具有传感器和操纵器的设备和用于测试所述设备的方法与流程

文档序号:17693273发布日期:2019-05-17 21:14阅读:154来源:国知局
具有传感器和操纵器的设备和用于测试所述设备的方法与流程

本发明涉及一种设备,其适用于监控两个可相对彼此运动的部分的关闭位置,尤其是适用于用作例如在用于保护自动化地工作的技术设施的保护门中的门接触开关。

所述设备包含操纵器和操纵器和传感器,以及用于测试设备的部件。

此外,本发明描述了一种用于测试设备的方法。



背景技术:

在自动化工作的显示出针对人类健康的危险的技术设施中必须确保的是,在改变控制通向设施的入口的保护装置的位置时,引入用于降低危险的措施,即例如触发警告和/或切断设施。

公知的是,为了监控保护装置,例如保护门或机器外罩的位置而使用安全开关。这种安全开关通常具有传感器和操纵器,其中安全开关的开关状态依赖于操纵器与传感器的距离。通过将传感器安置在两个可相对彼此运动的部分(例如保护门的门框和门板)的一个部分上,并且将操纵器安置在两个可相对彼此运动的部分中的另一个部分上,可以监控保护装置的关闭位置。

为了可以确保这种安全开关在其整个运行时间期间的高效能性,功能检验是需要的,其当前以自诊断的形式实现。通过这种自诊断可以发现在运行时间期间在安全开关中出现的错误。

由ep0969600a1已知了不安全的接近开关,其具有传感器、进一步处理单元和微处理器。进一步处理单元(接收电路)用于处理在正常运行时由传感器接收的模拟信号并且随后进一步传导至微处理器用以在那里进行评估。微处理器此外通过网络与进一步处理单元的输入端连接并且因此可以为了功能检验将检验信号输送至进一步处理单元。该设备的缺点是,进一步处理单元为了与安全相关的应用不能够在足够的程度中被检验。仅可以检验放大器的敏感性和放大。该方法不适用于进一步处理单元的复杂的检验,这是因为另外的对于与安全相关的应用来说必需的部件,例如收发器和收发器的存储单元不能够被一起测试。



技术实现要素:

本发明的任务是提出一种备选的设备,其适用于监控两个可相对彼此运动的部分的关闭位置,并且尤其是适用于用作门接触开关。

该设备应该有利地为此能够执行接收电路的部件的功能检验,并且针对该目的提出一种方法。

本发明的另外的优点由随后的描述得到。

上面提到的任务通过根据权利要求1的设备解决。

尤其公开了一种设备,尤其是门接触开关,其包含传感器和操纵器。设备具有两个运行状态:正常运行状态(简称“正常运行”)和测试运行状态(简称“测试运行”)。传感器具有包含传感器元件和探测器元件的接收电路。传感器此外具有与探测器元件连接的计算单元。传感器元件构造用于:在正常运行中,当小于传感器元件与操纵器之间的开关距离时,与操纵器共同作用,以用于产生第一接收电路信号。探测器元件构造用于:根据(尤其是从)第一接收电路信号产生第一输出信号,并且将其传送至计算单元。附加地,接收电路具有信号仿真器和切换元件,其中设备借助切换元件可以在正常运行与测试运行之间切换。信号仿真器构造用于:在测试运行中产生第二接收电路信号,其中探测器元件构造用于:根据(尤其是从)第二接收电路信号产生第二输出信号,并且将其传送至计算单元。

可选地,计算单元可以根据接收的输出信号中的一个或多个输出信号引入措施,尤其是产生信号(例如释放信号或错误信号)和/或改变设备的开关状态或运行状态(例如切断设备或将其转移至当在正常状态中不小于传感器与操纵器之间的开关距离时存在的状态中)。

此外公开了用于检验设备的方法,如其在该文档中描述的那样。在该方法中,设备借助切换元件从正常运行切换至测试运行,信号仿真器产生第二接收电路信号,并且探测器元件(从和/或)根据第二接收电路信号产生第二输出信号,其中第二输出信号传送至计算单元。信号仿真器尤其是因此可以仿真传感器元件。

