WO2020262167A1 - 静電センサ、制御装置、および非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents
静電センサ、制御装置、および非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020262167A1 WO2020262167A1 PCT/JP2020/023804 JP2020023804W WO2020262167A1 WO 2020262167 A1 WO2020262167 A1 WO 2020262167A1 JP 2020023804 W JP2020023804 W JP 2020023804W WO 2020262167 A1 WO2020262167 A1 WO 2020262167A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- capacitance
- charge
- discharge circuit
- detected
- processing unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
Definitions
- This disclosure relates to electrostatic sensors.
- the present disclosure also relates to a control device that can be mounted on the electrostatic sensor and a non-transitory computer-readable medium that stores a computer program that can be executed by the processing unit of the control device.
- Japanese Patent Application Publication No. 2015-210811 discloses an electrostatic sensor.
- a pseudo capacitor is formed when a user's finger or the like approaches an object located in an electric field generated by the electrode, and the capacitance of the electrode itself increases. By detecting this increase in capacity, it is determined whether or not the user has operated on the object.
- the first aspect for meeting the above requirements is an electrostatic sensor.
- a capacitance detection unit having a charge / discharge circuit for detecting the capacitance between the electrode and the object
- a processing unit that controls the operation of the charge / discharge circuit Is equipped with The processing unit It was detected by operating the charge / discharge circuit after the first operation of acquiring the first capacitance, which is the capacitance detected by operating the charge / discharge circuit, and after the completion of the first operation.
- the second operation of acquiring the second capacitance, which is the capacitance is repeatedly executed at a specified cycle. Based on the first capacitance, it is determined whether the operation has been performed on the object, and If it is determined that the operation has been performed, the determination is verified based on the second capacitance.
- the time length from the start of the first operation to the start of the second operation is such that the difference between the first capacitance and the second capacitance caused by the assumed environmental noise is the time length. It is set to be equal to or higher than the threshold value specified in between.
- the second aspect for meeting the above requirements is a control device.
- a processing unit that controls the operation of the charge / discharge circuit included in the capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object, The first capacitance, which is the capacitance detected by the first operation of operating the charge / discharge circuit, and the static electricity detected by the second operation of operating the charge / discharge circuit after the completion of the first operation.
- the reception section that accepts the second capacitance, which is the electric capacity, Is equipped with The processing unit The first operation and the second operation are repeatedly executed at a specified cycle, and the operation is repeated.
- the time length from the start of the first operation to the start of the second operation is such that the difference between the first capacitance and the second capacitance caused by the assumed environmental noise is the time length. It is set to be equal to or higher than the threshold value specified in between.
- the third aspect for meeting the above requirements can be executed by the processing unit of the control device that controls the operation of the charge / discharge circuit included in the capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object.
- the control device is subjected to It was detected by operating the charge / discharge circuit after the first operation of acquiring the first capacitance, which is the capacitance detected by operating the charge / discharge circuit, and after the completion of the first operation.
- the second operation of acquiring the second capacitance, which is the capacitance is repeatedly executed at a specified cycle. Based on the first capacitance, it is determined whether or not the operation has been performed on the object.
- the time length from the start of the first operation to the start of the second operation is such that the difference between the first capacitance and the second capacitance caused by the assumed environmental noise is the time length. It is set to be equal to or higher than the threshold value specified in between.
- the capacitance between the electrode and the object is detected twice by the first operation and the second operation in order to improve the detection accuracy of the presence or absence of operation on the object. In other words, it is performed to prevent erroneous detection of operation due to environmental noise. Environmental noise may also cause the capacitance between the electrode and the object to fluctuate. Therefore, by monitoring only the first capacitance detected by the first operation, it may not be possible to distinguish between the increase in capacitance due to the operation on the object and the increase in capacitance due to environmental noise.
- the second operation is performed after the first operation is started. The time length until the start of is set so that the difference between the first capacitance and the second capacitance caused by the assumed environmental noise is equal to or greater than the threshold value specified during the time length.
- the time length By setting the time length in this way, when the cause of the capacitance change is environmental noise, the first capacitance detected earlier and the second capacitance detected later are substantially different. Will come to do. On the other hand, if the cause of the capacitance change is a touch operation, the first capacitance detected first and the second capacitance detected later are substantially equal.
- a fourth aspect for meeting the above requirements is an electrostatic sensor.
- a capacitance detection unit having a charge / discharge circuit for detecting the capacitance between the electrode and the object
- a processing unit that controls the operation of the charge / discharge circuit, Is equipped with The processing unit
- the second operation of acquiring the second capacitance, which is the capacitance detected by operating at a second frequency different from the frequency is repeatedly executed at a specified cycle. Based on the first capacitance, it is determined whether the operation has been performed on the object, and When it is determined that the operation has been performed, the determination is verified based on the second capacitance.
- the fifth aspect for meeting the above requirements is a control device.
- a processing unit that controls the operation of the charge / discharge circuit included in the capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object, The first capacitance, which is the capacitance detected by the first operation of operating the charge / discharge circuit at the first frequency, and the charge / discharge circuit different from the first frequency after the completion of the first operation.
- a reception unit that receives the second capacitance, which is the capacitance detected by the second operation that operates at two frequencies, Is equipped with The processing unit The first operation and the second operation are repeatedly executed at a specified cycle, and the operation is repeated. Based on the first capacitance, it is determined whether the operation has been performed on the object, and When it is determined that the operation has been performed, it is verified whether the operation has been performed based on the second capacitance.
- the sixth aspect for meeting the above requirements can be executed by the processing unit of the control device that controls the operation of the charge / discharge circuit included in the capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object.
- the control device is subjected to The first operation of acquiring the first capacitance, which is the capacitance detected by operating the charge / discharge circuit at the first frequency, and the first operation of the charge / discharge circuit after the completion of the first operation.
