(57)【要約】  静電検出センサは、内側センサ電極と、内側センサ電極から離れて内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体を備える。制御部は、内側センサ電極と外側センサ電極とを接続した状態で、センサ体の静電容量に対応する第１感度を得る。制御部は、内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得る。制御部は、内側センサ電極に駆動電圧を印加して、外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得る。制御部は、第１感度と第２感度と第３感度に基づいて、対象物がセンサ体に近接しているか否かを判定する。この静電検出センサは対象物を精度良く検出できる。
2015093006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側センサ電極と、前記内側センサ電極から離れて前記内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体と、
前記センサ体に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記センサ体の静電容量に対応する第１感度を得て、
前記内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得て、
前記内側センサ電極に第１の駆動電圧を印加して、前記外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得て、
前記第１感度と前記第２感度と前記第３感度に基づいて、対象物が前記センサ体に近接しているか否かを判定する、
ように動作する、静電検出センサ。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２感度と前記第３感度のうちの少なくとも一方が前記第１感度以下であるときに前記対象物が前記センサ体に近接していると判定するように動作する、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１感度と前記第２感度と前記第３感度とがそれぞれ第１閾値と第２閾値と第３閾値より大きくかつ前記第２感度と前記第３感度のうちの少なくとも一方が前記第１感度以下であるときに前記対象物が前記センサ体に近接していると判定するように動作する、請求項２記載の静電検出センサ。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２感度と前記第３感度とが前記第１感度より大きいときに前記対象物が前記センサ体に近接していないと判定するように動作する、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項５】
前記制御部は、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で前記内側センサ電極に駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極をグランドの電位にして、前記第２感度を得るように動作する、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項６】
前記対象物が指である、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項７】
前記内側センサ電極の外縁の形状と、前記内側センサ電極の前記外縁に対向する前記外側センサ電極の内縁の形状が曲線状である、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項８】
前記内側センサ電極の外縁の形状と、前記内側センサ電極の前記外縁に対向する前記外側センサ電極の内縁の形状は連なる複数の矩形状を有する、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項９】
前記内側センサ電極に中央孔が設けられている、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とに第２の駆動電圧を印加して前記第１感度を得て、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に第３の駆動電圧を印加して前記第２感度を得て、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に前記第１の駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極に第４の駆動電圧を印加して前記第３感度を得る、
ように動作する、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項１１】
前記制御部は、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に前記第３の駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極をグランドの電位にして前記第２感度を得るように動作する、請求項１０記載の静電検出センサ。
【請求項１２】
前記第１の駆動電圧と前記第４の駆動電圧は同じである、請求項１０記載の静電検出センサ。
【請求項１３】
前記制御部は、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に前記第１の駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極に第２の駆動電圧を印加して前記第３感度を得るように動作し、
前記第１の駆動電圧と前記第２の駆動電圧は同じである、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項１４】
前記外側センサ電極は前記内側センサ電極を実質的に完全に囲む、請求項１記載の静電検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドアハンドル内や各種電子機器などに搭載される静電検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器は、その操作部に静電容量式タッチパネルや静電検出センサを搭載したものが増えてきた。例えば、移動体通信機器ではスマートフォンが代表としてあげられ、また近年では、車両のドアハンドル内に静電検出センサを搭載して、静電検出センサによる検出結果に応じてドアハンドルのアンロックを行うものなどが提案されるようになっている。【０００３】
特許文献１には、車体に対してハンドル筐体が可動に装着され、そのハンドル筐体の内部に静電検出センサを備えさせた構成のドアハンドルや、ドアハンドルへの操作状態有無の検出フローなどが記載されている。【０００４】
図９は特許文献１に開示されている従来の静電検出センサの平面図である。図１０はこの静電検出センサの検出フローを説明する図である。【０００５】
静電検出センサのセンサ体としては、図９に示すように、矩形状の第１電極１と、その周囲に間隔をあけて線状で囲む第２電極２とを備えた構成になっている。このセンサ体に応じた位置を使用者が指等で操作すると、第１電極１および第２電極２が近傍の導体との間に形成する静電容量が変化する。その変化を、図１０に示す検出フローに沿って処理１０１〜１０７を順に行うことにより、操作状態を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１３６２６号公報
【発明の概要】
【０００７】
静電検出センサは、内側センサ電極と、内側センサ電極から離れて内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体を備える。
【０００８】
制御部は、内側センサ電極と外側センサ電極とを接続した状態で、センサ体の静電容量に対応する第１感度を得る。制御部は、内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得る。制御部は、内側センサ電極に駆動電圧を印加して、外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得る。制御部は、第１感度と第２感度と第３感度に基づいて、対象物がセンサ体に近接しているか否かを判定する。
【０００９】
この静電検出センサは対象物を精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは実施の形態による静電検出センサの平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図１Ａに示す静電検出センサの線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。
【図２】図２は実施の形態による静電検出センサの斜視図である。
【図３】図３は実施の形態による静電検出センサと制御部との接続状態を示す模式図である。
【図４】図４は実施の形態による静電検出センサが搭載されるドアハンドルの斜視図である。
【図５】図５は実施の形態による静電検出センサの検出フローを示す図である。
【図６】図６は実施の形態による静電検出センサのセンサ体上に水滴が付いた状態を示す平面図である。
【図７】図７は実施の形態による静電検出センサの他のセンサ体の平面図である。
【図８】図８は実施の形態による静電検出センサのさらに他のセンサ体の平面図である。
【図９】図９は従来の静電検出センサの平面図である。
【図１０】図１０は従来の静電検出センサの検出フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１Ａは実施の形態による静電検出センサ１０の平面図である。図１Ｂは図１Ａに示す静電検出センサ１０の線１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。静電検出センサ１０は、配線基板１２と、配線基板１２に配されたコネクタ１３と、配線基板１２の面１２Ａに配されたセンサ体１５とを備える。配線基板１２は長手方向Ｄ５０に細長く延びた形状を有する。配線基板１２は、センサ体１５が配置されている面１２Ａとは逆の面１２Ｂに電気回路部やアンテナ部が配置されている。さらに、コネクタ１３から延びたハーネスが外方に延出している。
【００１２】
配線基板１２の面１２Ａに配されたセンサ体１５は、内側センサ電極２１と、内側センサ電極２１の周囲に内側センサ電極２１から離れて配された外側センサ電極３１と、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１の間に介された絶縁材料よりなるスペーサ１６とから構成されている。
【００１３】
内側センサ電極２１は、長手方向Ｄ５０に細長く延びる中央孔２２を囲む環形状を有し、長手方向Ｄ５０に細長く延びる電極部２３、２４と，電極部２３、２４を接続する電極部１２１，２２１よりなる。電極部２３、２４は中央孔２２を間に挟んで長手方向Ｄ５０と直角の方向Ｄ５１に配列されている。電極部１２１、２２１は中央孔２２の長手方向Ｄ５０の端部１２２、２２２で電極部２３、２４を接続する。
【００１４】
