JP5880884B2 - 回転状態検出装置 - Google Patents
回転状態検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5880884B2 JP5880884B2 JP2013114958A JP2013114958A JP5880884B2 JP 5880884 B2 JP5880884 B2 JP 5880884B2 JP 2013114958 A JP2013114958 A JP 2013114958A JP 2013114958 A JP2013114958 A JP 2013114958A JP 5880884 B2 JP5880884 B2 JP 5880884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- capacitance
- rotation
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
- G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
- G01D5/2412—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
- G01D2205/85—Determining the direction of movement of an encoder, e.g. of an incremental encoder
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
本実施形態による回転状態検出装置は、図1に示す操作装置1に適用されている。この操作装置1は、車両の室内に設置されており、ユーザである車両乗員により手動操作される。操作装置1は、ユーザにより操作された内容に応じて、各種の車載装置へ作動内容を指令する指令信号を出力する。車載装置の具体例としては、車両の走行進路を案内するナビゲート装置51や、オーディオ装置52、空調装置53(図2参照)等が挙げられる。
要するに、本実施形態に係る回転状態検出装置は、操作ノブ10を所定角度回転させる毎に静電容量Ctrが周期的に変化するように、第1電極A1〜A8および第2電極B1〜B8が設けられている。さらに、静電容量波形Wの形状が、順方向に正転させた場合と逆転させた場合とで異なるように、第1電極A1〜A8および第2電極B1〜B8は設けられている。そして、静電容量Ctrが周期的に変化した回数(脈動波形Wpの出現回数)に基づき、操作ノブ10の回転角度(回転操作量)を算出する回転角度算出手段41を備える。また、静電容量波形Wの形状に基づき、操作ノブ10の回転方向を判別する回転方向判別手段42を備える。
さらに、本実施形態に係る回転状態検出装置は、第1電極A1〜A8および第2電極B1〜B8が、操作ノブ10の回転方向に複数並べて配置されている。そのため、操作ノブ10が1回転する間に脈動波形Wpが出現する回数を複数回にできるので、回転角度算出手段41により算出可能な回転角度の分解能が向上される。
さらに、本実施形態に係る回転状態検出装置は、第1コンデンサC1〜C4および第2コンデンサC5〜C8が直列接続されており、これらのコンデンサC1〜C8を含めた合成容量の変化を、静電容量波形Wとして回転方向判別に用いている。
本実施形態に係る回転状態検出装置は、静電容量波形Wには3種類以上の非変化部P1、P3、P5、P7が含まれており、回転方向判別手段42は、非変化部P1、P3、P5、P7が出現する順番に基づいて回転方向を判別する。
さらに、本実施形態に係る回転状態検出装置は、第1電極A1〜A8は面積の異なる2種類の電極、つまり長形電極Aa1〜Aa8および短形電極Ab1〜Ab8を電気接続して構成されている。そして、これら2種類の電極Aa1〜Aa8、Ab1〜Ab8は、回転方向に所定間隔離した状態で並べて配置されている。これによれば、3種類以上の非変化部P1、P3、P5、P7が静電容量波形Wに含まれるようにすることを、簡素な構造で容易に実現できるようになる。
さらに本実施形態では、操作装置1は、支持体20を移動可能な状態で保持するベース部材30を備える。そして、本実施形態に係る回転状態検出装置は、支持体20に設けられた複数の第3電極D1、D2と、ベース部材に設けられた複数の第4電極E1、E2と、を備える。
さらに本実施形態では、複数の第1コンデンサC1〜C4の各々を並列接続し、また、複数の第2コンデンサC5〜C8の各々を並列接続しているので、合成容量である静電容量Ctrの最高値Hを大きくできる。よって、複数種類の一定値(最低値L、第1中間値M1、最高値H、第2中間値M2)の各々を、大きく異ならせることができる。そのため、静電容量波形Wに非変化部P1、P3、P5、P7が出現しているか否かを判定するにあたり、その判定精度を向上できる。
上記第1実施形態では、第1コンデンサC1〜C4および第2コンデンサC5〜C8は直列に接続されている。これに対し本実施形態では、第1コンデンサC1〜C4および第2コンデンサC5〜C8は並列に接続されている。
上記第1実施形態に係る第1電極A1〜A8は、2種類の電極、つまり長形電極Aa1〜Aa8および短形電極Ab1〜Ab8を電気接続して構成されている。これに対し本実施形態に係る第1電極は、1枚の電極板により構成されており、長形電極部Ac1および短形電極部Ad1を有する形状に形成されている。操作ノブ10の回転径方向において、長形電極部Ac1の長さは短形電極部Ad1よりも長い。
本実施形態は、第1実施形態の変形例であり、図10は、本実施形態に係る静電容量波形Wbの形状を示す。図示されるように、静電容量波形Wbは、非変化部および変化部P1〜P8の各々に対応する操作ノブ10の回転角度θ1〜θ8が全て同一となる形状である。換言すれば、このような形状の静電容量波形Wbとなるよう、第1電極A1〜A8および第2電極B1〜B8が設けられている。
上記第1および第2実施形態では、第1グループに属する第1電極A1〜A4および第2グループに属する第1電極A5〜A8は、同一の回転軌跡上に配置されている。これに対し本実施形態では、第1グループに属する第1電極Aoおよび第2グループに属する第1電極Aiは、互いに異なる回転軌跡上に配置されている。
上記第5実施形態では、第1グループに属する外側第1電極Aoと第2グループに属する内側第1電極Aiとが回転径方向に異なる位置に配置されることで、外側第1電極Aoと内側第1電極Aiとが互いに異なる回転軌跡上に位置する。これに対し本実施形態では、図18に示すように、第1グループに属する第1電極Au(以下、上側第1電極Auと呼ぶ)と、第2グループに属する第1電極Ad(以下、下側第1電極Adと呼ぶ)とが、回転軸方向に異なる位置に配置されている。これにより、上側第1電極Auと下側第1電極Adとが、回転軸方向にずれて互いに異なる回転軌跡上に位置する。
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
Claims (9)
- 入力される操作力により回転する回転体(10、101、102)、および前記回転体を回転可能に支持する支持体(20、201、202、203)を有する操作装置(1)に適用された、回転状態検出装置において、
前記回転体に設けられた第1電極(A1〜A8、Ao、Ai、Au、Ad)と、
前記支持体に設けられ、前記第1電極との間で静電容量を生じさせる第2電極(B1〜B8、Bo、Bi、Bu、Bd)と、
を備え、
前記回転体を所定角度回転させる毎に前記静電容量が周期的に変化し、かつ、前記静電容量の変化を表した静電容量波形(W、Wa、Wb、Wc)が、前記回転体を正転させた場合と逆転させた場合とで異なる形状となるように、前記第1電極および前記第2電極は設けられており、
前記静電容量が周期的に変化した回数に基づき、前記回転体の回転角度を算出する回転角度算出手段(41)と、
前記静電容量波形の形状に基づき、前記回転体の回転方向を判別する回転方向判別手段(42)と、
を備えることを特徴とする回転状態検出装置。 - 前記第1電極および前記第2電極は、前記回転体の回転方向に複数並べて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の回転状態検出装置。
- 複数の前記第2電極は、第1グループおよび第2グループにグループ分けされており、
前記第1グループに属する前記第2電極(B1〜B4)で構成される第1コンデンサ、および前記第2グループに属する前記第2電極(B5〜B8)で構成される第2コンデンサは直列接続されており、
前記判別に用いられる前記静電容量波形は、前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサの合成容量の変化を表す波形であることを特徴とする請求項2に記載の回転状態検出装置。 - 複数の前記第2電極は、第1グループおよび第2グループにグループ分けされており、
前記第1グループに属する前記第2電極(B1〜B4)で構成される第1コンデンサ、および前記第2グループに属する前記第2電極(B5〜B8)で構成される第2コンデンサは並列接続されており、
前記判別に用いられる前記静電容量波形は、前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサの合成容量の変化を表す波形であることを特徴とする請求項2に記載の回転状態検出装置。 - 複数の前記第1電極および複数の前記第2電極は、第1グループおよび第2グループにグループ分けされており、
前記第1グループに属する前記第1電極(Ao、Au)と、前記第2グループに属する前記第1電極(Ai、Ad)とは、互いに異なる回転軌跡上に配置されており、
前記第1グループに属する前記第1電極および前記第2電極(Bo、Bu)は、互いに対向するように配置されて第1コンデンサ(C11、C12)を構成し、
前記第2グループに属する前記第1電極および前記第2電極(Bi、Bd)は、互いに対向するように配置されて第2コンデンサ(C13、C14)を構成し、
前記判別に用いられる前記静電容量波形は、前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサの合成容量の変化を表す波形であることを特徴とする請求項2に記載の回転状態検出装置。 - 前記静電容量波形(W、Wb、Wc)には、前記回転体が回転しても前記静電容量が変化せずに一定値(L、M1、M2、H)を保持する非変化部であって、前記一定値が異なる値に設定された3種類以上の非変化部(P1、P3、P5、P7)が含まれており、
前記回転方向判別手段は、前記3種類以上の非変化部が出現する順番に基づいて、前記回転方向を判別することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の回転状態検出装置。 - 前記第1電極および前記第2電極のいずれか一方の電極は、面積の異なる2種類の電極(Aa1、Ab1)を電気接続して構成されており、
前記2種類の電極は、前記回転方向に所定間隔離した状態で並べて配置されていることを特徴とする請求項6に記載の回転状態検出装置。 - 前記静電容量波形(Wb)のうち前記非変化部以外の部分を変化部(P2、P4、P6、P8)と呼ぶ場合において、
前記非変化部および前記変化部の各々に対応する前記回転体の回転角度(θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8)は、全て同一であることを特徴とする請求項6または7に記載の回転状態検出装置。 - 前記操作装置は、前記支持体を移動可能な状態で保持するベース部材(30)を備えており、
前記支持体に設けられ、前記第2電極または前記第1電極から出力された前記静電容量波形の信号が入力される複数の第3電極(D1、D2)と、
前記ベース部材に設けられ、複数の前記第3電極との間で静電容量を生じさせる第4電極(E1、E2)と、
を備え、
前記回転方向判別手段は、前記第4電極から出力される信号に基づき、前記回転体の回転方向を判別することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の回転状態検出装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013114958A JP5880884B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 回転状態検出装置 |
CN201480030353.4A CN105247324B (zh) | 2013-05-31 | 2014-05-26 | 旋转状态检测装置 |
