JP2001255381A - Capacitance type detector and self diagnostic device - Google Patents

Capacitance type detector and self diagnostic device

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JP2001255381A
JP2001255381A JP2000063908A JP2000063908A JP2001255381A JP 2001255381 A JP2001255381 A JP 2001255381A JP 2000063908 A JP2000063908 A JP 2000063908A JP 2000063908 A JP2000063908 A JP 2000063908A JP 2001255381 A JP2001255381 A JP 2001255381A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detector using a noncontact sensor capable of sufficiently securing a detection area. SOLUTION: The capacitance type detector is provided with a first electrode 10 and a second electrode 11 arranged facing the first electrode 10 and a detection circuit for detecting the variation ΔC of the capacitance between the first electrode 10 and the second electrode 11. It can be used in industrial fields such as separation of a aluminum cans and of special materials, the detection of entry of men and automatic opening and closing of elevator doors.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量式のセン
サーを備えた静電容量式検出装置及びこの静電容量式検
出装置のための自己診断装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type detection device provided with a capacitance type sensor and a self-diagnosis device for the capacitance type detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】センサーを用いた検出装置は各種知られ
ている。例えば、生産機械等に人の手が近づいたか否か
を検出する安全装置に光センサーが用いられている。光
センサーは非接触での検出が可能であると言う利点があ
る。
2. Description of the Related Art Various types of detection devices using sensors are known. For example, an optical sensor is used as a safety device for detecting whether a human hand approaches a production machine or the like. An optical sensor has the advantage that non-contact detection is possible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光セン
サーでは検出エリアが狭いため、検出エリアを広げよう
とすると、数多くの光センサーを必要としコスト的に問
題があった。本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その課題は、検出エリアを十分確保することがで
きる非接触のセンサーを用いた検出装置およびこの検出
装置のための自己診断装置を提供することである。
However, since the detection area of the optical sensor is small, an attempt to expand the detection area requires a large number of optical sensors, which is problematic in terms of cost. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a detection device using a non-contact sensor capable of sufficiently securing a detection area, and a self-diagnosis device for the detection device. It is.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る静電容量式検出装置は、第1の電極と、こ
の第1の電極に対向配置される第2の電極と、前記第1
の電極と第2の電極の間の静電容量の変化を検出する検
出回路とを備えたことを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a capacitance type detecting device comprising: a first electrode; a second electrode disposed opposite to the first electrode; First
And a detection circuit for detecting a change in capacitance between the first electrode and the second electrode.

【0005】この検出装置に用いられるセンサーは、第
1の電極と第2の電極の間の静電容量の変化を検出する
ものである。第1の電極と第2の電極の間に、人や物体
が侵入すると静電容量が変化するので、これを検出回路
により検出することにより、人や物体の侵入等を検出す
ることができる。つまり、非接触式のセンサーである。
また、第1の電極と第2の電極の大きさを十分にとるこ
とにより、容易に検出エリアを拡大することができる。
その結果、検出エリアを十分確保することができる非接
触のセンサーを用いた検出装置を提供することができ
る。
The sensor used in this detection device detects a change in capacitance between the first electrode and the second electrode. When a person or an object enters between the first electrode and the second electrode, the capacitance changes. Therefore, by detecting this by a detection circuit, the intrusion of a person or an object can be detected. That is, it is a non-contact type sensor.
Further, by making the first electrode and the second electrode sufficiently large, the detection area can be easily enlarged.
As a result, it is possible to provide a detection device using a non-contact sensor capable of sufficiently securing a detection area.

【0006】本発明の第1の好適な実施形態として、金
属物体と非金属物体とが混在した状態で搬送経路に沿っ
て搬送される搬送手段を備え、前記搬送される物体群を
挟むように前記第1の電極と第2の電極が配置されてお
り、前記検出回路は、混在した物体群の中から金属物体
を選別可能に構成されているものがあげられる。
[0006] As a first preferred embodiment of the present invention, there is provided a transporting means for transporting a metal object and a non-metallic object along a transport path in a mixed state. The first electrode and the second electrode are disposed, and the detection circuit is configured to be capable of selecting a metal object from a mixed object group.

【0007】たとえば、搬送コンベア等の搬送手段に、
アルミ缶(金属物体)や、ビン、ペットボトル(非金属
物体)とを混在した状態で搬送させ、これらを、第1、
第2の電極の間を通過させることにより、アルミ缶のみ
を選別することが可能である。これは、アルミ缶の比誘
電率が他の非金属物体とは異なっているという性質に基
づくものである。これにより、ごみの分別を確実に行う
ことができる。
[0007] For example, transport means such as a transport conveyor,
Aluminum cans (metal objects), bottles, PET bottles (non-metal objects) are transported in a mixed state.
By passing between the second electrodes, it is possible to select only aluminum cans. This is based on the property that the relative permittivity of an aluminum can is different from other nonmetallic objects. Thereby, refuse can be reliably separated.

【0008】本発明の第2の実施形態として、比誘電率
の異なる複数の物体が混在した状態で搬送経路に沿って
搬送される搬送手段を備え、前記搬送される物体群を挟
むように前記第1の電極と第2の電極が配置されてお
り、前記検出回路は、混在した物体群の中から特定の比
誘電率を有する物体を選別可能に構成されているものが
あげられる。
According to a second embodiment of the present invention, there is provided a conveying means for conveying a plurality of objects having different relative dielectric constants along a conveying path in a state where the objects are mixed, and the conveying means is provided so as to sandwich the conveyed object group. A first electrode and a second electrode are provided, and the detection circuit is configured to be capable of selecting an object having a specific dielectric constant from a mixed object group.

【0009】第1の実施形態の変形例であるが、材質が
異なると比誘電率も異なると言う性質に着目したもので
ある。これにより、金属の分別のみならず、多種類の樹
脂材料が混在したものから、特定の樹脂材料のみを分別
することが可能となる。これにより、ごみの分別のみな
らず、例えば、その他多種の用途に応用できる静電容量
式検出装置とすることができる。
This is a modification of the first embodiment, and focuses on the property that the relative permittivity is different when the material is different. This makes it possible not only to separate metals but also to sort only a specific resin material from a mixture of various types of resin materials. This makes it possible to provide a capacitance type detection device that can be applied to not only separation of dust but also, for example, other various uses.

【0010】本発明の第3の実施形態として、建造物の
出入口部の幅方向又は上下方向両側に前記第1の電極と
第2の電極が配置されており、前記検出回路は、前記出
入口部からの人又は物体の侵入を検出可能に構成されて
いるものがあげられる。
As a third embodiment of the present invention, the first electrode and the second electrode are arranged on both sides in the width direction or the vertical direction of the entrance / exit portion of the building, and the detection circuit comprises the entrance / exit portion. And a device configured to detect intrusion of a person or an object from the device.

【0011】この構成によると、建造物のベランダ、
扉、窓等の出入口部から侵入してくる泥棒や強盗の侵入
を確実に検出することができる。人の比誘電率は、空気
の比誘電率よりも大きいために、容易に検出することが
可能である。
According to this configuration, the veranda of the building,
It is possible to reliably detect the intrusion of a thief or a robber who intrudes from doorways such as doors and windows. Since the relative permittivity of a person is higher than the relative permittivity of air, it can be easily detected.

【0012】本発明の第4の実施形態としてエレベータ
等の扉の幅方向又は上下方向両側に前記第1の電極と第
2の電極が配置されており、前記検出回路は、前記扉の
前の人の存在を検出可能に構成されているものがあげら
れる。
As a fourth embodiment of the present invention, the first electrode and the second electrode are arranged on both sides in the width direction or the vertical direction of a door of an elevator or the like, and the detection circuit is provided in front of the door. One that is configured to be able to detect the presence of a person is included.

【0013】この構成によると、エレベータ等の扉の前
に人が来ると、その人の存在を検出し、エレベータをそ
の階にまで移動させると共に、自動的に扉を開けるよう
にすることができる。したがって、この静電容量式検出
装置を利用することにより、身障者等には非常に便利の
良いエレベータシステムとすることができる。
According to this configuration, when a person comes in front of a door of an elevator or the like, the presence of the person can be detected, the elevator can be moved to the floor, and the door can be automatically opened. . Therefore, by using this capacitance type detection device, it is possible to provide an elevator system which is very convenient for a disabled person or the like.

【0014】本発明の第5の実施形態として、前記検出
回路は、前記第1の電極と前記第2の電極の間に進入し
てきた導体の進入量を検出可能に構成されているものが
あげられる。
According to a fifth embodiment of the present invention, the detection circuit is configured to be capable of detecting the amount of a conductor that has entered between the first electrode and the second electrode. Can be

【0015】この構成は、第1、第2の電極の間に侵入
してきた導体等の物体の進入量を検出するものであり、
物体の進入量により静電容量の変化量が異なるために、
検出回路により進入量を求めることができる。この静電
容量式検出装置は、位置センサーとして用いることが可
能であり、さまざまな用途に使用可能である。
This configuration detects the amount of entry of an object such as a conductor that has entered between the first and second electrodes.
Because the amount of change in capacitance differs depending on the amount of entry of the object,
The entering amount can be obtained by the detection circuit. This capacitance detection device can be used as a position sensor, and can be used for various applications.

【0016】本発明の第6の実施形態として、トイレの
便座の両側の壁面に第1の電極と第2の電極が配置され
ており、前記検出回路は、前記便座に人が座っているか
否かを検出するものがあげられる。
As a sixth embodiment of the present invention, a first electrode and a second electrode are arranged on both side walls of a toilet seat, and the detection circuit determines whether or not a person is sitting on the toilet seat. One that detects whether or not.

【0017】この構成によると、トイレに人が入ってき
て便座に座った状態になると、静電容量の変化により人
を検出する。この場合の用途として、例えば、1人暮ら
しの老人がいる場合に、トイレに人が入ってきたことを
監視センターにおいて検出すると共に、トイレに入って
いる時間も監視できる。そして、トイレに入っている時
間が通常よりも長いと判断された場合には、何らかの異
常が発生したものとして対応措置を迅速に取ることがで
きる。
According to this configuration, when a person enters the toilet and sits on the toilet seat, the person is detected by a change in capacitance. As an application in this case, for example, when there is an elderly person living alone, it is possible to detect that a person has entered the toilet at the monitoring center and to monitor the time in the toilet. Then, when it is determined that the time in the toilet is longer than usual, it is possible to take prompt action assuming that some abnormality has occurred.

【0018】本発明の第7の実施形態として、建造物内
の通路の両側に前記第1の電極と第2の電極が配置され
ており、前記検出回路は、前記第1の電極と第2の電極
の間に人が侵入してきたことを検出し、これにより照明
の点灯又は消灯を行うようにしたものがあげられる。
According to a seventh embodiment of the present invention, the first electrode and the second electrode are disposed on both sides of a passage in a building, and the detection circuit includes a first electrode and a second electrode. In this case, it is detected that a person has entered between the electrodes, thereby turning on or off the illumination.

【0019】この構成によると、第1、第2の電極の間
に人が侵入すると、照明を自動点灯させることができ
る。つまり、人の侵入のないときには照明を点灯させて
おく必要がなく、無駄な電力の消費を防止できると共
に、照明を点灯操作する手間を省くことができる。ま
た、照明の点灯ではなく、消灯を行うように構成しても
良い。
According to this configuration, when a person enters between the first and second electrodes, the illumination can be automatically turned on. In other words, it is not necessary to turn on the illumination when there is no intrusion of a person, so that unnecessary power consumption can be prevented and the trouble of lighting operation of the illumination can be saved. Further, the lighting may be turned off instead of turning on the lighting.

【0020】本発明に係る自己診断装置は、上記いずれ
かの静電容量式検出装置の自己診断を行うための自己診
断装置であって、第1の電極と、この第1の電極に対向
配置される第2の電極とからなる静電容量センサーと、
自己診断を行うために、前記静電容量センサーを作動さ
せるための模擬信号を供給する模擬信号供給部と、あら
かじめ設定された幅の比較信号を出力する比較信号出力
部と、前記模擬信号により前記静電容量センサーから出
力されるセンサー出力信号の幅と、前記比較信号の幅と
を比較する比較判定部と、前記比較の結果、前記センサ
ー出力信号の幅が前記比較信号の幅よりも短い場合に、
エラー信号を出力するエラー信号出力部とを備えている
ことを特徴とするものである。
A self-diagnosis device according to the present invention is a self-diagnosis device for performing a self-diagnosis of any one of the above-mentioned capacitance type detection devices, wherein a first electrode and a first electrode are disposed so as to face the first electrode. A capacitance sensor comprising a second electrode to be
In order to perform a self-diagnosis, a simulation signal supply unit that supplies a simulation signal for operating the capacitance sensor, a comparison signal output unit that outputs a comparison signal having a preset width, and the simulation signal A comparison determination unit that compares the width of the sensor output signal output from the capacitance sensor with the width of the comparison signal; and, as a result of the comparison, when the width of the sensor output signal is shorter than the width of the comparison signal. To
And an error signal output section for outputting an error signal.

【0021】上記構成による作用・効果は次の通りであ
る。 (1)静電容量センサーを作動させるための模擬信号を
供給する。これは、例えば、第1の電極と第2の電極の
間に補助電極を設けておき、この補助電極を模擬信号に
より動作させることにより、物体や人体が電極間に挿入
したのと同じような状態を創出することができる。ある
いは、第1の電極と第2の電極の間に模擬物体を挿入す
るような構成にしても良い。 (2)静電容量センサーからは、上記模擬信号によりあ
る幅を有するセンサー出力信号が出力される。 (3)一方、模擬信号の供給に関連して設定された幅の
比較信号を出力させる。 (4)比較信号の幅とセンサー出力信号の幅とを比較す
る。 (5)センサー出力信号の幅が比較信号の幅よりも短い
場合には、エラー信号を出力する。
The operation and effect of the above configuration are as follows. (1) A simulation signal for operating the capacitance sensor is supplied. This is, for example, provided by providing an auxiliary electrode between the first electrode and the second electrode, and by operating this auxiliary electrode by a simulated signal, an object or a human body is inserted between the electrodes. A state can be created. Alternatively, a configuration in which a simulated object is inserted between the first electrode and the second electrode may be adopted. (2) The capacitance sensor outputs a sensor output signal having a certain width according to the simulation signal. (3) On the other hand, a comparison signal having a width set in relation to the supply of the simulation signal is output. (4) Compare the width of the comparison signal with the width of the sensor output signal. (5) If the width of the sensor output signal is shorter than the width of the comparison signal, an error signal is output.

【0022】これは、静電容量センサー等が正常であれ
ば、所定幅以上の幅を有するセンサー出力信号が出力さ
れるはず、と言う技術思想に基づくものである。比較信
号の幅よりも短い場合とは、もちろん、センサー出力信
号がまったく出力されないような場合も含まれる。以上
のような、センサー出力信号の幅でもってエラーか否か
を判定することができる。
This is based on the technical idea that if the capacitance sensor or the like is normal, a sensor output signal having a width equal to or larger than a predetermined width should be output. The case where the width is shorter than the width of the comparison signal includes, of course, the case where no sensor output signal is output. As described above, it is possible to determine whether an error has occurred based on the width of the sensor output signal.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、静電容量センサーを用いた静
電容量式検出装置の検出原理を説明する図である。図1
(a)において、第1の電極10と、第2の電極11と
が向かい合うように配置されている。通常の状態では、
第1、第2の電極10,11の間の静電容量はCoであ
り、これら電極間に人や物体が侵入すると、静電容量は
Co+ΔCとなる。また、第1の電極10の後側には第
1ガード板12が設けられ、第2の電極11の後側には
第2ガード板13が設けられている。第1の電極10か
らの配線は第1ガードケーブル14によりガードされて
おり、第2の電極11からの配線は第2ガードケーブル
15によりガードされている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a detection principle of a capacitance type detection device using a capacitance sensor. FIG.
1A, a first electrode 10 and a second electrode 11 are arranged so as to face each other. Under normal conditions,
The capacitance between the first and second electrodes 10 and 11 is Co. When a person or an object enters between these electrodes, the capacitance becomes Co + ΔC. A first guard plate 12 is provided on the rear side of the first electrode 10, and a second guard plate 13 is provided on the rear side of the second electrode 11. The wiring from the first electrode 10 is guarded by a first guard cable 14, and the wiring from the second electrode 11 is guarded by a second guard cable 15.

【0024】第1、第2ガード板12,13を設けてい
るのは、次の理由による。つまり、第1、第2の電極1
0,11の間が本来の検出領域であるが、実際には、電
気力線が各電極10、11の裏側(検出領域とは反対
側)、一方の電極の裏側から他方の電極の裏側にも伸び
ているため、本来の検出領域の外にも電界が形成されて
いる。そうすると、各電極10,11の裏側を人や物体
が通過することによっても静電容量が変化するため、こ
れが誤検出の原因となってしまう。そこで、上記のごと
く第1、第2ガード板12,13を設けることにより、
各電極10,11の裏側には電界が形成されなくなり、
誤検出を防止することができる。
The reason why the first and second guard plates 12 and 13 are provided is as follows. That is, the first and second electrodes 1
The area between 0 and 11 is the original detection area, but actually, the lines of electric force are on the back side of the electrodes 10 and 11 (opposite to the detection area), from the back side of one electrode to the back side of the other electrode. Therefore, an electric field is formed outside the original detection area. Then, since the capacitance changes even when a person or an object passes behind the electrodes 10 and 11, this causes erroneous detection. Therefore, by providing the first and second guard plates 12 and 13 as described above,
No electric field is formed on the back side of each of the electrodes 10 and 11,
False detection can be prevented.

【0025】図1(a)に戻り、e1,e2は測定電
源、CBは平衡静電容量、Ziはアンプの入力インピー
ダンスである。アンプの出力部に検出器16(図1
(b)参照)を接続する。第1ガードケーブル14の一
端部は第1ガード板12と接続され、他端部は接地され
ている。第2ガードケーブル15の一端部は第2ガード
板13と接続され、他端部は第1ガードケーブル14の
前記他端部を介して接地されている。また、自己診断を
行うための補助電極40が設けられており、スイッチ4
1はこの補助電極40を機能させるためのものである。
これについては後述する。
Returning to FIG. 1A, e1 and e2 are measurement power supplies, CB is a balanced capacitance, and Zi is an input impedance of the amplifier. A detector 16 (FIG. 1) is connected to the output of the amplifier.
(See (b)). One end of the first guard cable 14 is connected to the first guard plate 12, and the other end is grounded. One end of the second guard cable 15 is connected to the second guard plate 13, and the other end is grounded via the other end of the first guard cable 14. An auxiliary electrode 40 for performing self-diagnosis is provided.
Numeral 1 is for making this auxiliary electrode 40 function.
This will be described later.

【0026】図1(b)は検出回路の原理を示す図であ
る。検出回路は、インピーダンスブリッジを用いたもの
で、基本形の4辺ブリッジのうちの2辺を測定電源e
1,e2とし、他の2辺が検出静電容量Coと平衡静電
容量CBとなる。
FIG. 1B shows the principle of the detection circuit. The detection circuit uses an impedance bridge, and two sides of the basic four-sided bridge are connected to a measuring power source e.
1, e2, and the other two sides are the detected capacitance Co and the balanced capacitance CB.

【0027】<等価回路>図2は、図1に示す静電容量
式検出装置の等価回路の構成を示す図である。Coは、
第1、第2の電極10,11の間に人や物体が入りこん
でいない状態の静電容量である。ΔCは、第1、第2の
電極10,11の間に人や物体が入りこんだ場合の静電
容量の変化分である。C1は、第1ガードケーブル14
と第1の電極10と、第1ガード板12との間の静電容
量である。C2は、第2ガードケーブル15と第2の電
極11と、第2ガード板13との間の静電容量である。
CBは平衡静電容量であり、CB=Co×(e1/e
2)である。Ze1は、測定電源e1の内部インピーダ
ンスである。Ze2は、測定電源e2の内部インピーダ
ンスである。
<Equivalent Circuit> FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an equivalent circuit of the capacitance type detection device shown in FIG. Co is
This is the capacitance when no person or object enters between the first and second electrodes 10 and 11. ΔC is a change in capacitance when a person or an object enters between the first and second electrodes 10 and 11. C1 is the first guard cable 14
And the capacitance between the first electrode 10 and the first guard plate 12. C2 is the capacitance between the second guard cable 15, the second electrode 11, and the second guard plate 13.
CB is an equilibrium capacitance, and CB = Co × (e1 / e
2). Ze1 is the internal impedance of the measurement power supply e1. Ze2 is the internal impedance of the measurement power supply e2.

【0028】第1、第2の電極10,11の間に空気の
みが存在する状態で測定電源e1,e2を投入すると、
測定電源e1から容量C2を通って流れる電流は、測定
電源e1の電圧がZe1×i1よりも十分に大きい場合
は、インピーダンスZiにはほとんど流れず無視でき
る。また、容量Coを通って流れる電流は容量C1とイ
ンピーダンスZiに分かれる。このとき、1/(ωC
1)がZiよりも十分に大きい場合、電流i1のほとん
どがインピーダンスZiに流れる。測定電源e2から、
容量CBを通って流れる電流はi2は、電流i1に等し
く位相差が180゜とした場合、インピーダンスZiに
流れる電流はゼロとなる。
When the measurement power supplies e1 and e2 are turned on in a state where only air exists between the first and second electrodes 10 and 11,
When the voltage of the measurement power supply e1 is sufficiently larger than Ze1 × i1, the current flowing from the measurement power supply e1 through the capacitor C2 hardly flows through the impedance Zi and can be ignored. The current flowing through the capacitor Co is divided into a capacitor C1 and an impedance Zi. At this time, 1 / (ωC
When 1) is sufficiently larger than Zi, most of the current i1 flows through the impedance Zi. From the measurement power supply e2,
When the current i2 flowing through the capacitor CB is equal to the current i1 and the phase difference is 180 °, the current flowing through the impedance Zi becomes zero.

【0029】今、第1、第2の電極10,11の間に、
人又は物体が入りこむと、その比誘電率に応じた量だけ
容量Coが変化する。この変化分をΔCとすると、電流
i1は、e1ωΔCだけ変化し、インピーダンスZiに
電流が流れ、信号として検出される。図2に示す検出回
路では、第1、第2の電極10,11と第1、第2ガー
ド板12,13との間で構成される静電容量や配線(同
軸ケーブル)の静電容量、その他の外乱の影響を受けに
くく、第1、第2の電極10,11の間の静電容量の変
化を正確に検出することが可能である。なお、図中Δ
C’は、後述するように補助電極40を動作させた場合
の、静電容量の変化分を示している。
Now, between the first and second electrodes 10 and 11,
When a person or an object enters, the capacitance Co changes by an amount corresponding to the relative permittivity. Assuming that this change is ΔC, the current i1 changes by e1ωΔC, the current flows through the impedance Zi, and is detected as a signal. In the detection circuit shown in FIG. 2, the capacitance between the first and second electrodes 10 and 11 and the first and second guard plates 12 and 13 and the capacitance of the wiring (coaxial cable), It is hardly affected by other disturbances, and it is possible to accurately detect a change in capacitance between the first and second electrodes 10 and 11. In the figure, Δ
C ′ indicates a change in capacitance when the auxiliary electrode 40 is operated as described later.

【0030】<応用例1>本発明に係る静電容量式検出
装置を種々の産業分野に応用した例を説明する。以下説
明する各応用例においては、基本的に第1、第2の電極
10,11の配置のみを示す。
<Application Example 1> Examples in which the capacitance detection device according to the present invention is applied to various industrial fields will be described. In each application example described below, only the arrangement of the first and second electrodes 10 and 11 is basically shown.

【0031】図3は、ベルトコンベア17により搬送さ
れるアルミ缶(スチール缶でも可)Kをビン・ペットボ
トルから分別するための装置である。アルミの比誘電率
がビンやペットボトルの比誘電率とは異なると言う原理
に基づくものである。搬送されるアルミ缶等の物体を挟
むように、第1、第2の電極10,11が配置されてい
る。第1、第2の電極10,11の間にアルミ缶Kが来
たことが検出されると、シリンダ18を作動させて、ア
ルミ缶Kを回収用器19に回収する。図3の例では、搬
送経路の左右両側に第1、第2の電極10,11が配置
されているが、搬送経路の上側と下側にそれぞれ第1、
第2の電極10,11を配置するようにしても良い。ま
た、斜め方向からアルミ缶等の物体を挟むように第1、
第2の電極10,11を配置しても良い。
FIG. 3 shows an apparatus for separating aluminum cans (steel cans) K conveyed by the belt conveyor 17 from bottles and PET bottles. It is based on the principle that the relative permittivity of aluminum is different from the relative permittivity of bottles and PET bottles. First and second electrodes 10 and 11 are arranged so as to sandwich an object such as an aluminum can to be conveyed. When it is detected that the aluminum can K has come between the first and second electrodes 10 and 11, the cylinder 18 is operated and the aluminum can K is collected in the collection device 19. In the example of FIG. 3, the first and second electrodes 10 and 11 are disposed on both left and right sides of the transport path, but the first and second electrodes 10 and 11 are located on the upper and lower sides of the transport path, respectively.
The second electrodes 10 and 11 may be arranged. Also, the first, so as to sandwich an object such as an aluminum can from an oblique direction
The second electrodes 10 and 11 may be provided.

【0032】その他の変形例として、逆にビンやペット
ボトルのみを分別して回収するようにしても良い。いろ
いろな種類の素材が混在した状態で、ベルトコンベアに
搭載されて搬送される場合に、特定の素材のみを分別で
きるような検出装置にすることができる。図3の例で
は、金属と非金属とを分別するものであったが、非金属
の中でも特定の非金属素材のみを分別できるように構成
することもできる。例えば、テフロン(登録商標)の比
誘電率は2.0、PETの比誘電率は3.1〜3.2、
軟質塩化ビニルの比誘電率は5.0〜9.0であること
から、これらの比誘電率の違いに着目して、特定の樹脂
のみを分別できるような検出装置を構成することもでき
る。
As another modification, conversely, only bottles and PET bottles may be separated and collected. When various types of materials are mixed and conveyed while being mounted on a belt conveyor, it is possible to provide a detection device capable of separating only specific materials. In the example of FIG. 3, the metal and the non-metal are separated. However, the configuration may be such that only a specific non-metal material can be separated from the non-metal. For example, the relative permittivity of Teflon (registered trademark) is 2.0, the relative permittivity of PET is 3.1 to 3.2,
Since the relative dielectric constant of soft vinyl chloride is 5.0 to 9.0, it is possible to configure a detection device capable of separating only a specific resin by focusing on the difference in these relative dielectric constants.

【0033】<応用例2>図4は、マンション、アパー
ト等の建造物のベランダ(出入口部に相当する。)の手
すり20の幅方向両側に第1、第2の電極10,11を
配置した例である。これにより、泥棒の侵入を検出する
ことができる。部屋の中に居住者がいる場合には、検出
回路を不作動状態にし、居住者が就寝したり、外出した
りするときに検出回路を作動状態にしておく。また、検
出回路を監視センターに接続しておき常時モニターして
おくことも可能である。電極は、露出させておくのでは
なく、カバー部材等により保護しておくのが好ましい。
<Application Example 2> FIG. 4 shows that first and second electrodes 10 and 11 are arranged on both sides in the width direction of a handrail 20 of a veranda (corresponding to an entrance) of a building such as an apartment or an apartment. It is an example. This makes it possible to detect intrusion of a thief. If there is a resident in the room, the detection circuit is deactivated and the detection circuit is activated when the resident goes to bed or goes out. It is also possible to connect the detection circuit to a monitoring center and to constantly monitor it. It is preferable that the electrodes are not exposed but protected by a cover member or the like.

【0034】ベランダのほかに玄関の入口、窓、門、煙
突等の出入口部に設けても良い。家の中の、特定の部屋
の出入口(ドア)に設けても良い。
In addition to the veranda, it may be provided at the entrance, entrance, window, gate, chimney or other entrance. It may be provided at an entrance (door) of a specific room in a house.

【0035】<応用例3>図5は、エレベータ21の扉
の上下方向両側に第1、第2の電極10,11を配置し
た例である。扉の前に人が来ると、静電容量が変化し、
人が来たことを検出する。これにより、エレベータがそ
の階に既に来ておれば、扉を自動的に開放する。人は、
わざわざ押しボタンを押さなくてもよい。また、エレベ
ータが他の階におれば、その階に自動的に移動させるこ
とができる。かかる検出装置は、身障者等にとっては、
わざわざ身を乗り出して押しボタンを押さなくてもすむ
と言う長所がある。上下方向に第1、第2の電極10,
11を配置することにより、エレベータ21の扉21の
周辺に障害物を設置しなくてすみ、又、美観も損なわず
にすむ。
<Application Example 3> FIG. 5 shows an example in which first and second electrodes 10 and 11 are arranged on both sides of an elevator 21 in the vertical direction. When a person comes in front of the door, the capacitance changes,
Detect that a person has come. This will automatically open the door if the elevator is already at that floor. People,
It is not necessary to press the push button. If the elevator is on another floor, it can be automatically moved to that floor. Such a detection device, for the handicapped, etc.,
There is an advantage that you do not have to lean out and press the push button. The first and second electrodes 10,
By arranging 11, it is not necessary to install an obstacle around the door 21 of the elevator 21, and it is not necessary to impair the appearance.

【0036】また、第1、第2の電極10,11の配置
については、扉21の上下方向ではなく、扉21の幅方
向の両側に配置しても良い。この場合において、各電極
10,11の高さは、床面から所定の高さになるように
設定されている。床面位置から設定することで、大人だ
けでなく子供でも検出することができる。変形例とし
て、エレベータではなく、デパートやビルディングの自
動ドアの場合にも応用することができる。
The first and second electrodes 10 and 11 may be arranged not on the upper and lower sides of the door 21 but on both sides in the width direction of the door 21. In this case, the height of each of the electrodes 10 and 11 is set to be a predetermined height from the floor surface. By setting from the floor position, not only adults but also children can be detected. As a modification, the present invention can be applied not only to an elevator but also to an automatic door of a department store or a building.

【0037】<応用例4>図6は、第1の電極10と第
2の電極11の間に導体22等の物体が侵入してきたこ
とを検出する装置である。導体22の進入量により静電
容量の変化量も異なる。よって、この変化を検出するこ
とにより導体22の位置を検出することができるので、
図6の装置は位置センサーとして各種産業分野に応用す
ることができる。
<Application Example 4> FIG. 6 shows an apparatus for detecting that an object such as a conductor 22 has entered between the first electrode 10 and the second electrode 11. The amount of change in the capacitance differs depending on the amount of the conductor 22 entering. Therefore, the position of the conductor 22 can be detected by detecting this change.
6 can be applied to various industrial fields as a position sensor.

【0038】<応用例5>図7は、洋式トイレの室内の
便座23の左右両側の壁面に第1、第2の電極10,1
1を配置した例である。トイレに人が入ってきて便座2
3の上に腰掛けると、人の存在を検出することができ
る。この場合の用途として、例えば、1人暮らしの老人
がいる場合に、トイレに人が入ってきたことを監視セン
ターにおいて検出すると共に、トイレに入っている時間
も監視する。そして、トイレに入っている時間が通常よ
りも長いと判断された場合には、何らかの異常が発生し
たものとして対応策を取ることができる。病院や施設に
おけるトイレにおいては特に必要性が高いものである。
第1、第2電極10,11は壁面の内部に埋め込んでお
けば美観を損なわないので好ましい。
<Application Example 5> FIG. 7 shows first and second electrodes 10, 1 on the left and right wall surfaces of a toilet seat 23 in a Western-style toilet.
This is an example in which 1 is arranged. A person enters the toilet and toilet seat 2
3, the presence of a person can be detected. As an application in this case, for example, when there is an elderly person living alone, the monitoring center detects that a person has entered the toilet and also monitors the time in the toilet. If it is determined that the time spent in the toilet is longer than usual, it is possible to take a countermeasure assuming that some abnormality has occurred. It is particularly necessary for toilets in hospitals and facilities.
It is preferable that the first and second electrodes 10 and 11 are embedded in the inside of the wall surface, so that the appearance is not impaired.

【0039】第1、第2の電極10,11は、左右両側
の壁面ではなく、上下両側の壁面(床面と天井面)に配
置しても良い。変形例として、トイレ以外に浴室にも応
用できる。例えば、浴室内の対向する一対の壁面部に第
1、第2の電極を配置することにより、浴室内における
人の滞在時間を監視することができる。また、湯船内に
第1、第2の電極を配置することにより、人が湯船内に
浸かっている時間を監視することができる。これにより
不慮の事故を未然に防止できることが期待される。
The first and second electrodes 10 and 11 may be arranged on the upper and lower wall surfaces (floor surface and ceiling surface) instead of the left and right wall surfaces. As a modified example, the present invention can be applied to a bathroom other than a toilet. For example, by arranging the first and second electrodes on a pair of opposed wall surfaces in the bathroom, it is possible to monitor the staying time of a person in the bathroom. Also, by arranging the first and second electrodes in the bathtub, it is possible to monitor the time during which a person is immersed in the bathtub. This is expected to prevent accidents from occurring.

【0040】<応用例6>図8は、室内の廊下等の通路
の左右両側に第1、第2の電極10,11が配置されて
いる構成例であり、人が電極間に侵入するとこれを検出
して照明24を自動点灯する。この検出装置によれば、
人の侵入のないときには照明を点灯させておく必要がな
く、無駄な電力の消費を防止できると共に、照明を点灯
操作する手間を省くことができる。
<Application Example 6> FIG. 8 shows a configuration example in which first and second electrodes 10 and 11 are arranged on the left and right sides of a passage such as a corridor in a room. And automatically turns on the lighting 24. According to this detection device,
When there is no human intrusion, it is not necessary to turn on the lighting, so that unnecessary power consumption can be prevented, and the trouble of turning on the lighting can be saved.

【0041】通路の左右両側ではなく、上下両側(床面
と天井面)に第1、第2の電極10,11を配置するよ
うにしても良い。変形例として、家の玄関に人が入って
きたときに自動的に照明を点灯するような構成があげら
れる。また、トイレや浴室、あるいはその他の室内に人
が入ってきたときに自動的に照明を点灯するような構成
もあげられる。また、照明の点灯ではなく、照明の消灯
を行う場合にも応用できる。
The first and second electrodes 10 and 11 may be arranged on both upper and lower sides (floor surface and ceiling surface), not on both right and left sides of the passage. As a modified example, there is a configuration in which the lighting is automatically turned on when a person enters the entrance of the house. Another example is a configuration in which the lighting is automatically turned on when a person enters a toilet, a bathroom, or another room. Further, the present invention can also be applied to a case where the lighting is turned off instead of turning on the lighting.

【0042】<自己診断装置>次に、本発明に係る静電
容量センサーを用いた検出装置の自己診断装置について
説明する。図9は、静電容量式検出装置の自己診断を行
うための自己診断回路を示すシーケンス図であり、この
シーケンスは、マイクロプロセッサ・プログラマブル・
コントローラ、パーソナルコンピュータ等、電気制御で
きる部品、装置で構成できる。図10は図9のシーケン
ス図に対応したタイムチャート及び補助電極駆動部を示
す図である。この自己診断装置は、第1の電極10と第
2の電極11(静電容量センサー)のいずれか一方の電
極に対向するように補助電極40を設置し、これを、後
述する模擬信号発生用リレーR2(図1のスイッチ41
に相当する。)により、定期的にスイッチングさせ、所
望の検知ができるか否かをチェックするものである。
<Self-diagnosis device> Next, a self-diagnosis device of a detection device using the capacitance sensor according to the present invention will be described. FIG. 9 is a sequence diagram showing a self-diagnosis circuit for performing self-diagnosis of the capacitance type detection device.
It can be composed of electrically controllable parts and devices such as a controller and a personal computer. FIG. 10 is a diagram showing a time chart and an auxiliary electrode driving unit corresponding to the sequence diagram of FIG. In this self-diagnosis device, an auxiliary electrode 40 is provided so as to face either one of a first electrode 10 and a second electrode 11 (capacitance sensor), and this is used for generating a simulation signal to be described later. Relay R2 (switch 41 in FIG. 1)
Is equivalent to ), Switching is performed periodically to check whether the desired detection can be performed.

【0043】図9において、自己診断を行う周期を設定
するための周期タイマーT1とこの周期タイマーT1の
B接点とが直列接続され、周期タイマーT1と並列接続
された模擬信号を出力させるための模擬信号タイマーT
2と、同じく周期タイマーT1と並列接続された自己診
断を行う時間を設定するための自己診断タイマーT3と
が設けられている。
In FIG. 9, a cycle timer T1 for setting a cycle for performing self-diagnosis and a B contact of the cycle timer T1 are connected in series, and a simulation for outputting a simulation signal connected in parallel with the cycle timer T1. Signal timer T
2, and a self-diagnosis timer T3 for setting a time for performing self-diagnosis, which is also connected in parallel with the period timer T1.

【0044】静電容量センサーの作動によりONされる
SWと直列にセンサー出力リレーR1が接続される。つ
まり、SWのONによりセンサー出力リレーR1が励磁
される(ONとなる。)。センサー出力リレーR1がO
Nになる時間は、センサー出力信号の幅 (図10のr
1,r2,r3参照) に相当する。模擬信号タイマーT
2のB接点と模擬信号発生用リレーR2とが直列接続さ
れる。つまり、模擬信号タイマーT2により設定される
時間t2だけセンサーを作動させるための模擬信号を発
生させる (図10参照) 。自己診断タイマーT3のB接
点と自己診断信号出力用リレーR3とが直列接続され
る。これにより、自己診断タイマーT3により設定され
る時間t3は、自己診断を行う時間として設定される。
時間t3は、センサー出力信号の幅の大きさを考慮し
て、これをカバーできるように設定される。
The sensor output relay R1 is connected in series with the SW that is turned on by the operation of the capacitance sensor. That is, the sensor output relay R1 is excited (turned on) when the switch is turned on. Sensor output relay R1 is O
The time to become N is the width of the sensor output signal (r in FIG. 10).
1, r2, r3). Simulated signal timer T
2 and the simulation signal generation relay R2 are connected in series. That is, a simulation signal for operating the sensor is generated for a time t2 set by the simulation signal timer T2 (see FIG. 10). The B contact of the self-diagnosis timer T3 and the self-diagnosis signal output relay R3 are connected in series. Thus, the time t3 set by the self-diagnosis timer T3 is set as the time for performing the self-diagnosis.
The time t3 is set so as to cover the width of the sensor output signal in consideration of the width of the sensor output signal.

【0045】センサー出力リレーR1のA接点と幅判定
タイマーT4とが直列接続される。幅判定タイマーT4
は、あらかじめ設定された幅を有する比較信号を出力す
るために設けられ、この比較信号の幅とセンサー出力信
号との幅を比較することにより、静電容量センサー等に
エラーが発生しているか否かを判定する。
The A contact of the sensor output relay R1 and the width determination timer T4 are connected in series. Width judgment timer T4
Is provided for outputting a comparison signal having a preset width. By comparing the width of the comparison signal with the width of the sensor output signal, whether or not an error has occurred in the capacitance sensor or the like is determined. Is determined.

【0046】幅判定タイマーT4のA接点と幅判定用リ
レーR4とが直列接続されている。そして、この幅判定
用リレーR4により、幅判定タイマーT4により設定さ
れた時間t4だけ比較信号を出力する (図10参照) 。
幅判定用リレーR4のA接点と、センサー出力リレーR
1のA接点と、模擬信号発生用リレーR2のB接点と、
正常信号発生用リレーR5とが直列接続され、かつ、幅
判定用リレーR4のA接点及びセンサー出力リレーR1
のA接点と、正常信号発生用リレーR5のA接点とが並
列接続される。つまり、リレーR1,R4のONとリレ
ーR2のOFFによりリレーR5がONとなる。
The A contact of the width determination timer T4 and the width determination relay R4 are connected in series. Then, the comparison signal is output by the width determination relay R4 for a time t4 set by the width determination timer T4 (see FIG. 10).
A contact of width determination relay R4 and sensor output relay R
1, an A contact, a simulated signal generation relay R2 B contact,
A normal signal generation relay R5 is connected in series, and the A contact of the width determination relay R4 and the sensor output relay R1
And the A contact of the normal signal generation relay R5 are connected in parallel. That is, the relay R5 is turned on by turning on the relays R1 and R4 and turning off the relay R2.

【0047】自己診断信号出力用リレーR3のA接点
と、エラー信号発生用リレーR6とが直列接続される。
また、リレーR3と正常信号発生用リレーR5のA接点
とは並列接続されている。正常検知信号発生用リレーR
7と、自己診断信号出力用リレーR3のB接点と、セン
サー出力リレーR1のA接点とが直列接続されている。
また、リレーR3のA接点もリレーR7と直列接続され
ている。
The A contact of the self-diagnosis signal output relay R3 and the error signal generation relay R6 are connected in series.
The relay R3 and the A contact of the normal signal generation relay R5 are connected in parallel. Normal detection signal generation relay R
7, the B contact of the self-diagnosis signal output relay R3, and the A contact of the sensor output relay R1 are connected in series.
The A contact of the relay R3 is also connected in series with the relay R7.

【0048】<自己診断回路のタイムチャート>図10
(b)は、第1の電極10と第2の電極11とからなる
静電容量センサを用いた自己診断装置の概略模式図であ
る。模擬人体(又は、模擬物体)として機能する補助電
極40が模擬信号発生用リレーR2の接点を介して検出
回路に接続されている。自己診断回路5は、図9に示さ
れるシーケンス図に基づいて構成される。静電容量セン
サーは、第1、第2の電極10,11の間の静電容量が
物体あるいは人の進入により変化することを検出し、こ
れにより警報信号を出力したり所定の動作をさせたりす
る。つまり、補助電極40を動作させて、物体や人が第
1、第2の電極10,11の間に進入してきたのと同じ
状態を強制的に作り出すことにより、静電容量センサー
の自己診断を行うことができる。
<Time chart of self-diagnosis circuit> FIG.
(B) is a schematic diagram of a self-diagnosis device using a capacitance sensor including a first electrode 10 and a second electrode 11. An auxiliary electrode 40 functioning as a simulated human body (or a simulated object) is connected to a detection circuit via a contact of a simulated signal generation relay R2. The self-diagnosis circuit 5 is configured based on the sequence diagram shown in FIG. The capacitance sensor detects that the capacitance between the first and second electrodes 10 and 11 changes due to the entry of an object or a person, and outputs an alarm signal or causes a predetermined operation. I do. In other words, the self-diagnosis of the capacitance sensor is performed by operating the auxiliary electrode 40 to forcibly create the same state as when an object or a person has entered between the first and second electrodes 10 and 11. It can be carried out.

【0049】そのため、模擬信号発生用リレーR2によ
り、図10(a)に示すような模擬信号(R2)を自己
診断回路5から周期的に発生させる。周期はt1で示さ
れ、これは周期タイマーT1により設定される。模擬信
号(R2)の幅はt2で示されており、これは模擬信号
発生用リレーR2により設定される。図10(a)で
は、説明の便宜上3周期分を示し、第1周期目はセンサ
ーからの出力が正常であった場合、第2周期目はセンサ
ーからの出力が異常(出力信号幅が小さい)であった場
合、第3周期目はセンサーからの出力が異常(出力信号
がなし)であった場合をそれぞれ示している。
Therefore, a simulation signal (R2) as shown in FIG. 10A is periodically generated from the self-diagnosis circuit 5 by the simulation signal generation relay R2. The period is indicated by t1, which is set by a period timer T1. The width of the simulation signal (R2) is indicated by t2, and is set by the simulation signal generation relay R2. In FIG. 10A, three cycles are shown for convenience of explanation. In the first cycle, when the output from the sensor is normal, in the second cycle, the output from the sensor is abnormal (the output signal width is small). , The third cycle indicates the case where the output from the sensor is abnormal (no output signal).

【0050】<正常な場合>模擬信号(R2)により、
補助電極40が動作し、第1、第2の電極10,11の
間に静電容量の変化が起こる(図2のΔC’に相当す
る。)。これを検出回路により検出し、センサー出力リ
レーR1により出力信号(R1)が出力される。図10
にも示すように、模擬信号(R2)と出力信号(R1)
とはΔtの時間ずれがあるが、これはA/D変換器によ
る変換遅れ等が原因によるものであり、実際は数10m
sec程度のわずかの量である。(図10は誇張して描
かれている。)センサー等が正常であれば、出力信号
(R1)は、幅tr1のパルス状信号となる。
<Normal case> By the simulation signal (R2),
The auxiliary electrode 40 operates to change the capacitance between the first and second electrodes 10 and 11 (corresponding to ΔC ′ in FIG. 2). This is detected by a detection circuit, and an output signal (R1) is output by a sensor output relay R1. FIG.
As shown in FIG. 3, the simulation signal (R2) and the output signal (R1)
There is a time lag of Δt, which is due to a delay in conversion by the A / D converter and the like.
This is a slight amount on the order of seconds. (FIG. 10 is exaggerated.) If the sensor or the like is normal, the output signal (R1) is a pulse-like signal having a width tr1.

【0051】出力信号(R2)と同時に幅判定用リレー
R4による比較信号(R4)が出力される。比較信号
(R4)の幅は、幅判定タイマーT4によりt4になる
ように設定されている。なお、比較信号(R4)は通常
Hレベル(ON)であり、Lレベル(OFF)がアクテ
ィブとなる。そして、幅判定時間t4が経過した時点
で、出力信号(R2)がLレベル、かつ、比較信号(R
4)がHレベル、かつ、出力信号(R1)がHレベルで
あれば、正常信号発生用リレーR5をONにし、Hレベ
ルの正常信号(R5)を発生させる。つまり、比較信号
(R4)の幅t4よりも出力信号(R1)の幅tr1が
大きければ、センサー等は正常であると判定される。出
力信号(R1)は幅tr1に相当する時間が経過すると
Lレベルに変化するが、リレーR5のA接点によりリレ
ーR5は自己保持されるので、正常信号(R5)はその
ままHレベルの状態で保持される。次の周期において模
擬信号(R2)が立ち上がることにより、自己保持が解
除される(図9参照)。
At the same time as the output signal (R2), the comparison signal (R4) is output from the width determination relay R4. The width of the comparison signal (R4) is set to be t4 by the width determination timer T4. The comparison signal (R4) is normally at the H level (ON), and the L level (OFF) is active. When the width determination time t4 has elapsed, the output signal (R2) is at the L level and the comparison signal (R
If 4) is at the H level and the output signal (R1) is at the H level, the normal signal generation relay R5 is turned on to generate the H level normal signal (R5). That is, if the width tr1 of the output signal (R1) is larger than the width t4 of the comparison signal (R4), it is determined that the sensor and the like are normal. The output signal (R1) changes to the L level after the time corresponding to the width tr1 has elapsed, but since the relay R5 is self-held by the A contact of the relay R5, the normal signal (R5) is held as it is at the H level. Is done. The self-holding is released when the simulation signal (R2) rises in the next cycle (see FIG. 9).

【0052】エラー信号発生用リレーR6は、自己診断
の結果センサー等にエラーが発生するとLレベルのエラ
ー信号(R6)を出力するためのものであるが、自己診
断を行う期間を設定する自己診断信号(R3)が発生し
ている間は、エラー信号を出力せず、自己診断期間が経
過した後もHレベルの正常信号(R5)が出力されてお
ればエラー信号(R6)を出力しないようになっている
(図10参照)。
The error signal generating relay R6 outputs an L-level error signal (R6) when an error occurs in a sensor or the like as a result of the self-diagnosis. While the signal (R3) is being generated, no error signal is output, and the error signal (R6) is not output if the H-level normal signal (R5) is output even after the self-diagnosis period has elapsed. (See FIG. 10).

【0053】正常検知信号発生用リレーR7は、自己診
断を行わない通常の使用状態において、Lレベルの正常
検知信号(R7)を出力する。リレーR7は、自己診断
信号出力用リレーR3のA接点と直列接続されているの
で、自己診断期間中はLレベルの正常検知信号(R7)
を出力しない。図10のように、r2で示されるような
出力信号(R1)があった場合に、正常検知信号(R
7)がLレベルとなる。
The normal detection signal generation relay R7 outputs an L level normal detection signal (R7) in a normal use state where self-diagnosis is not performed. Since the relay R7 is connected in series with the A contact of the self-diagnosis signal output relay R3, the L-level normal detection signal (R7) during the self-diagnosis period.
Is not output. As shown in FIG. 10, when there is an output signal (R1) indicated by r2, the normal detection signal (R
7) becomes L level.

【0054】図示はしていないが、エラー信号(R6)
が出力された場合には、警報を出してオペレータに知ら
せるようにする。また、正常検知信号(R7)が出力さ
れた場合も警報を出すようにする。
Although not shown, the error signal (R6)
Is output, an alarm is issued to inform the operator. An alarm is also issued when the normal detection signal (R7) is output.

【0055】<異常な場合>次に、静電容量センサー等
に異常があり、出力信号(R1)の幅がtr3のように
小さかったとする。この幅tr3は、設定された比較信
号t4の幅よりも小さい。従って、自己診断期間t4が
経過した時はすでにリレーR1がOFFになっており、
その結果正常信号発生用リレーR5をONさせない。し
たがって、正常信号(R5)が出力されない。また、リ
レーR5がONされないから自己診断期間t3を経過す
ると、エラー信号発生用リレーR6はOFFになる。つ
まり、Lレベルのエラー信号(R6)を発生する。静電
容量センサーに異常があり、まったく出力信号R1が出
てこない場合も、幅が小さい場合と同じような結果とな
る。
<Abnormal Case> Next, it is assumed that there is an abnormality in the capacitance sensor or the like and the width of the output signal (R1) is as small as tr3. This width tr3 is smaller than the width of the set comparison signal t4. Therefore, when the self-diagnosis period t4 has elapsed, the relay R1 has already been turned off,
As a result, the normal signal generation relay R5 is not turned on. Therefore, the normal signal (R5) is not output. When the self-diagnosis period t3 has elapsed since the relay R5 is not turned on, the error signal generating relay R6 is turned off. That is, an L-level error signal (R6) is generated. When the capacitance sensor is abnormal and no output signal R1 is output, the same result as in the case where the width is small is obtained.

【0056】以上のように、リレーR2とタイマーT2
は模擬信号供給部として機能し、リレーR4とタイマー
T4は比較信号出力部として機能し、リレーR1,R
2,R4,R5は比較判定部として機能し、リレーR
3,R5,R6は、エラー信号出力部として機能し、タ
イマーT3とリレーR3とは自己診断信号出力部として
機能する。
As described above, the relay R2 and the timer T2
Functions as a simulation signal supply unit, the relay R4 and the timer T4 function as comparison signal output units, and the relays R1, R
2, R4 and R5 function as comparison and determination units, and the relay R
3, R5 and R6 function as error signal output units, and the timer T3 and the relay R3 function as self-diagnosis signal output units.

【0057】以上のように、本発明による静電容量式検
出装置は、さまざまな産業分野において利用することが
でき、さらに自己診断機能を持たせることにより付加価
値の高い装置とすることができる。
As described above, the capacitance type detection device according to the present invention can be used in various industrial fields, and can be made to have high added value by having a self-diagnosis function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】静電容量センサーを用いた静電容量式検出装置
の検出原理を説明する図
FIG. 1 is a diagram illustrating a detection principle of a capacitance-type detection device using a capacitance sensor.

【図2】図1の検出回路の詳細(等価回路)を示す図FIG. 2 is a diagram showing details (equivalent circuit) of the detection circuit of FIG. 1;

【図3】本発明をアルミ缶の分別に用いた応用例FIG. 3 is an application example in which the present invention is used for sorting aluminum cans.

【図4】本発明を建造物のベランダに用いた応用例FIG. 4 is an example of application of the present invention to a veranda of a building.

【図5】本発明をエレベータに用いた応用例FIG. 5 is an example of application of the present invention to an elevator.

【図6】本発明を位置センサーとして用いた応用例FIG. 6 is an application example using the present invention as a position sensor.

【図7】本発明をトイレ室内に用いた応用例FIG. 7 is an application example in which the present invention is used in a toilet room.

【図8】本発明を通路における照明の自動点灯に用いた
応用例
FIG. 8 is an application example in which the present invention is used for automatic lighting of lighting in a passage.

【図9】静電容量式検出装置の自己診断を行うための自
己診断回路を示すシーケンス図
FIG. 9 is a sequence diagram showing a self-diagnosis circuit for performing self-diagnosis of the capacitance type detection device.

【図10】図9のシーケンス図に対応したタイムチャー
ト及び補助電極駆動部を示す図
10 is a diagram showing a time chart and an auxiliary electrode driving unit corresponding to the sequence diagram of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第1の電極 11 第2の電極 Co 静電容量 ΔC 静電容量の変化分 e1 測定電源 e2 測定電源 Reference Signs List 10 first electrode 11 second electrode Co capacitance ΔC change in capacitance e1 measurement power supply e2 measurement power supply

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電極と、 この第1の電極に対向配置される第2の電極と、 前記第1の電極と第2の電極の間の静電容量の変化を検
出する検出回路とを備えたことを特徴とする静電容量式
検出装置。
A first electrode; a second electrode disposed opposite to the first electrode; and a detection circuit for detecting a change in capacitance between the first electrode and the second electrode. And a capacitance-type detection device.
【請求項2】 金属物体と非金属物体とが混在した状態
で搬送経路に沿って搬送される搬送手段を備え、 前記搬送される物体群を挟むように前記第1の電極と第
2の電極が配置されており、前記検出回路は、混在した
物体群の中から金属物体を選別可能に構成されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の静電容量式検出装置。
2. A method according to claim 1, further comprising: transport means for transporting the metal object and the non-metal object along a transport path in a mixed state, wherein the first electrode and the second electrode sandwich the object group to be transported. The capacitance detection device according to claim 1, wherein the detection circuit is configured to be able to select a metal object from a mixed object group.
【請求項3】 比誘電率の異なる複数の物体が混在した
状態で搬送経路に沿って搬送される搬送手段を備え、 前記搬送される物体群を挟むように前記第1の電極と第
2の電極が配置されており、前記検出回路は、混在した
物体群の中から特定の比誘電率を有する物体を選別可能
に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の静
電容量式検出装置。
3. A transport means for transporting a plurality of objects having different relative dielectric constants along a transport path in a mixed state, wherein the first electrode and the second electrode are sandwiched by the transported object group. The capacitance type according to claim 1, wherein electrodes are arranged, and the detection circuit is configured to be capable of selecting an object having a specific relative permittivity from a mixed object group. Detection device.
【請求項4】 建造物の出入口部の幅方向又は上下方向
両側に前記第1の電極と第2の電極が配置されており、
前記検出回路は、前記出入口部からの人又は物体の侵入
を検出可能に構成されていることを特徴とする請求項1
に記載の静電容量式検出装置。
4. The first electrode and the second electrode are arranged on both sides in a width direction or a vertical direction of an entrance / exit portion of a building,
2. The detection circuit according to claim 1, wherein the detection circuit is configured to detect intrusion of a person or an object from the entrance / exit portion. 3.
The capacitance-type detection device according to 1.
【請求項5】 エレベータ等の扉の幅方向又は上下方向
両側に前記第1の電極と第2の電極が配置されており、
前記検出回路は、前記扉の前の人の存在を検出可能に構
成されていることを特徴とする請求項1に記載の静電容
量式検出装置。
5. The first electrode and the second electrode are arranged on both sides in a width direction or a vertical direction of a door of an elevator or the like,
The capacitance detection device according to claim 1, wherein the detection circuit is configured to be able to detect the presence of a person in front of the door.
【請求項6】 前記検出回路は、前記第1の電極と前記
第2の電極の間に進入してきた物体の進入量を検出可能
に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の静
電容量式検出装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the detection circuit is configured to be capable of detecting an amount of an object that has entered between the first electrode and the second electrode. Capacitive detection device.
【請求項7】 トイレの便座の両側の壁面に第1の電極
と第2の電極が配置されており、前記検出回路は、前記
便座に人が座っているか否かを検出することを特徴とす
る請求項1に記載の静電容量式検出装置。
7. A first electrode and a second electrode are arranged on both side walls of a toilet seat of a toilet, and the detection circuit detects whether or not a person is sitting on the toilet seat. The capacitance detection device according to claim 1.
【請求項8】 建造物内の通路の両側に前記第1の電極
と第2の電極が配置されており、前記検出回路は、前記
第1の電極と第2の電極の間に人が侵入してきたことを
検出し、これにより照明の点灯又は消灯を行うようにし
たことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式検出装
置。
8. The first electrode and the second electrode are arranged on both sides of a passage in a building, and the detection circuit is configured such that a person enters between the first electrode and the second electrode. 2. The capacitance-type detection device according to claim 1, wherein the control unit detects that the operation has been performed and turns on or off the illumination.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の静
電容量式検出装置の自己診断を行うための自己診断装置
であって、 第1の電極と、この第1の電極に対向配置される第2の
電極とからなる静電容量センサーと、 自己診断を行うために、前記静電容量センサーを作動さ
せるための模擬信号を供給する模擬信号供給部と、 あらかじめ設定された幅の比較信号を出力する比較信号
出力部と、 前記模擬信号により前記センサーから出力されるセンサ
ー出力信号の幅と、前記比較信号の幅とを比較する比較
判定部と、 前記比較の結果、前記センサー出力信号の幅が前記比較
信号の幅よりも短い場合に、エラー信号を出力するエラ
ー信号出力部とを備えていることを特徴とする自己診断
装置。
9. A self-diagnosis device for performing self-diagnosis of the capacitance type detection device according to claim 1, wherein a first electrode and a first electrode are provided. A capacitance sensor comprising a second electrode arranged opposite to the first electrode; a simulation signal supply unit for supplying a simulation signal for operating the capacitance sensor for performing a self-diagnosis; and a preset width. A comparison signal output unit that outputs a comparison signal of: a comparison determination unit that compares a width of the sensor output signal output from the sensor by the simulation signal with a width of the comparison signal; and a result of the comparison, the sensor An error signal output unit that outputs an error signal when the width of the output signal is shorter than the width of the comparison signal.
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