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硬件检测

阅读：546发布：2020-05-11

IPRDB可以提供硬件检测专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且根据一个示例的硬件检测系统包括可移动接触体，用以接触待检测的硬件项目；开关单元，其可操作地耦合到接触体；重置设备，其可操作地耦合到开关单元；以及控制单元，用以响应于接触体的移动从开关单元接收信号并且响应于来自开关单元的信号向重置设备发布信号。，下面是硬件检测专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种硬件检测系统，包括

可移动接触体(3；17)，以接触待检测的硬件项目(HW)；

开关单元(1，4；14，16)，可操作地耦合到接触体(3；17)；

重置设备，可操作地耦合到开关单元；以及

控制单元，响应于接触体(3；17)的移动从开关单元接收信号，并且响应于来自开关单元的信号向重置设备发布信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中开关单元包括开关(4)和开关操作设备(1)，开关操作设备(1)与接触体(3)耦合，使得接触体(3)从第二位置到第一位置的第一移动触发开关操作设备(1)的移动以切换开关(4)。

3.根据权利要求2所述的系统，其中开关操作设备(1)与接触体(3)耦合，使得接触体(3)的与第一移动相反的第二移动不触发开关操作设备(1)的移动。

4.根据权利要求2所述的系统，其中重置设备包括与开关操作设备(1)相关联的螺线管以将开关操作设备(1)重置到第一位置。

5.根据权利要求4所述的系统，其中接触体(3)包括在其表面上具有斜坡部分的闩锁，其中开关操作设备(1)与接触体(3)接合，以在接触体(3)从第一位置移动到第二位置时沿着包括斜坡部分的闩锁表面滑动，而不触发开关操作设备(1)的移动，并且其中闩锁还包括与斜坡部分相邻的肩部，其中开关操作设备(1)与肩部接合，当接触体(3)从第二位置移动到第一位置时，触发开关操作设备(1)的移动。

6.根据权利要求2所述的系统，还包括接触体偏置设备(2)，其与接触体(3)耦合并且朝向第二位置推动接触体(3)。

7.根据权利要求6所述的系统，还包括另外的偏置设备，其与开关操作设备(1)耦合并且朝向开关(4)推动开关操作设备(1)。

8.根据权利要求1所述的系统，其中开关开关单元(14、16)包括编码器盘(16)和相关联的光电检测器(14)，并且其中接触体(17)和编码器盘(16)被布置在轴上，以将接触体(17)的移动传递到编码器盘(16)。

9.根据权利要求8所述的系统，还包括偏置设备(13)，其与接触体(17)耦合并且迫使接触体(17)在第一方向上旋转以接触硬件项目。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括

致动器(11)，以预加载偏置设备(13)来迫使接触体在第一方向上旋转，以及限制设备(12)，以保持偏置设备(13)上的预加载。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，如果硬件项目存在并且接触体(17)接触硬件项目，则编码器盘处于第一位置并且光电检测器生成第一信号；并且如果没有硬件项目存在，则编码器盘处于第二位置并且光电检测器生成第二信号。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，如果硬件项目被移除和重新插入，则编码器盘处于第三位置并且光电检测器生成第二信号或第三信号。

13.一种检测机电系统中的硬件替换的方法，所述系统包括可操作地耦合到硬件项目的开关单元，所述方法包括：检测开关单元是否输出第一信号，并且基于对第一信号的检测，决定自从先前信号检测以来硬件项目在机电系统中存在；

检测开关单元是否输出第二信号，并且基于第二信号来决定自先前信号检测以来硬件项目已经被移除或替换；以及如果检测到第二信号，则重置开关单元。

14.根据权利要求13所述的方法，其中系统还包括与开关单元可操作地耦合的可移动接触体，所述方法还包括：将可移动接触体(3；17)朝向将检测硬件项目的位置偏置以接触位于所述位置处的第一硬件项目(HW)；

如果移除第一硬件项目，则引起接触体的对应的第一移动，并且如果插入第二硬件项目，则引起接触体的相应的第二移动；

其中第一移动或第二移动触发开关单元，使得开关单元生成第二信号；以及在已经插入第二硬件项目之后，重置开关单元以生成第一信号。

15.一种机电设备，包括多个可替换的硬件项目，并且还包括

可移动接触体(3；17)，以接触硬件项目(HW)之一；

开关单元(1，4；14，16)，可操作地耦合到接触体(3；17)；

控制单元，响应于接触体(3；17)的移动从开关单元接收信号；

其中，控制单元在机电设备启动时基于信号检测开关单元的状态，并且基于检测结果确定是否已经替换了硬件项目，并且如果已经检测到硬件项目的替换，则发布信号以重置开关单元。

