(57)【要約】【課題】リークに起因する出力の変化が抑制される静電容量センサを提供する。【解決手段】静電容量センサは、センサ回路と、ＣＶ変換回路と、制御回路とを備える。センサ回路は、物の存否に基づいて容量が変化する第１コンデンサと、第１コンデンサに接続される第２コンデンサとを含む。制御回路は、センサ回路の電荷をＣＶ変換回路に搬送するための搬送波を形成する。制御回路により形成される搬送波は、センサ回路を充電する第１位相ＰＨ１と、センサ回路の電荷をＣＶ変換回路に搬送する第２位相ＰＨ２とを含み、第２位相ＰＨ２の時間は、第１位相ＰＨ１の時間よりも短い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物の存否に基づいて容量が変化する第１コンデンサと、前記第１コンデンサに接続されて前記物の存否に基づいて容量が変化しない第２コンデンサとを含むセンサ回路と、前記センサ回路から搬送される電荷量を電圧に変換するＣＶ変換回路と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送するための搬送波を形成する制御回路とを備え、
前記制御回路により形成される前記搬送波は、前記センサ回路を充電する第１位相と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送する第２位相とを含み、前記第２位相の時間は、前記第１位相の時間よりも短い
静電容量センサ。
【請求項２】
前記第２位相の時間は、前記センサ回路の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い
請求項１に記載の静電容量センサ。
【請求項３】
物の存否に基づいて容量が変化する第１コンデンサと、前記第１コンデンサに接続されて前記物の存否に基づいて容量が変化しない第２コンデンサとを含むセンサ回路と、前記センサ回路から搬送される電荷量を電圧に変換するＣＶ変換回路と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送するための搬送波を形成する制御回路とを備え、
前記制御回路により形成される前記搬送波は、前記センサ回路を充電する第１位相と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送する第２位相とを含み、前記第２位相の時間は、前記センサ回路の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い
静電容量センサ。
【請求項４】
前記ＣＶ変換回路は、オペアンプと、前記オペアンプの非反転入力端子及び反転入力端子の一方と前記オペアンプの出力端子との間に接続される帰還コンデンサと、前記帰還コンデンサに並列接続されるスイッチとを備え、
前記制御回路は、前記第１位相において前記スイッチをオンにして前記帰還コンデンサに並列接続される配線を接続状態にし、前記第２位相において前記スイッチをオフにして前記帰還コンデンサに並列接続される配線を切断状態にする
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の静電容量センサ。
【請求項５】
前記搬送波は、前記センサ回路に入力される入力信号と前記スイッチを動作させるスイッチ信号とを有し、
前記入力信号は、前記第１位相を構成する第１電位と、前記第２位相を構成する第２電位とを有し、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとが接続された回路において前記第１コンデンサ側の第１端部または前記第２コンデンサ側の第２端部に入力される
請求項４に記載の静電容量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物の存否を検出する静電容量センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
湿度を検出する静電容量センサとして、特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の静電容量センサは、一対の検出電極から構成される第１コンデンサと、一対の参照電極から構成される第２コンデンサと、オペアンプ及び帰還コンデンサを有するＣＶ変換回路とを備える。第１コンデンサには、感湿膜が設けられている。静電容量センサには、第１コンデンサの電荷と第２コンデンサの電荷を帰還コンデンサに移動させる搬送波が入力される。この搬送波により、帰還コンデンサには、第１コンデンサの電荷量と第２コンデンサの電荷量との差分に対応する電荷が蓄えられる。ＣＶ変換回路は、帰還コンデンサの電荷量に対応する出力信号を出力する。出力信号は、第１コンデンサの容量変化量を示すため、この出力信号に基づいて湿度の変化が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５８０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の静電容量センサは、湿度を検出するためのセンサであるが、その回路構造は、物体検知にも適用可能である。しかし、物体検知に上述の回路を用いると、静電容量センサとグランドとの間でリークがあると物体検出時の出力値が変化する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記課題を解決する静電容量センサは、物の存否に基づいて容量が変化する第１コンデンサと、前記第１コンデンサに接続されて前記物の存否に基づいて容量が変化しない第２コンデンサとを含むセンサ回路と、前記センサ回路から搬送される電荷量を電圧に変換するＣＶ変換回路と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送するための搬送波を形成する制御回路とを備え、前記制御回路により形成される前記搬送波は、前記センサ回路を充電する第１位相と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送する第２位相とを含み、前記第２位相の時間は、前記第１位相の時間よりも短い。
【０００６】
センサ回路からのリークがある場合において、センサ回路からＣＶ変換回路への電荷搬送における搬送電荷量に対するリーク減量の比率は、第２位相の時間が短くなるほど小さくなる。上記構成は、この作用に基づいて、搬送波の周期における第２位相の時間を短くする。このため、当該搬送波と同じ周期を有し第２位相の時間が第１位相の時間以上である参考例に比べて、静電容量センサとグランドとの間におけるリークに起因する出力電位の変化が抑制される。
【０００７】
（２）上記静電容量センサにおいて、前記第２位相の時間は、前記センサ回路の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い。
このように第２位相の時間が制限されることにより、搬送波において、リーク減量比率（搬送電荷量に対するリーク減量の比率）が高い部分が搬送されないようになるため、ＣＶ変換回路に蓄えられ電荷量におけるリーク減量の比率が低下する。
【０００８】
（３）上記課題を解決する静電容量センサは、物の存否に基づいて容量が変化する第１コンデンサと、前記第１コンデンサに接続されて前記物の存否に基づいて容量が変化しない第２コンデンサとを含むセンサ回路と、前記センサ回路から搬送される電荷量を電圧に変換するＣＶ変換回路と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送するための搬送波を形成する制御回路とを備え、前記制御回路により形成される前記搬送波は、前記センサ回路を充電する第１位相と、前記センサ回路の電荷を前記ＣＶ変換回路に搬送する第２位相とを含み、前記第２位相の時間は、前記センサ回路の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い。この構成によれば、上述の（２）と同様の理由により、ＣＶ変換回路に蓄えられ電荷量におけるリーク減量の比率が低下する。
【０００９】
（４）上記静電容量センサにおいて、前記ＣＶ変換回路は、オペアンプと、前記オペアンプの非反転入力端子及び反転入力端子の一方と前記オペアンプの出力端子との間に接続される帰還コンデンサと、前記帰還コンデンサに並列接続されるスイッチとを備え、前記制御回路は、前記第１位相において前記スイッチをオンにして前記帰還コンデンサに並列接続される配線を接続状態にし、前記第２位相において前記スイッチをオフにして前記帰還コンデンサに並列接続される配線を切断状態にする。この構成によれば、ＣＶ変換回路の構造が簡潔になる。
【００１０】
（５）上記静電容量センサにおいて、前記搬送波は、前記センサ回路に入力される入力信号と前記スイッチを動作させるスイッチ信号とを有し、前記入力信号は、前記第１位相を構成する第１電位と、前記第２位相を構成する第２電位とを有し、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとが接続された回路において前記第１コンデンサ側の第１端部または前記第２コンデンサ側の第２端部に入力される。この構成によれば、搬送波が簡単に形成され得る。
【発明の効果】
【００１１】
上記静電容量センサによれば、リークに起因する出力の変化が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】静電容量センサのブロック図。
【図２】静電容量センサの回路図。
【図３】参考例に係る静電容量センサについて、各信号のタイミングチャート。
【図４】第１実施例に係る静電容量センサについて、各信号のタイミングチャート。
【図５】第２実施例に係る静電容量センサについて、各信号のタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図５を参照して、静電容量センサについて説明する。
実施形態に係る静電容量センサ１は、例えば、車両ドアの取手に搭載されるタッチセンサとして用いられ得る。静電容量センサ１は、その静電容量センサ１の付近に物（例えば、身体の一部である手、身体に装着された物、または雨滴等の付着物）が配置されたことに基づいて、その存在を検出する。静電容量センサ１が検出する物の存否に関する情報は、例えば、車両ドアの施錠解錠の許可のために使用される。
【００１４】
図１に示されるように、静電容量センサ１は、物を検出するセンサ回路１０と、センサ回路１０に接続されるＣＶ変換回路２０と、制御回路３０とを備える。
【００１５】
図２を参照して、静電容量センサ１の回路構造を説明する。
センサ回路１０は、物を検出するための第１コンデンサ１１と、第２コンデンサ１２とを備える。
【００１６】
第１コンデンサ１１は、物の存否により容量を変化させ得る。例えば、第１コンデンサ１１は、センサ回路１０において、第１コンデンサ１１の付近に物に配置されることにより、その容量（第１コンデンサ１１の容量）が変化し得るようなところに配置される。「第１コンデンサ１１の付近に配置される」とは、第１コンデンサ１１に物が接触するように配置されること、第１コンデンサ１１を覆うカバー等を介して第１コンデンサ１１の付近に配置されること、空間を介して第１コンデンサ１１の近くに物が配置されること、第１コンデンサ１１の近くを通過すること、第１コンデンサ１１に接近することを含む。また、第１コンデンサ１１は、物が第１コンデンサ１１の付近に配置されることに基づいて第１コンデンサ１１の容量が変化するように構成されている。例えば、第１コンデンサ１１を構成する一対の電極のうち少なくとも一方の電極は、センサ回路１０の付近に配置される物（例えば手または指）と電極とが対向するとき、第１コンデンサ１１の容量が変化し得る程度（具体的には、検出可能な容量変化が生じる程度）の大きさに構成される。
【００１７】
第２コンデンサ１２は、所定容量を有する。第２コンデンサ１２としては、物の存否に基づいてその容量が変化しないものが用いられる。第２コンデンサ１２は、第１コンデンサ１１に接続される。
【００１８】
第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２との間の中間部１３は、ＣＶ変換回路２０のオペアンプ２１の非反転入力端子２４に接続される。第１コンデンサ１１において中間部１３とは反対側の第１端部１４は、グランドに接続される。第２コンデンサ１２において中間部１３とは反対側の第２端部１５には、入力信号Ｖｉが入力される。入力信号Ｖｉは、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との間を所定周期で往復する矩形波信号として構成される。第１電位Ｖ１は、オペアンプ２１に入力される後述の基準電位Ｖｒよりも大きく、第２電位Ｖ２は、オペアンプ２１に入力される後述の基準電位Ｖｒよりも小さいことが好ましい。第２電位Ｖ２は、例えば、グランドと等しい電位に設定される。
【００１９】
入力信号Ｖｉが第２端部１５に入力されることにより、第１コンデンサ１１及び第２コンデンサ１２が周期的に充放電を繰り返すようになる。入力信号Ｖｉの入力と後述のスイッチ２３のスイッチング動作により、センサ回路１０の電荷がＣＶ変換回路２０に搬送される。
【００２０】
ＣＶ変換回路２０は、オペアンプ２１（演算増幅器）と、オペアンプ２１の非反転入力端子２４と出力端子２６との間に接続される帰還コンデンサ２２と、帰還コンデンサ２２に並列に接続される配線２７を切断及び接続するスイッチ２３とを備える。オペアンプ２１の反転入力端子２５には、基準電位Ｖｒが入力される。
【００２１】
スイッチ２３は、オン（配線２７を接続する状態）とオフ（配線２７を切断する状態）との間で動作する。スイッチ２３のオンオフ動作は、入力信号Ｖｉに同期する。スイッチ２３がオンのとき、帰還コンデンサ２２は、電荷を蓄えない状態に初期化される。スイッチ２３がオフのとき、帰還コンデンサ２２が充電される。オペアンプ２１の出力端子２６における電位（以下、「出力電位Ｖｓ」という。）は、帰還コンデンサ２２の充電状態に基づいて変化する。
【００２２】
制御回路３０は、搬送波を形成する。搬送波は、上述の入力信号Ｖｉとスイッチ２３をオンオフするスイッチ信号Ｓｃとを含む。そして、制御回路３０は、入力信号Ｖｉを第２端部１５に出力する。また、制御回路３０は、入力信号Ｖｉに同期させて、スイッチ信号Ｓｃをスイッチ２３に出力する。
【００２３】
図３を参照して、静電容量センサ１の動作を説明する。図３は、静電容量センサ１の各信号についてのタイミングチャートである。
搬送波は、第１位相ＰＨ１と、第２位相ＰＨ２とを含む。
第１位相ＰＨ１は、入力信号Ｖｉが第２電位Ｖ２であり、スイッチ２３がオンであるときの状態を示す。第１位相ＰＨ１のとき、第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２との間の中間部１３の電位（以下、「中間電位Ｖｍ」という。）は基準電位Ｖｒになっており、第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２とが充電される。
【００２４】
第２位相ＰＨ２は、入力信号Ｖｉが第１電位Ｖ１であり、スイッチ２３がオフであるときの状態を示す。第２位相ＰＨ２のとき、第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２とが放電し、帰還コンデンサ２２が充電される。すなわち、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０に電荷が搬送される。このとき中間電位Ｖｍは電荷の搬送に伴って変化する。
【００２５】
オペアンプ２１の出力電位Ｖｓは、帰還コンデンサ２２に蓄えられる電荷量に応じて変化する。帰還コンデンサ２２の電荷量は、第１コンデンサ１１の容量変化量に応じて変化する。第１コンデンサ１１の容量は、上述したように第１コンデンサ１１の付近に物が配置されることにより変化する。すなわち、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されて第１コンデンサ１１の容量が変化すると、帰還コンデンサ２２の電荷量が変化し、オペアンプ２１の出力電位Ｖｓの変化するようになる（図３参照）。図３において、破線は、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されているときの出力電位Ｖｓの波形を示し、二点鎖線は、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されていないときの出力電位Ｖｓの波形を示す。このように、オペアンプ２１の出力電位Ｖｓは、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されているか否かにより変化する。したがって、出力電位Ｖｓは、物の検出の判定のために使用される。
【００２６】
ところで、このようなセンサ回路１０の電荷をＣＶ変換回路２０に搬送するようなセンサでは、センサ回路１０でのリーク（電荷漏れ）が問題となる。
例えば、雨滴、雪等により、第１コンデンサ１１からグランドに接続される回路（以下、「リーク回路１００」という。）が形成され得る。雨滴、雪等の付着に起因するリーク回路１００は、図２において、２点鎖線で示されている。このようなリーク回路１００が形成されると、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０への電荷搬送時に、電荷の一部がリーク回路１００を通じて放電されるため、センサ回路１０に蓄えられた電荷の一部がＣＶ変換回路２０に搬送されないという事態が生じる。この結果、図３に示されるように、リークがあるとき第１コンデンサ１１の付近に物が配置されたときの出力電位Ｖｓ（実線、出力電位Ｖｓの読取時間ｔ２、ｔ４、ｔ６参照）は、リークがないときの出力電位Ｖｓ（破線、出力電位Ｖｓの読取時間ｔ２、ｔ４、ｔ６参照）比べて大きくなる。この結果、この出力電位Ｖｓを用いて物の存否を判定する演算では、物の存否について誤判定を起こすようになる。図３では、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されている状態においてリークがあるときの出力電位Ｖｓ（実線、読取時間ｔ２参照）は、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されていない状態における出力電位Ｖｓ（二点鎖線、読取時間ｔ２参照）よりも、大きい値となっている。このため、前者の出力電位Ｖｓを用いた演算によれば、その演算回路は、第１コンデンサ１１の付近に物が配置されていない状態であると誤判定する。
【００２７】
したがって、リークがあるときでも出力電位Ｖｓは、そのリークに影響されないことが好ましい。すなわち、リークがあるときの出力電位Ｖｓと、リークのないときの出力電位Ｖｓとが差が小さいことが望ましい。以下、このような例について説明する。
【００２８】
図４を参照して、搬送波の一例（第１実施例）を説明する。
この例では、搬送波における第２位相ＰＨ２の時間は第１位相ＰＨ１の時間よりも短い。すなわち、第１実施例の搬送波における第２位相ＰＨ２の時間は、次に示す参考例の搬送波における第２位相ＰＨ２の時間よりも短くなる。参考例の搬送波とは、周期が第１実施例と等しく、かつ第２位相ＰＨ２の時間が第１位相ＰＨ１の時間よりも等しいかまたは長くなっているものである。このような第１実施例に係る搬送波の構成によれば、参考例に比べて、リークに起因する出力電位Ｖｓの変化が抑制される。この結果、出力電位Ｖｓに基づいて物の存否の判定の不正確性が抑制される。その理由を以下に説明する。
【００２９】
図３に示される第２位相ＰＨ２において、リークがないときとリークがあるときの波形を比較すると、第２位相ＰＨ２の初期（時間ｔ１，ｔ３，ｔ５）では波形の差が小さい。これは、水滴、雪等によるリーク回路１００の時定数がＣＶ変換回路２０の時定数よりも大きいためである。このため、出力電位Ｖｓの初期ではリークの影響が小さく、その後時間の経過とともにリークの影響が大きくなる。
【００３０】
すなわち、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０への電荷搬送において、電荷搬送開始から時間が経過するほど単位時間における搬送電荷量に対するリーク減量ＭＬの比率が増大する。そうすると、ＣＶ変換回路２０に蓄えられる電荷に対するリーク減量ＭＬの比率は、電荷搬送の時間経過とともに増大する。
【００３１】
したがって、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０への電荷搬送において、その電荷搬送を途中で遮断することにより、ＣＶ変換回路２０の帰還コンデンサ２２に蓄えられ電荷量におけるリーク減量ＭＬの比率を低下させることができる（以下、「リーク比率低減効果」）。具体的には、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０へ電荷搬送する位相である第２位相ＰＨ２の時間を短縮することにより、その効果（すなわちリーク比率低減効果）が得られる。
【００３２】
第１実施例では、第２位相ＰＨ２の時間が第１位相ＰＨ１の時間よりも短く設定される。この構成によれば、第２位相ＰＨ２の時間は、この第１実施例と同じ周期を有し第２位相ＰＨ２の時間が第１位相ＰＨ１の時間よりも等しいかまたは長くなっている場合に比べて、短くなり、上記効果が得られる。
【００３３】
さらに好ましくは、第２位相ＰＨ２の時間は、センサ回路１０の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い。「センサ回路１０の電荷が搬送されるのに要する時間」とは、センサ回路１０の付近に物が配置されていないとき（すなわち、第１コンデンサ１１の容量が初期値であるとき）、第１位相ＰＨ１時に蓄えられたセンサ回路１０の電荷がＣＶ変換回路２０に搬送されるのに要する時間を示す。
【００３４】
そして、センサ回路１０の電荷が搬送されるのに要する時間よりも第２位相ＰＨ２の時間が短いという構成により、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０への電荷搬送において、搬送電荷量に対するリーク減量ＭＬの比率が高い部分の搬送が行われないようになる。このため、ＣＶ変換回路２０の帰還コンデンサ２２に蓄えられ電荷量におけるリーク減量ＭＬの比率が低下する効果（リーク比率低減効果）が大きくなる。
【００３５】
ＣＶ変換回路２０の帰還コンデンサ２２に蓄えられ電荷量におけるリーク減量ＭＬの比率が低下する効果（リーク比率低減効果）について説明する。
ＣＶ変換回路２０の出力は、第１コンデンサ１１に物が配置されているか否かの判定に用いられる。例えば、ＣＶ変換回路２０の出力電位Ｖｓは、物の存否を判定するための閾値と比較されて、その閾値を超えるか否かに基づいて物の存否が判定される。ところで、センサ回路１０の第１コンデンサ１１においてグランドへのリークがあるとき、リークがないときに比べて、ＣＶ変換回路２０の出力電位Ｖｓが増大する。すなわち、第１コンデンサ１１に物が配置されているとき、リークの存否により、閾値を超えるか否かの判定結果が異なるようになる。判定結果が異なるようになるのは、第１コンデンサ１１の容量変化において、所定の容量範囲（以下、「グレーゾーン」という。）である。第１コンデンサ１１付近に物が配置されることにより第１コンデンサ１１の容量がグレーゾーンにあると、物の存否の判定結果が、リークの発生状況に起因して異なるようになる。このような物の存否の判定の不安定さは、静電容量センサ１の使用者に不快を与える。
【００３６】
一方、本実施例の搬送波によれば、上述のリーク比率低減効果がある。すなわち、リークの存否における出力電位Ｖｓの変化を小さくすることができる。この結果、第１コンデンサ１１のグレーゾーンが狭まる。このため、リークの発生状況に起因して物の存否の判定結果が異なるようになる頻度が低下する。
【００３７】
図５を参照して、搬送波の他の例（第２実施例）を示す。この例では、第２位相ＰＨ２の時間は、センサ回路１０の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い。この例は、第１位相ＰＨ１の時間と関連付けずに、第２位相ＰＨ２の時間を制限したものである。図５には、第１位相ＰＨ１の時間と第２位相ＰＨ２の時間とは等しい例が示されている。なお、第１位相ＰＨ１の時間は、この例に限定されるものではなく、第１位相ＰＨ１の時間は任意に設定され得る。このように第２位相ＰＨ２の時間を制限することによっても、上述と同様の理由により、リークの発生状況に起因して物の存否の判定結果が異なるようになる頻度が低下するという効果が得られる。
【００３８】
次に、静電容量センサ１の作用及び効果について説明する。
（１）搬送波は、センサ回路１０を充電する第１位相ＰＨ１と、センサ回路１０の電荷をＣＶ変換回路２０に搬送する第２位相ＰＨ２とを含む。第２位相ＰＨ２の時間は、第１位相ＰＨ１の時間よりも短い。これにより、搬送波と同じ周期を有し第２位相ＰＨ２の時間が第１位相ＰＨ１の時間以上である参考例に比べて、静電容量センサ１とグランドとの間におけるリークに起因する出力電位Ｖｓの変化が抑制される。また、この静電容量センサ１の出力電位Ｖｓに基づいて物の存否の判定を行う演算によれば、リークの発生状況に起因して物の存否の判定結果が異なるようになる頻度が少なくなる。
【００３９】
（２）第２位相ＰＨ２の時間は、センサ回路１０の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い。このように第２位相ＰＨ２の時間が制限されることにより、搬送波において、リーク減量ＭＬ比率が高い部分が搬送されないようになるため、ＣＶ変換回路２０に蓄えられ電荷量におけるリーク減量ＭＬの比率が低下する。これにより、出力電位Ｖｓに対するリークの影響が低下する。すなわち、帰還コンデンサ２２に蓄えられる電荷量は、リークの有無に基づく変化が抑制され、出力値の変化も抑制される。
【００４０】
（３）「第２位相ＰＨ２の時間が、センサ回路１０の電荷が搬送されるのに要する時間よりも短い」という構成は、図４に示されるように、第２位相ＰＨ２の時間が、第１位相ＰＨ１の時間よりも短いときに適用されたり、図５に示されるように、第２位相ＰＨ２の時間が、第１位相ＰＨ１の時間と等しいときに適用されたり、または、第２位相ＰＨ２の時間が、第１位相ＰＨ１の時間よりも長いときに適用されたりする。いずれの場合においても、出力電位Ｖｓに対するリークの影響が低下する。
【００４１】
（４）ＣＶ変換回路２０は、オペアンプ２１と、帰還コンデンサ２２と、帰還コンデンサ２２に並列接続されるスイッチ２３とを備える。制御回路３０は、第１位相ＰＨ１においてスイッチ２３をオンにし、第２位相ＰＨ２においてスイッチ２３のオフにする。この構成によれば、帰還コンデンサ２２の電位を検出することができるため、センサ回路１０の電荷量の変化を電位変化として検出することができる。また、オペアンプ２１を用いずにＣＶ変換回路２０を構成する場合に比べて、ＣＶ変換回路２０が簡潔である。
【００４２】
（５）搬送波は、センサ回路１０に入力される入力信号Ｖｉとスイッチ２３を動作させるスイッチ信号Ｓｃとを有する。入力信号Ｖｉは、第１位相ＰＨ１を構成する第１電位Ｖ１と、第２位相ＰＨ２を構成する第２電位Ｖ２とを有し、第１コンデンサ１１側の第１端部１４に入力される。この構成によれば、搬送波が簡単に形成され得る。なお、この構成に代え、入力信号Ｖｉは、第２コンデンサ１２側の第２端部１５に入力され得る。
【００４３】
＜その他の実施形態＞
・実施形態では、搬送波は、入力信号Ｖｉにより構成されているが、搬送波は、次のようにも構成され得る。すなわち、搬送波は、第１信号と第２信号とにより構成される。第１信号は、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖ２との間を所定周期で往復する矩形波信号として構成される。第１信号は第１端部１４に入力される。第２信号は、第１信号を反転させた信号であり、第２端部１５に入力される。この構成によっても、センサ回路１０への搬送波の入力とスイッチ２３の動作とにより、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０に電荷が搬送される。
【００４４】
・実施形態では、搬送波は、第１位相ＰＨ１と第２位相ＰＨ２とを含むが、さらに別の位相を含み得る。搬送波に、別の位相が含まれる場合、第１位相ＰＨ１に直後に第２位相ＰＨ２があることが好ましい。
【００４５】
・センサ回路１０とＣＶ変換回路２０との接続形態は、実施形態に示される例に限定されない。例えば、第１コンデンサ１１と第２コンデンサ１２との間の中間部１３は、ＣＶ変換回路２０のオペアンプ２１の反転入力端子２５に接続され得る。この場合、帰還コンデンサ２２は、オペアンプ２１の反転入力端子２５と出力端子２６との間に接続される。この構成によっても、センサ回路１０からＣＶ変換回路２０に搬送される電荷は帰還コンデンサ２２に蓄えられるため、この電荷量を出力電位Ｖｓとして検出することが出来る。
【符号の説明】
【００４６】
１…静電容量センサ、１０…センサ回路、１１…第１コンデンサ、１２…第２コンデンサ、１３…中間部、１４…第１端部、１５…第２端部、２０…ＣＶ変換回路、２１…オペアンプ、２２…帰還コンデンサ、２３…スイッチ、２４…非反転入力端子、２５…反転入力端子、２６…出力端子、２７…配線、３０…制御回路、１００…リーク回路、Ｖｉ…入力信号、Ｖｓ…出力電位、Ｖｒ…基準電位、ＰＨ１…第１位相、ＰＨ２…第２位相。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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