CN101666843A - 工作站作业人员接地机制之无线侦测装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工作站作业人员接地机制的无线侦测装置，至少包含：两个串接界面；电源单元，与两个串接界面的第一端子连接，从第一端子取得电力，转换为直流电压；第一界面，具有至少一第一端子；第二界面，具有至少一第一端子，与两个串接界面的第二端子连接；微处理器电路，分别与第一界面的第一端子、以及第二界面的第一端子连接，至少包含一比较放大单元、一人员侦测单元、以及一处理器单元。本发明的装置同时适用于单导线与双导线的接地机制的侦测；提供接地的备援；提供接地的延伸；以单一外部电源供应器提供所有串接的接地装置所需的电力；以串接的缆线同时提供双向的数据交换，大幅简化多个侦测装置的网络联机成本。

Description

工作站作业人员接地机制之无线侦测装置及其系统

技术领域

本发明涉及接地的侦测，尤其是有关于一种针对生产在线的作业人员，是否有配戴好防静电腕带或类似的接地机制以避免静电危害的侦测装置。

背景技术

如何避免静电破坏而造成重要制程的失败或昂贵原物料的损失，仍是高科技的半导体、电子产业相当头痛的问题。良好的接地是避免静电危害的最重要方法，但尽管在科技发达的今天，要做到确保生产过程中良好的接地却仍是一件困难的工作。

一般的生产工作环境中，通常包含多条生产线，而一条生产线常包含着多个分别进行不同生产或组装步骤的工作站。为了避免静电伤害到工作站所用的电子组件、设备、制具、或是生产中的半成品，作业人员通常会被要求配戴防静电的腕带(wrist strap)，另外地面上通常也会铺设防静电的地垫(floor mat)，工作站的桌面上则铺有防静电的桌垫(table mat)等。如图1a所示，工作站的地垫10、桌垫20、腕带30通常都是分别以接地线并联到工作站的一个共同点接地(common point ground)40。共同点接地40通常是一个固定在工作站适当位置的金属片或金属导线，外面覆以塑料外壳加以保护(图中仅绘出腕带30与共同点接地40之间的接地线)。一条生产线的各个工作站的共同点接地40是通常是用串联或并联起来，最后再汇集一起和厂房的设备接地(equipmentground)或大地接地(earth ground)连接(为了简化起见，这一部份在图中没有绘出)。通过这样的设置，站在或坐在工作站前进行工作的作业人员身上携带或累积的静电得以经由腕带、桌垫、或地垫、工作站的共同点接地、建筑的设备接地或另外独立的大地接地漏泄到大地，以排除可能的静电危害。

前述的接地架构基本上是有效的而且也有多年的经验。但在实际应用上有以下的一些缺点。首先，这样的接地架构对于腕带、桌垫、或地垫是否有确实连接到共同点接地欠缺侦测的能力。例如腕带、桌垫、或地垫和共同点接地间的接地线可能锈蚀或断裂，或是因为动作的关系而致腕带和共同点接地脱离。此外，因为腕带的接地线通常是以可插拔的插头形式和共同点接地的一个接座连接，所以工作人员必需离开工作站(例如如厕或用餐等)时，可以将插头拔离(但腕带仍配戴在手腕上。)，或将整个腕带脱下，置于工作桌上。等到回到工作站后再将插头插回或再将腕带戴上。而经常发生的一种情形是，工作人员忘记将插头插回或戴上腕带，也有时工作人员是明知要戴上腕带，但因嫌麻烦而没有戴上。因此作业人员身上携带或工作中累积的静电在无法通过腕带消除的情形下极可能就会损害组装、生产过程中的成品或半成品，甚至是昂贵的电子设备机具。

对于以上的问题，本案发明人曾提出一种针对生产在线的工作人员是否有配戴好防静电腕带或类似的接地机制的无线侦测装置(以下简称前申请案，我国发明专利申请号96137674号，申请日为民国96年10月8日)，其代表图参考图1b。如图所示，侦测装置100是一个以一微处理器电路200为核心的独立装置。其对外的电气联机有三个，一是通过电缆(power cable)或是外部电源供应器(像是笔记本计算机所用的transformer)与市电的连接，除了经由一电源单元500提供微处理器电路200所需的直流电力外，还有一点很重要的是取得市电的接地60。另一个是经由一界面120与厂房的设备接地或大地接地(以下统称“大地接地”)50连接，这可以通过工作站的共同点接地40来达成，或是如图示般自行与大地接地50连接；第三个是经由界面110与腕带30的接地线里的两条导线31、32连接。导线31的一端在本侦测装置100内部和大地接地50相接续，导线32的一端则经由微处理器电路200和市电接地60相接续。导线31、32的另一端分别连接到腕带30里内含的两片导电片。腕带30通常具有一绝缘外壳，导电片置于绝缘外壳内侧以与手腕肌肤70接触。因此，当工作人员正常配戴腕带30时，如图2a中虚线所示，从市电接地60、大地、大地接地50、导线31、工作人员的肌肤70、导线32、再经由微处理器电路200构成一漏泄回路。微处理器电路200的主要功能之一就在侦测该漏泄回路是否具有一适当的电阻。其它细节在此不赘述。

