JP3676175B2 - Capacitance type detection device and self-diagnosis device - Google Patents
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Description
【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。
【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。
【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。
【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、
接地部に対向配置される電極と、
前記電極と前記接地部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。
【0005】
この検出装置に用いられるセンサーは、電極と接地部の間の静電容量の変化を検出するものである。電極と接地部の間に、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、電極と接地部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。
【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接地部に対向して前記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。
【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、電極と接地部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。
【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接地部に対向して前記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。
【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。
【0010】
本発明の第3の実施形態として、車両の前側又は後側に前記電極が配置されており、前記検出回路は、前記電極と前記接地部の間の人又は物体の存在を検出可能に構成されているものがあげられる。
【0011】
この構成によると、車両(自動車、トラック、バス、電車等)の前側や後側を人や物体(小動物等)が横切るのを検出することができ、事故を未然に防止することができる。特に、車両の運転手の視界に入らないような人や物体を検出するような場合に効果がある。また、車両を駐車場や車庫に入れる場合に、壁面等の検出を行い、車両の車体と壁面等との衝突を未然に防止することができる。
【0012】
本発明の第4の実施形態として、プローブ本体を備え、このプローブ本体の先端部に前記電極が配置されており、前記検出回路は、土中等に存在する特定物体を検出可能に構成されているものがあげられる。
この構成によると、例えば、土中に存在する地雷の検出等を行うことができる。
【0013】
本発明の第5の実施形態として、開閉可能なシャッターを備え、このシャッターの端部に前記電極が配置されており、前記検出回路は、前記電極と前記接地部の間の人又は物体の存在を検出可能に構成されているものがあげられる。
【0014】
この構成によると、シャッター(駐車場の入口や建造物の入口等に設けられている。)の端部に電極が配置されており、このシャッターを閉めるときに、シャッターの端部と床面や地面や路面等の間に存在する人や物体の存在を検出することができる。これにより、シャッターの間に人や物体が挟まれてしまうと言う事故を未然に防止することができる。
【0015】
本発明の第6の実施形態として、建造物内の室内に前記電極が配置されており、前記検出回路は、前記室内における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。
【0016】
例えば、住居の各室内の床面に電極を配置し、その電極の周辺の床面を接地部とする。これにより、各室内において、どの部屋に人が存在しているかを検出することができる。1人暮らしの老人が住居に住んでいるような場合には、監視センターにて、現在どの部屋に人がいるかを監視しておき、たとえば、同じ部屋に長時間滞在しているような状況が検出された場合には、何らかの異常が発生したものとして、ただちに対策を講じることが可能になる。
【0017】
本発明の第7の実施形態として、前記検出回路は、前記電極と前記接地部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ものがあげられる。
【0018】
この構成は、電極と接地部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。
【0019】
本発明の第8の実施形態として、建造物の出入口部に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。
【0020】
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。また、建造物の外部との出入口部だけではなく、室内のドア等の出入口部にも応用可能である。
【0021】
本発明の第9の実施形態として、トイレの便器の近傍に前記電極が配置されており、前記検出回路は、前記便器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。
【0022】
この構成によると、トイレに人が入ってきて便器の前に立った状態になると、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。または、便器の前に人が入ってきたことや、人が去ったことを検出して自動的に水を流すような構成を採用することも可能である。
【0023】
本発明の第10の実施形態として、駅のホームにおける線路の近傍に前記電極が配置されており、前記検出回路は、前記線路上又は線路近傍における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。
この構成によると、駅のホームから人が落下してしまったことを検出することができるので、人身事故を未然に防止することができる。
【0024】
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、
接地部に対向配置される電極を備えた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。
【0025】
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、電極と接地部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、物体や人体が電極と接地部の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、電極と接地部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。
【0026】
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。
【0027】
【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、電極10と、圧延装置の圧延ロール13とが向かい合うように配置されている。また、圧延ロール13は接地されている。この電極10と圧延ロール13の間の領域が検知領域であり、人の手の侵入等を検出する。電極10の裏側、すなわち検知領域とは反対側にはガード板11が比較的小さな間隔でもって電極10に対して平行に配置されている。ガード板11は、ステンレス鋼、銅、アルミニウム等の良導体からなり、電極10の全面を完全に覆うことのできる寸法形状を有している。以上のように構成された電極10と接地された圧延ロール13との間で、静電容量結合を生じ、この間に人体の一部が入ることにより、この静電容量が変化することになる。
【0028】
以上のように構成された静電容量センサーにより静電容量の変化を検出するため、検出回路42に接続されている。すなわち、電極10は、同軸ケーブル12の中心導体により検出回路42の入力端子P1に接続し、ガード板11は、同軸ケーブル12のシールドにより検出回路42の入力端子P2に接続されている。検出回路42は、いわゆるインピーダンスブリッジを用いたもので(図1(b)の原理図を参照)、4辺ブリッジのうち、2辺に測定電源e1,e2が接続されている。また、4辺ブリッジのうち1辺は電極10と圧延ロール13により構成される静電容量となっており、残る1辺には平衡静電容量CBが設けられている。測定電源e1,e2の間の端子P2と接地部との間に出力アンプ14が設けられている。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41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。
