静电容量传感器制造技术

提供一种低成本且在进行故障判定时便利性高的静电容量传感器。静电容量传感器具有：在一方的端子施加有第一电位的电容器、跨越电容器的一方的端子与另一方的端子地设置的第一开关、一方的端子与电容器的另一方的端子连接的第二开关、一方的端子与第二开关的另一方的端子及第一检测电极连接且在另一方的端子施加有第二电位的第三开关、一方的端子与电容器的另一方的端子连接的第四开关、一方的端子能够与第二检测电极连接并且与第四开关的另一方的端子连接且在另一方的端子施加有第二电位的第五开关、以及基于电容器的另一方的端子的电位与根据第一电位设定的基准电位的电位差对第一检测电极的故障进行判定的判定部。

【技术实现步骤摘要】
静电容量传感器
本专利技术涉及一种基于静电容量的变化来对检测对象物的接近进行检测的静电容量传感器。
技术介绍
以往，已利用对检测对象物的接近进行检测的静电容量传感器。在静电容量传感器中，存在例如构成为具有在与检测对象物之间进行电容耦合的检测电极，并基于静电容量的变化对检测对象物的接近进行检测的结构。在这样的静电容量传感器中，若检测电极、连接该检测电极的线处于短路状态、开放状态，则无法适当地对检测对象物的接近进行检测，因此对故障诊断技术进行了研究(例如专利文件1和2)。在专利文献1中，记载了对用手把持对象物进行检测的握持传感器。该握持传感器构成为具备把持检测用电极、配置于第一端附近的断线判断用电极、配置于第二端附近的断线判断用电极、以及将断线判断用电极的状态切换为接地和非接地的开关，该握持传感器基于将断线判断用电极的状态从非接地切换为接地时的把持检测用电极的静电容量的变化来判断把持检测用电极有无断线。在专利文献2中，记载有如下的开闭体控制装置：根据从设于开闭体的端部的静电容量式的传感器电极输出的检测信号，通过将该检测信号与夹入判定阈值进行比较来判定工作中的开闭体有无夹入物体，若检测到夹入则使工作中的开闭体反转或停止。该开闭体控制装置具有：对开闭体的开闭位置进行检测的开闭位置检测部、在判定传感器电极有无断线时所使用的断线阈值、以及基于传感器电极的检测信号和断线阈值来判定该传感器电极断线的断线判定部。断线判定部在开闭体位于不进行夹入判定的区域时进行使用了断线阈值的有无断线的判定。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2018-67423号公报专利文献2：日本特开2017-48640号公报专利技术要解决的技术问题在专利文献1所记载的技术中，在进行把持检测用电极的断线判定时需要在把持检测中不使用的开关。因此，专利文献1所记载的技术的零部件增加，因此制造成本和搭载空间増大，存在改良的余地。另外，专利文献2所记载的技术中，在进行有无断线的判定时开闭体需要位于不进行夹入判定的区域，存在提高便利性的余地。
技术实现思路
因此，谋求一种低成本且在进行故障判定时便利性高的静电容量传感器。用于解决技术问题的技术手段本专利技术的静电容量传感器能够基于检测对象物与第一检测电极之间的静电容量的变化和所述检测对象物与第二检测电极之间的静电容量的变化对所述检测对象物的接近进行检测，其特征结构在于，具有：电容器，在该电容器的一方的端子施加有预先设定的第一电位；第一开关，该第一开关跨越所述电容器的一方的端子和所述电容器的另一方的端子地设置；第二开关，该第二开关的一方的端子与所述电容器的另一方的端子连接；第三开关，该第三开关的一方的端子与所述第二开关的另一方的端子以及所述第一检测电极连接，在该第三开关的另一方的端子施加有比所述第一电位低的第二电位；第四开关，该第四开关的一方的端子与所述电容器的另一方的端子连接；第五开关，该第五开关的一方的端子能够与所述第二检测电极连接并且与所述第四开关的另一方的端子连接，在该第五开关的另一方的端子施加有所述第二电位；以及判定部，该判定部基于所述电容器的另一方的端子的电位与根据所述第一电位设定的基准电位的电位差对至少所述第一检测电极的故障进行判定。根据这样的特征结构，判定部基于第一检测电极自身是否流过电流来对第一检测电极是否故障进行判定，因此能够高精度地进行对第一检测电极的故障判定。另外，由于利用原本具备的开关来进行故障判定，因此不需要为了故障判定而设置新的开关。因此，能够低成本地进行故障判定并抑制零部件的搭载区域増大。另外，由于基于在检测对象物的检测时进行的开关的开闭动作来实施故障判定，因此便利性也较高。另外，优选的是，在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开状态，之后在所述第五开关处于开状态的情况下使所述第二开关为闭状态，所述判定部基于此时的所述电容器的另一方的端子的电位对所述第一检测电极是否处于短路状态进行判定。根据这样的结构，能够利用第一检测电极对检测对象物的检测时所使用的第二开关来对第一检测电极是否处于短路状态进行判定，因此不需要设置新的开关。因此，能够低成本地实现故障判定。另外，优选的是，在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开状态，之后使所述第二开关和所述第五开关双方为闭状态，所述判定部基于此时的所述电容器的另一方的端子的电位对所述第一检测电极是否处于开放状态进行判定。根据这样的结构，能够利用在第一检测电极对检测对象物的检测时所使用的第二开关和在第二检测电极对检测对象物进行检测时所使用的第五开关来对第一检测电极是否处于开放状态进行判定，因此不需要设置新的开关。因此，能够低成本地实现故障判定。另外，优选的是，在所述第二检测电极与所述第五开关的一方的端子连接的情况下，在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开状态，之后在所述第三开关处于开状态的情况下使所述第四开关为闭状态，所述判定部基于此时的所述电容器的另一方的端子的电位对所述第二检测电极是否处于短路状态进行判定。根据这样的结构，能够使用在第二检测电极对检测对象物的检测时所使用的第四开关来对第二检测电极是否处于短路状态进行判定，因此不需要设置新的开关。因此，能够低成本地实现故障判定。另外，优选的是，在所述第二检测电极与所述第五开关的一方的端子连接的情况下，在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开状态，之后使所述第三开关和所述第四开关双方为闭状态，所述判定部基于此时的所述电容器的另一方的端子的电位对所述第二检测电极是否处于开放状态进行判定。根据这样的结构，能够利用在第一检测电极对检测对象物的检测时所使用的第三开关和在第二检测电极对检测对象物的检测时所使用的第四开关来对第二检测电极是否处于开放状态进行判定，因此不需要设置新的开关。因此，能够低成本地实现故障判定。另外，优选的是，在所述第一检测电极的故障判定后，在进行了第一动作之后，交替地重复第二动作和第三动作来对所述第一检测电极的静电容量进行检测，该第一动作是将所述第一开关在规定时间内设为闭状态之后设为开状态的动作，该第二动作是将所述第二开关设为开状态之后设为闭状态、再设为开状态的动作，该第三动作是将所述第三开关设为开状态之后设为闭状态、再设为开状态的动作。根据这样的结构，能够在第一检测电极的故障判定后进行第一检测电极对检测对象物的检测动作。另外，优选的是，所述判定部在所述第二检测电极与所述第五开关的一方的端子连接的情况下对所述第二检测电极的故障进行判定，在所述第二检测电极的故障判定后，在进行了将所述第一开关在规定时间内设为闭状态之后设为开状态的第一动作之后，交替地重复第四动作和第五动作来对所述第二检测电极的静电容量进行检测，该第四动作是将所述第四开关设为开状态之后设为闭状态、再设为开状态的动作，该第五动作是将所述第五开关设为开状态之后设为闭状态、再设为开状态的动作。根据这样的结构，能够在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电容量传感器，能够基于检测对象物与第一检测电极之间的静电容量的变化和所述检测对象物与第二检测电极之间的静电容量的变化对所述检测对象物的接近进行检测，具有：/n电容器，在该电容器的一方的端子施加有预先设定的第一电位；/n第一开关，该第一开关跨越所述电容器的一方的端子和所述电容器的另一方的端子地设置；/n第二开关，该第二开关的一方的端子与所述电容器的另一方的端子连接；/n第三开关，该第三开关的一方的端子与所述第二开关的另一方的端子以及所述第一检测电极连接，在该第三开关的另一方的端子施加有比所述第一电位低的第二电位；/n第四开关，该第四开关的一方的端子与所述电容器的另一方的端子连接；/n第五开关，该第五开关的一方的端子能够与所述第二检测电极连接并且与所述第四开关的另一方的端子连接，在该第五开关的另一方的端子施加有所述第二电位；以及/n判定部，该判定部基于所述电容器的另一方的端子的电位与根据所述第一电位设定的基准电位的电位差对至少所述第一检测电极的故障进行判定。/n

