静电容型接近传感器和接近检测方法技术

技术编号:5413101 阅读:356 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
静电容型接近传感器(100)包括传感器部(10)和检测电路部(20),传感器部(10)具有传感电极(11)、屏蔽电极(12)和辅助电极(13)。传感电极(11)与C-V转换电路(21)连接,屏蔽电极(12)与屏蔽驱动电路(24)连接。辅助电极(13)经切换开关(30)与C-V转换电路(21)或屏蔽驱动电路(24)连接。比较通过切换开关(30)的切换而由C-V转换电路(21)检测到的静电容值C1,C2,从而可任意地设置传感电极(11)的检测区域的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过静电容的变化来检测人体等检测对象物的接近的静电容型接近 传感器和接近检测方法。
技术介绍
作为检测人体等检测对象物的接近传感器,已知例如如下这种接近传感器。接近 传感器构成为具有有底圆筒状的固定屏蔽电极,在该固定屏蔽电极的开口端安装有圆板状 的检测基板,且进一步在检测基板的中央部设置有与检测对象物相对的传感电极。另外,该接近传感器构成为具有在固定屏蔽电极的外侧沿轴方向可滑动的圆筒状 可动屏蔽电极,由此可以根据各种检测条件来调整可检测范围和检测灵敏度,可以可靠地 检测出检测对象物(例如,参考专利文献1)。需要说明的是,象这样为了在接近传感器中保持指向性,一般通过在传感电极的 周围和里侧配置屏蔽电极而形成盲区,使得传感电极的规定方向的范围为检测区域的范围。专利文献1 特开2001-35327号公报但是,根据上述结构的接近传感器存在以下问题在不检测紧靠传感电极附近而 存在的人体等检测对象物,而检测位于离开与传感电极的电极大小相同程度以上的位置的 检测对象物的情况下,即使在传感电极的周围配置了屏蔽电极,由于几乎不使检测对象物 和传感电极的静电容耦合降低,所以也难以提高指向性。为了提高指向性,如专利文献1记载的接近传感器,在配置了立体覆盖传感电极 这种形状的屏蔽电极的情况下,由于传感器构造变为立体,所以还存在整体的尺寸变大,配 置自由度降低等问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种问题而做出,其目的在于提供一种不使用立体的传感器构造, 且不降低配置的自由度,可以提高指向性且可任意设置检测区域的范围,可以可靠检测出 检测对象物的。为了解决上述问题,达到目的,本专利技术的第1静电容型接近传感器,其特征在于, 包括传感电极;辅助电极,其设置在所述传感电极的附近;检测电路,其至少连接有所述 传感电极,并基于来自所连接的电极的静电容检测出静电容值;切换开关,其可选择性地在 所述辅助电极与所述检测电路不连接的第1连接状态和所述辅助电极与所述检测电路连 接的第2连接状态之间切换;比较判断单元,其根据对所述第1连接状态下的来自所述检测 电路的第1静电容值与所述第2连接状态下的来自所述检测电路的第2静电容值进行比较 后的比较值及所述第1或第2静电容值,来判断检测对象物是否在检测区域的范围内。本专利技术的第2静电容型接近传感器,其特征在于,包括传感电极;辅助电极,其设 置在所述传感电极的附近;检测电路,其基于来自所述传感电极的静电容检测出静电容值;6屏蔽驱动电路,其用于对所述辅助电极提供与所述传感电极相同的电位;切换开关,可选择性地在所述辅助电极与所述屏蔽驱动电路连接的第1连接状态和所述辅助电极开路、接地 或与规定的固定电位连接的第2连接状态之间切换;比较判断单元,其根据对所述第1连接 状态下的来自所述检测电路的第1静电容值与所述第2连接状态下的来自所述检测电路的 第2静电容值进行比较所得到的比较值及所述第1或第2静电容值,来判断检测对象物是 否在检测区域的范围内。本专利技术的第3静电容型接近传感器,其特征在于,包括传感电极;辅助电极,其设 置在所述传感电极的附近;检测电路,其基于来自所连接的电极的静电容检测出静电容值; 第1切换开关,其可选择性地在所述传感电极与所述检测电路连接的第1连接状态和所述 传感电极不与所述检测电路连接的第2连接状态之间切换;第2切换开关,其在所述传感电 极在所述第1连接状态时,可切换成所述辅助电极与所述检测电路不连接,在所述第1切换 开关为所述第2连接状态时,可切换成所述辅助电极与所述检测电路连接;比较判断单元, 根据对所述第1连接状态时的来自所述检测电路的第1静电容值与所述第2连接状态时的 来自所述检测电路的第2静电容值进行比较所得到的比较值及所述第1或第2静电容值, 来判断检测对象物是否在检测区域的范围内。