- the second operation of acquiring the second capacitance, which is the capacitance detected by operating at a second frequency different from the frequency is repeatedly executed at a specified cycle. Based on the first capacitance, it is determined whether or not the operation has been performed on the object. When it is determined that the operation has been performed, the determination is verified based on the second capacitance.
- the capacitance change due to the influence of environmental noise whose amplitude changes with time has periodicity is distinguished from the capacitance due to the operation on the object. It will be easier.
- the functional configuration of the electrostatic sensor according to one embodiment is illustrated.
- the operating principle of the above electrostatic sensor is shown.
- the operation of the above electrostatic sensor is illustrated.
- the operation flow of the above electrostatic sensor is illustrated.
- FIG. 1 illustrates the functional configuration of the electrostatic sensor 1 according to the embodiment.
- the electrostatic sensor 1 includes an electrode 11.
- the electrode 11 is arranged so that a part of the user's body (finger F or the like) faces the object 2 on which the touch operation can be performed.
- the object 2 is a dielectric.
- touch operation means an operation involving the approach or contact of a portion of the user's body with respect to the object 2.
- the electrostatic sensor 1 includes a capacitance detection unit 12.
- the capacitance detection unit 12 includes a charge / discharge circuit 121 for detecting the capacitance between the electrode 11 and the object 2.
- the charge / discharge circuit 121 is electrically connected to the electrode 11.
- the charge / discharge circuit 121 can perform a charging operation and a discharging operation.
- the charge / discharge circuit 121 during the charging operation supplies the current supplied from a power source (not shown) to the electrode 11.
- the charge / discharge circuit 121 during the discharge operation discharges a current from the electrode 11.
- the electrostatic sensor 1 includes a control device 13.
- the control device 13 includes a processing unit 131 and an output unit 132.
- the processing unit 131 has a function of controlling the operation of the charge / discharge circuit 121.
- the processing unit 131 is configured to output a control signal S1 that operates the charge / discharge circuit 121 at a specified frequency from the output unit 132.
- the phrase "operating the charge / discharge circuit at a specified frequency” means causing the charge / discharge circuit to repeat a charge and discharge operation at a specified frequency.
- the control signal S1 may be a digital signal or an analog signal.
- the output unit 132 is configured as an interface including an appropriate conversion circuit including a D / A converter.
- the capacitance detection unit 12 includes a conversion circuit 122.
- the current discharged from the electrode 11 is input to the conversion circuit 122.
- the conversion circuit 122 includes a circuit whose transmission frequency changes according to the amount of input current, and a counter that counts pulses output from the circuit. That is, the conversion circuit 122 outputs data having a numerical value corresponding to the amount of current corresponding to the detected capacitance.
- the data may be in the form of digital data or analog data.
- the control device 13 includes a reception unit 133.
- the reception unit 133 receives the data output from the conversion circuit 122.
- the reception unit 133 is configured as an interface including an appropriate conversion circuit including an A / D converter.
- the processing unit 131 can acquire the capacitance between the electrode 11 and the object 2 based on the numerical value indicated by the data. As described above, the processing unit 131 causes the capacitance detecting unit 12 to detect the capacitance between the electrode 11 and the object 2.
- the processing unit 131 also has a function of determining whether or not a touch operation has been performed on the object 2 based on the capacitance detected by the capacitance detecting unit 12.
- FIG. 2 shows a reference example for explaining the function.
- the processing unit 131 causes the capacitance detecting unit 12 to repeatedly detect the capacitance between the electrode 11 and the object 2 at a defined period T.
- the processing unit 131 determines that the touch operation has been performed on the object 2. That is, the reference value Cr is a value of the capacitance that serves as a reference for determining whether or not the touch operation is performed on the object 2 based on the detected capacitance. In the illustrated example, it is determined that the touch operation was performed from the time t1 to the time t2.
- the processing unit 131 is configured to be able to execute the first operation and the second operation.
- the first operation is an operation in which the capacitance detection unit 12 detects the capacitance between the electrode 11 and the object 2 by outputting the control signal S1 for operating the charge / discharge circuit 121 from the output unit 132. is there.
- the capacitance detected by the first operation is referred to as the first capacitance C1.
- the control signal S1 for operating the charge / discharge circuit 121 is output from the output unit 132 after the end of the first operation, so that the capacitance detection unit 12 is charged with static electricity between the electrode 11 and the object 2. This is an operation to detect the capacity.
- the capacitance detected by the second operation is referred to as the second capacitance C2.
- FIG. 3 illustrates a specific operation of the processing unit 131.
- the scale corresponding to the time is appropriately changed so that the time interval in which the first operation O1 and the second operation O2 are performed can be visually recognized.
- FIG. 4 illustrates the flow of the operation.
- the reference value Cr is described as if it takes a constant value.
- the reference value Cr can be updated by, for example, the moving average value of a plurality of first capacitances C1 acquired in a specified period including the latest first capacitance C1.
- the processing unit 131 first executes the first operation O1 and acquires the first capacitance C1 (STEP 1 in FIG. 4).
- the processing unit 131 subsequently executes the second operation O2 to acquire the second capacitance C2 (STEP 2 in FIG. 4).
- the operation with the first operation O1 and the second operation O2 as one unit is repeatedly executed in the specified period T1.
- the period T1 is, for example, 20 milliseconds.
- the first capacitance C1 is represented by a black circle
- the second capacitance C2 is represented by a white circle.
- the time length T2 from the start of the first operation O1 to the start of the second operation O2 is, for example, 100 microseconds.
- the processing unit 131 determines whether or not a touch operation has been performed on the object 2 based on the first capacitance C1 detected by the first operation O1 (STEP 3 in FIG. 4). When the user's finger F or the like approaches the object 2, the capacitance between the electrode 11 and the object 2 increases as described above. When the amount of change of the first capacitance C1 from the reference value Cr exceeds the threshold value Cth, the processing unit 131 determines that the object 2 has been touched. In the example shown in FIG. 3, it is determined that the touch operation is performed from the time t1 to the time t2.
