CN111771109A - 静电电容检测装置 - Google Patents

Abstract

静电电容检测装置具备：传感器部(C)，包含被二维地配置的、静电电容变化的多个传感器元件；行控制线(41～43)；列控制线(44～46)；控制电路(20)，经由行控制线而对测定对象的传感器元件提供充电电压，测定该电压变化，检测该传感器元件的静电电容；和等电位电路(18)，输出与测定对象的传感器元件的电位相等的电位的信号。控制电路向与测定对象的传感器元件连接的行控制线施加充电电压，将与该传感器元件连接的列控制线连接于接地电位侧。进一步地，通过等电位电路，将与测定对象的传感器元件连接的行控制线以外的行控制线以及与测定对象的传感器元件连接的列控制线以外的列控制线之中的至少任意控制线设定为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。

Description

静电电容检测装置

技术领域

本公开涉及对传感器元件的静电电容进行检测的静电电容检测装置。

背景技术

专利文献1公开了一种能够测量静电电容型传感器的静电电容的静电电容型传感器装置。该静电电容型传感器装置具备隔着距离而对置设置的第一、第二电极；随着外力的赋予或操作者的接近或者接触而第一、第二电极间的静电电容变化的静电电容型传感器；与静电电容型传感器的第一电极串联连接，对静电电容型传感器施加周期性的矩形波电压的电压施加单元；与静电电容型传感器的第二电极连接，在电压施加单元施加周期性的矩形波电压的情况下对静电电容型传感器中充放电的电荷进行整流的整流器；与整流器并联连接的平滑电容器；与平滑电容器并联连接的电流测量用分流电阻；和对电流测量用分流电阻的两端电压进行测量的电压测量单元。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP专利5326042号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

在上述的静电电容型传感器装置中，静电电容型传感器被二维地配置。在这样的结构的情况下，对测定对象的静电电容型传感器的电压进行测定的情况下，存在如下问题：也测定与测定对象的传感器连接的控制线所连接的其他传感器的静电电容，产生测定误差。

本公开为了解决上述的课题，其目的在于，提供一种能够高精度地测定静电电容的变化的静电电容检测装置。

-解决课题的手段-

本公开的一方式的静电电容检测装置具备：传感器部，包含被二维地配置的、静电电容变化的多个传感器元件；多个行控制线，在行方向将传感器元件连接，将用于检测传感器元件的静电电容的规定的充电电压施加于传感器元件；多个列控制线，在列方向将传感器元件连接，用于将传感器元件与接地电位侧连接；控制电路，经由行控制线而对测定对象的传感器元件提供充电电压，测定该传感器元件的电压变化，基于电压变化来检测该传感器元件的静电电容；和等电位电路，输出与测定对象的传感器元件的电位相等的电位的信号。控制电路对与测定对象的传感器元件连接的行控制线施加充电电压，将与该传感器元件连接的列控制线连接于接地电位侧。进一步地，控制电路通过等电位电路，将与测定对象的传感器元件连接的行控制线以外的行控制线以及与测定对象的传感器元件连接的列控制线以外的列控制线之中的至少任意一方的电位，设定为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。

-发明效果-

通过本公开，能够减少针对并非测定对象的传感器元件的静电电容的影响，因此能够提高静电电容的测定精度。

附图说明

图1是表示本公开的实施方式1的静电电容检测装置的结构的图。

图2是对测定对象的传感器元件以外的传感器元件被充电的样子进行说明的图。

图3是采用了时间测定方式的情况下的静电电容检测装置的时序图。

图4是对传感器元件的测定电压的时间变化进行说明的图。

图5是采用了电压测定方式的情况下的静电电容检测装置的时序图。

图6是表示兼用时间测定方式和电压测定方式的情况下的微型计算机中的电容的测定处理的流程图。

图7是表示兼用时间测定方式和电压测定方式的情况下的微型计算机中的电容的测定处理的另一例的流程图。

图8是表示本公开的实施方式2的静电电容检测装置的结构的图。

图9是表示本公开的实施方式3的静电电容检测装置的结构的图。

图10是表示本公开的实施方式4的静电电容检测装置的结构的图。

图11是表示本公开的实施方式5的静电电容检测装置的结构的图。

图12是对实施方式5的静电电容检测装置中的传感器元件的电位测定顺序进行说明的图。

图13是表示本公开的实施方式6的静电电容检测装置的结构的图。

具体实施方式

以下，适当地参照附图，对本公开的静电电容检测装置的实施方式详细进行说明。

(实施方式1)