说明书全文

硬件检测

背景技术

[0001] 在机电设备中，硬件项目可以被操纵或替换。例如，在打印机中，在维修(servicing)期间可以替换电机、盖子、电源单元、不同类型的辊等。维护机电设备中存在的硬件项目的最新记录对于维修和错误跟踪可能是有用的。一些硬件项目没有携带系列号并且关于操纵或替换的手册文档可能也总是可靠的。部分替换的自动检测可能是有帮助的。

附图说明

[0002] 以下详细描述参考附图，其中：

[0003] 图1至图5示出了根据一个示例的硬件检测系统的一系列状态的示意图；

[0004] 图6和图7示出了根据另一示例的硬件检测系统的两个状态的示意图；

[0005] 图8至图10示出了根据另一示例的硬件检测系统的一系列状态的示意图；

[0006] 图11示出了图8至图10的示例沿图9中示出的线A：A′的截面图；

[0007] 图12至16示出了图8至10的示例沿图9中示出的线B：B′的一系列截面图，其示出了根据该示例的硬件检测系统的一系列状态；

[0008] 图17示出了根据示例的用于检测硬件替换的方法的流程图。

具体实施方式

[0009] 以下详细描述参考附图。只要适宜，在附图和以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。为了清楚起见，在一些附图中省略了一些附图标记。尽管在本文档中描述了若干示例，但是修改、改编和其他实现也是可能的。

[0010] 本文中描述的硬件检测系统和检测硬件替换的方法的各种示例在许多不同类型的机电设备中可能是有用的，许多不同类型的机电设备诸如是在印刷工业、汽车工业、生产和制造工业或使用期望可靠地检测硬件项目的移除和替换的机电系统的另一工业和技术环境中使用的设备。在印刷工业中，例如，可能希望检测硬件项目的替换，硬件项目诸如是电机、盖子、电源单元、不同类型的辊等。这超出了检测消耗品的替换范围，并且还涉及在维护、维修或修理期间的其他硬件项目的替换。在汽车工业中，例如，可能期望检测汽车部件或者制造设备的部件的替换，汽车部件诸如是电池、车轮、多种电机部件等，制造设备的部件诸如是操作设备(handling device)、车削设备(machining device)、工具设备(tooling device)等的部件。使用硬件检测系统和检测硬件替换的方法的不同示例的可能性是丰富的并且事实上包括应检测硬件项目的替换的任何机电系统。

[0011] 在本文中公开的示例可以以独立于人的、可以离线和无电力(powerless)地工作以及难以篡改(manipulate)的方式跟踪机电设备中的硬件操纵和替换。

[0012] 参考图1至5描述了硬件检测系统的示例。在图中，硬件检测系统10被示意性地示出为与作为机电设备或系统的部分的硬件项目HW组合。该示例的硬件检测系统10包括可移动接触体(contact body)12、开关单元14、底盘(chassis)16和接触体偏置设备(biasing device)18，在下文中也被称为偏置设备或弹簧18，而不意味着对所示具体示例的任何限制。底盘16可以容纳控制单元16′，仅在图1中被示意性地示出，或者控制单元可以被并入到被监测的机电设备中，或者可能分布在硬件检测系统10和机电设备之间。

[0013] 在该示例中，可移动接触体12是如图1中的箭头A所示的、可朝向和远离硬件项目HW移动的闩锁(latch)型元件。可移动接触体12与偏置设备18耦合，该偏置设备18将力施加到接触体12上，以朝向硬件项目HW推动接触体并且推动接触体接触硬件项目HW，如果存在硬件项目HW的话，或者如果硬件项目HW不存在，则将接触体从图1所示的第一位置推动到图2中所示的第二位置中。偏置设备18可以包括弹簧，诸如螺旋弹簧(coil spring)。可移动接触体12可以包括具有倾斜引导表面20′和肩部20″的斜坡部分(ramp section)20，这将在下面进一步详细地描述。为了清楚起见，在其他图中省略了一些附图标记，例如20、20′和20″。