電極部２３、２４とは、方向Ｄ５１において同一の幅寸法で、配線基板１２の長手方向Ｄ５０に沿って同じ方向に湾曲する波形状である曲線形状を有する。したがって、中央孔２２も、長手方向Ｄ５０に沿って方向Ｄ５１で一定の幅を有する波形状である曲線形状を有する。
【００１５】
内側センサ電極２１が配された配線基板１２の面１２Ａには、内側センサ電極２１に所定間隔をあけて、内側センサ電極２１の外周をとり囲む外側センサ電極３１が配されている。配線基板１２の面１２Ａにおいて、外側センサ電極３１は内側センサ電極２１を実質的に完全に囲む。外側センサ電極３１には内側センサ電極２１を囲む周を切断する微小なギャップが設けられていてもよい。
【００１６】
外側センサ電極３１は長手方向Ｄ５０に細長く延びた中央孔３２を有して、長手方向Ｄ５０に細長く延びる環状を有し、長手方向Ｄ５０に沿う電極部３３、３４と，電極部３３、３４を接続する電極部１３１，２３１よりなる。電極部３３、３４は中央孔３２を間に挟んで長手方向Ｄ５０と直角の方向Ｄ５１に配列されている。電極部１３１、２３１は中央孔３２の長手方向Ｄ５０の端部１３２、２３２で電極部３３、３４を接続する。
【００１７】
外側センサ電極３１の中央孔３２内に内側センサ電極２１が位置している。
【００１８】
外側センサ電極３１の長手方向Ｄ５０に沿う電極部３３は、内側センサ電極２１の電極部２３の外側に定間隔をあけて隣り合う。言い換えると、電極部３３の内縁は、電極部２３の外縁と同じ波形状の曲線形状を有し、互いの間に方向Ｄ５１の一定の幅を有する隙間が形成されている。
【００１９】
外側センサ電極３１の長手方向Ｄ５０に沿う電極部３４も、電極部３３と同様に、内側センサ電極２１の電極部２４の外側に定間隔をあけて隣り合う。言い換えると、電極部３４の内縁は、電極部２４の外縁と同じ波形状の曲線形状を有し、互いの間に方向Ｄ５１の一定の幅を有する隙間が形成されている。なお、実施の形態における静電検出センサ１０では、電極部２３、３３の間の隙間の方向Ｄ５１の幅と、電極部２４、３４の隙間の方向Ｄ５１の幅は同じである。なお、隙間の幅は小さいほど好ましい。また、方向Ｄ５１の電極部２３、２４の幅は、それらにそれぞれ隣り合う電極部３３、３４の方向Ｄ５１の幅以上に設定されていると好ましい。
【００２０】
図１Ｂに示すように、配線基板１２の内部には、面１２Ａと平行なグランド層９２が設けられている。グランド層９２はグランド電位に接続される。
【００２１】
なお、配線基板１２へのセンサ体１５の装着方法については、特に限定はされることはない。
【００２２】
図２は実施の形態における他の静電検出センサ４０の斜視図である。図２において図１Ａと図１Ｂに示す静電検出センサ１０と同じ部分には同じ参照番号を付す。静電検出センサ４０は、図１Ａと図１Ｂに示す静電検出センサ１０と、静電検出センサ１０を覆う樹脂４０Ａとを備える。
【００２３】
図３は静電検出センサ１０（４０）と制御部４５との接続状態を示す模式図である。センサ体１５を有する静電検出センサ１０（４０）は、コネクタ１３のハーネスを介して機器側や本体部側の制御部４５に接続させて搭載される。
【００２４】
図４は静電検出センサ４０が搭載される車両５０Ｃの車体５０Ａとドアハンドル５０Ｂの斜視図である。ドアハンドル５０Ｂはハンドル筐体５０を有する。静電検出センサ１０（４０）は、ハンドル筐体５０内に搭載される。この際には、制御部４５にコネクタ１３のハーネスを接続させた状態で静電検出センサ１０（４０）が配されて搭載される。そのときに、静電検出センサ１０（４０）をドアハンドルのアンロックを目的に用いる場合には、静電検出センサ１０（４０）は、センサ体１５すなわち図１Ａと図１Ｂに示す配線基板１２の面１２Ａが車体５０Ａに対向するように、ハンドル筐体５０内に収容される。静電検出センサ１０（４０）は指等の対象物９１がセンサ体１５に近接しているか否かを検出する。
【００２５】
続いて、ハンドル筐体５０内に配された静電検出センサ１０の動作について説明する。図５は静電検出センサ１０（４０）の動作のフローチャートである。静電検出センサ１０（４０）では、制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極等の電極に駆動電圧を印加して内側センサ電極２１の静電容量に対応する感度を得るようにその電極をスキャンする。
【００２６】
静電検出センサ１０（４０）に電源が入ると、センサ体１５は、操作されていない非操作状態であっても結合スキャンを行う（処理２００）。結合スキャンでは、制御部４５は内側センサ電極２１と外側センサ電極３１を電気的に接続した状態で内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とに駆動電圧を印加して、互いに接続された内側センサ電極２１と外側センサ電極３１であるセンサ体１５の静電容量に対応する第１感度を得るようセンサ体１５をスキャンする。結合スキャンはセンサ体１５に近接する物があるか否かを判定するために行われる。
【００２７】
非操作状態から運転者が車両５０Ｃに乗り込むために、車体５０Ａとドアハンドル５０Ｂのハンドル筐体５０との間に対象物９１である指を入れていくと、ドアハンドル５０Ｂのハンドル筐体５０の間に位置するセンサ体１５に指が近づいていき、結合スキャンによってセンサ体１５から得られる第１感度が高くなる。制御部４５は、第１感度と予め設定された第１閾値とを比較し（処理２０１）、第１感度が第１閾値より大きい（処理２０１の「Ｙｅｓ」）とセンサ体１５に近接する物があると判定する。制御部４５は、処理２０１により、第１感度が第１閾値より大きくない場合には（処理２０１の「Ｎｏ」）、処理２００である結合スキャンを行う。
【００２８】