- the processing unit 131 defines the difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2. It is determined whether or not the threshold value is less than the threshold value (STEP 4 in FIG. 4).
- the expression "difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2" used in the present specification means the absolute value of the difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2.
- the capacitance between the electrode 11 and the object 2 is detected twice by the first operation and the second operation in order to improve the detection accuracy of the touch operation. In other words, it is performed to prevent erroneous detection of touch operation due to environmental noise.
- the capacitance between the electrode 11 and the object 2 may also fluctuate due to environmental noise. Therefore, by monitoring only the first capacitance C1 detected by the first operation, it may not be possible to distinguish between the increase in capacitance due to touch operation and the increase in capacitance due to environmental noise.
- the second operation is started after the first operation is started.
- the time length T2 is set so that the difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2 caused by the assumed environmental noise is equal to or greater than the threshold value defined between the time length T2. ..
- the time length T2 By setting the time length T2 in this way, when the cause of the capacitance change is environmental noise, the first capacitance C1 detected earlier and the second capacitance C2 detected later are substantially the same. Will be different. On the other hand, if the cause of the capacitance change is a touch operation, the first capacitance C1 detected earlier and the second capacitance C2 detected later are substantially equal.
- the control device 13 is configured to be able to output the detection signal S2 through the output unit 132.
- the detection signal S2 is a signal corresponding to the determination that the touch operation has been performed on the object 2.
- the detection signal S2 is output when the processing unit 131 finally determines that a touch operation has been performed on the object 2.
- the detection signal S2 may be a digital signal or an analog signal.
- the output unit 132 is configured as an interface including an appropriate conversion circuit including a D / A converter.
- the first capacitance C1 when the capacitance between the electrode 11 and the object 2 changes due to environmental noise is represented by a black triangle, and the second capacitance C2 is white. It is represented by a triangle.
- FIG. 3 shows an example in which the difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2 is equal to or greater than the specified threshold value (NO in STEP 4 of FIG. 4). Therefore, the processing unit 131 invalidates the previous determination that the touch operation has been performed on the object 2 (STEP 6 in FIG. 4).
- the touch operation can be accurately discriminated even in a noisy environment.
- the first frequency which is the operating frequency of the charge / discharge circuit 121 in the first operation
- the second frequency which is the operating frequency of the charge / discharge circuit 121 in the second operation
- the term "operating frequency” used here is a frequency at which charging and discharging are repeated.
- the first frequency is, for example, 6 MHz.
- the second frequency is, for example, 1.5 MHz.
- the change in capacitance between the electrode 11 and the object 2 also occurs when water adheres to the object 2. Since water has a higher electrical resistance value than the human body, it takes a long time to fully charge the electrode 11. That is, if the charge / discharge circuit 121 is operated at a higher frequency, discharge may be performed before reaching the fully charged state, and the capacitance detected at this time is when the charge / discharge circuit 121 is operated at a lower frequency. It tends to be lower than the capacity detected in.
- the capacitance change is due to a touch operation, the electrode 11 is fully charged in a relatively short time, so that the first capacitance C1 and the second capacitance C2 are detected even if different charge / discharge frequencies are used. The difference is relatively small. Therefore, by paying attention to the magnitude of the difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2 detected using different frequencies, the capacitance changes due to touch operation and the capacitance caused by moisture adhesion. It can be easily distinguished from changes.
- the time length T2 from the start of the first operation O1 to the start of the second operation O2 can be appropriately set.
- the time length T2 is set so as to be sufficiently longer than the period.
- the magnitude of the environmental noise changes sufficiently during the time length T2, so that the first capacitance C1 detected by the first operation O1 and the second operation O2 are detected.
- one of the first frequency used in the first operation O1 and the second frequency used in the second operation O2 can be appropriately set.
- the second frequency is set so as to be the same as or equal to the frequency of the assumed environmental noise.
- the second capacitance C2 detected by the second operation O2 is easily affected by environmental noise. Therefore, it becomes easy to make a significant difference from the first capacitance C1 detected by the first operation O1. This makes it easy to discriminate between the change in capacitance due to touch operation and the change in capacitance due to environmental noise.
- the electrostatic sensor 1 having the above configuration can be built in, for example, a door handle that is a part of a vehicle.
- the door handle is an example of an object.
- the control device 13 when it is determined that the user's finger F or the like has touched the door handle, the control device 13 outputs the detection signal S2.
- the detection signal S2 can be transmitted, for example, to a vehicle door locking device.
- the locking device can perform a door locking operation and an unlocking operation in response to the detection signal S2.
- Each function of the processing unit 131 described so far can be realized by a general-purpose microprocessor that operates in cooperation with a general-purpose memory.
- general-purpose microprocessors include CPUs, MPUs, and GPUs.
- ROM and RAM can be exemplified as the general-purpose memory.
- the ROM may store a computer program that executes the above-described processing.
- ROM is an example of a non-temporary computer-readable medium.
- the general-purpose microprocessor specifies at least a part of the computer program stored in the ROM, expands it on the RAM, and performs the above-described processing in cooperation with the RAM.
- the above computer program may be pre-installed in the general-purpose memory, or may be downloaded from an external server device via a communication network and installed in the general-purpose memory.
- the external server device is an example of a non-temporary computer-readable medium.
- Each function of the processing unit 131 described so far may be realized by a dedicated integrated circuit capable of executing the above-mentioned computer program such as a microcontroller, ASIC, and FPGA.
- the above computer program is pre-installed in the storage element included in the dedicated integrated circuit.
- the storage element is an example of a non-temporary computer-readable medium.
- Each function of the processing unit 131 can also be realized by a combination of a general-purpose microprocessor and a dedicated integrated circuit.
- the determination is made based on the difference between the first capacitance C1 and the second capacitance C2. Has been verified (STEP 4 in FIG. 4).
