CH668338A5 - PROXIMITY SWITCH WITH A CONTROL SWITCH. - Google Patents
PROXIMITY SWITCH WITH A CONTROL SWITCH. Download PDFInfo
- Publication number
- CH668338A5 CH668338A5 CH1041/85A CH104185A CH668338A5 CH 668338 A5 CH668338 A5 CH 668338A5 CH 1041/85 A CH1041/85 A CH 1041/85A CH 104185 A CH104185 A CH 104185A CH 668338 A5 CH668338 A5 CH 668338A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- signal
- term
- long
- comparator
- control circuit
- Prior art date
Links
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 53
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/9401—Calibration techniques
- H03K2217/94026—Automatic threshold calibration; e.g. threshold automatically adapts to ambient conditions or follows variation of input
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Annäherungsschalter mit einer Steuerschaltung, insbesondere für den Sanitärbereich, mit einem Sender, der eine Strahlung aussendet; mit einem Empfänger, der von einem Objekt reflektierte Strahlung empfängt und in ein Empfangssignal umwandelt. The invention relates to a proximity switch with a control circuit, in particular for the sanitary area, with a transmitter that emits radiation; with a receiver that receives radiation reflected from an object and converts it into a received signal.
Bei bekannten derartigen Annäherungsschaltern ist der Erfassungsbereich durch eine fest vorgegebene elektrische Schwelle definiert. In elektrische Signale gewandelte Strahlungsreflexe, welche diese Schwelle überschreiten, führen zu einer Auslösung des Systems. Wird nun ein derartiger Annäherungsschalter etwa im Sanitärbereich für eine Waschtischarmatur verwendet, so ist es notwendig, je nach Waschbeckenform und -färbe diese Schwelle bei der Installation individuell einzustellen. Veränderungen innerhalb der Steuerschaltungsanordnung, die auf der Alterung von elektronischen Komponenten beruhen können, oder die Verschmutzung der Optik bzw. des Waschtisches selbst führen jedoch im Verlaufe der Zeit zu einer Veränderung des Erfassungsbereiches. Dies kann zur Folge haben, dass das System entweder nicht mehr ein- oder nicht mehr ausschaltet. In known proximity switches of this type, the detection range is defined by a predetermined electrical threshold. Radiation reflections converted into electrical signals that exceed this threshold trigger the system. If such a proximity switch is now used, for example in the sanitary area for a wash basin fitting, it is necessary to set this threshold individually during installation, depending on the shape and color of the wash basin. Changes within the control circuit arrangement, which may be due to the aging of electronic components, or the soiling of the optics or the washbasin itself, however, lead to a change in the detection range over time. This can result in the system either no longer switching on or no longer switching off.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Annäherungsschalter mit einer Steuerschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Langzeitveränderungen im optischen bzw. elektrischen Bereich automatisch kompensiert werden (Selbstadaptiori) und ggf. auch eine Ersteinstellung am Montageort automatisch erfolgt. The object of the present invention is to provide a proximity switch with a control circuit of the type mentioned in the introduction, in which long-term changes in the optical or electrical area are automatically compensated (self-adaptation) and, if appropriate, an initial setting is also carried out automatically at the installation site.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Steuerschaltung umfasst: According to the invention, this object is achieved in that the control circuit comprises:
a) einen Langzeit-Mittelwertbildner, welcher durch Mittelwertbildung über eine Zeitspanne, die gegenüber der Dauer der durch sich nähernde oder entfernende Objekte ausgelösten Schaltvorgänge lang ist, einen Langzeit-Mittelwert des Empfangssignals (ES) bildet und ein diesem entsprechendes Langzeit-Signal (SW) abgibt; a) a long-term averager which, by averaging over a period of time that is long compared to the duration of the switching processes triggered by approaching or moving objects, forms a long-term mean value of the received signal (ES) and a corresponding long-term signal (SW) releases;
b) einen Komparator, der ein Kurzzeitsignal (IS), das im wesentlichen den momentanen Wert des Empfangssignals (ES) repräsentiert, mit dem Langzeit-Signal (SW) vergleicht und ein Komparator-Signal (KS) abgibt, wenn das Kurzzeit-Signal (IS) vom Langzeit-Signal (SW) um einen bestimmten Betrag (A) abweicht, wobei das Komparatorsignal (KS) zur Bildung eines Ausgangssignals der Steuerschaltung verwendbar ist; b) a comparator which compares a short-term signal (IS), which essentially represents the instantaneous value of the received signal (ES), with the long-term signal (SW) and outputs a comparator signal (KS) when the short-term signal ( IS) deviates from the long-term signal (SW) by a certain amount (A), wherein the comparator signal (KS) can be used to form an output signal of the control circuit;
c) einen Sperrkreis, der die Neubildung eines Langzeit-Mittelwerts durch den Langzeit-Mittelwertbildner während der Zeit, in der ein Komparatorsignal (KS) vorliegt, unterbindet. c) a blocking circuit which prevents the long-term averaging from being formed by the long-term averager during the time in which a comparator signal (KS) is present.