つまり、前述したように、制御部４５は、センサ体１５に近接する物があるか否かを判別するために処理２００、２０１を行う。したがって、処理２０１でセンサ体１５に近接する物があると判定されるまでは、処理２００、２０１を所定の時間間隔で繰り返す。この時間間隔を３０ｍｓ程度に設定することで、指等の対象物９１での操作時に使用者に違和感を与えなくすることができる。さらに、ある結合スキャンの後にこの時間間隔で結合スキャンを繰り返しているときに、ある結合スキャンを終えてから次の結合スキャンを始めるまでの期間に制御部４５が駆動電圧の印加やスキャンを行わずに静電検出センサ１０（４０）をスリープ状態にすることで、処理２０１によってセンサ体１５に近接する物があると判定されるまでの間の消費電力を下げることができる。なお、結合スキャンを間欠的に行う時間間隔は適宜設定する。
【００２９】
処理２０１によって制御部４５がセンサ体１５に近接する物があると判定した場合は（処理２０１の「Ｙｅｓ」）、制御部４５は外側センサ電極３１をグランド（ＧＮＤ）の電位にして、内側センサ電極２１のスキャンを行って、内側センサ電極２１の静電容量に対応する第２感度を得るように動作する。（処理２０２）。すなわち、処理２０２では、制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１をグランドの電位にして第２感度を得るように動作する。
【００３０】
上述したように、センサ体１５はハンドル筐体５０内で車体５０Ａに向いた状態で配されている。したがって、内側センサ電極２１のスキャンを行うと、内側センサ電極２１からの電界がセンサ体１５の外方、例えば、ハンドル筐体５０の車体５０Ａに対向しないメッキなどが施された外側の意匠面まで到達することがある。これによりハンドル筐体５０の意匠面に対象物９１が接触しただけでセンサ体１５に近接したと判定する誤動作の可能性が生じることがある。実施の形態に係る静電検出センサ１０（４０）では、処理２０２において外側センサ電極３１をグランド（ＧＮＤ）の電位にしていることから、内側センサ電極２１からの電界が遮断されてハンドル筐体５０の外側に電界が放射されずに、誤動作を抑制できる。これにより、ハンドル筐体５０の意匠面に金属塗装やメッキなどの導電性の部材を設けてもよく、意匠面に対する制約が少なくなる。
【００３１】
制御部４５は、処理２０２によって得られた内側センサ電極２１の第２感度を、予め設定された第２閾値と比較する（処理２０３）。処理２０３において第２感度が第２閾値より大きくない場合には（処理２０３の「Ｎｏ」）、制御部４５は処理２００においてセンサ体１５の結合スキャンを行う。
【００３２】
処理２０２、２０３は、センサ体１５に応じた位置に近接する物があるか否かを確認するために行われる。ここに、センサ体１５に応じた位置とは、車体５０Ａに向いているセンサ体１５の面と車体５０Ａとの間の位置や、ハンドル筐体５０の車体５０Ａに対向してセンサ体１５上を覆っている部分を指す。近接する物とは指等の対象物９１や、洗車時や降雨時の水などの導電物を指す。なお、ハンドル筐体５０の表面のうち意匠面のみに指や水などの近接する物があるときには、第２感度は第２閾値より大きくなく、したがってセンサ体１５への結合スキャンが繰り返される状態（処理２００）に戻る。
【００３３】
処理２０３において第２感度が第２閾値より大きい場合には（処理２０３の「Ｙｅｓ」）、制御部４５は、内側センサ電極２１に駆動電圧を印加して内側センサ電極２１をドライブして、外側センサ電極３１のスキャンを行って外側センサ電極３１の静電容量に対応する第３巻度を得る（処理２０４）。すなわち、制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１に駆動電圧を印加して外側センサ電極３１の静電容量に対応する第３感度を得る。内側センサ電極２１に印加される駆動電圧は、外側センサ電極３１に印加される駆動電圧と同じことが好ましい。
【００３４】
そして、制御部４５は、処理２０４で外側センサ電極３１のスキャンで得られた第３感度を、予め設定された第３閾値と比較する（処理２０５）。処理２０５で第３感度が第３閾値より大きくない場合には（処理２０５の「Ｎｏ」）、制御部４５はセンサ体１５の結合スキャンを行う（処理２００）状態に戻る。第３感度が第３閾値より大きいと次の処理２０６に移行する。なお、処理２０４、２０５は、次の処理２０６において、対象物９１が指等の対象物９１であって、対象物９１での操作中であるか否かを判別するための条件の一部として行っている。第３感度が第３閾値より大きくない場合にはセンサ体１５への結合スキャンが繰り返される状態に戻る。
【００３５】
処理２０５で第３感度が第３閾値より大きい場合には（処理２０５の「Ｙｅｓ」）、制御部４５は、処理２００で得られた第１感度を処理２０２で得られた第２感度と比較し、かつ第１感度と処理２０４で得られた第３感度と比較する（処理２０６）。
【００３６】
処理２０６で第１感度が第２感度よりも大きく、かつ第１感度が第３感度よりも大きい場合には（処理２０６の「Ｙｅｓ」）、センサ体１５に近接した物は使用者の指等の対象物９１ではないと判定し、すなわち静電検出センサ１０（４０）は操作中ではないと判定して、処理２００でセンサ体１５の結合スキャンを行う。処理２０６において、第１感度が第２感度よりも大きく、かつ第１感度が第３感度よりも大きいとの条件を満たさなければ、すなわち、第２感度と第３感度のうちの少なくとも一方が第１感度以下であるときには、制御部４５は、センサ体１５に近接する物が指等の対象物９１であると判定し（処理２０６の「Ｎｏ」）、対象物９１で静電検出センサ１０（４０）が操作されていると判定する。
【００３７】