【0029】
ガード板11を設けているのは、次の理由による。つまり、電極10と圧延ロール13の間が本来の検出領域であるが、実際には、電気力線が電極10の裏側(検出領域とは反対側)から圧延ロール13(接地部)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、電極10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、上記のごとくガード板11を設けることにより、電極10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。
【0030】
<等価回路>
図2に示す回路は、図1に示す検出回路42を電極10と圧延ロール13で構成される静電容量やその他の部分での静電容量を含めた形で示した等価回路である。この図において、Coは、電極10と圧延ロール13により規定される静電容量を示し、C1は、同軸ケーブル12の中心導体とシールドの間の静電容量を示す。また、符号Ze1,Ze2は夫々測定電源e1,e2の内部インピーダンスであり、符号Ziは出力アンプ14の内部インピーダンスである。
【0031】
ここで、図2に示す回路の動作を説明する。電極10と圧延ロール13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、電源e1から静電容量C1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には、インピーダンスZiにはほとんど流れず無視できる。また、静電容量Coを通って流れる電流は、静電容量C1とインピーダンスZiに分かれる。このとき、1/(ωC1)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。電圧e1とe2が同一電圧で、測定電源e2から、静電容量CBを通って流れる電流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の電流はゼロとなる。いま、電極10と圧延ロール13との間に接地された誘電体が入りこむと、誘電体の比誘電率に応じた量だけCoが増加する。この増加分をΔCとすると、電流i1は、e1ωΔCだけ増加し、インピーダンスZiに電流が流れ、信号として出力される。また、誘電体が接地されておらず、いわゆるフローティングの場合でも静電容量Coが増加し、Ziに同様に電流が流れる。
【0032】
このように図2に示す回路では、電極10とガード板11との間で構成される静電容量や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、電極10と圧延ロール13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ΔC’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。
【0033】
<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、基本的に電極10の配置のみを示す。
【0034】
図3は、ベルトコンベア20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B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の上方に、電極10が配置されている。また、ベルトコンベア20は接地されている。電極10と接地部の間にアルミ缶Kが来たことが検出されると、シリンダ21を作動させて、アルミ缶Kを回収用器22に回収する。図3の例では、搬送経路の上方に電極10が配置されているが、搬送経路の左側や右側に電極10を配置するようにしても良い。また、床面を接地部としても良い。
【0035】
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。
【0036】
<応用例2>
図4は、自動車の前部と後部のバンパーに電極10を配置した例である。路面が接地部となる。これにより、電極10の近傍に小さな子供がいた場合にこれを検出することができる。とくに、運転席からの視界からは見えないような領域における人や物体の検出には有効である。また、駐車場や車庫に自動車をバックで入れるような場合にも、運転席の視界からは見えにくいような障害物、壁面等の接近を検出することができ、自動車と上記障害物や壁面との衝突を未然に防止することができる。
車両として、自動車に限定されず、トラックやバスや電車などにも応用できるものである。
【0037】
<応用例3>
図5は、地雷検出器に応用した例であり、プローブ本体23の先端部に電極10が配置されている。土中に地雷24(特定物体に相当する。)が存在すると、電極10と接地部(大地)により構成される静電容量が変化するので、地雷の存在を探索して検出することができる。
【0038】
その他の変形例として、多種類のごみが混在したごみ捨て場から、特定の種類の金属や樹脂を探索する場合にも応用できる。また、土中ではなく、コンクリート内や水面下における特定物体の探索にも応用できる。
【0039】
<応用例4>
図6は、駐車場や建造物の出入口や倉庫のシャッターに応用した例であり、シャッター25の下端部に電極10が配置されている。シャッター25を閉めたときにシャッター25の下端部が当接する路面、床面等が接地部を構成する。これにより、シャッター25の下端部と路面・床面等の間の人や物体の存在を検出することができ、人や物体がシャッター25と路面等の間に挟まれることによる事故を防止することができる。
【0040】
<応用例5>
図7は、建造物(住居、ビル等)内の各室内の床面に電極10A,10B,10C,10Dを配置した例である。天井面や壁面を接地部として構成する。これにより、各室内において、どの部屋に人が存在しているかを検出することができる。1人暮らしの老人が住居に住んでいるような場合には、監視センターにて、現在どの部屋に人がいるかを監視しておき、たとえば、同じ部屋に長時間滞在しているような状況が検出された場合には、何らかの異常が発生したものとして、ただちに対策を講じることが可能になる。
【0041】
また、建造物が美術館とか博物館のような場合、夜間における泥棒等の侵入を検出できるようにして、展示物の盗難を防止することができる。また、金庫が保管されているような部屋に電極を設置することで、貴重品の盗難を防止することができる。
【0042】
<応用例6>
図8は、電極10と接地部である壁面28との間に導体29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29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29の位置を検出することができるので、図8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。
【0043】
<応用例7>
図9は、建造物の出入口にあたるベランダの手すり部30の上側に電極10を配置した例である。ベランダの床面が接地部として構成される。電極10の配置としては、ベランダの天井面や手すり部の側面部に配置しても良い。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。
【0044】
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。また、エレベータの扉(出入口部に相当する。)に設けても良い。家の中の、特定の部屋の出入口(ドア等)に設けても良い。図10は、玄関31に設けた例である。玄関31のドアの外側に電極10を設けることにより、玄関31の前に人が存在していることを検出することができる。これにより、呼び鈴が押されなくても、室内の居住者は訪問者が来たことを知ることができる。また、玄関31の内側に電極10を設けることにより、外部から人が入ってきたことを検出することができ、室内の照明を自動点灯させたり、警報を鳴らしたりすることができる。図10の場合は、電極10を玄関31の幅方向に沿って細長にしておき、その電極10の周辺の床面を接地部とする。この電極10を人がまたぐことにより、静電容量が変化する。
【0045】
<応用例8>
図11は、トイレの便器32の上方に電極10を配置した例である。接地部としては床面で構成することができる。人が便器32の前に立ったことや、便器32の前から立ち去ったことを検出して水を流したりすることができる。トイレについては、駅の構内や建物室内や住居等、特に限定されるものではない。その他の用途として、例えば、1人暮らしの老人がいるような場合に、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。電極10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。
