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公開番号2025090378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2023205575
出願日2023-12-05
発明の名称接触検知装置
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類H01H 36/00 20060101AFI20250610BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性の高い接触判定を行うことができる接触検知装置を提供すること。
【解決手段】接触検知装置100の交流電源120は、電極111に、高周波数交流電圧、中間周波数交流電圧を印加できる。接触検出部130は、高周波数交流電圧、中間周波数交流電圧を印加した際の出力信号に基づいてそれぞれ出力値を取得し、取得した出力値と基準値との差を指標する高周波数差分値HD、中間周波数差分値MDを算出する。さらに、接触検出部130は、高周波数差分値HDと、中間周波数差分値MDを、高周波数交流電圧の周波数および中間周波数交流電圧の周波数に基づいて補正して算出した中間周波数補正後差分値MEとの差が第1許容範囲内であるときには、接触判定を、高周波数差分値HDに基づいて行う。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも電極を含む被接触部と、
前記電極に交流電圧を印加する交流電源と、
前記被接触部への導体の接触状態に応じて変化する前記電極からの出力信号に基づいて接触判定を行うことで、前記被接触部への導体の接触を検出する接触検出部とを備え、
前記交流電源は、
前記電極に、第１周波数の第１交流電圧と、前記第１周波数とは異なる第２周波数の第２交流電圧とを印加できるものであり、
前記接触検出部は、
交流電圧が印加された前記電極からの出力信号に基づいて、予め定めた出力値取得処理を行うことで出力値を取得するものであり、
前記第１交流電圧が印加された前記電極からの出力信号に基づく前記出力値取得処理にて取得した第１出力値と、前記第１出力値についての基準値である第１基準値との差を指標する第１差分値を算出し、
前記第２交流電圧が印加された前記電極からの出力信号に基づく前記出力値取得処理にて取得した第２出力値と、前記第２出力値についての基準値である第２基準値との差を指標する第２差分値を算出し、
前記第１差分値と、算出した前記第２差分値を、前記第１周波数および前記第２周波数に基づいて補正して算出した第２補正後差分値との差が予め定めた第１許容範囲内であるときには、前記接触判定を、前記第１差分値に基づいて行う接触検知装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記第１周波数は、前記第２周波数よりも高い周波数である接触検知装置。
【請求項３】
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記接触検出部は、
前記出力値取得処理では、交流電圧が印加された前記電極からの出力信号に基づいて補正前出力値を取得する補正前出力値取得処理を行った後、取得した前記補正前出力値を補正することがある出力値補正処理を行うことで前記出力値を取得するものであり、
前記被接触部の前記電極に、周波数が異なる複数の交流電圧を印加した場合の前記補正前出力値取得処理では、前記補正前出力値として、予め定めた特定周波数に対応する特定補正前出力値と、前記特定補正前出力値とは異なる周波数に対応し、前記特定補正前出力値に対して所定の基準差を有する非特定補正前出力値とを取得するものであり、
前記出力値補正処理では、前記特定補正前出力値については前記出力値として採用するとともに、前記非特定補正前出力値については前記基準差の分、前記特定補正前出力値に近づくように補正した値を前記出力値として採用する接触検知装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の接触検知装置であって、
前記交流電源は、
前記電極に、前記第１周波数および前記第２周波数のどちらとも異なる第３周波数の第３交流電圧を印加できるものであり、
前記接触検出部は、
前記第３交流電圧が印加された前記電極からの出力信号に基づく前記出力値取得処理にて取得した第３出力値と、前記第３出力値についての基準値である第３基準値との差を指標する第３差分値を算出し、
前記第１差分値と前記第２補正後差分値との差が前記第１許容範囲内でないときであって、前記第１差分値と、算出した前記第３差分値を、前記第１周波数および前記第３周波数に基づいて補正して算出した第３補正後差分値との差が予め定めた第２許容範囲内であるときには、前記接触判定を、前記第１差分値に基づいて行う接触検知装置。
【請求項５】
請求項４に記載の接触検知装置であって、
前記接触検出部は、
前記第１差分値と前記第３補正後差分値との差が前記第２許容範囲内でないときであって、前記第２補正後差分値と前記第３補正後差分値との差が予め定めた第３許容範囲内であるときには、前記接触判定を、前記第２補正後差分値に基づいて行う接触検知装置。
【請求項６】
請求項５に記載の接触検知装置であって、
前記接触検出部は、
前記第１差分値と前記第３補正後差分値との差が前記第２許容範囲内でなく、かつ、前記第２補正後差分値と前記第３補正後差分値との差が前記第３許容範囲内でないときには、前記接触判定の結果として、前記第１差分値、前記第２補正後差分値、前記第３補正後差分値とは異なる代替値に基づいて判定した結果を採用する接触検知装置。
【請求項７】
請求項４に記載の接触検知装置であって、
前記第２周波数は、前記第３周波数よりも高い周波数である接触検知装置。
【請求項８】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の接触検知装置であって、
前記出力値は、交流電圧が印加された前記電極からの出力信号を直交復調して得られた直交位相成分に基づく値である接触検知装置。
【請求項９】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の接触検知装置であって、
前記出力値は、交流電圧が印加された前記電極からの出力信号を直交復調して得られた同相位相成分に基づく値である接触検知装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示技術は、被接触部への導体の接触を検出する接触検出部を備える接触検知装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のステアリングなどには、人体の接触を検知する接触検知装置が搭載されている。人体などの導体の接触を検知する接触検知装置として、例えば、特許文献１には、センサ電極に印加する交流電圧と、交流電圧を印加したセンサ電極からの出力信号とに基づいて、ステアリングへの把持の有無を判定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開2021-190990号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、接触検知装置が使用される環境によっては、他の電子機器についても搭載されていることがある。このような場合、例えば、センサ電極からの出力信号が、他の電子機器から放射された電波の影響を受けてしまうことがある。そして、センサ電極からの出力信号にノイズが乗ってしまった場合、正確な出力信号を検出できない可能性がある。つまり、被接触部への導体の接触の有無を正確に判定できない可能性があった。
【０００５】
本開示技術は、信頼性の高い接触判定を行うことができる接触検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示技術の一態様は、少なくとも電極を含む被接触部と、電極に交流電圧を印加する交流電源と、被接触部への導体の接触状態に応じて変化する電極からの出力信号に基づいて接触判定を行うことで、被接触部への導体の接触を検出する接触検出部とを備え、交流電源は、電極に、第１周波数の第１交流電圧と、第１周波数とは異なる第２周波数の第２交流電圧とを印加できるものであり、接触検出部は、交流電圧が印加された電極からの出力信号に基づいて、予め定めた出力値取得処理を行うことで出力値を取得するものであり、第１交流電圧が印加された電極からの出力信号に基づく出力値取得処理にて取得した第１出力値と、第１出力値についての基準値である第１基準値との差を指標する第１差分値を算出し、第２交流電圧が印加された電極からの出力信号に基づく出力値取得処理にて取得した第２出力値と、第２出力値についての基準値である第２基準値との差を指標する第２差分値を算出し、第１差分値と、算出した第２差分値を、第１周波数および第２周波数に基づいて補正して算出した第２補正後差分値との差が予め定めた第１許容範囲内であるときには、接触判定を、第１差分値に基づいて行う接触検知装置である。
【０００７】
差分値は、被接触部への導体の接触の程度が同じであっても、電極に印加される交流電圧の周波数に応じて、互いに異なる値となる。上記態様に係る接触検知装置の接触検出部は、電極に印加される交流電圧の周波数に応じて異なる値となる２つの差分値について、その差分値同士の差を周波数に基づく補正により解消した状態で、許容範囲内かを確認できる。このため、異なる周波数に係る２つの差分値が許容範囲内であるかを、正確に判定できる。また、差分値に基づいて接触判定を行う場合には、その差分値とは異なる周波数に係る補正後差分値によっても、同等の判定結果が確認されている状態にて接触判定を行うことができる。よって、上記態様に係る接触検知装置は、信頼性の高い接触判定を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示技術によれば、信頼性の高い接触判定を行うことができる接触検知装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る接触検知装置の被接触部が設けられたステアリングホイールを示す図である。
実施の形態に係る接触検知装置の概略構成図である。
実施の形態に係る接触検知装置の接触検出部が実行する接触検出処理の手順を示すフローチャートである。
接触検出処理に係る出力値取得処理の手順を示すフローチャートである。
接触検出処理に係る暫定接触判定処理の手順を示すフローチャートである。
接触検出処理に係る接触判定決定処理の手順を示すフローチャートである。
交流電圧が印加された電極からの出力信号から取得した暫定出力値の推移を示すグラフ図である。
暫定出力値について出力値補正を行った後の出力値の推移を示すグラフ図である。
出力値について差分値補正を行った差分値補正後の出力値の推移を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示技術を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態に係る接触検知装置１００は、ステアリングホイール１への人体の接触を検知するものである。ステアリングホイール１は、車両に搭載され、例えば、運転者が手で把持しつつ、車両の進行方向に関する操作入力を行うことができるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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