随后描述特征,其中所述特征(个别地)被视为优选特征,即使当其没有明确地被称为优选特征时。特征单独地(作为任意的设备或任意的方法的一部分)公开并且只要其没有排除则以任意的组合公开。这包括同时实现所有描述的特征的可能性。

设备有利地是用于监控两个可相对彼此运动的部分的间距和/或相对位置(尤其是关闭位置)的设备。操纵器在此构造用于:紧固在一个部分(例如门板)上,并且传感器构造用于:紧固在另一个部分(例如门框)上。

设备此外适用于监控保护装置(例如保护门或机器外罩)的位置。这种保护装置可以控制进入危险区域(例如具有危险的机器部分的空间)。设备尤其可以是针对用于保护自动化地工作的设施的保护门的门接触开关。

设备有利地是开关,尤其是安全开关和/或门接触开关和/或接近开关。通过改变提到的保护装置的位置和/或提到的可相对彼此运动的部分之间的间距,可以导致改变提到的开关的开关状态。根据开关的开关状态又可以采取另外的措施。尤其是可以作为措施操纵(尤其是激活或去激活)第二设备,例如警告设施、关闭机构、至机器的电流输送等。

尤其是用作门接触开关的设备包含传感器和操纵器。

传感器例如可以是光学、电(尤其是电容式或电感式)或机械传感器或是超声波传感器。

传感器具有传感器元件、探测器元件、信号仿真器和切换元件,其中这些部件优选形成接收电路和/或是接收电路的一部分。此外,传感器包含计算单元。

传感器元件例如可以是接收线圈、光电二极管或光电晶体管。

传感器元件与探测器元件(尤其是物理和/或电)连接或可连接,和/或耦联或可耦联(尤其是通过切换元件)。

有意义地,传感器元件至少在设备的正常运行中与探测器元件(尤其是物理和/或电)连接和/或耦联。备选地或附加地,在正常运行中设置和/或可以实现(尤其是第一接收电路信号的)从传感器元件到探测器元件的信号传送。

在设备的测试运行中,传感器元件可以与探测器元件(尤其是物理和/或电)连接和/或耦联,或传感器元件可以与该探测器元件(尤其是物理和/或电)分离和/或脱离。后者是优选的,这是因为于是正常运行和测试运行是彼此独立的。备选地或附加地,在测试运行中,(尤其是第一接收电路信号的)从传感器元件至探测器元件的信号传送是不可能的。

传感器和/或传感器元件构造用于:当小于传感器与操纵器之间的限定的开关距离时,(尤其是在设备的正常运行中)与操纵器共同作用。开关距离例如可以小于500、50、10或5毫米。通过共同作用,第一接收电路信号通过传感器元件和/或在接收电路中产生。如果设备是开关,那么备选地或附加地可以通过共同作用改变设备的开关状态。

适宜地,第一接收电路信号是限定的接收电路信号。

根据变型方案,第一接收电路信号可以根据操纵器由传感器元件产生。当操纵器是rfid操纵器时,第一接收电路信号可以例如专门构造用于rfid操纵器。

传感器具有信号仿真器。信号仿真器与探测器元件(尤其是物理和/或电)连接或可连接和/或耦联或可耦联(尤其是通过切换元件)。

有意义地,信号仿真器至少在设备的测试运行中与探测器元件(尤其是物理和/或电)连接和/或耦联。备选地或附加地,在测试运行中,(尤其是仿真的接收电路信号的)从信号仿真器到探测器元件的信号传送是可能的。

在设备的正常运行中,信号仿真器可以与探测器元件(尤其是物理和/或电)连接和/或耦联,或者信号仿真器可以与该探测器元件(尤其是物理和/或电)分离和/或脱离。后者是优选的,这是因为于是正常运行和测试运行是彼此独立的。备选地或附加地,在正常运行中,(尤其是仿真的接收电路信号的)从信号仿真器至探测器元件的信号传送是不可能的和/或没有设置。