処理２０６での判定の動作について以下に説明する。指等の対象物９１での操作中ではないときには、センサ体１５内に応じた位置、つまり前述した車体５０Ａに向いているセンサ体１５の面上や、ハンドル筐体５０の車体５０Ａに対向してセンサ体１５上を覆っている部分に、水があろうとなかろうと処理２００での結合スキャンによる第１感度が第１感度から第３巻度のうち最も高くなる。それに対して、センサ体１５内に応じた位置が対象物９１での操作中の状態になれば、内側センサ電極２１からの第２感度と外側センサ電極３１からの第３感度のいずれかが第１感度より大きくなる。これに着目して、上記状態変化を処理２０６として検出フローに組み込むことによって、対象物９１としてなる指があると確定する。なお、指は手袋を着用していても同様の状態変化をもたらすので、同様に検出することが可能である。
【００３８】
つまり、静電検出センサ１０は、センサ体１５上が直接的または間接的に水で覆われたり水が流れたりする状態になっているか否かに拘らず、制御部４５は対象物９１としてなる指でのセンサ体１５への操作中であることが精度良く検出できる。
【００３９】
なお、以上では対象物９１を指として第１感度から第３感度の状態変化について説明したが、制御部４５は指以外の対象物９１でも同様の第１感度から第３感度の状態変化が得られれば対象物９１として検出できる。
【００４０】
そして、処理２０６で対象物９１が指であると判定される（処理２０６の「Ｎｏ」）と制御部４５はドアハンドルをアンロックする等の所定の動作を行う（処理２０７）。
【００４１】
上述のように、制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを接続した状態で、センサ体１５の静電容量に対応する第１感度を得る。制御部４５は、内側センサ電極２１の静電容量に対応する第２感度を得る。制御部４５は、内側センサ電極２１に第１の駆動電圧を印加して、外側センサ電極３１の静電容量に対応する第３感度を得る。制御部４５は、第１感度と第２感度と第３感度に基づいて、対象物９１がセンサ体１５に近接しているか否かを判定する。
【００４２】
制御部４５は、第２感度と第３感度のうちの少なくとも一方が第１感度以下であるときに対象物９１がセンサ体１５に近接していると判定するように動作してもよい。この場合、制御部４５は、第１感度と第２感度と第３感度とがそれぞれ第１閾値と第２閾値と第２閾値より大きくかつ第２感度と第３感度のうちの少なくとも一方が第１感度以下であるときに対象物９１がセンサ体１５に近接していると判定するように動作してもよい。
【００４３】
制御部４５は、第２感度と第３感度とが第１感度より大きいときに対象物９１がセンサ体１５に近接していないと判定するように動作してもよい。
【００４４】
制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で内側センサ電極２１に駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１をグランドの電位にして、第２感度を得るように動作してもよい。
【００４５】
図５に示す動作では、制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを接続した状態で、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とに第２の駆動電圧を印加して第１感度を得る。制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に第３の駆動電圧を印加して第２感度を得る。制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に第１の駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１に第４の駆動電圧を印加して第３感度を得る。
【００４６】
制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に第３の駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１をグランドの電位にして第２感度を得るように動作してもよい。内側センサ電極２１に印加する第１の駆動電圧と外側センサ電極３１に印加する第４の駆動電圧は同じであってもよい。
【００４７】
制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に第１の駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１に第２の駆動電圧を印加して第３感度を得るように動作してもよい。内側センサ電極２１に印加する第１の駆動電圧と外側センサ電極３１に印加する第２の駆動電圧は同じであってもよい。
【００４８】
車両のドアハンドルは、雨や洗車時の水に晒される場合があり、その水がハンドル筐体上を流れている時や、その水がドアハンドル内に浸水してセンサ体上がその水で覆われたりセンサ体上を流れたりする状態になる場合がある。この場合には、図１０に示す特許文献１に開示されている従来の静電検出センサの検出フローではセンサ体に応じた位置への指で操作してもその指を検出できないことがある。上述のように、実施の形態によるセンサ体１５を有する静電検出センサ１０（４０）は、指等の対象物９１をセンサ体１５に近づけた際に、センサ体１５上が水で覆われた状態であっても、またはセンサ体１５上に水が流れたりしている状態であっても、その水の有無に関与することなく、センサ体１５に対象物９１での操作状態を、図１０に示す検出フローを行う従来の静電検出センサよりも高精度に検出できる。
【００４９】
図６は静電検出センサ１０（４０）のセンサ体１５上に水滴が付いた状態を示す平面図である。センサ体１５の内側センサ電極２１の外縁および、その内縁に対向する外側センサ電極３１の内縁を前述した波形の曲線形状にする。これにより、センサ体１５上に少ない水がかかった場合に、図６に示すように、その水は、内側センサ電極２１の外縁および外側センサ電極３１の内縁を跨ぐ水滴６０になり易くなる。内側センサ電極２１の外縁および外側センサ電極３１の内縁を跨ぐ水滴６０がある場合には、処理２０１で得られた第１感度が第１閾値よりも小さいノイズレベルに収まるようになり、制御部４５はそれ以後の処理２０２以降に移行しないので好ましい。
【００５０】
なお、内側センサ電極２１の中央孔２２は、配線基板１２内に含まれるグランド層９２（図１Ｂ参照）と重なる内側センサ電極２１自身の面積を少なくするために設けたものである。すなわち、内側センサ電極２１が大きい面積で配線基板のグランド層に重なっていると、その分、内側センサ電極２１の電界が配線基板１２のグランド層９２に吸い取られてしまう。内側センサ電極２１として中央孔２２を有する形状にして配線基板のグランド層９２に重なる面積を少ないものとしておくことによって、内側センサ電極２１からの電界が大きく形成されるようにでき、感度の良好な静電検出センサ１０（４０）が得られる。
【００５１】
図７は実施の形態による静電検出センサ１０（４０）の他のセンサ体１５Ａの平面図である。図７において、図１Ａ、図１Ｂと図６に示すセンサ体１５と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ体１５Ａは、図１Ａ、図１Ｂと図６に示すセンサ体１５の内側センサ電極２１と外側センサ電極３１の代わりに、内側センサ電極２１Ａと外側センサ電極３１Ａを備える。図７に示すように、内側センサ電極２１Ａの外縁とその外縁に対向する外側センサ電極３１Ａの内縁の形状は長手方向Ｄ５０に沿って連なる複数の矩形状である。センサ体１５Ａでも、センサ体１５と同様に内側センサ電極２１Ａの外縁および外側センサ電極３１Ａの内縁を跨ぐように水滴が形成され易いものとなり同様の効果が得られる。なお、内側センサ電極２１Ａについても長手方向Ｄ５０に延びる中央孔を適宜設けたものとして、大きい電界が得られるように構成してもよい。
【００５２】
図８は実施の形態による静電検出センサ１０（４０）の他のセンサ体１５Ｂの平面図である。図８において、図１Ａ、図１Ｂと図６に示すセンサ体１５と同じ部分には同じ参照番号を付す。センサ体１５Ｂは、図１Ａ、図１Ｂと図６に示すセンサ体１５の内側センサ電極２１と外側センサ電極３１の代わりに、内側センサ電極２１Ｂと外側センサ電極３１Ｂを備える。図８に示すように、内側センサ電極２１Ｂの外縁とその外縁に対向する外側センサ電極３１Ｂの内縁の形状は、共に長手方向Ｄ５０に沿う直線形状である。センサ体１５Ｂでは、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１間を跨いで水滴が形成され易くなるように内側センサ電極２１と外側センサ電極３１間の間隔を設定する。なお、センサ体１５Ｂの形状は部品生産性や歩留まりの観点からは有利な形状である。
【００５３】
静電検出センサ１０による主要な構成思想は、センサ体１５（１５Ａ、１５Ｂ）を備えさせていることにあり、その他の構成部位は適宜変更などされていてもよい。なお、センサ体１５（１５Ａ、１５Ｂ）の外形形状としても、長手方向Ｄ５０に延びる長尺のもの以外であってもよい。
【００５４】
静電検出センサ１０（４０）で用いている図５による検出フローは、従来技術の構成のものに適用することも可能である。言い換えると、図５による検出フローは、内側センサ電極に間隔をあけて周囲を囲む外側センサ電極が配されたセンサ体全般に適用可能である。なお、その際、内側センサ電極と外側センサ電極との間隔は、定間隔のもの以外であってもよい。
【００５５】
なお、静電検出センサ１０を車両５０Ｃのドアハンドル５０Ｂに搭載した例を用いて説明したが、車両５０Ｃのドアハンドル５０Ｂ以外に搭載してもよい。特に静電検出センサ１０（４０）は、水がかかった状態を含めて指等の対象物９１での操作状態が精度良く検出できるもののため、水のかかる可能性がある部位などに用いると特に有用である。例えば、洗濯機などの家電機器、持ち運び可能な情報通信機器、情報端末機器、カメラなどの各種電子機器、また住宅関連では玄関のドアノブなどに搭載してもよい。または、水のかかる可能性の低い各種電子機器に搭載してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明における静電検出センサは、対象物を精度良く検出でき、車両のドアハンドル内や各種電子機器などに有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０，４０    静電検出センサ
１５，１５Ａ，１５Ｂ    センサ体
２１，２１Ａ，２１Ｂ    内側センサ電極
２２    中央孔
３１，３１Ａ，３１Ｂ    外側センサ電極
３２    中央孔
４５    制御部
【図１Ａ】
2015093006.tif 000003
【図１Ｂ】
2015093006.tif 000004
【図２】
2015093006.tif 000005
【図３】
2015093006.tif 000006
【図４】
2015093006.tif 000007
【図５】
2015093006.tif 000008
【図６】
2015093006.tif 000009
【図７】
2015093006.tif 000010
【図８】
2015093006.tif 000011
【図９】
2015093006.tif 000012
【図１０】
2015093006.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月3日(2016.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側センサ電極と、前記内側センサ電極から離れて前記内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体と、
前記センサ体に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記センサ体の静電容量に対応する第１感度を得て、
前記内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得て、
前記内側センサ電極に第１の駆動電圧を印加して、前記外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得て、
前記第２感度と前記第３感度のうちの少なくとも一方が前記第１感度より大きいときに対象物が前記センサ体に近接していると判定するように動作する、静電検出センサ。
【請求項２】
内側センサ電極と、前記内側センサ電極から離れて前記内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体と、
前記センサ体に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記センサ体の静電容量に対応する第１感度を得て、
前記内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得て、
前記内側センサ電極に第１の駆動電圧を印加して、前記外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得て、
前記第２感度と前記第３感度とが前記第１感度以下であるときに対象物が前記センサ体に近接していないと判定するように動作する、静電検出センサ。
【請求項３】
内側センサ電極と、前記内側センサ電極から離れて前記内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体と、
前記センサ体に接続された制御部と、
を備え、
前記内側センサ電極の外縁の形状と、前記内側センサ電極の前記外縁に対向する前記外側センサ電極の内縁の形状が曲線状であり、
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記センサ体の静電容量に対応する第１感度を得て、
前記内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得て、
前記内側センサ電極に第１の駆動電圧を印加して、前記外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得て、
前記第１感度と前記第２感度と前記第３感度に基づいて、対象物が前記センサ体に近接しているか否かを判定するように動作する、静電検出センサ。
【請求項４】
内側センサ電極と、前記内側センサ電極から離れて前記内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体と、
前記センサ体に接続された制御部と、
を備え、
前記内側センサ電極の外縁の形状と、前記内側センサ電極の前記外縁に対向する前記外側センサ電極の内縁の形状は連なる複数の矩形状を有し、
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記センサ体の静電容量に対応する第１感度を得て、
前記内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得て、
前記内側センサ電極に第１の駆動電圧を印加して、前記外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得て、
前記第１感度と前記第２感度と前記第３感度に基づいて、対象物が前記センサ体に近接しているか否かを判定するように動作する、静電検出センサ。
【請求項５】
内側センサ電極と、前記内側センサ電極から離れて前記内側センサ電極を囲む外側センサ電極とを有するセンサ体と、
前記センサ体に接続された制御部と、
を備え、
前記内側センサ電極に中央孔が設けられており、
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記センサ体の静電容量に対応する第１感度を得て、
前記内側センサ電極の静電容量に対応する第２感度を得て、
前記内側センサ電極に第１の駆動電圧を印加して、前記外側センサ電極の静電容量に対応する第３感度を得て、
前記第１感度と前記第２感度と前記第３感度に基づいて、対象物が前記センサ体に近接しているか否かを判定するように動作する、静電検出センサ。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１感度と前記第２感度と前記第３感度とがそれぞれ第１閾値と第２閾値と第３閾値より大きくかつ前記第２感度と前記第３感度のうちの少なくとも一方が前記第１感度より大きいときに前記対象物が前記センサ体に近接していると判定するように動作する、請求項１記載の静電検出センサ。
【請求項７】
前記制御部は、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で前記内側センサ電極に駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極をグランドの電位にして、前記第２感度を得るように動作する、請求項１〜５のいずれかに記載の静電検出センサ。
【請求項８】
前記対象物が指である、請求項１〜５のいずれかに記載の静電検出センサ。
【請求項９】
前記制御部は、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを接続した状態で、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とに第２の駆動電圧を印加して前記第１感度を得て、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に第３の駆動電圧を印加して前記第２感度を得て、
前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に前記第１の駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極に第４の駆動電圧を印加して前記第３感度を得る、
ように動作する、請求項１〜５のいずれかに記載の静電検出センサ。
【請求項１０】
前記制御部は、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に前記第３の駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極をグランドの電位にして前記第２感度を得るように動作する、請求項９記載の静電検出センサ。
【請求項１１】
前記第１の駆動電圧と前記第４の駆動電圧は同じである、請求項９記載の静電検出センサ。
【請求項１２】
前記制御部は、前記内側センサ電極と前記外側センサ電極とを切断した状態で、前記内側センサ電極に前記第１の駆動電圧を印加してかつ前記外側センサ電極に第２の駆動電圧を印加して前記第３感度を得るように動作し、
前記第１の駆動電圧と前記第２の駆動電圧は同じである、請求項１〜５のいずれかに記載の静電検出センサ。
【請求項１３】
前記外側センサ電極は前記内側センサ電極を実質的に完全に囲む、請求項１〜５のいずれかに記載の静電検出センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
処理２０３において第２感度が第２閾値より大きい場合には（処理２０３の「Ｙｅｓ」）、制御部４５は、内側センサ電極２１に駆動電圧を印加して内側センサ電極２１をドライブして、外側センサ電極３１のスキャンを行って外側センサ電極３１の静電容量に対応する第３感度を得る（処理２０４）。すなわち、制御部４５は、内側センサ電極２１と外側センサ電極３１とを切断した状態で、内側センサ電極２１に駆動電圧を印加してかつ外側センサ電極３１に駆動電圧を印加して外側センサ電極３１の静電容量に対応する第３感度を得る。内側センサ電極２１に印加される駆動電圧は、外側センサ電極３１に印加される駆動電圧と同じことが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
処理２０６で第２感度が第１感度以下であり、かつ第３感度が第１感度以下である場合には（処理２０６の「Ｙｅｓ」）、センサ体１５に近接した物は使用者の指等の対象物９１ではないと判定し、すなわち静電検出センサ１０（４０）は操作中ではないと判定して、処理２００でセンサ体１５の結合スキャンを行う。処理２０６において、第２感度が第１感度以下であり、かつ第３感度が第１感度以下であるとの条件を満たさなければ、すなわち、第２感度と第３感度のうちの少なくとも一方が第１感度より大きいときには、制御部４５は、センサ体１５に近接する物が指等の対象物９１であると判定し（処理２０６の「Ｎｏ」）、対象物９１で静電検出センサ１０（４０）が操作されていると判定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
処理２０６での判定の動作について以下に説明する。指等の対象物９１での操作中ではないときには、センサ体１５内に応じた位置、つまり前述した車体５０Ａに向いているセンサ体１５の面上や、ハンドル筐体５０の車体５０Ａに対向してセンサ体１５上を覆っている部分に、水があろうとなかろうと処理２００での結合スキャンによる第１感度が第１感度から第３感度のうち最も高くなる。それに対して、センサ体１５内に応じた位置が対象物９１での操作中の状態になれば、内側センサ電極２１からの第２感度と外側センサ電極３１からの第３感度のいずれかが第１感度より大きくなる。これに着目して、上記状態変化を処理２０６として検出フローに組み込むことによって、対象物９１としてなる指があると確定する。なお、指は手袋を着用していても同様の状態変化をもたらすので、同様に検出することが可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
制御部４５は、第２感度と第３感度のうちの少なくとも一方が第１感度より大きいときに対象物９１がセンサ体１５に近接していると判定するように動作してもよい。この場合、制御部４５は、第１感度と第２感度と第３感度とがそれぞれ第１閾値と第２閾値と第２閾値より大きくかつ第２感度と第３感度のうちの少なくとも一方が第１感度より大きいときに対象物９１がセンサ体１５に近接していると判定するように動作してもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
制御部４５は、第２感度と第３感度とが第１感度以下であるときに対象物９１がセンサ体１５に近接していないと判定するように動作してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015093006.tif 000014
【国際調査報告】
2015093006.tif 000015
2015093006.tif 000016