smart key system that needs to discriminate between getting on and getting off.

請求項8に係る発明では、車両は、車両側無線装置および携帯機側無線装置を有するスマートキーシステムを備え、第1電極および第2電極の少なくとも一方が車両側無線装置の無線通信用アンテナを兼ねている。これにより、部材点数が削減され構造が簡素化されるので、車両のコスト低減に貢献できる。   In the invention according to claim 8, the vehicle includes a smart key system having a vehicle-side wireless device and a portable device-side wireless device, and at least one of the first electrode and the second electrode has a wireless communication antenna of the vehicle-side wireless device. Also serves as. Thereby, since the number of members is reduced and the structure is simplified, it is possible to contribute to the cost reduction of the vehicle.

請求項9に係る発明では、静電容量検出装置を用い、非導電性部材への人の手の接触を検知する接触検知センサを構成できる。本発明は、接触検知センサとして実施することができ、効果は請求項1〜8と同じである。   In the invention which concerns on Claim 9, a capacitance detection apparatus can be used and the contact detection sensor which detects the contact of a human hand to a nonelectroconductive member can be comprised. The present invention can be implemented as a contact detection sensor, and the effect is the same as in claims 1-8.

第1実施形態の静電容量検出装置を車両のドアに搭載した状態を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the state which mounted the electrostatic capacitance detection apparatus of 1st Embodiment in the door of the vehicle. 解錠用センサ電極の配置を説明する図であり、図1中のA−A断面図である。It is a figure explaining arrangement | positioning of the sensor electrode for unlocking, and is AA sectional drawing in FIG. 施錠用センサ電極、検出部、および電子制御部の配置を説明する図であり、図1中のB−B断面図である。It is a figure explaining arrangement | positioning of the sensor electrode for a lock | rock, a detection part, and an electronic control part, and is BB sectional drawing in FIG. 第1実施形態の静電容量検出装置の機能構成を説明する図である。It is a figure explaining the functional structure of the electrostatic capacitance detection apparatus of 1st Embodiment. スイッチドキャパシタ方式検出部の構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example of a switched capacitor system detection part. 検出部における第1および第2静電容量の各静電容量値を検出するタイミングを説明する図であり、(1)は同期検出、(2)は非同期検出を示している。It is a figure explaining the timing which detects each electrostatic capacitance value of the 1st and 2nd electrostatic capacitance in a detection part, (1) shows synchronous detection and (2) has shown asynchronous detection. 第1実施形態の静電容量検出装置で、電子制御部が行う判定処理フローを説明する図である。It is a figure explaining the determination processing flow which an electronic control part performs with the electrostatic capacitance detection apparatus of 1st Embodiment. 第2実施形態の静電容量検出装置で、電子制御部が行う判定処理フローを説明する図である。It is a figure explaining the determination processing flow which an electronic control part performs with the electrostatic capacitance detection apparatus of 2nd Embodiment. 第3および第4実施形態で検出部における第1および第2静電容量の各静電容量値を検出するタイミングを説明する図であり、(1)は同期検出、(2)は非同期検出を示している。It is a figure explaining the timing which detects each electrostatic capacitance value of the 1st and 2nd electrostatic capacitance in a detection part in 3rd and 4th embodiment, (1) is synchronous detection, (2) is asynchronous detection. Show. 第3実施形態の静電容量検出装置で、電子制御部が行う判定処理フローを説明する図である。It is a figure explaining the determination processing flow which an electronic control part performs with the electrostatic capacitance detection apparatus of 3rd Embodiment. 第4実施形態の静電容量検出装置で、電子制御部が行う判定処理フローを説明する図である。It is a figure explaining the determination processing flow which an electronic control part performs with the electrostatic capacitance detection apparatus of 4th Embodiment.

本発明の第1実施形態の静電容量検出装置について、図1〜図7を参考にして説明する。第1実施形態の静電容量検出装置は、車両のドアに組み込んで人の手のドアハンドルへの接触を検知する接触検知センサに用いるものであり、スマートキーシステムの一部になっている。図1は、第1実施形態の静電容量検出装置1を車両のドア2に搭載した状態を説明する斜視図である。図中の右上方が車両前側、左下方が車両後側であり、ドア2を構成するドアパネル21およびドアハンドル25が図示されている。   A capacitance detection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The capacitance detection device according to the first embodiment is used as a contact detection sensor that is incorporated in a vehicle door and detects contact of a human hand with a door handle, and is a part of a smart key system. FIG. 1 is a perspective view illustrating a state where the capacitance detection device 1 of the first embodiment is mounted on a door 2 of a vehicle. In the figure, the upper right side is the front side of the vehicle and the lower left side is the rear side of the vehicle, and the door panel 21 and the door handle 25 constituting the door 2 are shown.

ドア2は、車両のボディに開閉可能に枢支されており、スマートキーシステムにより施錠および解錠可能となっている。ドアパネル21は、金属板のプレス成型により形成された部材であり、本発明の導電性基体に相当する。ドアハンドル25は、ドアパネル21のアウトサイドに設けられて車両の前後方向に延在し、前後2箇所でドアパネル21に取り付けられている。ドアハンドル25は、樹脂成型により内部空間26を有する中空形状に形成されており、第1および第2電極を内蔵した本発明の非導電性部材に相当する。ドアパネル21のドアハンドル25の内側には窪み22が形成されており、人の手が容易にドアハンドル25の中央付近を把持できるようになっている。   The door 2 is pivotally supported by the vehicle body so as to be opened and closed, and can be locked and unlocked by a smart key system. The door panel 21 is a member formed by press molding of a metal plate and corresponds to the conductive substrate of the present invention. The door handle 25 is provided on the outside of the door panel 21, extends in the front-rear direction of the vehicle, and is attached to the door panel 21 at two front and rear positions. The door handle 25 is formed in a hollow shape having an internal space 26 by resin molding, and corresponds to the non-conductive member of the present invention in which the first and second electrodes are built. A recess 22 is formed inside the door handle 25 of the door panel 21 so that a human hand can easily grasp the vicinity of the center of the door handle 25.

ドアハンドル25には、解錠用センサ電極3、施錠用センサ電極4、検出部5、および電子制御部6が内蔵されている。図2は、解錠用センサ電極3の配置を説明する図であり、図1中のA−A断面図である。解錠用センサ電極3は第1電極に相当し、図1および図2に示されるように、金属製の短冊状板材である。解錠用センサ電極3は、ドアハンドル25の内部空間26のうちドアパネル21に近い裏面側27に内蔵され、内部空間26の前後方向の中央付近で前後に延在している。解錠用センサ電極3は、スマートキーシステムで解錠のタイミングを検知する接触検知センサ、すなわち解錠用センサを構成する。乗車時に人の手が窪み22に入ってドアハンドル25を把持する(すなわち接触する)と、解錠用センサ電極3に接近し直接には触れない。   The door handle 25 includes an unlocking sensor electrode 3, a locking sensor electrode 4, a detection unit 5, and an electronic control unit 6. FIG. 2 is a view for explaining the arrangement of the unlocking sensor electrode 3, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The unlocking sensor electrode 3 corresponds to a first electrode, and is a metal strip-shaped plate material as shown in FIGS. 1 and 2. The unlocking sensor electrode 3 is built in the back surface 27 close to the door panel 21 in the internal space 26 of the door handle 25, and extends in the front-rear direction near the center of the internal space 26 in the front-rear direction. The unlocking sensor electrode 3 constitutes a contact detection sensor that detects the unlocking timing by the smart key system, that is, an unlocking sensor. When a person enters the dent 22 and grips the door handle 25 (that is, touches) when getting on, the sensor electrode 3 for unlocking approaches and does not touch directly.