有利地,信号仿真器与计算单元(尤其是物理和/或电)连接和/或耦联。

在测试运行中,仿真的接收电路信号,尤其是第二接收电路信号通过信号仿真器和/或在接收电路中产生。

信号仿真器尤其是可以构造用于:在相同的测试运行中或在另外的测试运行(即与其和/或彼此通过至正常运行的至少一个变化分离的测试运行)中产生一个或多个(例如至少5、10或50和/或最高500或100个)另外的与第二接收电路信号不同的和/或彼此不同的仿真的接收电路信号。探测器元件可以构造用于:从和/或根据一个或多个另外的仿真的接收电路信号分别产生仿真的输出信号,并且将其传送至计算单元。

仿真的接收电路信号可以恒定地或变化地(尤其是关于信号强度、频率和/或在下面进一步描述的数据包的序列)设计。

能够有利的是,仿真的接收电路信号,尤其是第二接收电路信号和/或另外的仿真的接收电路信号比第一接收电路信号更强,例如至少2、5或10倍强。

优选地,信号仿真器构造用于:从和/或根据第二控制信号产生第二接收电路信号。第二控制信号传送至信号仿真器,其中第二控制信号优选由计算单元产生,和/或由其传送至信号仿真器。

例如,信号仿真器可以构造用于:通过将第二控制信号调制到载波上产生第二接收电路信号。载波可以例如由探测器元件产生,和/或探测器元件可以通过解调第二接收电路信号产生第二输出信号。备选地或附加地,信号仿真器可以由计算单元控制。

第一接收电路信号和/或仿真的接收电路信号有利地是调制的(尤其是数字调制的)模拟信号。

信号仿真器和计算单元优选共同确定第二接收电路信号的信号形状。因此,计算单元可以通过信号仿真器限定对信号仿真器来说已知的信号形状。借助因此接收的输出信号,计算单元可以确定探测器元件是否正常地运转。

探测器元件可以例如是收发器、放大器、接收器、解调器和/或转换器。探测器元件与计算单元连接。

探测器元件构造用于:在接收第一和/或仿真的接收电路信号时和/或根据第一和/或仿真的接收电路信号产生第一和/或仿真的输出信号,并且将其传送至计算单元。

探测器元件可以例如产生提到的输出信号,其方法是:探测器元件处理,尤其是转换(例如解码和/或解调)提到的接收电路信号。备选地或附加地,输出信号可以是解码的信息信号,其通过解码接收电路信号借助探测器元件产生。

有利的是,探测器元件构造用于:利用相同的方法和/或以相同的方式处理所有接收电路信号。

优选地,探测器元件不能够区分不同的接收电路信号。这种探测器元件可以简单地被检验。

尤其地,探测器元件构造用于:在接收第一接收电路信号时和/或根据第一接收电路信号产生第一输出信号,并且将其传送至计算单元,其中优选地,第一接收电路信号被解码用以产生第一输出信号。探测器元件有利地构造用于:在接收仿真的接收电路信号时和/或根据仿真的接收电路信号产生仿真的输出信号,并且将其传送至计算单元,其中优选地,仿真的接收电路信号被解码用以产生仿真的输出信号。

根据一个变型方案,探测器元件构造用于:产生载波。在该情况下,传感器元件可以构造用于:将信号调制到载波上,由此,形成第一接收电路信号,和/或信号仿真器可以构造用于:将信号(尤其是第二控制信号)调制到载波上,由此形成仿真的接收电路信号。产生第一和/或仿真的输出信号可以如上面描述的那样通过解调实现。

探测器元件可以构造用于:放大第一和/或仿真的接收电路信号。

此外,探测器元件可以构造用于:将第一和/或仿真的接收电路信号从模拟信号转换为数字信号。

能够适宜的是,探测器元件存储第一和/或仿真的接收电路信号,并且针对该目的具有存储器(也参见下面)。

此外,传感器具有切换元件,其中切换元件构造用于:将设备从正常运行切换至测试运行和从测试运行切换至正常运行。

尤其是针对该目的,传感器元件和/或信号仿真器可以借助切换元件与探测器元件连接和/或耦联以及(尤其是物理和/或电和/或通过中断线路)与探测器元件分离和/或脱离。完全的和/或物理的分离和/或脱离是优选的。

此外,切换元件可以与计算单元(尤其是物理和/或电)连接和/或耦联。

根据优选的变型方案,切换元件构造用于:根据第一控制信号执行上面提到的行动(尤其是正常运行与测试运行之间的切换)中的一个或多个行动。第一控制信号传送至切换元件,其中第一控制信号优选由计算单元产生,和/或由其传送至切换元件。

备选地或附加地,切换元件可以由计算单元控制。

设备和/或计算单元可以构造和/或编程用于:借助切换元件重复地,尤其是周期性地或非周期性地从正常运行切换到测试运行,和/或从测试运行切换到正常运行。

检验的周期(在测试运行开始和下一测试运行开始之间的时间)可以有利地是至少5、10或20毫秒和/或最多80、60或40毫秒。

检验时间(测试运行的持续时间)可以有利地是至少2、4或5毫秒和/或最多是20、15或10毫秒。

信号仿真器和切换元件可以构造为分离的元件或者形成共同的元件。

由第一和/或仿真的接收电路信号传输的信息可以以数据包的序列的形式结构化。根据一个变型方案,信息可以包括数列。当操纵器是rfid标签时,所提到的信息例如可以包含配属于rfid标签的编号。

有利的是,根据第一和/或仿真的接收电路信号的数据包的序列,设备借助切换元件从正常运行切换至测试运行和/或从测试运行切换至正常运行。在第一接收电路信号和/或仿真的接收电路信号的两个连续的数据包之间的提到的切换尤其是可以实现。

根据设计变型方案,第一和/或仿真的接收电路信号的数据包的序列分别包含多个(例如至少2、5或10个和/或最多100、50或20个)不同的数据包。

备选地,第一和/或仿真的接收电路信号的数据包的序列也可以仅分别包含重复的数据包。

第一接收电路信号和第二接收电路信号可以相同地设计,和/或导致产生相同的输出信号。以该方式,传感器元件可以由信号仿真器仿真。

第一接收电路信号可以与另外的仿真的接收电路信号中的一个、二个、三个、四个或更多个接收电路信号不同地设计,和/或部分(尤其是至少20、40、60或80和/或最多99、95或90%)与其相同。另外的仿真的接收电路信号中的一个、二个、三个、四个或更多个接收电路信号可以有利地彼此不同地设计,并且/或者部分(尤其是至少20、40、60或80和/或最多99、95或90%)相同。根据一个变型方案,另外的仿真的接收电路信号中的一个、二个、三个、四个或更多个接收电路信号关于相同的部分或关于第一接收电路信号的分别不同的部分彼此区分开。这允许弄清第一接收电路信号的哪个部分在任何情况下不正确地产生、传导或进一步处理。不是每个错误必须必然值得考虑,以使得设备必须更换。

设备,尤其是探测器元件可以具有存储器,其中存储器(尤其是存储器的不同的部分)通过使用不同的仿真的接收电路信号测试。存储器例如可以具有“n”位的存储器大小,并且可以产生多个(例如“n个”)不同的接收电路信号,其仅分别以一位彼此不同。因此可以测试存储器的每个位(bit)。

最后,传感器具有计算单元。计算单元适宜地构造用于:评估第一和/或仿真的输出信号和/或用于控制切换元件和/或用于控制信号仿真器。

计算单元可以包括一个或多个逻辑单元、微处理器、asic(“application-specificintegratedcircuit”,专用集成电路)、cpld(“complexprogrammablelogicdevice”,复杂可编程逻辑器件)和/或fpga(“field-programmablegatearray”,现场可编程门阵列)。

计算单元可以与切换元件连接,其中计算单元构造用于:产生用于控制切换元件的第一控制信号,并且将其传送至切换元件。在正常运行与测试运行之间的切换可以根据第一控制信号实现。

备选地或附加地,计算单元可以与信号仿真器连接。计算单元可以构造用于:产生用于控制信号仿真器的第二控制信号,并且将其传送至信号仿真器。产生仿真的接收电路信号可以从和/或根据第二控制信号由信号仿真器产生。

评估输出信号有利地通过计算单元实现。根据第一输出信号例如可以产生释放信号,和/或根据第二输出信号可以产生错误信号。

计算单元根据接收的输出信号中的一个或多个输出信号引入措施,如其此外在上面描述的那样。计算单元尤其是可以比较两个或更多个输出信号(例如第一输出信号与第二输出信号),其中根据比较结果引入提到的措施。

备选地或附加地,计算单元可以比较第二接收电路信号或第二控制信号与第二输出信号,其中根据比较结果引入提到的措施。

操纵器可以例如是应答器(尤其是rfid传感器原理)或金属(尤其是电感式的传感器原理)或磁的或介电的材料(尤其是电容式的传感器原理)。

传感器元件构造用于:在正常运行中,当小于传感器与操纵器之间的开关距离时,与操纵器共同作用,以用于产生第一接收电路信号,其中第一接收电路信号传送至探测器元件。

用于检验如在该文档中描述的那样的设备的方法的特征可以在于随后的步骤:借助切换元件将设备从正常运行切换至测试运行;通过信号仿真器和/或计算单元产生仿真的接收电路信号,并且将仿真的接收电路信号传送至探测器元件;从和/或根据仿真的接收电路信号(尤其是通过解码仿真的接收电路信号)借助探测器元件产生仿真的输出信号;并且将仿真的输出信号传送至计算单元。

适宜地,传感器元件在借助切换元件从正常运行切换至测试运行时完全与探测器元件分离。

在测试运行中,可以由计算单元借助信号仿真器产生一个或多个不同的仿真的接收电路信号,其传送至探测器元件。

优选地,在相同的或连续的测试运行中产生多个不同的仿真的接收电路信号。根据仿真的接收电路信号,优选由探测器元件产生不同的仿真的输出信号,并且将其传送至计算单元。

可以设置的是,通过信号仿真器模仿传感器元件的特性。针对该目的,由信号仿真器产生的第二接收电路信号尤其是可以基本上如由传感器元件产生的第一接收电路信号那样地设计。

测试运行和正常运行可以相互多次(尤其是周期性地或非周期性地和/或至少2、5、10或100次)交替。根据一个变型方案,在两个连续的测试运行状态和/或两个连续的正常运行状态之间的时间间距可以是恒定的。测试运行可以(但不必必然)比正常运行短。

有利的是,当设备位于正常运行中时,其没有位于测试运行中,和/或当设备位于测试运行中时,其没有位于正常运行中。

在该文档中的术语应该优选理解为如本领域技术人员对其理解的那样。如果在相应的文本中,多个解释是可能的,那么优选每个解释单独地公开。尤其是针对会存在不确定性的情况,可以备选地或补充地考虑到在该文档中提到的优选的限定。

优选地,设备在正常运行状态(简称“正常运行”)下满足一个功能,并且在测试运行状态(简称“测试运行”)下测试满足提到的功能的设备的性能。备选地或附加地,“测试运行”优选理解为设备的主要或完全用于检验设备的功能的状态,并且“正常运行”理解为不是测试运行的状态。

术语“连接”可以优选意味着的是,被称为“连接”的部件通过线路连接。术语“可连接”优选可以意味着的是,被称为“可连接”的部件通过设有开关的线路相互连接,其中借助开关可以导致线路的中断。

当谈到传感器具有特定的部件时,这可以有利地意味着的是,部件被组合(尤其是布置在相同的壳体中),并且在该状态下可以作为一个单元操作(例如可传输或可出售)。相同的情况适用于操纵器。

为了更简单的参考,在提到第二或仿真的接收电路信号时,优选公开了第二接收电路信号和/或第三和/或第四等(或通常“第n”,其中n>1)接收电路信号。相应地,在提到第二或仿真的输出信号时,优选公开了第二输出信号和/或第三和/或第四等(或通常“第n”,其中n>1)输出信号。当谈到从和/或根据接收电路信号产生输出信号时,优选公开了产生具有和接收电路信号相同的编号的输出信号(即例如从第四接收电路信号产生第四输出信号)。

在提到第二控制信号时,优选公开了第二控制信号和/或第三和/或第四等(或通常“第n”,其中n>1)控制信号。当谈到从和/或根据第二控制信号产生接收电路信号时,优选公开了产生具有和控制信号相同的编号的接收电路信号。

以在该文档中描述的设备(或其部分)的能力、性能、特性或功能的形式公开的行动也(独立地和以任意的组合)作为方法的方法步骤公开,即与相应的设备或相应的设备部分相关和不相关。

此外,(独立地和以任意的组合)使用描述的设备或设备部分的特征作为方法的方法步骤公开。

相反地,公开的设备或设备部分可以具有器件,其可以执行结合公开的方法提到的方法步骤中的一个或多个方法步骤和/或为此构造。

在开头结合现有技术描述的设计变型方案的特征也作为本发明的可选的特征公开。

附图说明

以示意性的非按正确比例的图示:

图1示出了根据现有技术的用于监控两个可相对彼此运动的部分的关闭位置的设备;

图2示出了用于说明图1的设备的工作原理的图表,其中图表12示出接收电路信号中的由数据包构成的数据流,图表13示出设备的两个运行状态和象征性的接收电路信号强度,并且图表14示出设备的探测器元件的两个运行状态;

图3示出了根据本发明的用于监控两个可相对彼此运动的部分的关闭位置的设备;

图4示出了用于说明图3的设备的工作原理的两个图表,其中图表15示出接收电路信号中的由数据包构成的数据流和来自于信号仿真器的数据包,并且图表16示出设备的探测器元件的两个运行状态;

图5示出了具有多个操纵器的图3的设备的变型方案;

图6示出了具有多个传感器的图3的设备的变型方案;并且

图7示出了具有多个操纵器和多个传感器的图3的设备的变型方案。

具体实施方式

本发明随后借助附图示例性地阐述。

图1示出了根据现有技术的用于安全地监控两个可相对彼此运动的部分3、4的关闭位置的设备1,如其从ep1647094b1已知的那样。这种设备尤其是用作在用于保护自动化地工作的技术设施的保护门中的门接触开关。

设备1包含操纵器3和传感器4。传感器4具有接收电路5,其在小于传感器4与操纵器3之间的开关距离2的情况下借助传感器元件6产生限定的接收电路信号7。此外,接收电路5具有探测器元件8,其在存在限定的接收电路信号7时提供用于后置的逻辑单元10的输出信号9。

在这种安全的电子门接触开关(例如安全的接近开关、安全的锁定单元)中需要周期性地检验正确的传感功能,以便可以实现必需的安全类别(例如kat4,ple根据en13849-1)。

针对该目的,设备1具有测试元件11,测试元件是开关元件。测试元件11允许中断接收电路5,并且因此短暂地抑制接收电路信号7。通过借助测试元件11中断接收电路5,在接收电路5中(有意地)导致信号缺陷形式的错误。由此仿真的是,当操纵器3位于传感器4的射程以外时系统如何反应。因此检验探测器元件8是否不仅将静态的可能有错误的输出信号9供应至逻辑单元10。

在该诊断方式中,传感器4然而不可以被模仿,由此,不能够出现关于尤其是通过探测器元件8正确地进一步处理任意的正确的或不正确的接收电路信号7的结论。此外,接收电路5的反应时间通过限定的接收电路信号7的短暂的抑制不利地延长。

先前描述的内容在图2(包含图表12、13和14)中更准确地解释。

图表12示出了与时间相关的接收电路信号7,其中接收电路信号7在所示的时间区间内通过数据包18的连续的序列形成。只有当操纵器3位于传感器4的射程以内时,才形成这种未受干扰的数据流。

图表13示出了与时间相关的接收电路信号7,其中接收电路信号7在所示的时间区间内通过数据包18的不连续的序列形成。接收电路信号7的信号强度象征性地通过粗线示出。时间区间包含设备的两个运行状态“a”(正常运行)和“b”(测试运行)。

在运行状态“a”中,测试元件11将传感器元件6与探测器元件8连接。

在运行状态“b”中,测试元件11将传感器元件6与探测器元件8分离,由此中断接收电路信号7,即例如接收电路信号7的信号强度在中断期间是零。针对探测器元件8,一个或多个数据包18在运行状态“b”期间没有识别出,并且因此没有有效的输出信号9提供到随后的逻辑单元10上。逻辑单元10用于检验在运行状态“b”期间是否(正确地)没有接收到有效的输出信号9。

传感器元件6与探测器元件8的分离没有与通过探测器元件8接收数据包18同步。因此,在运行状态“b”中可能不必要地可能丢失许多数据包18。非有效的数据包18在图表13中用虚线示出。

图表14将图表13的时间区间划分为时间区间“c”和“d”,其中在区间“c”期间,有效的(完整的)数据包18由探测器元件8接收(即识别出操纵器3;产生输出信号9)。在区间“d”期间,无效的(不完整的)数据包18或没有数据包18由探测器元件8接收(即没有识别出操纵器3;没有产生输出信号9)。

图3-7借助实施例解释本发明。为了与所描述的现有技术更好地比较,针对相同的部分使用和在图1-3中相同的附图标记。

图3示出了用于安全地监控两个可相对彼此运动的部分的关闭位置,尤其是用于用作在用于保护自动化地工作的技术设施的保护门中的门接触开关的设备1。设备1包含操纵器3和传感器4。但其可以自然也具有2、3、4个或更多个操纵器和/或2、3、4个或更多个传感器。传感器4包含一个(或也2、3、4个或更多个)接收电路5,其在小于传感器4与操纵器3之间的开关距离2的情况下借助传感器元件6产生限定的接收电路信号7a(随后“第一接收电路信号7a”)。此外,传感器4具有探测器元件8,其在存在第一接收电路信号7a时提供用于随后的逻辑单元10的第一输出信号9a。例如可以设置的是,探测器元件8解码第一接收电路信号7a,并且由此产生解码的信息信号,该信息信号是第一输出信号9a。

与现有技术不同地,接收电路5在所示的实施例中具有信号仿真器19和切换元件17。传感器元件6和信号仿真器19通过切换元件17与探测器元件8连接,其中切换元件17可以使传感器元件6(或其一部分)和/或信号仿真器19与探测器元件8耦联,并且可以与探测器元件8脱离。

信号仿真器19用于产生仿真的接收电路信号(随后“第二接收电路信号7b”),其中探测器元件8在存在第二接收电路信号7b时提供用于随后的逻辑单元10的第二输出信号9b。例如可以设置的是,探测器元件8解码第二接收电路信号7b,并且由此产生解码的信息信号,该信息信号是第二输出信号9b。

在本示例中,逻辑单元10也用于(借助控制信号20)控制切换元件17的开关状态,并且和信号仿真器19一起产生第二接收电路信号7b。例如可以设置的是,探测器元件8是产生载波的收发器,其中逻辑单元10将控制信号21传送至信号仿真器19,控制信号在信号仿真器19中调制到载波上,由此形成第二接收电路信号7b。优选地,信号仿真器19同时相对于探测器元件8具有限定的阻抗。逻辑单元10可以为了之前描述的目的包括一个或多个微处理器、asic、cpld和/或fpga,其中不排除使用另外的单独的元件用以利用信号仿真器19产生仿真的接收电路信号7b。这种元件也可以具有处理器。

在设备1的运行状态“e”(正常运行)中,切换元件17将传感器元件6与探测器元件8连接。在存在第一接收电路信号7a时(在小于传感器4与操纵器3之间的限定的开关距离2的情况下是这样的情况),探测器元件8因此提供用于逻辑单元10的第一输出信号9a。

在运行状态“f”(测试运行)中,相反地,切换元件17使探测器元件8与信号仿真器19连接。优选地,传感器元件6或其一部分(尤其是传感器元件的天线)在运行状态“f”中借助切换元件17完全与探测器元件8脱离。信号仿真器19接收控制信号21,其中接收电路5借助信号仿真器19并且根据控制信号21产生第二接收电路信号7b。输出信号9b由探测器元件8根据第二接收电路信号7b产生。可以以之前描述的方式有利地产生不同的仿真的接收电路信号和/或不同的输出信号。

根据变型方案可以(优选通过逻辑单元10,但可选地也通过另外的设备部件)产生不同的控制信号,并且将其传送至信号仿真器19,其中根据控制信号产生仿真的接收电路信号。优选可以根据逻辑单元10的控制和/或信号仿真器19产生简单的和复杂的仿真的接收电路信号。例如可以设置的是,在测试运行(运行状态“f”)期间产生仿真的接收电路信号,其由相同的或不同的数据包18的序列形成。通过数据包18的不同的设计,可以有利地产生内容或信号强度中的动态。

在测试运行(运行状态“f”)中,逻辑单元10可以通过信号仿真器19例如执行第一接收电路信号7a(即在正常运行时产生的限定的接收电路信号)的仿真,并且因此借助仿真模仿脱离的传感器元件6。由于逻辑单元10识别出第二接收电路信号7b,所以逻辑单元也知道其应该从探测器元件8接收哪个输出信号9b,并且因此可以测试接收链、其中尤其是探测器元件8。此外能够实现的是,传感器元件6的特性利用独立的构件模仿,即操纵器对传感器中的探测器元件的作用通过电子部件模仿。

先前描述的内容在图4(包含图表15和16)中更准确地解释。

图表15示出了与时间相关的接收电路信号7,其中接收电路信号7在所示的时间区间内通过数据包18的序列形成。接收电路信号7的信号强度象征性地通过粗线示出。时间区间包含设备的两个运行状态“e”(正常运行)和“f”(测试运行),其中接收电路信号7的在运行状态“e”中产生的部分表示为第一接收电路信号7a,在运行状态“f”中产生的部分表示为第二接收电路信号7b。

在运行状态“e”期间,切换元件17连接传感器元件6与探测器元件8。在运行状态“f”中,切换元件17使传感器元件6与探测器元件8分离,并且连接探测器元件8与信号仿真器19。

在运行状态“f”中,接收电路5(借助逻辑单元10和信号仿真器19)产生第二接收电路信号7b,其中形成第二接收电路信号7b的数据包不包含和形成第一接收电路信号7a的数据包相同的信息,第一接收电路信号在运行状态“e”期间由接收电路5(在小于开关距离2时借助传感器元件6)产生。然而,第二接收电路信号7b和第一接收电路信号7a的数据包具有相同的数据格式。第二接收电路信号7b的信号强度可以通过信号仿真器19针对数据包18不同地设计数据包。此外可能的是,运行状态“f”的开始和/或结束与第一接收电路信号7a和/或第二接收电路信号7b的数据包18的序列同步,以便丢失更少的数据包18。因此满足上面提到的设备1的测试功能,并且仍然确保了快速的反应时间(接收电路信号7的更快速的评估)。

图表16将图表15的时间区间划分为时间区间“g”和“h”,其中在区间“g”中,第一接收电路信号7a的有效的(完整的)数据包18由探测器元件8接收(即识别出操纵器3;产生配属于第一接收电路信号7a的第一输出信号9)。在区间“h”中,第二接收电路信号7b的借助信号仿真器19产生的数据包18由探测器元件8接收(即“识别”仿真的操纵器(具有另外的代码内容);产生配属于第二接收电路信号7b的(另外的)第二输出信号9b)。时间区间“h”由于上面提到的同步在针对反应时间和可用性的提到的结果方面比图2的图表14中的时间区间“d”更短。

设备1或设备的部分也可以多通道地构建,如随后借助图5-7阐述的那样。

图5示出了具有一个传感器4和多个操纵器3的设备1的变型方案,其中传感器4识别出多个操纵器3。每个操纵器3可以具有相对于传感器4鉴别操纵器3的部分,例如rfid标签,其使传感器4区分操纵器3。备选地或附加地,设备可以具有一个或多个操纵器。

图6示出了具有多个传感器4和一个操纵器3的设备1的变型方案,其中操纵器3由多个传感器4识别。备选地或附加地,设备可以具有一个或多个专门的传感器,在其中多倍存在部分,例如用附图标记5、6、7、8、9、10、17、18、19、20和/或21表示的部件。

图7示出了具有多个传感器4和多个操纵器3的设备1的变型方案。也就是说,由图5和6所示的实施方式构成的组合。在该变型方案中,多个操纵器3由多个传感器4识别。

附图标记列表:

1设备

2操纵器3与传感器4之间的开关距离

3操纵器

4传感器

5接收电路

6传感器元件

7接收电路信号

7a第一接收电路信号(正常运行)

7b第二接收电路信号(测试运行)

8探测器元件

9输出信号

9a第一输出信号(正常运行)

9b第二输出信号(测试运行)

10计算单元(尤其是形式为逻辑单元)

11测试元件

17切换元件

18数据包

19信号仿真器

20第一控制信号(控制切换元件17)

21第二控制信号(控制信号仿真器19)。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1