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JP6907501B2 - Electrostatic sensor - Google Patents
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Description

本発明は、静電センサに関する。 The present invention relates to an electrostatic sensor.

人体の接近の有無を、静電容量の変化を通じて検出する静電センサが周知である。
特許文献1の静電センサは、静電容量の変化に応じて検知信号を出力する第1センサと、アンテナから送信される送信波に応じて検知信号を出力する第2センサと、監視部とを備える。監視部は、第1センサ及び第2センサが出力するそれぞれの検知信号を監視するとともに、第2センサが出力する検知信号に応じて第1センサからの出力を設定時間だけ禁止する。
Electrostatic sensors that detect the presence or absence of the approach of the human body through changes in capacitance are well known.
The electrostatic sensor of Patent Document 1 includes a first sensor that outputs a detection signal according to a change in capacitance, a second sensor that outputs a detection signal according to a transmission wave transmitted from an antenna, and a monitoring unit. To be equipped. The monitoring unit monitors each detection signal output by the first sensor and the second sensor, and prohibits the output from the first sensor for a set time according to the detection signal output by the second sensor.

特許文献1の静電センサにおいて、アンテナから送信される送信波は、車両のユーザに所持される電子キーとの間で無線通信を行うためのものである。すなわち、特許文献1の静電センサは、車両と電子キーとの間の無線通信に起因する人体の接近の誤検出を抑制している。 In the electrostatic sensor of Patent Document 1, the transmitted wave transmitted from the antenna is for wireless communication with an electronic key possessed by a user of the vehicle. That is, the electrostatic sensor of Patent Document 1 suppresses erroneous detection of the approach of the human body due to wireless communication between the vehicle and the electronic key.

特開2015−200617号公報JP-A-2015-290167

一般的に、静電センサは、雨や水などによって静電容量が変化しやすいため、水がかかることによって、人体が接近したと誤検出することがある。しかしながら、上述の通り、特許文献1の静電センサは、無線通信に起因する人体の接近の誤検出を抑制する構成であるため、水濡れによる誤検出は抑制されない。 In general, the electrostatic capacity of an electrostatic sensor is likely to change due to rain, water, or the like, and therefore, when it is exposed to water, it may erroneously detect that a human body has approached. However, as described above, since the electrostatic sensor of Patent Document 1 has a configuration that suppresses erroneous detection of approach of the human body due to wireless communication, erroneous detection due to water wetting is not suppressed.

本発明の目的は、水濡れによる誤検出を抑制する静電センサを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electrostatic sensor that suppresses erroneous detection due to water wetting.

上記課題を解決するために、静電センサは、第1電極と、前記第1電極よりも面積が大きい第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極を、遠距離における静電容量の変化を検出するための高感度モードと、近距離における静電容量の変化を検出するための低感度モードとの間で切り替える切替部と、前記低感度モードの前記第2電極における静電容量変化量が、前記低感度モードの前記第1電極における静電容量変化量よりも大きい場合に、水濡れ状態と判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記高感度モードの前記第1電極の静電容量変化量及び前記高感度モードの前記第2電極における静電容量変化量に基づき、導電体の接近の有無を判定する通常モードと、導電体の接近の有無を判定しない非判定モードとを有し、前記水濡れ状態の判定をトリガに前記通常モードから前記非判定モードに切り替わるIn order to solve the above problems, the electrostatic sensor uses the first electrode, the second electrode having a larger area than the first electrode, and the first electrode and the second electrode to have a capacitance at a long distance. A switching unit that switches between a high-sensitivity mode for detecting a change and a low-sensitivity mode for detecting a change in capacitance at a short distance, and a change in capacitance in the second electrode in the low-sensitivity mode. A determination unit for determining a water-wet state when the amount is larger than the amount of change in capacitance in the first electrode in the low-sensitivity mode is provided , and the determination unit includes the first electrode in the high-sensitivity mode. Based on the amount of change in capacitance and the amount of change in capacitance in the second electrode in the high-sensitivity mode, a normal mode for determining the presence or absence of approaching conductors and a non-judgment mode for determining whether or not the conductors are approaching The normal mode is switched to the non-judgment mode triggered by the determination of the wet state .

一般に、静電センサでは、検出レンジが設定される。検出レンジは適宜設定可能であるが、検出レンジを近距離に設定した場合には、手を十分に接近させなければ当該手の接近を検出できず、検出レンジを遠距離に設定した場合には、水膜が張るような水濡れ状態にあると誤検出のおそれがある。 Generally, in an electrostatic sensor, a detection range is set. The detection range can be set as appropriate, but if the detection range is set to a short distance, the approach of the hand cannot be detected unless the hand is sufficiently close, and if the detection range is set to a long distance, , There is a risk of erroneous detection if the product is wet with a water film.

その点、この構成によれば、近距離における静電容量の変化を検出する低感度モードを有し、低感度モードにおいて面積の大きい第2電極における静電容量変化量が面積の小さい第1電極における静電容量変化量よりも大きい場合に水濡れ状態と判定する。これにより水濡れ状態にあるか否かを好適に判定することができる。したがって、水濡れによる誤検出が抑制される。また、高感度モードも有しているので、手の接近の有無についても判定しやすい。 In that respect, according to this configuration, the first electrode has a low-sensitivity mode for detecting a change in capacitance at a short distance, and the amount of change in capacitance in the second electrode having a large area in the low-sensitivity mode is small in area. If it is larger than the amount of change in capacitance in, it is judged to be in a wet state. This makes it possible to preferably determine whether or not the product is wet. Therefore, erroneous detection due to water wetting is suppressed. In addition, since it also has a high-sensitivity mode, it is easy to determine whether or not a hand is approaching.

上記構成によれば、静電センサの検出結果に基づき作動する機器において、静電センサの誤検出に基づいて作動することが抑制される。
上記構成において、前記判定部は、前記第2電極における静電容量変化量があらかじめ設定される水濡れ判定閾値を超える場合に、水濡れ状態と判定することが好ましい。
この構成によれば、より正確に水濡れ状態の有無を判定することができる。
According to the above configuration, in a device that operates based on the detection result of the electrostatic sensor, the operation based on the false detection of the electrostatic sensor is suppressed.
In the above configuration, it is preferable that the determination unit determines that the second electrode is in a water-wetting state when the amount of change in capacitance in the second electrode exceeds a preset water-wetting determination threshold value.
According to this configuration, it is possible to more accurately determine the presence or absence of a wet state.

上記構成において、前記判定部は、少なくとも前記低感度モードの前記第2電極における静電容量変化量が、前記低感度モードの前記第1電極における静電容量変化量よりも大きい状態が設定時間を超える場合に、水濡れ状態と判定することが好ましい。 In the above configuration, the determination unit sets the set time when at least the capacitance change amount in the second electrode in the low sensitivity mode is larger than the capacitance change amount in the first electrode in the low sensitivity mode. If it exceeds, it is preferable to determine that the state is wet.

この構成によれば、瞬間的な水濡れの場合を除外した水濡れ状態の有無を判定することができる According to this configuration, it is possible to determine the presence or absence of a water-wet state excluding the case of momentary water-wetness .

本発明の静電センサは、水濡れによる誤検出を抑制することができる。 The electrostatic sensor of the present invention can suppress erroneous detection due to water wetting.

車両後部の斜視図。Perspective view of the rear part of the vehicle. 静電センサの正面図。Front view of the electrostatic sensor. 図2の断面指示線3−3における断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the cross-sectional indicator line 3-3 of FIG. 静電センサの電気的な概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical schematic structure of an electrostatic sensor. 低感度モード及び高感度モードにおける検出レンジと距離との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the detection range and the distance in a low sensitivity mode and a high sensitivity mode. 静電容量変化量と時間との関係及び制御ECUにおけるモードの切り替わりを示すタイムチャート。A time chart showing the relationship between the amount of change in capacitance and time and the switching of modes in the control ECU.

以下、静電センサの一実施形態について図面にしたがって説明する。
図1に示すように、車両1のバックドア2には、静電センサ10が設けられている。この静電センサ10は、車載ECU3に接続されており、車載ECU3は、静電センサ10の検出結果に基づき、バックドア2の解錠をはじめとする各種車載機器の制御を実行する。
Hereinafter, an embodiment of the electrostatic sensor will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an electrostatic sensor 10 is provided on the back door 2 of the vehicle 1. The electrostatic sensor 10 is connected to the in-vehicle ECU 3, and the in-vehicle ECU 3 executes control of various in-vehicle devices such as unlocking the back door 2 based on the detection result of the electrostatic sensor 10.

図2及び図3に示すように、静電センサ10は、第1電極11、第2電極12、ドライブ電極13、グランド電極14、電極基板15、及び制御基板16と、これら各構成を収容するケース17とを備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the electrostatic sensor 10 includes a first electrode 11, a second electrode 12, a drive electrode 13, a ground electrode 14, an electrode substrate 15, and a control substrate 16, and each of these configurations is accommodated. A case 17 is provided.

ケース17は、外部に向かって開口する第1収容部71を有する。第1収容部71は、正面視(図3)において、上下方向よりも左右方向に長い楕円形状とされている。ケース17には、第1収容部71を閉塞するとともに外部に露出する第1カバー18が取り付けられている。第1カバー18には、車種や車両の製造元等を特定するためのエンブレムを取り付けてもよい。なお、上下方向は重力方向に対応し、左右方向は車幅方向に対応するものとする。 The case 17 has a first accommodating portion 71 that opens outward. The first accommodating portion 71 has an elliptical shape that is longer in the left-right direction than in the up-down direction in the front view (FIG. 3). A first cover 18 that closes the first accommodating portion 71 and is exposed to the outside is attached to the case 17. An emblem for identifying a vehicle type, a vehicle manufacturer, or the like may be attached to the first cover 18. The vertical direction corresponds to the gravity direction, and the horizontal direction corresponds to the vehicle width direction.

また、ケース17は、第1収容部71と背中合わせの態様で、すなわち内部に向かって開口する第2収容部72を有する。第2収容部72の開口面積は、第1収容部71の開口面積よりも小さく設定されている。ケース17には、第2収容部72を閉塞する第2カバー19が取り付けられている。 In addition, the case 17 has a second accommodating portion 72 that opens back to back with the first accommodating portion 71, that is, toward the inside. The opening area of the second accommodating portion 72 is set smaller than the opening area of the first accommodating portion 71. A second cover 19 that closes the second accommodating portion 72 is attached to the case 17.

なお、これら、ケース17、第1カバー18、及び第2カバー19は、静電容量に影響を与えにくい樹脂等で形成されることが望ましい。また、第1カバー18にエンブレムを取り付ける場合、当該エンブレムも静電容量に影響を与えにくい樹脂等で形成されることが望ましい。 It is desirable that the case 17, the first cover 18, and the second cover 19 are made of a resin or the like that does not easily affect the capacitance. Further, when the emblem is attached to the first cover 18, it is desirable that the emblem is also made of a resin or the like that does not easily affect the capacitance.

電極基板15は、外面15aに第1電極11、第2電極12、及びドライブ電極13が、内面15bにグランド電極14が、それぞれ配設された状態で、第1収容部71に取り付けられている。なお、電極基板15は、第1収容部71と同様の楕円形状とされている。 The electrode substrate 15 is attached to the first accommodating portion 71 with the first electrode 11, the second electrode 12, and the drive electrode 13 arranged on the outer surface 15a and the ground electrode 14 arranged on the inner surface 15b. .. The electrode substrate 15 has an elliptical shape similar to that of the first accommodating portion 71.

制御基板16は、制御ECU61(図4参照)が設けられる基板であって、第2収容部72に取り付けられている。
なお、電極基板15と制御基板16との間は、接続線20により電気的に接続されている。また、制御基板16は、第2収容部72の側部に設けられるコネクタ部21まで延びるコネクタ端子22を備える。コネクタ部21は、図示しない車載側コネクタと接続される部分である。制御基板16は、コネクタ端子22を介して車載ECU3(図1及び図4参照)と電気的に接続されている。
The control board 16 is a board on which the control ECU 61 (see FIG. 4) is provided, and is attached to the second accommodating portion 72.
The electrode substrate 15 and the control substrate 16 are electrically connected by a connecting line 20. Further, the control board 16 includes a connector terminal 22 extending to the connector portion 21 provided on the side portion of the second accommodating portion 72. The connector portion 21 is a portion connected to a vehicle-mounted connector (not shown). The control board 16 is electrically connected to the vehicle-mounted ECU 3 (see FIGS. 1 and 4) via the connector terminal 22.

図2に示すように、第1電極11は、電極基板15の上側縁部に沿って緩やかに上側に膨らむように湾曲する半円弧状の外周辺と、これと対をなす態様で下側に膨らむように湾曲する半円弧状の外周辺とに囲まれた左右方向の端部が先鋭とされる紡錘形状の電極であって、電極基板15の上部に取り付けられている。 As shown in FIG. 2, the first electrode 11 has a semicircular outer periphery curved so as to gently bulge upward along the upper edge portion of the electrode substrate 15, and is paired downward with the outer periphery. It is a spindle-shaped electrode whose left-right end surrounded by a semicircular outer periphery curved so as to bulge is sharpened, and is attached to the upper part of the electrode substrate 15.

第2電極12は、電極基板15の下側の縁部に沿って緩やかに湾曲する半円弧状の電極であって、電極基板15の下側の縁部に沿って取り付けられている。なお、正面視(図1)において、第2電極12の面積は、第1電極11の面積よりも大きく設定されている。また、第2電極12における電極基板15の下側の縁部に沿う外周辺12aの寸法L2は、第1電極における電極基板15の上側縁部に沿う外周辺11aの寸法L1よりも長く設定されている(L1>L2)。このため、静電センサ10が設けられる図示しないバックドアの鋼板に対する隣接面積は、第2電極12の方が、第1電極11よりも大きく設定されている。 The second electrode 12 is a semicircular electrode that gently curves along the lower edge of the electrode substrate 15, and is attached along the lower edge of the electrode substrate 15. In the front view (FIG. 1), the area of the second electrode 12 is set to be larger than the area of the first electrode 11. Further, the dimension L2 of the outer periphery 12a along the lower edge of the electrode substrate 15 in the second electrode 12 is set longer than the dimension L1 of the outer periphery 11a along the upper edge of the electrode substrate 15 in the first electrode. (L1> L2). Therefore, the area adjacent to the steel plate of the back door (not shown) on which the electrostatic sensor 10 is provided is set to be larger in the second electrode 12 than in the first electrode 11.

