静电传感器、控制装置以及计算机可读存储介质

文档序号:1936628 发布日期:2021-12-07 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 静电传感器、控制装置以及计算机可读存储介质 (Electrostatic sensor, control device, and computer-readable storage medium ) 是由 今井贵夫 土屋胜洋 于 2021-04-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种检测装置,提高具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器的操作性。检测装置(13)检测具有第一检测区域(111)以及第二检测区域(112)的被操作体(11)与第一电极(121)以及第二电极(122)的各个之间的静电电容。第一电极(121)具有与第一检测区域对应的区域。第二电极具有与第二检测区域对应的区域。控制装置(14)基于上述静电电容是否超过第一阈值,判断是否对第一检测区域与第二检测区域的各个进行了操作。控制装置在对于第一检测区域与第二检测区域的一方,上述静电电容超过了第一阈值的情况下,基于比第一阈值高的第二阈值,判断是否对第一检测区域与第二检测区域的另一方进行了操作。(The invention relates to a detection device, which improves the operability of an electrostatic sensor with an operated body having a plurality of detection areas. A detection device (13) detects the capacitance between an object (11) to be operated, which has a first detection region (111) and a second detection region (112), and each of a first electrode (121) and a second electrode (122). The first electrode (121) has a region corresponding to the first detection region. The second electrode has a region corresponding to the second detection region. The control device (14) determines whether or not each of the first detection region and the second detection region has been operated, based on whether or not the capacitance exceeds a first threshold value. When the capacitance exceeds a first threshold value with respect to one of the first detection region and the second detection region, the control device determines whether or not the other of the first detection region and the second detection region has been operated, based on a second threshold value that is higher than the first threshold value.)

静电传感器、控制装置以及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器。本发明还涉及控制该静电传感器的动作的控制装置、以及存储有能够由该控制装置执行的计算机程序的计算机可读存储介质。

背景技术

专利文献1公开了静电传感器。在该静电传感器中,用户的手指等接近位于由电极生成的电场内的被操作体,由此形成模拟的电容器,电极与被操作体之间的静电电容增加。检测该静电电容的增加,由此辨别用户是否对被操作体进行了操作。

专利文献1:日本特开2015-210811号公报

发明内容

本发明的目的在于提高具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器的操作性。

用于实现上述目的一实施方式是静电传感器,其具备:

检测装置,其检测具有多个检测区域的被操作体与具有与该多个检测区域的各个对应的区域的电极之间的静电电容;以及

控制装置,其基于上述静电电容是否超过第一阈值,判断是否对上述多个检测区域的各个进行了操作,

上述控制装置,在对于上述多个检测区域的一个,上述静电电容超过了上述第一阈值的情况下,基于比上述第一阈值高的第二阈值,判断是否对其它检测区域进行了操作。

用于实现上述目的一实施方式是控制装置,其控制具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器的动作,其具备:

接受部,其接受与静电电容对应的检测信息,该静电电容是上述被操作体和具有与上述多个检测区域的各个对应的区域的电极之间的静电电容;以及

处理部,其基于上述检测信息表示的上述静电电容是否超过第一阈值,判断是否对上述多个检测区域的各个进行了操作,

上述处理部,在对于上述多个检测区域的一个,上述静电电容超过了上述第一阈值的情况下,基于比上述第一阈值高的第二阈值,判断是否对其它检测区域进行了操作。

用于实现上述目的一实施方式是存储有能够通过控制具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器的动作的控制装置的处理部执行的计算机程序的计算机可读存储介质,

通过执行该计算机程序,使上述控制装置

接受与静电电容对应的检测信息,该静电电容是上述被操作体和具有与上述多个检测区域的各个对应的区域的电极之间的静电电容,

基于上述检测信息表示的上述静电电容是否超过第一阈值,判断是否对上述多个检测区域的各个进行了操作,

在对于上述多个检测区域的一个,上述静电电容超过了上述第一阈值的情况下,基于比上述第一阈值高的第二阈值,判断是否对其它检测区域进行了操作。

根据上述那样的结构,若对设置于被操作体的多个检测区域的一个而检测出的静电电容超过第一阈值,由此判断为对该检测区域进行了操作,则是否对其它的检测区域进行了操作的判断基于比第一阈值高的第二阈值,所以难以判断为进行了操作。由此,在对某检测区域进行了操作时,在用户的身体的一部分无意地与其它检测区域接触或者接近的情况下,能够抑制将该接触或者接近检测为对该其它检测区域的操作的情况的产生。因此,能够提高具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器的操作性。

附图说明

图1例示出了一实施方式的静电传感器的功能结构。

图2例示出了搭载图1的静电传感器的车辆。

图3示出了由图1的控制装置执行的处理的流程的一个例子。

图4示出了图1的静电传感器的动作的一个例子。

图5示出了图1的静电传感器的动作的另一例子。

附图标记的说明

10:静电传感器,11:被操作体,111:第一检测区域,112:第二检测区域,121:第一电极,122:第二电极,13:检测装置,14:控制装置,141:接受部,142:处理部,20:车辆,40:被控制装置,S:检测信息,Th1:第一阈值,Th2:第二阈值

具体实施方式

下面参照附图详细地说明实施方式的例子。图1例示出了一实施方式的静电传感器10的功能结构。

如图2所示,静电传感器10构成为搭载于车辆20。例如,静电传感器10可设置于车辆20的车厢内的方向盘21、中央组合仪表22。静电传感器10构成为接受车辆20的乘客的操作,基于该操作远程操作搭载于车辆20的被控制装置。作为被控制装置的例子可举出空调装置、照明装置、影像音响设备、电动车窗装置、座椅装置等。车辆20是移动体的一个例子。

如图1所示,静电传感器10具备被操作体11。被操作体11构成为接受车辆20的乘客的手指30的操作。

被操作体11在其表面具有第一检测区域111和第二检测区域112。第一检测区域111与第二检测区域112的各个是能够接受用于使被控制装置40的特定的功能有效的手指30的操作的区域。上述区域并不是通过在其表面形成槽、阶梯而构造性地划分的区域,而为了方便在其表面施加颜色不同的部分、标记、对操作影响小的凹凸等的至少一个,由此使乘客识别出各区域的位置。在本例中,第一检测区域111与第二检测区域112邻接。

静电传感器10具备第一电极121与第二电极122。第一电极121具有与被操作体11的第一检测区域111对应的区域。第二电极122具有与被操作体11的第二检测区域112对应的区域。

静电传感器10具备检测装置13。检测装置13构成为检测被操作体11与第一电极121之间的静电电容。检测装置13构成为检测被操作体11与第二电极122之间的静电电容。

具体而言,检测装置13具备充放电电路。充放电电路能够进行充电动作和放电动作。充电动作时的充放电电路将从未图示的电源供给的电流向第一电极121及第二电极122供给。放电动作时的充放电电路从各电极释放出电流。通过向各电极供给的电流,在被操作体11的周围产生电场。若手指30与该电场接近,则与特定的电极之间形成模拟的电容器。由此,该特定的电极与被操作体11之间的静电电容增加。若静电电容增加,则放电动作时从该特定的电极释放出的电流增加。

即、检测装置13检测被操作体11与各电极之间的静电电容,由此能够检测手指30接近或者接触被操作体11中的哪个位置。检测装置13构成为输出表示手指30接近或者接触被操作体11中的哪个位置的检测信息S。检测信息S可以是模拟数据的形态,也可以是数字数据的形态。

静电传感器10具备控制装置14。控制装置14具备接受部141、处理部142、以及输出部143。

接受部141构成为接受从检测装置13输出的检测信息S的接口。在检测信息S是模拟数据的形态的情况下,接受部141构成为包含具有A/D转换器的适当的转换电路。

如上所述,检测信息S能够表示手指30接近或者接触被操作体11中的哪个位置。处理部142基于检测信息S,判断手指30接触或者接近被操作体11中的第一检测区域111或者第二检测区域112。

输出部143构成为输出控制被控制装置40的动作的控制信息C的接口。处理部142构成为基于检测出手指30的接触或者接近的被操作体11上的位置,从输出部143输出控制信息C。控制信息C可以是模拟数据的形态,也可以是数字数据的形态。在控制信息C是模拟数据的形态的情况下,输出部143构成为包含具有D/A转换器的适当的转换电路。

例如,若基于检测信息S检测出手指30接触或者接近第一检测区域111,则处理部142从输出部143输出将被控制装置40的一个功能设为有效的控制信息C。若基于检测信息S检测出手指30接触或者接近第二检测区域112,则处理部142从输出部143输出将被控制装置40的其它功能或者其它被控制装置40的一个功能设为有效的控制信息C。

参照图3对由控制装置14的处理部142执行的更具体的处理的流程进行说明。

处理部142判断是否有与由检测装置13检测出的与被操作体11之间的静电电容超过第一阈值Th1的电极对应的检测区域(STEP1)。重复该判断直到发现相应的检测区域(STEP1中否)。

若判断为有对应于与被操作体11之间的静电电容超过第一阈值Th1的电极的检测区域(STEP1中是),则处理部142判断为手指30对该检测区域进行了操作(STEP2)。如上所述,处理部142将与该操作对应的控制信息C从输出部143向被控制装置40输出。

处理部142将第一阈值Th1改变为第二阈值Th2(STEP3)。第一阈值Th1比第二阈值Th2大。第一阈值Th1与第二阈值Th2的关系能够适当地决定。例如,能够将对第一阈值Th1加上规定的值而得到的值或者乘以规定的值而得到的值作为第二阈值Th2。STEP3的处理也可以与STEP2的处理同时地进行,也可以在STEP2的处理之前进行。

接着,处理部142判断是否由与由检测装置13检测出的与被操作体11之间的静电电容超过第二阈值Th2的电极对应的其它检测区域(STEP4)。

若有对应于与被操作体11之间的静电电容超过第二阈值Th2的电极的其它检测区域(STEP4中是),则处理部142判断为手指30对该其它检测区域进行了操作(STEP5)。如上所述,处理部142将与该操作对应的控制信息C从输出部143向被控制装置40输出。

接着,处理部142判断是否有与由检测装置13检测出的与被操作体11之间的静电电容超过第一阈值Th1的电极对应的检测区域(STEP6)。

若有对应于与被操作体11之间的静电电容超过第一阈值Th1的电极对应的检测区域(STEP6中是),则处理部142判断为手指30对被操作体11的某种操作正在继续中。处理部142使处理返回STEP4。

若判断为没有对应于与被操作体11之间的静电电容超过第一阈值Th1的电极的检测区域(STEP6中否),则处理部142判断为手指30对被操作体11的操作已结束。处理部142将静电电容的阈值改变为第一阈值Th1(STEP7),使处理返回STEP1。

若判断为没有对应于与被操作体11之间的静电电容超过第二阈值Th2的电极的其它检测区域(STEP4中否),则处理部142使处理进入STEP6。

图4示出了上述那样构成的静电传感器10的动作的一个例子。实线表示由检测装置13检测出的被操作体11与第一电极121之间的静电电容。在以后的说明中,简称为“第一检测区域111的静电电容”。虚线表示由检测装置13检测出的被操作体11与第二电极122之间的静电电容。在以后的说明中,简称为“第二检测区域112的静电电容”。单点划线表示由控制装置14设定的静电电容的阈值。在初始状态下,静电电容被设定为第一阈值Th1。

在初始状态下,第一检测区域111的静电电容与第二检测区域112的静电电容均小于第一阈值Th1(图3的STEP1中否)。第一检测区域111的静电电容在时刻t1开始上升,在时刻t2超过了第一阈值Th1(图3的STEP1中是)。因此,处理部142判断为手指30对第一检测区域111进行了操作(图3的STEP2),将静电电容的阈值改变为比第一阈值Th1高的第二阈值Th2(图3的STEP3)。

然后,第二检测区域112的静电电容在时刻t3开始上升,在时刻t4超过了第一阈值Th1。这样的现象通过操作第一检测区域111的手指30无意地与邻接的第二检测区域112接触或者接近而可能产生。然而,第二检测区域112的静电电容小于改变后的第二阈值Th2,所以处理部142不判断为手指30对第二检测区域112进行了操作(图3的STEP4中否)。

另一方面,时刻t4的第一检测区域111的静电电容超过了比第一阈值Th1高的第二阈值Th2(STEP6中是),所以处理部142使处理返回STEP4。

然后,第一检测区域111的静电电容开始下降,在时刻t5小于第一阈值Th1。处理部142判断为对第一检测区域111的操作已结束。另一方面,第二检测区域112的静电电容超过第一阈值Th1(图3的STEP6中是),所以处理部142使处理返回STEP4。此外,能够采用以下结构,即、即使第一检测区域111的静电电容低于第一阈值Th1,在第二检测区域的静电电容超过第一阈值Th1的情况下(STEP6中是),处理部142也不判断为对第一检测区域111的操作结束。

然后,在时刻t6第二检测区域112的静电电容超过了第二阈值Th2(图3的STEP4中是)。因此,处理部142判断为对第二检测区域112进行了有意的操作(图3的STEP5)。

然后,第二检测区域112的静电电容开始下降,在时刻t7小于第一阈值Th1(图3的STEP6中否)。处理部142判断为对被操作体11的操作已结束,将静电电容的阈值改变为第一阈值Th1(图3的STEP7)。

根据上述那样的结构,若通过对设置于被操作体11的多个检测区域的一个检测出的静电电容超过第一阈值Th1而判断为对该检测区域进行了操作,则是否对其它的检测区域进行了操作的判断基于比第一阈值Th1高的第二阈值Th2,所以难以判断为进行了操作。由此,在对某检测区域进行了操作时,在乘客的身体的一部分无意地与其它检测区域接触或者接近的情况下,能够抑制将该接触或者接近检测为对该其它检测区域的操作的情况的产生。因此,能够提高具备具有多个检测区域的被操作体的静电传感器的操作性。

另一方面,没有禁止对其它检测区域的操作的接受,若对其它检测区域检测出的静电电容超过第二阈值Th2,则判断为对其它检测区域进行了操作。即、能够明确地区别无意的接触或者接近、和有意的接触或者接近。因此,优选比第一阈值Th1高的第二阈值Th2的值设定为在无意的接触或者接近的情况下不会被超过,而在有意的接触或者接近的情况下会被超过的程度的值。

图5示出了静电传感器10的动作的另一例子。在本例中,控制装置14的处理部142构成为使静电电容的阈值根据最初超过第一阈值Th1的检测区域的静电电容而变化。具体而言,将对该静电电容乘以小于1的值(例如0.9)而得到的值作为第二阈值Th2。小于1的值与上述例相同,能够设定为在无意的接触或者接近的情况下不会被超过,而在有意的接触或者接近的情况下会被超过的程度的值。

图5所例示的第一检测区域111的静电电容的相对于时间的变化与第二检测区域112的静电电容的相对于时间的变化与图4所例示的相同。然而,在比图4的时刻t6早的时刻t6′,第二检测区域112的静电电容超过第二阈值Th2,判断为进行了对第二检测区域112的操作。根据这样的结构,第二阈值Th2追随最初接受操作的检测区域的静电电容而变化,所以对该检测区域的操作的结束更早地反映到第二阈值Th2,能够将能够判断为对其它检测区域进行了下一个操作的时期提前。

具有之前说明的各功能的处理部142可通过与通用存储器配合而动作的通用微处理器来实现。作为通用微处理器可例示出CPU、MP、GPU。作为通用存储器可例示出ROM、RAM。在该情况下,能够在ROM存储执行上述处理的计算机程序。ROM是存储计算机程序的存储介质的一个例子。通用微处理器指定存储于ROM上的程序的至少一部分并在RAM上展开,与RAM配合来执行上述处理。上述计算机程序也可以预装于通用存储器,也可以经由通信网络从外部服务器下载而安装于通用存储器。在该情况下,外部服务器是存储计算机程序的存储介质的一个例子。

处理部142也可以由微控制器、ASIC、FPGA等能够执行上述计算机程序的专用集成电路实现。在该情况下,将上述计算机程序预装于该专用集成电路所含的存储元件。该存储元件是存储计算机程序的存储介质的一个例子。处理部142也可以通过通用微处理器和专用集成电路的组合来实现。

上述实施方式只不过是用于便于理解本发明的例示。上述实施方式的结构只要不脱离本发明的宗旨,就能够适当地进行改变/改进。

在上述实施方式中,被操作体11具有两个检测区域。然而,检测区域的数量也可以是三个以上。各检测区域的被操作体11中的位置、形状、大小、能够接受的操作的种类能够根据控制动作的被控制装置40的功能而适当地决定。

在上述实施方式中,进行了检测出的静电电容的绝对值被提供于与第一阈值Th1的比较,来判断是否对被操作体11的检测区域进行了操作。然而,也可以基于可根据被操作体11的状态而总是变化的来自基准静电电容的变化量,来判断是否进行了对检测区域的操作。在该情况下,使用对该变化量规定的第一阈值Th1。

在上述实施方式中,检测被操作体11与乘客的手指30之间的静电电容。若能够检测随着对被操作体11的操作的输入的静电电容伴的变化,则操作的输入可以在其它身体部位中进行,也可以在身体部位与被操作体11之间存在衣料、道具。

静电传感器10也可以搭载于车辆20以外的移动体。作为移动体的例子,可举出铁路、飞机、船舶等。该移动体也可以不需要驾驶员。静电传感器10也可以搭载于由用户能够携带的移动装置。移动装置还是移动体的一个例子。在将静电传感器10设置于这样的移动体的情况下,用户身体的一部分容易因移动体的移动、振动而意外地与检测区域接触或者接近。因此,具有上述那样结构的静电传感器10的有用性进一步提高。

静电传感器10不需要搭载于移动体。只要能够通过对被操作体11的操作来控制被控制装置40的动作,就能够应用于固定型的设备、住宅或施设等建筑物等任意的用途。

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