- other verification methods may be adopted. For example, when it is determined that the touch operation on the object 2 is performed based on the first capacitance C1, it can be determined whether the amount of change of the second capacitance C2 from the reference value exceeds the threshold value.
- the reference value may be the same as or different from the reference value Cr used in the determination regarding the first capacitance C1.
- the time length T2 from the start of the first operation O1 to the start of the second operation O2 may be set to be longer than the time length in which the assumed environmental noise is generated. In this case, it is highly possible that the timing of occurrence of environmental noise is during operation in either the first operation O1 or the second operation O2. As a result, it is possible to more appropriately determine whether the detected change in capacitance is due to noise or user operation.
- An example of the time length T2 in this case is 200 milliseconds.
- the electrostatic sensor 1 can be arranged at a place other than the door handle in the vehicle.
- the touch operation detected by the electrostatic sensor 1 does not necessarily have to be performed by the user's finger F. Touch operations by body parts such as palms, elbows, knees, and toes can also be detected.
- the electrostatic sensor 1 can be used for an appropriate user interface that requires detection of a touch operation by the user.
- Examples of devices provided with such a user interface include building air conditioning equipment, building dimming equipment, audiovisual equipment used indoors or outdoors, cooking equipment, air conditioning equipment, toys, and the like.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
静電容量検出部は、電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有している。処理部は、充放電回路の動作を制御する。処理部は、充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量(C1)を取得する第一動作(O1)と、第一動作(O1)の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量(C2)を取得する第二動作(O2)とを、規定された周期(T1)で繰り返し実行する。処理部は、第一静電容量(C1)に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断する。当該操作ありと判断された場合、処理部は、第二静電容量C2に基づいて、当該判断を検証する。第一動作が開始されてから第二動作が開始されるまでの時間長(T2)は、想定される環境ノイズにより生じる第一静電容量(C1)と第二静電容量(C2)の差異が時間長(T2)の間に規定された閾値以上となるように定められている。
Description
本開示は、静電センサに関連する。本開示は、当該静電センサに搭載されうる制御装置、および当該制御装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体にも関連する。
日本国特許出願公開2015-210811号公報は、静電センサを開示している。当該静電センサにおいては、電極により生成される電界内に位置する対象物にユーザの指などが近づくことによって疑似的なコンデンサが形成され、当該電極自体の容量が増加する。この容量の増加が検知されることにより、ユーザによる対象物への操作がなされたかが判別される。
ノイズ環境下においても正確に対象物への操作を判別可能な静電センサを提供することが求められている。
上記の要求に応えるための第一態様は、静電センサであって、
電極と、
前記電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有する静電容量検出部と、
前記充放電回路の動作を制御する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証し、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
電極と、
前記電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有する静電容量検出部と、
前記充放電回路の動作を制御する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証し、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
上記の要求に応えるための第二態様は、制御装置であって、
電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する処理部と、
前記充放電回路を動作させる第一動作により検出された前記静電容量である第一静電容量、および当該第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させる第二動作により検出された前記静電容量である第二静電容量を受け付ける受付部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記第一動作と前記第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証し、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する処理部と、
前記充放電回路を動作させる第一動作により検出された前記静電容量である第一静電容量、および当該第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させる第二動作により検出された前記静電容量である第二静電容量を受け付ける受付部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記第一動作と前記第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証し、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
上記の要求に応えるための第三態様は、電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する制御装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記制御装置に、
前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行させ、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断させ、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証させ、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記制御装置に、