また、図3は、施錠用センサ電極4、検出部5、および電子制御部6の配置を説明する図であり、図1中のB−B断面図である。施錠用センサ電極4は第2電極に相当し、図1および図3に示されるように、解錠用センサ電極3よりも小さな金属製の短冊状板材である。施錠用センサ電極4は、ドアハンドル25の内部空間26のうちドアパネル21から離れた表面側28に内蔵され、かつ解錠用センサ電極3に対し前方に変位して配置され、前後に延在している。施錠用センサ電極4は、スマートキーシステムで施錠のタイミングを検知する接触検知センサ、すなわち施錠用センサを構成する。人の手が窪み22に入ってドアハンドル25を把持しても、施錠用センサ電極4には接近しない。その代わり、降車時に手の指をドアハンドル25の前部付近に接触させると、施錠用センサ電極4に接近する。   FIG. 3 is a view for explaining the arrangement of the locking sensor electrode 4, the detection unit 5, and the electronic control unit 6, and is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. The locking sensor electrode 4 corresponds to a second electrode, and is a metal strip plate material smaller than the unlocking sensor electrode 3 as shown in FIGS. The locking sensor electrode 4 is built in the surface side 28 away from the door panel 21 in the internal space 26 of the door handle 25, is displaced forward with respect to the unlocking sensor electrode 3, and extends forward and backward. ing. The locking sensor electrode 4 constitutes a contact detection sensor that detects the timing of locking by the smart key system, that is, a locking sensor. Even if a human hand enters the depression 22 and grips the door handle 25, it does not approach the locking sensor electrode 4. Instead, when the finger of the hand is brought into contact with the vicinity of the front portion of the door handle 25 when getting off, the sensor electrode 4 for locking is approached.

検出部5は、後で説明するスイッチドキャパシタ方式検出部5であり、電子回路基板で形成されている。検出部5は、図1および図3に示されるように、ドアハンドル25の内部空間26のうち施錠用センサ電極4に近い裏面側29に配設されている。電子制御部6は、検出部5と同様にドアハンドル25の内部空間26のうち施錠用センサ電極4に近い裏面側29に配設されている(便宜的に検出部5および電子制御部6を図中にグレーで表示)。   The detection unit 5 is a switched capacitor type detection unit 5 described later, and is formed of an electronic circuit board. As shown in FIGS. 1 and 3, the detection unit 5 is disposed on the back side 29 close to the locking sensor electrode 4 in the internal space 26 of the door handle 25. The electronic control unit 6 is disposed on the back side 29 close to the locking sensor electrode 4 in the internal space 26 of the door handle 25 in the same manner as the detection unit 5 (for convenience, the detection unit 5 and the electronic control unit 6 are connected). (Displayed in gray in the figure).

図4は、第1実施形態の静電容量検出装置1の機能構成を説明する図である。図示されるように、解錠用センサ電極3およびドアパネル21は検出部5に接続されており、両者3、21の間には自由空間を介して第1静電容量31が形成される。同様に、解錠用センサ電極4も検出部5に接続されており、ドアパネル21との間には自由空間を介して第2静電容量41が形成される。   FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration of the capacitance detection device 1 according to the first embodiment. As shown in the figure, the unlocking sensor electrode 3 and the door panel 21 are connected to the detection unit 5, and a first capacitance 31 is formed between the both 3 and 21 via a free space. Similarly, the unlocking sensor electrode 4 is also connected to the detection unit 5, and a second capacitance 41 is formed between the door panel 21 and the door panel 21 through a free space.

電子制御部6は、図略のCPUを備えてソフトウェアで動作し、本発明の演算部および判定部を兼ねている。電子制御部6は、制御線を介して検出部5の検出動作を制御するとともに、信号線を介して検出部5が検出した第1および第2静電容量31、41の各静電容量値C1、C2に関する信号を取得する。さらに、電子制御部6は、取得した信号から各静電容量値C1、C2を求め時系列データとして記憶し、所定個数の最新データを残すように逐次更新処理を行う。各静電容量値C1、C2を求めた以降の電子制御部6の演算部および判定部としての機能は、後の判定処理フローで詳述する。   The electronic control unit 6 includes a CPU (not shown), operates with software, and doubles as a calculation unit and a determination unit of the present invention. The electronic control unit 6 controls the detection operation of the detection unit 5 through the control line, and the capacitance values of the first and second capacitances 31 and 41 detected by the detection unit 5 through the signal line. Signals related to C1 and C2 are acquired. Further, the electronic control unit 6 obtains the respective capacitance values C1 and C2 from the acquired signals, stores them as time series data, and performs a sequential update process so as to leave a predetermined number of latest data. The functions of the electronic control unit 6 as the calculation unit and determination unit after obtaining the capacitance values C1 and C2 will be described in detail later in the determination processing flow.

図5は、スイッチドキャパシタ方式検出部5の構成例を説明する図である。検出部5は、第1および第2静電容量31、41に対して同様の検出回路構成を有しており、第1静電容量31を代表にして説明する。図示されるように、電源ラインの一側V1上の第1端子T1と第2端子T2との間に、既知の基準容量Cs1および第1スイッチS1を並列に接続し、第2端子T2と第3端子T3との間に第2スイッチS2を接続する。また、第3端子T3と、電源ラインの他側V2上の第4端子T4との間に、第1静電容量31(静電容量値C1)および第3スイッチS3を並列に接続する。さらに、コンパレータCmpを設け、その負側入力端子−に第2端子T2を接続し、正側入力端子+にレファレンス電圧Vref1を入力する。そして、電子制御部6から第1〜第3スイッチS1〜S3を開閉制御し、コンパレータCmpの出力端子Voutの信号を電子制御部6に取り込むように構成する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the switched capacitor type detection unit 5. The detection unit 5 has the same detection circuit configuration with respect to the first and second capacitances 31 and 41, and the first capacitance 31 will be described as a representative. As shown in the figure, a known reference capacitor Cs1 and a first switch S1 are connected in parallel between a first terminal T1 and a second terminal T2 on one side V1 of the power supply line, and the second terminal T2 and the second terminal T2 are connected in parallel. A second switch S2 is connected between the three terminals T3. Further, the first capacitance 31 (capacitance value C1) and the third switch S3 are connected in parallel between the third terminal T3 and the fourth terminal T4 on the other side V2 of the power supply line. Further, the comparator Cmp is provided, the second terminal T2 is connected to the negative input terminal −, and the reference voltage Vref1 is input to the positive input terminal +. Then, the electronic control unit 6 is configured to control the opening and closing of the first to third switches S <b> 1 to S <b> 3 and take in the signal of the output terminal Vout of the comparator Cmp to the electronic control unit 6.

上述の検出部5では、まず、第1スイッチS1および第2スイッチS2を閉じ、第3スイッチS3を開いて、電源電圧により第1静電容量31に電荷を充電する。次に、第1スイッチを開き、第2スイッチS2および第3スイッチS3を短時間ピッチで繰返して交互に開閉することにより、第1静電容量31の電荷を充放電する。すると、第2端子T2の電圧は上下動しつつ徐々に低下し、レファレンス電圧Vref1以下になると出力端子Voutの信号がオン出力される。この構成で、第2端子T2の電圧が低下する速さは、充放電の時定数に依存し、時定数は第1静電容量31の静電容量値C1に依存して定まる。したがって、出力端子Voutがオン出力するまでの第2および第3スイッチS2、S3の開閉回数は時定数に関する指標であり、これを電子制御部6でカウントすることにより、静電容量値C1を検出できる。   In the detection unit 5 described above, first, the first switch S1 and the second switch S2 are closed, the third switch S3 is opened, and the first capacitance 31 is charged with the power supply voltage. Next, the first switch is opened, and the second switch S2 and the third switch S3 are repeatedly opened and closed alternately at a short time pitch, whereby the charge of the first capacitance 31 is charged and discharged. Then, the voltage at the second terminal T2 gradually decreases while moving up and down, and the signal at the output terminal Vout is turned on when the voltage becomes lower than the reference voltage Vref1. With this configuration, the speed at which the voltage at the second terminal T2 decreases depends on the charge / discharge time constant, and the time constant depends on the capacitance value C1 of the first capacitance 31. Therefore, the number of times the second and third switches S2 and S3 are opened and closed until the output terminal Vout is turned on is an index relating to the time constant, and the electronic control unit 6 counts this to detect the capacitance value C1. it can.

また、第2静電容量41に対する検出部5の検出回路構成は、第1〜第3スイッチがそれぞれ第4〜第6スイッチに置き換わり、第2静電容量41の静電容量値C2に合わせて基準容量Cs2およびレファレンス電圧Vref2が設定されている点が異なり、それ以外は第1静電容量31に対する検出回路構成と同じである。   The detection circuit configuration of the detection unit 5 with respect to the second capacitance 41 is such that the first to third switches are replaced with the fourth to sixth switches, respectively, and the capacitance value C2 of the second capacitance 41 is matched. The difference is that the reference capacitor Cs2 and the reference voltage Vref2 are set, and the other configuration is the same as the detection circuit configuration for the first capacitance 31.

ここで、電子制御部6は、第1静電容量31および第2静電容量41のうちの一方の充電と他方の放電とを同期して行う。つまり、第3スイッチS3開状態での第2スイッチS2の閉動作による第1静電容量31の充電と、第5スイッチS5開状態での第6スイッチS6の閉動作による第2静電容量41の放電とを同期して行う。また、第2スイッチS2開状態での第3スイッチの閉動作による第1静電容量31の放電と、第6スイッチS6開状態での第5スイッチの閉動作による第2静電容量41の充電とを同期して行う。これにより、第1静電容量31および第2静電容量41で発生するノイズは異極性となり互いに打ち消し合うので、車載の他装置へのノイズの影響を低減することができる。   Here, the electronic control unit 6 performs the charging of one of the first capacitance 31 and the second capacitance 41 and the discharging of the other in synchronization. That is, the first capacitance 31 is charged by the closing operation of the second switch S2 in the open state of the third switch S3, and the second capacitance 41 is set by the closing operation of the sixth switch S6 in the open state of the fifth switch S5. This is performed in synchronization with the discharge. Further, the first capacitance 31 is discharged by the closing operation of the third switch in the opened state of the second switch S2, and the second capacitance 41 is charged by the closing operation of the fifth switch in the opened state of the sixth switch S6. Synchronize with. As a result, noise generated in the first capacitance 31 and the second capacitance 41 has different polarities and cancels each other, so that the influence of noise on other on-vehicle devices can be reduced.

図6は、検出部5における第1および第2静電容量31、41の各静電容量値C1,C2を検出するタイミングを説明する図であり、(1)は同期検出、(2)は非同期検出を示している。図中の横軸は共通の時間軸であり、各静電容量値C1、C2を検出する時間帯がグレーの矩形で示されている。前述したように、電子制御部6が第1〜第3スイッチS1〜S3と第4〜第6スイッチS4〜S6とを並行して開閉制御する場合、(1)に示されるように同一の時間帯に第1および第2静電容量31、41の各静電容量値C1、C2を検出することになる。また、(2)に示される別法で、まず第1〜第3スイッチS1〜S3を開閉制御して第1静電容量31の静電容量値C1を検出し、次いで第4〜第6スイッチS4〜S6を開閉制御して第2静電容量41の静電容量値C2を検出するようにしてもよい。いずれの場合も、電子制御部6は、各静電容量値C1、C2の検出時間間隔t1が一定となるように制御を行う。   FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating timings for detecting the capacitance values C1 and C2 of the first and second capacitances 31 and 41 in the detection unit 5. FIG. 6 illustrates synchronization detection and FIG. Indicates asynchronous detection. The horizontal axis in the figure is a common time axis, and the time zone in which the capacitance values C1 and C2 are detected is indicated by a gray rectangle. As described above, when the electronic control unit 6 controls opening and closing the first to third switches S1 to S3 and the fourth to sixth switches S4 to S6 in parallel, the same time as shown in (1). The capacitance values C1 and C2 of the first and second capacitances 31 and 41 are detected in the band. Further, in another method shown in (2), the first to third switches S1 to S3 are first controlled to detect the capacitance value C1 of the first capacitance 31, and then the fourth to sixth switches. The capacitance value C2 of the second capacitance 41 may be detected by controlling the opening and closing of S4 to S6. In any case, the electronic control unit 6 performs control so that the detection time intervals t1 of the capacitance values C1 and C2 are constant.

次に、電子制御部6の演算部および判定部としての機能について、判定処理フローを参考にして説明する。図7は、第1実施形態の静電容量検出装置1で、電子制御部6が行う判定処理フローを説明する図である。図中には、解錠用センサ判定処理および施錠用センサ判定処理が右左に記載されているが、2つのCPUで並行して判定処理を行うことを意味しているのではなく、1つのCPUで2つの判定処理を交互に行い破線矢印で示されるように互いに演算結果を流用することを便宜的に示したものである。   Next, functions of the electronic control unit 6 as a calculation unit and a determination unit will be described with reference to a determination processing flow. FIG. 7 is a diagram illustrating a determination processing flow performed by the electronic control unit 6 in the capacitance detection device 1 of the first embodiment. In the figure, the unlocking sensor determination process and the locking sensor determination process are described on the right and left, but it does not mean that the determination process is performed in parallel by two CPUs, but one CPU. For convenience, the two determination processes are alternately performed and the calculation results are mutually used as indicated by the broken-line arrows.

