JP2003528287A - 静電荷警告装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 静電荷の不慮の放電前に事前設定限界を超える静電荷が使用者上に発生した場合に使用者に警告する着用可能な装置。この装置は、使用者の近傍における第１の導電素子と、第１の導電素子よりも使用者からさらに遠い間隔を置いて配置された第２の導電素子とを含む。高インピーダンス差動増幅器は、第１及び第２の導電素子間に存在する電位差に比例した電圧信号を与える。電圧レベル識別器は、電圧信号を高インピーダンス差動増幅器から受信し、電圧信号が所定の限界を超えた場合に警告を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、例えば電子組立品の製造、保守又は修理の間に、静電荷の存在及び
蓄積を検出するのに用いられる検出機器に関する。特に、本発明は、高感度電子
組立品の仕事をする人への電荷の蓄積を検出して、前記電荷の放電前に着用者に
警告する個人監視装置に関する。

【０００２】 発明の技術 電子組立品に通常含まれる高感度電子構成部品を通して静電荷が放散される場
合、電子組立品の近傍における静電荷の発生は損傷を与える恐れがあることは、
周知である。人が電子組立品を取り扱っている場合、静電放電（ＥＳＤ）の問題
が、電子組立品の製造、保守又は修理の間に頻繁に生じる。特に、人体は、摩擦
帯電として知られている過程を通して静電荷を発生しやすい。摩擦帯電は、他の
表面との摩擦接触後に人体を含む物体上に静電荷が徐々に蓄積する原因となる現
象である。個人の人体上への静電荷の存在又は蓄積を個人に警告する手段を提供
することにより、不慮の又は制御されていないＥＳＤを防ぐこともでき、よって
、高感度電子機器に対する損傷を避けることもできる。

【０００３】 感度及び分布密度が増大しつつある構成部品と共に電子組立品を開発し続ける
につれて、低レベルの静電放電の場合でさえ、ＥＳＤにより生じる構成部品の損
傷を受ける危険が増大する。従って、好ましくないＥＳＤを防ぐことが益々重要
になってくる。高感度電子組立品の製造及び取り扱い中にこのような損傷を防ぐ
には、静電荷がほとんどない環境を設ける必要がある。

【０００４】 作業場環境で静電荷の発生を避けるために、上述の摩擦帯電の現象に考慮を払
う必要がある。様々な方法を用いて、摩擦帯電された物体から静電荷を検出及び
／又は除去することができる。個々の作業者から静電荷を除去する一般的な方法
の一つは、帯電体を電気アースに接続する導電つなぎ鎖である。一般に、前記つ
なぎ鎖は、個人の皮膚と密接する導電リストバンドなどの装置と所定の電気アー
ス箇所との間に接続される。個々の作業者が発生する静電荷は、前記リストバン
ド及び導電つなぎ鎖を介して電気アースに漏出し、これにより、前記静電荷を除
去して安全な環境を提供する。例えば、米国特許第４，３９８，２７７号では、
アースコード、ケーブル又はストラップとして記載されることもあるアースつな
ぎ鎖が示してある。

【０００５】 導電つなぎ鎖又はアースコードは、静電荷の効果的な除去を可能にするが、作
業者の移動の範囲を制限するという問題も有している。また、前記導電つなぎ鎖
又はアースコードは、個人が行っている仕事の邪魔をする場合もある。従って、
移動の一層大きな自由を可能にするアース方法も開発されており、導電フローリ
ングと組み合わせて使用される特殊な導電履物及びかかとアース体を含む。

【０００６】 様々なアース方法の有効性を監視できることが望ましい。例えば、前述のよう
な受動アースコードの有効な動作は、前記つなぎ鎖と静電荷が存在する前記物体
との間の電気的な密接を必要とする。電気接触のあらゆる分断は、静電荷がアー
スに伝導されるのを妨げる。この分断の恐れにより、適当な形態の監視装置を用
いて前記アースコードの有効性を判定する手段の提供を必要とする。現在、アー
ス回路のあらゆる破断を連続監視する装置が入手できる。例えば、米国特許第４
，６３９，８２５号及び第５，０５７，９６５号には、前記アースつなぎ鎖がア
ースへの経路を生成しなくなった場合に可聴警告を発する開路監視装置が示して
ある。これらの開路監視装置は、摩擦帯電体がアースに絶えず付着している場合
にのみ機能する。従って、上述の導電履物及びかかとアース体を含む他のアース
手段では、開路監視装置を用いてそれらの有効性を監視することができない。

【０００７】 前記帯電体がアースに絶えず付着していない場合、他の種類の監視装置を使用
する必要がある。例えば、米国特許第４，５６２，４２９号に示す様々な種類の
固定電界計器は、作業場で危険な静電荷蓄積の存在を監視するのに使用されてい
る。個人が前記作業場に入ると、前記作業場で行っている作業に危険を示すよう
な程度にまでその個人が電気的に帯電している場合、固定電界計器を用いて立証
することができる。また、稼動中の間、固定電界計器は、前記計器から電気アー
スに接続して電圧基準を確立する必要がある。従って、固定電界計器は、容易に
移動可能でなく、前記計器の周りの特定の場所を監視できるだけである。困った
ことに、固定電界計器は、制限された有効範囲も有しており、多数の有り得るソ
ースの中から損傷を与える恐れのある帯電のソースを区別する性能を有していな
い。従って、固定電界計器では、数人が同一場所で働いている場合又は数人が前
記計器の有効範囲を超えた場所に移動している場合などの多くの用途で有用性が
制限されている。

【０００８】 電気アースに接続された関連コード又はつなぎ鎖を有しない静電荷警告又は監
視装置の有用性は、エレクトロニクス組立工が作業場所の周りで自由に移動する
ことを可能にする。米国特許第５，４６１，３６９号には、使用者により着用さ
れ、アースつなぎ鎖を必要としない装置が記載されている。米国特許第５，４６
１，３６９号の前記装置は、ＥＳＤ事象の発生を記録する。前記装置は、静電気
の放電に伴う電圧の変化の即時表示を行う表示素子を含む。前記放電表示器の一
実施形態では、サイズ及び外見が腕時計と同様な、人の手首に着用される装置を
提供する。装置の別の形態は、人の指に着用されるリングような外見である。前
記放電表示器の第３の実施形態では、着用者の衣類にクリップで留めることもで
きる。この場合、接続線は、着用者の衣類を貫通して着用者の皮膚に直接接触す
る必要がある。米国特許第５，４６１，３６９号の前記装置では、使用者がアー
スつなぎ鎖なしで自由に動くことができるけれども、各実施形態は、前記装置と
前記着用者との間で直接接触させる必要があるという欠点を有する。直接接触が
ないと、ＥＳＤ事象の記録がない。また、米国特許第５，４６１，３６９号の前
記装置は、ＥＳＤ事象が生じた後に着用者に警告するだけである。前記装置では
、前記ＥＳＤ及びそれに伴う損傷を避けることができない。

【０００９】 上述のように、米国特許第５，４６１，３６９号及び第４，５６２，４２９号
に開示されたものなどの前記監視装置では、使用者に移動の自由がある。しかし
、前記装置では、個人と人のグループとを区別する性能が制限されており、又は
前記装置は、前記放電事象が生じた後に静電放電の証拠を提供するだけであり、
その発生を防ぐのに不適当である。使用者により着用可能であり、アースに電気
的に接続される必要がなく、よって使用者が作業場の周りで動く自由を与える装
置を提供することが明らかに望ましい。また、前記ＥＳＤを避けるのに処置を講
じることができるような切迫したＥＳＤ事象を使用者に警告する性能にこの移動
性を結合することが望ましい。適当な警告を用いて、作業者は、処置を講じて前
記切迫した静電放電が絶えず発生するのを防ぐことができ、これにより、このよ
うな放電により受けることがある損傷を防ぐこともできる。更に、前記監視装置
が使用者との直接電気的接触を要することなく使用者の近傍にある必要だけがあ
る場合、望ましい。

【００１０】 発明の開示 本発明は、静電荷の電位ソースの近傍に配置された場合に作用する監視及び警
告装置を提供する。前記装置には、電気アースに接続されたコード又はつなぎ鎖
がなく、よって、制限なく作業場内で移動が生じることもできる。前記装置は、
使用者に警告する前にＥＳＤ発生を必要としない。むしろ、本発明は、使用者の
通常の動きに伴う摩擦帯電により生成された電圧を監視して、危険なレベルの静
電荷が蓄積している場合に使用者に警告する。次に、使用者は、制御された損傷
を与えない方法で前記静電荷を放散させるのに処置を講じることもできる。

【００１１】 本発明の静電荷検出器は、第１及び第２の導電素子間の電圧差の大きさを測定
する電気回路の格納用の密閉容器を含む。前記第１の導電素子は、静電荷の擬似
ソースに付着され、又は同ソースの近傍にあるのに対して、前記第２の導電素子
は、前記第１の導電素子から固定間隔を置いて配置されている。静電荷の前記ソ
ースに伴う電界は、前記第１の導電素子と前記第２の導電素子との間に電圧差を
発生する。前記電圧差は、個人の通常の体の動きに伴う低レベルの摩擦帯電を検
出するのに十分な感度を有する高インピーダンス電圧識別器を用いて測定される
。前記電圧識別器を警告発生回路に結合すると、前記静電荷の大きさが事前設定
限界を超えた場合に検出可能な警告が生成される。

【００１２】 より詳細には、本発明は、静電荷のソースの領域で事前設定限界を超える静電
荷の蓄積を警告する装置に関する。前記装置は、静電荷の前記ソースの近傍にお
ける第１の導電素子と、前記第１の導電素子よりも静電荷の前記ソースから遠い
位置に空間的に固定された少なくとも第２の導電素子と、前記第１の導電素子と
前記第２の導電素子との間に置かれ、前記第１の導電素子と前記第２の導電素子
との間に存在する電位差に比例した出力を与える高インピーダンス差動増幅器と
を含む。電圧レベル識別器は、前記出力を前記高インピーダンス差動増幅器から
受信し、静電荷の蓄積が所定の安全レベルを超えた場合に警告信号を作動させる
。

【００１３】 発明の詳細な説明 静電放電（ＥＳＤ）は、十分高い静電荷が十分な電位を有する表面上に蓄積し
て低電位の領域に対して最も狭い使用可能なギャップ間で閃光を放つ場合に発生
する。この経路が高感度電子構成部品を含む場合、前記構成部品が損傷を受ける
ことになる確率が高い。アースへの経路がない状態で、静電荷の蓄積は、静的に
帯電した表面から離れて延在する電界を生成する。本発明は、静電荷の蓄積を監
視してＥＳＤの前に電界強度が損傷を与える恐れのあるレベルに近づく前に警告
を与える電界検出機器を提供する。

【００１４】 上述のように、静電放電の発生の証拠を保持する事象検出器は、既知であり、
米国特許第５，４６１，３６９号により例示されている。このような事象検出器
は、約１５ｎｓｅｃ間電子装置中で持続する１５〜２５ボルトの電圧パルスに応
答する。前記検出器の電子回路は、静電放電（ＥＳＤ）の証拠を保持するのに用
いられる表示器を駆動するのに必要な信号にこのパルスを変換する。ＥＳＤ事象
は数十ｎｓｅｃだけの間存在するが、表示器は、使用者により注目されて記録さ
れるのに十分長く前記事象の証拠を保持する。

【００１５】 困ったことに、この種のＥＳＤ測定／検出監視装置は、例えば摩擦帯電により
生じる低増加率の静電荷蓄積を監視するのに効果的でない。このような静電荷蓄
積は、ｎｓｅｃの速度ではなくｍｓｅｃの速度で測定される長い時間尺度にわた
って生じる電荷蓄積で比較的ゆっくりと生じる。本発明は、ゆっくりと変化する
電圧（約１０〜２５０ｍｓｅｃのオーダー）に応答する静電界検出器を提供し、
これにより、本発明が、歩く、自分の腕を動かす、又は椅子の位置を変える個人
により生じる静電荷のような静電荷蓄積の小増加を検出可能になる。低レベルの
静電荷蓄積を測定することにより、ここに記載の静電荷監視装置は、静電荷蓄積
が電界強度の事前設定レベルに達した場合、警告を使用者に与えることができる
。前記警告により、前記検出器の着用者が、例えば制御されていないＥＳＤが発
生する前に蓄積電荷を電気アースに伝導するアースコード又は金属板と接触させ
ることにより彼らの体から静電荷を減少又は除去することができる。

【００１６】 図１は、発明による静電荷検出及び警告装置１０のブロック図を提供し、前記
装置に含まれる電気構成部品を示す。静電荷検出及び警告装置１０は、入力信号
を与える第１の導電素子１２を含む。第１の導電素子１２は、静電帯電体（図示
せず）の近傍に配置されることが好ましい。第２の導電素子１４は、基準信号を
与え、既知の距離だけ第１の素子１２から間隔を置いて配置されている。第１の
導電素子１２からの前記入力信号は、前記帯電体の電界が帯電体からの距離と共
に弱くなるので、第２の導電素子１４に関連する前記基準信号と異なる。高イン
ピーダンス差動増幅器１６は、前記素子１２、１４の前記入力信号と基準信号と
の間の電圧差を判定してから、前記電圧差が事前設定レベルを超えたか否かを処
理して判定する電圧レベル識別器１８に接続する。前記電圧差が事前設定レベル
を超えた場合、警告回路２０を作動させて使用者に静電荷を警告する。

【００１７】 図２は、分解関係で構成部品を用いて本発明の一実施形態を示す。前記静電荷
検出及び警告装置１０は、ハウジング２１及びカバー２２を含む。金属板アンテ
ナの形態の前記第１の導電素子１２は、前記ハウジング２１の外面に当接する。
また、金属板アンテナの形態の前記第２の導電素子１４は、前記ハウジング２１
の内側に嵌まっており、前記第１の素子１２と平行関係にあり、所定の距離だけ
前記第１の素子１２から間隔を置いて配置されている。前記導電素子は、約０．
５ｃｍ〜５ｃｍの距離だけ間隔を置いて配置されることが好ましい。（高インピ
ーダンス差動増幅器１６、電圧レベル識別器１８及び警告回路２０を形成するも
のを含む）電子組立品２６を有するプリント回路基板２４及び警告機構２８は、
前記第２の導電素子１４と第１の導電素子１２との間に配置されている。警告機
構２８は、可聴警告、触感警告又は視覚警告などの警告の任意の適当な時間でよ
い。代わりに、前記警告機構２８は、静電荷領域検出装置の活動を記録する遠隔
ユニットと通信してもよい。この場合、記録された信号は、特定の監視装置を識
別してその状態の情報を記録するコードを含む符号化された超音波、赤外線又は
無線周波数エネルギーでもよい。導電素子１２、１４はそれぞれ、電気結線３０
、３２を介して回路基板２４に電気的に接続されている。前記カバー２２を前記
ハウジング２１に嵌めると、前記回路基板２４に電気的に接続されている。前記
カバー２２を前記の外面に暴露される前記第１の導電素子１２を除いて、前記プ
リント回路基板２４、警告２８及び前記第２の導電素子１４の周りに密閉容器が
設けられる。

【００１８】 図２の前記実施形態において、本発明の前記静電荷検出及び警告装置１０は、
ほぼポケットベル（登録商標）以下のサイズである。第１の導電素子１２を有す
る前記装置１０は、使用者の体の表面の近傍にある必要がある。しかし、前記導
電素子１２が着用者の体と実際に接触することは、必ずしも必要でない。例えば
、図３に示すように、前記装置１０は、例えばベルトに取り付ける、ポケットに
クリップで留める又はポケットの内側に携えることにより着用してもよい。当然
、前記導電素子１２は、着用者の皮膚と接触させることもでき、例えば図４に示
すように腕輪又は指輪の一部でもよい。しかし、使用者の皮膚との直接接触は、
前記装置の効果的な動作に必ずしも必要でない。着用者との接触の程度にかかわ
らず、前記装置１０は、前記装置を着用している個人が通常の作業活動を行うに
つれて摩擦帯電により生成される静電荷の蓄積を監視する。通常の状況下で、前
記検出器は、例えそれが前記体のどこに置かれていても同一レベルの静電荷を受
ける。この状態は、良導体である人体が等分布の表面電荷強度を持っているので
、存在する。

【００１９】 稼動中、前記導電素子１２、１４は、着用者の体上の静電荷の蓄積増加に伴う
電界を探るのに適当に配置されたアンテナ面として機能する。前記第１の導電素
子１２は、着用者と直接接触していない場合、監視される人の体と密接に容量結
合されている。前記第２の導電素子１４は、使用者の環境と容量結合されている
が、電気アースに直接接続されていない。監視される人が移動するにつれて、電
荷が摩擦帯電により生成される。前記電荷をアースにより除去しないと、アース
に対する電圧が人の体上に生じ、人体を囲む電界が生じる。電界強度は、人体か
らの距離が長くなるにつれて放散する。使用者の体の帯電した表面と離れた前記
導電素子１２、１４との間の空間関係の差は、各素子１２、１４の領域で異なる
電位を発生する。これは、前記素子１２、１４間に配置された高インピーダンス
差動増幅器１６により測定されるような前記第１の導電素子１２と前記第２の導
電素子１４との間の測定可能な電圧差になる。前記増幅器１６は、通常の人の動
きの時間尺度で生じる摩擦帯電により前記２つの導電素子１２、１４間で生じる
前記電圧差に対する確実な応答のために十分な入力インピーダンス及びゲインを
与える回路設計を有する。

【００２０】 図５の回路略図は、前記警告装置１０の更なる詳細を提供する。この場合、前
記第２の導電素子１４により検出される基準信号は、抵抗器Ｒ２を介して増幅器
Ｕ１Ａに供給される。コンデンサＣ１と併用した抵抗器Ｒ２は、交流ノイズを前
記信号から除去するのに作用する。前記第１の導電素子１２により検出される入
力信号は、可変抵抗器Ｒ３を介して増幅器Ｕ１Ａに供給される。可変抵抗器Ｒ３
の使用により、前記装置１０の感度を使用者により調節できるように差動増幅器
１６のゲインを変えることが可能になる。抵抗器Ｒ１は、前記入力信号と前記基
準信号との間の電流の遅い漏れを可能にする高価値抵抗器である。この漏れは、
電界変化が生じた後に前記検出器をリセットするのに使用される。

【００２１】 増幅器Ｕ１Ａの出力は、増幅器Ｕ２Ａ及び増幅器Ｕ２Ｂを負及び正電圧レベル
識別器としてそれぞれ使用する電圧識別器１８の入力に加えられる。抵抗器Ｒ４
、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、識別限界を設定する分圧回路を形成する。コンデンサ
Ｃ２は、前記装置の初期電源投入時に短時間の間Ｕ２Ｂの基準電圧を低く保持す
るのに設けられており、これにより、警告回路２０が短い「警告音」（又は他の
選択された警告）を与えるようにして前記装置が稼動中であることを示す。精密
電圧検出器Ｕ３及びその関連回路（抵抗器Ｒ１２、Ｒ１３及びダイオードＤ５）
と併用した場合、この特徴は、低バッテリー状態を使用者に警告することもでき
る。即ち、抵抗器Ｒ１２及びＲ１３により決められた限界よりもバッテリー電圧
が低い場合、Ｕ１は低く保持され、前記警告回路２０の発振器が自由に動作でき
なくなり、これにより、前記「警告音」（又は他の選択された警告）が前記装置
１０の電源投入時に作動するのを妨げる。

【００２２】 装置１０の故障が損傷を与えるＥＳＤ事象の原因となる場合があるので、低バ
ッテリー表示器の存在は特に役立つ。装置１０のエレクトロニクスは、装置１０
に電源供給するバッテリー上の電流消費を最小にするよう設計されることが好ま
しい。バッテリーから利用できる電流の形態のエネルギーは、そのサイズ及び重
量と関係がある。コイン型電池などの小さいバッテリーを使用して容易な携帯性
のために装置１０のサイズ及び重量を小さく保つことが望ましい。これは、前記
エレクトロニクスの電流消費がそのようなバッテリーの実用に十分長い動作時間
を得るのに十分低い必要がある。このような理由で、ブザーが鳴っていない場合
に装置１０が１５０μＡ未満消費するように回路構成部品を選択することが好ま
しい。２つの典型的な３ボルトリチウムコイン型バッテリーを用いて、これによ
り、前記装置が約３ヶ月間連続動作可能になる。

【００２３】 正又は負の電圧限界が電圧レベル識別器１８で超えた場合、増幅器Ｕ２Ｃの出
力はハイになり、増幅器Ｕ２Ｄが発振してブザー（又は他の選択された警告）を
駆動するようにする。抵抗器Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１及びコンデンサＣ３は
、警告が一時的な警告状態で活動する時間を長くする遅延回路を作成するのに設
けられている。

【００２４】 場合によっては、使用者がアースを取っている又は静電荷を有していないにも
かかわらず、電圧差を図５の実施形態により検出することもあり、これにより、
誤警告を招く。これは、前記ハウジング２１自体が摩擦帯電した状態になる場合
、例えば前記装置１０がシャツのポケット内に所持されたときに使用者の衣類上
で擦れた場合に最も生じやすい。

【００２５】 図６は、ハウジング２１の摩擦帯電と使用者の摩擦帯電とを識別するのに使用
可能な本発明の別の実施形態の回路略図を提供する。図６の前記実施形態は、図
５に示す実施形態と同様であり（前記電圧レベル識別器１８及び警告回路２０は
同一である）、同様な構成部品には同様な参照文字が付けられている。図６の前
記実施形態では、１つではなく２つの基準信号を差動増幅器１６’に与えるよう
に第３の導電素子１４’が追加されている。第３の導電素子１４’を生成するの
に図２の前記第２の導電素子１４が効果的に分割されている。第２及び第３の導
電素子１４、１４’の両方は、第１の導電素子１２と平行関係でハウジング２１
内に設置された金属板アンテナであり、所定の距離だけ第１の導電素子１２から
間隔を置いて配置されている。差動増幅器回路は、両方の導電素子１４、１４’
上の信号が警告する前記装置１０に対して同様でなければならないように構成さ
れている。第２及び第３の導電素子１４、１４’はハウジング２１内の位置で離
れているので、両方の素子１４、１４’がハウジング２１の摩擦帯電により全く
同様に影響を受けることは起こりそうになく、これにより、警告の原因としてこ
の状態を制限する。しかし、着用者の体上の電圧変化により生じる電界は、両方
の素子１４、１４’に等しく影響を及ぼし、電圧限界を超えた場合に警告を発生
する。

【００２６】 図６の前記差動増幅器１６’は、図５の差動増幅器１６と同様にして構成され
ている。詳細には、第２の導電素子１４により検出される第１の基準信号は、抵
抗器Ｒ２を介して増幅器Ｕ１Ａに供給される。コンデンサＣ１と併用した抵抗器
Ｒ２は、交流ノイズを前記第１の基準信号から除去するのに作用する。第３の導
電素子１４’により検出される第２の基準信号は、抵抗器Ｒ２’を介して増幅器
Ｕ１Ｂに供給される。コンデンサＣ１’と併用した抵抗器Ｒ２’は、交流ノイズ
を前記第２の基準信号から除去するのに作用する。前記第１の導電素子１２によ
り検出される入力信号は、可変抵抗器Ｒ３を介して増幅器Ｕ１Ａ及びＵ１Ｂに供
給される。可変抵抗器Ｒ３の使用により、前記装置１０の感度を使用者により調
節できるように差動増幅器１６’のゲインを変えることが可能になる。抵抗器Ｒ
１及びＲ１’は、前記入力信号と前記基準信号との間の電流の遅い漏れを可能に
する高価値抵抗器である。この漏れは、電界変化が生じた後に前記検出器をリセ
ットするのに使用される。抵抗器Ｒ１８及びＲ１９は、増幅器Ｕ１Ａ及びＵ１Ｂ
の出力電流を制限するのに使用され、抵抗器Ｒ３に比べて小さい値を有する。こ
の構成では、両方の増幅器の基準入力は、それらの出力に対する結合点で発生す
る有効電圧に対して同様でなければならない。差動増幅器１６’の出力は、電圧
レベル識別器１８に供給され、図５を参照して上述のような方法で作用する。

【００２７】 図５及び図６に示す前記実施形態の場合、前記入力信号と前記基準信号との間
の電圧差は、人のアースに対する電圧に比例する。上述のように、入力信号（第
１の導電素子１２）における電圧は、アースを基準にせず、むしろ電位入力（第
２の導電素子１４、１４’）を基準にしている。前記導電素子１２、１４、１４
’はそれぞれ、使用者及び使用者の環境の帯電体に容量結合されているので、前
記装置１０により確認される電圧は、基準入力（導電素子１４、１４’）及び前
記装置の入力静電容量からアースに対する静電容量のほぼ比率である係数による
容量分割により減少される。上述の例の場合、入力静電容量は、導電素子１２に
対するコンデンサＣ１の静電容量（５００ｐＦのオーダー）にほぼ等しく、基準
入力（導電素子１４、１４’）のアースに対する静電容量は、約１ｐＦである。
基準入力のアースに対する静電容量は、着用者の体から約１ｃｍに位置する１５
ｃｍ^２の金属薄板に基づいている。当業者により分かるように、静電容量は、装
置設計の関数であり、前記導電素子１２、１４、１４’のサイズ及び着用者から
の前記素子１２、１４、１４’の距離などの要因により影響を受ける。人の環境
における人と物体との間の関係が変わるにつれて、基準入力とアースとの間の静
電容量は変わる。従って、監視装置により検出される電圧と人のアースに対する
電圧を関連付ける要因には変動がある。しかし、この変動は、前記装置の慎重な
設計及び前記装置の使い方の知識により最小にすることもできる。

【００２８】 ここに記載の本発明は、現在の静電荷状態が所定の安全レベルを超える電圧を
生成するかを判定するのに用いられる電圧レベル識別器を提供することが分かる
。前記所定の安全レベルを超える電圧が存在する状態で、前記装置は、危険な状
態を使用者に警告する警告を稼動する。この発明は特定の実施形態を参照して説
明されているが、この説明は限定された意味で解釈されるべきではない。例えば
、当業者には、ここに記載の実施形態に行える修正及び変更が分かるであろう。
しかし、このような修正は、請求項に記載の本発明の範囲と精神から逸脱するこ
となく行えることが考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 静電荷領域の存在を検出して過剰量の静電荷の警告を与えるのに
用いられる構成部品のブロック図である。

【図２】 発明分野の警告装置の可能な一実施形態の分解図である。

【図３】 警告装置を組立工の体に装着する説明図である。

【図４】 警告装置の組立工の手首への装着を示す。

【図５】 前記警告装置の実施形態用の電気略図である。

【図６】 前記警告装置の実施形態用の電気略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電荷のソースの近傍における第１の導電素子と、 前記第１の導電素子よりも静電荷の前記ソースからさらに遠い位置に空間的に
   固定された第２の導電素子と、 前記第１の導電素子と前記第２の導電素子との間に置かれ、前記第１の導電素
   子と前記第２の導電素子との間に存在する前記電位差に比例した電圧信号を与え
   る高インピーダンス差動増幅器と、 前記電圧信号を前記高インピーダンス差動増幅器から受信する電圧レベル識別
   器であって、前記電圧信号が所定の限界を超えた場合に警告信号を与えるように
   した電圧レベル識別器と、 前記警告信号を受信する警告回路であって、前記警告信号が存在する状態で警
   告機構を作動させて前記静電荷が前記所定の限界を超えていることを表示するよ
   うにした警告回路と、 を含む、前記静電荷のソースから延在する電界の強度を監視して前記静電荷が事
   前設定限界を超えた場合に使用者に警告する装置。
2. 【請求項２】 前記装置が前記使用者により着用可能である、請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】 前記第１及び第２の導電素子が前記利用者との直接接触から
   離れている、請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の導電素子が電気アースに接続されていな
   い、請求項２記載の装置。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の導電素子が金属箔の板から形成されてい
   る、請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 前記装置が、１０〜２５０ｍｓｅｃの範囲にわたって生じる
   電圧変化に応答する、請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 前記装置がバッテリーにより電源供給される、請求項２記載
   の装置。
8. 【請求項８】 低バッテリー表示器を更に含む、請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記警告信号が可聴警告である、請求項２記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記警告信号が触感警告である、請求項２記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記警告信号が視覚警告である、請求項２記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記警告信号が符号化信号である、請求項２記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の導電素子よりも静電荷の前記ソースからさらに
    遠い位置に空間的に固定された第３の導電素子を更に含む、請求項１記載の装置
    。
14. 【請求項１４】 前記第３の導電素子が前記第２の導電素子から空間的に離
    れており、前記第２及び第３の導電素子が静電荷の前記ソースから等距離に置か
    れている、請求項１３記載の装置。