[0014] 在该示例中，开关单元14可包括开关操作设备22和开关24，其在图3和4中被最佳地示出。为了清楚起见，在其他图中省略了附图标记24。开关操作设备22可包括可枢转地耦合到底盘16的螺线管壳体26。螺线管(未示出)容纳在壳体26内，此外，开关操作设备22可包括导销28，该导销28在螺线管壳体26内被支撑和引导以当导销28处于与移动方向A垂直或大致垂直的位置时在与接触体12的移动方向A垂直或大致垂直的方向上相对于螺线管壳体26可移动，如图1中所示。

[0015] 开关操作设备22通过另外的偏置设备30迫使开关操作设备22朝向开关24与底盘16耦合。开关24可以是机械开关，包括按钮，其可以被置于开(ON)状态或连接状态以及关(OFF)状态或断开(open)状态。开关24可以生成输入到控制单元16′的输出信号。因此，开关
24的状态可以由控制单元16′来检测。

[0016] 控制单元16′可以是硬件检测系统10的专用控制单元，或者可以是所监视的机电设备的一部分。也可以在硬件检测系统和被监视的机电设备之间对它进行划分。控制单元可以以如下内容中的至少一个来实现：模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)或其组合或部分。控制单元可以包括软件和/或固件，包括存储软件和/或固件的有形计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储器、数字多功能盘(DVD)、压缩盘(CD)、蓝光盘等。

[0017] 在下文中，参考图了描述了图1至图5中所示的硬件检测系统10的示例的操作。图1示出了硬件检测系统10的初始状态，其中机电设备的硬件项目HW就位，接触体12被收缩的弹簧18推动朝向(在图中向左)硬件项目HW并与之接触。图1中所示的接触体12的相应位置可以被认为是第一或初始位置。硬件项目HW阻挡接触体12向左的任何进一步移动。

[0018] 开关操作设备22也处于其初始位置，其中螺线管壳体26接触开关24并且导销28处于延伸位置以接触接触体12的表面。在图1到5中所示的例子中，导销28在处于初始位置时竖直或基本上竖直地和/或垂直于或基本上垂直于接触体的移动方向A延伸。开关操作设备22由另外的偏置设备30维持在该位置。螺线管壳体26向开关24施加压制力(pressing force)，因此切换到开。该开关可被读出以生成双稳态或二进制信号，诸如当检测到开状态或闭合状态时为是(YES)或“1”，当检测到关状态或断开状态时是否(NO)或“0”。开关状态和双稳态信号的定义可以改变，诸如当按压开关时是开并且当释放开关时是关，或者反之亦然，并且诸如当检测到开状态时是是或“1”并且当和检测到关状态时是否或“0”，或者反之亦然。不限于该示例，在示例的以下描述中，按压的开关将被认为切换到开以生成是或“1”信号，并且释放的开关将被认为切换到关以生成否或“0”信号。开关状态的不同信号水平和定义是可能的，并且硬件检测系统的操作可以被适配为这样不同的信号水平和开关状态定义。

[0019] 如果控制单元16′检测到是信号，则硬件检测系统10识别出存在硬件项目HW并且自从先前的检测操作以来尚未被替换。

[0020] 图2示出了其中硬件项目HW已被移除的状态。在该状态下，弹簧18已经将接触体12从其第一或初始位置(图1中所示)推到第二位置，在该第二位置，它延伸到先前由硬件项目HW占据的空间中。当开关操作设备22的导销28在螺线管壳体26内被引导以可相对于螺线管壳体26在垂直于或大致垂直于接触体12的移动方向A的方向移动时，导销28可以滑上斜坡部分20并且然后在斜坡部分20后面咬住(snap)以及紧靠住肩部20″，而没有使螺线管壳体26偏转或枢转。因而，开关24的状态未改变，并且在本示例中，开关保持切换为开。

[0021] 图3示出了其中相同或不同的硬件项目HW′已被(重新)插入的状态。在该状态下，接触体12被硬件项目HW′抵抗弹簧18的力推回到其初始或第一位置，并且弹簧18被压缩。当开关操作设备22的导销28被绊住(trap)在斜坡部分20的肩部20″后面时，导销28在图中从左向右跟随接触体12的移动。因此，导销28被偏转并引起螺线管壳体26抵抗弹簧30的力而远离底盘16的枢转移动。结果，开关24被释放并被切换(toggle)到关状态。

[0022] 在该示例中，控制单元16′可以与机电设备相关联并且可以在机电设备关闭时掉电以及在机电设备接通时上电。假设机电设备以及因此控制单元16′在图1、2和3中所示的状态期间被接通：在图1中所示的状态中，控制单元16′可以检测到开关被接通，指示存在硬件项目HW；并且，在图3中所示的状态中，控制单元16′可以检测到开关被关闭，指示硬件项目HW已经被移除并且新的硬件项目HW′已经被插入。另外，也在如下情况中：其中机电设备以及因此控制单元16′最初被接通，即在图1中所示的状态期间；然后掉电并关闭以移除和/或替换硬件项目，如图2中所示；以及，在已经插入新硬件项目之后，如图3中所示，再次接通并上电：控制单元16′可以检测到开关被接通，指示存在硬件项目HW；并且，在图3中所示的状态中，控制单元16′可以检测到开关被关闭，指示硬件项目HW已经被移除并且新的硬件项目HW′已经被插入。因此，控制单元16′可以在硬件项目存在HW并且自之前的检查以来尚未被操纵的情况以及硬件项目HW已经存在、已经被移除并且新硬件项目HW′已经被插入的情况之间进行区分。这在不使用存储器的情况下是可能的，因为开关24可以是机电开关，其可以以信号向控制单元16′发送闭合或断开状态，对应于在硬件项目的移除和重新插入之前和之后的情况。

[0023] 基于关于图1到3描述的场景，控制单元16可以在先前的硬件项目HW的存在与新的硬件项目HW′对先前的硬件项目HW的替换之间区分一次。为了使能对硬件项目的替换的多个检测，控制单元16′可以重置开关单元14。在图1至5中所示的示例中，容纳在壳体26内的螺线管(未示出)形成重置设备，当被控制单元16′触发时，该重置设备使导销28缩回到螺线管壳体26中，如图4中所示。导销28因此脱离(come clear)斜坡部分20的肩部20″，弹簧30拉动开关操作设备22抵靠底盘16，并且因此，开关操作设备22推动抵靠开关24，开关24因此再次被切换为开，指示硬件项目HW或HW′存在。

[0024] 在重置之后，重置设备/螺线管被切换回，释放导销28，因此导销28回到其延伸位置，在该位置处导销与接触体12接触，如图5中所示，图5示出了与图1相同的状态。硬件检测系统回到其初始位置，存在硬件项目，推动的开关24指示开状态，并且接触体12和开关操作设备22处于它们的初始位置。硬件检测系统准备好检测另一硬件替换。

[0025] 即使在替换期间相应的机电设备被关断(sWitch off)并且即使在替换期间控制单元16′也没电(powerless)，也可以检测硬件项目的替换。硬件检测系统可以被配置成使得开关单元的重置是固件或硬件或其组合的控制之下。硬件项目的替换可以被自动检测并记录和/或报告给制造者或维修实体(instance)。关于来自不同机电系统的许多不同类型的硬件项目的替换的数据可被用来标识被操纵的部分以帮助标识例如一般故障或潜在的系统更新或其他改变。硬件替换检测系统允许机电设备变成硬件操纵的自我感知的并且可以触发用户动作。对替换的检测不能被操纵并且甚至当其发生在机电设备和控制单元离线和没有电力的时间期间时也可以被可靠地检测。

[0026] 图6和7示出了图1至5的示例的修改，其中相同或相应的部分由相同的附图标记表示。图6和图7中所示的状态对应于图1和图3中所示的那些状态。总的来说，参考了基于相同操作原理的图1至图5的上述描述。修改涉及接触体32的配置，其包括凹部34而不是斜坡部分，凹部34形成肩部34′。图6示出了硬件检测系统的初始状态，其中硬件项目HW就位，收缩的弹簧18迫使接触体12朝向硬件项目HW并与之接触。

[0027] 开关操作设备22也处于其初始位置，螺线管壳体26接触开关24，并且在该示例中，导销28处于其抵靠接触体12的表面的缩回位置。开关操作设备22通过另外的偏置设备30保持在该位置。螺线管壳体26向开关24施加按压力，其因此被切换为开。

[0028] 当硬件项目HW被移除时，在图6和7的示例中未示出，弹簧18将接触体32从其第一或初始位置(图6中示出)推动到第二位置，在该第二位置，其延伸到先前由硬件项目HW占据的空间中。当开关操作设备22的导销28沿着移动接触体32的表面滑动时(在图中从右到左)，它在螺线管壳体26内被引导以在垂直于或大致垂直于接触体32的移动方向A的方向上相对于螺线管壳体26可移动，并且导销28将下降并延伸到凹部34中以及被捕捉在肩部34′后面，而不使螺线管壳体26偏转或枢转。因此，开关24的状态不改变并且开关将保持被切换为开。

[0029] 图7示出了其中相同或不同的硬件项目HW′已被(重新)插入的状态。在该状态下，接触体32被硬件项目HW′推回到其初始或第一位置，并且弹簧18被压缩。当开关操作设备22的导销28被绊住在凹部34内的肩部34′的后面时，导销28跟随接触体12的移动(在图中从左向右)。因此，导销28被偏转并且引起螺线管壳体26抵抗弹簧30的力远离底盘16的枢转移动。结果，开关24被释放并被切换到关状态。

[0030] 如在第一示例中，控制单元16′可检测开关24的开和关状态。此外，如在之前的示例中，控制单元16′可通过使导销28缩回而重置开关操作设备22。当使导销28缩回到螺线管壳体22中时，开关操作设备14将被重置到其初始位置，如图6中所示。弹簧30将使螺线管壳体22枢转回到抵靠底盘16和开关24，将开关切换到其开状态。对于操作的进一步细节，参考图1至图5的以上描述。

[0031] 图8至16示出了硬件检测系统50的另外的示例，在附图中，硬件检测系统50示意性地示出为与作为机电设备或系统的一部分的硬件项目HW组合。该另外示例的硬件检测系统50包括可移动接触体52、开关单元54、以56示意性示出的底盘以及接触体偏置设备58，在下文中也称为偏置设备或弹簧58，而不意味着对所示具体示例的任何限制。底盘56可以容纳控制单元60或与其相关联，仅在图8和9中示意性地示出，或者控制单元可以被并入在正被监视的机电设备中，或者可能分布在硬件检测系统50和机电设备之间。

[0032] 在该示例中，可移动接触体52是闩锁型元件，其在轴或转轴(spindle)62上旋转或枢转以朝向和远离硬件项目HW，如图9和16中的箭头R所示。可移动接触体52与偏置设备58耦合，该偏置设备58向接触体52上施加力以使轴62旋转并且因此使接触体52朝向硬件项目HW(如果存在的话)并与之接触。如果没有硬件项目HW存在，则偏置设备58的偏置力可以使接触体52继续从图9中所示的第一位置旋转到图10中所示的第二位置，在该第二位置，其延伸到先前由硬件项目HW占据的空间中。偏置设备58可包括弹簧，例如扭转弹簧(torsion spring)或螺旋弹簧。不受该示例的限制，偏置设备58在下文中也被称为弹簧。

[0033] 在该示例中，开关单元54可包括编码器盘64和相关联的光电检测器66，并且接触体52和编码器盘64被布置在相同的轴52上，以一致地旋转来将接触体66的旋转移动传递到编码器盘64。

[0034] 该示例的硬件检测系统50还包括限制设备68以保持偏置设备58上的预加载(preload)，以及致动器70以预加载偏置设备58来迫使接触体在第一方向上旋转。限制设备68可以包括擒纵轮或擒纵机构(escapement)，其可以帮助偏置设备58使接触体52保持抵靠硬件项目HW。限制设备68可防止诸如扭转弹簧之类的偏置设备58在致动器70不操作时失去力。不限于该示例，限制设备68在下文中被称为擒纵轮。诸如例如BLDC电动机的电动机之类的致动器70使轴62旋转，并且与轴62一起旋转并偏置诸如扭转弹簧之类的偏置设备58以及擒纵轮68。擒纵轮68防止轴62反向旋转，即，它确保轴仅在一个方向上旋转，如图9中的箭头R所示。

[0035] 开关单元54可以生成输入到控制单元60的输出信号。因此，轴62的角位置以及因此该角位置和操作状态接触体52可以被控制单元60检测。

[0036] 如在前述示例中，控制单元60可以是硬件检测系统50的专用控制单元或者可以是所监视的机电设备的一部分。它也可以在硬件检测系统和被监测的机电设备之间被划分。控制单元可以以以下内容中的至少一个实现：模拟或数字电路、逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)或其组合或部分。控制单元可以包括软件和/或固件，包括存储软件和/或固件的有形计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储器、数字多功能盘(DVD)、压缩盘(CD)、蓝光盘等。

[0037] 图11示出了图8至10的示例沿着图9中示出的线A：A′的截面图，以示出擒纵轮的功能性，作为限制设备68的示例。如图中所示，擒纵轮68包括具有倾斜表面和相对肩部的凹口(notch)68′，其与具有倒角(chamfered)远端的可延伸销72相互作用。销72可被偏置以朝向擒纵轮68延伸，其中当擒纵轮68在逆时针方向上旋转(如图中所示)以推动销72远离擒纵轮68时，偏置力可被凹口68′的倾斜表面抵靠销72的倒角远端所施加的推力克服。因此，如果擒纵轮68在第一方向上旋转，图11中的逆时针和图9中的箭头R的方向上，则销72可沿其倾斜表面滑出凹口68′，该旋转将销72推出凹口68′，并且擒纵轮68将在该方向上自由旋转。如果擒纵轮68在相反方向上旋转，则销72将在凹口68′中抵靠肩部并将阻止这种旋转。擒纵轮
68可以被不同地塑形，具有多个凹部和/或延伸齿，且限制设备不限于所示的示例。

[0038] 图12至16示出了图8至10的示例沿着图9中所示的线B：B′的截面图，以示出包括编码器盘64和光电检测器66的开关设备54以及接触体52的功能性。

[0039] 在下文中，参考图描述了图8至16中所示的硬件检测系统50的示例的操作。图9和12示出了硬件检测系统50的初始状态，其中机电设备的硬件项目HW就位，接触体52被偏置弹簧58朝向硬件项目HW压迫并与之接触。图9和12中所示的接触体12的相应的角位置可以被认为是第一或初始位置。硬件项目HW阻挡接触体52在箭头R的方向上的任何进一步旋转，并且擒纵轮68防止在相反方向上的任何旋转。

[0040] 开关单元54也处于其初始位置，其中编码器盘64和光电检测器66生成第一信号。如图12中所示，初始位置可以是编码器盘64的白色区域64′、镜像区域、透明区域或否则不同区域与光电检测器66对准的一个位置，使得光电检测器66生成第一检测信号，该第一检测信号可以是指示硬件项目HW存在的是或“1”信号。信号状态的定义是任意的，并且不同区域64′可以例如比编码器盘的其余部分更亮、更多反射或更透明，或代之以更不透明或更少反射。该不同区域64′还可以通过颜色、表面结构或任何其他可以光学检测的特性而与编码器盘64的其余部分相区别。此外，第一信号可以替代地对应于否或“0”信号，以指示硬件项目HW存在。在进一步的修改中，编码器盘招致(court)不同区域的特征数量以生成对应于接触体52的不同角位置的多级信号。不受该示例的限制，在示例的以下描述中，具有与光电检测器66对准的白色区域64′的编码器盘64将被认为生成是或“1”信号，并且指示硬件项目HW的初始状态，并且具有未与光电检测器66对准的白色区域64′的编码器盘64将被认为生成否或“0”信号，并且指示硬件项目HW的替换状态，其中硬件项目HW已经被移除和/或(重新)插入，如下面解释的那样。

[0041] 如果控制单元60检测到是信号，则硬件检测系统50识别出硬件项目HW存在并且自从先前的检测操作以来尚未被替换。

[0042] 图10和13示出了其中硬件项目HW已被移除的状态。在该状态下，弹簧58已经将轴62以及因此接触体52从其第一或初始位置(图19和12中所示)转动到第二位置，在该第二位置，接触体52延伸到先前由硬件项目HW占据的空间中。在该第二位置，白色区域64′移出与光电检测器66的对准，并且光电检测器将生成对应于否或“0”的信号。在该示例的修改中，编码器盘64可以配备有第二不同区域(未示出)，该第二不同区域不同于白色区域64′并且不同于编码器盘表面的其余部分。该第二不同区域可以在编码器盘上位于当编码器盘处于第二位置时与光电检测器66对准的位置处，如图10和13中所示。通过提供这样的第二不同区域，不是生成包括是或“1”和否或“0”信号状态的二进制信号，光电检测器可根据编码器盘相对于光电检测器的相对角位置生成多级信号，以信号发送接触体52的不同角位置。返回到所示的示例，当与接触体52的初始位置比较时，光电检测器66的输出信号的状态从是或“1”变为否或“0”，指示硬件项目HW已经被移除。

[0043] 图14和15示出了(重新)插入相同或不同的硬件项目HW′的情况。硬件项目HW′的移动由箭头H象征。在该情况下，首先由硬件项目HW′(如图14中所示)并且附加地由弹簧58所施加的力(如图15中所示)推动接触体52以进一步在相同的方向上旋转，如图9中的箭头R所描绘的。弹簧58先前可能已经被致动器70偏置到足以使轴62并因此使接触体52转动到第三位置的程度，在图15中示出。

[0044] 在该第三位置中，如在第二位置中，白色区域64′与光电检测器66不对准，并且光电检测器将继续生成对应于否或“0”的信号。在该示例的进一步修改中，编码器盘64可以配备有第三不同区域(未示出)，该第三不同区域不同于白色区域64′并且不同于编码器盘表面的其余部分。该第三不同区域在编码器盘上可以位于当编码器盘处于第三位置时与光电检测器66对准的位置处，在图15中示出。通过提供这样的第三不同区域，光电检测器可以根据编码器盘相对于光电检测器的相对角位置生成多级信号，以信号发送接触体52的不同角位置。返回到所示的示例中，当编码器从第二位置去往第三位置时，光电检测器66的输出信号的状态保持为否或“0”，指示硬件项目HW已经被移除或相同或新的硬件项目HW′已经(重新)插入。

[0045] 还在该示例中，控制单元60可与机电设备相关联，并且可在机电设备关闭时掉电并且在机电设备接通时上电。假定机电设备以及因此控制单元60在上述关于图9至15所解释的不同阶段期间被接通，则控制单元60可基于光电检测器66的输出信号来检测硬件项目HW存在于图9和12的场景中。并且，在图10、13、14和15中所示的场景中，控制单元60可检测硬件项目HW被移除或新的硬件项目HW′被插入。

[0046] 另外，还在如下情况中：其中机电设备以及因此控制单元16′掉电和关闭以移除和替换硬件项目，如图10、13、14和15中所示，并且在新硬件项目已经被插入之后，再次被接通和上电，如图15中所示，控制单元60可以检测到光电检测器66的输出信号以信号发送否或“0”，并且因此指示硬件项目HW已经被移除或替换。因此，控制单元60可以在硬件项目过去以及现在存在的情况和硬件项目HW已经存在以及已经被移除或替换的情况之间进行区分。这在不使用存储器的情况下是可能的，因为该决定基于对于两种情况不同的光电检测器66的输出信号。

[0047] 基于关于图9到15描述的场景，控制单元60可以在先前硬件项目HW的存在和先前硬件项目HW的移除或替换之间区分一次。然而，它不能区分硬件项目是否刚刚被移除或其是否已经被替换。此外，它仅可以进行一次这样的区分。为了使能硬件项目的移除和重新插入的多个检测，控制单元60可以控制开关单元54以重置检测系统50。

[0048] 在图8至16中所示的示例中，在机电设备和控制单元60的上电时，控制单元可以根据该示例基于接收是或“1”信号来检测光电检测器66是否以信号发送硬件项目HW存在并且尚未被移除或替换，或者在该示例中基于接收否或“0”信号来检测硬件项目HW是否已被移除或替换。如果接收到否或“0”信号，则控制单元60可驱动致动器60以使轴62转动以及因此转动接触体52，直到从光电检测器66接收到是或“1”信号。这对应于编码器盘64的白色区域64′与光电检测器66对准的情况，如图16中所示。这也对应于如果(被替换的)硬件项目HW′存在则接触体52与这种硬件项目接触的情况。

[0049] 在参照图8至16描述的示例中，致动器70可以继续驱动轴并因此继续驱动接触体52，例如通过一个或两个进一步的完全转数(revolution)或另一数量或分数的转数。如果没有硬件项目存在，则接触体52以及因此编码器盘64将继续旋转，并且当白色区域64′不再与光电检测器对准时，光电检测器66将生成否或“0”信号。这将以信号向控制器60发送没有硬件项目被重新插入。控制器可以向管理员发布相应的警告。

[0050] 然而，如图16中所示，如果新的硬件项目HW′已经被重新插入，则该硬件项目HW′将防止接触体52的进一步旋转。致动器70的旋转移动仍然可以被传递到弹簧58，并且将偏置弹簧以将接触体52压靠在硬件项目HW′上。检测系统回到其初始位置，并准备检测另一硬件项目替换。

[0051] 如上所述，即使在替换期间相应的机电设备被关断并且即使在替换期间控制单元60还没有电力，也可以检测到硬件项目的替换。硬件检测系统可以被配置成使得开关单元的重置在固件或硬件或其组合的控制下。例如，硬件项目的替换可以被自动检测并记录和/或报告给例如管理员、制造者或维修实体。关于来自不同机电系统的许多不同类型的硬件项目的替换的数据可被用来标识被操纵的部件以帮助标识例如一般故障或潜在的系统改进。硬件替换检测系统允许机电设备变成硬件操纵的自我感知并且可以触发用户动作。对替换的检测不能被操纵并且甚至当其发生在机电设备和控制单元离线和没有电力的时间期间时也可以被可靠地检测。由控制单元发布的重置命令可限于固件或硬件触发的命令。

[0052] 在上述示例中，硬件项目的存在、移除和替换的检测是基于双稳态信号的。代之以，如关于第二示例简要说明的，也可以使用多级信号或模拟信号。

[0053] 图17示出了根据示例的用于检测硬件替换的方法的流程图。该方法可以在上述任何一个系统中或在类似的系统中执行。如果在对方法的示例的描述中参考了机电系统和/或检测系统的不同部件，则这些部件可以是上述部件中的任何一个。例如，开关单元可以是上面参考图1至图16描述的开关单元中的一个等。

[0054] 在该示例中，方法可以开始于在70处检测开关单元的输出信号。在72处，确定输出信号是否对应于第一信号。如果输出信号对应于第一信号，则在74处，方法可以决定硬件项目存在并且自之前的检测以来已经存在。这意味着自输出信号的最后评估以来，硬件项目尚未被移除或替换。该方法循环回到在70处的检测输出信号。

[0055] 输出信号的检测可以以规则或不规则的间隔来执行，诸如在机电设备的上电之后，或者其以任何给定的时间间隔来执行。如果检测到不对应于第一信号的开关单元的输出信号，则在76处，方法确定输出信号是否对应于第二信号。如果输出信号对应于第二信号，则在78处，决定硬件项目已被移除或替换。参考图1至7中所示的第一示例，“第一信号”将对应于开关24被按压，并且“第二信息化”将对应于开关24被释放，其中第二信号指示硬件项目已被替换。参考图8至16中所示的第二示例，“第一信号”将对应于光电检测器66检测到编码器盘64的白色区域64′，并且“第二信号”将对应于光电检测器66未检测到白色区域64′，其中第二信号指示硬件项目已经被移除或替换。

[0056] 如果开关单元的输出信号既不对应于第一信号也不对应于第二信号，则这可能是由于检测系统不是二进制系统而是基于多级信号操作的系统，如他在第二示例的描述中在上面所阐述的。如果是这种情况，则在80处，可以将开关单元的输出信号与附加信号水平进行比较以精炼决定。如果检测系统是基于二进制信号水平的，并且如果输出信号既不对应于第一信号也不对应于第二信号，则可能已经发生错误，并且在80处，可以将该错误报告给例如管理员。因此框80象征未详细描述的处理操作。

[0057] 在决定硬件项目已经被移除或替换之后，方法可以继续在82处重置开关单元，并且然后循环回到70处检测输出信号。重置开关单元可以对应于上面关于图4和5或关于图16所描述的内容。重置开关单元可以包括将开关单元转回到其初始状态，并且还可以包括将包括接触体12、52的整个检测系统转回到其初始状态。

标题	发布/更新时间	阅读量
硬件环路-专利编号CN1473294A	2020-05-13	439
混合硬件-专利编号CN110363856A	2020-05-11	1011
硬件装置-专利编号CN102782695A	2020-05-11	543
硬件环路-专利编号CN1503941A	2020-05-12	863
硬件复位-专利编号CN101859171B	2020-05-12	240
硬件装置-专利编号CN102782695B	2020-05-13	892
硬件环路-专利编号CN1471667A	2020-05-13	1033
硬件检测-专利编号CN110832556A	2020-05-11	543
硬件管理-专利编号CN107533436A	2020-05-12	156
硬件环路-专利编号CN100380316C	2020-05-11	171

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