WO2020262294A1 - 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 PDF

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WO2020262294A1
WO2020262294A1 PCT/JP2020/024385 JP2020024385W WO2020262294A1 WO 2020262294 A1 WO2020262294 A1 WO 2020262294A1 JP 2020024385 W JP2020024385 W JP 2020024385W WO 2020262294 A1 WO2020262294 A1 WO 2020262294A1
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capacitance
processing unit
detected
difference
detection unit
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PCT/JP2020/024385
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English (en)
French (fr)
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紀博 清水
慎吾 福原
洋平 後呂
羊平 伊藤
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株式会社東海理化電機製作所
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches
    • H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector

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 that detects the capacitance between the electrode and the object, Based on the capacitance detected by the capacitance detection unit, a processing unit that determines whether or not an operation has been performed on the object, and a processing unit.
  • a processing unit that determines whether or not an operation has been performed on the object, and a processing unit.
  • the second aspect for meeting the above requirements is a control device.
  • a processing unit that controls the operation of the capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object, A reception unit that receives data corresponding to the capacitance detected by the capacitance detection unit, and a reception unit. Is equipped with Based on the data, the processing unit determines whether or not an operation has been performed on the object. When the processing unit returns from the stopped operation state, Let the capacitance detection unit detect the capacitance, Acquire the difference between the detected capacitance and the reference value, The judgment is withheld until the difference is less than the specified threshold.
  • a computer program that can be executed by the processing unit of the control device that controls the operation of the capacitance detecting unit that detects the capacitance between the electrode and the object is stored. It is a non-temporary computer-readable medium
  • the control device is subjected to Based on the capacitance of the object detected by the capacitance detection unit, it is determined whether or not the operation has been performed on the object.
  • the control device returns from the stopped state, Let the capacitance detection unit detect the capacitance, The difference between the detected capacitance and the reference value is acquired, and The judgment is suspended until the difference is less than the specified threshold.
  • the capacitance between the electrode and the object is an appropriate value (the difference from the reference value is less than the threshold value) as the processing unit returns from the stopped state. It is possible to prevent the judgment as to whether or not the operation has been performed on the object until it returns to the value). That is, it is possible to prevent the determination as to whether or not the operation has been performed on the object based on the generally low capacitance detected when returning from the operation stopped state. Therefore, even if the capacitance detected at the time of returning from the operation stopped state of the processing unit increases due to environmental noise or the like, it is possible to prevent erroneous determination that an operation has been performed on the object. In other words, it is possible to accurately determine the operation on the object even in a noisy environment.
  • a fourth aspect for meeting the above requirements is an electrostatic sensor.
  • a capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object
  • a processing unit that is configured to be electrically connected to a power source and determines whether or not an operation has been performed on the object based on the capacitance detected by the capacitance detecting unit. Is equipped with When the processing unit returns from the stopped operation state, the processing unit suspends the determination until the voltage difference between the voltage supplied from the power supply and the ground voltage becomes less than the specified threshold value.
  • the fifth aspect for meeting the above requirements is a control device.
  • a processing unit that is configured to be electrically connected to the power supply and controls the operation of the capacitance detection unit that detects the capacitance between the electrode and the object.
  • a reception unit that receives data corresponding to the capacitance detected by the capacitance detection unit, and a reception unit. Is equipped with Based on the data, the processing unit determines whether or not an operation has been performed on the object. When the processing unit returns from the stopped operation state, the processing unit suspends the determination until the voltage difference between the voltage supplied from the power supply and the ground voltage becomes less than the specified threshold value.
  • a sixth aspect for meeting the above requirements is by a processing unit of a control device that is electrically connected to a power source and controls the operation of the capacitance detecting unit that detects the capacitance between the electrode and the object.
  • a non-transitory computer-readable medium that stores an executable computer program. By executing the computer program, the control device is subjected to Based on the capacitance of the object detected by the capacitance detection unit, it is determined whether or not the operation has been performed on the object. When the control device returns from the stopped state, the determination is suspended until the voltage difference between the voltage supplied from the power supply and the ground voltage becomes less than the specified threshold value.
  • the target is until the voltage difference between the voltage supplied from the power supply and the ground voltage returns to an appropriate value when the processing unit returns from the stopped state. It is possible to prevent the judgment as to whether or not an operation has been performed on an object. That is, it is possible to prevent the determination as to whether or not the operation has been performed on the object based on the generally low capacitance detected when returning from the operation stopped state. Therefore, even if the capacitance detected at the time of returning from the operation stopped state of the processing unit increases due to environmental noise or the like, it is possible to prevent an erroneous determination that the operation has been performed on the object. In other words, the touch operation can be accurately discriminated even in a noisy environment.
  • the functional configuration of the electrostatic sensor according to one embodiment is illustrated.
  • the operating principle of the above electrostatic sensor is shown.
  • An example of the operation flow of the above electrostatic sensor is shown.
  • a reference example for explaining the operation of the above electrostatic sensor is shown.
  • the operation of the above electrostatic sensor is illustrated.
  • An example of the operation flow of the above electrostatic sensor is shown.
  • Another example of the operation flow of the above electrostatic sensor is shown.
  • Another example of the operation flow of the above electrostatic sensor is shown.
  • 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. .. Specifically, 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 period T is, for example, 20 milliseconds.
  • the processing unit 131 determines that the touch operation has been performed on the object 2. In the illustrated example, it is determined that the touch operation was performed from the time t1 to the time t2.
  • the control device 13 includes a storage unit 134.
  • the storage unit 134 is configured to store data corresponding to the reference value Cr.
  • the processing unit 131 determines whether or not the above touch operation has been performed by comparing the data received by the reception unit 133 with the data stored in the storage unit 134.
  • FIG. 2 is described as if the reference value Cr takes a constant value. However, the reference value Cr can be updated with the value of the capacitance detected in the state where the touch operation is not performed.
  • the flow of the above-mentioned series of processing by the processing unit 131 will be described with reference to FIG.
  • the processing unit 131 acquires the capacitance C between the electrode 11 and the object 2 (STEP 11). Specifically, the numerical data corresponding to the capacitance C detected by the capacitance detection unit 12 is received through the reception unit 133.
  • the processing unit 131 determines whether or not a touch operation has been performed on the object 2 (STEP 12). Specifically, by comparing the data received by the reception unit 133 with the data stored in the storage unit 134, the amount of increase in the capacitance C from the reference value Cr is below the specified threshold value Cth. It is judged whether there is.
  • the processing unit 131 When it is determined that the amount of increase of the capacitance C from the reference value Cr is equal to or less than the specified threshold value Cth (YES in STEP 12), the processing unit 131 does not perform a touch operation on the object 2. Judge. In this case, the processing unit 131 updates the numerical data corresponding to the reference value Cr stored in the storage unit 134 with the numerical data corresponding to the detected capacitance C (STEP 13). That is, the detected capacitance C becomes a new reference value Cr.
  • the processing unit 131 determines that the touch operation has been performed on the object 2. (STEP14).
  • 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 processing unit 131 operates with a power supply voltage supplied from a power supply (not shown).
  • the processing unit 131 and the power supply are electrically connected to a common ground.
  • the reference voltage provided by ground is referred to as "ground voltage” for convenience.
  • the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage supplied to the processing unit 131 fluctuates due to the influence of environmental noise and the like. Specifically, the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage increases or decreases as the power supply voltage decreases or the ground voltage rises.
  • FIG. 4 shows a reference example for explaining a problem that may occur in such a situation.
  • the voltage difference Vd is required to be equal to or higher than the specified threshold value Vth (so-called operation guarantee voltage).
  • the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131A is below the threshold value Vth at time t1. As a result, the processing unit 131A stops its operation.
  • the processing unit 131A can determine that the touch operation has been performed on the object 2.
  • the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131A is restored to the threshold value Vth or more at time t2.
  • the processing unit 131A returns from the operation stopped state.
  • the processing unit 131A is configured to execute the calibration process when the operation is restored from the stopped state.
  • the calibration process includes initialization of the capacitance detection unit 12 and reset of data corresponding to the reference value Cr stored in the storage unit 134.
  • the processing unit 131A Since power is not supplied to the electrode 11 due to the stop of the operation of the processing unit 131A, the capacitance between the electrode 11 and the object 2 decreases. Therefore, the capacitance C detected at the time t3 at which the calibration process ends has a value C3 lower than that before the operation is stopped.
  • the processing unit 131A updates the reference value Cr with this value C3.
  • the detected capacitance C As the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131A returns to the original state, the detected capacitance C also increases. For example, as in the case of the capacitance C detected at time t4 and the capacitance C detected at time t5, the amount of increase in capacitance may exceed the threshold value Cth in the process.
  • the capacitance C detected at time t5 is lower than the value C2 at which it can be determined that the touch operation was originally performed.
  • the processing unit 131A determines that the touch operation has been performed on the object 2 based on the fact that the threshold value Cth has been exceeded.
  • the processing unit 131 is configured to execute the operations illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • the voltage difference Vd is required to be equal to or higher than the specified threshold value Vth.
  • the voltage difference between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131 is below the threshold value Vth at time t1.
  • the processing unit 131 stops operating.
  • the voltage difference between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131 is restored to the threshold value Vth or more at time t2.
  • the processing unit 131 detects this state of the voltage difference Vd and returns from the operation stopped state (STEP 21 in FIG. 6).
  • the processing unit 131 acquires the capacitance C between the electrode 11 and the object 2 (STEP 22 in FIG. 6). Specifically, the processing unit 131 causes the capacitance detecting unit 12 to detect the capacitance C between the electrode 11 and the object 2. The processing unit 131 receives the numerical data corresponding to the capacitance C detected by the capacitance detection unit 12 from the conversion circuit 122.
  • the processing unit 131 compares the numerical data corresponding to the detected capacitance C with the numerical data corresponding to the reference value Cr of the capacitance stored in the storage unit 134. Determine if the difference is less than the defined threshold (STEP23).
  • the data corresponding to the reference value Cr stored in the storage unit 134 at this time is acquired at time t0 in FIG. In other words, the data corresponding to the reference value Cr stored in the storage unit 134 at this time corresponds to the capacitance C detected immediately before the processing unit 131 enters the operation stop state.
