專利名稱：靜電電容檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測未知的被測定電容的靜電電容檢測裝置。
背景技術(shù)：
已知如下的鎖閉系統(tǒng)在由使用人員攜帶的手持設(shè)備和車輛上的主機(jī)之間進(jìn)行通信，由此對(duì)該手持設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，從而以自動(dòng)對(duì)車門進(jìn)行解鎖及上鎖的方式進(jìn)行控制(智能進(jìn)入系統(tǒng)(smart entry system))。在US2007/0216175A1的說明書(專利文獻(xiàn)1)中記載了如下的車輛用門拉手技術(shù)在車載設(shè)備和手持設(shè)備之間對(duì)手持設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證之后，通過檢測使用人員接觸安裝在車門上的門拉手等的使用人員對(duì)門拉手的操作，來對(duì)車門進(jìn)行上鎖/解鎖的車輛用門拉手的技術(shù)。門拉手內(nèi)置有用于檢測人的手接近或接觸該門拉手的靜電電容檢測裝置等(參照專利文獻(xiàn)1的W025] W030]等)。靜電電容檢測裝置例如由記載在US7，015，705B2說明書(專利文獻(xiàn)2)中的開關(guān)電容方式構(gòu)成。在這里，將使設(shè)在被測定電容和基準(zhǔn)電容之間的開關(guān)成為閉狀態(tài)的時(shí)間，設(shè)定為由該開關(guān)的導(dǎo)通電阻(on-resistance)和被測定電容的乘積所表示的時(shí)間常數(shù)的數(shù)倍。由此，減少在高濕度環(huán)境下或靜電電容檢測裝置的表面粘著水滴的狀態(tài)等，即，能夠減少被測定電容存在漏電阻(leak resistance)時(shí)的靈敏度降低的情況(參照專利文獻(xiàn)2的第5欄第16行 第7欄第17行等)。專利文獻(xiàn)2的靜電電容檢測裝置，能夠有效減輕被測定電容存在漏電阻時(shí)的靈敏度降低的影響。但是，在水等粘在被測定電容上的瞬間，有可能無法區(qū)別人接觸還是粘著水等的情況。例如，安裝在專利文獻(xiàn)1那樣的鎖閉系統(tǒng)的門拉手上的靜電電容檢測裝置，在因下雨或洗車等而與水接觸時(shí)，存在與用戶要上鎖/解鎖的意志無關(guān)地上鎖/解鎖車門的可能性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 :US2007/0216175A1 說明書專利文獻(xiàn)2 :US7, 015, 705B2說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題鑒于上述課題，希望有一種靜電電容檢測裝置，通過良好地區(qū)別基于水滴等外部要素和基于人為操作的靜電電容的變化，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)檢測出發(fā)生過該人為操作。用于解決問題的單元鑒于上述課題的本發(fā)明的靜電電容檢測裝置的特征結(jié)構(gòu)在于，具有第一開關(guān)，其配置在基準(zhǔn)電容的兩端之間，所述基準(zhǔn)電容的一端與第一電位源相連接；
第二開關(guān)，其配置在被測定電容的一端和所述基準(zhǔn)電容的另一端之間，其中，所述被測定電容的另一端與第二電位源或自由空間相連接；第三開關(guān)，其配置在所述被測定電容的兩端之間；開關(guān)控制部，其交替重復(fù)執(zhí)行第一開閉控制和第二開閉控制，所述第一開閉控制是指，在進(jìn)行了第一開關(guān)操作之后，交替重復(fù)第二開關(guān)操作和第三開關(guān)操作的控制，所述第二開閉控制是指，在進(jìn)行了所述第一開關(guān)操作之后，交替重復(fù)與第一充電時(shí)間不同的第二充電時(shí)間的所述第二開關(guān)操作和第二放電時(shí)間的所述第三開關(guān)操作的控制，所述第一開關(guān)操作是指，使所述第一開關(guān)成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過初始化時(shí)間之后，使該第一開關(guān)返回開狀態(tài)的操作，所述第二開關(guān)操作是指，使所述第二開關(guān)成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過所述第一充電時(shí)間之后，使該第二開關(guān)返回開狀態(tài)的操作，所述第三開關(guān)操作是指，使所述第三開關(guān)成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過第一放電時(shí)間之后，使該第三開關(guān)返回開狀態(tài)的操作；電位判斷部，其電位判斷部，其判斷是否通過所述第一開閉控制及所述第二開閉控制使所述基準(zhǔn)電容的另一端的電位從進(jìn)行了所述第一開關(guān)操作之后的初始電位變化至規(guī)定的設(shè)定電位；計(jì)數(shù)部，其在特定期間內(nèi)分別對(duì)所述第一開閉控制和所述第二開閉控制下的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述特定期間是指，通過所述第一開閉控制及所述第二開閉控制，所述基準(zhǔn)電容的另一端的電位分別變化至所述設(shè)定電位的期間；輸出判斷部，其基于在所述第一開閉控制及所述第二開閉控制中的至少一個(gè)開閉控制中計(jì)數(shù)出的所述重復(fù)次數(shù)，來判斷所述被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生了變化，并且，基于所述第一開閉控制中的所述重復(fù)次數(shù)和所述第二開閉控制中的所述重復(fù)次數(shù)，來判斷所述被測定電容的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。眾發(fā)明者著眼于如下情況，對(duì)第二開關(guān)設(shè)定了兩種閉時(shí)間，該情況是指，對(duì)安裝有該靜電電容檢測裝置的裝置，發(fā)生人的接觸或接近的情況和粘著水滴等的情況等不同的事件時(shí)，被測定電容在不同時(shí)間常數(shù)內(nèi)發(fā)生變化的情況。若采用本特征結(jié)構(gòu)，則與第二開關(guān)的兩種閉時(shí)間相對(duì)應(yīng)地，執(zhí)行兩種開閉控制，并分別計(jì)數(shù)第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)。例如，在上述時(shí)間常數(shù)短的情況下，第一開閉控制和第二開閉控制中的第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)相等，而與第二開關(guān)的閉時(shí)間無關(guān)。另一方面，在上述時(shí)間常數(shù)長的情況下，與第二開關(guān)的閉時(shí)間相對(duì)應(yīng)地，第一開閉控制和第二開閉控制中的第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)不同的可能性變高。因此，通過對(duì)第一開閉控制和第二開閉控制中的第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行比較， 能夠良好地判斷發(fā)生了何種事件。另外，能夠基于重復(fù)次數(shù)，判斷被測定電容是否發(fā)生了變化。因此，若采用本特征結(jié)構(gòu)，能夠判斷被測定電容是否發(fā)生了變化，并且，能夠判斷發(fā)生了變化的事件是否起因于被檢測對(duì)象的事件。其結(jié)果，能夠提供一種靜電電容檢測裝置，該靜電電容檢測裝置通過良好地區(qū)別基于水滴等外部要素和基于人為操作的靜電電容的變化， 而以簡單的結(jié)構(gòu)檢測出發(fā)生過該人為操作。在這里，優(yōu)選地，將所述第一放電時(shí)間設(shè)定為在所述第一充電時(shí)間以上的時(shí)間，并將所述第二放電時(shí)間設(shè)定為在所述第二充電時(shí)間以上的時(shí)間。若將第一放電時(shí)間設(shè)定為在第一充電時(shí)間以上的時(shí)間，并將第二放電時(shí)間設(shè)定為在第二充電時(shí)間以上的時(shí)間，則被測定電容不會(huì)有殘留電容，由此能夠在第二開關(guān)操作中每次進(jìn)行正確的充電。其結(jié)果，能夠得到高精度的靜電電容檢測裝置。在這里，優(yōu)選還具有變化量計(jì)算部，該變化量計(jì)算部，針對(duì)重復(fù)執(zhí)行的所述第一開閉控制和所述第二開閉控制中的每個(gè)所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)，分別計(jì)算出當(dāng)次的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)和前一次的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)之差，以作為變化量；所述輸出判斷部，基于在所述第一開閉控制及所述第二開閉控制中的至少一個(gè)開閉控制中的所述變化量，來判斷所述被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生了變化，并且，基于所述第一開閉控制中的所述變化量和所述第二開閉控制中的所述變化量，來判斷所述被測定電容的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。通過變化量計(jì)算部，分別針對(duì)重復(fù)執(zhí)行的第一開閉控制和第二開閉控制中第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)，分別計(jì)算出當(dāng)次的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)和前一次的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)之差，以作為變化量。如上所述，輸出判斷部基于第一開閉控制和第二開閉控制中的每個(gè)重復(fù)次數(shù)中的至少一個(gè)重復(fù)次數(shù)，來判斷被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生變化。但是，這些重復(fù)次數(shù)會(huì)受到環(huán)境溫度等的影響。相對(duì)于此，由于變化量是在環(huán)境溫度等周圍環(huán)境大致相同的條件下的重復(fù)次數(shù)之差，因而能夠大致忽略周圍環(huán)境的影響。 因此，若輸出判斷部基于第一開閉控制和第二開閉控制中的每個(gè)變化量的至少一個(gè)變化量來判斷被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生變化，則能夠進(jìn)行高精度的判斷。同樣地，也能夠高精度地判斷出發(fā)生了何種事件。在這里，優(yōu)選所述輸出判斷部基于以特定的充電時(shí)間進(jìn)行所述第二開關(guān)操作時(shí)的所述變化量，來判斷所述被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生了變化，所述特定的充電時(shí)間是指，所述第一充電時(shí)間和所述第二充電時(shí)間中的短的充電時(shí)間。與發(fā)生了時(shí)間常數(shù)短的事件時(shí)相比，發(fā)生了時(shí)間常數(shù)長的事件時(shí)的每單位時(shí)間的靜電電容的變化更小。即，與發(fā)生了時(shí)間常數(shù)短的事件時(shí)相比，在發(fā)生了時(shí)間常數(shù)長的事件時(shí)，第一充電時(shí)間及第二充電時(shí)間的靜電電容的變化更小。因此，在發(fā)生了時(shí)間常數(shù)長的事件時(shí)，第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)的變化量也變少。若第二開關(guān)的閉時(shí)間即充電時(shí)間短，則在發(fā)生了時(shí)間常數(shù)長的事件的情況下，靜電電容的變化進(jìn)一步變少，從而第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)的變化量也變少。因此，基于以短的充電時(shí)間進(jìn)行第二開關(guān)操作的而得的變化量，來判斷被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生變化，由此在發(fā)生了時(shí)間常數(shù)長的事件的情況下， 能夠判斷為未檢測出事件。例如，對(duì)安裝有該靜電電容檢測裝置的裝置，人的接觸或接近的情況和粘著水滴等的情況中，在粘著水滴等的情況下時(shí)間常數(shù)變長。即，在發(fā)生了時(shí)間常數(shù)長的事件的情況下，是(粘著)水滴等的可能性高，因而與實(shí)施事件的判斷相結(jié)合地，使判斷靜電電容是否發(fā)生變化的基準(zhǔn)更佳嚴(yán)格，由此能夠提高事件的檢測精度。另外，優(yōu)選所述輸出判斷部基于所述第一開閉控制中的所述變化量和所述第二開閉控制中的所述變化量之間的比或差，來判斷所述被測定電容的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。如上所述，輸出判斷部通過對(duì)第一開閉控制和第二開閉控制中的第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)或重復(fù)次數(shù)的變化量進(jìn)行比較，能夠良好地判斷發(fā)生了何種事件。就比較的方法而言，通過使用差來能夠進(jìn)行簡單的判斷。另外，就比較的方法而言，通過使用比，能夠提高對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性，從而能夠高精度地進(jìn)行判斷。


圖1是示意性示出了本發(fā)明的靜電電容檢測裝置的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2是示意性示出了靜電電容檢測裝置的動(dòng)作例的時(shí)序圖。圖3是示意性示出了靜電電容檢測裝置的動(dòng)作步驟例的流程圖。圖4是示意性示出了與人接觸時(shí)的靜電電容檢測裝置的等價(jià)電路例的圖。圖5是示意性示出了粘著水滴時(shí)的靜電電容檢測裝置的等價(jià)電路例的圖。圖6是用于說明與人接觸時(shí)和粘著水滴時(shí)的電容變化的不同點(diǎn)的圖。圖7是示出了開閉時(shí)刻的控制方法的一例的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，本發(fā)明的靜電電容檢測裝置利用開關(guān)電容方式檢測靜電電容，在該開關(guān)電容方式中包括基準(zhǔn)電容Cs，被測定電容Cxl，三個(gè)開關(guān)Si、S2、S3。第一開關(guān)Sl配置在基準(zhǔn)電容Cs的兩端之間(T1-T2之間)，其中，所述基準(zhǔn)電容Cs的一端(Tl)與第一電位源(Vl)相連接。第二開關(guān)S2配置在被測定電容Cxl的另一端CH)和基準(zhǔn)電容Cs的另一端(1 之間，其中，所述被測定電容 Cxl的一端(T4)與第二電位源(V2)或自由空間相連接。第三開關(guān)S3配置在被測定電容 Cxl的兩端之間(T3-T4之間)?；鶞?zhǔn)電容Cs的另一端(T2)與由運(yùn)算放大器構(gòu)成的比較儀(comparator) 7的反向輸入端子相連接。比較儀7的非反向輸入端子與規(guī)定的設(shè)定電位Vref相連接。在基準(zhǔn)電容Cs的另一端(T2)的電位從初始電位變化至規(guī)定的設(shè)定電位Vref時(shí)，比較儀7以高電平輸出電位判斷信號(hào)Vout。如后所述，初始電位是第一電位源VI。比較儀7相當(dāng)于本發(fā)明的電位判斷部。如圖1所示，由控制電路10對(duì)三個(gè)開關(guān)Sl S3進(jìn)行開閉控制?？刂齐娐?0由微型計(jì)算機(jī)或ASIC (application specific integrated circuit 專用集成電路)等邏輯電路等構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，例示了以微型計(jì)算機(jī)為核心構(gòu)成控制電路10的方式，來作為一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。在這里，例示了 CPU11、程序存儲(chǔ)器12、工作存儲(chǔ)器(工作寄存器)13 及參數(shù)存儲(chǔ)器(參數(shù)寄存器)14，但控制電路10還包含其他未圖示的周圍電路等。另外，顯然也可以將CPU11、程序存儲(chǔ)器12、工作存儲(chǔ)器(工作寄存器)13及參數(shù)存儲(chǔ)器(參數(shù)寄存器)14集成到一個(gè)微型計(jì)算機(jī)中。在控制電路10中，由CPUll等硬件和保存在程序存儲(chǔ)器12及參數(shù)存儲(chǔ)器14等中的軟件，協(xié)同實(shí)現(xiàn)各種功能部。在本實(shí)施方式中，控制電路10具備開關(guān)控制部1、計(jì)數(shù)部2、 輸出判斷部3、變化量計(jì)算部4的各功能部。開關(guān)控制部1交替重復(fù)執(zhí)行圖2示出的第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2。第一開閉控制PHl及第二開閉控制PH2是指，在進(jìn)行了后述的第一開關(guān)操作之后，交替重復(fù)后述的第二開關(guān)操作和第三開關(guān)操作的控制。第一開關(guān)操作是指，如圖2示出那樣使第一開關(guān)Si成為閉狀態(tài)并且保持該狀態(tài)經(jīng)過初始化時(shí)間TlO之后，使該第一開關(guān)Sl返回開狀態(tài)的處理，并且，該第一開關(guān)操作在第一開閉控制PHl及第二開閉控制PH2中是同樣的處理。 如后所述，在第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2中，第二開關(guān)操作和第三開關(guān)操作的閉時(shí)間不同。如圖2所示，在第一開閉控制PHl中，第二開關(guān)操作是指，使第二開關(guān)S2成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過第一充電時(shí)間T21之后，使該第二開關(guān)S2返回開狀態(tài)的處理。在第一開閉控制PHl中，第三開關(guān)操作是指，使第三開關(guān)S3成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過第一放電時(shí)間T31之后，使該第三開關(guān)S3返回開狀態(tài)的處理。在第二開閉控制PH2中，以與第一充電時(shí)間T21不同的第二充電時(shí)間T22，來實(shí)施第二開關(guān)操作。在第二開閉控制PH2中，第三開關(guān)操作是指，使第三開關(guān)S3成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過第二放電時(shí)間T32之后，使該第三開關(guān)S3返回開狀態(tài)的處理。第一放電時(shí)間T31及第二放電時(shí)間T32只要是能夠使被測定電容Cxl充分放電的時(shí)間即可，可以是相同的時(shí)間，也可以是不同的時(shí)間。若將第一放電時(shí)間T31設(shè)定為使其在第一充電時(shí)間21以上，并將第二放電時(shí)間T32設(shè)定為使其在第二充電時(shí)間T22以上，則被測定電容Cxl會(huì)可靠放電，因而優(yōu)選這種方式。在本實(shí)施方式中， 第一充電時(shí)間T21是比第二充電時(shí)間T22更長的時(shí)間，且第一放電時(shí)間T31是比第二放電時(shí)間T32更長的時(shí)間。為了易于控制，也可以將第一充電時(shí)間T21和第一放電時(shí)間T31設(shè)定為相同長度的時(shí)間，也可以將第二充電時(shí)間T22和第二放電時(shí)間T32設(shè)定為相同長度的時(shí)間。此時(shí)，由于第一放電時(shí)間T31在第一充電時(shí)間T21以上，且第二放電時(shí)間T32在第二充電時(shí)間T22以上，因而被測定電容Cxl能夠良好地放電。如圖2所示，通過第一開關(guān)操作，基準(zhǔn)電容Cs的端子T2的電位成為初始電位即第一電位源Vl的電位，其中，所述第一開關(guān)操作用于使第一開關(guān)Sl成為閉狀態(tài)并保持該狀態(tài)經(jīng)過初始化時(shí)間TlO之后，使該第一開關(guān)Sl返回開狀態(tài)。進(jìn)行第一開關(guān)操作之后，通過交替重復(fù)第二開關(guān)操作和第三開關(guān)操作，使端子T2的電位逐步降低。若端子T2的電位變化至設(shè)定電位Vref，則從比較儀7輸出電位判斷信號(hào)Vout，并由控制電路10接收該電位判斷信號(hào)Vout。控制電路10能夠確定從第一開關(guān)操作開始至接收電位判斷信號(hào)Vout為止的期間。在控制電路10中實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)部2的功能，其中，所述計(jì)數(shù)部2用于對(duì)特定期間內(nèi)的第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)(附、擬)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述特定期間是指，基準(zhǔn)電容Cs的端子T2的電位從初始電位變化至設(shè)定電位Vref的期間。在這里，重復(fù)次數(shù)m是在第一開閉控制PHl中的重復(fù)次數(shù)，重復(fù)次數(shù)N2是在第二開閉控制PH2中的重復(fù)次數(shù)。圖1的電路結(jié)構(gòu)圖示出了靜電電容檢測裝置的檢測部未與人或水滴等接觸時(shí)的電路。如利用在圖4及圖5中示出的等價(jià)電路闡述的那樣，若靜電電容檢測裝置的檢測部與人接觸或粘著水滴，則其電路包括被測定電容Cxl的測定電極和人或水滴之間的耦合電容(Cx2)、人的電容(Ch)和人的電阻貤)或水滴的電阻(Rw)。其結(jié)果，由于上述的重復(fù)次數(shù)(N1、N》發(fā)生變化，因而能夠檢測出靜電電容檢測裝置的檢測部與人接觸或粘著水滴等的情況。輸出判斷部3是功能部，用于基于重復(fù)次數(shù)m及N2中的至少一個(gè)，來判斷被測定電容Cxl的靜電電容值是否發(fā)生了變化。即，輸出判斷部3是用于檢測靜電電容檢測裝置的檢測部是否與人接觸或粘著水滴等的功能部。其中，僅基于被測定電容Cxl的靜電電容值是否發(fā)生了變化來進(jìn)行檢測，則有可能無法明確區(qū)分與人接觸的情況和粘著水滴等的情況。由于靜電電容容易受到環(huán)境溫度等的影響，因而重復(fù)次數(shù)W及N2也受到環(huán)境溫度的影響。如圖4及圖5的等價(jià)電路所示，在與人接觸的情況和粘著水滴等的情況下，等價(jià)電路不同，另外，電路常數(shù)也不同，但存在混淆兩者的可能性。因此，本發(fā)明的輸出判斷部3還具備如下功能基于重復(fù)次數(shù)附和重復(fù)次數(shù)N2， 來判斷被測定電容Cxl的靜電電容值的變化是否以被檢測對(duì)象的事件(event)為起因。即， 基于重復(fù)次數(shù)W和重復(fù)次數(shù)N2，來判斷被測定電容Cxl的靜電電容值的變化是否是因人接觸導(dǎo)致的變化。如后所述，對(duì)于在第二開關(guān)S2的閉時(shí)間(第一充電時(shí)間T21和第二充電時(shí)間T2》互不不同的條件下的重復(fù)次數(shù)m和重復(fù)次數(shù)N2，在與人接觸的情況下重復(fù)次數(shù) m和重復(fù)次數(shù)N2的值大致相同，但在粘著水滴的情況下重復(fù)次數(shù)m和重復(fù)次數(shù)N2產(chǎn)生差值。因此，通過比較重復(fù)次數(shù)m和重復(fù)次數(shù)N2，能夠判斷被測定電容Cxl的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。變化量計(jì)算部4是用于計(jì)算的功能部，針對(duì)重復(fù)執(zhí)行的第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2中的各第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)(Ni、N2)，分別計(jì)算出當(dāng)次的重復(fù)次數(shù)(Ni、 N2)和前一次的重復(fù)次數(shù)(N1、N2)之差，來作為變化量(Am、ΔΝ2)。如上所述，輸出判斷部3基于重復(fù)次數(shù)m及N2中的至少一個(gè)重復(fù)次數(shù)，來判斷被測定電容Cxl的靜電電容值是否發(fā)生了變化。但是，存在該重復(fù)次數(shù)m及N2受到環(huán)境溫度等影響的可能性。與此相對(duì)，變化量Δ^及ΔΝ2是在環(huán)境溫度等周圍環(huán)境大致相同的條件下的重復(fù)次數(shù)之差。艮口， 由于在當(dāng)次進(jìn)行第一及第二開閉控制的時(shí)間和前一次進(jìn)行第一及第二開閉控制的時(shí)間之間的短時(shí)間內(nèi)，環(huán)境溫度等周圍環(huán)境幾乎不發(fā)生變化，因而能夠認(rèn)為變化量Am及ΔΝ2為在大致相同條件下的重復(fù)次數(shù)之差。因此，在輸出判斷部3利用變化量Am及ΔΝ2進(jìn)行判斷時(shí)，能夠大致忽略周圍環(huán)境的影響。因此，如果輸出判斷部3基于變化量ΛΝ1及ΔΝ2 中的至少一個(gè)變化量，來判斷被測定電容Cxl的靜電電容值是否發(fā)生變化，則能夠進(jìn)行高精度的判斷。同樣地，在對(duì)重復(fù)次數(shù)m和重復(fù)次數(shù)N2進(jìn)行比較來判斷是否是被檢測對(duì)象的事件的情況下，若受到環(huán)境溫度等周圍環(huán)境的影響，則也會(huì)降低其判斷精度。輸出判斷部3通過對(duì)變化量Δ^和變化量ΔΝ2進(jìn)行比較，能夠判斷被測定電容Cxl的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。此時(shí)，與判斷被測定電容Cxl的靜電電容值是否發(fā)生變化時(shí)同樣地，能夠大致忽略周圍環(huán)境的影響。例如，輸出判斷部3基于第一開閉控制PHl的變化量Am和第二開閉控制ΡΗ2的變化量ΔΝ2之間的比或差，來判斷是否是被檢測對(duì)象的事件。如圖2所示，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行第一開閉控制PHl時(shí)，第二開關(guān)S2成為閉狀態(tài)的時(shí)間是第一充電時(shí)間Τ21。在進(jìn)行第二開閉控制ΡΗ2時(shí)，第二開關(guān)S2成為閉狀態(tài)的時(shí)間是比第一充電時(shí)間Τ21短的第二充電時(shí)間Τ22。在圖2中，與第二開關(guān)S2的閉時(shí)間同樣地，關(guān)于第三開關(guān)S3的閉時(shí)間，示出了在進(jìn)行第一開閉控制PHl時(shí)的第一放電時(shí)間Τ31比在進(jìn)行第二開閉控制ΡΗ2時(shí)的第二放電時(shí)間Τ32更長的例子。在這里，例如也可以將第一充電時(shí)間Τ21和第一放電時(shí)間Τ31設(shè)定為相同的時(shí)間，并將第二充電時(shí)間Τ22和第二放電時(shí)間Τ32設(shè)定為相同的時(shí)間。此外，如上所述，在第一開閉控制PHl和第二開閉控制ΡΗ2中， 也可以將第一放電時(shí)間Τ31和第二放電時(shí)間Τ32設(shè)定為相同的時(shí)間長度。針對(duì)第一放電時(shí)間Τ31及第二放電時(shí)間Τ32，只要設(shè)定為被測定電容Cxl能夠放電的時(shí)間即可，不需一定根據(jù)第一充電時(shí)間T21及第一放電時(shí)間T31來設(shè)定。如圖2所示，以使第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3交替成為閉狀態(tài)的方式，控制第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3。如上所述，關(guān)于第二開關(guān)S2成為閉狀態(tài)的時(shí)間，在第一開閉控制PHl 和第二開閉控制PH2中是不同的時(shí)間，但控制周期Ts相同。即，以恒定的頻率且以不同的脈沖寬度，來控制第二開關(guān)S2和第三開關(guān)S3。因此，即使具有第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2兩個(gè)相位(phase)，也能夠抑制因設(shè)置多個(gè)振蕩器等而導(dǎo)致元件個(gè)數(shù)變多或電路規(guī)模變大的情況。利用圖7，在后面進(jìn)行詳細(xì)的闡述。下面，利用圖3，對(duì)本發(fā)明的靜電電容檢測裝置的動(dòng)作步驟例進(jìn)行說明。首先，執(zhí)行上述的第一開閉控制PH1，并計(jì)測第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)m (步驟#1)。在本實(shí)施方式中，由CPUll或程序存儲(chǔ)器12、工作存儲(chǔ)器(工作寄存器)13、參數(shù)存儲(chǔ)器(參數(shù)寄存器)14 等協(xié)同執(zhí)行步驟#1。在步驟#1中，使用保存在參數(shù)存儲(chǔ)器14中的初始化時(shí)間T10、第一充電時(shí)間T21、第一放電時(shí)間T31等。若計(jì)測出重復(fù)次數(shù)Ni，則計(jì)算在前一次的步驟#1中計(jì)測出的重復(fù)次數(shù)m和最新的重復(fù)次數(shù)m之差即變化量Am(步驟#2)。例如將計(jì)算出的變化量Am暫時(shí)存儲(chǔ)在作為暫時(shí)存儲(chǔ)單元的工作存儲(chǔ)器(工作寄存器)13中。另外，將重復(fù)次數(shù)m也暫時(shí)存儲(chǔ)在工作存儲(chǔ)器13中。接著，執(zhí)行上述的第二開閉控制PH2，并計(jì)測第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)N2(步驟 #3)。在步驟#3中，使用保存在參數(shù)存儲(chǔ)器14中的初始化時(shí)間T10、第二充電時(shí)間T22、第二放電時(shí)間T32等。并且，與第一開閉控制PHl同樣地，計(jì)算在前一次的步驟#3中計(jì)測出的重復(fù)次數(shù)N2和最新的重復(fù)次數(shù)N2之差即變化量△ N2 (步驟#4)。例如將計(jì)算出的變化量Δ N2暫時(shí)存儲(chǔ)在作為暫時(shí)存儲(chǔ)單元的工作存儲(chǔ)器13中。另外，將重復(fù)次數(shù)Ν2也暫時(shí)存儲(chǔ)在工作存儲(chǔ)器13中。若上面的各步驟結(jié)束，則執(zhí)行輸出判斷處理。首先，基于在第一開閉控制PHl及第二開閉控制ΡΗ2中的至少一個(gè)開閉控制中計(jì)數(shù)(統(tǒng)計(jì))出的重復(fù)次數(shù)，來判斷被測定電容 Cxl的靜電電容值是否發(fā)生了變化。在本實(shí)施方式中，基于在第二開閉控制ΡΗ2中計(jì)數(shù)(統(tǒng)計(jì))出的重復(fù)次數(shù)Ν2的變化量ΔΝ2來進(jìn)行判斷(步驟#5)。如在后面的詳細(xì)闡述，這是因?yàn)?，第二開關(guān)S2的閉時(shí)間(第二充電時(shí)間Τ22)短的第二開閉控制ΡΗ2中的重復(fù)次數(shù)Ν2的變化量ΔΝ2的變化幅度比Am的變化幅度小，能夠減少誤判斷的可能性。在本實(shí)施方式中，在變化量ΔΝ2在規(guī)定的閾值THl以上的情況下，判斷為被測定電容Cxl的靜電電容值發(fā)生了變化。若在步驟#5中判斷為“否”，則返回步驟#1，再次執(zhí)行步驟#1 步驟#5。若在步驟#5中判斷為“是”，即，滿足第一個(gè)判斷條件，則驗(yàn)證第二個(gè)判斷條件。即，基于在第一開閉控制PHl中的重復(fù)次數(shù)m和在第二開閉控制PH2中的重復(fù)次數(shù)N2，來判斷被測定電容 Cxl的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件(步驟#6)。在該判斷中采用兩個(gè)條件。在圖3的流程圖中，并列記述了兩個(gè)條件的邏輯和，但由于在兩個(gè)條件中，只要滿足任意一個(gè)條件即可，因而顯然也可以僅將任意一個(gè)條件作為條件來進(jìn)行判斷，而不需獲取邏輯和。并列的一個(gè)條件是變化量Δ Nl和變化量Δ Ν2之比。在步驟#6中，例如示出了在 (ΔΝ1/ΔΝ2)在閾值ΤΗ2以下的情況下條件成立的例子。如后所述，在與人接觸(起因于人的接觸)的情況下，變化量Am和變化量ΔΝ2不會(huì)為差異大的值。因此，其比例大致是 1 1。另一方面，在粘著水滴的情況下，第二開關(guān)S2的閉時(shí)間(第二充電時(shí)間T2》短的第二開閉控制PH2中的變化量ΔΝ2比變化量Am小(在后面詳細(xì)闡述)。因此，變化量 Am和變化量ΔN2之比大幅偏離1 1。在本實(shí)施方式的情況下，由于變化量ΔΝ2小，因而(Δ^/ΔΝ2)大。因此，設(shè)定為(Δ^/ΔΝ2)在閾值ΤΗ2以下的情況下條件成立，由此， 在粘著水滴的情況下能夠判斷為不滿足條件。并列的另一個(gè)條件是變化量Δ Nl和變化量Δ Ν2之差。如上所述，在與人接觸的情況下，變化量Am和變化量ΔΝ2不會(huì)為差異大的值，其差值大致是零。另一方面，在粘著水滴的情況下，由于變化量ΔΝ2比變化量Am小，因而其差值大。因此，設(shè)定為(ΔΝ1-ΔΝ2) 在閾值ΤΗ3以下的情況下條件成立，由此在粘著水滴的情況下能夠判斷為不滿足條件。在滿足步驟#5的條件，且滿足步驟#6中的任意一個(gè)條件的情況下，輸出檢測結(jié)果 (步驟#7)。例如，輸出發(fā)生了人的接觸這樣的檢測結(jié)果。下面，使用等價(jià)電路，對(duì)與人接觸和粘著水滴的情況進(jìn)行說明。如圖4的等價(jià)電路所示，在人接近被測定電容Cxl時(shí)，與被測定電容Cxl并聯(lián)地附加有被測定電容Cxl和人之間的耦合電容Cx2、人的電阻1 以及人的靜電電容Ch。若關(guān)閉第二開關(guān)S2，則會(huì)發(fā)生用于對(duì)基準(zhǔn)電容Cs及被測定電容Cxl進(jìn)行充電的充電電流Jx。與此同時(shí)，還會(huì)發(fā)生用于對(duì)因人接近而產(chǎn)生的耦合電容Cx2、人的靜電電容Ch進(jìn)行充電的電流J1。即，由于人接近被測定電容Cxl，因而在下面示出的時(shí)間常數(shù)τ內(nèi)，被測定電容Cxl的電容增加AC。τ = RhX (Cx2XCh)/(Cx2+Ch)AC= (Cx2 X Ch) / (Cx2+Ch)因此，基準(zhǔn)電容Cs的端子T2的電位變成規(guī)定電位為止的重復(fù)次數(shù)m及N2減少。 在該減少量多的情況下，上述的Δ^、ΔΝ2在閾值THl以上。如圖5的等價(jià)電路所示，在水滴等粘在被測定電容Cxl時(shí)，與被測定電容Cxl并聯(lián)地附加有被測定電容Cxl和水滴等之間的耦合電容Cx2、水的電阻Rw。耦合電容Cx2形成在被測定電容的電極和水滴之間。例如，在檢測電極安裝在門拉手內(nèi)部的情況下，被測定電容的電極和門拉手的外部包裝之間存在樹脂。由于水滴粘在門拉手的外部包裝表面，且人接觸外部包裝，因而不管是人還是水滴，耦合電容Cx2都是大致同樣的常數(shù)。另一方面，在人和水滴之間，電阻則大為不同。另外，在水滴的情況下，例如由于與汽車車身等發(fā)生短路， 因而不會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)于人的靜電電容Ch的靜電電容。若關(guān)閉第二開關(guān)S2，則會(huì)發(fā)生用于對(duì)基準(zhǔn)電容Cs及被測定電容Cxl進(jìn)行充電的充電電流Jx。與此同時(shí)，還會(huì)發(fā)生用于對(duì)由粘著水滴產(chǎn)生的耦合電容Cx2進(jìn)行充電的電流 J2。即，由于水滴接近被測定電容Cxl，因而在下面示出的時(shí)間常數(shù)τ內(nèi)，被測定電容Cxl 的電容增加AC。τ = RwXCx2Δ C = Cx2因此，基準(zhǔn)電容Cs的端子T2的電位變成規(guī)定電位為止的重復(fù)次數(shù)附及N2減少。 在該減少量多的情況下，上述的Δ^、ΔΝ2在閾值THl以上。如上所述，無論利用第一開閉控制PHl及第二開閉控制PH2中的哪個(gè)開閉控制中的變化量Δ^及ΔΝ2，都能夠檢測出被測定電容Cxl的變化。因此，也可以僅利用任意一個(gè)變化量來判斷被測定電容Cxl是否發(fā)生了變化，也可以利用變化量Am及ΔΝ2雙方進(jìn)行判斷。但是，如后所述，有時(shí)第二開閉控制PH2中的重復(fù)次數(shù)N2的變化量ΔΝ2的變化幅度比Am小，其中，在所述第二開閉控制PH2中，第二開關(guān)S2在比第一充電時(shí)間T21短的第二充電時(shí)間T22內(nèi)成為閉狀態(tài)。因此，為了提高對(duì)誤判斷的應(yīng)對(duì)能力，且為了縮短計(jì)算時(shí)間，并簡化程序等靜電電容檢測裝置的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中僅利用變化量ΔΝ2來進(jìn)行判斷(步驟#5)。下面，對(duì)設(shè)在車輛用門的門拉手上的靜電電容檢測裝置，說明通過如上述那樣的結(jié)構(gòu)及處理，能夠區(qū)別人操作(手指等的接觸)和粘著水滴的情況的原理。將被測定電容 Cxl內(nèi)置在車輛用門的門拉手中的情況下的電極尺寸，例如設(shè)定為IOOmm2左右，此時(shí)耦合電容Cx2是數(shù)pF (例如IpF)。根據(jù)眾所周知的人體靜電模型(human electrostatic model), 人的電阻Rh是數(shù)k Ω (例如2k Ω )，電容Ch是數(shù)百pF (例如200pF)。在人接近被測定電容Cxl的情況下，如下述那樣，在時(shí)間常數(shù)τ = 2ns內(nèi)，電容增力口 AC = IpF0τ = RhX (Cx2XCh)/(Cx2+Ch) = 2kX IpX 200p/(lp+200p) ^ 2n[s]AC= (Cx2XCh)/(Cx2+Ch) = IpX200p/(lp+200p) ^ Ip[F]另一方面，在粘著水滴的情況下，還受到水量及水質(zhì)等的影響，但其電阻Rw是數(shù)百kQ。在這里，例如，假設(shè)是300k Ω。不管是對(duì)人還是對(duì)水滴，耦合電容Cx2都是相同的。 因此，在粘著水滴的情況下，如下述那樣，在時(shí)間常數(shù)τ = 300ns內(nèi)，電容增加AC= IpF0τ = Rwxcx2 = 300kX Ip = 300n [s]AC = Cx2 = Ip [F]這樣，不管是人的情況還是水滴的情況，電容都會(huì)伴隨各自的時(shí)間常數(shù)而增加。但是，由于人的情況的時(shí)間常數(shù)τ比水滴的情況的時(shí)間常數(shù)τ小，因而與粘著水滴的情況相比，電容增加得更快。圖6的(a)部分是示意性示出了人(觸摸)的情況下的電容增加的曲線圖，圖6的(b)部分是示意性示出了(粘著)水滴的情況下的電容增加的曲線圖。可知在時(shí)間常數(shù)τ小的人的接觸(接近)的情況下電容變化更快，在時(shí)間常數(shù)τ大的粘著水滴的情況下電容變化緩慢。在這里，在第二開關(guān)S2的閉時(shí)間即第一充電時(shí)間及第二充電時(shí)間內(nèi)，將充電時(shí)間長的第一充電時(shí)間Τ21，設(shè)定為不管是人的情況還是水滴的情況都能夠使電容充分變化的時(shí)間。例如，優(yōu)選設(shè)定為水滴的情況的時(shí)間常數(shù)τ即300ns左右。另一方面，在第一充電時(shí)間及第二充電時(shí)間內(nèi)，將充電時(shí)間短的第二充電時(shí)間T22設(shè)定為特定時(shí)間，所述特定時(shí)間是指，在檢測對(duì)象的事件即人接觸(接近)的情況下能夠使電容充分變化，且在非檢測對(duì)象即粘著水滴的情況下使電容不能充分變化的時(shí)間。即，第二充電時(shí)間T22比第一充電時(shí)間T21短，因而如圖6的(b)部分所示，將第二充電時(shí)間T22設(shè)定為在水滴的情況的電容變化過程中的時(shí)間。例如，在本實(shí)施方式的數(shù)值的情況下，優(yōu)選將第二充電時(shí)間T22設(shè)定為超過人的情況的時(shí)間常數(shù)τ，即超過2ns，且比水滴的情況的時(shí)間常數(shù)τ即300ns充分短，例如將其設(shè)定為150ns左右。理所當(dāng)然，也可以設(shè)定為更短的時(shí)間，例如設(shè)定為包含環(huán)境誤差等的數(shù)十ns左右。此外，關(guān)于第三開關(guān)S3的閉時(shí)間，只要是被檢測電容Cxl能夠充分放電的時(shí)間即可。因此，能夠不需一定根據(jù)第二開關(guān)S2的閉時(shí)間即第一充電時(shí)間T21和第二充電時(shí)間T22來設(shè)定。
在與人接觸的情況下，不管是以第一充電時(shí)間T21開閉第二開關(guān)S2，還是以第二充電時(shí)間T22開閉第二開關(guān)S2，電容的變化量都大致相同。因此，由計(jì)數(shù)部2計(jì)數(shù)的開閉次數(shù)，在第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2中大致相同。即，計(jì)數(shù)數(shù)值附和N2之差小， 其比例接近1。同樣地，變化量Δ^和ΔΝ2之差也小，其比例也接近1。另一方面，在粘著水滴的情況下，在以第一充電時(shí)間T21開閉第二開關(guān)S2時(shí)和以第二充電時(shí)間T22開閉第二開關(guān)S2時(shí)，電容的變化幅度不同。具體而言，在電容增加少的第二充電時(shí)間T22中的開閉次數(shù)N2比m多。因此，在第一開閉控制PHl和第二開閉控制 PH2中，由計(jì)數(shù)部2計(jì)數(shù)出的開閉次數(shù)是差異大的值。即，計(jì)數(shù)數(shù)附和N2之差大，其比例遠(yuǎn)離1。同樣地，變化量Am和ΔN2之差也大，其比例也遠(yuǎn)離1。如上面的說明那樣，能夠根據(jù)在第一開閉控制PHl和第二開閉控制ΡΗ2中的開閉次數(shù)m和Ν2之差比閾值大還是小，來判斷是人的接觸(接近)還是粘著水滴等。例如，在規(guī)定的閾值以下的情況下，能夠判斷為是人的接觸，而不是粘著水滴。顯然，不僅是開閉次數(shù)m及N2，還能夠基于變化量Am及ΔN2來進(jìn)行同樣的判斷。通過利用變化量，能夠提高對(duì)環(huán)境變化等的適應(yīng)性(參照步驟#6)。同樣地，能夠根據(jù)開閉次數(shù)m和Ν2之比是否接近1，例如根據(jù)(N1/N2)的值是否比閾值大，來判斷是人的接觸(接近)還是粘著水滴等。例如，在規(guī)定的閾值以上的情況下， 能夠判斷為是人的接觸，而不是粘著水滴。即，在粘著水的情況下，由于開閉次數(shù)N2比m 多，因而(N1/N2)的分母大，從而(N1/N2)的值小。因此，在規(guī)定的閾值以上的情況下，判斷為是人的接觸。顯然，不僅是開閉次數(shù)W及N2，還能夠基于變化量Am及ΔΝ2來進(jìn)行同樣的判斷。通過利用變化量，能夠提高對(duì)環(huán)境變化等的適應(yīng)性。在變化量Am及ΔΝ2的情況下，在開閉次數(shù)少的第一開閉控制PHl時(shí)的變化量Am比ΔΝ2大。因此，例如能夠根據(jù)(ΔΝ1/ΔΝ2)的值是否比規(guī)定閾值(例如TH2)小，來判斷是人的接觸(接近)還是粘著水滴等(參照步驟#6)。在粘著水滴的情況下的變化量Δ Ν2比與人接觸的情況下的變化量Δ Ν2小，因而在圖3所示出的步驟#5中利用變化量ΔΝ2進(jìn)行判斷，而不是利用變化量Am進(jìn)行判斷， 由此提高判斷精度。即，在粘著水滴的情況下，變化量ΔΝ2小于規(guī)定的閾值THl的可能性高，因而此時(shí)只要不進(jìn)行步驟#6的判斷就不會(huì)誤判斷為是人的接觸。因此，對(duì)檢測對(duì)象事件即人的接觸的適應(yīng)性變高。在本實(shí)施方式中，如圖2所示，在第一開閉控制PHl及第二開閉控制ΡΗ2中，第二開關(guān)S2及第三開關(guān)S3的開閉周期Ts相同。即，開閉頻率相同。利用圖7來補(bǔ)充生成這樣的開閉時(shí)刻的方法的一例。例如，能夠以構(gòu)成控制電路10的微型計(jì)算機(jī)或ASIC等邏輯電路的系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖作為基準(zhǔn)，來如圖7的(a)部分示出那樣控制第二開關(guān)S2及第三開關(guān)S3。 在第一開閉控制PHl及第二開閉控制PH2中，開閉周期Ts都是系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的三個(gè)周期， 且是相同的時(shí)間。此外，在圖7的(a)部分中，使用系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的上升拐點(diǎn)和下降拐點(diǎn)的兩個(gè)拐點(diǎn)(edge)來控制第二開關(guān)S2及第三開關(guān)S3。但是，并不限定于此，也可以如圖7的 (b)部分示出那樣僅利用任意一個(gè)拐點(diǎn)(例如，上升拐點(diǎn))來進(jìn)行控制。關(guān)于這樣的控制方式，也可以使開閉周期不同。例如，由完全相同的邏輯電路或程序構(gòu)成第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2，并變更驅(qū)動(dòng)邏輯電路的時(shí)鐘脈沖或執(zhí)行程序的CPU的時(shí)鐘脈沖的頻率。由此，也能夠使第一開閉控制PHl和第二開閉控制PH2之間
13的開閉周期不同。此時(shí)，因時(shí)鐘脈沖頻率的變更而變?yōu)椴煌_閉周期的第二開關(guān)S2的閉時(shí)間 (相當(dāng)于第一充電時(shí)間T21、第二充電時(shí)間也成為不同的時(shí)間。但是，此時(shí)必須設(shè)置多個(gè)時(shí)鐘脈沖，并使用其他電路或程序來切換時(shí)鐘脈沖，由此導(dǎo)致靜電電容檢測裝置的規(guī)模變大，導(dǎo)致成本上升。因此，如在本實(shí)施方式中示出那樣，優(yōu)選在相同的開閉周期Ts中使閉時(shí)間不同。如上面的說明那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種靜電電容檢測裝置，該靜電電容檢測裝置通過良好地區(qū)別基于水滴等外部要素和基于人為操作的靜電電容的變化，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)檢測出發(fā)生過該人為操作。產(chǎn)業(yè)上的可利用性這樣的靜電電容檢測裝置，能夠用于如下的鎖閉系統(tǒng)中在由使用人員攜帶的手持設(shè)備和車輛上的主機(jī)之間進(jìn)行通信，由此對(duì)該手持設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，從而以自動(dòng)對(duì)車門進(jìn)行解鎖及上鎖的方式進(jìn)行控制的鎖閉系統(tǒng)。具體而言，能夠用于在這樣的鎖閉系統(tǒng)的傳感器，該傳感器根據(jù)是否有對(duì)門拉手的操作來檢測使用人員的人為操作。附圖標(biāo)記的說明1 開關(guān)控制部2 計(jì)數(shù)部3 輸出判斷部4 變化量計(jì)算部7:比較儀(電位判斷部)Vl 第一電位源V2:第二電位源Cs 基準(zhǔn)電容Cxl 被測定電容m、N2 第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)PHl 第一開閉控制PH2 第二開閉控制Sl 第一開關(guān)S2 第二開關(guān)S3 第三開關(guān)Tl 第一開關(guān)的端子(第一開關(guān)的一端)T2:第一開關(guān)的端子(第一開關(guān)的另一端)T3:第二開關(guān)的端子(第二開關(guān)的另一端)T4:第二開關(guān)的端子(第二開關(guān)的一端)T10:初始化時(shí)間T21:第一充電時(shí)間T22:第二充電時(shí)間T31 第一放電時(shí)間T32:第二放電時(shí)間Vref:設(shè)定電位ΔΝ1、ΔΝ2:變化量
權(quán)利要求
1.一種靜電電容檢測裝置，其特征在于， 具有第一開關(guān)，其配置在基準(zhǔn)電容的兩端之間，所述基準(zhǔn)電容的一端與第一電位源相連接；第二開關(guān)，其配置在被測定電容的一端和所述基準(zhǔn)電容的另一端之間，所述被測定電容的另一端與第二電位源或自由空間相連接；第三開關(guān)，其配置在所述被測定電容的兩端之間； 開關(guān)控制部，其交替重復(fù)執(zhí)行第一開閉控制和第二開閉控制，所述第一開閉控制是指，在進(jìn)行了第一開關(guān)操作之后，交替重復(fù)第二開關(guān)操作和第三開關(guān)操作的控制，所述第二開閉控制是指，在進(jìn)行了所述第一開關(guān)操作之后，交替重復(fù)與第一充電時(shí)間不同的第二充電時(shí)間的所述第二開關(guān)操作和第二放電時(shí)間的所述第三開關(guān)操作的控制，所述第一開關(guān)操作是指，使所述第一開關(guān)成為閉狀態(tài)并保持該閉狀態(tài)經(jīng)過初始化時(shí)間之后，使該第一開關(guān)返回開狀態(tài)的操作，所述第二開關(guān)操作是指，使所述第二開關(guān)成為閉狀態(tài)并保持該閉狀態(tài)經(jīng)過所述第一充電時(shí)間之后，使該第二開關(guān)返回開狀態(tài)的操作，所述第三開關(guān)操作是指，使所述第三開關(guān)成為閉狀態(tài)并保持該閉狀態(tài)經(jīng)過第一放電時(shí)間之后，使該第三開關(guān)返回開狀態(tài)的操作；電位判斷部，其判斷是否通過所述第一開閉控制及所述第二開閉控制使所述基準(zhǔn)電容的另一端的電位從進(jìn)行了所述第一開關(guān)操作之后的初始電位變化至規(guī)定的設(shè)定電位；計(jì)數(shù)部，其在特定期間內(nèi)分別對(duì)所述第一開閉控制和所述第二開閉控制下的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述特定期間是指，所述基準(zhǔn)電容的另一端的電位變化至所述設(shè)定電位的期間；輸出判斷部，其基于在所述第一開閉控制及所述第二開閉控制中的至少一個(gè)開閉控制中計(jì)數(shù)出的所述重復(fù)次數(shù)，來判斷所述被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生了變化，并且，基于所述第一開閉控制中的所述重復(fù)次數(shù)和所述第二開閉控制中的所述重復(fù)次數(shù)，來判斷所述被測定電容的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的靜電電容檢測裝置，其特征在于，將所述第一放電時(shí)間設(shè)定為在所述第一充電時(shí)間以上的時(shí)間，并將所述第二放電時(shí)間設(shè)定為在所述第二充電時(shí)間以上的時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的靜電電容檢測裝置，其特征在于，還具有變化量計(jì)算部，該變化量計(jì)算部，針對(duì)重復(fù)執(zhí)行的所述第一開閉控制和所述第二開閉控制各自的當(dāng)次的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)，分別計(jì)算出和前一次的所述第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)之差，來作為變化量；所述輸出判斷部，基于在所述第一開閉控制及所述第二開閉控制中的至少一個(gè)開閉控制中的所述變化量，來判斷所述被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生了變化，并且，基于所述第一開閉控制中的所述變化量和所述第二開閉控制中的所述變化量，來判斷所述被測定電容的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記載的靜電電容檢測裝置，其特征在于，所述輸出判斷部，基于以特定的充電時(shí)間進(jìn)行的所述第二開關(guān)操作中的所述變化量， 來判斷所述被測定電容的靜電電容值是否發(fā)生了變化，所述特定的充電時(shí)間是指，在所述第一充電時(shí)間和所述第二充電時(shí)間中短的充電時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4記載的靜電電容檢測裝置，其特征在于， 所述輸出判斷部，基于所述第一開閉控制中的所述變化量和所述第二開閉控制中的所述變化量之間的比或差，來判斷所述被測定電容的靜電電容值的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。
全文摘要
提供一種靜電電容檢測裝置，該靜電電容檢測裝置通過良好地區(qū)別基于水滴等外部要素和基于人為操作的靜電電容的變化，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)檢測出發(fā)生過人為操作。交替重復(fù)執(zhí)行以各不相同的充電時(shí)間進(jìn)行第二開關(guān)操作的第一開閉控制和第二開閉控制。分別對(duì)在兩個(gè)開閉控制中基準(zhǔn)電容的端子的電位變化至設(shè)定電位為止的第二開關(guān)操作的重復(fù)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)?；趦蓚€(gè)開閉控制中的至少一個(gè)開閉控制中的重復(fù)次數(shù)，來判斷被測定電容是否發(fā)生了變化，并且，基于兩個(gè)開閉控制中的重復(fù)次數(shù)，來判斷被測定電容的變化是否起因于被檢測對(duì)象的事件。
文檔編號(hào)H01H36/00GK102472783SQ20108002592
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者井奈波恒, 杉村和則, 萩本將弘 申請(qǐng)人:愛信精機(jī)株式會(huì)社