上述的本发明前申请案具有以下可进一步改良之处。首先，该无线侦测装置仅适用于具有双导线的接地机制，但市面上也有相当数量的接地机制是采单一导线的，该无线侦测装置的适用因此受到限制。此外，该无线侦测装置仅能提供侦测的功能，而不能更积极的提供静电的保护。举例而言，如果无线侦测装置与共同点接地40或大地接地50之间的连接因某种原因中断(如图中X所示)，即使工作人员有配戴好防静电腕带，无线侦测装置还是会发出警示，该工作人员的作业还是必须停顿下来直到接地障碍修复为止。所谓“积极的提供静电的保护”就是指，既然相关的接地机制都连接在该无线侦测装置上，该无线侦测装置如能提供额外的接地，工作人员就能不受其与共同点接地40或大地接地50之间的连接中断的影响。另外一点就是，每一无线侦测装置都需要一台外部电源供应器(像是笔记本计算机所用的transformer)，造成成本的增加。

发明内容

本发明提出一种针对生产在线的工作人员是否有配戴好防静电腕带或类似的接地措施的侦测装置、以及串接这些侦测装置所构成的系统。

本发明的工作站作业人员接地机制的无线侦测装置，至少包含：

两个串接界面，每一串接界至少包含一第一端子与一第二端子，所述两个串接界面的所述第一端子连接在一起，所述两个串接界面的所述第二端子连接在一起；

电源单元，与所述两个串接界面的所述第一端子连接，从所述第一端子取得电力，转换为直流电压；

第一界面，具有至少一第一端子；

第二界面，具有至少一第一端子，与所述两个串接界面的所述第二端子连接；以及

微处理器电路，接受所述直流电压的推动，分别与所述第一界面的所述第一端子、以及所述第二界面的所述第一端子连接，所述微处理器电路至少包含一比较放大单元、一人员侦测单元、以及一处理器单元；

其中，所述比较放大单元将所述第一界面的所述第一端子、以及所述第二界面的所述第一端子之间的一侦测电阻值与一第一参考电阻值比对，当所述侦测电阻值大于所述第一参考电阻值时，所述比较放大单元产生一异常信号；

所述人员侦测单元具有一无线能量感测机制，用于侦测一局限范围内的一作业人员的出现或存在、以及所述作业人员的离开或不在，而分别产生触发信号；

所述处理器单元接收所述比较放大单元与所述人员侦测单元产生的所述异常信号与触发信号，所述处理器单元于接获所述人员侦测单元产生的所述作业人员出现或存在的所述触发信号、且未接获所述人员侦测单元产生的所述作业人员离开或不在的所述触发信号的一时间内，即依据所述比较放大单元产生的所述异常信号，产生听觉与视觉至少二者之一的警示。

本发明的工作站作业人员接地机制的无线侦测系统，至少包含：

多条第二缆线，每一第二缆线至少包含一第一导线与一第二导线；

多个如上文所述的无线侦测装置，每一无线侦测装置以至少一个所述串接界面，通过一第二缆线，与另一无线侦测装置的串接界面中的一个连接，该第二缆线的该第一导线连接该二无线侦测装置的该串接界面的该第一端子，以及该第二缆线的该第二导线连接所述两个无线侦测装置的所述串接界面的该第二端子；以及

一与市电连接的电源供应器，以一第一缆线与所述无线侦测装置之一的一串接界面连接，该电源供应器将一电力供给该串接界面的该第一端子、以及一市电接地供给该串接界面的该第二端子；

其中，该电力以及该市电接地通过所述第二缆线的串接传送给所述无线侦测装置。

本侦测装置的主要特征是利用无线的能量传送与感应机制(例如红外线)侦测工作人员是否位于工作站前。在确知有工作人员的情形下，本侦测装置同时侦测该工作人员是否经由其接地机制(例如腕带)构成一具有适当电阻的回路。如果发现该回路的电阻值不正常(例如未配戴腕带)或是腕带未适当接地(例如腕带虽已连接共同点接地，但接地线内的1MΩ电阻断掉或短路)，则会发出警示信号。

与前申请案相比较，本发明进一步提出特别的内部电气连接方式、以及以缆线串接本侦测装置以提供电力与接地的方式更可以达到：(1)同时适用于单导线与双导线的接地机制的侦测；(2)提供接地的备援，不会因为单一一点与接地的断离而丧失漏泄静电的能力；(3)提供接地的延伸，使得接地不必预先布设涵盖到每一工作站；(4)以单一外部电源供应器供应所有串接的接地装置所需的电力，而不需要每一侦测装置都要配备外部电源供应器；以及(5)以串接的缆线同时提供双向的数据交换，大幅简化多个侦测装置的网络联机成本。

附图说明

图1a为工作站现有的接地架构。

图1b为前申请案的指定代表图。

图2a为依据本发明第一实施例的侦测装置的电气联机与串接的示意图(接地机制为双导线)。

图2b为依据本发明第二实施例的侦测装置的电气联机的示意图(接地机制为双导线)。

图2c为依据本发明第三实施例的侦测装置的电气联机的示意图(接地机制为双导线)。

图3a为依据本发明一实施例的侦测装置的微处理器电路的功能方块图。

图3b为依据本发明的侦测装置的主动式人员侦测单元的示意图。

图3c为依据本发明的侦测装置的被动式人员侦测单元的示意图。

图3d为依据本发明另一实施例的侦测装置的微处理器电路的功能方块图。

图4a为依据本发明又一实施例的侦测装置的微处理器电路的功能方块图。

图4b为本发明的侦测装置经由网络联机由一监控主机集中监控的示意图。

图4c为本发明的侦测装置经由串接缆线由一监控主机集中监控的示意图。

图4d为本发明的侦测装置经由串接缆线由一监控主机集中监控、提供电力的示意图。

图5a为依据本发明第四实施例的侦测装置的电气联机的示意图(接地机制为单导线)。

图5b为依据本发明第五实施例的侦测装置的电气联机的示意图(接地机制为单导线)。

其中，

10         地垫                20         桌垫

21、22     导线                30         腕带

31、32     导线                33         鞋环

40         共同点接地          50         大地接地

60         市电接地            70         肌肤

80         工作人员            90         导电地板

100        侦测装置            110        界面

120        界面                130        界面

140        网络界面            150        串接界面

160        界面

200        微处理器电路        210        比较放大单元

220        处理器单元          230        警示单元

240        人员侦测单元        241        红外线LED

242        红外线接收器        243        电子开关

244        被动红外线传感器    250        控制界面单元

260        网络界面单元        300        网络

400        监控主机            500        电源单元

600        外部电源供应器      700        缆线

701，702   缆线700的导线       710        缆线

711，712   缆线710的导线

Vin        电压                R1，R2    可变电阻

具体实施方式

图2a为依据本发明第一实施例的侦测装置的电气联机的示意图。图中包含了两个本实施例的侦测装置100以至少包含两条导线701、702的缆线700相串接，其中一个侦测装置100并另以至少包含两条导线711、712的缆线710和外部电源供应器600连接。和前申请案一样，侦测装置100是一个以一微处理器电路200为核心的独立装置。和图1b的前申请案代表图相比较，应可清楚看出本发明与前申请案的差异。

请注意到，图1b的前申请案其实也具有一个类似界面150的界面、以及外部电源供应器600，不过为了简化起见并未绘出。在图2a中，为了清楚说明电气连接的方式，因此特别绘出界面150的细节。和前申请案相较，侦测装置100额外具有一个用于衔接缆线700的界面150。这个两个界面150和导线701(或711)、导线702(或712)相接的接脚在侦测装置100内部是连接在一起的。和导线702(或712)相接者，在侦测装置100内部是进一步和电源单元500连接。和导线701(或711)相接者，在侦测装置100内部则进一步与微处理器电路200、以及界面120连接。

这两个界面150完全相同，并无限制哪一个一定要用于连接前后级的侦测装置100、或是外部电源供应器600。外部电源供应器600与市电连接，并取出市电的接地60。外部电源供应器600将交流或直流电力通过缆线710的导线712、以及缆线700的导线702一站站的传递给每一个串接的侦测装置100。导线712、702的电力再经由每个侦测装置100的电源单元500，提供微处理器电路200所需的直流电力。

同时，外部电源供应器600将市电接地60通过缆线710的导线711、以及缆线700的导线701一站站的提供给每一个串接的侦测装置100。本图虽然只画出两个侦测装置100，但是依据同样的联机方式，两个以上的侦测装置100(通常是安装于生产在线的各个工作站)也可以一级级的以缆线700串接起来，然后将外部电源供应器600以缆线710连接上其中任何一台侦测装置100。通过如此串接的方式，本发明以单一个外部电源供应器600同时推动生产在线各个工作站的侦测装置100，因此可以较前申请案节省相当的成本。