1.结构

图1是表示本公开的静电电容检测装置的结构的图。静电电容检测装置100具备：具备静电电容变化的多个传感器元件C1～C9的传感器部C、对传感器部C的传感器元件C1～C9的静电电容进行测定的测定部10。

测定部10和传感器部C通过行控制线41～43和列控制线44～46而被连接。行控制线41～43将测定部10的端子X1～X3和传感器部C的端子X1’～X3’分别连接。列控制线44～46将测定部10的端子Y1～Y3和传感器部C的端子Y1’～Y3’分别连接。

传感器部C具备静电电容变化的静电电容式的9个传感器元件C1～C9。传感器元件C1～C9被二维地配置为3行×3列。各传感器元件连接于一个行控制线41～43和一个列控制线44～46。

传感器元件C1～C9是静电电容式触觉传感器。若传感器元件C1～C9被触碰或者按压，则其静电电容的值根据被触碰的强度或者被按压的强度而变化。传感器元件不是必须是触觉传感器，若是静电电容检测装置，则能够使用压力传感器等任意的用途的部件。另外，在图1中，为了方便说明，说明将传感器元件配置为3行×3列的结构，但传感器部C的传感器元件的数量并不局限于此，也可以将传感器元件配置为M行×N列(M、N是任意的自然数)。

测定部10具备：对传感器部C中的各传感器元件C1～C9的静电电容进行测定的微型计算机20、多工器MP1～MP6、等电位电路18、以及电阻R1。

微型计算机20是与软件(程序)配合来实现规定的功能的控制电路。微型计算机20具备：充电控制端子21、输入端子22、多工器(MPX)控制端子23、放电控制端子24a、24b、以及接地(GND)端子25。

充电控制端子21是对用于传感器元件C1～C9的电位测定的充电电压(Vin)进行输出的端子。充电控制端子21的电位被控制为“H”(High)或者“L”(Low)。

输入端子22是对测定对象的传感器元件C1～C9的电压(感测电压)进行输入的端子。微型计算机20通过具备AD转换器，也能够利用AD转换器来将经由输入端子22而输入的感测电压的模拟值转换为数字值。

放电控制端子24a、24b是用于使积蓄于传感器元件C1～C9的电荷放电的端子。放电控制端子24a、24b在静电电容的测定中被控制为高阻抗，在进行传感器元件C1～C9的放电时被控制为“L”。

MPX控制端子23输出用于切换多工器MP1～MP6各自的输入的控制信号。以下，将对多工器MPx的输入的切换进行控制的信号称为MPX控制x信号。

接地端子25是用于与接地电位连接的端子。

等电位电路18由输出被反馈到负输入端子(-)的OP放大器构成，输出与输入到正输入端子(+)的信号的电位相等的电位的信号。由于从外部向等电位电路18的OP放大器提供电源，因此等电位电路18不从正输入端子(+)导入电流，而输出与输入到正输入端子(+)的信号的电位相等的电位的信号。等电位电路18的正输入端子(+)与节点N连接。这里，节点N是对测定对象的传感器元件C1～C9的电位进行检测的节点。等电位电路18的输出与各多工器MP1～MP6的输入连接。由此，等电位电路18能够将行控制线41～43以及列控制线44～46的电位控制为与测定对象的传感器元件C1～C9的电位相等的电位。

传感器元件C1～C9与电阻R1之间的节点N经由电阻R1而连接于充电控制端子21，并连接于输入端子22，经由电阻R3而连接于放电控制端子24a。在该节点N，传感器元件C1～C9的电压(感测电压)被测定。即，感测电压Vc是由电阻R1和传感器元件C1～C9的任意所构成的RC电路中的传感器元件的电压。

多工器MP1～MP6是二输入、一输出的多工器。多工器MP1～MP3在一个输入经由电阻R而连接充电控制端子21，在另一个输入连接等电位电路18的输出。此外，在多工器MP4～MP6的一个输入，连接接地端子25，在另一个输入连接等电位电路18的输出。

多工器MP1～MP3的输出分别与行控制线41～42连接。多工器MP4～MP6的输出分别与列控制线44～46连接。

此外，在多工器MP1～MP3的一个输入连接放电控制端子24a。在多工器MP4～MP6的另一个输入连接放电控制端子24b。放电时，将放电控制端子24a、24b设为“L”，从而能够将积蓄于传感器元件C1～C9的电荷放电。

多工器MP1～MP3、MP4～MP5接受来自MPX控制端子23的控制信号来切换输入。

2.动作

以下，对以上那样构成的静电电容检测装置100的动作进行说明。

静电电容检测装置100对传感器部C中的测定对象的传感器元件依次进行切换并且测定各传感器元件的静电电容。在测定对象的传感器元件，经由行控制线41～43而提供充电电压，但此时，也向测定对象的传感器元件以外的传感器元件提供充电电压。因此，存在除了测定对象的传感器元件的静电电容、也测定其以外的传感器元件的静电电容的问题。

例如，在传感器元件C1是测定对象的情况下，行控制线41和列控制线44被选择。由此，向节点X1’与节点Y1’之间施加用于测定的充电电压。此时，如图2所示，在传感器元件C1以外形成例如通过传感器元件C4、C5、C2的电流路径，也向传感器元件C4、C5、C2提供电压。因此，除了测定对象的传感器元件C1的静电电容，也测定传感器元件C2、C4、C5的静电电容，测定精度降低。

因此，在本实施方式的静电电容检测装置100中，向测定对象的传感器元件提供充电电压，并且在与测定对象的传感器元件连接的行控制线和列控制线以外的控制线41～43、44～46连接等电位电路18的输出。等电位电路18输出节点N即测定对象的传感器元件的电位。因此，与测定对象的传感器元件连接的行控制线和列控制线以外的控制线41～43、44～46的电位成为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。由此，可减少测定对象的传感器元件以外的传感器元件的静电电容中积蓄的电荷。

例如，在传感器元件C1是测定对象的情况下，在传感器元件C1的行控制线41连接充电控制端子21，在列控制线44连接接地端子25。同时，在与测定对象的传感器元件C1连接的行控制线41和列控制线44以外的行控制线42、43和列控制线45、46，连接等电位电路18的输出。由此，行控制线42、43以及列控制线45、46的电位成为与测定对象的传感器元件C1的电位相等的电位。因此，能够防止传感器元件C2、C4、C5的静电电容中积蓄电荷。因此，能够提高测定精度。

图3是本实施方式的静电电容检测装置100的时序图。以下，参照图3，对静电电容检测装置100的动作进行说明。

最初，微型计算机20将输入端子22以及放电控制端子24a、24b分别设为放电状态(分别“L”)，使上次测定对象的传感器元件中积蓄的电荷放电。在图3的例子中，传感器元件C9等中积蓄的电荷被放电。

接下来，微型计算机20将输入端子22以及放电控制端子24a、24b设为电压输入状态，控制多工器MP1从而将行控制线41与充电控制端子1连接。并且，微型计算机20控制多工器MP4从而将列控制线44与接地端子25连接。多工器MP1、MP4分别通过MPX控制1信号、MPX控制4信号而被控制。由此，从充电控制端子1向作为测定对象的传感器元件C1提供充电电压Vin。

同时，微型计算机20控制多工器MP2、MP3从而在行控制线42、43连接等电位电路18的输出，控制多工器MP5、MP6从而在列控制线45、46连接等电位电路18的输出。多工器MP2、MP3、MP5、MP6分别通过MPX控制2信号、MPX控制3信号、MPX控制5信号、MPX控制6信号而被控制。由此，行控制线42、43以及列控制线45、46的电位成为与节点N的电位即测定对象即传感器元件C1的电位相同，能够防止向传感器元件C2～C9的电荷积蓄。

传感器元件C1通过来自充电控制端子21的充电电压Vin而被充电。微型计算机20经由输入端子22来获取传感器元件C1的感测电压Vc，测定从充电开始到感测电压Vc成为规定电压值为止的时间t，基于时间t来求取传感器元件C1的静电电容C。

通过下式来表示静电电容C与感测电压Vc的关系。

[数式1]

这里，R是电阻R的电阻值，C是测定对象的传感器的静电电容，t是充电时间，Vin是充电电压的值。图4是表示按照上式(1)的感测电压Vc的时间变化的图。微型计算机20对感测电压Vc成为规定电压值V0为止的时间t进行测定。微型计算机20根据测定出的时间t，按照上式(1)，求取静电电容C。

若传感器元件C1的测定结束，则微型计算机20将输入端子22以及放电控制端子24a、24b设为“L”从而使积蓄于传感器元件C1等的电荷放电。

接下来，微型计算机20将输入端子22以及放电控制端子24a、24b设为电压输入状态，通过多工器MP2来切换为下一个传感器元件C2，通过来自充电控制端子21的电压Vin来进行充电，从而能够测定下一个传感器元件C2的静电电容。以下，同样地，依次切换测定对象的传感器元件C1～C9，并测定各传感器元件的静电电容。

在上述的控制中，如图3的流程图那样在充电时使其从“L”变化为“H”电平，但不是必须这样。也可以使充电控制、放电控制的“H”和“L”电极反转，以使得通常时设为“H”并充电控制时控制为“L”，能够同样地进行测定。

在上述的控制中，说明了在求取测定对象的传感器元件C1～C9的静电电容时，测定感测电压Vc达到一定电压V0为止的时间t，使用时间t，基于式(1)，求取传感器元件的静电电容的例子。以下，将这样的测定感测电压Vc达到一定电压V0的时间t、基于时间t来求取静电电容C的方式称为“时间测定方式”。

与此相对地，也能够测定对传感器元件C1～C9充电一定时间t0时的感测电压Vc，基于测定的电压Vc，根据式(1)来求取静电电容C。在该情况下，微型计算机20在内部具备计时器，通过该计时器来测量一定时间(t0)。将这样的基于测定的电压Vc来根据式(1)求取静电电容C的方式称为“电压测定方式”。微型计算机20也可以取代时间测定方式，通过该电压测定方式来计算静电电容。图5表示基于电压测定方式的求取静电电容的情况下的时序图。在时间测定方式的情况下，如图3所示，感测电压Vc的振幅一定，其宽度根据传感器元件的静电电容而变化。与此相对地，在电压测定方式的情况下，如图5所示，感测电压Vc的宽度一定，但感测电压Vc的振幅根据传感器元件的静电电容而变化。

此外，微型计算机20也可以兼用时间测定方式和电压测定方式。即，在通过电压测定方式来测定传感器元件C1～C9的电位的情况下，在静电电容较小的情况下，可能存在根据计算式(1)来求取的静电电容的值的误差变大的问题。另一方面，在时间测定方式中，在较小的静电电容下能够测定线性的值，但若静电电容变大，则存在测定花费时间的问题。

因此，也可以兼用时间测定方式和电压测定方式。例如，在优先测定时间时，首先，通过电压测定方式来测定一定时间经过时的感测电压Vc，其结果，在感测电压Vc较小时(即，静电电容较大时)，采用其结果(通过电压测定方式的测定结果)。另一方面，在感测电压Vc较大时(即，静电电容较小时)，采用通过时间测定方式的测定结果。图6中表示该情况下的流程图。

在图6中，微型计算机20开始传感器元件C1～C9的感测电压Vc的测定(S11)。规定时间(t0)的经过后(S12)，将感测电压Vc与规定值进行比较(S13)。在感测电压Vc比规定值小的情况下(S13中为是)，基于规定时间(t0)的经过时所测定的感测电压Vc来计算静电电容(S14)。另一方面，在感测电压Vc为规定值以上的情况下(S13中为否)，继续测定直到感测电压Vc达到规定电压(V0)(S15)。基于感测电压Vc达到规定电压(V0)为止的经过时间来计算静电电容(S16)。

此外，在优先测定精度时，例如，通过时间测定方式和电压测定方式的双方来分别测定，在基于电压测定方式的结果是精度优良的范围内的值的情况下，也可以采用基于电压测定方式的结果。图7中表示该情况下的流程图。

微型计算机20通过电压测定方式以及时间测定方式的双方来进行感测电压Vc的测定(S21)。若通过双方的测定结束(S22)，则微型计算机20判断基于通过电压测定方式的测定结果(测定电压)而计算的静电电容的测定值是否为可得到精度良好的结果的规定的范围内的值(S23)。在静电电容的测定值是可得到精度良好的结果的规定的范围内的值的情况下(S23中为是)，采用基于电压测定方式的静电电容的测定值。另一方面，在静电电容的测定值不是可得到精度良好的结果的规定的范围内的值的情况下(S23中为否)，采用基于时间测定方式的静电电容的测定值(S25)。

3.效果等

如以上那样，本实施方式的静电电容检测装置100具备：传感器部C：包含被二维地配置的、静电电容变化的多个传感器元件C1～C9；多个行控制线41～43，在行方向将传感器元件连接，将用于检测传感器元件的静电电容的规定的充电电压施加于传感器元件；多个列控制线44～46，在列方向将传感器元件连接，用于将传感器元件与接地电位侧连接；微型计算机20(控制电路的一个例子)，经由行控制线而对测定对象的传感器元件提供充电电压，测定该传感器元件的电压变化，基于电压变化来检测该传感器元件的静电电容；和等电位电路18，输出与测定对象的传感器元件的电位相等的电位的信号。微型计算机20向与测定对象的传感器元件连接的行控制线施加充电电压，将与该传感器元件连接的列控制线连接于接地电位侧。同时，微型计算机20通过等电位电路18，将与测定对象的传感器元件连接的行控制线以外的行控制线以及与测定对象的传感器元件连接的列控制线以外的列控制线之中的至少任意一方的电位设定为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。

通过上述结构，通过等电位电路18，将与测定对象的传感器元件连接的行控制线以及列控制线以外的行控制线以及列控制线设为与测定对象的传感器元件的电位同电位。由此，可减少测定对象以外的传感器元件的静电电容的影响，能够提高静电电容的测定精度。

(实施方式2)

在实施方式1的结构中，通过测定静电电容式的传感器元件的电位，来测定RC电路中的静电电容(C)，也可通过微型计算机20中内置的AD转换器等，在传感器元件的电位的测定时吸出传感器元件C1～C9中积蓄的电荷来进行测定。存在如下问题：若具有电荷的吸出则传感器元件C1～C9的电位下降，不能进行正确的测定。

因此，在本实施方式中，不是直接测定传感器元件C1～C的电位，而是对经由等电位电路而生成的电位进行测定。

图8是表示本公开的实施方式2的静电电容检测装置100b的结构的图。如图8所示，本实施方式的静电电容检测装置100b除了实施方式1的结构，在节点N与输入端子22之间还具备第2等电位电路19。

第2等电位电路19具有与等电位电路18(第1等电位电路)相同的结构，输出与输入到正输入端子的电位相等的电位。第2等电位电路19的正输入端子与节点N连接，输出与输入端子22连接。通过该结构，经由第2等电位电路19来向微型计算机20的输入端子22输入感测电压。在该情况下，即使存在基于AD转换器等的电荷的吸出，也从第2等电位电路19补充电荷，因此能够防止基于吸出的传感器元件C1～C9的电位的降低。由此，能够提高测定精度。

(实施方式3)

根据传感器元件C1～C9的希望测定的电容值，其充电所需的电压变化，测定精度以及测定时间变化。在传感器元件C1～C9的电容值较大的情况下，为了具有充分的精度，充电/测定时间变长。

因此，在本实施方式中，在微型计算机20，设置多个具有不同电阻值的电阻所连接的充电控制端子，根据希望测定的电容值能够切换充电控制端子即电阻值。

图9是表示本公开的实施方式3的静电电容检测装置的结构的图。如图9所示，在本实施方式的静电电容检测装置100c中，微型计算机20具备两个充电控制端子21a、21b。在充电控制端子21a连接电阻R1，在充电控制端子21b连接具有与电阻R1不同的电阻值的电阻R2。

例如，在时间测定方式中，通过电阻来对传感器元件进行充电并调查其电位，但此时，通过根据静电电容值的大小来变更电阻值从而能够更加提高测定精度。例如也可以如下述那样切换电阻值。

在静电电容较小的情况下：增大电阻值。由此，虽测定时间变长，但能够增大时间的分辨率。

在静电电容较大的情况下：减小电阻值。由此，能够缩短测定时间。

如以上那样，通过准备不同的电阻所连接的多个充电控制端子，能够根据状况来选择最佳的电阻值并进行测定。

此外，也能够最初以较低的电阻值进行高速测定，对相比于上次测定时存在变化的传感器元件以较高的电阻值高精度地进行测定。

(实施方式4)

图10是表示本公开的实施方式4的静电电容检测装置的结构的图。本实施方式的静电电容检测装置100e还设置将传感器部C与测定部10之间的行控制线41～43以及列控制线44～46电屏蔽(shield)的屏蔽线31～36。

各屏蔽线31～36例如通过以各控制线41～46为中心、在其周围配置被覆盖的多个导线而构成。另外，屏蔽线31～36的结构、即针对控制线41～46的屏蔽手段并不限定于此。

这样，通过将各控制线41～46屏蔽，能够减少来自外部的噪声对各控制线41～46的影响，能够减少由测定部10测定的传感器部C的各传感器元件的电压由于噪声而变动的情况。

但是，在设置这样的屏蔽线31～36的情况下，在控制线41～46与屏蔽线31～36之间产生寄生电容。由于该寄生电容，可能测定与本来希望测定的传感器元件的静电电容的值较大不同的值，测定精度可能降低。

因此，在本实施方式中，如图10所示，在等电位电路18的输出连接屏蔽线31～36。等电位电路18在测定传感器元件C1～C9的静电电容中，将屏蔽线31～36的电位设定为与测定对象的传感器元件C1～C9的电位相等的电位。由此，减少控制线41～46与屏蔽线31～36之间的寄生电容的影响。

如以上那样，通过本实施方式的静电电容检测装置100e，减少来自外部的噪声对控制线41至46的影响，能够高精度地测定静电电容。

(实施方式5)

在上述的实施方式中，在静电电容的测定中，通过等电位电路18来将测定对象以外的传感器元件所连接的行控制线41～43和列控制线44～46的双方控制为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。但是，在静电电容的测定中，也可以通过等电位电路18来仅将测定对象以外的传感器元件所连接的行控制线41～43和列控制线44～46的任意一方控制为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。在本实施方式中，说明通过等电位电路18来仅将列控制线44～46控制为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位的结构。

图11是表示本公开的实施方式5的静电电容检测装置的结构的图。本实施方式的静电电容检测装置100f中，与行控制线41～43连接的多工器MP1～MP3在一个输入经由电阻R1而连接充电控制端子22，在另一个输入连接接地端子25。此外，列控制线44～46所连接的多工器MP4～MP6在一个输入连接等电位电路18的输出，在另一个输入连接接地端子25。

在上述的结构中，对传感器元件的静电电容进行测定的情况下，将与测定对象的传感器元件连接的行控制线41～43连接于充电控制端子21，与测定对象以外的传感器元件连接的行控制线41～43连接于接地端子25。此外，将与测定对象的传感器元件连接的列控制线44～46连接于接地端子25，测定对象以外的传感器元件所连接的行控制线41～43连接于等电位电路18。

等电位电路18对节点N即测定对象的传感器元件的电位进行输出。因此，与测定对象的传感器元件连接的列控制线以外的控制线44～46的电位成为与测定对象的传感器元件的电位相等的电位。由此，可减少测定对象的传感器元件以外的传感器元件的静电电容中积蓄的电荷，能够提高测定精度。

(实施方式6)

在上述的实施方式的静电电容检测装置的结构中，传感器元件C1～C9的放电从放电控制端子24a、24b进行，但可能充电电荷过多而在放电时产生充放电不良。通过电荷从该放电不良的传感器元件绕到其他传感器元件，存在测量精度恶化的问题。因此，为了解决该问题，也可以按照图12所示的顺序切换静电电容的测定时的控制线41～46。即，将测定对象的传感器的位置在列方向依次切换，在不能在列方向切换时在行方向切换。这样，通过将行控制线优先于列控制线而先变更，电荷容易逃逸(即，容易返回到接地电位电平)，可改善放电不良。

(实施方式7)

图13是表示本实施方式7的静电电容检测装置100g的结构的图。在上述的实施方式中，电阻R1与充电控制端子21侧连接，但不是必须电阻R1处于充电控制端子21侧。如图13所示，也可以电阻R1与接地端子(GND)25侧连接。并且，将电阻R1与多工器MP4～MP6之间设为节点N，与输入端子22连接来测定各传感器元件C1～C9的电压。将节点N与等电位电路18的正输入端子(+)连接，生成与节点N相等的电位。通过使用该电路并进行与上述的实施方式相同的控制，能够按照式(1)来求取静电电容C。

(其他实施方式)

如以上那样，作为本申请中公开的技术的示例，说明了实施方式1～7。但是，本公开中的技术并不局限于此，也能够应用于适当地进行了变更、置换、附加、省略等的实施方式。此外，也能够将上述实施方式1～7中说明的各结构要素组合，设为新的实施方式。

在上述的实施方式中，说明了微型计算机20基于传感器元件的感测电压Vc来计算传感器元件的静电电容的例子，但也可以微型计算机20以外的设备(或者电路)进行基于感测电压Vc的静电电容的计算。

作为控制电路，示例了微型计算机20，但控制电路并不限定于微型计算机，也可以通过其他种类的设备来实现。控制电路的功能也可以硬件与软件配合来实现，也可以仅通过被设计为专用的硬件来实现。即，控制电路能够通过微型计算机、CPU、MPU、GPU、FPGA、DSP、ASIC等各种处理器来实现。

如以上那样，作为本公开中的技术的示例，说明了实施方式。为此，提供了附图以及详细的说明。

因此，在附图以及详细的说明中所述的结构要素之中，不仅包含为了课题解决所必须的结构要素，为了示例上述技术，还包含为了课题解决而不是必须的结构要素。因此，这些非必须的结构要素被记载于附图、详细的说明，不应直接将这些非必须的结构要素认定为必须。

此外，上述的实施方式用于示例本公开中的技术，因此在权利要求书或者其等同的范围中能够进行各种变更、置换、附加、省略等。

产业上的可利用性

本公开能够用于具备静电电容检测装置的静电电容检测装置。

Claims (6)

1.一种静电电容检测装置，具备：

传感器部，包含被二维地配置的、静电电容变化的多个传感器元件；

多个行控制线，在行方向将所述传感器元件连接，将用于检测所述传感器元件的静电电容的规定的充电电压施加于所述传感器元件；

多个列控制线，在列方向将所述传感器元件连接，用于将所述传感器元件与接地电位侧连接；

控制电路，经由所述行控制线而对测定对象的传感器元件提供充电电压，测定该传感器元件的电压变化，基于所述电压变化来检测该传感器元件的静电电容；和

等电位电路，输出与所述测定对象的传感器元件的电位相等的电位的信号，

所述控制电路对与所述测定对象的传感器元件连接的行控制线施加充电电压，将与该传感器元件连接的列控制线连接于接地电位侧，

并且所述控制电路通过所述等电位电路，将与所述测定对象的传感器元件连接的行控制线以外的行控制线、以及与所述测定对象的传感器元件连接的列控制线以外的列控制线之中的至少任意一方的电位，设定为与所述测定对象的传感器元件的电位相等的电位。

2.根据权利要求1所述的静电电容检测装置，其中，

所述控制电路测定对所述传感器元件提供规定时间的所述充电电压时的所述传感器元件的电压、以及/或者从所述传感器元件的充电开始到所述传感器元件的电压达到规定电压为止的时间，来作为所述传感器元件的电压变化。

3.根据权利要求1所述的静电电容检测装置，其中，

所述静电电容检测装置还具备：第2等电位电路，包含输入端子和输出端子，不从所述输入端子导入电流，而生成与从所述输入端子输入的信号相同的电位的信号，并从所述输出端子输出，

所述控制电路具备用于输入所述传感器元件的电压的电压输入端子，

所述控制电路经由所述第2等电位电路，将所述测定对象的传感器元件的电压输入到所述电压输入端子。

4.根据权利要求1所述的静电电容检测装置，其中，

所述控制电路包含：连接有具备相互不同的电阻值的电阻的多个充电控制端子，所述多个充电控制端子是对所述行控制线提供充电电压的端子。

5.根据权利要求1所述的静电电容检测装置，其中，

所述静电电容检测装置还具备：屏蔽线，与所述等电位电路的输出连接，将所述行控制线以及所述列控制线电屏蔽。

6.根据权利要求1所述的静电电容检测装置，其中，

所述等电位电路与所述列控制线连接，

所述控制电路通过将测定对象的传感器元件的位置在列方向依次切换、在列方向不能切换时在行方向切换从而进行变更。

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