US14/893,467 US9568337B2 (en) | 2013-05-31 | 2014-05-26 | Rotation state detection device |
DE112014002650.6T DE112014002650B4 (de) | 2013-05-31 | 2014-05-26 | Drehzustandserfassungsvorrichtung |
PCT/JP2014/002756 WO2014192278A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-05-26 | 回転状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013114958A JP5880884B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 回転状態検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014235019A JP2014235019A (ja) | 2014-12-15 |
JP5880884B2 true JP5880884B2 (ja) | 2016-03-09 |
Family
ID=51988330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013114958A Expired - Fee Related JP5880884B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 回転状態検出装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9568337B2 (ja) |
JP (1) | JP5880884B2 (ja) |
CN (1) | CN105247324B (ja) |
DE (1) | DE112014002650B4 (ja) |
WO (1) | WO2014192278A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5880884B2 (ja) | 2013-05-31 | 2016-03-09 | 株式会社デンソー | 回転状態検出装置 |
JP6313903B2 (ja) * | 2015-03-20 | 2018-04-18 | アルプス電気株式会社 | 回転式入力装置 |
CN110779489B (zh) * | 2019-10-17 | 2021-08-13 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种用双传感器对旋转保护罩旋转状态的测定装置及方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4404560A (en) | 1981-05-07 | 1983-09-13 | International Business Machines Corporation | Capacitive transducer for providing precise angular positional information |
JPS6180407U (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-28 | ||
JPS6352067A (ja) | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Michio Kudo | 回転計 |
DE3711062A1 (de) * | 1987-04-02 | 1988-10-20 | Herbert Leypold | Kapazitive absolute positionsmessvorrichtung |
JPS63256861A (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-24 | Seiko Epson Corp | 移動方向検出器 |
JP2001296966A (ja) | 2000-04-17 | 2001-10-26 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置 |
DE10133216B4 (de) | 2001-07-09 | 2005-01-27 | Tecpharma Licensing Ag | Positionsdetektion |
FR2842913B1 (fr) | 2002-07-23 | 2004-11-19 | Schlumberger Services Petrol | Dispositif compact de mesure de vitesse et de sens de rotation d'un objet |
JP2004311196A (ja) | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置 |
JP2005128998A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-05-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転検出装置 |
JP4279121B2 (ja) | 2003-11-13 | 2009-06-17 | アルプス電気株式会社 | 回転式入力装置 |
SE529249C2 (sv) | 2005-10-14 | 2007-06-12 | Hexagon Metrology Ab | Förfarande vid signalbehandling vid kapacitiva mätskalor |
WO2008132930A1 (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Hosiden Corporation | 回転入力装置及びそれを使った回転検出装置 |
US8564283B2 (en) * | 2008-02-07 | 2013-10-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Rotation-angle-detecting apparatus, rotating machine and rotation-angle-detecting method |
WO2010000861A1 (en) | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Ident Technology Ag | Capacitive sensor device |
JP2010210414A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Toshiba Corp | センサ装置 |
JP2010287351A (ja) | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Toto Ltd | 操作入力装置および水栓装置 |
JP2013114958A (ja) | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | 直接酸化型燃料電池システム |
CN102830247A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-19 | 深圳市开立科技有限公司 | 一种检测旋转部件旋转状态的方法和装置 |
JP5880884B2 (ja) | 2013-05-31 | 2016-03-09 | 株式会社デンソー | 回転状態検出装置 |
JP5962597B2 (ja) | 2013-06-20 | 2016-08-03 | 株式会社デンソー | 操作装置 |
-
2013
- 2013-05-31 JP JP2013114958A patent/JP5880884B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-05-26 DE DE112014002650.6T patent/DE112014002650B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2014-05-26 CN CN201480030353.4A patent/CN105247324B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-05-26 WO PCT/JP2014/002756 patent/WO2014192278A1/ja active Application Filing
- 2014-05-26 US US14/893,467 patent/US9568337B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112014002650B4 (de) | 2019-07-11 |
WO2014192278A1 (ja) | 2014-12-04 |
CN105247324B (zh) | 2017-05-10 |
US9568337B2 (en) | 2017-02-14 |
US20160123778A1 (en) | 2016-05-05 |
JP2014235019A (ja) | 2014-12-15 |
CN105247324A (zh) | 2016-01-13 |
DE112014002650T5 (de) | 2016-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5880884B2 (ja) | 回転状態検出装置 | |
JP6622264B2 (ja) | 車載機器操作支援システム | |
US10166868B2 (en) | Vehicle-mounted equipment operation support system | |
US20130095671A1 (en) | Rotary connector device | |
CN104918837A (zh) | 具有光学手指导航模块的方向盘 | |
JP6220357B2 (ja) | 車両用操作システム | |
JP4938752B2 (ja) | 車両用スイッチ | |
JP6075607B2 (ja) | ステアリングスイッチ、ステアリングホイール | |
JP6577213B2 (ja) | 多機能選択操作スイッチ装置 | |
US10613696B2 (en) | Input device for touch operation | |
JP6778168B2 (ja) | シフト装置 | |
KR102639079B1 (ko) | 차량용 조작 제어 장치 및 그의 동작 방법 | |
JP2001246994A (ja) | 制御装置 | |
DE102016005141A1 (de) | Bedienvorrichtung, insbesondere in der Art eines elektrischen Schalters | |
JP6948191B2 (ja) | タッチパッド | |
JP5277329B2 (ja) | 車両用スイッチ | |
JP6557201B2 (ja) | 車載機器操作装置 | |
WO2024106252A1 (ja) | シフト装置 | |
JP5488417B2 (ja) | 回転操作装置 | |
KR101481259B1 (ko) | 차량용 멀티 오퍼레이팅 스위치 유니트 | |
JP2011243445A (ja) | スイッチ装置 | |
JP2018101562A (ja) | タッチ検出装置、回転操作装置及びタッチパネル装置 | |
JP5541949B2 (ja) | 操舵角計測装置 | |
JP5018647B2 (ja) | 車両用操作装置 | |
WO2016031148A1 (ja) | 車両用タッチパッドおよび車両用入力インターフェイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160119 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5880884 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |