[发明专利]用于检测物体接近的静电电容式检测装置、传感器单元、控制系统以及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来检测出物体接近的静电电容式检测装置以及方法，更具体而言，是与以下内容相关的，即可以检测出，应被检测出的对象物体(以下，称为检测对象)的接近的静电电容式检测装置以及方法，包括有该静电电容式检测装置的传感器单元、以及包括有该传感器单元的控制系统。

背景技术

最近，不用钥匙即可对汽车等的门进行上锁以及开锁的操作的，无钥匙进入系统得到了广泛地使用，在许多这种无钥匙进入系统中，采用了在门把手内加装了，用于检测出用户对门把手的触摸的静电电容式触摸传感器。

利用相关的静电电容式触摸传感器，可以测量出其内部的传感器的电极上的杂散电容。这种杂散电容是通过用户与门把手相接触而增加的。而静电电容式触摸感应器是，当传感器电极的杂散电容的检测值为预定值以上的时候，就可以检测出用户对门把手的接触。

然而，在雨天的时候，因为作为导体的雨水积聚在传感器的电极附近，于是传感器电极的杂散电容就会增加。因此，尽管用户没有接触门把手，还是产生了用户触摸了门把手的错误检出，从而进行了上锁或开锁的操作。

在这里，很容易积聚雨水的传感器的电极附近，是指门把手的上面和门板之间的边界区域。着眼于此，就有了下述技术提案，即，使门板附近的传感器电极的触摸检测灵敏度低于远离门板的传感器电极的触摸检测灵敏度。(参照专利文献1，以下称为“现有例”)。在此现有例中，或是在靠近门板的传感器电极部分上形成有切缺部，或是采用以下的结构，即在传感器电极附近的，收容有静电电容式触摸传感器的门把手外壳，其靠近门板部分的介电常数高于远离门板部分的介电常数。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009-133777号公报

发明内容

发明所要解决的问题

作为导体的雨水积聚在传感器的电极附近，由此而发生传感器电极的杂散电容的增加，进而由于这种杂散电容增大以致发生错误检出。从防止起因于此的错误检出观点来看，上述的现有例是一种很优异的技术。但是，在现有技术中，或是传感器的电极形状很复杂，或是门把手的外壳的结构很复杂，从而降低了产品的生产性。因此，就非常希望有一种既可不招致生产性降低，又可以有效地防止雨天或者洗车时的水滴或者水流所导致的错误检出的技术。

本发明是鉴于上述情况而做出的，以提供一种结构简单，可以高精度地检测出检测对象的接近的静电电容式检测装置以及检测办法为目的的。

另外，本发明还是，以提供包括该静电电容式检测装置的传感器单元，以及包括该传感器单元的控制系统为目的的。

解决问题的手段

当导电物体接近与周围的导体之间形成电容的传感器电极时，该传感器电极的杂散电容会增加，而其增加的速度是根据该导电性物体的大小等而变化的。因此，本发明者通过进行各种实验，反复地推演，得到了以下的想法，即根据导电性的检测对象，和与该检测对象的相异处应能被辨别出来的导电性物体(以下也称为“检测对象以外的物体”)的大小等差异相对应的传感器电极的杂散电容的时间变化率有所不同的考虑，从而可以区别出检测对象的接近和检测对象以外的物体的接近的想法。本发明就是基于相关的想法而做出的。

即，本发明的第1观点是一种静电电容式检测装置，其可以检测出导电性检测对象的接近的静电电容式检测装置，其特征为，包括与周围的导体之间形成电容的传感器电极；计量根据前述传感器电极与前述检测对象之间的位置关系而变化的前述传感器电极的杂散容量的计量部；以及在满足以下的条件的情况下，判定前述检测对象的接近的判定部，即包含前述检测部所检测出的杂散容量的时间变化率，和根据前述检测对象以及与该检测对象的相异处应能被辨别出来的物体的组合而决定的预定时间变化率之间的大小关系是属于预定关系的接近检测条件。

这种静电电容式检测装置中，计量部是计量传感器电极的杂散容量的。这样，根据由计量部所计量的杂散容量，判定部可以算出所计量的杂散容量的时间变化率(例如，在预定的时间长度的期间内的平均时间变化率。)接着，判定部要判定是否下述接近检测条件得到了满足，既包含根据前述检测对象以及与该检测对象的相异处应能被辨别出来的物体的组合而决定的预定时间变化率，与算出的平均时间变化率之间大小关系是属于预定关系的接近检测条件。在这个接近检测条件得到满足的情况下，判定部判定检测对象已接近。

因此，根据本发明的静电容量检测装置，可以以简单的构成，高精度地检测出检测对象的接近。