図7中の解錠用センサ判定処理のステップS11で、電子制御部6は、まず、解錠用センサ電極3の静電容量値C1の最新データC1newを取得して時系列データを更新する。次に、最新データC1newから所定個数だけ過去の旧データC1oldを減算して第1変化容量ΔC1を演算する(ΔC1=C1new―C1old)。所定個数は、各静電容量値C1、C2の検出時間間隔t1、ならびに人の手がドアハンドル25に接近および接触する速さを参考にして適宜定めることができる。ステップS11の機能は、本発明の演算部の機能に相当する。   In step S11 of the unlocking sensor determination process in FIG. 7, the electronic control unit 6 first acquires the latest data C1new of the capacitance value C1 of the unlocking sensor electrode 3 and updates the time series data. Next, the first change capacity ΔC1 is calculated by subtracting a predetermined number of previous old data C1old from the latest data C1new (ΔC1 = C1new−C1old). The predetermined number can be appropriately determined with reference to the detection time interval t1 of the capacitance values C1 and C2 and the speed at which a human hand approaches and contacts the door handle 25. The function of step S11 corresponds to the function of the calculation unit of the present invention.

次のステップS12で、第1変化容量ΔC1が第1閾値A1以上であるか否か比較し、条件が成立しないときは解錠用センサ判定処理を終了する。つまり、静電容量値C1の増加が認められないときは、ドアハンドル25の解錠用センサ電極3に近い位置に人の手は接触していないと判定する。ステップS12の条件が成立したときは、ステップS13に進み、施錠用センサ電極4の第2変化容量ΔC2の最新値を流用する。そして、ステップS14で、第2変化容量ΔC2が第2閾値A2未満であるか否か比較し、条件が成立しないときは解錠用センサ判定処理を終了する。つまり、静電容量値C1の増加が認められかつ静電容量値C2の増加も認められたときは、解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4の両方に影響する例えば降雨による被水などのノイズ事象が発生したと判定する。   In the next step S12, it is compared whether or not the first change capacity ΔC1 is greater than or equal to the first threshold value A1, and if the condition is not satisfied, the unlocking sensor determination process is terminated. That is, when the increase in the capacitance value C1 is not recognized, it is determined that the human hand is not in contact with the unlocking sensor electrode 3 of the door handle 25. When the condition of step S12 is satisfied, the process proceeds to step S13, and the latest value of the second change capacity ΔC2 of the locking sensor electrode 4 is used. Then, in step S14, it is compared whether or not the second change capacity ΔC2 is less than the second threshold value A2. If the condition is not satisfied, the unlocking sensor determination process is terminated. That is, when an increase in the capacitance value C1 is recognized and an increase in the capacitance value C2 is also recognized, it affects both the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4, for example, water exposure due to rain, etc. It is determined that the noise event has occurred.

ステップS14の条件が成立したときは、静電容量値C1の増加が認められかつ静電容量値C2の増加が認められなかった場合である。このとき、ドアハンドル25の解錠用センサ電極3に近い位置に人の手が接触したと判定できるので、ステップS15に進み、解錠用センサ信号を出力する。これにより、スマートキーシステムはドア2を解錠する。ステップS12からステップS14に至る判定処理は、本発明の判定部の第1判定処理に相当する。   When the condition of step S14 is satisfied, an increase in the capacitance value C1 is recognized and an increase in the capacitance value C2 is not recognized. At this time, since it can be determined that a human hand has come into contact with the unlocking sensor electrode 3 of the door handle 25, the process proceeds to step S15 to output an unlocking sensor signal. As a result, the smart key system unlocks the door 2. The determination process from step S12 to step S14 corresponds to the first determination process of the determination unit of the present invention.

図7中の施錠用センサ判定処理のステップS21〜S25は、解錠用センサ判定処理のステップS11〜S15と概ね同様になっている。すなわち、ステップS21で、電子制御部6は、まず、施錠用センサ電極4の静電容量値C2の最新データC2newを取得して時系列データを更新する。次に、最新データC2newから、解錠用センサ判定処理における所定個数と同数だけ過去の旧データC2oldを減算して第2変化容量ΔC2を演算する(ΔC2=C2new―C2old)。ステップS21の機能は、本発明の演算部の機能に相当する。   Steps S21 to S25 of the locking sensor determination process in FIG. 7 are substantially the same as steps S11 to S15 of the unlocking sensor determination process. That is, in step S21, the electronic control unit 6 first acquires the latest data C2new of the capacitance value C2 of the locking sensor electrode 4 and updates the time series data. Next, the second change capacity ΔC2 is calculated by subtracting the past old data C2old from the latest data C2new by the same number as the predetermined number in the unlocking sensor determination process (ΔC2 = C2new−C2old). The function of step S21 corresponds to the function of the calculation unit of the present invention.

次のステップS22で、第2変化容量ΔC2が第4閾値A4以上であるか否か比較し、条件が成立しないときは施錠用センサ判定処理を終了する。つまり、静電容量値C2の増加が認められなときは、ドアハンドル25の施錠用センサ電極4に近い位置に人の手は接触していないと判定する。ステップS22の条件が成立したときは、ステップS23に進み、解錠用センサ電極3の第1変化容量Δ1の最新値を流用する。そして、ステップS24で、第1変化容量ΔC1が第3閾値A3未満であるか否か比較し、条件が成立しないときは施錠用センサ判定処理を終了する。つまり、静電容量値C2の増加が認められかつ静電容量値C1の増加も認められたときは、ノイズ事象が発生したと判定する。   In the next step S22, it is compared whether or not the second change capacity ΔC2 is greater than or equal to the fourth threshold value A4. If the condition is not satisfied, the locking sensor determination process is terminated. That is, when an increase in the capacitance value C2 is not recognized, it is determined that a human hand is not in contact with the position of the door handle 25 close to the locking sensor electrode 4. When the condition of step S22 is satisfied, the process proceeds to step S23, and the latest value of the first change capacity Δ1 of the unlocking sensor electrode 3 is used. Then, in step S24, it is compared whether or not the first change capacity ΔC1 is less than the third threshold value A3. If the condition is not satisfied, the locking sensor determination process is terminated. That is, when an increase in the capacitance value C2 is recognized and an increase in the capacitance value C1 is also recognized, it is determined that a noise event has occurred.