从图中也可以看出，本侦测装置100也可以单独使用，并非一定要串接其它侦测装置，只是单独使用时，该侦测装置100需要自行以缆线710与一外部电源供应器600连接。和图1b里的虚线相比较(亦即前申请案的微处理器电路200用于侦测腕带是否有正确配戴的、经由大地的回路)，本实施例则是于侦测装置100内即构成一回路，该回路从导线701与界面120共同的接点，经由界面110、导线31、工作人员的肌肤70、导线32、再经由微处理器电路200回到导线701与界面120共同的接点。微处理器电路200的主要功能之一就在侦测这个回路是否具有一适当的电阻，或者说，侦测从导线31(也是界面120)和导线32之间看出去的电阻，以判断工作人员是否有配戴腕带30。

侦测装置100是单独使用时(例如图2a中只考虑位于上半的侦测装置100)，工作人员所携带的静电可以从以下几处漏泄：(1)经由本身界面120所连接的大地接地50；(2)经由缆线710外部电源供应器600的市电接地60。换言之，本发明提供了一种接地的备援机制。当侦测装置100和大地接地50(不论有无通过共同点接地40)的连接断离时，工作人员所携带的静电还是可以经由腕带30泄漏到市电接地60。

侦测装置100是串接使用时(以图2a中位于下半的侦测装置100为例)，工作人员所携带的静电可以从以下几处漏泄：(1)经由本身界面120所连接的大地接地50；(2)经由缆线700相串接的另一台侦测装置100的界面120所连接的大地接地50；或是(3)经由缆线700、710相串接的外部电源供应器600的市电接地60。换言之，这样的串接提供了极为丰富的接地备援。假设有N台侦测装置100以上述方式串接在一起，这其实代表每一台侦测装置100与大地接地50同时有N个接点。只要有一个接点(某一台侦测装置100与大地接地50的连接)还是有效，所有N台侦测装置100都还是和大地接地50相连接。甚至，如果所有N台侦测装置100都和大地接地50断离，所有侦测装置100都还是可以通过市电接地60泄漏静电。至于缆线700、710的断裂，由于缆线700、710同时负责电力的传递，任何一条缆线700、710的断裂，会导致一或多台的侦测装置100丧失电力而停止运作，这种情形会马上引起作业人员的注意而采取修复的处理。

从以上的实施例可以延伸出本发明的其它应用方式，例如：(1)被串接的多个侦测装置100中，只有一台实际有和大地接地50直接连接，这种应用情形其实就等同于利用串接的多个侦测装置100来“延伸”大地接地50，而不用在每个工作站都设置大地接地50。如果侦测装置100上增设其它界面，则这个“延伸”的大地接地50还可以分享给其它装置使用，因此接地的成本可以大幅降低；(2)由于市电接地60也是有效的接地，因此被串接的多个侦测装置100可以没有任何一台有和大地接地50连接，而都是倚赖市电接地60、及其通过串接的延伸来漏泄静电，这在没有大地接地50的环境非常方便。

和前申请案一样，腕带30的接地线和本侦测装置100之间的界面110可以是动态插接与分离的，例如接地线的一端为插头，本侦测装置100则为一对应的插座。在其它实施例里，腕带30的接地线和本侦测装置100之间的界面110也可以采用固接的连接方式。同理，界面120和大地接地50的连接可以是固接的，也可以是动态插接的。

前述实施例仅提供对腕带30的侦测，图1a中的地垫10、桌垫20仍是和共同点接地40连接。图2b所示为依据本发明第二实施例的侦测装置的电气联机的示意图。在本实施例中，如图所示(为了简化起见，省略了地垫10、外部电源供应器600、大地接地50等)，桌垫20的接地线的导线21、22经由界面130腕带30串接(界面130可以是固接或动态插接)而构成较大的回路(如图中虚线所示)。微处理器电路200得以同时侦测桌垫20与腕带30。同理，可以很容易的推知如何将地垫10或是其它接地线同样也具有两条导线的接地机制也通过串联的方式纳入侦测。因此，本侦测装置可以在侦测腕带30之外，同时将地垫10、桌垫20、或是其它接地线同样也具有两条导线的接地机制至少其中之一纳入同一回路进行侦测。

微处理器电路200通过对前述回路电阻的侦测来判断串联的腕带、地垫、桌垫等是否有发生问题，但是当发现回路电阻异常时，并无法判断出问题的是腕带、桌垫、还是地垫。图2c所示的第三实施例则是将腕带30与桌垫20各自构成分别的回路(如图中虚线所示)，因此微处理器电路200可以分别对腕带30与桌垫20进行侦测。同理，如何将地垫10、或是其它接地线同样也具有两条导线的接地机制也分别纳入侦测是可以很容易推知的，所以不再赘述。

请注意到采用这种并联方式侦测的微处理器电路200和串联方式侦测的微处理器电路200并不完全相同，但是一旦了解以串联方式侦测的微处理器电路200，就可以很容易的推知以并联方式侦测的微处理器电路200。在某些实施例里，甚至可以对腕带、桌垫、地垫、甚至其它需要侦测的接地机制，某些采用串联、某些采用并联的方式进行侦测。此外，也可以对一个以上的腕带、桌垫、地垫进行侦测。请注意到，不论是串联或并联一或多个其它接地机制，前述的接地备援功能都能完全适用。以下为了简化起见，本说明书是以串联方式侦测的微处理器电路200，而且只考虑一个腕带30为例来说明本侦测装置100的细节。

图3a为依据本发明一实施例的侦测装置的微处理器电路的功能方块图。请注意到，图中的Vin是本侦测装置100的电源单元500将市电或外部电源供应器的电压转换为微处理器电路200所适用的直流电压。如图所示，微处理器电路200包含有一个比较放大单元210，其中主要是由一个以上的运算放大器所构成。图中串联的可变电阻R1、R2其实也可以是比较放大单元210的一部份，但为了说明起见将之额外绘出。可变电阻R1、R2的设置使得比较放大单元210里的运算放大器得以比较由导线32导入的回路的电阻值是否介于由R2与R1所构成的一较小的第一电阻值与一较大的第二电阻值之间，以判断工作人员是否有配戴腕带30。如果工作人员没有配戴腕带30、或是腕带30的接地线有锈蚀或断裂情形，回路的电阻值会大于第二电阻值。或者，如果工作人员有配戴腕带30而且腕带30与其接地线都是正常的情形下，回路的电阻值也不应小到低于第一电阻值。所以，当回路的电阻值大于第二电阻值或小于第一电阻值时，比较放大单元210就会触发处理器单元220的动作。

本发明也有一些实施例仅包含可变电阻R1(亦即省略了图中的可变电阻R2)，这些实施例因此只会检测回路的电阻值是否小于可变电阻R1的电阻值。也有一些实施例采用的是固定电阻，但是采用可变电阻的好处是可以针对回路的特性(例如仅包含腕带在内的回路、还是有包含腕带、桌垫等串联在内的回路等)而动态加以调整。可变电阻R1、R2的调整可以是通过暴露在本侦测装置外壳的调整旋钮来进行，也可以是通过本侦测装置外壳上的控制面板来进行。

处理器单元220是本侦测装置的核心。其基本上是由一单芯片所构成，该单芯片内建有存放控制韧体的程序内存、随机存取内存、震荡器与频率电路、输入输出的线路等。对于熟悉单芯片设计的人士其细节是可以不必赘述的。

在受到比较放大单元210的触发后，处理器单元220驱动警示单元230以发出警示信号，以提醒工作人员配戴腕带或是提示管理人员来进行处理。警示单元230包含有一或多个例如利用发光二极管(LED)的灯号。通过点亮或闪烁这些灯号来提供视觉上的警示。警示单元230也可以包含喇叭或蜂鸣器等电路以提供听觉上的警示。前述视觉与听觉上的警示可以择一实施或合并实施。警示单元230还可以进一步包含继电器电路以触发外部的警报器等等。在触发处理器单元220的状况消失后，处理器单元220会驱动警示单元230停止发出警示信号。或者本侦测装置外壳上具有控制按钮或是控制面板，可以将警示信号手动关闭。

人员侦测单元240的作用是在侦测是否有工作人员位于工作站前(亦即本侦测装置前)，并将侦测的结果(例如侦测到有人员出现或存在时产生一人员出现信号、侦测到人员离开或不在时发出另一人员离开信号)实时传送给处理器单元220。因此，处理器单元220得以在确定有工作人员位于工作站前时(例如收到人员出现信号后尚未进一步收到人员离开信号)，才会根据对漏泄回路的电阻值的侦测结果决定是否发出警示。因此，当工作人员必须离开工作站而褪下腕带30、或是将腕带30的接地线从本侦测装置的动态插接界面110(见图2a、2b、2c)分离时，处理器单元220虽然发现回路的电阻值异常(因为处于断路的状态)，处理器单元220因为收到人员离开信号而不会指示警示单元230发出警示信号。但是当人员侦测单元240侦测到有人员出现时，处理器单元220就会开始根据比较放大单元210输出的结果来驱动警示单元230，以避免返回工作岗位的工作人员忘记配戴腕带30或是忘记重新将腕带30的接地线插回动态插接界面110。

请注意到，人员侦测单元240仅提供是否有人员出现或离开的侦测结果，判断仍是由处理器单元220的韧体来进行的。为了避免误判也为了给予工作人员就定位的时间，处理器单元220的韧体通常是在发现人员离开时就停止依据比较放大单元210输出的结果来驱动警示单元230；但是在工作人员重新出现后一段时间(例如5秒)，才恢复依据比较放大单元210输出的结果来驱动警示单元230。

人员侦测单元240侦测人员是否存在的方式主要有主动式与被动式两种。图3b为采用主动式的人员侦测单元的示意图。如图所示，主动式的人员侦测单元240具有一无线的能量发送源，例如图中所示的红外线LED 241或是雷达等能以一局限范围(例如朝向作业人员所在位置)发送出适当频段的电磁波或超音波的组件。主动式的人员侦测单元240还需要具有一感应从工作人员身上反射回来的能量传感器(sensor)，例如图中所示的红外线接收器242。在日常生活中，这种主动式的侦测技术已经有许多类似的应用，因此发送源、传感器这些组件和相关电路都已经有许多公开的方式可以遵循或是现成的模块可以采用。例如主动式的红外线侦测在自动冲水的卫浴设备中很常见，采用超音波者则可以在汽车的倒车雷达找到类似的应用。如图所示，处理器单元220的一个输出控制一电子开关243以开启或关闭红外线LED 241的点亮。红外线接收器242的侦测结果则传送给处理器单元220的一个输入。

对本发明而言，主动式的侦测具有一定实效，但是工作站前常会设有工作人员的座椅，人员侦测单元240并不易区别工作站前是工作人员、还是工作人员离开位置后的座椅。被动式的侦测方式在本发明中则有较高判断准确度。最常见的被动式侦测就是被动红外线(passive infrared，PIR)传感器。被动红外线传感器可以侦测一定范围内、有温度的对象的移动。这在安全监控的领域里是常用到的组件，但是由于其无法区别猫狗的移动与人类的移动而有误判之虞，因此近年来应用渐趋狭隘，但对本发明所应用的生产环境而言，由于可以区别有温度的人体以及温度相对低许多的座椅，反而相当适当。如图3c所示，被动式的人员侦测单元240，由于只需要一个被动红外线传感器244，其实更为简单。

还有一种被动式的侦测方式是在人员侦测单元240里采用一摄影镜头，然后人员侦测单元240里对摄影镜头所撷取的影像进行移动侦测的方式作判断。这种方式同样在安全监控的领域已经相当流行。通过适当的算法，这种被动式侦测可以达到最高的准确度，但是人员侦测单元240要变得比图3b、3c复杂许多，而且本侦测装置100的成本也会高很多。

图3d为依据本发明另一实施例的侦测装置的微处理器电路的功能方块图。在本实施例中，微处理器电路200额外包含一个控制界面单元250。该控制界面单元250提供本发明的侦测装置100一个人机界面，其与侦测装置100外壳的一或多个按键(未图标)电气连接并与处理器单元220的若干输入输出连接(亦即双向的信号交换)，以提供设定处理器单元220运作上的若干参数(例如工作人员重新出现后多少时间以后，才恢复依据比较放大单元210输出的结果来驱动警示单元230)、开关侦测功能、开关警示功能等。控制界面单元250可进一步包含一个小型液晶面板(未图标)，以显示目前侦测装置100的状态、或供检视参数、设定之用。处理器单元220也可以将警示信息显示于面板之上。

由于一般生产环境包含多条生产线，每一生产线又包含众多工作站，若需要逐一设定与监控每一工作站的本侦测装置100势必耗费相当人力与时间，因此图4a所示本发明的微处理器电路200又一实施例里，微处理器电路200额外增加一个网络界面单元260。该网络界面单元260与侦测装置的一个网络界面140电气连接，并与处理器单元220之间通过处理器单元220的输入与输出进行双向的数据交换。该网络界面140提供一个与外部网络300的联机功能。网络300可以是符合802.11x等协议的有线局域网络、或是符合RS-485、Lonworks等协议的控制网络。视所采用的网络，网络界面140提供兼容的实体界面(例如是RJ45的界面以与有线的局域网络连接)。如图4b所示，多个工作站的本侦测装置100可以通过网络300而由一监控主机400来集中监控。因此在处理器单元220发现回路的电阻值不正常时，处理器单元220除了驱动警示单元230以发出警示信号外，也可以同时通过网络界面单元260与网络300主动发送信息给监控主机400，或者监控主机400可以采用轮询(polling)的方式周期性的与各侦测装置100的处理器单元220通讯，以取得各侦测装置100的状态(例如是否有警示信号发生)。同时，监控主机400也可以通过网络300针对特定侦测装置100、或是所有侦测装置100设定其参数、开启关闭警示功能等。