【0046】
<応用例9>
図12は、駅のホーム33の線路に面した壁面部(線路の近傍に相当する。)に電極10を配置した例である。検出回路により、線路上や線路の近くの人の存在を検出することができる。これにより、人身事故を未然に防止することができる。
【0047】
<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13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14は図13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、電極10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。
【0048】
図13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T2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。
【0049】
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ONになる時間は、センサー出力信号の幅 (図14のr1,r2,r3参照) に相当する。
模擬信号タイマーT2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14参照) 。
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。
【0050】
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。
【0051】
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14参照) 。
幅判定用リレーR4のA接点と、センサー出力リレーR1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。
【0052】
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R7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。
【0053】
<自己診断回路のタイムチャート>
図14(b)は、電極10を備えた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13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、電極10と接地部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、物体や人が電極10と接地部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。
【0054】
そのため、模擬信号発生用リレーR2により、図14(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14(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。
【0055】
<正常な場合>
模擬信号(R2)により、補助電極40がフローティング状態となり、電極10と接地部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14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10msec程度のわずかの量である。(図14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。
【0056】
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(R4)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13参照)。
【0057】
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14参照)。
【0058】
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14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(R7)がLレベルとなる。
【0059】
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。
【0060】
<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。
【0061】
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,R2,R4,R5は比較判定部として機能し、
リレーR3,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。
【0062】
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。
【図面の簡単な説明】
【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
【図2】図1の検出回路の詳細(等価回路)を示す図
【図3】本発明をアルミ缶の分別に用いた応用例
【図4】本発明を自動車のバンパーに用いた応用例
【図5】本発明を地雷検出器に用いた応用例
【図6】本発明をシャッターに用いた応用例
【図7】本発明を室内の床面に用いた応用例
【図8】本発明を位置センサーとして用いた応用例
【図9】本発明を建造物のベランダに用いた応用例
【図10】本発明を玄関に用いた応用例
【図11】本発明をトイレの便器に用いた応用例
【図12】本発明を駅のホームに用いた応用例
【図13】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
【図14】図13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
【符号の説明】
10 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[0001]
BACKGROUND 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]
[Prior art]
Various detection devices using sensors are known. For example, an optical sensor is used as a safety device that detects whether a human hand has approached a production machine or the like. The optical sensor has an advantage that non-contact detection is possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the detection area of the optical sensor is narrow, when trying to expand the detection area, a large number of optical sensors are required and there is a problem in cost.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object 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]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a capacitance type detection device according to the present invention includes:
An electrode disposed opposite to the grounding portion;
A detection circuit that detects a change in electrostatic capacitance between the electrode and the ground portion is provided.
[0005]
The sensor used in this detection device detects a change in capacitance between the electrode and the grounding portion. When a person or an object enters between the electrode and the grounding part, the capacitance changes. By detecting this, the detection circuit can detect the entry of the person or the object. That is, it is a non-contact type sensor. In addition, the detection area can be easily expanded by sufficiently taking the size of the electrode and the grounding portion. As a result, it is possible to provide a detection device using a non-contact sensor that can secure a sufficient detection area.
[0006]
As a first preferred embodiment of the present invention, comprising a transport means that is transported along a transport path in a state where a metal object and a non-metal object are mixed,
The electrode is arranged to face the grounding part so as to sandwich the object group to be conveyed, and the detection circuit is configured to be able to select a metal object from the mixed object group. It is done.
[0007]
For example, by transporting aluminum cans (metal objects), bottles, PET bottles (non-metal objects) in a mixed manner on a transport means such as a transport conveyor, and passing these between the electrode and the grounding part It is possible to sort only aluminum cans. This is based on the property that the relative permittivity of an aluminum can is different from other non-metallic objects. Thereby, separation of garbage can be performed reliably.
[0008]
As a second embodiment of the present invention, it comprises a transport means that is transported along a transport path in a state where a plurality of objects having different relative dielectric constants are mixed,
The electrode is arranged to face the ground portion so as to sandwich the object group to be conveyed, and the detection circuit is configured to be able to select an object having a specific dielectric constant from the mixed object group What is being done.
[0009]
Although this is a modification of the first embodiment, it pays attention to the property that the dielectric constant is different when the material is different. This makes it possible not only to separate metals but also to separate only specific resin materials from a mixture of many types of resin materials. Thereby, it can be set as the electrostatic capacitance type detection apparatus which can be applied not only to waste separation but also to other various uses, for example.
[0010]
As a third embodiment of the present invention, the electrode is arranged on the front side or the rear side of a vehicle, and the detection circuit is configured to detect the presence of a person or an object between the electrode and the grounding unit. I can give you.
[0011]
According to this configuration, it is possible to detect that a person or an object (such as a small animal) crosses the front or rear side of a vehicle (such as an automobile, a truck, a bus, or a train), and an accident can be prevented. In particular, it is effective when detecting a person or an object that does not enter the field of view of the driver of the vehicle. Further, when a vehicle is put in a parking lot or a garage, a wall surface or the like can be detected to prevent a collision between the vehicle body and the wall surface of the vehicle.
[0012]
As a fourth embodiment of the present invention, a probe main body is provided, the electrode is arranged at the tip of the probe main body, and the detection circuit is configured to detect a specific object existing in the soil or the like. Things can be raised.
According to this configuration, for example, landmines existing in the soil can be detected.
[0013]
As a fifth embodiment of the present invention, an openable / closable shutter is provided, and the electrode is disposed at an end of the shutter, and the detection circuit includes a person or an object between the electrode and the grounding portion. Can be detected.
[0014]
According to this configuration, the electrodes are arranged at the end of the shutter (provided at the entrance of the parking lot, the entrance of the building, etc.), and when the shutter is closed, the end of the shutter and the floor surface It is possible to detect the presence of a person or an object existing between the ground or the road surface. Thereby, it is possible to prevent an accident that a person or an object is caught between the shutters.
[0015]
As a sixth embodiment of the present invention, the electrode is arranged in a room in a building, and the detection circuit is configured to detect the presence of a person in the room.
[0016]
For example, an electrode is arranged on the floor surface in each room of a residence, and the floor surface around the electrode is used as a grounding portion. This makes it possible to detect in which room a person is present in each room. When an elderly person living alone lives in a residence, the surveillance center monitors who is currently in the room, for example, a situation where the person stays in the same room for a long time. If it is detected, it is possible to take immediate measures as if some abnormality has occurred.
[0017]
As a seventh embodiment of the present invention, the detection circuit is configured to be able to detect the amount of an object that has entered between the electrode and the grounding portion.
[0018]
In this configuration, the amount of entry of an object such as a conductor that has entered between the electrode and the grounding part is detected, and the amount of change in capacitance varies depending on the amount of entry of the object. Can be sought. This capacitance type detection device can be used as a position sensor and can be used for various applications.
[0019]
As an eighth embodiment of the present invention, an electrode is arranged at the entrance / exit of a building, and the detection circuit is configured to be able to detect intrusion of a person or an object from the entrance / exit. .
[0020]
According to this configuration, it is possible to reliably detect the intrusion of a thief or a burglar that enters from the entrance / exit of a building veranda, door, window or the like. Since the relative permittivity of a person is larger than the relative permittivity of air, it can be easily detected. Moreover, it is applicable not only to the entrance / exit part with the exterior of a building but also to the entrance / exit part such as an indoor door.
[0021]
As a ninth embodiment of the present invention, the electrode is arranged in the vicinity of a toilet in the toilet, and the detection circuit is configured to detect the presence of a person in front of the toilet.
[0022]
According to this configuration, when a person enters the toilet and stands in front of the toilet, 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 also monitor the time in which the person has been in the toilet. If it is determined that the time in the toilet is longer than usual, it is possible to quickly take a countermeasure as something abnormal has occurred. Alternatively, it is possible to adopt a configuration in which water is automatically flowed by detecting that a person has entered in front of the toilet or that the person has left.
[0023]
As a tenth embodiment of the present invention, the electrode is arranged in the vicinity of a track in a station platform, and the detection circuit is configured to detect the presence of a person on or near the track. Can be given.
According to this configuration, since it is possible to detect that a person has fallen from the platform of the station, it is possible to prevent personal injury.
[0024]
A self-diagnosis device according to the present invention is a self-diagnosis device for performing a self-diagnosis of any of the capacitance type detection devices described above,
A capacitance sensor having an electrode disposed opposite to the grounding portion;
In order to perform self-diagnosis, a simulation signal supply unit that supplies a simulation signal for operating the capacitance sensor;
A comparison signal output unit for outputting a comparison signal having a preset width;
A comparison determination unit that compares the width of the sensor output signal output from the capacitance sensor with the simulated signal and the width of the comparison signal;
When the width of the sensor output signal is shorter than the width of the comparison signal as a result of the comparison, an error signal output unit that outputs an error signal is provided.
[0025]
The operations and effects of the above configuration are as follows.
(1) A simulation signal for operating the capacitance sensor is supplied. For example, an auxiliary electrode is provided between the electrode and the grounding part, and this auxiliary electrode is operated by a simulated signal, so that an object or a human body is inserted between the electrode and the grounding part. Can be created. Or you may make it the structure which inserts a simulated object between an electrode and a grounding part.
(2) A sensor output signal having a certain width is output from the capacitance sensor by the simulation signal.
(3) On the other hand, a comparison signal having a width set in connection with the supply of the simulation signal is output.
(4) The width of the comparison signal is compared with the width of the sensor output signal.
(5) When the width of the sensor output signal is shorter than the width of the comparison signal, an error signal is output.
[0026]
This is based on the technical idea that if a 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 the sensor output signal is not output at all. Whether or not an error has occurred can be determined based on the width of the sensor output signal as described above.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a detection principle of a capacitance type detection device using a capacitance sensor. In Fig.1 (a), it arrange | positions so that the
[0028]
The capacitance sensor configured as described above is connected to a detection circuit 42 in order to detect a change in capacitance. That is, the
[0029]
The
[0030]
<Equivalent circuit>
The circuit shown in FIG. 2 is an equivalent circuit in which the detection circuit 42 shown in FIG. 1 is shown in a form including the capacitance formed by the
[0031]
Here, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be described. When the measurement power sources e1 and e2 are turned on in the state where only air exists between the
[0032]
As described above, in the circuit shown in FIG. 2, the capacitance formed between the
[0033]
<Application example 1>
Examples in which the capacitance type 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
[0034]
FIG. 3 shows an apparatus for separating aluminum cans (or steel cans) K conveyed from the
[0035]
As another modification, on the contrary, only bottles and PET bottles may be separated and collected. When various types of materials are mixed, the detection device can sort only specific materials when the materials are loaded on a belt conveyor and conveyed. In the example of FIG. 3, the metal and the nonmetal are separated, but it is also possible to configure so that only a specific nonmetal material can be separated among the nonmetals. For example, Teflon has a dielectric constant of 2.0, PET has a dielectric constant of 3.1 to 3.2, and soft vinyl chloride has a dielectric constant of 5.0 to 9.0. Focusing on the difference in rate, it is also possible to configure a detection device that can separate only a specific resin.
[0036]
<Application example 2>
FIG. 4 shows an example in which the
The vehicle is not limited to automobiles, but can be applied to trucks, buses, trains, and the like.
[0037]
<Application example 3>
FIG. 5 is an example applied to a landmine detector, in which the
[0038]
As another modified example, the present invention can also be applied to a case where a specific type of metal or resin is searched from a garbage disposal site in which various types of garbage are mixed. It can also be applied to search for specific objects in concrete or under water, not in the soil.
[0039]
<Application Example 4>
FIG. 6 is an example applied to a parking lot, an entrance / exit of a building, or a shutter of a warehouse, and the
[0040]
<Application Example 5>
FIG. 7 is an example in which the
[0041]
In addition, when the building is an art museum or a museum, the intrusion of a thief or the like at night can be detected, thereby preventing the theft of the exhibit. In addition, theft of valuables can be prevented by installing electrodes in a room where a safe is stored.
[0042]
<Application Example 6>
FIG. 8 shows an apparatus for detecting that an object such as a
[0043]
<Application example 7>
FIG. 9 is an example in which the
[0044]
In addition to the veranda, it may be provided at entrances such as entrances, windows, gates and chimneys. Moreover, you may provide in the door (equivalent to an entrance / exit part) of an elevator. You may provide in the entrance (door etc.) of a specific room in a house. FIG. 10 is an example provided at the
[0045]
<Application Example 8>
FIG. 11 is an example in which the
[0046]
<Application example 9>
FIG. 12 is an example in which the
[0047]
<Self-diagnosis device>
Next, a self-diagnosis device for a detection device using the capacitance sensor according to the present invention will be described. FIG. 13 is a sequence diagram showing a self-diagnosis circuit for performing self-diagnosis of the capacitance type detection device, and this sequence is composed of components and devices that can be electrically controlled, such as a microprocessor / programmable controller and a personal computer. it can. FIG. 14 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
[0048]
In FIG. 13, 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 signal timer T2 for outputting a simulation signal connected in parallel with the cycle timer T1. Similarly, a self-diagnosis timer T3 for setting a time for performing self-diagnosis, which is connected in parallel with the periodic timer T1, is provided.
[0049]
A 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 SW is turned on. The time for which the sensor output relay R1 is turned on corresponds to the width of the sensor output signal (see r1, r2, and r3 in FIG. 14).
The B contact of the simulation signal timer T2 and the simulation signal generating relay R2 are connected in series. That is, a simulation signal for operating the sensor is generated for the time t2 set by the simulation signal timer T2 (see FIG. 14).
The B contact of the self-diagnosis timer T3 and the self-diagnosis signal output relay R3 are connected in series. Thereby, the time t3 set by the self-diagnosis timer T3 is set as a time for performing the self-diagnosis. The time t3 is set so that it can be covered in consideration of the width of the sensor output signal.
[0050]
The A contact of the sensor output relay R1 and the width determination timer T4 are connected in series. The width determination timer T4 is provided to output a comparison signal having a preset width, and an error occurs in the capacitance sensor or the like by comparing the width of the comparison signal with the width of the sensor output signal. It is determined whether or not.
[0051]
The A contact of the width determination timer T4 and the width determination relay R4 are connected in series. Then, a comparison signal is output by the width determination relay R4 for a time t4 set by the width determination timer T4 (see FIG. 14).
The A contact of the width judging relay R4, the A contact of the sensor output relay R1, the B contact of the simulated signal generating relay R2, and the normal signal generating relay R5 are connected in series, and the width judging relay R4 The A contact and the A contact of the sensor output relay R1 and the A contact of the normal signal generating 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.
[0052]
A contact of self-diagnosis signal output relay R3 and error signal generation relay R6 are connected in series. The relay R3 and the contact A of the normal signal generating relay R5 are connected in parallel.
A normal detection signal generating relay R7, a B contact of the self diagnostic signal output relay R3, and an 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.
[0053]
<Time chart of self-diagnosis circuit>
FIG. 14B is a schematic diagram of a self-diagnosis device using a capacitance sensor including the
[0054]
Therefore, a simulation signal (R2) as shown in FIG. 14A is periodically generated from the self-
[0055]
<When normal>
Due to the simulation signal (R2), the
[0056]
Simultaneously with the output signal (R2), the comparison signal (R4) from the width determination relay R4 is output. The width of the comparison signal (R4) is set to 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. If the output signal (R2) is at the L level, the comparison signal (R4) is at the H level, and the output signal (R1) is at the H level when the width determination time t4 elapses, a normal signal is generated. Relay R5 is turned on to generate an 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 or the like is normal. The output signal (R1) changes to L level when the time corresponding to the width tr1 elapses, but the relay R5 is self-held by the A contact of the relay R5, so that the normal signal (R5) is held at the H level as it is. Is done. When the simulation signal (R2) rises in the next cycle, the self-holding is released (see FIG. 13).
[0057]
The error signal generating relay R6 is for outputting an L level error signal (R6) when an error occurs in the sensor or the like as a result of self diagnosis. The self diagnosis signal (R3) sets a period for performing the self diagnosis. ) Is not output, and no error signal (R6) is output if an H-level normal signal (R5) is output even after the self-diagnosis period has elapsed. (See FIG. 14).
[0058]
The normal detection signal generating relay R7 outputs an L level normal detection signal (R7) in a normal use state in which self-diagnosis is not performed. Since the relay R7 is connected in series with the contact A of the relay R3 for self-diagnosis signal output, the L level normal detection signal (R7) is not output during the self-diagnosis period. As shown in FIG. 14, when there is an output signal (R1) as indicated by r2, the normal detection signal (R7) becomes L level.
[0059]
Although not shown, when an error signal (R6) is output, an alarm is issued to notify the operator. An alarm is also issued when a normal detection signal (R7) is output.
[0060]
<If abnormal>
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. The width tr3 is smaller than the set width of the comparison signal t4. Therefore, when the self-diagnosis period t4 has elapsed, the relay R1 is already OFF, and as a result, the normal signal generating relay R5 is not turned ON. Therefore, the normal signal (R5) is not output. Further, 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.
Even when the capacitance sensor is abnormal and the output signal R1 is not output at all, the result is the same as when the width is small.
[0061]
As described above, the relay R2 and the timer T2 function as a simulation signal supply unit,
Relay R4 and timer T4 function as a comparison signal output unit,
Relays R1, R2, R4, and R5 function as a comparison / determination unit.
Relays R3, R5, R6 function as error signal output units,
The timer T3 and the relay R3 function as a self-diagnosis signal output unit.
[0062]
As described above, the capacitance type detection device according to the present invention can be used in various industrial fields, and can be a device with high added value by providing a self-diagnosis function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the detection principle of a capacitance type detection device using a capacitance sensor. FIG. 2 is a diagram showing details (equivalent circuit) of the detection circuit in FIG. 1. FIG. Application example using can separation [Fig. 4] Application example using the present invention for a bumper of an automobile [Fig. 5] Application example using the present invention for a landmine detector [Fig. 6] Application using the present invention for a shutter Example [Fig. 7] Application example using the present invention on an indoor floor surface [Fig. 8] Application example using the present invention as a position sensor [Fig. 9] Application example using the present invention in a building veranda [Fig. Application example using the present invention for the entrance. FIG. 11 Application example using the present invention in a toilet bowl. FIG. 12 Application example using the present invention in a station platform. FIG. 14 is a sequence diagram showing a self-diagnosis circuit for performing self-diagnosis of the robot. Shows a Muchato and auxiliary electrode driver [Description of symbols]
10 Electrode Co Capacitance ΔC Capacitance change e1 Measurement power supply e2 Measurement power supply
Claims (11)
前記接地部に対向配置される電極と前記接地部の間に備えられた補助電極と、
この補助電極を前記検出回路に接続させると共に、前記補助電極を模擬侵入体として動作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検出回路から出力される出力信号の幅と、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、前記出力信号の幅が前記比較信号の幅よりも短い場合に、または前記模擬信号により前記検出回路から出力される出力信号が出てこない場合に、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。 A self-diagnosis device for performing self-diagnosis of a capacitance type detection device comprising an electrode disposed opposite to a grounding portion, and a detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding portion. There,
An auxiliary electrode provided between the electrode disposed opposite to the ground portion and the ground portion;
A simulation signal supply unit that connects the auxiliary electrode to the detection circuit and supplies a simulation signal for operating the auxiliary electrode as a simulated intruder;
A comparison signal output unit for outputting a comparison signal having a preset width;
A comparison determination unit that compares the width of the output signal output from the detection circuit with the simulation signal and the width of the comparison signal;
As a result of the comparison, an error signal that outputs an error signal when the width of the output signal is shorter than the width of the comparison signal or when the output signal output from the detection circuit is not output by the simulation signal A self-diagnosis device comprising an output unit.
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接地部に対向して電極が配置されており、前記電極と前記接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
It has a transport means that is transported along a transport path in a state where a metal object and a non-metal object are mixed,
An electrode is disposed opposite the grounding part so as to sandwich the object group to be conveyed, and a detection circuit for detecting a change in electrostatic capacitance between the electrode and the grounding part includes the electrode and the grounding part. An electrostatic capacitance type detection device , which is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the metal objects and is capable of selecting a metal object from a mixed object group.
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接地部に対向して電極が配置されており、前記電極と前記接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
A transport unit transported along a transport path in a state where a plurality of objects having different relative dielectric constants are mixed;
An electrode is disposed opposite the grounding part so as to sandwich the object group to be conveyed, and a detection circuit for detecting a change in electrostatic capacitance between the electrode and the grounding part includes the electrode and the grounding part. Capacitance characterized in that it is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the two and the object having a specific dielectric constant can be selected from a mixed object group Type detection device.
車両の前側又は後側に電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、前記電極と前記接地部の間の人又は物体の存在を検出可能に構成されていることを特徴とする静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
Electrodes are arranged on the front or rear side of the vehicle,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the electrode and the grounding unit, and the electrode and the grounding are connected. An electrostatic capacitance type detection device configured to be able to detect the presence of a person or an object between parts.
プローブ本体を備え、
このプローブ本体の先端部に電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、土中等に存在する特定物体を検出可能に構成されていることを特徴とする静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
With a probe body,
An electrode is placed at the tip of this probe body,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the electrode and the grounding unit, and exists in the soil or the like. A capacitance type detection device configured to be able to detect a specific object.
開閉可能なシャッターを備え、
このシャッターの端部に電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、前記電極と前記接地部の間の人又は物体の存在を検出可能に構成されていることを特徴とする静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
It has a shutter that can be opened and closed,
An electrode is placed at the end of this shutter,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the electrode and the grounding unit, and the electrode and the grounding are connected. An electrostatic capacitance type detection device configured to be able to detect the presence of a person or an object between parts.
建造物内の室内に電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、前記室内における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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
The electrode is placed in the room in the building,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis disposed between the electrode and the grounding unit, and A capacitance-type detection device configured to detect presence.
接地部に対向配置される電極と、前記電極と前記接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路とを備え、
前記検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、前記電極と前記接地部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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
An electrode disposed opposite to the ground part, and a detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the ground part
The detection circuit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the electrode and the ground part, and can detect the amount of an object entering between the electrode and the ground part. A capacitance type detection device characterized by comprising.
建造物の出入口部に電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
Electrodes are arranged at the entrance and exit of the building,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis disposed between the electrode and the grounding unit, and from the entrance / exit part. A capacitance type detection device configured to be able to detect intrusion of a person or an object.
トイレの便器の近傍に電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、前記便器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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
An electrode is placed near the toilet in the toilet,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis disposed between the electrode and the grounding unit, and is connected to the front of the toilet. A capacitance type detection device configured to be able to detect the presence of a person.
駅のホームにおける線路の近傍に前記電極が配置されており、
前記電極と接地部の間の静電容量の変化を検出する検出回路は、前記電極と接地部との間に配置される自己診断のための補助電極に接続されると共に、前記線路上又は線路近傍における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静電容量式検出装置。 A capacitance type detection device self-diagnosed by the self-diagnosis device of claim 1,
The electrode is arranged in the vicinity of the track on the platform of the station,
A detection circuit for detecting a change in capacitance between the electrode and the grounding unit is connected to an auxiliary electrode for self-diagnosis arranged between the electrode and the grounding unit, and is on the line or the line A capacitance type detection device configured to be able to detect the presence of a person in the vicinity.
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