專利名稱：檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸地檢測(cè)物體的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為非接觸地檢測(cè)物體的檢測(cè)裝置，提供了專利文獻(xiàn)I所記載的接近傳感器。專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有例中使包括檢測(cè)線圈和電容的LC諧振電路的振蕩電路振蕩，當(dāng)由金屬體(導(dǎo)電體)或磁性體構(gòu)成的物體接近檢測(cè)線圈時(shí)，檢測(cè)線圈的電導(dǎo)降低而振蕩電路的振蕩停止，因此根據(jù)振蕩停止來(lái)檢測(cè)出物體的存在(接近)。另外，在專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有例中，通過(guò)觀測(cè)振蕩電路的振蕩振幅(LC諧振電路的諧振電壓)，來(lái)檢測(cè)出檢測(cè)線圈有無(wú)斷線。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-45531號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有例中,在物體接近檢測(cè)線圈時(shí),振蕩電路的振蕩停止，因此難以判別因LC諧振電路的異常(檢測(cè)線圈的斷線、短路)造成的振蕩的停止和因物體的接近造成的正常的振蕩的停止。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，提供一種即使在物體被檢測(cè)時(shí)也能夠檢測(cè)斷線、短路等異常的檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置具備諧振部，其包括線圈和電容；振蕩部，其使該諧振部振蕩；以及信號(hào)處理部，其檢測(cè)該諧振部的振蕩狀態(tài)，在振蕩停止時(shí)輸出物體檢測(cè)信號(hào)，其中，該信號(hào)處理部間歇性地執(zhí)行自診斷模式，在該自診斷模式下強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩來(lái)判斷在上述諧振部中是否發(fā)生了異常。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部通過(guò)增大上述振蕩部的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值，來(lái)強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部通過(guò)使上述振蕩部的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值比上述諧振部的電導(dǎo)的最大值大，來(lái)強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部通過(guò)向上述諧振部施加脈沖電壓或脈沖電流，來(lái)強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在上述自診斷模式下判斷為有異常的情況下，輸出與上述物體檢測(cè)信號(hào)不同的異常檢測(cè)信號(hào)。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部直到判斷為沒(méi)有異常為止，持續(xù)輸出上述異常檢測(cè)信號(hào)。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在執(zhí)行上述自診斷模式的過(guò)程中沒(méi)有判斷為有異常的情況下，如果在緊挨著該自診斷模式的執(zhí)行之前輸出了上述物體檢測(cè)信號(hào)，則持續(xù)輸出該物體檢測(cè)信號(hào)。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在執(zhí)行上述自診斷模式的過(guò)程中輸出與上述物體檢測(cè)信號(hào)不同的信號(hào)。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部定期地執(zhí)行上述自診斷模式。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在未執(zhí)行上述自診斷模式時(shí)檢測(cè)出上述諧振部的振蕩停止的情況下，執(zhí)行上述自診斷模式。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在緊挨著上述振蕩停止的檢測(cè)之后僅執(zhí)行一次上述自診斷模式。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在緊挨著啟動(dòng)之后僅執(zhí)行一次上述自診斷模式。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在結(jié)束上述自診斷模式時(shí)強(qiáng)制地使上述諧振部的振蕩停止。優(yōu)選的是上述信號(hào)處理部在結(jié)束上述自診斷模式時(shí)，僅在緊挨著該自診斷模式的執(zhí)行之前輸出了上述物體檢測(cè)信號(hào)的情況下，強(qiáng)制地使上述諧振部的振蕩停止。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，具有即使物體被檢測(cè)時(shí)也能夠檢測(cè)斷線、短路等異常的效果。


本發(fā)明的目的及特征將通過(guò)如下的附圖和優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明而變得清楚。圖1是用于說(shuō)明基于實(shí)施方式I的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖2是實(shí)施方式I的概要結(jié)構(gòu)圖。圖3是實(shí)施方式I的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖4是實(shí)施方式2的概要結(jié)構(gòu)圖。圖5是用于說(shuō)明實(shí)施方式2的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式3的動(dòng)作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照形成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在所有附圖中對(duì)同一或者類似的部分附加同一參照標(biāo)記并省略說(shuō)明。下面，說(shuō)明將本發(fā)明的技術(shù)思想應(yīng)用于如下檢測(cè)裝置的實(shí)施方式如在現(xiàn)有例中所說(shuō)明的那樣，該檢測(cè)裝置根據(jù)檢測(cè)線圈的電導(dǎo)(conductance)的變化來(lái)檢測(cè)由金屬體(導(dǎo)電體)或磁性體構(gòu)成的物體的存在。但是，也能夠?qū)⒈景l(fā)明的技術(shù)思想應(yīng)用于如下檢測(cè)裝置該檢測(cè)裝置根據(jù)與線圈一起構(gòu)成諧振電路的電容的電導(dǎo)的變化來(lái)檢測(cè)水分或包含水分的人體等物體的存在。(實(shí)施方式I)如圖2所示，本實(shí)施方式具備諧振部1、振蕩部2以及信號(hào)處理部3。諧振部I是將電容(諧振用電容)11與用于檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的物體的檢測(cè)線圈10并聯(lián)連接所得的LC諧振電路。諧振部I的諧振頻率(振蕩頻率)由檢測(cè)線圈10的電感和電容11的靜電容量所決定。例如通過(guò)在圓筒狀的線圈架(未圖示)的外周面在該線圈架的軸向上以沿著卷軸方向的形狀卷繞導(dǎo)線(絕緣被覆電線等)，來(lái)構(gòu)成檢測(cè)線圈10。上述檢測(cè)對(duì)象物體例如由金屬體等導(dǎo)電體形成為平板狀，沿著檢測(cè)線圈10的卷軸方向與檢測(cè)線圈10相對(duì)、且以與檢測(cè)線圈10的距離變化的方向移動(dòng)。為了維持諧振部I的振蕩，需要使電流向諧振部I正反饋。為此，振蕩部2作為用于向諧振部I供給反饋電流的結(jié)構(gòu)而具備電平移位電路、放大電路以及電流反饋電路。在此，電平移位電路使諧振部I的電容11的兩端子之間的電壓進(jìn)行電平移位，放大電路輸出與諧振部I的電壓相應(yīng)的電流，電流反饋電路向諧振部I供給與放大電路所輸出的電流的大小相應(yīng)的反饋電流，以維持振蕩。電平移位電路由npn型的晶體管20構(gòu)成。晶體管20的集電極經(jīng)由電阻22與恒流源26連接，晶體管20的發(fā)射極與一端接地的諧振部I的另一端連接。另外，在圖示例子中，在晶體管20的發(fā)射極與地之間插入有由檢測(cè)線圈10和電容11構(gòu)成的諧振部I。因此，晶體管20的發(fā)射極的電位與諧振部I的振蕩電壓相等。另外，晶體管20的集電極和基極相互連接。這樣的電平移位電路通過(guò)使諧振電壓進(jìn)行與放大電路的npn型的晶體管21的基極-發(fā)射極間電壓相當(dāng)?shù)牧康碾娖揭莆?，使得僅在振蕩的正的半周期內(nèi)向晶體管21的發(fā)射極與地之間施加與諧振部I的諧振電壓(振蕩電壓)相等的電壓。放大電路由所謂的發(fā)射極跟隨(emitter follower)電路構(gòu)成，該發(fā)射極跟隨電路由晶體管21構(gòu)成。晶體管21的基極與晶體管20的基極連接，向晶體管21的基極輸入由電平移位電路進(jìn)行了電平移位后的晶體管20的發(fā)射極的電位、即由電平移位電路生成的電平移位電壓。因此，從放大電路輸出與諧振部I的振蕩電壓相應(yīng)的電流。在該放大電路的輸出端子(晶體管21的發(fā)射極)與地之間，插入有發(fā)射極電位設(shè)定用的電阻25。電阻25用于調(diào)整放大電路所輸出的電流的大小、即反饋電流的大小，向諧振部I供給根據(jù)電阻25的值調(diào)整后的反饋電流。電流反饋電路是由pnp型的晶體管23、24構(gòu)成的電流鏡(current mirror)電路。晶體管23以將集電極與晶體管21的集電極連接、且將發(fā)射極與電源線連接的形式被插入到放大電路的晶體管21與電源線之間。晶體管23的基極與晶體管24的基極連接，晶體管24的發(fā)射極與電源線連接，晶體管24的集電極與晶體管20的發(fā)射極連接。在此，在從放大電路輸出電流時(shí)，與該電流相等的晶體管21的集電極電流流過(guò)晶體管23的發(fā)射極-集電極之間。而且，在晶體管24的發(fā)射極-集電極之間流過(guò)與在晶體管23的發(fā)射極-集電極之間流過(guò)的電流相等的電流，該電流成為向諧振部I供給的反饋電流。即，電流反饋電路向諧振部I供給與放大電路所輸出的電流相等的反饋電流。信號(hào)處理部3具備檢波電路30、輸出電路31、模式控制電路32等。檢波電路30用于檢測(cè)諧振部I的振蕩狀態(tài)(在圖示例子中為振蕩振幅)，在振蕩振幅低于規(guī)定的閾值時(shí)，視為諧振部I的振蕩停止而輸出振蕩停止信號(hào)。但是,也可以由檢波電路30檢測(cè)振蕩頻率以代替振蕩振幅。輸出電路31在后述的物體檢測(cè)模式下根據(jù)檢波電路30的振蕩停止信號(hào)，輸出表示檢測(cè)對(duì)象物體(以下簡(jiǎn)稱為物體。)存在于檢測(cè)范圍內(nèi)的檢測(cè)信號(hào)、或表示物體不存在于檢測(cè)范圍內(nèi)的非檢測(cè)信號(hào)。另外，輸出電路31在后述的自診斷模式下根據(jù)檢波電路30的振蕩停止信號(hào)，輸出表示在諧振部I中發(fā)生了異常(斷線或短路)的異常檢測(cè)信號(hào)。模式控制電路32通過(guò)使npn型的晶體管33導(dǎo)通和截止來(lái)將信號(hào)處理部3的動(dòng)作模式擇一地切換為物體檢測(cè)模式和自診斷模式，該晶體管33的集電極經(jīng)由電阻34與晶體管21的發(fā)射極連接，該晶體管33的發(fā)射極接地。模式控制電路32在物體檢測(cè)模式下使晶體管33截止、且向輸出電路31輸出高電平的切換信號(hào)，在自診斷模式下使晶體管33導(dǎo)通、且向輸出電路31輸出低電平的切換信號(hào)。此外，模式控制電路32內(nèi)置有計(jì)時(shí)器，如圖1所示那樣按照固定的周期Tx將信號(hào)處理部3的動(dòng)作模式定期地從物體檢測(cè)模式切換為自診斷模式。在此，如果振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值為檢測(cè)線圈10的電導(dǎo)值以上，則諧振部I振蕩，在振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值小于檢測(cè)線圈10的電導(dǎo)值時(shí)，諧振部I的振蕩振幅大幅降低而振蕩停止。而且，檢測(cè)線圈10的電導(dǎo)(參照?qǐng)D3中的曲線)與因物體和檢測(cè)線圈10之間的距離引起的渦流損耗的變化、即檢測(cè)線圈10和物體之間的距離(圖3的橫軸)相應(yīng)地變化。在此，如果在物體不存在于檢測(cè)范圍(SdO)內(nèi)的情況下以使諧振部I振蕩的方式振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值被設(shè)定為W1，則在物體存在于檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值變得小于檢測(cè)線圈10的電導(dǎo)值而諧振部I的振蕩停止。此外，如果設(shè)電阻25的電阻值為Ra，則用l/(2Ra)表示物體檢測(cè)模式下的振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值。但是，在自診斷模式下，模式控制電路32使晶體管33導(dǎo)通，由此振蕩部2的電阻25與信號(hào)處理部3的電阻34(電阻值Rb)并聯(lián)連接，因此其合成電阻的電阻值(以下記載為Ra//Rb。)變得比電阻25的電阻值Ra小。因此，自診斷模式下的振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值變?yōu)閘/(2XRa//Rb)，變得比物體檢測(cè)模式下的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值(=l/(2Ra))大，例如為W20W1)(參照?qǐng)D3)。但是，自診斷模式下的振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值由電阻34的電阻值Rb決定，因此，也可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定電阻34的電阻值Rb，來(lái)設(shè)定為比檢測(cè)線圈10的電導(dǎo)的最大值Gcoilmax大的值W3。此外，如上述那樣使振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值增減的方法是一個(gè)例子，也可以通過(guò)其它方法來(lái)使檢測(cè)線圈10的電導(dǎo)的值增減。例如，設(shè)自診斷模式下的振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值被設(shè)定為W2。在該情況下，在模式控制電路32使晶體管33導(dǎo)通來(lái)切換為自診斷模式時(shí)滿足振蕩條件，因此即使物體與檢測(cè)線圈10之間的距離在d(Tdl(〈dO)的范圍內(nèi)，只要沒(méi)有發(fā)生斷線、短路等異常，諧振部I也被強(qiáng)制地振蕩。如果振蕩振幅為規(guī)定的閾值以下，則檢波電路30判斷為振蕩停止而輸出振蕩停止信號(hào)(例如低電平的直流電壓信號(hào))，如果振蕩振幅超過(guò)閾值，則檢波電路30判斷為振蕩開(kāi)始(再開(kāi)始)，停止輸出振蕩停止信號(hào)(例如輸出高電平的直流電壓信號(hào))。而且，如圖1所示，如果在物體檢測(cè)模式時(shí)從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)，則輸出電路31判斷為物體處于檢測(cè)范圍內(nèi)，輸出規(guī)定的直流電壓電平(例如I伏特)的物體檢測(cè)信號(hào)。另一方面，如果沒(méi)有從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)，則輸出電路31判斷為物體不在檢測(cè)范圍內(nèi)，輸出規(guī)定的直流電壓電平(例如4伏特)的信號(hào)(物體非檢測(cè)信號(hào))。另外，如果在自診斷模式時(shí)從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)，則輸出電路31判斷為在諧振部I中發(fā)生了斷線或短路(short)，輸出規(guī)定的直流電壓電平(例如0伏特)的異常檢測(cè)信號(hào)。另一方面，如果在自診斷模式時(shí)沒(méi)有從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)，則輸出電路31判斷為在諧振部I中沒(méi)有發(fā)生異常，不輸出異常檢測(cè)信號(hào)。因此，外部得知如果從輸出電路31輸出的信號(hào)的直流電壓電平是I伏特，則物體處于檢測(cè)范圍內(nèi)、或在諧振部I中發(fā)生了異常，如果上述直流電壓電平是4伏特，則物體不在檢測(cè)范圍內(nèi)。并且，外部得知如果從輸出電路31輸出的信號(hào)的直流電壓電平是與物體檢測(cè)信號(hào)的直流電壓電平(4伏特)和物體非檢測(cè)信號(hào)的直流電壓電平(I伏特)中的任意一個(gè)都不同的直流電壓電平(0伏特)，則在諧振部I中發(fā)生了異常。但是，從輸出電路31輸出的各信號(hào)的直流電壓電平的值是一個(gè)例子，并不限定于示例的值。在上述那樣諧振部I被強(qiáng)制地振蕩的自診斷模式下，即使物體存在于檢測(cè)范圍內(nèi)，只要在諧振部I中沒(méi)有發(fā)生異常(斷線或短路)，就應(yīng)該開(kāi)始(再開(kāi)始)振蕩。因此，如果在自診斷模式下諧振部I的振蕩停止，則信號(hào)處理部3能夠判斷為在諧振部I中發(fā)生了異常。因此，在本實(shí)施方式中，即使在物體被檢測(cè)時(shí)，也能夠檢測(cè)斷線、短路等異常(諧振部I的異常)。此外，雖然在自診斷模式下無(wú)法檢測(cè)出物體，但在本實(shí)施方式中，由于間歇性地執(zhí)行自診斷模式，因此能夠抑制檢測(cè)物體的存在失敗的檢測(cè)錯(cuò)誤的發(fā)生。另外，如果在物體檢測(cè)模式下諧振部I的振蕩沒(méi)有停止，則能夠判斷為在諧振部I中沒(méi)有發(fā)生異常，這是理所當(dāng)然的。但是，優(yōu)選的是信號(hào)處理部3直到判斷為沒(méi)有異常為止持續(xù)輸出異常檢測(cè)信號(hào)(參照?qǐng)D1)。即，在假設(shè)僅在自診斷模式的執(zhí)行期間輸出異常檢測(cè)信號(hào)時(shí)，在從輸出電路31接收信號(hào)的外部裝置中，擔(dān)心由于異常檢測(cè)信號(hào)的輸出期間過(guò)短而無(wú)法進(jìn)行識(shí)別。因此，在本實(shí)施方式中，在信號(hào)處理部3在自診斷模式下判斷為有異常的情況下，即使自診斷模式結(jié)束而切換為物體檢測(cè)模式，也持續(xù)輸出異常檢測(cè)信號(hào)，使得外部裝置能夠可靠地識(shí)別異常檢測(cè)信號(hào)。但是，在諧振部I的異常消除而振蕩再開(kāi)始的情況下，信號(hào)處理部3不等待在自診斷模式下判斷為沒(méi)有異常，而在物體檢測(cè)模式下確認(rèn)出諧振部I的振蕩的時(shí)刻，中止異常檢測(cè)信號(hào)的輸出(參照?qǐng)D1)。由此，在諧振部I的異常消除后，能夠盡早檢測(cè)出物體。另外，優(yōu)選的是信號(hào)處理部3在執(zhí)行自診斷模式的過(guò)程中沒(méi)有判斷為有異常的情況下，如果在緊挨著該自診斷模式的執(zhí)行之前的物體檢測(cè)模式下檢測(cè)出物體(如果輸出了物體檢測(cè)信號(hào))，則持續(xù)輸出該物體檢測(cè)信號(hào)。即，認(rèn)為，如果自診斷模式的執(zhí)行期間比物體檢測(cè)模式的執(zhí)行期間充分短，則在自診斷模式的執(zhí)行期間的前后物體的存在狀況變化的可能性低。并且，在從自診斷模式切換為物體檢測(cè)模式的時(shí)刻，信號(hào)處理部3立即檢測(cè)物體的有無(wú)，因此認(rèn)為，在執(zhí)行自診斷模式的短時(shí)間的期間內(nèi)即使信號(hào)處理部3持續(xù)輸出物體檢測(cè)信號(hào)，在實(shí)用上也不會(huì)有特別的問(wèn)題。(實(shí)施方式2)本實(shí)施方式的特征在于用于信號(hào)處理部3在自診斷模式下強(qiáng)制地使諧振部I振蕩的結(jié)構(gòu)，其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I共通。因此，對(duì)與實(shí)施方式I共通的結(jié)構(gòu)要素附加相同的符號(hào)并省略說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，如圖4所示，代替實(shí)施方式I中的晶體管33和電阻34而在信號(hào)處理部3中設(shè)置有經(jīng)由電阻37串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管35、36。pnp型的晶體管35的發(fā)射極與電源線連接，并且pnp型的晶體管35的集電極與電阻37的一端連接。另外，npn型的晶體管36的集電極與電阻37的另一端連接，并且npn型的晶體管36的發(fā)射極接地。本實(shí)施方式中的模式控制電路32在物體檢測(cè)模式下使兩個(gè)晶體管35、36都成為截止?fàn)顟B(tài)，在自診斷模式下，使上級(jí)的晶體管35僅導(dǎo)通極短的時(shí)間(例如幾毫秒 幾十毫秒)。在這樣使晶體管35僅導(dǎo)通短時(shí)間時(shí)，從振蕩部2施加脈沖電壓而諧振部I被強(qiáng)制地振蕩。此外，模式控制電路32在自診斷模式結(jié)束時(shí)，使下級(jí)的晶體管36僅導(dǎo)通短時(shí)間，由此強(qiáng)制地使諧振部I的振蕩停止。另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)施加脈沖電壓來(lái)強(qiáng)制地使諧振部I振蕩,但也可以通過(guò)施加(供給)脈沖電流來(lái)強(qiáng)制地使諧振部I振蕩。接著，參照?qǐng)D5說(shuō)明本實(shí)施方式的動(dòng)作。模式控制電路32在緊挨著在物體檢測(cè)模式下檢測(cè)出物體存在于檢測(cè)范圍內(nèi)之后，即在從檢波電路30輸出了振蕩停止信號(hào)之后，執(zhí)行自診斷模式，向輸出電路31輸出低電平的切換信號(hào)。自診斷模式下的模式控制電路32通過(guò)如上述那樣使晶體管35導(dǎo)通來(lái)施加脈沖電壓，從而強(qiáng)制地使停止振蕩的諧振部I振蕩。如果在自診斷模式下沒(méi)有從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)，則輸出電路31判斷為在諧振部I中沒(méi)有異常，輸出異常非檢測(cè)信號(hào)。對(duì)于該異常非檢測(cè)信號(hào)，其直流電壓電平被設(shè)定為與物體檢測(cè)信號(hào)的電平(I伏特)、物體非檢測(cè)信號(hào)的電平(4伏特)、異常檢測(cè)信號(hào)的電平(0伏特)中的任意一個(gè)都不同的電平(2伏特)。而且，如果在自診斷模式的執(zhí)行期間內(nèi)沒(méi)有從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)，則模式控制電路32使晶體管36僅導(dǎo)通短時(shí)間來(lái)強(qiáng)制地使諧振部I的振蕩停止，由此結(jié)束自診斷模式。進(jìn)而，模式控制電路32向輸出電路31輸出高電平的切換信號(hào)，從自診斷模式切換為物體檢測(cè)模式。另一方面，在自診斷模式下從檢波電路30輸出了振蕩停止信號(hào)的情況下，輸出電路31判斷為在諧振部I中有異常而輸出異常檢測(cè)信號(hào)，并且按照固定的周期使晶體管35導(dǎo)通來(lái)間歇性地施加脈沖電壓，由此使自診斷模式持續(xù)。而且，如果諧振部I的異常消除而在自診斷模式的持續(xù)過(guò)程中從檢波電路30沒(méi)有輸出振蕩停止信號(hào)，則模式控制電路32使晶體管36僅導(dǎo)通短時(shí)間來(lái)強(qiáng)制地使諧振部I的振蕩停止，從而結(jié)束自診斷模式。進(jìn)而，模式控制電路32向輸出電路31輸出高電平的切換信號(hào)，從自診斷模式切換為物體檢測(cè)模式。如上述那樣，在本實(shí)施方式中，通過(guò)施加脈沖電壓來(lái)強(qiáng)制地使諧振部I振蕩。在這樣的脈沖電壓中包含許多頻率成分，因此通過(guò)施加脈沖電壓，使諧振部I的振蕩的啟動(dòng)提前，能夠縮短自診斷所需要的時(shí)間。另外，即使振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)不足，通過(guò)施加脈沖電壓，諧振部I也僅在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行衰減振動(dòng)，因此，如果觀測(cè)其振幅(或頻率)，則即使不持續(xù)地使其振蕩，也能夠判斷諧振部I有無(wú)異常。另外，在實(shí)施方式I中，在自診斷模式下沒(méi)有判斷為諧振部I有異常的情況下，輸出電路31維持之前的物體檢測(cè)模式的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D1)。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，在自診斷模式下沒(méi)有判斷為諧振部I有異常的情況下，輸出電路31輸出直流電壓電平與物體檢測(cè)信號(hào)、物體非檢測(cè)信號(hào)、異常檢測(cè)信號(hào)中的任意一個(gè)都不同的異常非檢測(cè)信號(hào)。這樣的結(jié)構(gòu)例如在利用于如下控制的情況下有效在物體被檢測(cè)時(shí)使設(shè)備動(dòng)作，在物體的存在與否不清楚時(shí)不使該設(shè)備動(dòng)作。另外，在本實(shí)施方式中，僅在物體檢測(cè)模式下物體被檢測(cè)的情況下，即從檢波電路30輸出了振蕩停止信號(hào)的情況下，信號(hào)處理部3執(zhí)行自診斷模式。即，如果在物體檢測(cè)模式下從檢波電路30沒(méi)有輸出振蕩停止信號(hào)，則由于諧振部I的振蕩沒(méi)有停止，因此能夠判斷為在諧振部I中沒(méi)有發(fā)生斷線、短路等異常。另一方面，在物體檢測(cè)模式下從檢波電路30輸出了振蕩停止信號(hào)的情況下，無(wú)法判別該振蕩停止的原因是由于檢測(cè)出物體而造成的正常的振蕩停止、還是由于在諧振部I中發(fā)生了異常而造成的振蕩停止。因此，在如上述那樣從檢波電路30輸出了振蕩停止信號(hào)的情況下，信號(hào)處理部3執(zhí)行自診斷模式，由此，如果沒(méi)有檢測(cè)出諧振部I的異常，則能夠判斷為是由于檢測(cè)出物體而造成的正常的振蕩停止。相反，如果在自診斷模式下檢測(cè)出諧振部I的異常，則能夠判斷為是不因物體的檢測(cè)所引起的異常的振蕩停止。在此，在信號(hào)處理部3執(zhí)行自診斷模式的期間強(qiáng)制地使諧振部I振蕩，因此無(wú)法檢測(cè)物體。因此，期望的是不能進(jìn)行物體的檢測(cè)的自診斷模式的期間盡量短，因此，在本實(shí)施方式的信號(hào)處理部3中，如上述那樣將自診斷模式下的脈沖電壓的施加只設(shè)為一次，即僅執(zhí)行一次自診斷模式。這樣的結(jié)構(gòu)例如適合于檢測(cè)以比較長(zhǎng)的周期移位的物體的存在的用途。但是，由于在自診斷模式下諧振部I被強(qiáng)制地振蕩，因此，在物體處于檢測(cè)范圍內(nèi)的狀況下在緊挨著信號(hào)處理部3從自診斷模式轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w檢測(cè)模式之后，有可能直到諧振部I的振蕩衰減為止從檢波電路30不輸出振蕩停止信號(hào)。因此，在本實(shí)施方式中，如上述那樣在自診斷模式結(jié)束時(shí)，模式控制電路32強(qiáng)制地使諧振部I的振蕩停止，因此，如果在緊挨著轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w檢測(cè)模式之后物體存在于檢測(cè)范圍內(nèi)，則能夠立即從檢波電路30輸出振蕩停止信號(hào)而檢測(cè)出物體。但是，在緊挨著轉(zhuǎn)變?yōu)樽栽\斷模式之前的物體檢測(cè)模式下未檢測(cè)出物體的情況下，即，從檢波電路30沒(méi)有輸出振蕩停止信號(hào)的情況下，如果如上述那樣在自診斷模式結(jié)束時(shí)模式控制電路32強(qiáng)制地使諧振部I的振蕩停止，則有可能從檢波電路30錯(cuò)誤地輸出振蕩停止信號(hào)。但是，在本實(shí)施方式中，僅在物體被檢測(cè)的情況下，在自診斷模式結(jié)束時(shí)模式控制電路32強(qiáng)制地使諧振部I的振蕩停止，因此，不會(huì)發(fā)生上述那樣的問(wèn)題。此外，在本實(shí)施方式中，僅通過(guò)向諧振部I施加脈沖電壓(或脈沖電流)來(lái)強(qiáng)制地使其振蕩，但如果與在實(shí)施方式I中說(shuō)明的增加振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值的方式組合起來(lái)，則能夠更有效地使諧振部I振湯。(實(shí)施方式3)本實(shí)施方式的特征在于信號(hào)處理部3執(zhí)行自診斷模式的定時(shí)。但是，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I和實(shí)施方式2中的任意一個(gè)都共通，因此對(duì)共通的結(jié)構(gòu)要素附加相同的符號(hào)并省略圖示和說(shuō)明。本實(shí)施方式中的信號(hào)處理部3在緊挨著啟動(dòng)之后僅執(zhí)行一次自診斷模式。例如如圖6所示，在檢測(cè)裝置的電源被接通而被供給動(dòng)作電源(在圖示例子中，為5伏特的直流電源)時(shí)，信號(hào)處理部3啟動(dòng)，在最初僅執(zhí)行一次自診斷模式后，切換為物體檢測(cè)模式。此后，信號(hào)處理部3直到動(dòng)作電源的供給停止為止僅執(zhí)行物體檢測(cè)模式，在再開(kāi)始動(dòng)作電源的供給而啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行自診斷模式。本實(shí)施方式對(duì)于以下的情況有效停止的時(shí)間比動(dòng)作的時(shí)間長(zhǎng)等認(rèn)為在動(dòng)作過(guò)程中發(fā)生諧振部I的異常的概率小的情況；如果在動(dòng)作過(guò)程中不能進(jìn)行物體的檢測(cè)則會(huì)發(fā)生故障的情況。此外，在本實(shí)施方式中，在緊挨著通過(guò)電源復(fù)位而啟動(dòng)之后，信號(hào)處理部3執(zhí)行自診斷模式，但例如也可以在緊挨著通過(guò)復(fù)位開(kāi)關(guān)的操作而啟動(dòng)后，信號(hào)處理部3執(zhí)行自診斷模式。能夠適當(dāng)?shù)亟M合執(zhí)行上述實(shí)施方式1、2和3。例如也能夠?qū)?shí)施方式I的增加振蕩部2的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值的方法與實(shí)施方式2的施加脈沖電壓(或電流)的方法組合起來(lái)，來(lái)實(shí)施實(shí)施方式I。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限定于這些特定實(shí)施方式，在后述的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更和修正，可以說(shuō)這些變更和修正也屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)裝置，其特征在于，具備 諧振部，其包括線圈和電容； 振蕩部，其使該諧振部振蕩；以及 信號(hào)處理部，其檢測(cè)該諧振部的振蕩狀態(tài)，在振蕩停止時(shí)輸出物體檢測(cè)信號(hào)， 其中，該信號(hào)處理部間歇性地執(zhí)行自診斷模式，在該自診斷模式下強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩來(lái)判斷在上述諧振部中是否發(fā)生了異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部通過(guò)增大上述振蕩部的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值，來(lái)強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部通過(guò)使上述振蕩部的負(fù)電導(dǎo)的絕對(duì)值比上述諧振部的電導(dǎo)的最大值大,來(lái)強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部通過(guò)向上述諧振部施加脈沖電壓或脈沖電流，來(lái)強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在上述自診斷模式下判斷為有異常的情況下，輸出與上述物體檢測(cè)信號(hào)不同的異常檢測(cè)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部直到判斷為沒(méi)有異常為止，持續(xù)輸出上述異常檢測(cè)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在執(zhí)行上述自診斷模式的過(guò)程中沒(méi)有判斷為有異常的情況下，如果在緊挨著該自診斷模式的執(zhí)行之前輸出了上述物體檢測(cè)信號(hào)，則持續(xù)輸出該物體檢測(cè)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在執(zhí)行上述自診斷模式的過(guò)程中輸出與上述物體檢測(cè)信號(hào)不同的信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部定期地執(zhí)行上述自診斷模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求廣8中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在未執(zhí)行上述自診斷模式時(shí)檢測(cè)出上述諧振部的振蕩停止的情況下，執(zhí)行上述自診斷模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在緊挨著上述振蕩停止的檢測(cè)之后僅執(zhí)行一次上述自診斷模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求廣8中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在緊挨著啟動(dòng)之后僅執(zhí)行一次上述自診斷模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求f12中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在結(jié)束上述自診斷模式時(shí)強(qiáng)制地使上述諧振部的振蕩停止。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述信號(hào)處理部在結(jié)束上述自診斷模式時(shí)，僅在緊挨著該自診斷模式的執(zhí)行之前輸出了上述物體檢測(cè)信 號(hào)的情況下，強(qiáng)制地使上述諧振部的振蕩停止。
全文摘要
提供一種檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置具備包括線圈和電容的諧振部；使該諧振部振蕩的振蕩部；信號(hào)處理部，其檢測(cè)該諧振部的振蕩狀態(tài)，在振蕩停止時(shí)輸出物體檢測(cè)信號(hào)，其中，該信號(hào)處理部間歇性地執(zhí)行自診斷模式，在該自診斷模式下強(qiáng)制地使上述振蕩部振蕩來(lái)判斷在上述諧振部中是否發(fā)生了異常。
文檔編號(hào)H03K17/95GK103069716SQ201180039761
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者丹羽正久 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社