Der erfindungsgemässe Annäherungsschalter mit einer Steuerschaltung arbeitet adaptiv, d.h., er passt sich durch seine Funktionsweise jeder Umgebung, insbesondere jeder Hintergrundreflexion an und wertet Reflexionsänderungen in Hell-und/oder Dunkelrichtung nach vorgegebenen Kriterien aus. Die elektrischen Schaltwellen werden bei der Herstellung einmal eingestellt und nicht mehr verändert. Hierdurch wird eine hohe Reproduzierbarkeit der Einstellung und hohe Funktionssicherheit erzielt. Alle Langzeitveränderungen des Systems, beispielsweise Verschmutzung, Alterung, Temperatur, werden ebenso wie die Reflexion z.B. an einer Waschtischwand erfasst, welche aufgrund von Farbe und Geometrie in weiten Grenzen unterschiedlich sein kann. The proximity switch according to the invention with a control circuit works adaptively, i.e. it adapts to any environment, in particular any background reflection, through its mode of operation and evaluates changes in reflection in the light and / or dark direction according to predetermined criteria. The electrical control shafts are set once during manufacture and are no longer changed. This ensures a high reproducibility of the setting and high functional reliability. All long-term changes in the system, e.g. pollution, aging, temperature, as well as the reflection are e.g. captured on a washstand wall, which can vary widely due to color and geometry.
Die Steuerschaltung des Annäherungsschalters kann zusätzlich umfassen: The control circuit of the proximity switch can additionally include:
d) einen Kurzzeit-Mittelwertbildner, welcher durch Mittelwertbildung über eine Zeitspanne, die gegenüber der Dauer der d) a short-term averager, which by averaging over a period of time compared to the duration of the
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
668 338 668 338
durch sich nähernde oder entfernende Objekte ausgelösten Schaltvorgänge kurz ist, aus dem Empfangssignal das Kurzzeit-Signal erzeugt. switching operations triggered by approaching or moving objects is short, the short-term signal is generated from the received signal.
Der Kurzzeit-Mittelwertbildner dient dabei im wesentlichen dazu, das Rauschen des Empfangssignals zu nivellieren. The short-term averager essentially serves to level the noise of the received signal.
Bei einer Ausführungsform gibt der Komparator ein Ausgangssignal ab, wenn das Kurzzeit-Signal das Langzeit-Signal um einen bestimmten Betrag übersteigt. Nur positive Abweichungen des Kurzzeit-Signals vom Langzeit-Signal führen zu einer Auslösung. In one embodiment, the comparator outputs an output signal when the short-term signal exceeds the long-term signal by a certain amount. Only positive deviations of the short-term signal from the long-term signal lead to tripping.
Alternativ es es möglich, dass der Komparator ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Kurzzeit-Signal das Langzeit-Si-gnal um einen bestimmten Betrag unterschreitet. Nur negative Abweichungen des Kurzzeit-Signals vom Langzeit-Signal führen zu einer Auslösung. Alternatively, it is possible for the comparator to output an output signal if the short-term signal falls below the long-term signal by a certain amount. Only negative deviations of the short-term signal from the long-term signal lead to tripping.
Schliesslich ist es möglich, dass der Komparator ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Kurzzeit-Signal oder das Langzeit-Signal um einen bestimmten Betrag über- oder unterschritten wird. Jede Abweichung des Kurzzeit-Signals vom Langzeit-Signal führt zu einer Auslösung. Finally, it is possible for the comparator to output an output signal if the short-term signal or the long-term signal is exceeded or undershot by a certain amount. Any deviation of the short-term signal from the long-term signal triggers.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt der Betrag, um den das Kurzzeit-Signal vom Langzeit-Signal abweichen muss, einen ersten Wert, wenn der Komparator kein Ausgangssignal abgibt, und einen zweiten, kleineren Wert, wenn der Komparator ein Ausgangssignal abgibt. Durch diese Hysterese wird ein «Flattern» der Steuerschaltungsanordnung im Bereich der Schaltschwelle vermieden. According to a further feature of the invention, the amount by which the short-term signal has to deviate from the long-term signal has a first value when the comparator does not output an output, and a second, smaller value when the comparator outputs an output signal. This hysteresis prevents a fluttering of the control circuit arrangement in the area of the switching threshold.
Ein Annäherungsschalter mit einer Steuerschaltung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass im Abstand vor der Sende-Emp-fangseinheit ein halbdurchlässiger Spiegel eingeordnet ist, der einen Teil der vom Sender ausgesandten Strahlung auf den Empfänger zurückreflektiert. A proximity switch with a control circuit is preferably designed in such a way that a semi-transparent mirror is arranged at a distance from the transmitting / receiving unit, which reflects part of the radiation emitted by the transmitter back to the receiver.
Diese besondere Ausgestaltung des Annäherungsschalters wird immer dann eingesetzt, wenn keine natürliche Hintergrundreflexion am Montageort des Annäherungsschalters vorhanden ist. In diesem Falle ermöglicht der vom halbdurchlässigen Spiegel reflektierte Strahlungsteil die Selbstadaption des Systems bei Alterungen der elektronischen Komponenten, Temperaturveränderungen, Verschmutzungen im optischen System usw. This special design of the proximity switch is always used when there is no natural background reflection at the mounting location of the proximity switch. In this case, the part of the radiation reflected by the semi-transparent mirror enables the system to self-adapt in the event of aging of the electronic components, temperature changes, contamination in the optical system, etc.
Es genügt, wenn der halbdurchlässige Spiegel ein Ein- und Austrittsfenster der Sende-Empfangseinheit ist. It is sufficient if the semi-transparent mirror is an entry and exit window of the transceiver.
Wenn der Abstand zwischen halbdurchlässigem Spiegel und der Sende-Empfangseinheit veränderbar ist, kann auf mechanischem Wege der Erfassungsbereich des Annäherungsschalters durch Variation dieses Abstandes eingestellt werden. If the distance between the semi-transparent mirror and the transceiver can be changed, the detection range of the proximity switch can be set mechanically by varying this distance.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing; show it
Figur 1: schematisch das Blockdiagramm eines Annäherungsschalters mit einer Steuerschaltung; Figure 1: schematically the block diagram of a proximity switch with a control circuit;
Figur 2: schematisch Signale und Impulse, die bei der Steuerschaltung nach Figur 1 auftreten; Figure 2: schematically signals and pulses that occur in the control circuit of Figure 1;
Figur 3: schematisch Strahlengänge im optischen Teil des Annäherungsschalters. Figure 3: schematic beam paths in the optical part of the proximity switch.
Zunächst wird zur Beschreibung des Aufbaus der für den Annäherungsschalter bestimmten Steuerschaltung auf Figur 1 Bezug genommen. First, reference is made to FIG. 1 to describe the structure of the control circuit intended for the proximity switch.
Der Sender 1 sendet elektromagnetische Wellen, beispielsweise Infrarotlicht, aus, die nach Reflexion an einem Objekt auf den Empfänger 2 fallen. Als reflektierendes Objekt kommen bei der Anwendung in einer sanitären Waschtischarmatur sowohl die Wand des Waschtisches selbst als auch die Hände eines Benutzers in Frage. The transmitter 1 emits electromagnetic waves, for example infrared light, which fall onto the receiver 2 after being reflected on an object. Both the wall of the washbasin itself and the hands of a user can be considered as a reflective object when used in a sanitary washbasin fitting.
Die Aussendung der elektromagnetischen Wellen durch den Sender 1 erfolgt als Folge von Impulsen, deren Wiederholfrequenz und Breite von einem Taktgeber 3 vorgegeben wird. Derselbe Taktgeber 3 beaufschlagt auch den Vorverstärker des Empfängers 3, so dass die Empfangssignale nach bekannter lock-in-Technik frequenz- und phasenempfindlich verarbeitet und Störsignale unterdrückt werden. The transmission of the electromagnetic waves by the transmitter 1 takes place as a result of pulses, the repetition frequency and width of which is predetermined by a clock generator 3. The same clock generator 3 also acts on the preamplifier of the receiver 3, so that the received signals are processed in a frequency- and phase-sensitive manner according to known lock-in technology and interference signals are suppressed.
Die verstärkten Empfangssignale ES werden sowohl einem Langzeit-Mittelwertbildner 4 als auch einem Kurzzeit-Mittel-5 wertbildner 5 zugeführt. The amplified received signals ES are fed to both a long-term averager 4 and a short-term averager 5.
Das Ausgangssignal SW des Langzeit-Mittelwertbildners 4 wird durch Integration über eine charakteristische Zeit gewonnen, die gross gegen die Zeitdauer der normalen Schaltvorgänge beim Auslösen der Schaltungsanordnung durch sich nähernde io oder sich entfernende Objekte ist. The output signal SW of the long-term averager 4 is obtained by integration over a characteristic time that is large compared to the duration of the normal switching operations when the circuit arrangement is triggered by approaching objects or moving away.
Das Ausgangssignal IS des Kurzzeit-Mittelwertbildners 5, nachfolgend Kurzzeit-Signal genannt, wird durch Integration über eine charakteristische Zeit gewonnen, die ausreicht, das Rauschen im Empfangssignal zu unterdrücken, und die im all-15 gemeinen klein gegen die Zeitdauer der normalen zur Auslösung führenden Schaltvorgänge ist. The output signal IS of the short-term averager 5, hereinafter referred to as short-term signal, is obtained by integration over a characteristic time which is sufficient to suppress the noise in the received signal and which is generally small compared to the duration of the normal triggering Switching operations.
Die Signale IS und SW werden den beiden Eingängen eines Komparators 6 zugeführt. Am Ausgang des Komparators 6 erscheint ein Signal KS, wenn das Kurzzeit-Signal IS das Lang-20 zeit-Signal SW um einen Betrag A1 übersteigt und/oder (je nach Wunsch), wenn das Kurzzeit-Signal IS um mehr als einen Betrag A1 unter das Langzeit-Signal SW abfällt. Das Ausgangssignal KS des Komparators 6 wird an einen Logikkreis 7 gelegt, der bestimmt, welche Impulse mit welcher Zeitdauer und 25 wann nach dem Auftreten des Komparatorsignals erzeugt werden. The signals IS and SW are fed to the two inputs of a comparator 6. At the output of the comparator 6, a signal KS appears when the short-term signal IS exceeds the long-term signal SW by an amount A1 and / or (as desired) when the short-term signal IS by more than an amount A1 falls below the long-term signal SW. The output signal KS of the comparator 6 is applied to a logic circuit 7 which determines which pulses are generated with what time period and when and after the occurrence of the comparator signal.
Das Ausgangssignal KS des Komparators 6 gelangt ausserdem an einen Sperrkreis 8, der über einen normalerweise geschlossenen Schalter 9 mit dem Langzeit-Mittelwertbildner 4 30 verbunden ist. Bei geschlossenem Schalter 9 hat der Sperrkreis 8 die Wirkung, dass eine Veränderung des Signals SW des Langzeit-Mittelwertbildners 4 unterbunden wird, solange ein Komparatorsignal KS am Sperrkreis 8 anliegt. The output signal KS of the comparator 6 also arrives at a blocking circuit 8 which is connected to the long-term averager 4 30 via a normally closed switch 9. When switch 9 is closed, the blocking circuit 8 has the effect that a change in the signal SW of the long-term averager 4 is prevented as long as a comparator signal KS is present at the blocking circuit 8.
Die Funktionsweise der beschriebenen Steuerschaltungsan-35 Ordnung wird nunmehr anhand der Figur 2 näher beschrieben. Diese zeigt verschiedene in der Steuerschaltordnung auftretende Signale als Funktion der Zeit. Zu Erläuterungszwecken sei angenommen, dass der Annäherungsschalter zur berührungslosen Steuerung einer sanitären Waschtischarmatur eingesetzt ist. 40 Im Teil a der Figur 2 sind als durchzogene Linie das Kurzzeit-Signal IS, als strichpunktierte Linie das Langzeit-Signal SW und als gestrichelte Linien Schaltschwellen des Komparators 6 dargestellt. Die Schaltschwellen verlaufen dabei beidseits von und parallel zum Langzeit-Signal SW in einem Abstand A1 45 bzw. A2. The mode of operation of the control circuit arrangement described will now be described in more detail with reference to FIG. 2. This shows various signals appearing in the control circuitry as a function of time. For explanatory purposes, it is assumed that the proximity switch is used for the contactless control of a sanitary wash basin fitting. In part a of FIG. 2, the short-term signal IS is shown as a solid line, the long-term signal SW as a dash-dotted line and switching thresholds of the comparator 6 as dashed lines. The switching thresholds run on both sides of and parallel to the long-term signal SW at a distance A1 45 or A2.
Zum Zeitpunkt t = 0 befindet sich ausser der Waschtischwand kein Objekt im Erfassungsbereich des Annäherungsschalters. Das Kurzzeit-Signal IS ist also zu diesem Zeitpunkt durch die ständig vorhandene Reflexion des Sendelichtes an der so Waschtischwand (ggf. auch durch einen geringen Anteil Fremdlicht) bestimmt. Im Verlaufe der Zeit können Veränderungen dieses Wertes eintreten, die auf einer Alterung elektronischer Komponenten, auf Verschmutzungen im optischen Weg, auf Temperaturveränderungen oder auch auf langsamen Verände-55 rungen des Reflexionsvermögens der Waschtischwand (Verunreinigung) usw. beruhen. At time t = 0, there is no object other than the washbasin wall in the detection range of the proximity switch. The short-term signal IS is therefore determined at this point in time by the constant reflection of the transmitted light on the washstand wall (possibly also by a small proportion of extraneous light). Over time, changes in this value can occur due to aging of electronic components, contamination in the optical path, changes in temperature or slow changes in the reflectivity of the washbasin wall (contamination), etc.
Das Signal IS ist also in dem auf den Zeitpunkt t = 0 folgenden Zeitabschnitt nicht konstant sondern verändert sich langsam und stetig. Die Geschwindigkeit dieser Veränderung ist 60 in der Zeichnung übertrieben dargestellt. Sie ist so, dass der Langzeit-Mittelwert SW dem Kurzzeit-Mittelwert IS folgen kann, dass also beide Werte miteinander übereinstimmen. Die durchgezogene kurze und die strichpunktierte Kurve fallen also in der Zeitspanne zwischen t = 0 und t = ti zusammen. 65 Zum Zeitpunkt t = ti tritt ein Objekt, z.B. die Hand eines Benutzers, in den Erfassungsbereich des Annäherungsschalters ein. Durch die Veränderung des Reflexions Vermögens des Objektes gegenüber demjenigen der Waschtischwand und/oder The signal IS is therefore not constant in the period following the time t = 0, but changes slowly and steadily. The speed of this change is exaggerated in the drawing. It is such that the long-term mean value SW can follow the short-term mean value IS, that is to say both values coincide with one another. The solid short and dash-dotted curve thus coincide in the period between t = 0 and t = ti. 65 At time t = ti an object occurs, e.g. the hand of a user in the detection range of the proximity switch. By changing the reflectivity of the object compared to that of the washstand wall and / or
668 338 668 338
durch einen kleineren Abstand des Objektes zum Empfänger steigt der Wert des Kurzzeit-Signals IS rasch stark an. Das Langzeit-Signal SW kann dem Kurzzeit-Signal dabei nicht folgen. Sobald das Kurzzeit-Signal IS die gestrichelt dargestellte Schaltschwelle des Komparators 6 überschritten hat, die um den Betrag A1 über dem Langzeit-Signal SW liegt, gibt der Komparator 6 ein Signal KS ab. Dies ist im Teil b der Fig. 2 dargestellt. a smaller distance between the object and the receiver increases the value of the short-term signal IS rapidly. The long-term signal SW cannot follow the short-term signal. As soon as the short-term signal IS has exceeded the switching threshold of the comparator 6 shown in dashed lines, which is above the long-term signal SW by the amount A1, the comparator 6 outputs a signal KS. This is shown in part b of FIG. 2.
Die Abgabe eines Signals KS durch den Komparator 6 hat dreifache Konsequenzen: The output of a signal KS by the comparator 6 has three consequences:
Zum einen wird der Logikkreis 7 ausgelöst, der im betrachteten Beispiel einer Waschtischarmatur den Wasserstrom sofort zum Fliessen bringt. On the one hand, the logic circuit 7 is triggered which, in the example of a wash basin fitting considered, immediately causes the water flow to flow.
Zum anderen wird durch die Wirkung des Sperrkreises 8 (der Schalter 9 ist geschlossen) verhindert, dass ab sofort das Kurzzeit-Signal IS zur Bildung des Langzeit-Signals SW herangezogen wird, weil hierdurch das Langzeit-Signal verfälscht würde. Die strichpunktierte Kurve für das Langzeit-Signal verläuft daher in Figur 2a nach dem Zeitpunkt t = ti waagerecht. On the other hand, the effect of the blocking circuit 8 (the switch 9 is closed) prevents the short-term signal IS from being used immediately to form the long-term signal SW, because this would falsify the long-term signal. The dash-dotted curve for the long-term signal therefore runs horizontally in FIG. 2a after the time t = ti.
Zum dritten schliesslich wird nach dem Auslösen des Komparators 6 die Grösse des Wertes A, um den der Schwellwert über dem Langzeit-Signal SW liegt, von A1 auf einen kleineren Wert A 2 verringert. Hierdurch wird ein «Flattern» der Steuerschaltungsanordnung am Auslösepunkt verhindert. Thirdly, after the comparator 6 has been triggered, the size of the value A by which the threshold value lies above the long-term signal SW is reduced from A1 to a smaller value A 2. This prevents the control circuit arrangement from fluttering at the trigger point.
Zum Zeitpunkt t = t2 bewegt sich das Objekt wieder aus dem Erfassungsbereich des Annäherungsschalters heraus. Der Wert des Kurzzeit-Signals IS fällt rasch unter die Ansprechschwelle SW + A2 des Komparators 6 ab, so dass das Ausgangssignal KS des Komparators 6 abbricht. Nun wird der alte Schwellwert SW + A1 des Komparators 6 wieder hergestellt. Die laufende Neubildung des Langzeit-Signals SW wird wieder aufgenommen. Der Wasserstrom wird wieder abgestellt, wobei durch den Logikkreis 7 auch eine bestimmte Nachlaufzeit «angehängt» werden kann. At time t = t2, the object moves out of the detection range of the proximity switch again. The value of the short-term signal IS drops rapidly below the response threshold SW + A2 of the comparator 6, so that the output signal KS of the comparator 6 stops. Now the old threshold value SW + A1 of the comparator 6 is restored. The ongoing regeneration of the long-term signal SW is resumed. The water flow is switched off again, and a certain follow-up time can also be “appended” by logic circuit 7.
Wie in Figur 2a übertrieben dargestellt ist, kehrt das Kurzzeit-Signal IS zur Zeit t = t2 nicht wieder exakt auf den Wert zurück, den es zur Zeit t = ti besass, da sich ja auch zwischen den Zeiten ti und t2 die langsamen Änderungen fortgesetzt haben. Zum Zeitpunkt t = Î2 stimmen die Signale IS und SW daher nicht mehr exakt überein. Das Signal SW wird jedoch durch die laufende Neubildung wieder rasch an das Signal IS herangeführt. As exaggerated in Figure 2a, the short-term signal IS at time t = t2 does not return exactly to the value it had at time t = ti, since the slow changes continue between times ti and t2 to have. At time t = Î2, the signals IS and SW therefore no longer match exactly. However, the signal SW is quickly brought back to the signal IS by the ongoing formation.
Zum Zeitpunkt t = t3 gelangt ein Objekt in den Erfassungsbereich des Annäherungsschalters, dessen Reflexionsvermögen schlechter als dasjenige der Waschtischwand ist. Hierdurch fällt das Kurzzeit-Signal IS rasch auf einen Wert ab, der um mehr als A1 kleiner ist als der Langzeit-Wert SW ist. Es erscheint (Figur 2b) wiederum ein Komparatorsignal KS mit der Folge, dass eine Wasserströmung ausgelöst, die weitere Neubildung des Langzeit-Signals S W unterbunden und der Wert A von A1 auf den kleineren Wert A2 herabgesetzt wird. Zum Zeitpunkt t = t4 verlässt das Objekt den Erfassungsbereich des Annähe-rungsschalters wieder. Das System kehrt in seinen normalen «Ruhezustand» zurück. At time t = t3, an object enters the detection range of the proximity switch, the reflectivity of which is worse than that of the washstand wall. As a result, the short-term signal IS drops rapidly to a value which is smaller than the long-term value SW by more than A1. A comparator signal KS appears again (FIG. 2 b), with the result that a water flow is triggered, the further formation of the long-term signal S W is prevented, and the value A is reduced from A1 to the smaller value A2. At time t = t4, the object leaves the detection range of the proximity switch again. The system returns to its normal "idle state".
Bei der obigen Beschreibung wurde (entsprechend Figur 2b) angenommen, dass der Komparator 6 sowohl beim Überschreiten als auch beim Unterschreiten des Langzeit-Signals SW durch das Kurzzeit-Signal IS um den Betrag A1 ein Signal abgibt. Man spricht in diesem Falle von «positiver und negativer Erkennung». Es ist selbstverständlich auch möglich, die Steuerschaltungsanordnung so zu betreiben, dass nur bei einer Überschreitung des Langzeitsignals SW (Figur 2c, «positive Erkennung») oder nur bei Unterschreiten des Langzeit-Signals SW (Figur 2c, «negative Erkennung») durch das Kurzzeit-Signal IS ein Komparatorsignal KS auftritt. In the above description, it was assumed (corresponding to FIG. 2b) that the comparator 6 emits a signal by the amount A1 both when the long-term signal SW is exceeded and when it falls below the short-term signal IS. In this case one speaks of “positive and negative recognition”. It is of course also possible to operate the control circuit arrangement in such a way that the short-time only exceeds the long-term signal SW (FIG. 2c, “positive detection”) or only falls short of the long-term signal SW (FIG. 2c, “negative detection”) Signal IS a comparator signal KS occurs.
Wenn ausnahmsweise auch sehr rasche Veränderungen des Kurzzeit-Signals IS, die zu einer Auslösung des Komparators 6 führen, zur Bildung des Langzeit-Signals SW herangezogen werden soll, kann der Sperrkreis 8 durch Öffnen des Schalters 9 ausser Funktion gesetzt werden. Der Schalter 9 ist dabei im wesentlichen symbolisch als schaltungstechnische Einrichtung zu verstehen, mit welcher der Sperrkreis 8 ausser Funktion setzbar ist. Die Beiziehung rascher Veränderungen des Kurzzeit-Signals ÌS zur Bildung des Langzeit-Signals SW ist beispielsweise bei der Neuinstallation des Annäherungsschalters, beim Austausch eines Waschtisches gegen einen mit anderen Dimensionen und/oder mit unterschiedlichem Reflexionsvermögen usw. erforderlich. If exceptionally very rapid changes in the short-term signal IS, which lead to a triggering of the comparator 6, are to be used to form the long-term signal SW, the blocking circuit 8 can be deactivated by opening the switch 9. The switch 9 is to be understood essentially symbolically as a circuit device with which the blocking circuit 8 can be deactivated. The involvement of rapid changes in the short-term signal ÌS to form the long-term signal SW is required, for example, when reinstalling the proximity switch, when replacing a washbasin with one with different dimensions and / or with different reflectivities, etc.
Die obige Beschreibung ging davon aus, dass sich im Erfassungsbereich des Annäherungsschalters ständig ein Objekt (im Beispiel die Waschtischwand) befindet, das dauernd einen Teil des Sendelichts zum Empfänger 2 zurückreflektiert. Dieser reflektierte Lichtanteil wurde zur Selbstkompensation (Adaption) von Langzeiterscheinungen verwendet. The above description assumed that there is always an object in the detection range of the proximity switch (in the example, the washstand wall) that continuously reflects part of the transmitted light back to receiver 2. This reflected light component was used for self-compensation (adaptation) of long-term symptoms.
Ist ein solches Objekt «von Haus aus» nicht vorhanden, so kann entsprechend Figur 3 vor den Sender 101 und den in der Praxis neben dem Sender 101 liegenden Empfänger 102 ein halbdurchlässiger Spiegel 110 gesetzt werden. Beim Spiegel 110 kann es sich auch einfach um das Ein- und Austrittsfenster des optischen Teiles des Annäherungsschalters handeln. Wie in Figur 3 gestrichelt dargestellt, wird ein Teil des vom Sender 101 ausgesandten Lichts vom halbdurchlässigen Spiegel 110 direkt auf den Empfänger 102 zurückreflektiert und kann in der oben erläuterten Weise zur Bildung des Langzeit-Signals SW herangezogen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es jedoch keine «negative» sondern nur eine «positive» Erkennung, da beim Eintritt eines Objekts in den Erfassungsbereich des Annäherungsschalters die Menge des auf den Empfänger 102 reflektierten Lichtes nur erhöht, nicht dagegen verringert werden kann. If such an object “does not exist”, a semitransparent mirror 110 can be placed in front of the transmitter 101 and, in practice, the receiver 102 lying next to the transmitter 101, as shown in FIG. The mirror 110 can also simply be the entry and exit window of the optical part of the proximity switch. As shown in broken lines in FIG. 3, part of the light emitted by the transmitter 101 is reflected back by the semi-transparent mirror 110 directly onto the receiver 102 and can be used in the manner explained above to form the long-term signal SW. In this exemplary embodiment, however, there is no “negative” detection, but only “positive” detection, since when an object enters the detection range of the proximity switch, the amount of light reflected on the receiver 102 can only be increased, but cannot be reduced.
Da die Menge des vom halbdurchlässigen Spiegel 110 auf den Empfänger 102 zurückgeworfenen Lichts jedenfalls bei ohne Linsen arbeitenden optischen Systemen abhängig vom Abstand d zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel 110 und der Sender-Empfangseinheit 101, 102 ist, kann durch Variation des Abstandes d der Wert des Langzeit-Signals SW und damit die Empfindlichkeit des Annäherungsschalters mechanisch verändert werden. In any case, in the case of optical systems operating without lenses, the amount of light reflected back from the semi-transparent mirror 110 onto the receiver 102 depends on the distance d between the semi-transparent mirror 110 and the transceiver 101, 102, by varying the distance d the value of the long-term can -Signal SW and thus the sensitivity of the proximity switch can be changed mechanically.
Die in Figur 2 dem Empfänger 2 nachgeschalteten, durch die Schaltelemente 4 bis 9 symbolisierten Funktionen können analog oder digital realisiert werden, wobei aus bekannten Gründen im allgemeinen dem digitalen Aufbau der Vorzug zu geben sein wird. The functions downstream of the receiver 2 in FIG. 2, symbolized by the switching elements 4 to 9, can be implemented in analog or digital form, with the digital structure generally being preferred for known reasons.
4 4th
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
V V
3 Blätter Zeichnungen 3 sheets of drawings
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843408261 DE3408261A1 (en) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | Proximity switch and control circuit arrangement therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH668338A5 true CH668338A5 (en) | 1988-12-15 |
Family
ID=6229753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH1041/85A CH668338A5 (en) | 1984-03-07 | 1985-03-06 | PROXIMITY SWITCH WITH A CONTROL SWITCH. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT403975B (en) |
| CH (1) | CH668338A5 (en) |
| DE (1) | DE3408261A1 (en) |
| FR (1) | FR2561049B1 (en) |
| IT (1) | IT1184363B (en) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4713534A (en) * | 1986-02-18 | 1987-12-15 | Carroll Touch Inc. | Phototransistor apparatus with current injection ambient compensation |
| US4684801A (en) * | 1986-02-28 | 1987-08-04 | Carroll Touch Inc. | Signal preconditioning for touch entry device |
| FR2619634B1 (en) * | 1987-08-21 | 1990-04-06 | Intertechnique Sa | METHOD AND DEVICE FOR TRACKING TARGET WITH INFRARED EMISSION AND AMMUNITION COMPRISING APPLICATION |
| DE4141944C2 (en) * | 1991-12-19 | 1995-06-08 | Hansa Metallwerke Ag | Device for the contactless control of a sanitary fitting |
| DE4433677B4 (en) * | 1993-09-21 | 2005-05-04 | Sie Sensorik Industrie-Elektronik Gmbh | A method of monitoring a moving medium using an electrical sensor and apparatus therefor |
| DE19540835C1 (en) * | 1995-10-30 | 1996-08-22 | Siemens Ag | Method of converting analogue ON/OFF signals, esp. with different amplitudes, into corresp. digital form for keyboard with optoelectronic contact sensors |
| DE19547300C1 (en) * | 1995-12-18 | 1997-03-06 | Siemens Ag | Actuation device with at least one opto-electronic sensing element, esp. contact sensitive infrared reflection light barrier |
| DE19547301C1 (en) * | 1995-12-18 | 1997-03-13 | Siemens Ag | Actuation device with at least one optoelectronic sensing element, esp. contact sensitive reflection light barrier, |
| DE19639284C1 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Ymos Ag | Optical sensor built-in circuit operating method for non=contact controlled toilet flush |
| EP1194740B1 (en) | 1999-07-13 | 2002-10-16 | Maximilian Indihar | Electrical sensor for measuring capacitance change and conversion into a voltage signal |
| DE19945330C2 (en) * | 1999-09-22 | 2002-10-31 | Sie Sensorik Ind Elektronik Gm | Process for the detection and evaluation of small changes in capacitance for conversion into a switching signal and capacitive sensor for this |
| KR100991181B1 (en) * | 2003-12-03 | 2010-11-02 | 메-인 게엠베하 | Circuit for analyzing a reflected signal |
| DE102004062384B4 (en) * | 2004-12-23 | 2006-10-05 | Siemens Ag | proximity switch |
| JP4292586B1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-08 | Ｔｏｔｏ株式会社 | Water discharge device |
| EP2701312A4 (en) * | 2011-06-24 | 2014-11-26 | Huawei Device Co Ltd | Method and device through which a terminal determines approach of an object |
| DE102016100322B4 (en) * | 2016-01-11 | 2021-08-19 | Sick Ag | Photoelectric sensor |
| KR102487256B1 (en) | 2016-08-08 | 2023-01-12 | 삼성전자주식회사 | An input device, a displaying apparatus the input device is installed on and a method of controlling the input device |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3644917A (en) * | 1969-09-18 | 1972-02-22 | Detection Systems Inc | Single terminal electro-optical intruder detection device |
| GB1332891A (en) * | 1969-10-31 | 1973-10-10 | Image Analysing Computers Ltd | Image analysis |
| US3670167A (en) * | 1970-05-14 | 1972-06-13 | American Standard Inc | Proximity switching equipment |
| DE2052989C3 (en) * | 1970-10-30 | 1973-11-08 | Guenther Dipl.-Ing. 2209 Sushoern Weber | Switching device triggered by one or more moving objects |
| US3799198A (en) * | 1972-01-27 | 1974-03-26 | Aiden Kk | Electronic automatic faucet device |
| GB1481513A (en) * | 1973-07-12 | 1977-08-03 | Lucas Electrical Ltd | Radiation-sensitive switching circuits |
| DE2452794C3 (en) * | 1974-11-07 | 1979-08-30 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Automatic level adjustment circuit for presettable IR pulse monitoring devices with clocked receiver |
| US4207466A (en) * | 1978-02-27 | 1980-06-10 | Drage David J | Infrared proximity detecting apparatus |
| DE2814934A1 (en) * | 1978-04-06 | 1979-10-11 | Borsi Kg F | Wireless switching of electric equipment through shop window glass - with photodiode inside window which is controlled by light from outside |
| DE2836734C2 (en) * | 1978-08-22 | 1980-03-27 | Hansa Metallwerke Ag, 7000 Stuttgart | Circuit arrangement for a proximity switch, especially in the sanitary area |
| CH652874A5 (en) * | 1980-09-25 | 1985-11-29 | Grieshaber Ag | OPTICAL PROXIMITY SWITCH. |
-
1984
- 1984-03-07 DE DE19843408261 patent/DE3408261A1/en active Granted
-
1985
- 1985-03-05 FR FR858503200A patent/FR2561049B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-06 CH CH1041/85A patent/CH668338A5/en not_active IP Right Cessation
- 1985-03-06 AT AT0066785A patent/AT403975B/en not_active IP Right Cessation
- 1985-03-06 IT IT19791/85A patent/IT1184363B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT403975B (en) | 1998-07-27 |
| IT8519791A0 (en) | 1985-03-06 |
| FR2561049A1 (en) | 1985-09-13 |
| DE3408261C2 (en) | 1989-08-03 |
| DE3408261A1 (en) | 1985-09-19 |
| FR2561049B1 (en) | 1993-03-05 |
| IT1184363B (en) | 1987-10-28 |
| ATA66785A (en) | 1997-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CH668338A5 (en) | PROXIMITY SWITCH WITH A CONTROL SWITCH. | |
| EP0503040B1 (en) | Optical sensor device and process for operating the same | |
| DE3618693C2 (en) | ||
| DE60121807T2 (en) | OBSTACLE DETECTION SENSOR WITH SYNCHRONOUS DETECTION | |
| DE4019927C2 (en) | ||
| DE2452794A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AUTOMATIC LEVEL ADJUSTMENT FOR OPTICAL SENSORS WITH PULSED RADIATION, E.g. FOR MONITORING DEVICES | |
| EP1269629A1 (en) | Opto-electronic switch which evaluates changes in motion | |
| DE4312186C2 (en) | Methods and devices for determining objects present in a surveillance area and / or for determining their position | |
| DE2822547A1 (en) | DEVICE FOR CHECKING THE PARTICULAR CONTENT OF THE ATMOSPHERE, IN PARTICULAR FOR USE AS A SMOKE DETECTOR | |
| WO1988005922A1 (en) | Procedure and installation for measuring a distance by processing of a pulsating optical signal | |
| EP1801618A2 (en) | Optoelectronic device | |
| DE19808215C2 (en) | Optoelectronic device and method for its operation | |
| EP0891044B1 (en) | Method for controlling an optoelectronic sensor | |
| DE19951557B4 (en) | Optoelectronic device | |
| DE19917487B4 (en) | Optoelectronic device | |
| DE19627083C2 (en) | Retroreflective | |
| EP0039799B1 (en) | Motion detection device | |
| CH638936A5 (en) | METHOD AND CIRCUIT FOR MONITORING A RADIO RECEIVER. | |
| DE19852173A1 (en) | Operating method for optical sensor for detecting objects forms sum and difference values from near and far sensors and evaluates to set binary output | |
| AT397292B (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE CONTACTLESS CONTROL OF A SANITARY FITTING | |
| DE29923142U1 (en) | Sensitivity control for light sensors | |
| DE20003675U1 (en) | Optoelectronic device | |
| DE19547301C1 (en) | Actuation device with at least one optoelectronic sensing element, esp. contact sensitive reflection light barrier, | |
| DE2159106C1 (en) | Pulse radar receiver with suppression of short-term disturbances by comparing successive target amplitude values | |
| DE102018126289A1 (en) | Method for checking the light transmittance of at least one window of an optical detection device, optical detection device and light transmittance checking device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |