JP5646084B2 - 機械部品での周辺監視のためのセンサシステムおよびセンサシステムの駆動制御および評価方法 - Google Patents
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Description
上述した従来技術から、本発明の課題は、種々の構成部分ないしは機械の表面または機械部品の表面に容易に取り付け可能なセンサシステムを構成することである。このセンサシステムは同時に、診断機能を有する相互に依存していない安全チャネルを前提としている安全基準を満たすことが可能である。この課題は、請求項1の特徴部分に記載されている特徴を有する、機械部品での周辺監視のためのセンサシステムによって解決される。本発明の着想は、柔軟な層、導電性の層および電気的に絶縁性の層から成る層構造体を有するセンサ素子を形成することであり、ここで1つの層の複数の導電性ポテンシャル面は側方で次のように間隔が空けられて、その間に位置する絶縁層を介して配置されている。すなわち、身体または物体の接近および/または接触時に測定可能に変化する電気力線がこれらの導電性ポテンシャル面の間に形成されるように、配置されている。ここで、センサ素子のこの層構造体は、少なくとも2つの、相互に別個に動作する測定素子を有している。ここでこの柔軟な層構造体によって、センサ素子ないしはセンサシステムを、機械の可動部分ないしは複雑に形成されている機械表面に容易に合わせること、ないしは取り付けることが可能になり、センサ素子毎に相互に別個に動作する少なくとも2つの測定素子を設けることによって、これと同時に安全基準を満たすことが可能になる。
Claims (12)
- 機械部品での周辺監視のためのセンサシステム(100)であって、
少なくとも1つの容量性センサ素子(10;10a;10b;10c)を有しており、当該容量性センサ素子は機械の表面または機械部分の表面に取り付け可能であり、
前記少なくとも1つのセンサ素子(10;10a;10b;10c)は、柔軟な層と導電性層と電気的絶縁性層とからなる層構造体(14、15、16、17;17a〜17c、18;18a〜18c、19;19a〜19c、20;20a〜20c)から形成されており、
前記層構造体に含まれる複数の導電性ポテンシャル面は、当該導電性ポテンシャル面間に電気力線(1、2)が形成されるように側方で間隔をあけて、当該導電性ポテンシャル面間に位置する絶縁層を介して配置されており、前記電気力線(1、2)は、身体または物体の接近および/または接触時に測定可能に変化する、センサシステム(100)において、
センサ素子(10;10a;10b;10c)の前記層構造体は、相互に別個に動作する、少なくとも2つの測定素子(21、22)を有しており、
前記少なくとも1つのセンサ素子(10;10a;10b;10c)は三角形または四角形の底面を有しており、複数のセンサ素子(10;10a;10b;10c)が存在しており、当該複数のセンサ素子は相互に電気的かつ機械的に接触接続され、
前記複数のセンサ素子は、センサ外被を形成する、
ことを特徴とするセンサシステム(100)。 - 前記センサ素子(10;10a;10b;10c)は、前記少なくとも2つの測定素子(21、22)を別個に駆動制御および評価する手段(50、60)を含んでいる、請求項1記載のセンサシステム。
- 前記手段(50、60)は、前記少なくとも2つの測定素子(21、22)を時間的に連続して順次駆動制御する、請求項2記載のセンサシステム。
- 前記電気力線(1、2)は相互に重畳している、請求項3記載のセンサシステム。
- 前記少なくとも2つの測定素子(21、22)の測定信号を評価する評価手段(35、36)が設けられており、当該評価手段(35、36)は前記機械または機械部分と少なくとも間接的に接続されており、かつ前記少なくとも2つの測定素子(21、22)の信号が所定の限界値内にある場合にのみ、前記機械または機械部分が動作するように、前記機械または機械部分を駆動制御する、請求項1から4までのいずれか1項記載のセンサシステム。
- 前記少なくとも2つの測定素子(21、22)は電気的に相互に分離されて構成されている、請求項1から5までのいずれか1項記載のセンサシステム。
- 前記複数の測定素子(21、22)は共に、少なくとも1つの層の上に配置されており、かつ空間的に相互に分離されている、請求項1から6までのいずれか1項記載のセンサシステム。
- 請求項1から7までのいずれか1項記載のセンサシステムの駆動制御および評価方法であって、
複数のセンサ素子(10;10a;10b;10c)が存在しており、少なくとも1つの電子評価装置に手段(50、60)が設けられており、当該手段は周期的に前記センサ素子(10;10a;10b;10c)をアドレッシングし、かつ少なくとも1つのセンサ素子(10;10a;10b;10c)において、基準値に対する容量変化が起こったか否かを検査し、
前記手段(50、60)は、センサ素子(10;10a;10b;10c)の前記少なくとも2つの測定素子(21、22)を、時間的に前後してアドレッシングする、
ことを特徴とする、センサシステムの駆動制御および評価方法。 - 各センサ素子(10;10a;10b;10c)の前記少なくとも2つの測定素子(21、22)の電気力線(1、2)は相互に重畳している、請求項8記載の方法。
- 第1のセンサ素子(10;10a;10b;10c)の1つの測定素子(21、22)と、別のセンサ素子(10;10a;10b;10c)の別の測定素子(22、21)とを前記手段(50、60)によって同時にアドレッシングする、請求項9記載の方法。
- 線形に連結されて接続されている複数のセンサ素子(10;10a;10b;10c)をアドレッシングするために、センサ素子(10;10a;10b;10c)を起動させるための情報を前記連結に沿って複数のセンサ素子(10;10a;10b;10c)を介して転送することで、前記センサ素子(10;10a;10b;10c)のシーケンスを利用する、請求項9または10記載の方法。
- 後の周期において、各センサ素子(10;10a;10b;10c)は自己診断を受け、この際に前記センサ素子(10;10a;10b;10c)に検査電圧または特徴的な信号パターンを加える、請求項11記載の方法。
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