前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行させ、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断させ、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証させ、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
第一動作と第二動作による電極と対象物の間の静電容量の二度の検出は、対象物への操作の有無の検出精度を向上するために行なわれる。換言すると、環境ノイズによる操作の誤検出を防止するために行なわれる。環境ノイズによっても、電極と対象物の間の静電容量が変動する場合がある。したがって、第一動作により検出された第一静電容量のみを監視することによっては、対象物への操作による静電容量の増加と環境ノイズによる静電容量の増加を区別できない場合がある。上記の構成においては、環境ノイズに起因する静電容量の変化速度が対象物への操作による静電容量の変化速度よりも十分速い事実に着目し、第一動作が開始されてから第二動作が開始されるまでの時間長が、想定される環境ノイズにより生じる第一静電容量と第二静電容量の差異が時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている。
このように時間長を設定することにより、静電容量変化の原因が環境ノイズである場合、先に検出された第一静電容量と後に検出された第二静電容量とが実質的に相違するようになる。他方、静電容量変化の原因がタッチ操作であれば、先に検出された第一静電容量と後に検出された第二静電容量とが実質的に等しくなる。
第一態様から第三態様の各々に係る構成においては、ユーザの操作による場合と環境ノイズによる場合とで電極と対象物の間の静電容量の経時変化の速度が相違する点に着目し、第一動作で検出された第一静電容量に基づく対象物への操作ありとの判断を、第二動作で検出された第二静電容量で検証するようにしている。したがって、ノイズ環境下においても正確に対象物への操作を判別可能にできる。
上記の要求に応えるための第四態様は、静電センサであって、
電極と、
前記電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有する静電容量検出部と、
前記充放電回路の動作を制御する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記充放電回路を第一周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証する。
電極と、
前記電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有する静電容量検出部と、
前記充放電回路の動作を制御する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記充放電回路を第一周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証する。
上記の要求に応えるための第五態様は、制御装置であって、
電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する処理部と、
前記充放電回路を第一周波数で動作させる第一動作により検出された前記静電容量である第一静電容量、および当該第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させる第二動作により検出された前記静電容量である第二静電容量を受け付ける受付部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記第一動作と前記第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、前記操作がなされたかを検証する。
電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する処理部と、
前記充放電回路を第一周波数で動作させる第一動作により検出された前記静電容量である第一静電容量、および当該第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させる第二動作により検出された前記静電容量である第二静電容量を受け付ける受付部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記第一動作と前記第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、前記操作がなされたかを検証する。
上記の要求に応えるための第六態様は、電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する制御装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記制御装置に、
前記充放電回路を第一周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行させ、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断させ、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証させる。
前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記制御装置に、
前記充放電回路を第一周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行させ、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断させ、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証させる。
充放電回路の動作周波数と環境ノイズの周波数が近いほど、検出される静電容量は影響を受けやすくなる傾向にある。したがって、充放電回路の第一動作と第二動作が同一の動作周波数で行なわれる場合、第一静電容量の変化と第二静電容量の変化が同様の影響を受けうる。換言すると、第一静電容量と第二静電容量の差分が生じにくくなる。第一周波数と第二周波数とを相違させることにより、特に周期性を有しつつも周期が未知である環境ノイズに対して第一静電容量と第二静電容量の差分を生じやすくできる。したがって、第四態様から第六態様の各々に係る構成によれば、振幅の経時変化が周期性を有する環境ノイズの影響による静電容量変化を、対象物への操作による静電容量と区別しやすくなる。
添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。図1は、一実施形態に係る静電センサ1の機能構成を例示している。
静電センサ1は、電極11を備えている。電極11は、ユーザの身体の一部(指Fなど)がタッチ操作を行ないうる対象物2と対向するように配置されている。対象物2は、誘電体である。本明細書で用いられる「タッチ操作」という語は、対象物2に対するユーザの身体の一部の接近または接触を伴う操作を意味する。
静電センサ1は、静電容量検出部12を備えている。静電容量検出部12は、電極11と対象物2の間の静電容量を検出するための充放電回路121を備えている。
充放電回路121は、電極11と電気的に接続されている。充放電回路121は、充電動作と放電動作を行ないうる。充電動作時の充放電回路121は、不図示の電源から供給される電流を電極11へ供給する。放電動作時の充放電回路121は、電極11から電流を放出させる。
電極11に供給された電流により、対象物2の周囲に電界が発生する。ユーザの指Fなどがこの電界に近づくと、電極11との間に疑似的なコンデンサが形成される。これにより、電極11と対象物2の間の静電容量が増加する。静電容量が増加すると、放電動作時における電極11から放出される電流が増加する。
静電センサ1は、制御装置13を備えている。制御装置13は、処理部131と出力部132を備えている。処理部131は、充放電回路121の動作を制御する機能を有している。処理部131は、規定された周波数で充放電回路121を動作させる制御信号S1を出力部132から出力するように構成されている。本明細書で用いられる「規定された周波数で充放電回路を動作させる」という表現は、規定された周波数で充放電回路に充電動作と放電動作を繰り返させることを意味する。
制御信号S1は、デジタル信号であってもよいし、アナログ信号であってもよい。制御信号S1がアナログ信号である場合、出力部132は、D/Aコンバータを含む適宜の変換回路を備えたインターフェースとして構成される。
静電容量検出部12は、変換回路122を備えている。電極11から放出された電流は、変換回路122に入力される。変換回路122は、入力された電流量に応じて発信周波数が変化する回路、および当該回路から出力されるパルスを計数するカウンタを含んでいる。すなわち、変換回路122は、検出された静電容量に対応する電流量に応じた数値を有するデータを出力する。当該データは、デジタルデータの形態であってもよいし、アナログデータの形態であってもよい。
制御装置13は、受付部133を備えている。受付部133は、変換回路122から出力されたデータを受け付ける。当該データがアナログデータの形態である場合、受付部133は、A/Dコンバータを含む適宜の変換回路を備えたインターフェースとして構成される。処理部131は、当該データが示す数値に基づいて、電極11と対象物2の間の静電容量を取得できる。上記のようにして、処理部131は、電極11と対象物2の間の静電容量を、静電容量検出部12に検出させる。
処理部131は、静電容量検出部12に検出させた静電容量に基づいて、対象物2にタッチ操作が行なわれたかを判断する機能も有している。図2は、当該機能を説明するための参考例を示している。本例において、処理部131は、電極11と対象物2の間の静電容量を、規定された周期Tで静電容量検出部12に繰り返し検出させている。
ユーザの指Fなどが対象物2に接近すると、前述の通り、電極11と対象物2の間の静電容量が増加する。処理部131は、基準値Crからの変化量が閾値Cthを超えると、対象物2にタッチ操作が行なわれたと判断する。すなわち、基準値Crは、検出された静電容量に基づいて対象物2にタッチ操作が行なわれたかを判断するための基準となる静電容量の値である。図示の例においては、時刻t1から時刻t2までの間、タッチ操作が行なわれたと判断される。
本実施形態においては、処理部131は、第一動作と第二動作を実行できるように構成されている。第一動作は、充放電回路121を動作させる制御信号S1が出力部132から出力されることにより、静電容量検出部12に電極11と対象物2の間の静電容量を検出させる動作である。第一動作により検出された静電容量を第一静電容量C1と称する。第二動作は、第一動作の終了後に充放電回路121を動作させる制御信号S1が出力部132から出力されることにより、静電容量検出部12に電極11と対象物2の間の静電容量を検出させる動作である。第二動作により検出された静電容量を第二静電容量C2と称する。
図3は、処理部131の具体的な動作を例示している。同図においては、第一動作O1と第二動作O2が行なわれる時間間隔を視認できるようにするために、時間に対応する縮尺が適宜に変更されている。図4は、当該動作の流れを例示している。
図2と図3においては、基準値Crは、一定値をとるかのように記載されている。しかしながら、基準値Crは、例えば最新の第一静電容量C1を含む規定された期間において取得された複数の第一静電容量C1の移動平均値により更新されうる。
処理部131は、第一動作O1をまず実行し、第一静電容量C1を取得する(図4のSTEP1)。処理部131は、続いて第二動作O2を実行し、第二静電容量C2を取得する(図4のSTEP2)。図3に例示されるように、第一動作O1と第二動作O2を一単位とする動作は、規定された周期T1で繰り返し実行される。周期T1は、例えば20ミリ秒である。同図において、第一静電容量C1は黒丸で表されており、第二静電容量C2は白丸で表されている。第一動作O1が開始されてから第二動作O2が開始されるまでの時間長T2は、例えば100マイクロ秒である。
処理部131は、第一動作O1により検出された第一静電容量C1に基づいて、対象物2にタッチ操作が行なわれたかを判断する(図4のSTEP3)。ユーザの指Fなどが対象物2に接近すると、前述の通り、電極11と対象物2の間の静電容量が増加する。処理部131は、第一静電容量C1の基準値Crからの変化量が閾値Cthを超えると、対象物2にタッチ操作が行なわれたと判断する。図3に示される例においては、時刻t1から時刻t2までの間、タッチ操作が行なわれたと判断される。
第一静電容量C1に基づいてタッチ操作が行なわれなかったと判断されると(図4のSTEP3においてNO)、処理はSTEP1に戻り、次の周期における第一動作O1が実行される。
第一静電容量C1に基づいてタッチ操作が行なわれたと判断されると(図4のSTEP3においてYES)、処理部131は、第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異が規定された閾値未満であるかを判断する(図4のSTEP4)。本明細書で用いられる「第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異」という表現は、第一静電容量C1と第二静電容量C2の差分の絶対値を意味する。
第一動作と第二動作による電極11と対象物2の間の静電容量の二度の検出は、タッチ操作の検出精度を向上するために行なわれる。換言すると、環境ノイズによるタッチ操作の誤検出を防止するために行なわれる。環境ノイズによっても、電極11と対象物2の間の静電容量が変動する場合がある。したがって、第一動作により検出された第一静電容量C1のみを監視することによっては、タッチ操作による静電容量の増加と環境ノイズによる静電容量の増加を区別できない場合がある。本実施形態においては、環境ノイズに起因する静電容量の変化速度がタッチ操作による静電容量の変化速度よりも十分速い事実に着目し、第一動作が開始されてから第二動作が開始されるまでの時間長T2が、想定される環境ノイズにより生じる第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異が時間長T2の間に規定された閾値以上となるように定められている。
このように時間長T2を設定することにより、静電容量変化の原因が環境ノイズである場合、先に検出された第一静電容量C1と後に検出された第二静電容量C2とが実質的に相違するようになる。他方、静電容量変化の原因がタッチ操作であれば、先に検出された第一静電容量C1と後に検出された第二静電容量C2とが実質的に等しくなる。
図3においては、時刻t1から時刻t2の間、第一静電容量C1に基づいて対象物2に対するタッチ操作が行なわれたと判断されており、かつ第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異が規定された閾値未満である例が示されている(図4のSTEP4においてYES)。したがって、処理部131は、対象物2にタッチ操作が行なわれたとの先の判断を有効にする(図4のSTEP5)。
図1に例示されるように、制御装置13は、出力部132を通じて検出信号S2を出力できるように構成されている。検出信号S2は、対象物2に対してタッチ操作が行なわれたとの判断に対応する信号である。検出信号S2は、対象物2に対してタッチ操作が行なわれたと処理部131が最終的に判断した場合に出力される。検出信号S2は、デジタル信号であってもよいし、アナログ信号であってもよい。検出信号S2がアナログ信号である場合、出力部132は、D/Aコンバータを含む適宜の変換回路を備えたインターフェースとして構成される。
他方、図3においては、電極11と対象物2の間の静電容量が環境ノイズにより変化した場合の第一静電容量C1が黒三角で表されており、第二静電容量C2が白三角で表されている。図3に示される例においては、時刻t3から時刻t4までの間、第一静電容量C1に基づいてタッチ操作が行なわれたと判断される。図3においては、第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異が規定された閾値以上である例が示されている(図4のSTEP4においてNO)。したがって、処理部131は、対象物2にタッチ操作が行なわれたとの先の判断を無効にする(図4のSTEP6)。
タッチ操作が行なわれたかの検証がなされた後、処理はSTEP1に戻り、次の周期における第一動作O1が実行される。
上記のように、本実施形態においては、ユーザのタッチ操作による場合と環境ノイズによる場合とで電極11と対象物2の間の静電容量の経時変化の速度が相違する点に着目し、第一動作O1で検出された第一静電容量C1に基づくタッチ操作がなされたとの判断を、第二動作O2で検出された第二静電容量C2で検証するようにしている。したがって、ノイズ環境下においても正確にタッチ操作を判別可能にできる。
第一動作における充放電回路121の動作周波数である第一周波数と第二動作における充放電回路121の動作周波数である第二周波数は、相違するように構成されうる。ここで用いられる「動作周波数」という語は、充放電が繰り返される周波数である。第一周波数は、例えば6MHzである。第二周波数は、例えば1.5MHzである。
充放電回路121の動作周波数と環境ノイズの周波数が近いほど、検出される静電容量は影響を受けやすくなる傾向にある。したがって、充放電回路121の第一動作と第二動作が同一の動作周波数で行なわれる場合、第一静電容量C1の変化と第二静電容量C2の変化が同様の影響を受けうる。換言すると、第一静電容量C1と第二静電容量C2の差分が生じにくくなる。第一周波数と第二周波数とを相違させることにより、特に周期性を有しつつも周期が未知である環境ノイズに対して第一静電容量C1と第二静電容量C2の差分を生じやすくできる。したがって、このような構成によれば、振幅の経時変化が周期性を有する環境ノイズの影響による静電容量変化を、タッチ操作による静電容量と区別しやすくなる。
電極11と対象物2の間の静電容量の変化は、対象物2に水分が付着した場合によっても生じる。水は人体よりも電気抵抗値が高いので、電極11の満充電に要する時間が長くなる。すなわち、より高い周波数で充放電回路121を動作させると満充電状態に至る前に放電がなされる場合があり、このとき検出される容量は、より低い周波数で充放電回路121を動作させた場合に検出される容量よりも低くなる傾向にある。他方、静電容量変化がタッチ操作による場合、比較的短時間で電極11が満充電されるので、異なる充放電周波数を用いても検出される第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異は比較的小さい。したがって、異なる周波数を用いて検出された第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異の大きさに着目することにより、タッチ操作による静電容量変化と水分付着に起因する静電容量変化とを区別しやすくできる。
この場合、第一動作O1が開始されてから第二動作O2が開始されるまでの時間長T2は、適宜に設定されうる。例えば、想定される環境ノイズの振幅の経時変化が周期性を有する場合、その周期よりも十分に長くなるように時間長T2が定められる。
このような構成によれば、時間長T2の間に環境ノイズの大きさが十分に変化するので、第一動作O1により検出される第一静電容量C1と第二動作O2により検出される第二静電容量C2との間に有意な差異を生じさせることが容易になる。これにより、タッチ操作による静電容量の変化と環境ノイズによる静電容量の変化の判別が容易になる。
これに加えてあるいは代えて、第一動作O1において使用される第一周波数と第二動作O2において使用される第二周波数の一方が、適宜に設定されうる。例えば、想定される環境ノイズの周波数と同一または同等となるように第二周波数が定められる。
この場合、第二動作O2により検出される第二静電容量C2は、環境ノイズの影響を受けやすくなる。したがって、第一動作O1により検出される第一静電容量C1との間に有意な差異を生じさせることが容易になる。これにより、タッチ操作による静電容量の変化と環境ノイズによる静電容量の変化の判別が容易になる。
上記のような構成を有する静電センサ1は、例えば車両の一部であるドアハンドルに内蔵されうる。ドアハンドルは、対象物の一例である。この場合、ユーザの指Fなどがドアハンドルに触れる操作が行なわれたと判断されると、制御装置13から検出信号S2が出力される。検出信号S2は、例えば車両のドアの施錠装置に送信されうる。施錠装置は、検出信号S2に応じてドアの施錠動作や解錠動作を遂行しうる。
これまで説明した処理部131の各機能は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、CPU、MPU、GPUが例示されうる。汎用メモリとしては、ROMやRAMが例示されうる。この場合、ROMには、上述した処理を実行するコンピュータプログラムが記憶されうる。ROMは、非一時的なコンピュータ可読媒体の一例である。汎用マイクロプロセッサは、ROM上に記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してRAM上に展開し、RAMと協働して上述した処理を実行する。上記のコンピュータプログラムは、汎用メモリにプリインストールされてもよいし、通信ネットワークを介して外部サーバ装置からダウンロードされて汎用メモリにインストールされてもよい。この場合、外部サーバ装置は、非一時的なコンピュータ可読媒体の一例である。
これまで説明した処理部131の各機能は、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの上記のコンピュータプログラムを実行可能な専用集積回路によって実現されてもよい。この場合、当該専用集積回路に含まれる記憶素子に上記のコンピュータプログラムがプリインストールされる。当該記憶素子は、非一時的なコンピュータ可読媒体の一例である。処理部131の各機能は、汎用マイクロプロセッサと専用集積回路の組合せによっても実現されうる。
上記の実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。
上記の実施形態においては、第一静電容量C1に基づいて対象物2に対するタッチ操作がなされたと判断された場合、第一静電容量C1と第二静電容量C2の差異に基づいて当該判断の検証がなされている(図4のSTEP4)。しかしながら、他の検証手法も採用されうる。例えば、第一静電容量C1に基づいて対象物2に対するタッチ操作がなされたと判断された場合、第二静電容量C2の基準値からの変化量が閾値を超えているかが判断されうる。基準値は、第一静電容量C1に係る判断において使用された基準値Crと同じであっても異なっていてもよい。第二静電容量C2の基準値からの変化量が閾値を超えている場合、タッチ操作がなされたと最終的に判断される(図4のSTEP5)。第二静電容量C2の基準値からの変化量が閾値を超えていない場合、タッチ操作がなされなかったと最終的に判断される(図4のSTEP6)。
第一動作O1が開始されてから第二動作O2が開始されるまでの時間長T2は、想定される環境ノイズが発生している時間長よりも長くなるように定められてもよい。この場合、環境ノイズの発生タイミングが、第一動作O1もしくは第二動作O2のいずれかでの動作中となる可能性が高い。これにより、検出された静電容量の変化が、ノイズによるものであるのか、ユーザの操作によるものであるのか、より適切に切り分けることができる。この場合における時間長T2の例としては、200ミリ秒が挙げられる。
静電センサ1は、車両におけるドアハンドル以外の箇所にも配置されうる。静電センサ1により検出されるタッチ操作は、必ずしもユーザの指Fにより行なわれることを要しない。掌、肘、膝、足先などの身体部位によるタッチ操作も検出されうる。
静電センサ1は、ユーザによるタッチ操作の検出が必要とされる適宜のユーザインターフェースに使用されうる。そのようなユーザインターフェースを備えた装置の例としては、建物の空調設備、建物の調光設備、室内あるいは室外で使用される音響映像機器、調理機器、空調機器、玩具などが挙げられる。
本開示の一部を構成するものとして、2019年6月28日に提出された日本国特許出願2019-121769号の内容が援用される。
Claims (10)
- 電極と、
前記電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有する静電容量検出部と、
前記充放電回路の動作を制御する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証し、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている、
静電センサ。 - 電極と、
前記電極と対象物との間の静電容量を検出するための充放電回路を有する静電容量検出部と、
前記充放電回路の動作を制御する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記充放電回路を第一周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証する、
静電センサ。 - 前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている、
請求項2に記載の静電センサ。 - 前記第一周波数と前記第二周波数の一方は、想定される環境ノイズの周波数に基づいて定められている、
請求項2または3に記載の静電センサ。 - 前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズが発生している時間長よりも長くなるように定められている、
請求項1から4のいずれか一項に記載の静電センサ。 - 前記対象物は、車両の一部である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の静電センサ。 - 電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する処理部と、
前記充放電回路を動作させる第一動作により検出された前記静電容量である第一静電容量、および当該第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させる第二動作により検出された前記静電容量である第二静電容量を受け付ける受付部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記第一動作と前記第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証し、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている、
制御装置。 - 電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する処理部と、
前記充放電回路を第一周波数で動作させる第一動作により検出された前記静電容量である第一静電容量、および当該第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させる第二動作により検出された前記静電容量である第二静電容量を受け付ける受付部と、
を備えており、
前記処理部は、
前記第一動作と前記第二動作とを規定された周期で繰り返し実行し、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断し、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証する、
制御装置。 - 電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する制御装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記制御装置に、
前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行させ、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断させ、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証させ、
前記第一動作が開始されてから前記第二動作が開始されるまでの時間長は、想定される環境ノイズにより生じる前記第一静電容量と前記第二静電容量の差異が当該時間長の間に規定された閾値以上となるように定められている、
非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 電極と対象物との間の静電容量を検出する静電容量検出部に含まれる充放電回路の動作を制御する制御装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムが実行されることにより、前記制御装置に、
前記充放電回路を第一周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第一静電容量を取得する第一動作と、前記第一動作の終了後に前記充放電回路を前記第一周波数と異なる第二周波数で動作させることにより検出された前記静電容量である第二静電容量を取得する第二動作とを規定された周期で繰り返し実行させ、
前記第一静電容量に基づいて前記対象物に対して操作がなされたかを判断させ、
前記操作がなされたと判断された場合、前記第二静電容量に基づいて、当該判断を検証させる、
非一時的なコンピュータ可読媒体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-121769 | 2019-06-28 | ||
JP2019121769A JP7159120B2 (ja) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | タッチセンサ、制御装置、およびコンピュータプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020262167A1 true WO2020262167A1 (ja) | 2020-12-30 |
Family
ID=74060899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/023804 WO2020262167A1 (ja) | 2019-06-28 | 2020-06-17 | 静電センサ、制御装置、および非一時的なコンピュータ可読媒体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7159120B2 (ja) |
WO (1) | WO2020262167A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012118763A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Hitachi Displays Ltd | タッチパネル |
WO2014054209A1 (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 株式会社デンソー | タッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置 |
JP2016114571A (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | アイシン精機株式会社 | 静電容量検出装置 |
JP2017031730A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | アイシン精機株式会社 | 操作入力検知装置 |
JP2018067247A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 三菱電機株式会社 | タッチパネル装置 |
WO2018235706A1 (ja) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | シャープ株式会社 | 位置検出装置およびそれを備えた電子機器、ならびに位置検出方法 |
-
2019
- 2019-06-28 JP JP2019121769A patent/JP7159120B2/ja active Active
-
2020
- 2020-06-17 WO PCT/JP2020/023804 patent/WO2020262167A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012118763A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Hitachi Displays Ltd | タッチパネル |
WO2014054209A1 (ja) * | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 株式会社デンソー | タッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置 |
JP2016114571A (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | アイシン精機株式会社 | 静電容量検出装置 |
JP2017031730A (ja) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | アイシン精機株式会社 | 操作入力検知装置 |
JP2018067247A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 三菱電機株式会社 | タッチパネル装置 |
WO2018235706A1 (ja) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | シャープ株式会社 | 位置検出装置およびそれを備えた電子機器、ならびに位置検出方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7159120B2 (ja) | 2022-10-24 |
JP2021009469A (ja) | 2021-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8599169B2 (en) | Touch sense interface circuit | |
EP2561614B1 (en) | Skin contact detector | |
US10793097B2 (en) | Capacitive measurement circuit with sensor wiring diagnostics | |
TWI392877B (zh) | 電容感測電路以及電容差異感測方法 | |
JP7425851B2 (ja) | タッチセンサ、制御装置、およびコンピュータプログラム | |
CN112074707B (zh) | 电容式的测量系统 | |
JP2011259011A5 (ja) | ||
KR20140053134A (ko) | 용량성 접촉 센서를 위한 평가 방법 및 평가 장치 | |
US7969331B2 (en) | System and method for verifying entry of keystrokes received from a capacitive keypad | |
US10132651B2 (en) | Capacitive sensing system with hardware diagnostics concept for detection of sensor interruption | |
JP2018523400A (ja) | 静電容量値を測定するための方法 | |
WO2020262167A1 (ja) | 静電センサ、制御装置、および非一時的なコンピュータ可読媒体 | |
WO2017073031A1 (ja) | 漏電検出装置および漏電検出方法 | |
JP2006177838A (ja) | 静電容量式近接センサ及びその出力較正方法 | |
TWI550482B (zh) | 觸控感測電路與方法 | |
WO2020262294A1 (ja) | 静電センサ、制御装置、および非一時的なコンピュータ可読媒体 | |
JP6183042B2 (ja) | タッチセンサ | |
TWI474245B (zh) | 觸控裝置、感測電路以及其感測方法 | |
JP6194860B2 (ja) | タッチセンサ | |
WO2020262075A1 (ja) | 静電センサ、制御装置、および非一時的なコンピュータ可読媒体 | |
US11054933B2 (en) | Touch sensor circuit and touch sensor method | |
TW201405439A (zh) | 自學習校正觸摸按鍵電路 | |
CN113949373A (zh) | 使用不同电流进行充放电的接触检测电路及其运行方法 | |
JP7200056B2 (ja) | タッチセンサ、制御装置、およびコンピュータプログラム | |
EP2722988A1 (en) | A method of the touch detection for capacitive touch sensors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20831573 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20831573 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |