專利名稱：數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在器具(tool)和器具容納結(jié)構(gòu)之間交換數(shù)據(jù)，例如位置或標識數(shù)據(jù)的裝置。
背景技術(shù)：
這樣的裝置公知于號為1600257的歐洲專利申請。這種裝置基于測量兩個鄰近的離散電容器表面間的電容。當一個器具接近電容器表面時，基于器具和電容器表面間的電容就可以測量器具的位置。雖然該裝置在確定器具在器具容納結(jié)構(gòu)中的位置時提供了必要的精度，但是該方法依賴于大量不得不考慮的變量。例如，構(gòu)成器具的材料，其直接影響所測量的電容。另外，器具與電容器表面間的距離影響測量結(jié)果，為了在器具容納結(jié)構(gòu)的整個長度上保證可靠的測量結(jié)果，應(yīng)當保持距離的恒定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在器具和器具容納結(jié)構(gòu)之間交換數(shù)據(jù)的裝置，其更可靠并且依賴于更少的變量。
上述目標通過一種根據(jù)本發(fā)明的裝置來實現(xiàn)，該裝置包括-設(shè)在容納結(jié)構(gòu)中的細長的傳感器軌道(track)；-至少一個設(shè)在器具上的傳感器激活元件。
所述至少一個傳感器激活元件在使用時將激活軌道中一個或幾個鄰近的傳感器。基于被激活的傳感器，至少可以在軌道的方向上確定器具的位置數(shù)據(jù)。
通過控制傳感器激活元件也可以將其它數(shù)據(jù)從器具傳送到容納結(jié)構(gòu)，反之亦然。
在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，傳感器是光感傳感器，并且至少一個傳感器激活元件包括指向傳感器軌道的光源。
光感傳感器的軌道提供了器具容納結(jié)構(gòu)的長度的刻度，利用此刻度就可以電學(xué)檢測器具的位置。器具在傳感器軌道的方向上放射光線，該光線將激活例如一個傳感器，從而檢測到器具的位置。也可以使用一個更寬的光束，例如照亮三個相鄰的傳感器。位置檢測的精度至少由兩個相鄰的傳感器之間的距離所限定。除了位置數(shù)據(jù)，例如來自器具上的存儲器中的數(shù)據(jù)也能被交換。
在一個非常優(yōu)選的實施例中，光感傳感器基于有機發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)。該(OLED)技術(shù)使得非常容易地并且低成本地生產(chǎn)光感傳感器的軌道成為可能。由于該(OLED)技術(shù)，也使得制造大約50微米精度的非常小型的傳感器成為可能。
在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，光源包括設(shè)在器具上的反射面和設(shè)在器具容納結(jié)構(gòu)中的發(fā)光器件，其中發(fā)光器件發(fā)出的光射向反射面。本實施例中器具完全是無源的，即，器具不需要主動發(fā)光。利用反射面，來自光源的光被器具反射到光感傳感器上。因此利用本實施例，發(fā)光器件也可以被設(shè)在器具容納結(jié)構(gòu)中，并且器具只能反射光線到傳感器。
優(yōu)選地，器具包括直線凹槽，反射面設(shè)在所述凹槽中。該直線凹槽提供一個良好成形的區(qū)域，利用該區(qū)域可以產(chǎn)生良好成形的光帶，將光線反射到光感傳感器上。這樣不僅增加了精度，而且防止散射光反射至光感傳感器，以避免錯誤的位置探測。
在另一個優(yōu)選實施例中，發(fā)光器件是一個細長的發(fā)光器件軌道。非常優(yōu)選的實施例是發(fā)光器件的軌道與光感傳感器的軌道相互鎖定(interlock)。這意味著，一排發(fā)光器件平行于且靠近一排光感傳感器；或者，發(fā)光器件與光感傳感器相互交替排列形成一單列。
非常優(yōu)選的實施例是發(fā)光器件基于有機發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)。該(OLED)技術(shù)使得產(chǎn)生任何圖案的發(fā)光器件和光感傳感器變得簡單。
在另一個優(yōu)選的實施例中，傳感器包括第一電極和第二電極，至少一個傳感器激活元件包括導(dǎo)電元件。本該實施例中，檢測是基于電容的測量。提供給第一電極一電壓，該電壓使得電荷出現(xiàn)在導(dǎo)電元件上。然后該電荷由第二電極測量，這就使得器具的位置得到確定。該實施例的優(yōu)點在于對灰塵的敏感性小一些。
優(yōu)選地，傳感器具有公共的第一電極。這減少了與電極間連接的數(shù)量。只有第二電極不得不單獨地連接，以確定器具的位置。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，器具包括由傳感器激活元伯構(gòu)成的一個特殊圖案，其中傳感器激活元件激活傳感器以識別器具。如果只有一單列傳感器，所述圖案例如可以是由連續(xù)的反射區(qū)和非反射區(qū)構(gòu)成的二進制碼。如果有多行傳感器，則所述圖案例如可以是由傳感器激活元件構(gòu)成的矩陣，例如由反射區(qū)和非反射區(qū)構(gòu)成的矩陣。
最后，在另外一個優(yōu)選的實施例中，細長的光感傳感器軌道也包括發(fā)光器件。這樣就可以使器具僅配有反射面用于測量器具在器具容納結(jié)構(gòu)中的位置，也可以基于獨特的反射區(qū)圖案來識別器具。
本發(fā)明也涉及一種在器具和器具容納結(jié)構(gòu)間交換數(shù)據(jù)的方法，該方法包括以下步驟-提供根據(jù)本發(fā)明的裝置；-激活至少一個傳感器激活元件；并且-檢查傳感器的軌道以發(fā)現(xiàn)傳感器的激活。
在一個優(yōu)選的實施例中，本方法進一步包括以下步驟-根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制所述至少一個傳感器激活元件的激活；并且-利用傳感器軌道檢測所述數(shù)據(jù)信號。
通過用數(shù)據(jù)信號控制傳感器激活元件的激活，就可以在器具和器具容納結(jié)構(gòu)之間交換數(shù)據(jù)，反之亦然。


本發(fā)明的以上特征和其它特征將參照附圖進行說明。
圖1以透視圖示出了帶有上器具容納結(jié)構(gòu)和下器具容納結(jié)構(gòu)的壓彎機。
圖2示出了根據(jù)圖1的器具的正視圖。
圖3示出了本發(fā)明的一個實施例的剖面示意圖。
圖4示出了根據(jù)圖3的實施例的第二剖面示意圖。
圖5示出了帶有傳感器和發(fā)光器件的矩陣的透視圖。
圖6和圖7分別示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的透視圖和俯視圖。
圖8示出了電極矩陣的透視圖。
具體實施例方式
圖1示出了壓彎機1的透視圖。該壓彎機1具有上器具容納結(jié)構(gòu)2和下器具容納結(jié)構(gòu)3。下器具容納結(jié)構(gòu)3有一個器具4，而上器具容納結(jié)構(gòu)2有一個器具5。上、下結(jié)構(gòu)2、3、4、5都配備有用于確定器具4、5在器具容納結(jié)構(gòu)3、2中的位置的裝置6。
在圖2中，示出了器具5的正視圖。用于確定位置和標識的裝置6包括凹槽7和由反射區(qū)8組成的獨特圖案。
圖3幫助說明如何確定器具的位置。圖3示出了用于確定位置的裝置6的剖面示意圖。這個剖面圖是圖1中所示的容納結(jié)構(gòu)的縱向圖，垂直于圖2的面平面。這些裝置6例如可以包括置于器具5中的插入物。凹槽7有兩個傾斜的反射面9。器具容納結(jié)構(gòu)2有一個細長的直線軌道10，其具有也是確定裝置6的一部分的交互排列的光感傳感器11和發(fā)光器件12。
發(fā)光器件12將在凹槽7和反射面9的方向上發(fā)射光線L。這些反射面9將反射光線R反射回由光感傳器11和發(fā)光器件12組成的狹長帶10。放射面9將在狹長帶10上產(chǎn)生一個成形的光束。根據(jù)哪一個光感傳感器11被激活，就可以確定器具在器具容納結(jié)構(gòu)中的位置。
如圖4所示，獨特圖案的反射面8被設(shè)在凹槽7的一側(cè)。這些反射面8由發(fā)光器件12照亮。反射面8將光線反射回狹長帶10，射到光感傳感器11上。由于反射面8的獨特圖案，器具能夠被激活的光感傳感器正確地識別。
在圖3和圖4中示出了一單行交互的光感傳感器和發(fā)光器件，其中例如反射面8的二進制碼可以被檢測。然而，由于有機發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)的簡單易行，有可能提供一個由光感傳感器和發(fā)光器件12組成的矩陣14(見圖5)。由于行間的交錯排列，這樣的矩陣將降低容錯度。同時，矩陣也提高了魯棒性。例如如果一個光感傳感器壞了，鄰近的傳感器仍然能夠檢測光線并提供信息。
不用所示的壓彎機器具，所述裝置也能夠用于其它器具，例如鉆孔機或螺絲攻，為此有必要知道螺紋線的起點。
也可以在機架上安裝光感傳感器，其沿著要確定位置的對象移動。例如如果光感傳感器價格高或者傳感器不能安裝于容納結(jié)構(gòu)中，則這樣的技術(shù)方案將是優(yōu)選的。
圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的又一實施例。
圖6示出了一個配置有多個傳感器的基板20的示意圖。這些傳感器有一個公共的第一電極21和多個分開的第二電極22。第一電極21由信號線23控制，而分開的第二電極22由分開的信號線24控制。
圖7示出了配置有電極21、22的基板20且沿著基板20一側(cè)安裝的器具25的俯視圖。器具25上配置有傳感器激活元件26，本例中其為一個導(dǎo)電元件。
為了測量器具25相對于基板20的位置，向第一電極21提供電壓。由于第一電極21和導(dǎo)電元件26間的電勢，元件26上將產(chǎn)生電荷。于是，每一個第二電極22的電容被測量，該電容受元件26上的電荷的影響。第二電極越是靠近元件26，電容越高；并且基于這些測量值，就可以確定器具25相對于基板20的位置。
圖8示出了由電極31組成的矩陣30。電極31可被用于提供電荷，或者用于測量鄰近電極31的電荷。通過控制每一個獨立的電極31，可以以期望的方式控制電極來交換數(shù)據(jù)。為了確定位置，電極31的數(shù)據(jù)塊可被用于實際提供更大的電極，并對器具的位置做出粗略的估計，在得到粗略的位置數(shù)據(jù)后，單個電極31可被用于更精確地確定位置。
通過分別控制電極31，也可以確定例如器具的標識。如果器具配置有獨特的圖案，可以通過向一些電極31提供電荷并使用其它電極來確定電容，從而確定該圖案。
需要強調(diào)的是，利用本發(fā)明，通過以適當?shù)姆绞娇刂苽鞲衅骷せ钤z測傳感器的變化，不僅可以確定位置數(shù)據(jù)，而且可以確定標識數(shù)據(jù)或者例如器具存儲器中的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種用于在器具和器具容納結(jié)構(gòu)間交換數(shù)據(jù)的裝置，所述數(shù)據(jù)例如是位置數(shù)據(jù)或標識數(shù)據(jù)，所述裝置包括-設(shè)在所述器具容納結(jié)構(gòu)中的由傳感器組成的細長軌道；-至少一個設(shè)在所述器具上的傳感器激活元件。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述傳感器是光感傳感器，并且所述至少一個傳感器激活元件包括指向傳感器軌道的光源。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述光感傳感器是基于有機發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其中所述光源包括設(shè)在所述器具上的反射面和設(shè)在所述器具容納結(jié)構(gòu)中的、朝向所述反射面發(fā)光的發(fā)光器件。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述器具包括直線凹槽，所述反射面設(shè)在所述直線凹槽中。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其中所述發(fā)光器件是細長的發(fā)光器件的軌道。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述發(fā)光器件的軌道和光感傳感器的軌道相互鎖定。
8.如權(quán)利要求4-7中任何一個所述的裝置，其中所述發(fā)光器件是基于有機發(fā)光二極管(OLED)技術(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述傳感器包括第一和第二電極，并且其中所述至少一個傳感器激活元件包括導(dǎo)電元件。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述傳感器具有公共的第一電極。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中所述器具包括由傳感器激活元件組成的獨特圖案，所述傳感器激活元件激活所述傳感器以便識別所述器具。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，包括多行傳感器，并且其中所述獨特圖案包括由傳感器激活區(qū)和非激活區(qū)組成的矩陣。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述傳感器激活區(qū)包括光源的反射區(qū)。
14.一種用于在器具和器具容納結(jié)構(gòu)間交換數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括以下步驟-提供根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的裝置；-激活所述至少一個傳感器激活元件；以及-檢查所述傳感器軌道以發(fā)現(xiàn)傳感器的激活。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，進一步包括以下步驟-根據(jù)數(shù)據(jù)信號控制所述至少一個傳感器激活元件的激活；以及-利用所述傳感器軌道檢測所述數(shù)據(jù)信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在器具和器具容納結(jié)構(gòu)間交換數(shù)據(jù)的裝置，所述數(shù)據(jù)例如是位置數(shù)據(jù)或標識數(shù)據(jù)，所述裝置包括設(shè)在器具容納結(jié)構(gòu)中的細長的傳感器軌道；至少一個設(shè)在器具上的傳感器激活元件。本發(fā)明還涉及一種在器具和器具容納結(jié)構(gòu)間進行數(shù)據(jù)交換的方法，所述方法包括以下步驟提供根據(jù)本發(fā)明的裝置；激活至少一個傳感器激活元件；以及檢查傳感器軌道以發(fā)現(xiàn)傳感器的激活。
文檔編號G01D5/24GK101089563SQ20071013889
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者格里特·布魯金克 申請人:韋拉有限公司