请注意到图4b所示为以总线(Bus)架构连接的有线网络。但可以立即推知的就是，其它的网络架构，例如通过网络交换器(switch)或是集线器(hub)所构成者也可以适用于本发明。进一步延伸，网络界面单元260可以包含无线收发器(transceiver)，而网络300符合802.11a/b/g的无线局域网络等。换言之，本发明对于网络300是采有线、无线、或是采用哪种协议并不特别设限。

图4b所示的通过网络界面140的联机，和通过界面150分享接地与电力的串接是分别实施的。如图4c所示的本发明的另一实施例，网络界面140是被整合到界面150里，而缆线700除了传递电力与接地以外，也负责前述的双向的数据交换功能。例如界面150、缆线700可以采用局域网络所使用的RJ-45界面与双绞线缆线(twisted-pair cable)。RJ-45界面与双绞线缆线使用8条导线，其中真正用于信息传输的只有其中4条导线，因此电力与接地可以采用剩余4条导线中的2线来传递。相关的细节对于熟悉网络联机的人士应可轻易推知，因此不再赘述。

请注意到，从上面双绞线缆线的例子来看，因为使用到缆线里不同的导线，串接用的缆线700、与外部电源供应器联机用的缆线710其实可以是相同的缆线。图4c所示的实施例则是进一步省略外部电源供应器60，而由监控主机400一并负责提供电力与接地(亦即将外部电源供应器60与监控主机400结合为同一装置)。请注意到，图4b～4d中的每个侦测装置100，都还是有和大地接地50连接，不过为了简化起见没有绘出。

前面曾提及，每个侦测装置100的两个界面150可以是完全相同，并无限制哪一个一定要用于连接前一级、哪一个一定用于连接后一级的侦测装置100。但在实施如图4c所示的系统时，则常会指定某一个界面150是用于连接前一级(离监控主机400较远者)、另外一个界面150是用于连接后级(离监控主机400较近者)。设定这样的顺序的用意是，监控主机400在发现有侦测装置100的状态异常时，通过前述的连接顺序，可以知道是第几个侦测装置100所产生的(亦即可以知道状态异常的侦测装置100的位置)。这对于维修、管理图4c所示的系统非常有帮助。这对于熟悉类似的菊链(daisy chain)方式连接者应不难推知其细节。

需要再次强调的是，以上所述虽主要以腕带的配戴与否为本侦测装置主要的侦测对象，而腕带也是目前最为通用的作业人员防静电机制，但本侦测装置的精神实可应用于任何以两导线分别接触两点人体肌肤、再由此两导线漏泄静电的防静电机制，不以腕带为限。而且除了双导线的接地机制外，本发明特别的电气连接方式更可以适用于侦测采用单导线的腕带，这是和前申请案另一主要不同与改良处。

如图5a所示，采用单导线腕带30的工作人员80通常需要搭配有接地的导电地板90(通常工作人员80还有穿着鞋环33以增进导电效果)。本实施例的侦测装置100其实和前述适用于双导线的侦测装置100完全相同。因此，界面110也是适用双导线腕带或其它接地机制，不过通过适当的接头(未图示)让腕带30的单一导线32和界面110里适当的线路连接。图5b所示的侦测装置100则是采用仅适用于单导线的界面160，而且界面160和连接大地接地50的界面120之间，也没有连接。除此以外，单导线和双导线的侦测装置100可以是完全相同的。

如图5a、5b里的虚线所示，侦测装置100的微处理器电路200所检测的回路是由导线32、腕带30、工作人员80的躯体、导电地板90、然后经由大地，回到微处理器电路200(或者说，是侦测从界面120和导线32之间看出去的电阻)。所以和双导线的接地机制不同的是，侦测装置100对双导线的接地机制是在其装置内部就构成回路，而对单导线的接地机制则是经由大地构成回路。

请注意到，前述的接地备援、静电漏泄方式、以串联或并联同时监测其它接地机制、网络联机、无线侦测工作人员是否就定位等功能，都完全适用于图5a、5b里的侦测装置100。而且，同一侦测装置100还可以同时侦测各一或多个单导线与双导线的接地机制。这些变化应该都可以由上述的实施例推导出来，因此不多赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工作站作业人员接地机制的无线侦测装置，其特征在于，至少包含：

两个串接界面，每一串接界至少包含一第一端子与一第二端子，所述两个串接界面的所述第一端子连接在一起，所述两个串接界面的所述第二端子连接在一起；

电源单元，与所述两个串接界面的所述第一端子连接，从所述第一端子取得电力，转换为直流电压；

第一界面，具有至少一第一端子；

第二界面，具有至少一第一端子，与所述两个串接界面的所述第二端子连接；以及

微处理器电路，接受所述直流电压的推动，分别与所述第一界面的所述第一端子、以及所述第二界面的所述第一端子连接，所述微处理器电路至少包含一比较放大单元、一人员侦测单元、以及一处理器单元；

其中，所述比较放大单元将所述第一界面的所述第一端子、以及所述第二界面的所述第一端子之间的一侦测电阻值与一第一参考电阻值比对，当所述侦测电阻值大于所述第一参考电阻值时，所述比较放大单元产生一异常信号；

所述人员侦测单元具有一无线能量感测机制，用于侦测一局限范围内的一作业人员的出现或存在、以及所述作业人员的离开或不在，而分别产生触发信号；

所述处理器单元接收所述比较放大单元与所述人员侦测单元产生的所述异常信号与触发信号，所述处理器单元于接获所述人员侦测单元产生的所述作业人员出现或存在的所述触发信号、且未接获所述人员侦测单元产生的所述作业人员离开或不在的所述触发信号的一时间内，即依据所述比较放大单元产生的所述异常信号，产生听觉与视觉至少二者之一的警示。

2.如权利要求1所述的无线侦测装置，其特征在于，所述第二界面与一大地接地连接。

3.如权利要求1所述的无线侦测装置，其特征在于，所述串接界面之一通过第一缆线与一电源供应器连接；该电源供应器进一步与市电连接；该电源供应器将一电力供给该串接界面的该第一端子；以及，该电源供应器将一市电接地供给于该串接界面的该第二端子。

4.如权利要求1所述的无线侦测装置，其特征在于，所述第一界面进一步包含一第二端子，该第一界面的该第二端子与该第二界面的该第一端子连接。

5.如权利要求4所述的无线侦测装置，其特征在于，进一步包含一第三界面，该第三界面具有一第一端子与一第二端子；该第一界面的该第二端子与该第三界面的该第一端子连接；以及该第三界面的该第二端子与该第二界面的该第一端子连接。

6.一种工作站作业人员接地机制的无线侦测系统，其特征在于，至少包含：

多条第二缆线，每一第二缆线至少包含一第一导线与一第二导线；

多个如权利要求1所述的无线侦测装置，每一无线侦测装置以至少一个所述串接界面，通过一第二缆线，与另一无线侦测装置的串接界面中的一个连接，该第二缆线的该第一导线连接该二无线侦测装置的该串接界面的该第一端子，以及该第二缆线的该第二导线连接所述两个无线侦测装置的所述串接界面的该第二端子；以及

一与市电连接的电源供应器，以一第一缆线与所述无线侦测装置之一的一串接界面连接，该电源供应器将一电力供给该串接界面的该第一端子、以及一市电接地供给该串接界面的该第二端子；

其中，该电力以及该市电接地通过所述第二缆线的串接传送给所述无线侦测装置。

7.如权利要求6所述的无线侦测系统，其特征在于，所述至少一个无线侦测装置的该第二界面，与一大地接地连接。

8.如权利要求6所述的无线侦测系统，其特征在于，进一步包含一监控主机；

其中每一无线侦测装置进一步包含一网络界面单元、以及至少一网络界面；该监控主机以及所述无线侦测装置通过一连接机制构成一网络；该网络界面单元与该处理器单元、以及该网络界面之间具有双向信号交换；该处理器单元依据该人员侦测单元产生的该触发信号、以及比较放大单元产生的该异常信号，产生一警示信号，并将该警示信号通过该网络界面单元、该网络界面、以及该网络提供给该监控主机。

9.如权利要求8所述的无线侦测系统，其特征在于，该网络界面整合于所述串接界面中；每一串接界面进一步包含多个第三端子；每一无线侦测装置的所述两个串接界面的所述第三端子分别连接在一起；每一第二缆线进一步包含多条第三导线，将所连接的两个串接界面的所述第三端子分别连接在一起；该网络界面单元与所述第三端子之间具有双向信号交换；以及，该监控主机通过一第二缆线与所述无线侦测装置之一的一个串接界面连接。

10.如权利要求9所述的无线侦测系统，其特征在于，该电源供应器与该监控主机结合为同一装置。

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