  • FIG. 5 shows an example in which it is determined that the difference between the capacitance C and the reference value Cr is less than the threshold value at time t6.
  • the processing unit 131 repeats the processing of STEP 22 and the processing of STEP 23. That is, the processing unit 131 causes the capacitance detection unit 12 to detect the capacitance C between the electrode 11 and the object 2, and whether the difference between the detected capacitance C and the reference value Cr is less than the threshold value. To judge. Therefore, until it is determined that the difference between the detected capacitance C and the reference value Cr is less than the threshold value, the determination as to whether the touch operation on the object 2 has been performed is suspended.
  • the capacitance C between the electrode 11 and the object 2 becomes an appropriate value (the difference from the reference value Cr becomes less than the threshold value) as the processing unit 131 returns from the stopped state. It is possible to prevent the object 2 from being determined whether the touch operation has been performed until the value is returned to the above value. That is, it is possible to prevent the touch operation from being determined based on the generally low capacitance detected when returning from the operation stopped state as illustrated in FIG. Therefore, even if the capacitance C detected at the time of returning from the operation stopped state of the processing unit 131 increases due to environmental noise or the like, it is possible to prevent an erroneous determination that the touch operation has been performed. In other words, the touch operation can be accurately discriminated even in a noisy environment.
  • the reference value Cr used for releasing the judgment hold corresponds to the capacitance C detected immediately before the processing unit 131 enters the operation stop state, before the processing unit 131 enters the operation stop state. It is possible to provide judgment criteria that match the operating environment of. As a result, it is possible to more accurately prevent erroneous determination of the touch operation due to the increase in the detected capacitance C.
  • FIG. 7 shows another example of the flow of the operation executed by the processing unit 131 regarding the holding of the determination as to whether the touch operation has been performed.
  • the same reference numerals are given to the processes substantially the same as those illustrated in FIG. 6, and the repeated description will be omitted.
  • the difference from the reference value Cr is obtained by statistically processing the capacitance C between the electrode 11 and the object 2 detected multiple times. Specifically, after acquiring the detected capacitance C in STEP 22, the processing unit 131 determines whether the capacitance C has been acquired a predetermined number of times (STEP 24). The specified number of times is, for example, five times.
  • the processing unit 131 repeats the processing of STEP22 and the processing of STEP24. That is, the processing unit 131 acquires the detected capacitance C again, and determines whether or not the specified number of acquisitions have been made.
  • the processing unit 131 acquires statistical values for the plurality of acquired capacitance C (STEP 25). Examples of statistical values include mean, median, and mode.
  • the processing unit 131 compares the numerical data corresponding to the acquired statistical value of the capacitance C with the numerical data corresponding to the reference value Cr of the capacitance stored in the storage unit 134. , It is determined whether the difference between the two is less than the specified threshold (STEP26).
  • the process shifts to STEP 11 in FIG. That is, it shifts to a normal operation for determining whether or not a touch operation has been performed on the object 2.
  • the processing unit 131 repeats a series of processes from STEP 22 to STEP 26. That is, the processing unit 131 causes the capacitance detection unit 12 to detect a specified number of capacitances C, acquires the statistical values of the plurality of detected capacitances C, and obtains the statistical values and the reference values. It is determined whether the difference in Cr is less than the threshold value. Therefore, until it is determined that the difference between the statistical value and the reference value Cr is less than the threshold value, the determination as to whether the touch operation on the object 2 has been performed is suspended.
  • the statistical value of the capacitance C detected at a plurality of time points is used for comparison with the reference value Cr. Therefore, the capacitance C that suddenly increases due to environmental noise or the like accidentally satisfies the condition related to the difference from the reference value Cr, and the suspension of the judgment related to the touch operation is unintentionally released. It becomes easier to avoid the situation where it ends up.
  • the processing unit 131 can update the reference value Cr with the value of the capacitance C detected when the hold of the determination related to the touch operation is released. Specifically, when it is determined that the difference between the detected capacitance C and the reference value Cr is less than the threshold value (YES in STEP 23), the processing unit 131 determines the detected capacitance C at that time.
  • the numerical data corresponding to the reference value Cr stored in the storage unit 134 is updated with the corresponding numerical data (STEP 27).
  • the reference value Cr stored in the storage unit 134 before the processing unit 131 enters the operation stop state may be different from the capacitance C detected when the hold of the determination related to the touch operation is released. .. According to the above configuration, it is possible to determine whether or not the subsequent touch operation has been performed based on the reference value Cr corresponding to the operating environment at a closer point in time. Therefore, it is possible to more accurately prevent erroneous determination of the touch operation due to the increase in the detected capacitance C.
  • the process according to STEP 27 can also be applied to the example described with reference to FIG.
  • the processing unit 131 updates the reference value Cr with the statistical value of the capacitance acquired when the hold of the determination related to the touch operation is released.
  • the capacitance statistical value acquired when the hold of the judgment related to the touch operation is released is an example of the capacitance detected when the hold of the judgment related to the touch operation is released.
  • 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 function of the storage unit 134 described above can be realized by a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk device. At least a part of the general-purpose memory described above may be used as the storage unit 134.
  • the processing unit 131 and the storage unit 134 may be provided as a plurality of elements independent of each other, or may be packaged in a single element.