本专利技术的静电容型接近传感器通过如上这样构成,在提高指向性同时可任意设置 检测区域的范围,所以在各种检测条件下都可以可靠地检测出检测对象物。另外,由于不使 用立体的传感器构造,所以传感器的配置自由度高,可以适用于各种场所等。上述第1静电容型接近传感器中,所述切换开关构成为例如在所述第1连接状态 时,可使所述辅助电极开路、接地或与规定的固定电位连接。也可构成为进一步具有用于对所述辅助电极提供与所述传感电极相同的电位的 屏蔽驱动电路,所述切换开关在所述第1连接状态时,可将所述辅助电极与所述屏蔽驱动 电路连接。上述第3静电容型接近传感器中,例如所述第1切换开关构成为在所述第2连接 状态时可使所述传感电极开路、接地或与规定的固定电位连接,所述第2切换开关构成为 在所述第1连接状态时可使所述辅助电极开路、接地或与规定的固定电位连接。也可进一步具有用于向所述辅助电极提供与所述传感电极相同的电位的、或向所 述传感电极提供与所述辅助电极相同的电位的屏蔽驱动电路,所述第1切换开关构成为在 所述第2连接状态时可使所述传感电极与所述屏蔽驱动电路连接,所述第2切换开关构成 为在所述第1连接状态时可使所述辅助电极与所述屏蔽驱动电路连接。也可进一步具有用于向所述辅助电极提供与所述传感电极相同的电位的屏蔽驱 动电路,所述第1切换开关构成为在所述第2连接状态时可使所述辅助电极开路、接地或与 规定的固定电位连接,所述第2切换开关构成为在所述第1连接状态时可使所述辅助电极 与所述屏蔽驱动电路连接。也可进一步具有用于向所述传感电极提供与所述辅助电极相同的电位的屏蔽驱 动电路,所述第1切换开关构成为在所述第2连接状态时可使所述辅助电极与所述屏蔽驱 动电路连接,所述第2切换开关构成为在所述第1连接状态时可使所述辅助电极开路、接地 或与规定的固定电位连接。也可构成为还具备屏蔽电极,该屏蔽电极在与所述传感电极的检测面相反侧的里面侧相对于该传感电极绝缘的状态进行配置,并屏蔽所述传感电极里面侧的检测。所述屏蔽电极也可以与屏蔽驱动电路连接,该屏蔽驱动电路用于向该屏蔽电极提 供与所述传感电极和所述辅助电极的至少任一方相同的电位。所述辅助电极也可以以相对该传感电极绝缘的状态与所述传感电极的检测面配置在同一平面上。所述辅助电极也可以配置为包围所述传感电极。另外,所述辅助电极也可以配置为与所述传感电极同心。所述比较判断单元也可以构成为,对所述第1静电容值除以所述第2静电容值之 后的值乘以规定的系数而算出比较值,并根据该比较值是否在预先设置的阈值以上,来判 断检测区域的范围内是否存在检测对象物。也可进一步具有用屏蔽电极覆盖检测面侧的虚拟电极,所述检测电路构成为可进 行差动动作,该检测电路的一个输入端与所述传感电极直接连接、或经所述第1切换开关 连接,当该检测电路的另一输入端与所述虚拟电极连接。所述虚拟电极可以构成为电极面的面积形成为是所述传感电极的检测面的面积 的1/2以下。所述检测电路可以构成为,还检测出在检测区域的范围内不存在检测对象物时的 作为所述第1静电容值的初始电容的第1初始电容、和在检测区域的范围内不存在检测对 象物时的作为所述第2静电容值的初始电容的第2初始电容;所述比较判断单元根据对从 所述第1静电容值减去所述第1初始电容后的第1检测值和从所述第2静电容值减去所述 第2初始电容后的第2检测值进行比较所得到的比较值及所述第1或第2检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电容型接近传感器,其特征在于,包括:传感电极;辅助电极,其设置在所述传感电极的附近;检测电路,其至少连接有所述传感电极,并基于来自所连接的电极的静电容检测出静电容值;切换开关,其可选择性地在所述辅助电极与所述检测电路不连接的第1连接状态和所述辅助电极与所述检测电路连接的第2连接状态之间切换;及比较判断单元,其根据比较了所述第1连接状态下的来自所述检测电路的第1静电容值与所述第2连接状态下的来自所述检测电路的第2静电容值所得到的比较值及所述第1或第2静电容值,来判断检测对象物是否在检测区域的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:户仓武
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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