ステップS24の条件が成立したときは、静電容量値C2の増加が認められかつ静電容量値C1の増加が認められなかった場合である。このとき、ドアハンドル25の施錠用センサ電極4に近い位置に人の手が接触したと判定できるので、ステップS25に進み、施錠用センサ信号を出力する。これにより、スマートキーシステムはドア2を施錠する。ステップS22からステップS24に至る判定処理は、本発明の判定部の第2判定処理に相当する。第1実施形態では、電子制御部6は、第1判定処理および第2判定処理の両方を行っている。   When the condition of step S24 is satisfied, an increase in the capacitance value C2 is recognized and an increase in the capacitance value C1 is not recognized. At this time, since it can be determined that a human hand has come in contact with the position of the door handle 25 close to the locking sensor electrode 4, the process proceeds to step S25, and a locking sensor signal is output. Thereby, the smart key system locks the door 2. The determination process from step S22 to step S24 corresponds to the second determination process of the determination unit of the present invention. In the first embodiment, the electronic control unit 6 performs both the first determination process and the second determination process.

なお、各静電容量値C1、C2の増加を判定する第1〜第4閾値A1〜A4の適正値は、ドアパネル21およびドアハンドル25の形状や材質、解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4の大きさと配置などに依存して変化する。したがって、コンピュータを用いたシミュレーションや試作実験などの手法により、第1〜第4閾値A1〜A4を設定することが好ましい。   The appropriate values of the first to fourth threshold values A1 to A4 for determining the increase in the capacitance values C1 and C2 are the shapes and materials of the door panel 21 and the door handle 25, the unlocking sensor electrode 3, and the locking sensor. It varies depending on the size and arrangement of the electrode 4. Therefore, it is preferable to set the first to fourth threshold values A1 to A4 by a technique such as a simulation using a computer or a prototype experiment.

第1実施形態では、自由空間に発生して第1および第2静電容量31、41の両方に影響する例えば降雨による被水などのノイズ事象が発生したときに、第1および第2変化容量ΔC1、ΔC2がともに増加するため、検出対象物すなわち人の手の接近と誤判定することはない。一方、解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4の位置は、ドアハンドル25の裏面側27と表面側28に別れ、かつ互いに車両の前後方向に変位しているので、人の手はいずれか一方(3または4)に選択的に接近する。このため、一方の変化容量のみ(ΔC1またはΔC2)が増加し、電子制御部6は人の手の接近を確実に判定できる。また、解錠用センサ電極3と施錠用センサ電極4とで乗車時と降車時を判別できるので、スマートキーシステムに好適である。   In the first embodiment, the first and second change capacities are generated when a noise event occurs in free space and affects both the first and second capacitances 31 and 41, for example, water exposure due to rain. Since ΔC1 and ΔC2 both increase, it is not erroneously determined that the object to be detected, that is, the approach of a human hand is approaching. On the other hand, the positions of the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4 are separated into the back side 27 and the front side 28 of the door handle 25 and are displaced in the vehicle front-rear direction. Selectively approach one (3 or 4). For this reason, only one change capacity (ΔC1 or ΔC2) is increased, and the electronic control unit 6 can reliably determine the approach of a human hand. Further, since the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4 can distinguish between getting on and getting off, it is suitable for a smart key system.

次に、解錠用センサの判定処理を簡素化した第2実施形態の静電容量検出装置について、図8を参考にして説明する。第2実施形態の静電容量検出装置は、図1〜図6で説明した第1実施形態の装置構成と同一であり、電子制御部6の判定処理フローが図7から図8に置き換わる。図8は、第2実施形態の静電容量検出装置で、電子制御部6が行う判定処理フローを説明する図である。図8を図7と比較すれば明らかなように、第2実施形態ではステップS13およびステップS14を省略している。図8のステップS12の判定処理は、本発明の判定部の第3判定処理に相当する。つまり、第2実施形態では、電子制御部6は、第3判定処理および第2判定処理を行っている。   Next, a capacitance detection device according to a second embodiment in which the determination process of the unlocking sensor is simplified will be described with reference to FIG. The capacitance detection device of the second embodiment is the same as the device configuration of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6, and the determination processing flow of the electronic control unit 6 is replaced with FIGS. 7 to 8. FIG. 8 is a diagram illustrating a determination processing flow performed by the electronic control unit 6 in the capacitance detection device of the second embodiment. As is clear when FIG. 8 is compared with FIG. 7, Step S13 and Step S14 are omitted in the second embodiment. The determination process in step S12 of FIG. 8 corresponds to the third determination process of the determination unit of the present invention. That is, in the second embodiment, the electronic control unit 6 performs the third determination process and the second determination process.

第3判定処理で第1変化容量ΔC1のみに基づく判定を行い、第2判定処理で第2変化容量ΔC2に加え第1変化容量ΔC1も流用して判定を行う理由は、被水から受ける影響の度合いが解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4で異なることに依拠している。つまり、解錠用センサ電極3では、ドアハンドル25のドアパネル21に向いた裏面側の表面に被水すると第1変化容量ΔC1が増加し得るが、実際には発生しにくい。したがって、第1変化容量ΔC1が増加したとき、直ちに人の手の接近と判定しても誤るおそれは少ない。   The reason for performing the determination based only on the first change capacity ΔC1 in the third determination process and using the first change capacity ΔC1 in addition to the second change capacity ΔC2 in the second determination process is that the influence from the flooded water This depends on the degree of difference between the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4. That is, in the unlocking sensor electrode 3, if the surface of the door handle 25 on the back surface facing the door panel 21 is flooded, the first change capacity ΔC1 can be increased, but it is hardly generated actually. Therefore, when the first change capacity ΔC1 increases, there is little risk of error even if it is immediately determined that the human hand is approaching.

一方、施錠用センサ電極4では、ドアハンドル25の外側に向いた表面だけでなくドアハンドル25の上面に被水しても第2変化容量ΔC2が増加し得るので、比較的多頻度で発生し得るものと考えられる。したがって、第2変化容量ΔC2が増加しただけで人の手の接近と判定すると誤るおそれがあり、第1変化容量ΔC1の増加が認められないことを必要条件とすることにより判定信頼性を向上できる。また、上述したように、第2実施形態では、第1実施形態よりも判定処理を簡素化できる。   On the other hand, in the sensor electrode 4 for locking, since the second change capacity ΔC2 can increase even if the upper surface of the door handle 25 is flooded as well as the surface facing the outside of the door handle 25, it occurs relatively frequently. It is thought to get. Therefore, there is a risk of erroneous determination that it is determined that the human hand is approaching only by increasing the second change capacity ΔC2, and the determination reliability can be improved by making it a necessary condition that the increase in the first change capacity ΔC1 is not recognized. . Further, as described above, in the second embodiment, the determination process can be simplified as compared with the first embodiment.

なお、被水などのノイズ事象から受ける影響の度合いが上述と逆の場合には、演算結果を流用する方向を反転する。つまり、第1実施形態の図7に示される判定処理フローからステップS23およびステップS24を省略する。この応用形態では、電子制御部6は、第2変化容量ΔC2のみに基づいて判定する第4判定処理、および第1変化容量ΔC1に加え第2変化容量ΔC2も流用して判定する第1判定処理を行う。   When the degree of influence from a noise event such as flooding is opposite to the above, the direction in which the calculation result is diverted is reversed. That is, step S23 and step S24 are omitted from the determination processing flow shown in FIG. 7 of the first embodiment. In this application mode, the electronic control unit 6 determines the fourth determination process based on only the second change capacity ΔC2, and the first determination process that uses the second change capacity ΔC2 in addition to the first change capacity ΔC1 for determination. I do.

次に、スイッチドキャパシタ方式検出部5が充放電の繰り返し周波数を複数有する第3および第4実施形態の静電容量検出装置について、図9〜図11を参考にして説明する。第3および第4実施形態の静電容量検出装置は、図1〜図6で説明した第1実施形態の装置構成と同一であり、図5に示されるスイッチドキャパシタ方式検出部5の動作が異なる。また、電子制御部6の判定処理フローは、第3実施形態では図10、第4実施形態では図11に置き換わる。以下詳述する。   Next, the capacitance detection devices of the third and fourth embodiments in which the switched capacitor type detection unit 5 has a plurality of charge / discharge repetition frequencies will be described with reference to FIGS. 9 to 11. The capacitance detection devices of the third and fourth embodiments are the same as the device configuration of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 6, and the operation of the switched capacitor type detection unit 5 shown in FIG. Different. Further, the determination processing flow of the electronic control unit 6 is replaced with FIG. 10 in the third embodiment and FIG. 11 in the fourth embodiment. This will be described in detail below.

第3および第4実施形態では、検出部5で第1静電容量31に関して第2スイッチS2および第3スイッチS3を短時間ピッチで繰返して交互に開閉する際に、2種類の繰り返し周波数f1、f2を用いる。この繰り返し周波数f1、f2は、電子制御部6から第2および第3スイッチS2、S3を適宜開閉制御することにより実現でき、それぞれに対して静電容量値C11(f1)、C12(f2)を検出できる。また、第2静電容量41に関しても同様に、第5および第6スイッチS5、S6を繰り返し周波数f1、f2で開閉制御することにより、2種類の静電容量値C21(f1)、C22(f2)を検出できる。これら4静電容量値は、図9に示される検出タイミングで検出することができる。図9は、第3および第4実施形態で検出部5における第1および第2静電容量31、41の各静電容量値C1、C2を検出するタイミングを説明する図であり、(1)は同期検出、(2)は非同期検出を示している。第1実施形態と同様に、2つの静電容量値C1、C2を並行して同時に検出してもよいし、時間的にずらして検出してもよい。   In the third and fourth embodiments, when the detection unit 5 repeatedly opens and closes the second switch S2 and the third switch S3 with a short pitch with respect to the first capacitance 31, two types of repetition frequencies f1, Use f2. The repetition frequencies f1 and f2 can be realized by appropriately opening and closing the second and third switches S2 and S3 from the electronic control unit 6, and the capacitance values C11 (f1) and C12 (f2) are respectively obtained. It can be detected. Similarly, regarding the second capacitance 41, the fifth and sixth switches S5 and S6 are repeatedly controlled to open and close at the frequencies f1 and f2, thereby allowing two types of capacitance values C21 (f1) and C22 (f2). ) Can be detected. These four capacitance values can be detected at the detection timing shown in FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining the timing for detecting the capacitance values C1 and C2 of the first and second capacitances 31 and 41 in the detection unit 5 in the third and fourth embodiments. Indicates synchronous detection, and (2) indicates asynchronous detection. Similar to the first embodiment, the two capacitance values C1 and C2 may be detected simultaneously in parallel, or may be detected while being shifted in time.

第3実施形態では、電子制御部6は、検出した4静電容量値を用い、図10に示される判定処理フローを行う。図中の解錠用センサ判定処理および施錠用センサ判定処理は交互に行なわれる。図10中の解錠用センサ判定処理のステップS51で、電子制御部6は、解錠用センサ電極3に関し繰り返し周波数f1での静電容量値C11の最新データを取得して時系列データを更新する。次に、最新データから所定個数だけ過去の旧データを減算して、繰り返し周波数f1での第1変化容量ΔC11を演算する。ステップS52でも同様にして、繰り返し周波数f2での第1変化容量ΔC12を演算する。   In the third embodiment, the electronic control unit 6 performs the determination processing flow shown in FIG. 10 using the detected four capacitance values. The unlocking sensor determination process and the locking sensor determination process in the figure are performed alternately. In step S51 of the unlocking sensor determination process in FIG. 10, the electronic control unit 6 acquires the latest data of the capacitance value C11 at the repetition frequency f1 for the unlocking sensor electrode 3 and updates the time series data. To do. Next, a predetermined number of old data is subtracted from the latest data to calculate the first change capacity ΔC11 at the repetition frequency f1. Similarly, in step S52, the first change capacity ΔC12 at the repetition frequency f2 is calculated.

次に、ステップS53で、第1変化容量ΔC11が閾値A11以上でかつ/または第1変化容量ΔC12が閾値A12以上あるか否か比較し、条件が成立しないときは解錠用センサ判定処理を終了する。つまり、静電容量値C11またはC12の増加が認められないときは、ドアハンドル25の解錠用センサ電極3に近い位置に人の手は接触していないと判定する。ステップS53の条件が成立したときは、ステップS54に進み、2つの第1変化容量ΔC11、ΔC12の周波依存性が同じか否か比較する。例えば、2つの第1変化容量ΔC11、ΔC12の各増加量または各増加率が概ね一致しているか否か比較する。この周波依存性については、被水では一致せず、人の手の接近で一致することが既に判明している。したがって、条件が成立しないときは解錠用センサ判定処理を終了し、条件が成立したときは、ステップS55に進む。   Next, in step S53, it is compared whether or not the first change capacity ΔC11 is greater than or equal to the threshold value A11 and / or the first change capacity ΔC12 is greater than or equal to the threshold value A12. If the condition is not satisfied, the unlocking sensor determination process is terminated. To do. That is, when the increase in the capacitance value C11 or C12 is not recognized, it is determined that the human hand is not in contact with the unlocking sensor electrode 3 of the door handle 25. When the condition of step S53 is satisfied, the process proceeds to step S54, and it is compared whether the two first change capacitors ΔC11 and ΔC12 have the same frequency dependency. For example, it is compared whether or not each increase amount or each increase rate of the two first change capacities ΔC11 and ΔC12 is substantially the same. It has already been found that this frequency dependence does not coincide with water, but coincides with the approach of a human hand. Therefore, when the condition is not satisfied, the unlocking sensor determination process is terminated, and when the condition is satisfied, the process proceeds to step S55.

ステップS55では、施錠用センサ電極4の2つの第2変化容量ΔC21、ΔC22の最新値を流用する。そして、ステップS56で、第2変化容量ΔC21が閾値A21未満かつ/または第2変化容量ΔC22が閾値A22未満の場合は、解錠用センサ電極4に近い位置に人の手が接触したと判定できるので、ステップS58に進む。また、ステップS56で、第2変化容量ΔC21が閾値A21以上かつ/または第2変化容量ΔC22が閾値A22以上の場合は、解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4の両方に影響する例えば降雨による被水などのノイズ事象が発生、もしくは施錠用センサ電極4に人の手が接触したと判定してステップS57に進む。ステップS57では、2つの第2変化容量ΔC21、ΔC22の周波依存性が同じか否か比較する。条件が成立しないときは解錠用センサ判定処理を終了し、条件が成立したとき、すなわち施錠用センサ電極4にも人の手が接触したと判定したときはステップS58に進む。ステップS58では、解錠用センサ信号を出力する。ステップS53からステップS57に至る判定処理は、周波数依存性による判定を併用した第1判定処理に相当する。   In step S55, the latest values of the two second change capacities ΔC21 and ΔC22 of the locking sensor electrode 4 are used. In step S56, when the second change capacitance ΔC21 is less than the threshold value A21 and / or the second change capacitance ΔC22 is less than the threshold value A22, it can be determined that the human hand has come into contact with the position close to the unlocking sensor electrode 4. Therefore, it progresses to step S58. In step S56, if the second change capacitance ΔC21 is greater than or equal to the threshold A21 and / or the second change capacitance ΔC22 is greater than or equal to the threshold A22, for example, rain that affects both the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4 It is determined that a noise event such as wetting has occurred or that a human hand has come into contact with the locking sensor electrode 4, and the process proceeds to step S57. In step S57, it is compared whether or not the two second change capacitors ΔC21 and ΔC22 have the same frequency dependency. When the condition is not satisfied, the unlocking sensor determination process is terminated, and when the condition is satisfied, that is, when it is determined that the human hand touches the locking sensor electrode 4, the process proceeds to step S58. In step S58, an unlocking sensor signal is output. The determination process from step S53 to step S57 corresponds to a first determination process using a determination based on frequency dependence.

また、図10中の施錠用センサ判定処理における各ステップS61〜S68は、上述した解錠用センサ判定処理の各ステップS51〜S58と概ね同様であるので説明は省略する。ステップS63からステップS67に至る判定処理は、周波数依存性による判定を併用した第2判定処理に相当する。   Further, steps S61 to S68 in the locking sensor determination process in FIG. 10 are substantially the same as the steps S51 to S58 of the unlocking sensor determination process described above, and thus description thereof is omitted. The determination process from step S63 to step S67 corresponds to a second determination process in which determination based on frequency dependency is used together.

なお、各閾値A11〜A42には、当然ながら適正値を設定する。上述した第3実施形態では、2つの繰り返し周波数f1、f2でともに変化容量が増加することに加え、ノイズ事象との判別に有効な周波数依存性も併用して判定を行う。したがって、人の手の解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4の両方への接近の判別が可能になる。   Of course, appropriate values are set for the thresholds A11 to A42. In the above-described third embodiment, the determination is performed by using the frequency dependency effective for the discrimination from the noise event in addition to the change capacity increasing at the two repetition frequencies f1 and f2. Therefore, it is possible to determine the approach to both the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4 of the human hand.

また、第4実施形態では、電子制御部6は、検出した4静電容量値を用い、図11に示される判定処理フローを行う。図11を図10と比較すれば明らかなように、第4実施形態ではステップS55〜S57を省略している。図11のステップS53およびステップS54の判定処理は、周波数依存性による判定を併用した第3判定処理に相当する。第4実施形態は、第2実施形態と同様に被水から受ける影響の度合いが解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4で異なる構成に有効であり、第3実施形態よりも判定処理を簡素化できる。   Moreover, in 4th Embodiment, the electronic control part 6 performs the determination processing flow shown by FIG. 11 using the detected 4 electrostatic capacitance value. As is clear from comparing FIG. 11 with FIG. 10, steps S55 to S57 are omitted in the fourth embodiment. The determination processes in step S53 and step S54 in FIG. 11 correspond to a third determination process in which determination based on frequency dependency is used together. As in the second embodiment, the fourth embodiment is effective for a configuration in which the degree of influence received from water is different between the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4, and the determination processing is performed more than in the third embodiment. It can be simplified.

なお、被水などのノイズ事象から受ける影響の度合いが逆の場合には、演算結果を流用する方向を反転する。つまり、第3実施形態の図10に示される判定処理フローからステップS65〜S67を省略する。この応用形態では、電子制御部6は、2つの第2変化容量ΔC21、ΔC22に基づいて判定する第4判定処理、および2つの第1変化容量ΔC11、ΔC12に加え2つの第2変化容量ΔC21、ΔC22も流用して判定する第1判定処理を、周波数依存性による判定を併用しつつ行う。   When the degree of influence from a noise event such as flooding is reversed, the direction in which the calculation result is diverted is reversed. That is, steps S65 to S67 are omitted from the determination processing flow shown in FIG. 10 of the third embodiment. In this applied form, the electronic control unit 6 performs the fourth determination process for determining based on the two second change capacitors ΔC21 and ΔC22, and the two second change capacitors ΔC21 and ΔC12 in addition to the two second change capacitors ΔC21 and ΔC12. The first determination process that also uses ΔC22 for determination is performed while using determination based on frequency dependence.

なお、各実施形態で、解錠用センサ電極3および施錠用センサ電極4の少なくとも一方を、スマートキーシステムの車両側無線通信用アンテナと兼ねるようにしてもよい。これにより、部材点数が削減され構造が簡素化されるので、車両のコスト低減に貢献できる。また、本発明は、スマートキーシステム以外の用途にも実施でき、様々な変形や応用が可能である。   In each embodiment, at least one of the unlocking sensor electrode 3 and the locking sensor electrode 4 may also serve as the vehicle-side wireless communication antenna of the smart key system. Thereby, since the number of members is reduced and the structure is simplified, it is possible to contribute to the cost reduction of the vehicle. In addition, the present invention can be implemented for uses other than the smart key system, and various modifications and applications are possible.

1:静電容量検出装置
2:ドア
21:ドアパネル(導電性基体) 22:窪み
25:ドアハンドル(非導電性部材) 26:内部空間
27:裏面側 28:表面側 29:裏面側
3:解錠用センサ電極(第1電極) 31:第1静電容量
4:施錠用センサ電極(第2電極) 41:第2静電容量
5:検出部
6:電子制御部(演算部および判定部)
C1、C11、C12:第1静電容量の静電容量値
ΔC1、ΔC11、ΔC12:第1変化容量
C2、C21、C22:第2静電容量の静電容量値
ΔC2、ΔC21、ΔC22:第2変化容量
A1〜A4:第1〜第4閾値 A11〜A42:閾値
1: Capacitance detection device 2: Door 21: Door panel (conductive base) 22: Recess
25: Door handle (non-conductive member) 26: Interior space 27: Back side 28: Front side 29: Back side 3: Unlocking sensor electrode (first electrode) 31: First capacitance 4: Locking sensor Electrode (second electrode) 41: Second capacitance 5: Detection unit 6: Electronic control unit (calculation unit and determination unit)
C1, C11, C12: capacitance values of the first capacitance ΔC1, ΔC11, ΔC12: first change capacitance C2, C21, C22: capacitance values of the second capacitance ΔC2, ΔC21, ΔC22: second Change capacities A1 to A4: first to fourth threshold values A11 to A42: threshold values

Claims (9)

非導電性部材に内蔵された第1電極と導電性基体との間に自由空間を介して形成される第1静電容量と、
前記非導電性部材に内蔵された第2電極と前記導電性基体との間に自由空間を介して形成される第2静電容量と、
前記第1静電容量の静電容量値、および前記第2静電容量の静電容量値を所定の時間間隔で検出する検出部と、
前記第1静電容量の静電容量値の時間変化分である第1変化容量、および前記第2静電容量の静電容量値の時間変化分である第2変化容量を演算する演算部と、
前記第1変化容量が第1閾値以上で前記第2変化容量が第2閾値未満のときに前記第1電極へ検出対象物が接近したと判定する第1判定処理、および、前記第2変化容量が第4閾値以上で前記第1変化容量が第3閾値未満のときに前記第2電極へ前記検出対象物が接近したと判定する第2判定処理のうちの少なくとも一方の判定処理を行う判定部と、
を備えることを特徴とする静電容量検出装置。
A first capacitance formed through a free space between the first electrode incorporated in the non-conductive member and the conductive substrate;
A second capacitance formed through a free space between the second electrode incorporated in the non-conductive member and the conductive base;
A detection unit that detects a capacitance value of the first capacitance and a capacitance value of the second capacitance at a predetermined time interval;
A calculation unit that calculates a first change capacitance that is a time change amount of the capacitance value of the first capacitance and a second change capacitance that is a time change amount of the capacitance value of the second capacitance; ,
A first determination process for determining that a detection object has approached the first electrode when the first change capacity is equal to or greater than a first threshold and the second change capacity is less than a second threshold; and the second change capacity A determination unit that performs at least one determination process of a second determination process in which it is determined that the detection target has approached the second electrode when the first change capacity is less than a third threshold when the first change capacity is less than a fourth threshold When,
An electrostatic capacity detection device comprising:
請求項1において、前記判定部は、前記第1判定処理および前記第2判定処理の両方を行うことを特徴とする静電容量検出装置。   The capacitance detection device according to claim 1, wherein the determination unit performs both the first determination process and the second determination process. 請求項1において、前記判定部は、前記第1変化容量が前記第1閾値以上のときに前記第1電極へ前記検出対象物が接近したと判定する第3判定処理および前記第2判定処理を行い、あるいは、前記第2変化容量が前記第4閾値以上のときに前記第2電極へ前記検出対象物が接近したと判定する第4判定処理および前記第1判定処理を行うことを特徴とする静電容量検出装置。   In Claim 1, The said determination part performs the 3rd determination process and a said 2nd determination process which determine with the said detection target approaching to the said 1st electrode when the said 1st change capacity is more than a said 1st threshold value. Or performing a fourth determination process and a first determination process for determining that the detection object has approached the second electrode when the second change capacity is equal to or greater than the fourth threshold value. Capacitance detection device. 請求項1〜3のいずれか一項において、前記検出部は、前記第1静電容量および前記第2静電容量が電荷を充電または放電したときの時定数に関する指標を測定するスイッチドキャパシタ方式検出部であり、かつ、前記第1静電容量および前記第2静電容量のうちの一方の充電と他方の放電とを同期して行うことを特徴とする静電容量検出装置。   4. The switched capacitor method according to claim 1, wherein the detection unit measures an index related to a time constant when the first capacitance and the second capacitance are charged or discharged. 5. A capacitance detection device that is a detection unit and that performs charging of one of the first capacitance and the second capacitance in synchronization with the other discharge. 請求項1〜4のいずれか一項において、
前記検出部は、前記第1静電容量および前記第2静電容量が電荷を充電または放電したときの時定数に関する指標を測定するスイッチドキャパシタ方式検出部であり、かつ、充放電の繰り返し周波数を複数有して各繰り返し周波数での前記第1および前記第2静電容量の各静電容量値を測定し、
前記演算部は各繰り返し周波数での前記第1および前記第2変化容量を演算し、
前記判定部は、前記第1〜前記第4判定処理の少なくとも一判定処理で前記第1および前記第2変化容量の前記各繰り返し周波数に対する周波数依存性を参照して前記検出対象物の接近を判定することを特徴とする静電容量検出装置。
In any one of Claims 1-4,
The detection unit is a switched capacitor type detection unit that measures an index related to a time constant when the first capacitance and the second capacitance are charged or discharged, and a charge / discharge repetition frequency And measuring each capacitance value of the first and second capacitances at each repetition frequency,
The calculation unit calculates the first and second change capacities at each repetition frequency,
The determination unit determines the approach of the detection target with reference to the frequency dependence of the first and second change capacities with respect to each repetition frequency in at least one determination process of the first to fourth determination processes. A capacitance detection device characterized by:
請求項1〜5のいずれか一項において、前記導電性基体はドアパネルであり、前記非導電性部材はドアハンドルであって、前記検出対象物は人の手であることを特徴とする静電容量検出装置。   6. The electrostatic device according to claim 1, wherein the conductive base is a door panel, the non-conductive member is a door handle, and the detection target is a human hand. Capacity detection device. 請求項6において、前記ドアパネルは車両のドアを構成し、前記第1電極は前記ドアハンドルの前記ドアパネルに近い裏面側に内蔵され、前記第2電極は前記ドアハンドルの前記ドアパネルから離れた表面側に内蔵されかつ前記第1電極に対し前記ドアハンドルの長手方向に変位していることを特徴とする静電容量検出装置。   7. The door panel according to claim 6, wherein the door panel constitutes a door of the vehicle, the first electrode is built in a back surface side of the door handle near the door panel, and the second electrode is a surface side of the door handle away from the door panel. And a displacement detecting device that is displaced in a longitudinal direction of the door handle with respect to the first electrode. 請求項7において、前記車両は、車両側無線装置および携帯機側無線装置を有して前記ドアの施錠および解錠を自動で実施するスマートキーシステムを備え、
前記第1電極および前記第2電極の少なくとも一方が前記車両側無線装置の無線通信用アンテナを兼ねていることを特徴とする静電容量検出装置。
The vehicle according to claim 7, comprising a smart key system that includes a vehicle-side wireless device and a portable device-side wireless device, and that automatically locks and unlocks the door,
At least one of the first electrode and the second electrode also serves as a wireless communication antenna of the vehicle-side wireless device.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の静電容量検出装置を用い、前記非導電性部材への人の手の接触を検知することを特徴とする接触検知センサ。   A contact detection sensor using the capacitance detection apparatus according to claim 1 to detect contact of a human hand with the non-conductive member.
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