  • the capacitance C detected immediately before the processing unit 131 enters the operation stop state is used as the reference value Cr.
  • a certain reference value defined separately from the reference value Cr which is periodically updated during normal operation, is used for comparison relating to the hold of judgment of the touch operation. May be used.
  • the capacitance C between the electrode 11 and the object 2 is detected as a value correlating with the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131, and after returning from the operation stopped state. It is used for comparison related to hold judgment of touch operation.
  • the above-described processing can be performed without adding a special element to the original functional configuration of the electrostatic sensor 1.
  • the problematic shutdown state is caused when the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage of the processing unit 131 is inappropriate, the voltage difference is directly monitored to determine the touch operation.
  • a configuration used for hold comparisons may also be adopted.
  • FIG. 8 shows an example of the processing executed by the processing unit 131 in such a case.
  • the processing unit 131 detects that the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage has returned to the threshold value Vth or more, the processing unit 131 recovers from the operation stopped state (STEP 31).
  • the processing unit 131 acquires numerical data corresponding to the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage (STEP 32).
  • the processing unit 131 compares the acquired numerical data corresponding to the voltage difference Vd with the numerical data corresponding to the reference value Vr of the voltage difference Vd stored in the storage unit 134, whereby the difference between the two is obtained. Is less than the specified threshold (STEP33).
  • the reference value Vr can be determined as a value such that the capacitance C corresponding to the reference value Cr can be detected between the electrode 11 and the object 2.
  • FIG. 5 shows an example in which it is determined that the difference between the voltage difference Vd and the reference value Vr detected at time t6 is less than the threshold value.
  • the processing unit 131 repeats the processing of STEP 32 and the processing of STEP 33. That is, the processing unit 131 acquires the voltage difference Vd between the power supply voltage and the ground voltage, and determines whether the difference between the acquired voltage difference Vd and the reference value Vr is less than the threshold value. Therefore, until it is determined that the difference between the acquired voltage difference Vd and the reference value Vr is less than the threshold value, the determination as to whether the touch operation on the object 2 has been performed is suspended.
  • 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.

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Abstract

静電容量検出部は、電極と対象物との間の静電容量（Ｃ）を検出する。処理部は、静電容量検出部により検出された静電容量（Ｃ）に基づいて、対象物に対して操作がなされたかの判断を行なう。処理部は、動作停止状態から復帰すると、静電容量検出部に静電容量（Ｃ）を検出させる。処理部は、検出された静電容量（Ｃ）と基準値（Ｃｒ）との差異を取得し、当該差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する。

Description

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
　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静電容量検出部と、
　前記静電容量検出部により検出された前記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の判断を行なう処理部と、
を備えており、
　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、
　　前記静電容量検出部に前記静電容量を検出させ、
　　検出された前記静電容量と基準値との差異を取得し、
　　前記差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する。
　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の動作を制御する処理部と、
　前記静電容量検出部により検出された前記静電容量に対応するデータを受け付ける受付部と、
を備えており、
　前記処理部は、前記データに基づいて、前記対象物に対して操作がなされたかの判断を行ない、
　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、
　　前記静電容量検出部に前記静電容量を検出させ、
　　検出された前記静電容量と基準値との差異を取得し、
　　前記差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する。
　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、
　　前記静電容量検出部により検出された対象物の静電容量に基づいて、当該対象物に対して操作がなされたかの判断を行なわせ、
　前記制御装置が動作停止状態から復帰すると、
　　前記静電容量検出部に前記静電容量を検出させ、
　　検出された前記静電容量と基準値との差異を取得させ、
　　前記差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留させる。
　第一態様から第三態様の各々に係る構成によれば、処理部の動作停止状態からの復帰に伴って電極と対象物の間の静電容量が然るべき値（基準値との差異が閾値未満となるような値）に復帰するまでは、対象物に対して操作がなされたかの判断を行なわせないようにできる。すなわち、動作停止状態からの復帰時に検出される一般的に低い静電容量を基準にした対象物に対する操作がなされたかの判断が行なわれないようにできる。したがって、処理部の動作停止状態からの復帰時において検出される静電容量が環境ノイズなどに起因して増加しても、対象物に対して操作がなされたとの誤判定を防止できる。換言すると、ノイズ環境下においても、正確に対象物に対する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静電容量検出部と、
　電源と電気的に接続されるように構成されており、前記静電容量検出部により検出された前記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の判断を行なう処理部と、
を備えており、
　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、前記電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する。
　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、
　電源と電気的に接続されるように構成されており、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の動作を制御する処理部と、
　前記静電容量検出部により検出された前記静電容量に対応するデータを受け付ける受付部と、
を備えており、
　前記処理部は、前記データに基づいて、前記対象物に対して操作がなされたかの判断を行ない、
　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、前記電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する。
　上記の要求に応えるための第六態様は、電源と電気的に接続され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、
　　前記静電容量検出部により検出された対象物の静電容量に基づいて、当該対象物に対して操作がなされたかの判断を行なわせ、
　前記制御装置が動作停止状態から復帰すると、前記電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留させる。
　第四態様から第六態様の各々に係る構成によれば、処理部の動作停止状態からの復帰に伴って電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が然るべき値に復帰するまでは、対象物に対して操作がなされたかの判断を行なわせないようにできる。すなわち、動作停止状態からの復帰時に検出される一般的に低い静電容量を基準にした対象物に対する操作がなされたかの判断が行なわれないようにできる。したがって、処理部の動作停止状態からの復帰時において検出される静電容が環境ノイズなどに起因して増加しても、対象物への操作がなされたとの誤判定を防止できる。換言すると、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。
一実施形態に係る静電センサの機能構成を例示している。 上記の静電センサの動作原理を示している。 上記の静電センサの動作の流れの一例を示している。 上記の静電センサの動作を説明するための参考例を示している。 上記の静電センサの動作を例示している。 上記の静電センサの動作の流れの一例を示している。 上記の静電センサの動作の流れの別例を示している。 上記の静電センサの動作の流れの別例を示している。
　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。
　図２に例示されるように、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。具体的には、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る。周期Ｔは、例えば２０ミリ秒である。
　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、タッチ操作が行なわれていないときの静電容量に対応する基準値Ｃｒからの増加量が規定された閾値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。
　図１に示されるように、制御装置１３は、記憶部１３４を備えている。記憶部１３４は、基準値Ｃｒに対応するデータが格納されるように構成されている。処理部１３１は、受付部１３３により受け付けられたデータと記憶部１３４に格納されているデータとを比較することにより、上記のタッチ操作が行なわれたかの判断を行なう。
　図２には基準値Ｃｒが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、タッチ操作が行なわれていない状態で検出された静電容量の値で更新されうる。図３を参照しつつ、処理部１３１による上記の一連の処理の流れを説明する。
　処理部１３１は、電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃを取得する（ＳＴＥＰ１１）。具体的には、静電容量検出部１２により検出された静電容量Ｃに対応する数値データを、受付部１３３を通じて受け付ける。
　続いて、処理部１３１は、対象物２に対してタッチ操作が行なわれたかを判断する（ＳＴＥＰ１２）。具体的には、受付部１３３により受け付けられたデータと記憶部１３４に格納されているデータとを比較することにより、静電容量Ｃの基準値Ｃｒからの増加量が規定された閾値Ｃｔｈ以下であるかが判断される。
　静電容量Ｃの基準値Ｃｒからの増加量が規定された閾値Ｃｔｈ以下であると判断されると（ＳＴＥＰ１２においてＹＥＳ）、処理部１３１は、対象物２に対してタッチ操作が行なわれていないと判断する。この場合、処理部１３１は、検出された静電容量Ｃに対応する数値データで記憶部１３４に格納されている基準値Ｃｒに対応する数値データを更新する（ＳＴＥＰ１３）。すなわち、検出された静電容量Ｃが、新たな基準値Ｃｒになる。
　静電容量Ｃの基準値Ｃｒからの増加量が規定された閾値Ｃｔｈを上回ると判断されると（ＳＴＥＰ１２においてＮＯ）、処理部１３１は、対象物２に対してタッチ操作が行なわれたと判断する（ＳＴＥＰ１４）。
　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。
　処理部１３１は、不図示の電源から供給される電源電圧により動作している。処理部１３１と電源は、共通のアースと電気的に接続されている。本明細書においては、アースにより提供される基準電圧を、便宜上「接地電圧」と称する。環境ノイズなどの影響により、処理部１３１に供給される電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄは変動する。具体的には、電源電圧が低下したり、接地電圧が上昇したりすることによって、電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが増減する。
　図４は、このような状況で起こりうる不具合を説明するための参考例を示している。参考例に係る処理部１３１Ａが動作するためには、電圧差Ｖｄが、規定された閾値Ｖｔｈ以上であることが求められる（いわゆる動作保証電圧）。図示の例においては、時刻ｔ１において処理部１３１Ａの電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが閾値Ｖｔｈを下回っている。これにより、処理部１３１Ａは、動作を停止する。
　時刻ｔ１以前においては、対象物２に対するタッチ操作が行なわれていないと判断されている状況が示されている。検出された静電容量Ｃは、値Ｃ１の近傍を推移している。したがって、値Ｃ１に増加量に係る閾値Ｃｔｈを加えた値Ｃ２程度の静電容量Ｃが検出されると、処理部１３１Ａは、対象物２に対してタッチ操作が行なわれたと判断しうる。
　図示の例においては、時刻ｔ２において処理部１３１Ａの電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが閾値Ｖｔｈ以上に復帰している。これにより、処理部１３１Ａは、動作停止状態から復帰する。処理部１３１Ａは、動作停止状態から復帰するとキャリブレーション処理を実行するように構成されている。キャリブレーション処理は、静電容量検出部１２の初期化や記憶部１３４に格納されている基準値Ｃｒに対応するデータのリセットを含む。
　処理部１３１Ａの動作停止によって電極１１に電力が供給されないので、電極１１と対象物２の間の静電容量は低下する。したがって、キャリブレーション処理が終了する時刻ｔ３において検出される静電容量Ｃは、動作停止前よりも低い値Ｃ３を有する。処理部１３１Ａは、この値Ｃ３で基準値Ｃｒを更新してしまう。
　処理部１３１Ａの電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが元の状態に復帰するにつれて、検出される静電容量Ｃも増加する。例えば時刻ｔ４で検出された静電容量Ｃと時刻ｔ５で検出された静電容量Ｃのように、その過程で静電容量の増加量が閾値Ｃｔｈを超える場合が起こりうる。時刻ｔ５で検出された静電容量Ｃは、本来タッチ操作が行なわれたと判断されうる値Ｃ２よりも低い。しかしながら、処理部１３１Ａは、閾値Ｃｔｈを超えたという事実に基づいて、対象物２にタッチ操作が行なわれたと判断してしまう。
　このような不具合を避けるために、本実施形態に係る処理部１３１は、図５と図６に例示される動作を実行するように構成されている。
　参考例に係る処理部１３１Ａと同様に、処理部１３１が動作するためには、電圧差Ｖｄが、規定された閾値Ｖｔｈ以上であることが求められる。図５に示される例においては、時刻ｔ１において処理部１３１の電源電圧と接地電圧の電圧差が閾値Ｖｔｈを下回っている。これにより、処理部１３１は、動作を停止する。本例においても、時刻ｔ２において処理部１３１の電源電圧と接地電圧の電圧差が閾値Ｖｔｈ以上に復帰している。処理部１３１は、電圧差Ｖｄのこの状態を検出し、動作停止状態から復帰する（図６のＳＴＥＰ２１）。
　図５における時刻ｔ３において静電容量検出部１２の初期化などが完了すると、処理部１３１は、電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃを取得する（図６のＳＴＥＰ２２）。具体的には、処理部１３１は、電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃ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により検出された静電容量Ｃに対応する数値データを、変換回路１２２から受け付ける。
　続いて、処理部１３１は、検出された静電容量Ｃに対応する数値データを、記憶部１３４に格納されている静電容量の基準値Ｃｒに対応する数値データと比較することにより、両者の差異が規定された閾値未満であるかを判断する（ＳＴＥＰ２３）。この時点において記憶部１３４に格納されている基準値Ｃｒに対応するデータは、図５における時刻ｔ０において取得されたものである。換言すると、この時点において記憶部１３４に格納されている基準値Ｃｒに対応するデータは、処理部１３１が動作停止状態に入る直前に検出された静電容量Ｃに対応している。
　検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断されると（図６のＳＴＥＰ２３においてＹＥＳ）、処理は、図３におけるＳＴＥＰ１１へ移行する。すなわち、対象物２に対するタッチ操作が行なわれたかを判断するための通常動作へ移行する。図５では、時刻ｔ６において静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断された例が示されている。
　検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値以上であると判断されると（図６のＳＴＥＰ２３においてＮＯ）、処理部１３１は、ＳＴＥＰ２２の処理とＳＴＥＰ２３の処理を繰り返す。すなわち、処理部１３１は、電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃを静電容量検出部１２に検出させ、検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であるかを判断する。したがって、検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断されるまでの間、対象物２に対するタッチ操作が行なわれたかの判断が保留される。
　例えば、図５に例示される時刻ｔ４において検出された静電容量Ｃと時刻ｔ５において検出された静電容量Ｃの間には、タッチ操作の判断に係る閾値Ｃｔｈに相当する差異がある。しかしながら、時刻ｔ６に先立つこの時点では、検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断されていないので、タッチ操作が行なわれたかの判断は保留される。
　他方、時刻ｔ６において検出された静電容量Ｃと時刻ｔ７において検出された静電容量Ｃの間にも、タッチ操作の判断に係る閾値Ｃｔｈに相当する差異がある。検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断された後のこの時点では、対象物２に対してタッチ操作が行なわれたとの判断がなされうる（図３のＳＴＥＰ１４に対応）。
　上記のような構成によれば、処理部１３１の動作停止状態からの復帰に伴って電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃが然るべき値（基準値Ｃｒとの差異が閾値未満となるような値）に復帰するまでは、対象物２に対してタッチ操作がなされたかの判断を行なわせないようにできる。すなわち、図５に例示されるような、動作停止状態からの復帰時に検出される一般的に低い静電容量を基準にしてのタッチ操作の判断が行なわれないようにできる。したがって、処理部１３１の動作停止状態からの復帰時において検出される静電容量Ｃが環境ノイズなどに起因して増加しても、タッチ操作がなされたとの誤判定を防止できる。換言すると、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。
　特に、判断保留の解除に利用される基準値Ｃｒが、処理部１３１が動作停止状態に入る直前に検出された静電容量Ｃに対応しているので、処理部１３１が動作停止状態に入る前の動作環境に即した判断基準を提供できる。これにより、検出される静電容量Ｃの増加に伴うタッチ操作の誤判定を、より正確に防止できる。
　図７は、タッチ操作が行なわれたかの判断の保留に関して処理部１３１により実行される動作の流れの別例を示している。図６に例示された処理と実質的に同じ処理については、同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。
　本例においては、複数回にわたって検出された電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃを統計処理することによって、基準値Ｃｒとの差異の取得がなされる。具体的には、処理部１３１は、検出された静電容量ＣをＳＴＥＰ２２において取得した後、規定された回数の静電容量Ｃの取得がなされたかを判断する（ＳＴＥＰ２４）。規定された回数は、例えば５回である。
　規定された回数の静電容量Ｃの取得がなされていないと判断されると（ＳＴＥＰ２４においてＮＯ）、処理部１３１は、ＳＴＥＰ２２の処理とＳＴＥＰ２４の処理を繰り返す。すなわち、処理部１３１は、検出された静電容量Ｃの取得を再度行ない、規定された回数の取得がなされたかの判断を行なう。
　規定された回数の静電容量Ｃの取得がなされたと判断されると（ＳＴＥＰ２４においてＹＥＳ）、処理部１３１は、取得された複数個の静電容量Ｃについて統計値を取得する（ＳＴＥＰ２５）。統計値の例としては、平均値、中央値、最頻値などが挙げられる。
　続いて、処理部１３１は、取得された静電容量Ｃの統計値に対応する数値データを、記憶部１３４に格納されている静電容量の基準値Ｃｒに対応する数値データと比較することにより、両者の差異が規定された閾値未満であるかを判断する（ＳＴＥＰ２６）。
　統計値と基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断されると（ＳＴＥＰ２６においてＹＥＳ）、処理は、図３におけるＳＴＥＰ１１へ移行する。すなわち、対象物２に対するタッチ操作が行なわれたかを判断するための通常動作へ移行する。
　統計値と基準値Ｃｒの差異が閾値以上であると判断されると（図７のＳＴＥＰ２６においてＮＯ）、処理部１３１は、ＳＴＥＰ２２からＳＴＥＰ２６に至る一連の処理を繰り返す。すなわち、処理部１３１は、規定された個数の静電容量Ｃを静電容量検出部１２に検出させ、検出された複数個の静電容量Ｃの統計値を取得し、当該統計値と基準値Ｃｒの差異が閾値未満であるかを判断する。したがって、統計値と基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断されるまでの間、対象物２に対するタッチ操作が行なわれたかの判断が保留される。
　このような構成によれば、複数の時点で検出された静電容量Ｃの統計値が基準値Ｃｒとの比較に供される。したがって、環境ノイズなどに起因して突発的に増大した静電容量Ｃが偶然に基準値Ｃｒとの差異に係る条件を満足してしまい、タッチ操作に係る判断の保留が意図せず解除されてしまう事態を回避しやすくなる。
　図６に例示されるように、処理部１３１は、タッチ操作に係る判断の保留が解除されたときに検出された静電容量Ｃの値で、基準値Ｃｒを更新しうる。具体的には、検出された静電容量Ｃと基準値Ｃｒの差異が閾値未満であると判断されると（ＳＴＥＰ２３においてＹＥＳ）、処理部１３１は、その時点で検出された静電容量Ｃに対応する数値データで、記憶部１３４に格納されている基準値Ｃｒに対応する数値データを更新する（ＳＴＥＰ２７）。
　処理部１３１が動作停止状態に入る前に記憶部１３４に格納された基準値Ｃｒと、タッチ操作に係る判断の保留が解除されたときに検出された静電容量Ｃとは相違する場合がある。上記のような構成によれば、その後で行なわれるタッチ操作が行なわれたかの判断を、より近い時点の動作環境に即した基準値Ｃｒに基づいて行なうことができる。したがって、検出される静電容量Ｃの増加に伴うタッチ操作の誤判定を、より正確に防止できる。
　ＳＴＥＰ２７に係る処理は、図７を参照して説明した例にも適用可能である。この場合、処理部１３１は、タッチ操作に係る判断の保留が解除されたときに取得された静電容量の統計値で、基準値Ｃｒを更新する。タッチ操作に係る判断の保留が解除されたときに取得された静電容量の統計値は、タッチ操作に係る判断の保留が解除されたときに検出された静電容量の一例である。
　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。
　上述した記憶部１３４の機能は、半導体メモリやハードディスク装置などの記憶装置により実現されうる。上述した汎用メモリの少なくとも一部が、記憶部１３４として使用されてもよい。処理部１３１と記憶部１３４は、互いに独立した複数の素子として提供されてもよいし、単一の素子にパッケージされていてもよい。
　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、処理部１３１が動作停止状態に入る直前に検出された静電容量Ｃが基準値Ｃｒとして使用されている。しかしながら、処理部１３１の動作停止状態からの復帰時においては、通常動作時において定期的に更新される基準値Ｃｒとは別に規定された一定の基準値が、タッチ操作の判断保留に係る比較に使用されてもよい。
　上記の実施形態においては、処理部１３１の電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄに相関する値として電極１１と対象物２の間の静電容量Ｃを検出し、動作停止状態からの復帰後におけるタッチ操作の判断保留に係る比較に使用している。このような構成によれば、静電センサ１の本来の機能構成に特別な要素を追加することなく前述の処理を遂行できる。しかしながら、処理部１３１の電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが不適当である場合に問題の動作停止状態が引き起こされるという事実に鑑みると、当該電圧差を直接的にモニタしてタッチ操作の判断保留に係る比較に使用する構成も採用されうる。
　図８は、このような場合に処理部１３１により実行される処理の一例を示している。処理部１３１は、電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが閾値Ｖｔｈ以上に復帰している状態を検出すると、動作停止状態から復帰する（ＳＴＥＰ３１）。静電容量検出部１２の初期化などが完了すると、処理部１３１は、電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄに対応する数値データを取得する（ＳＴＥＰ３２）。
　続いて、処理部１３１は、取得された電圧差Ｖｄに対応する数値データを、記憶部１３４に格納されている電圧差Ｖｄの基準値Ｖｒに対応する数値データと比較することにより、両者の差異が規定された閾値未満であるかを判断する（ＳＴＥＰ３３）。図５に例示されるように、基準値Ｖｒは、基準値Ｃｒに相当する静電容量Ｃが電極１１と対象物２の間に検出されうる程度の値として定められうる。
　検出された電圧差Ｖｄと基準値Ｖｒの差異が閾値未満であると判断されると（図８のＳＴＥＰ３３においてＹＥＳ）、処理は、図３におけるＳＴＥＰ１１へ移行する。すなわち、対象物２に対するタッチ操作が行なわれたかを判断するための通常動作へ移行する。図５では、時刻ｔ６において検出された電圧差Ｖｄと基準値Ｖｒの差異が閾値未満であると判断された例が示されている。
　取得された電圧差Ｖｄと基準値Ｖｒの差異が閾値以上であると判断されると（図８のＳＴＥＰ３３においてＮＯ）、処理部１３１は、ＳＴＥＰ３２の処理とＳＴＥＰ３３の処理を繰り返す。すなわち、処理部１３１は、電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄを取得し、取得された電圧差Ｖｄと基準値Ｖｒの差異が閾値未満であるかを判断する。したがって、取得された電圧差Ｖｄと基準値Ｖｒの差異が閾値未満であると判断されるまでの間、対象物２に対するタッチ操作が行なわれたかの判断が保留される。
　このような構成によっても、処理部１３１の動作停止状態からの復帰に伴って電源電圧と接地電圧の電圧差Ｖｄが然るべき値に復帰するまでは、対象物２に対してタッチ操作がなされたかの判断を行なわせないようにできる。すなわち、図４に例示されるような、動作停止状態からの復帰時に検出される一般的に低い静電容量を基準にしてのタッチ操作の判断が行なわれないようにできる。したがって、処理部１３１の動作停止状態からの復帰時において検出される静電容量Ｃが環境ノイズなどに起因して増加しても、タッチ操作がなされたとの誤判定を防止できる。換言すると、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。
　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２０１９－１２１７７０号の内容が援用される。

Claims (10)

  1. 　電極と、
    　前記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と、
    　前記静電容量検出部により検出された前記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の判断を行なう処理部と、
    を備えており、
    　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、
    　　前記静電容量検出部に前記静電容量を検出させ、
    　　検出された前記静電容量と基準値との差異を取得し、
    　　前記差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する、
    静電センサ。
  2. 　前記基準値は、前記処理部が前記動作停止状態に入る直前に検出された前記静電容量に対応している、
    請求項１に記載の静電センサ。
  3. 　前記差異は、複数回にわたって検出された前記静電容量を統計処理することによって取得される、
    請求項１または２に記載の静電センサ。
  4. 　前記処理部は、前記判断の保留が解除されたときの前記静電容量の値で前記基準値を更新する、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の静電センサ。
  5. 　電極と、
    　前記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と、
    　電源と電気的に接続されるように構成されており、前記静電容量検出部により検出された前記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の判断を行なう処理部と、
    を備えており、
    　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、前記電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する、
    静電センサ。
  6. 　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。
  7. 　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の動作を制御する処理部と、
    　前記静電容量検出部により検出された前記静電容量に対応するデータを受け付ける受付部と、
    を備えており、
    　前記処理部は、前記データに基づいて、前記対象物に対して操作がなされたかの判断を行ない、
    　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、
    　　前記静電容量検出部に前記静電容量を検出させ、
    　　検出された前記静電容量と基準値との差異を取得し、
    　　前記差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する、
    制御装置。
  8. 　電源と電気的に接続されるように構成されており、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の動作を制御する処理部と、
    　前記静電容量検出部により検出された前記静電容量に対応するデータを受け付ける受付部と、
    を備えており、
    　前記処理部は、前記データに基づいて、前記対象物に対して操作がなされたかの判断を行ない、
    　前記処理部は、動作停止状態から復帰すると、前記電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留する、
    制御装置。
  9. 　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、
    　　前記静電容量検出部により検出された対象物の静電容量に基づいて、当該対象物に対して操作がなされたかの判断を行なわせ、
    　前記制御装置が動作停止状態から復帰すると、
    　　前記静電容量検出部に前記静電容量を検出させ、
    　　検出された前記静電容量と基準値との差異を取得させ、
    　　前記差異が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留させる、
    非一時的なコンピュータ可読媒体。
  10. 　電源と電気的に接続され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、
    　　前記静電容量検出部により検出された対象物の静電容量に基づいて、当該対象物に対して操作がなされたかの判断を行なわせ、
    　前記制御装置が動作停止状態から復帰すると、前記電源から供給される電圧と接地電圧の電圧差が規定された閾値未満になるまで前記判断を保留させる、
    非一時的なコンピュータ可読媒体。
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