【技术特征摘要】
20191202 JP 2019-2177091.一种静电容量传感器，能够基于检测对象物与第一检测电极之间的静电容量的变化和所述检测对象物与第二检测电极之间的静电容量的变化对所述检测对象物的接近进行检测，具有：
电容器，在该电容器的一方的端子施加有预先设定的第一电位；
第一开关，该第一开关跨越所述电容器的一方的端子和所述电容器的另一方的端子地设置；
第二开关，该第二开关的一方的端子与所述电容器的另一方的端子连接；
第三开关，该第三开关的一方的端子与所述第二开关的另一方的端子以及所述第一检测电极连接，在该第三开关的另一方的端子施加有比所述第一电位低的第二电位；
第四开关，该第四开关的一方的端子与所述电容器的另一方的端子连接；
第五开关，该第五开关的一方的端子能够与所述第二检测电极连接并且与所述第四开关的另一方的端子连接，在该第五开关的另一方的端子施加有所述第二电位；以及
判定部，该判定部基于所述电容器的另一方的端子的电位与根据所述第一电位设定的基准电位的电位差对至少所述第一检测电极的故障进行判定。


2.根据权利要求1所述的静电容量传感器，其中，
在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开状态，之后在所述第五开关处于开状态的情况下使所述第二开关为闭状态，所述判定部基于此时的所述电容器的另一方的端子的电位对所述第一检测电极是否处于短路状态进行判定。


3.根据权利要求1或2所述的静电容量传感器，其中，
在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开状态，之后使所述第二开关和所述第五开关双方为闭状态，所述判定部基于此时的所述电容器的另一方的端子的电位对所述第一检测电极是否处于开放状态进行判定。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的静电容量传感器，其中，
在所述第二检测电极与所述第五开关的一方的端子连接的情况下，在使所述第一开关在规定时间内为闭状态之后使所述第一开关为开...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻治树，小泉贵明，小林沙耶，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP