本发明专利技术涉及一种电容变化检测装置，包括传感器电极和电极电容测定装置，该电极电容测定装置用于在每个第一预定时间以基于基准电容的相关值为基础来测定该传感器电极电容。当电容的当前测定值变化了与在测量该当前测定值之前的第二预定时间获得的测定值相等或比其大于预定阈值时，则产生检测信号。该电容变化检测装置还包括用来产生与该传感器电极电容的特定变化量相等的电容变化的灵敏度补偿电容，并且该灵敏度补偿电容在连接状态和非连接状态之间切换。该阈值确定为在该连接状态和该非连接状态下所测定的该传感器电极电容的测定值之间的差值。该阈值在每个第三预定时间更新。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于检测电容变化的电容变化检测装置。
技术介绍
电容变化检测装置用作为控制例如汽车的车门开启和关闭的系统的开启操作(即解锁操作)检测触发器。尤其是，当由于用户接近车辆并且在用户设置在该车辆上的装置与该用户携带的遥控装置之间验证密码、所以设置在车辆上的装置的模式切换到解锁许可模式时，而且当该用户进一步接触设置在该车门的外部把手内侧的解锁传感器(即电极)时，设置在该车辆上的该装置检测该解锁传感器的该电极的电容变化并且执行解锁操作。也就是说，该电容变化检测装置将用户打开车门的意图作为解锁传感器的输出(即电容的变化)进行检测。美国专利第5764145号描述了一种公知的电容变化检测装置，其利用电子电路和与该电子电路相连接的天线，在天线周围产生电场或电磁场，用于根据天线周围的该电场或该电磁场的变化来检测电容的微小变化。美国专利第5764145号描述的该公知电容变化检测装置是这样配置的，即通过使来自经由天线接收到的外部电场和电磁场的信号经过高通滤波器，来避免温度和湿度对电容变化的影响。根据美国专利第5764145号中描述的该公知的电容变化检测装置，通过提供高通滤波器，从检测对象排除由于温度变化和湿度变化而产生的电容变化。换句话说，利用美国专利第5764145号中描述的该公知的电容变化检测装置的结构，关于变化量的灵敏度没有发生改变。在美国专利申请第10/951883号中，申请人提供了另一种电容变化检测装置。根据美国专利申请第10/951883号中描述的该电容变化检测装置，通过利用将被测量的未知电容对预放电的已知基准电容(reference capacitance)进行重复充电，计算充电的次数，直到该基准电容的两端的电压达到预定电压为止。当充电次数的减小等于或大于预定阈值时，随着将被测量的未知电容的增大而检测充电次数。此外，按照美国专利申请第10/951883号中描述的电容变化检测装置，因为被测的电容根据周围环境的变化而变化(例如，与被测的电容等相连接的线束的电容由于环境的变化而变化)，所以充电次数依赖于环境而变化，直到该基准电容的两端的电压达到该预定电压为止。因此，当在不同的周围环境下以相同的阈值进行充电次数的判定时，即使被测电容的变化量相同，判定结果也可能彼此不同。换句话说，存在以下缺陷，即关于被测电容的变化量的灵敏度取决于环境。因此，需要一种以根据基准电容测定的被测电容的相关值的变化为基础、检测被测电容变化量的电容变化检测装置。
技术实现思路
根据如上所述，本专利技术提供一个电容变化检测装置，该装置包括传感器电极，电容在该传感器电极处发生变化；以及电极电容测定器，用于在每个第一预定时间以基于预定基准电容的相关值为基础来测定该传感器电极电容。当由该电极电容测定器所测定的该传感器电极电容的当前测定值与在测量该当前测定值的时刻之前的第二预定时间获得的测定值相比的变化等于或大于预定的阈值时，产生检测信号。该电容变化检测装置还包括预定灵敏度补偿电容，用于产生与由于在该传感器电极电容上有特定对象的存在而产生的该传感器电极电容的特定变化相等的电容变化。形成该灵敏度补偿电容，以在该灵敏度补偿电容与该传感器电极相连接的连接状态和该灵敏度补偿电容与该传感器电极不相连接的非连接状态之间切换。该阈值确定为该连接状态下利用该电极电容测定器所测定的该传感器电极电容的测定值和在该非连接状态下利用该电极电容测定器所测定的该传感器电极电容的测定值之间的差值。形成该阈值以在每个第三预定时间更新。附图说明通过以下参照附图的详细说明，本专利技术的上述和其它特性和特征将更为明显，其中 图1示出根据本专利技术的一个实施例的电容变化检测装置的电路图；图2示出根据本专利技术的该实施例的图1的波形图；图3示出根据本专利技术的该实施例的电容测定处理的流程图；图4示出根据本专利技术的该实施例的判定处理的流程图；图5示出根据本专利技术的该实施例的每个电容测定周期的测定结果坐标图；图6示出根据本专利技术的该实施例的灵敏度修正处理的流程图；图7示出根据本专利技术的该实施例的传感器电极电容变化检测处理的流程图；图8示出根据本专利技术的该实施例在不同的环境下的电极电容变化和相关值的波动变化的坐标图；图9示出由基于不同的基准电容的电极电容的变化所产生的相关值的波动的坐标图。具体实施例方式下面参考附图解释本专利技术的实施例。如图1所示，电容变化测定装置(用作电容变化检测装置)包括设置在基准电容Cs的P1和P2端之间的第一开闭开关SW1，与该基准电容Cs的第一端P1相连接的第一电位源V1，连接该基准电容Cs的第二端P2和传感器电极电容Cx的第一端P3的第二开闭开关SW2，设置在该传感器电极电容Cx的第一端P3和第二端P4之间的第三开闭开关SW3，以及用作用于测定该基准电容Cs的第二端P2的电位Vx的电位测定器的比较器CMP。该传感器电极电容Cx的第二端P4连接至第二电位源V2及自由空间(free air)。在这种情况下，该第一电位源V1相当于恒压电路11的输出，该第二电位源V2接地，并且该自由空间相当于等同于地的低阻抗电位。基准电压Vref与该比较器CMP的正极端子相连接，并且该基准电容Cs的第二端P2与该比较器CMP的第一端相连接。该电容变化测定装置还包含由微型计算机或硬件逻辑电路等构成的控制电路12。该比较器CMP的输出信号Vout输入到该控制电路12中，并且开闭开关SW1、SW2、SW3的驱动信号经过导线从该控制电路12输出。该控制电路12包括开关控制器100、计数器200和判定器300。如图2所示，该开关控制器100对第一到第三开闭开关SW1、SW2、SW3执行开关控制，包括用来使该第一开闭开关SW1切换至关闭状态(即如图2所示的高电平H)、然后回到打开状态(即如图2所示的低电平L)的第一开关操作，用来使该第二开闭开关SW2切换至关闭状态、然后回到打开状态的重复执行的第二开关操作，以及用来交替地使该第三开闭开关SW3切换至关闭状态、然后回到打开状态的第三开关操作。该计数器200计算该第二开闭开关SW2的操作的重复次数。该判定器300根据由该计数器200所计算的该第二开闭开关SW2的操作的重复次数N，判定该传感器电极电容Cx的电容的变化量ΔCx，直到通过该比较器CMP所测定的该基准电容Cs的第二端P2的电位Vx在该第一开闭开关SW1的操作之后从初始电位V1被改变了预定电位为止。该电极电容测定器被视为前述结构的一部分，并且该电极电容测定器的测定值用作该计数器200的计数值N。换句话说，该判定器300根据该电极电容测定器的计数值N来判定该传感器电极电容Cx的电容的变化值ΔCx。在这种情况下，因为该基准电容Cs的第二端P2的初始电位相当于该电位源V1的电位，并且预先确定基准电压Vref的值比该初始电位V1小预定电位量(即，预定电位＝V1-Vref)，所以该比较器CMP的输出信号Vout在该第一开关操作之后变成低电平L。其后，因为该基准电容Cs的第二端P2的电位从该初始电位V1降低预定电位(V1-Vref)，还因为当该基准电容Cs的第二端P2的电位通过重复该第二和第三开关操作而变得低于该基准电压Vref时，该比较器CMP的输出信号从低电平L改变成高电平H，所以在该比较器CMP的输出信号Vout发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电容变化检测装置，包括：传感器电极，电容在该传感器电极处发生变化；电极电容测定器（Ｎ），用于在每个第一预定时间以基于预定基准电容的相关值为基础来测定该传感器电极电容；其中当由该电极电容测定器所测定的该传感器电极电 容的当前测定值与在测量该当前测定值的时刻之前的第二预定时间获得的测定值相比的变化等于或大于预定的阈值时，产生检测信号；其特征在于，还包括：预定灵敏度补偿电容（ΔＣｄ），用于产生与由于在该传感器电极电容上有特定对象的存在而产生 的该传感器电极电容的特定变化相等的电容变化；其中形成该灵敏度补偿电容，以在该灵敏度补偿电容与该传感器电极相连接的连接状态和该灵敏度补偿电容与该传感器电极不相连接的非连接状态之间切换；以及该阈值确定为该连接状态下利用该电极电容测定器所 测定的该传感器电极电容的测定值和在该非连接状态下利用该电极电容测定器所测定的该传感器电极电容的测定值之间的差值；以及形成该阈值以在每个第三预定时间更新。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井奈波恒，仓地耕平，波多野陆生，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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