ドライブ電極13は、上下方向において、第1電極11と第2電極12との間に挟まれるように設けられる態様で電極基板15の上下方向中央部に取り付けられている。
なお、第1電極11とドライブ電極13との間、及びドライブ電極13と第2電極12との間には、これら隣接する両者の絶縁を確保するために隙間23が設けられている。なお、隙間23は、絶縁物質により置き換えられてもよい。
The drive electrode 13 is attached to the central portion of the electrode substrate 15 in the vertical direction so as to be sandwiched between the first electrode 11 and the second electrode 12 in the vertical direction.
A gap 23 is provided between the first electrode 11 and the drive electrode 13 and between the drive electrode 13 and the second electrode 12 in order to secure insulation between the two adjacent electrodes. The gap 23 may be replaced with an insulating material.

この静電センサ10は、ドライブ電極13を通じて形成させる電界を、第1電極11及び第2電極12に受信させる相互容量方式の静電センサである。制御基板16に設けられる制御ECU61は、静電センサ10に人体の一部や水などの導電体が近接したときの第1電極11及び第2電極12における静電容量変化量に基づき、導電体の近接や水濡れ等の判定を実施する。 The electrostatic sensor 10 is a mutual capacitance type electrostatic sensor that allows the first electrode 11 and the second electrode 12 to receive an electric field formed through the drive electrode 13. The control ECU 61 provided on the control board 16 is a conductor based on the amount of change in capacitance between the first electrode 11 and the second electrode 12 when a part of the human body or a conductor such as water is close to the electrostatic sensor 10. Judgment such as proximity and water wetting is carried out.

なお、グランド電極14は、設けられない場合と比較して、各電極における静電容量の増加に寄与する。したがって、静電センサ10に導電体が近接したときに静電容量変化量の増加に寄与する。 The ground electrode 14 contributes to an increase in capacitance at each electrode as compared with the case where it is not provided. Therefore, it contributes to an increase in the amount of change in capacitance when the conductor is close to the electrostatic sensor 10.

次に、制御基板16に設けられる制御ECU61について説明する。
図4に示すように、制御ECU61は、ドライブ電極13に供給する信号レベルの調整を通じて、当該ドライブ電極13を通じて形成させる電界の強さを調整する。当該調整を通じて、制御ECU61は、第1電極11及び第2電極12を、比較的遠い距離(例えば10mm以上30mm以下)における導電体の近接を検出しやすい検出レンジとされた高感度モードと、比較的短い距離(例えば10mm未満)における導電体の近接を検出しやすい検出レンジとされた低感度モードとを切り替える。すなわち、制御ECU61は、切替部として機能する。
Next, the control ECU 61 provided on the control board 16 will be described.
As shown in FIG. 4, the control ECU 61 adjusts the strength of the electric field formed through the drive electrode 13 by adjusting the signal level supplied to the drive electrode 13. Through the adjustment, the control ECU 61 compares the first electrode 11 and the second electrode 12 with the high-sensitivity mode in which the detection range is set so that the proximity of the conductor at a relatively long distance (for example, 10 mm or more and 30 mm or less) can be easily detected. It switches between a low sensitivity mode and a detection range that makes it easy to detect the proximity of conductors at a short distance (for example, less than 10 mm). That is, the control ECU 61 functions as a switching unit.

なお、図5に示すように、高感度モードの検出レンジと低感度モードの検出レンジは、重複している。本例では、電極からの距離10mmを基準として、高感度モードで検出する距離の範囲と低感度モードで検出する距離の範囲との切り分けを実行している。なお、切り分ける基準の距離は適宜変更可能である。 As shown in FIG. 5, the detection range of the high-sensitivity mode and the detection range of the low-sensitivity mode overlap. In this example, the range of the distance detected in the high-sensitivity mode and the range of the distance detected in the low-sensitivity mode are separated based on the distance of 10 mm from the electrode. The reference distance for carving can be changed as appropriate.

制御ECU61は、第1電極11及び第2電極12を、高感度モードと低感度モードとを定期的に切り替える。
ここで、第1電極11が高感度モードのときの静電容量変化量S1、第2電極12が高感度モードのときの静電容量変化量S2、第1電極11が低感度モードのときの静電容量変化量S3、第2電極12が低感度モードのときの静電容量変化量S4と規定する。制御ECU61は、静電容量変化量S1,S2,S3,S4が、メモリ62に記憶される各条件が成立するとき、各種信号を生成する。すなわち、制御ECU61は、判定部として機能する。
The control ECU 61 periodically switches between the high-sensitivity mode and the low-sensitivity mode for the first electrode 11 and the second electrode 12.
Here, the amount of change in capacitance S1 when the first electrode 11 is in the high-sensitivity mode, the amount of change in capacitance S2 when the second electrode 12 is in the high-sensitivity mode, and the amount of change in capacitance S2 when the first electrode 11 is in the low-sensitivity mode. It is defined as the amount of change in capacitance S3 and the amount of change in capacitance S4 when the second electrode 12 is in the low sensitivity mode. The control ECU 61 generates various signals when the capacitance change amounts S1, S2, S3, and S4 satisfy each condition stored in the memory 62. That is, the control ECU 61 functions as a determination unit.

なお、メモリ62には、操作判定条件C1、誤検出抑制条件C2、及び復帰条件C3があらかじめ記憶されている。
また、制御ECU61は、操作判定条件C1、誤検出抑制条件C2、及び復帰条件C3の各条件が成立するか否かを判定するとともに各種信号を生成する通常モードと、各条件が成立するか否かを判定するものの各種信号を生成しない信号生成停止モードとを有する。制御ECU61は、各条件が成立するか否かに応じて、通常モードと信号生成停止モードとの間で切り替わる。
The operation determination condition C1, the erroneous detection suppression condition C2, and the return condition C3 are stored in the memory 62 in advance.
Further, the control ECU 61 determines whether or not each of the operation determination condition C1, the erroneous detection suppression condition C2, and the return condition C3 is satisfied, and the normal mode for generating various signals and whether or not each condition is satisfied. It has a signal generation stop mode that determines whether or not, but does not generate various signals. The control ECU 61 switches between the normal mode and the signal generation stop mode depending on whether or not each condition is satisfied.

操作判定条件C1は、静電容量変化量S1が第1操作判定閾値T1を超え、且つ静電容量変化量S2が第2操作判定閾値T2を超えないことと設定されている。なお、第1操作判定閾値T1及び第2操作判定閾値T2は、それぞれシミュレータや実験等に基づき設定されている。 The operation determination condition C1 is set so that the capacitance change amount S1 does not exceed the first operation determination threshold value T1 and the capacitance change amount S2 does not exceed the second operation determination threshold value T2. The first operation determination threshold value T1 and the second operation determination threshold value T2 are set based on a simulator, an experiment, or the like, respectively.

S1>T1、且つ、S2>T2 ・・・C1
制御ECU61は、操作判定条件C1が成立するとき、静電センサ10にユーザが手を近づけたる操作をしたと判断し、その旨示す電気信号である操作信号を生成する。なお、操作信号は、車載ECU3に送られる。車載ECU3は、バックドア2が施錠されている状態で、接近判定信号を認識した場合、バックドア2を解錠させる。
S1> T1 and S2> T2 ... C1
When the operation determination condition C1 is satisfied, the control ECU 61 determines that the user has performed an operation in which the user brings his / her hand close to the electrostatic sensor 10, and generates an operation signal which is an electric signal to that effect. The operation signal is sent to the in-vehicle ECU 3. When the in-vehicle ECU 3 recognizes the approach determination signal while the back door 2 is locked, the in-vehicle ECU 3 unlocks the back door 2.

誤検出抑制条件C2は、静電容量変化量S4が静電容量変化量S3よりも大きく、且つ静電容量変化量S4が誤検出抑制判定閾値T3を超え、さらに、これら2つの判定成立状態が誤検出抑制継続時間T11だけ続くことと設定されている。 In the erroneous detection suppression condition C2, the capacitance change amount S4 is larger than the capacitance change amount S3, and the capacitance change amount S4 exceeds the erroneous detection suppression determination threshold value T3. It is set to last only the false detection suppression duration T11.

S4>S3、且つ、S4>T3、さらに、T11継続 ・・・C2
図6に示すように、制御ECU61は、誤検出抑制条件C2が成立するとき、静電センサ10が水膜に覆われているものと判断し、通常モードから信号生成停止モードへ移行する。なお、制御ECU61は、信号生成停止モードとされている間も、各電極における静電容量の変化を監視する。制御ECU61は、信号生成停止モードとされている間、操作判定条件C1が成立しても、操作信号を生成しない。すなわち、信号生成停止モードは、非判定モードに相当する。
S4> S3, S4> T3, and T11 continued ... C2
As shown in FIG. 6, when the false detection suppression condition C2 is satisfied, the control ECU 61 determines that the electrostatic sensor 10 is covered with a water film, and shifts from the normal mode to the signal generation stop mode. The control ECU 61 monitors the change in capacitance at each electrode even while the signal generation stop mode is set. The control ECU 61 does not generate an operation signal even if the operation determination condition C1 is satisfied while the signal generation stop mode is set. That is, the signal generation stop mode corresponds to the non-determination mode.

復帰条件C3は、静電容量変化量S1が復帰判定閾値T5未満であり、且つ静電容量変化量S2が復帰判定閾値T6未満であり、さらに、これら2つの判定成立状態が復帰判定時間T12だけ続くことと設定されている。 In the return condition C3, the capacitance change amount S1 is less than the return determination threshold value T5, and the capacitance change amount S2 is less than the return determination threshold value T6. It is set to continue.

S1<T5、且つ、S2<T6、さらに、T12継続 ・・・C3
制御ECU61は、信号生成停止モードで復帰条件C3が成立するとき、静電センサ10が水膜に覆われている状態が解消したものと判断し、信号生成停止モードから通常モードへ移行する。
S1 <T5, S2 <T6, and T12 continued ... C3
When the return condition C3 is satisfied in the signal generation stop mode, the control ECU 61 determines that the state in which the electrostatic sensor 10 is covered with the water film has been resolved, and shifts from the signal generation stop mode to the normal mode.

次に、静電センサ10の作用及び効果について説明する。
制御ECU61は、静電センサ10から、より正確には第1電極11及び第2電極12からの距離が比較的遠い遠距離における各電極の静電容量変化量を検出するための高感度モードと、比較的近い近距離における各電極の静電容量変化量を検出するための低感度モードとを切り替える。そして、誤検出抑制条件C2が成立するとき、通常モードから信号生成停止モードに移行し、操作信号を生成しないように制御ECU61を構成した。
Next, the operation and effect of the electrostatic sensor 10 will be described.
The control ECU 61 has a high-sensitivity mode for detecting the amount of change in capacitance of each electrode at a long distance from the electrostatic sensor 10 more accurately from the first electrode 11 and the second electrode 12. , Switch to the low sensitivity mode for detecting the amount of change in capacitance of each electrode at a relatively short distance. Then, when the erroneous detection suppression condition C2 is satisfied, the control ECU 61 is configured so as to shift from the normal mode to the signal generation stop mode and not to generate an operation signal.

誤検出抑制条件C2には、静電容量変化量S4が静電容量変化量S3を超えることという条件式が含まれている。
ここで、静電容量変化量S3は、低感度モードの第1電極11の静電容量変化量と規定され、静電容量変化量S4は、低感度モードの第2電極12の静電容量変化量と規定されている。また、第2電極12は、第1電極11よりも面積が大きい。このため、静電センサ10が水膜に覆われるとき、第2電極12の方が第1電極11よりも静電容量変化量が大きい。したがって、この静電センサ10によれば、水膜に覆われるような水濡れ状態にあるか否かを好適に判定することができる。すなわち、この静電センサ10は、水濡れによる誤検出が抑制されるという効果を有する。
The false detection suppression condition C2 includes a conditional expression that the capacitance change amount S4 exceeds the capacitance change amount S3.
Here, the capacitance change amount S3 is defined as the capacitance change amount of the first electrode 11 in the low sensitivity mode, and the capacitance change amount S4 is the capacitance change of the second electrode 12 in the low sensitivity mode. It is defined as the amount. Further, the second electrode 12 has a larger area than the first electrode 11. Therefore, when the electrostatic sensor 10 is covered with a water film, the amount of change in capacitance of the second electrode 12 is larger than that of the first electrode 11. Therefore, according to the electrostatic sensor 10, it is possible to preferably determine whether or not the patient is in a water-wet state covered with a water film. That is, the electrostatic sensor 10 has an effect of suppressing erroneous detection due to water wetting.

なお、図2に示すように、第2電極12の下側縁部に沿う外周辺12aの寸法L2は、第1電極11の上側縁部に沿う外周辺11aの寸法L1よりも長く設定されている(L2>L1)。このため、静電センサ10が設けられる図示しないバックドアの鋼板に対する隣接面積は、第2電極12の方が、第1電極11よりも大きい。この点も、静電センサ10が水膜に覆われるとき、第2電極12の方が第1電極11よりも静電容量変化量が大きいことに寄与している。 As shown in FIG. 2, the dimension L2 of the outer periphery 12a along the lower edge of the second electrode 12 is set longer than the dimension L1 of the outer periphery 11a along the upper edge of the first electrode 11. Yes (L2> L1). Therefore, the area adjacent to the steel plate of the back door (not shown) on which the electrostatic sensor 10 is provided is larger in the second electrode 12 than in the first electrode 11. This point also contributes to the fact that when the electrostatic sensor 10 is covered with a water film, the amount of change in capacitance of the second electrode 12 is larger than that of the first electrode 11.

なお、誤検出抑制条件C2には、静電容量変化量S4が誤検出抑制判定閾値T3を超えることという条件式が含まれている。これにより、静電センサ10に少量の水滴が付着したような状況では、水濡れ状態と判定されない。したがって、この静電センサ10によれば、水膜に覆われるような水濡れ状態にあるか否かをより好適に判定することができる。 The false detection suppression condition C2 includes a conditional expression that the capacitance change amount S4 exceeds the false detection suppression determination threshold value T3. As a result, in a situation where a small amount of water droplets adhere to the electrostatic sensor 10, it is not determined to be in a wet state. Therefore, according to the electrostatic sensor 10, it is possible to more preferably determine whether or not the patient is in a water-wet state covered with a water film.

また、誤検出抑制条件C2には、静電容量変化量S4が静電容量変化量S3よりも大きく、且つ静電容量変化量S4が誤検出抑制判定閾値T3を超え、さらに、これら2つの判定成立状態が誤検出抑制継続時間T11だけ続くことという時間条件が含まれている。 Further, under the erroneous detection suppression condition C2, the capacitance change amount S4 is larger than the capacitance change amount S3, and the capacitance change amount S4 exceeds the erroneous detection suppression determination threshold value T3. A time condition is included in which the established state lasts for the erroneous detection suppression duration T11.

これにより、静電センサ10が水膜に瞬間的に覆われるような状況では、水濡れ状態と判定しない。言い換えると、この静電センサ10によれば、水膜に覆われるような水濡れ状態が続く状態にあるか否かを好適に判定することができる。 As a result, in a situation where the electrostatic sensor 10 is momentarily covered with a water film, it is not determined to be in a water-wet state. In other words, according to the electrostatic sensor 10, it is possible to suitably determine whether or not the water-wet state such that the water film is covered continues.

なお、制御ECU61は、誤検出抑制条件C2が成立するとき、通常モードから信号生成停止モードに移行し、操作信号を生成しないので、車載ECU3は、静電センサ10の誤検出に基づいて作動することが抑制される。 When the erroneous detection suppression condition C2 is satisfied, the control ECU 61 shifts from the normal mode to the signal generation stop mode and does not generate an operation signal. Therefore, the in-vehicle ECU 3 operates based on the erroneous detection of the electrostatic sensor 10. Is suppressed.

さらに、制御ECU61は、信号生成停止モードにおいても、各電極の静電容量の変化を監視し、復帰条件C3が成立した場合には、信号生成停止モードから通常モードに復帰する。これにより、静電センサ10は、水濡れ状態が解消されることに伴い、ユーザの操作を検出し、車載機器を作動(ここでは、バックドア2の解錠)させることができる。 Further, the control ECU 61 monitors the change in the capacitance of each electrode even in the signal generation stop mode, and when the return condition C3 is satisfied, the control ECU 61 returns from the signal generation stop mode to the normal mode. As a result, the electrostatic sensor 10 can detect the user's operation and operate the in-vehicle device (here, the back door 2 is unlocked) as the wet state is eliminated.

なお、本例によれば、水濡れ状態に限らず、ユーザが静電センサ10を覆うようにドアにもたれかかるいわゆるドアもたれの状態による車載機器の誤作動も抑制される。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
According to this example, not only the wet state but also the malfunction of the in-vehicle device due to the so-called door leaning state in which the user leans against the door so as to cover the electrostatic sensor 10 is suppressed.
The above embodiment may be changed as follows.

・上記実施形態において、誤検出抑制条件C2から、時間条件が省略されてもよい。
・上記実施形態において、誤検出抑制条件C2から、静電容量変化量S4が誤検出抑制判定閾値T3を超えることという条件が省略されてもよい。
-In the above embodiment, the time condition may be omitted from the false detection suppression condition C2.
-In the above embodiment, the condition that the capacitance change amount S4 exceeds the erroneous detection suppression determination threshold value T3 may be omitted from the erroneous detection suppression condition C2.

・上記実施形態において、復帰条件C3は、誤検出抑制条件C2が成立しないという条件に置き換えられてもよい。
・上記実施形態において、第1電極11及び第2電極12は、上下方向に隣接して設けられたが、位置関係は適宜変更可能である。
-In the above embodiment, the return condition C3 may be replaced with the condition that the false detection suppression condition C2 is not satisfied.
-In the above embodiment, the first electrode 11 and the second electrode 12 are provided adjacent to each other in the vertical direction, but the positional relationship can be changed as appropriate.

なお、上記実施形態のように、第2電極12が第1電極11の下側、正確には重力方向下側に設けられる場合、第1電極11よりも第2電極12が水濡れ状態になりやすいので、他の位置関係と比較して、より水濡れ状態を検出しやすく、車載機器の誤作動も抑制されやすい。 When the second electrode 12 is provided on the lower side of the first electrode 11, more precisely on the lower side in the direction of gravity as in the above embodiment, the second electrode 12 becomes wet with water rather than the first electrode 11. Since it is easy, it is easier to detect the wet state than other positional relationships, and it is easy to suppress the malfunction of the in-vehicle device.

・上記実施形態において、第1電極11及び第2電極12をはじめとする各電極の形状は適宜変更可能である。また、電極基板15及び制御基板16の形状も適宜変更可能である。さらには、ケース17の形状も適宜変更可能である。 -In the above embodiment, the shape of each electrode including the first electrode 11 and the second electrode 12 can be changed as appropriate. Further, the shapes of the electrode substrate 15 and the control substrate 16 can be changed as appropriate. Furthermore, the shape of the case 17 can be changed as appropriate.

・上記実施形態において、車載ECU3は、バックドア2の解錠に静電センサ10の検出結果を利用したが、他の用途に使用してもよい。例えば、バックドア2が電動で開閉されるパワーバックドアである場合には、開閉動作のトリガに用いてもよい。また、バックドア2の他のドアにおける施錠及び解錠のトリガに用いてもよい。 -In the above embodiment, the in-vehicle ECU 3 uses the detection result of the electrostatic sensor 10 for unlocking the back door 2, but it may be used for other purposes. For example, when the back door 2 is a power back door that opens and closes electrically, it may be used as a trigger for opening / closing operation. Further, it may be used as a trigger for locking and unlocking at other doors of the back door 2.

・上記実施形態において、制御ECU61が、直接車載機器を制御してもよい。
次に、上記実施形態及び上記別例より想起される技術的思想について記載する。
(イ)上記構成において、前記判定部は、あらかじめ設定される復帰条件が成立するとき、前記非判定モードから前記通常モードに復帰すること。
-In the above embodiment, the control ECU 61 may directly control the in-vehicle device.
Next, the technical idea recalled from the above embodiment and the above alternative example will be described.
(A) In the above configuration, the determination unit returns from the non-determination mode to the normal mode when a preset return condition is satisfied.

(ロ)上記構成において、前記復帰条件は、前記高感度モードの前記第1電極における静電容量変化量、及び前記高感度モードの前記第2電極における静電容量変化量が、それぞれあらかじめ設定される復帰判定閾値を下回る場合であること。 (B) In the above configuration, as the return condition, the amount of change in capacitance of the first electrode in the high-sensitivity mode and the amount of change in capacitance of the second electrode in the high-sensitivity mode are set in advance. The case is below the return judgment threshold.

1…車両、2…バックドア、3…車載ECU、10…静電センサ、11…第1電極、12…第2電極、13…ドライブ電極、14…グランド電極、15…電極基板、16…制御基板、17…ケース、18,19…カバー、20…接続線、21…コネクタ部、22…
コネクタ端子、23…隙間、61…制御ECU(切替部、判定部)、62…メモリ、71…第1収容部、72…第2収容部。
1 ... Vehicle, 2 ... Back door, 3 ... In-vehicle ECU, 10 ... Electrostatic sensor, 11 ... 1st electrode, 12 ... 2nd electrode, 13 ... Drive electrode, 14 ... Ground electrode, 15 ... Electrode substrate, 16 ... Control Board, 17 ... Case, 18, 19 ... Cover, 20 ... Connection line, 21 ... Connector part, 22 ...
Connector terminal, 23 ... Gap, 61 ... Control ECU (switching unit, determination unit), 62 ... Memory, 71 ... 1st accommodating unit, 72 ... 2nd accommodating unit.

Claims (3)

第1電極と、
前記第1電極よりも面積が大きい第2電極と、
前記第1電極及び前記第2電極を、遠距離における静電容量の変化を検出するための高感度モードと、近距離における静電容量の変化を検出するための低感度モードとの間で切り替える切替部と、
前記低感度モードの前記第2電極における静電容量変化量が、前記低感度モードの前記第1電極における静電容量変化量よりも大きい場合に、水濡れ状態と判定する判定部と、を備え
前記判定部は、前記高感度モードの前記第1電極の静電容量変化量及び前記高感度モードの前記第2電極における静電容量変化量に基づき、導電体の接近の有無を判定する通常モードと、導電体の接近の有無を判定しない非判定モードとを有し、前記水濡れ状態の判定をトリガに前記通常モードから前記非判定モードに切り替わる静電センサ。
With the first electrode
A second electrode having a larger area than the first electrode and
The first electrode and the second electrode are switched between a high-sensitivity mode for detecting a change in capacitance at a long distance and a low-sensitivity mode for detecting a change in capacitance at a short distance. Switching part and
A determination unit for determining a water-wet state when the amount of change in capacitance of the second electrode in the low-sensitivity mode is larger than the amount of change in capacitance of the first electrode in the low-sensitivity mode is provided. ,
The determination unit determines whether or not the conductor is approaching based on the amount of change in capacitance of the first electrode in the high-sensitivity mode and the amount of change in capacitance of the second electrode in the high-sensitivity mode. An electrostatic sensor that has a non-judgment mode that does not determine whether or not a conductor is approaching, and switches from the normal mode to the non-judgment mode triggered by the determination of the wet state.
請求項1に記載の静電センサにおいて、
前記判定部は、前記第2電極における静電容量変化量があらかじめ設定される水濡れ判定閾値を超える場合に、水濡れ状態と判定する静電センサ。
In the electrostatic sensor according to claim 1,
The determination unit is an electrostatic sensor that determines a water-wetting state when the amount of change in capacitance at the second electrode exceeds a preset water-wetting determination threshold.
請求項1又は2に記載の静電センサにおいて、
前記判定部は、少なくとも前記低感度モードの前記第2電極における静電容量変化量が、前記低感度モードの前記第1電極における静電容量変化量よりも大きい状態が設定時間を超える場合に、水濡れ状態と判定する静電センサ。
In the electrostatic sensor according to claim 1 or 2.
The determination unit is in a state where at least the amount of change in capacitance in the second electrode in the low sensitivity mode is larger than the amount of change in capacitance in the first electrode in the low sensitivity mode exceeds the set time. An electrostatic sensor that determines that the product is wet.
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