(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサと、剛性の支持体と、評価ユニットとを具備する、技術設備を保護するための安全マットであって、
前記センサはアクティブなセンサエリアと、前記センサエリアに接触する可撓性の接続領域とを有しており、前記可撓性の接続領域は前記アクティブなセンサエリアの境界に形成され、
前記支持体は上面と、前記上面に隣接している第１側面とを備えるベースを有し、
前記評価ユニットは前記支持体の内部の前記アクティブなセンサエリアの下に配置されて、前記アクティブなセンサエリアの作動に応じて出力信号を生成するように構成されており、
前記アクティブなセンサエリアは前記支持体の前記ベースの前記上面を完全に覆っており、
前記センサの前記接続領域は前記第１側面で１８０°まで折り曲げられて、前記支持体の内部に案内されている、安全マット。
【請求項２】
前記接続領域に空隙が設けられて、前記第１側面は溝状の空隙をもつ形状を有しており、
前記空隙は、前記接続領域が前記第１側面で折り曲げられるときに、前記形状に係合する、請求項１に記載の安全マット。
【請求項３】
前記アクティブなセンサの表面は可撓性材料から製造され、前記接続領域は前記アクティブなセンサの表面の延長部であり、前記延長部は同じ材料から成る、請求項１に記載の安全マット。
【請求項４】
前記センサは第１配向の電極を備える第１の層と、第２配向の電極を備える第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に位置する第３の層とを有する、請求項１に記載の安全マット。
【請求項５】
前記第１および第２の層はそれぞれ、前記電極が導電糸で織り込まれた可撓性の布地である、請求項４に記載の安全マット。
【請求項６】
前記第３の層は、局部的な負荷下で、負荷の部位でその比抵抗を変化させる可撓性の導電材料から形成されている、請求項４に記載の安全マット。
【請求項７】
前記接続領域は第１領域および第２領域に細分されて、前記ベースは追加の側面を有しており、
前記第１領域は前記第１側面で折り曲げられて、前記第２領域は前記追加の側面で折り曲げられている、請求項４に記載の安全マット。
【請求項８】
前記第１の層の前記電極は前記第１領域まで延びており、前記第２の層の前記電極は前記第２領域まで延びている、請求項７に記載の安全マット。
【請求項９】
前記接続領域は前記アクティブなセンサの表面の片側のみに形成されて、前記第１の層および前記第２の層の前記電極は前記接続領域に案内される、請求項４に記載の安全マット。
【請求項１０】
前記第１の層は電極を互いに離間させる中間領域と、前記第１配向の追加の導電路とを有し、前記導電路は前記中間領域に配置されており、前記第２の層の前記電極に接触しており、  前記第１の層の前記電極および前記追加の導電路は前記接続領域に案内される、請求項９に記載の安全マット。
【請求項１１】
前記アクティブなセンサの表面の面積は０．２５ｍ２よりも大きい、請求項１に記載の安全マット。
【請求項１２】
前記アクティブなセンサの表面の面積は、０．２５ｍ２から１ｍ２の範囲にある、請求項１１に記載の安全マット。
【請求項１３】
前記接続領域は０．５ｃｍから１ｃｍの半径で前記第１側面で折り曲げられている、請求項１に記載の安全マット。
【請求項１４】
前記安全マットは前記アクティブなセンサの表面が配置されているカバープレートをさらに有しており、
前記カバープレートは前記支持体に解放自在に配置されて、前記評価ユニットへのアクセスができるようになされている、請求項１に記載の安全マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、技術設備を監視するための安全マットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産プロセスの自動化が進むにつれて、個々の生産設備の確実な安全性に関する要件も継続的に増大している。例えば、２００６年５月１７日改正のＥＣ機械指令は、機械を市場に出すとき、または初めて使用を開始するときに考慮するべき事故防止のための標準安全レベルを策定している。したがって、技術設備、機械およびロボットは相応の安全対策と合わせてでなければ受託することはできない。これらの対策には、特に、技術設備の危険領域の監視や、危険領域に無許可のアクセスがあった場合に技術設備を人および物体にとって安全な状態にすることが含まれる。
【０００３】
例えば特許文献１に記述されるように、人の存在を特定するために、いわゆる圧力マットまたはスイッチングマットが先行技術から公知である。この種の安全マットは一般に、互いに離れて、帯状または格子状のスペーサで互いに距離を保たれる２つの通電プレートから構成される。人が安全マットを踏むと、プレート間に交差接続が形成されるまでプレートとスペーサとが変形する。交差接続は測定によって検出することができ、接続されている安全リレーモジュールに技術設備のスイッチを切らせるか、または前記技術設備の始動を防止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許第１００ ４６ ９７４ Ｂ４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この単純なセンサシステムは多くの点で不都合がある。特に、安全マットのサイズはプレートサイズに依存し、そのため望むとおりに延ばすことができない。また、この種の安全マットの感度は均質ではなく、表面エリアにおいて異なる。特許文献１で指摘されているように、この種の安全マットは一般に中心領域で正常な感度を示すが、境界領域では識別が不正確にしか、またはまったく機能しない。そのため、境界領域が合わさって、安全マット間の移行部に、確実な検出を確保することのできない大きな領域が形成されるため、安全マットは比較的大きな領域を保護するために所望のように互いに並べることもできない。
【０００６】
最後に、単一の安全マットは一般に空間的な識別ができない。すなわち、安全マットが踏まれたことしか特定されず、踏まれた安全マットの領域は特定されない。しかし、比較的大きく、比較的複雑な設備を監視する場合には、危険に備えて設備の目標となる制御ができるように、異なる危険領域間を区別できることが望ましいであろう。しかし、これには安全マット用の改良されたセンサシステムを要する。
【０００７】
本発明の目的は、前述の不都合を解消する安全マットを提供することである。本発明の別の目的は、特にモジュールのように、延長することのできる安全マットを提供することである。さらに別の目的は、境界領域でも確実な識別が可能な安全マットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある側面によると、センサと、剛性の支持体と、評価ユニットとを具備する、技術設備を保護する安全マットが提供される。前記センサはアクティブなセンサエリアと前記センサエリアに接触させるための可撓性接続領域とを有し、前記可撓性接続領域は前記アクティブセンサエリアの境界に形成されており、前記支持体は上面を備えるベースと、前記上面に隣接している第１側面とを有している。前記評価ユニットは支持体の内部のアクティブセンサエリアの下に配置されて、アクティブセンサエリアの動作に依存する出力信号を生成するように構成されている。前記アクティブセンサエリアは支持体のベースの上面を完全に覆っており、前記センサの接続領域は第１側面で１８０°まで折り曲げられて、支持体の内部に案内される。
【０００９】
このように、安全マットのセンサシステムとハウジング構造とを互いに分離することが着想点である。これは安全マットの有効表面積がハウジング自体ではなく、ハウジング上のセンサの配置に依存するという利点を有する。そのため、センサはハウジングの構造にも依存せず、所望のように設計することができる。
【００１０】
支持体に配置されている可撓性触覚センサは、好ましくはアクティブセンサエリアが支持体の表面を実質的に完全に覆うように使用される。アクティブセンサエリアとは、機械的な負荷を検出するために、タッチに感応するセンサのエリアである。アクティブセンサエリアは安全マットの有効動作エリアとも呼ばれる。接続領域はアクティブセンサエリアに隣接する。前記接続領域は同様に可撓性設計で、アクティブセンサエリアの下に折りたためる。接続領域によってアクティブなセンサの表面との電気接触ができる一方で、アクティブセンサエリア自体は追加の電気接続部をもたないことが好ましい。
【００１１】
接続領域は評価ユニットに接続されており、前記評価ユニットは好ましくは折り重ね接続領域のために支持体の内部のアクティブなセンサの表面の下に配置されている。そのため、センサの評価およびフェイルセーフな出力信号の生成は完全に安全マット内で行われる。そのため、安全マットの有効エリアは評価ユニットの設計にも電気接続の設計にも影響を受けることなく、支持体上のアクティブセンサエリアの配置にのみ依存する。
【００１２】
アクティブセンサエリアは好ましくは支持体の上面を実質的に完全に覆っており、前記上面が安全マットの連続する有効エリアを形成することが好ましい。有効エリアは安全マットの複合体を形成するために安全マットに装着されている別の安全マットによって所望のとおりに延ばすことができ、前記安全マットの表面がアクティブセンサエリアの好ましくはシームレスな複合体を形成するように組み合わせる。
【００１３】
センサとハウジングとを分離することは、支持体自体がセンサの機能に寄与するのではなく、単に前記センサの支持を提供するだけであるため、支持体を剛性で堅牢な設計にすることができるという利点をさらに有する。連続した剛性で不撓性の支持体の設計は、有利なことに、識別の信頼性が高まる結果として、有効エリア全体にわたり均質な感度を保証することができる。また、その剛性の支持体のために、安全マットは、安全マットの感度に影響を与えることなく、剛性の支持体によって補償されるため柔らかいまたは不均一な床材の領域にも使用することができる。
【００１４】
最後に、設計により電気コンポーネント、特に評価ユニットおよび前記評価ユニットへの電気接触接続を支持体の内部に配置して保護されるようにする。そのため、国際保護等級の高い、例えばＩＰ６７のセンサを簡単に実現することができる。
【００１５】
そのため、冒頭に引用される目的が完全に達成される。
【００１６】
好適な改良形態において、接続領域に空隙（cavities）が設けられて、第１側面が溝状の空隙（groove-like cavities）をもつ形状（profile）を有しており、接続領域が第１側面で折り曲げられるとき、前記空隙が前記形状に係合する。この改良形態は、接続領域が支持体に固着されて、アクティブなセンサの表面に作用する力が接続領域を通過してベースおよび剛性支持体に伝達され、そのため、折り重ね接続領域を負荷にさらさないという利点を有する。このように、接続領域に配置されている電気構造物が特に圧力負荷に対してよく保護され、その結果としてセンサの耐用年数が延びる。
【００１７】
別の好適な改良形態において、アクティブなセンサの表面は可撓性材料から製造され、接続領域はアクティブなセンサの表面の延長部であり、この延長部は同じ材料から構成されている。この改良形態では、接続領域およびセンサのアクティブなセンサ表面が実質的に同じ材料から構成され、そのため好ましくは単一体から製造することができるという利点を有する。そのため、センサの製造は特に簡単で費用効果が高い。さらに、アクティブなセンサの表面と接触させるために、例えば電気コネクタなどの追加の部品が必要ない。
【００１８】
別の好適な改良形態において、センサは、第１配向（orientation）の電極を備える第１の層と、第２配向の電極を備える第２の層と、第１の層と第２の層との間に位置している第３の層とを有する。この改良形態は、空間分解センサを可能にする複数のセンサセルを備えるセンサを簡単に形成することができるという利点を有する。センサセルは、第１の層の電極が第２の層の電極と重なっている領域に形成される。そのため、センサセルは、２つの電極と前記２つの電極間に位置してセンサセルの電気特性を判定する層とを具備する層システムとなる。マトリックス状センサとしての設計は、好適な改良形態では、安全マット全体の負荷を特定するだけでなく、負荷が発生したセンサセルを判定することもできるという利点を有する。そのため、安全マットは空間分解能を要する比較的複雑なアプリケーションにも使用することができる。
【００１９】
特に好適な改良形態において、第１の層および第２の層は、電極が導電糸で織られている可撓性の布地である。この改良形態は、センサを特に軽量で可撓性の設計にすることができるという利点を有する。布状の設計により、追加の支持体にも関わらず、安全マットの全体的な高さを低くすることができる。センサが布のように可撓性であることで、センサの接続領域を支持体の側面でぴったりと折り曲げることもできる。そのため、折り重ね接続領域が安全マット全体の寸法に対して安全マットを広げることなく、隣り合う安全マット間でアクティブセンサエリアのシームレスな移行を可能にする。
【００２０】
特に好適な改良形態において、前記第３の層は、局部的な負荷の下において、負荷の部位でその比抵抗が変わる可撓性の導電性材料から形成されている。可撓性の導電性材料のおかげで、複数のセンサセルを１つの材料を使って形成することができるため、空間分解能を備えるセンサを特に簡単に形成することができ、前記センサセルの電気特性は局部的な負荷に依存する。そのため、個々のセルは個々の部材として製造する必要はなく、電極用のキャリア材料として第１の層および第２の層と、セルの電気特性を判定するための第３の層とを接合することにより作成できることが有利である。
【００２１】
別の好適な改良形態において、接続領域は第１領域と第２領域とに細分されて、ベースは追加の側面を有しており、前記第１領域は第１側面で折り曲げられ、前記第２領域は追加の側面で折り曲げられている。この改良形態は、行列に並んだ電極のマトリックス状配列の場合、第１接続領域では行の電極と接触することができ、第２接続領域では列の電極と接触することができるという利点を有する。このように特に簡単にセンサの電極と接触をすることができる。さらに、第１の層および第２の層は実質的に同一に設計することができる。
【００２２】
別の好適な改良形態において、第１の層の電極は第１領域まで延びており、第２の層の電極は第２領域まで延びている。この改良形態は、それぞれの領域の電極と接触することができ、マトリックス状センサの列および行の電極をまずキャリアハウジング内で組み合わせることができるという利点を有する。そのため、アクティブなセンサの表面は、列と行の電極を組み合わせるための追加構造を要せず、電極だけから形成することができる。このように、有利なことに、支持体内のケーブル接続によって組み合わせを行うことができる。
【００２３】
別の好適な改良形態において、接続領域はアクティブなセンサの表面の片側のみに形成されており、第１の層および第２の層の電極は接続領域に案内される。そのため、これは前述の改良形態の代替形態にあたる。この改良形態は、センサの接続をセンサの片側にのみ集中させて、片側で両方の層の電極と接触することができるという利点を有する。そのため、評価ユニットとセンサの電極との接続は、支持体の内部に追加のケーブル配線を必要とせずに、一点で特に簡単に行うことができる。
【００２４】
別の好適な改良形態において、第１の層は電極を互いに離している中間領域と、中間領域に配置されていて第２の層の電極に接触している第１配向の追加の導電路とを有し、該第１の層の電極および前記追加の導電路が接続領域に案内される。この改良形態は、第１の層において第２の層の電極とも簡単に接触することができるという利点を有する。追加の導電路は電極に類似し、第１の層の電極間の中間領域に配置されている。追加の導電路は第１の層の電極と同じように作成することができ、前記追加の導電路は第１の層の電極よりも数倍細いことが好ましい。
【００２５】
別の有利な改良形態において、アクティブセンサエリアの面積は０．２５ｍ２よりも大きく、好ましくは０．２５ｍ２から１ｍ２の間である。この改良形態は複数の安全マットを相互接続することにより、特に簡単に大きな表面積の領域を覆うことができるという利点を有する。
【００２６】
別の好適な改良形態において、接続領域は０．３ｃｍから１ｃｍのたわみ半径で、第１側面で折り曲げられている。この改良形態は、安全マットを低い高さで設計することができるという利点を有する。
【００２７】
別の有利な改良形態において、安全マットはアクティブなセンサの表面が配置されているカバープレートを有しており、前記カバープレートは評価ユニットへのアクセスを可能にするために、支持体に解放自在に配置されている。前記カバープレートは支持体に外嵌されているカバーとして設計されており、評価ユニットおよび安全マットの追加電子コンポーネントを配置することができる内部空間を閉鎖する。この改良形態は、センサおよび支持体を容易に互いに分離することができ、その結果安全マットの取り扱いおよび整備が簡単になるという利点を有する。
【００２８】
前述の特徴および以下さらに説明する特徴は、それぞれ示した組み合わせだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせでも、または単独でも使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係る安全装置の利用分野を示す模式図である。
【図２】実施形態に係る安全マットを示す斜視図である。
【図３】実施形態に係る安全マットのセンサを示す。
【図４】別の実施形態に係るセンサを示す模式図である。
【図５】実施形態に係る安全マットを示す分解組立図である。
【図６】実施形態に係る安全マットの断面図を示す。
【図７】実施形態に係るセンサの接続回路を示す模式図である。
【図８】実施形態に係るセンサの接続回路を示す模式図である。
【図９】実施形態に係る安全マットの裏面を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１において、第１の圧力検知安全装置および第２の圧力検知安全装置が全体として参照記号１０および１２で表示されている。第１および第２の圧力検知安全装置は、ここではロボット１６として特定される自動で動作する技術設備１４を保護する役割を果たす。ロボット１６は、例えば、生産ラインまたは組立ラインの切断または溶接ロボットであってもよい。
【００３１】
ロボット１６はホルダ１８に取り付けられていて、駆動装置２０によってそれ自体の軸を中心に回転することができる。さらに、ロボット１６はその末端にツール２４を有するロボットアーム２２を備える。ロボットアーム２２の回転および枢動（pivot）領域がロボット１６の作用領域を画定し、これは同時にロボット１６の危険領域に対応する。この領域への立ち入りは、無許可であっても許可があっても、ロボットを人に対する危険がない状態にすることができるように特定されなければならない。
【００３２】
ここでは、特定プロセスは、安全システム２６に接続されている圧力検知安全装置１０および１２によって行われる。安全システム２６は、ＥＮ  ＩＳＯ  １３８５６−１の意味における出力信号開閉装置、例えば、単純な安全開閉装置、構成可能な安全コントローラまたは他のプログラマブル制御ユニットになることができる。安全システム２６は、例えば技術設備の電源を切ることによって、技術設備１４を人にとって危険ではない状態にさせるように構成されている。
【００３３】
図１は入力モジュール２８および出力モジュール３０を有するモジュール型の安全システム２６を示す。入力モジュール２８は回線３２を介して圧力検知安全装置１０，１２に接続されている。この実施形態では、出力モジュール３０は冗長な回線３４を介してコンタクタ３６に接続されており、前記コンタクタ３６の動作接点３８は電気駆動装置２０の電源４０に配置されている。プロセッシングユニット４３がコンタクタ３６を駆動して、入力モジュール２８に印加される圧力検知安全装置１０，１２からの信号に応じて、危険がある場合にロボット１６の電源を切るようになされている。
【００３４】
言うまでもなく、技術設備１４の電源を切ることは、技術設備を安全な状態にする１つの可能な選択肢でしかない。代わりとして、または追加で、別の実施形態では、安全システム２６は、例えば、ロボット１６にロボットアーム２２を後退させることによって、安全な状態を確立するためにロボット１６の動作の制御にも影響を及ぼすことができる。また、プロセッシングユニット４３が第１の圧力検知安全装置１０および第２の圧力検知安全装置１２または他の安全装置からの合成信号を考慮して、共通の配慮に基づいてロボット１６の駆動方法に関する決定を行うようにすることも同様に実行可能である。他の安全装置は、例えば、ライトバリアもしくはライトグリッドなどの非接触安全装置（ＢＷＳ）、または安全カメラシステムとすることができる。
【００３５】
図１による実施形態において、第１の圧力検知安全装置１０は安全マット、特にＥＮ  ＩＳＯ  １３８５６−１の意味におけるスイッチングマットであり、これがロボット１６のホルダ１８の周囲の床に敷かれている。この実施形態では、安全マットはモジュール型で、８つの安全マットモジュール４２を接続しており、全体として４つのモジュールを備える２つの列を形成している。各安全マットモジュール４２は、アクティブセンサエリア４４および評価ユニット４６を有するセンサを具備する。
【００３６】
アクティブセンサエリア４４は、以下の図を参照して詳細に説明するように、圧力検知式である。評価ユニット４６は圧力検知アクティブセンサエリア４４への負荷を記録して、前記負荷に応じて出力信号を供給するように構成されている。評価ユニット４６はデジタルもしくはアナログ回路、マイクロコントローラ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または他の信号処理ユニットであってもよい。
【００３７】
この実施形態では、評価ユニット４６からの出力信号は、第１状態および第２状態を示すことのできる信号である。安全な状態はアクティブな出力信号（常時オン）によって示されることが好ましい。特に好ましくは、出力信号はＯＳＳＤ信号、すなわち、互いに同期していない２つのクロック信号を備える冗長信号である。個々の評価ユニット４６からの出力信号は、回線３２を介して、個別に、または合成され安全システム２６の入力モジュール２８に伝送される。まったく出力信号がない場合、または出力信号が予期した形で入力モジュール２８に到達しない場合、安全システム２６によって前述の安全機能が実行されて、技術設備１４はコンタクタ３６によって電源を切られる。
【００３８】
個々の安全マットモジュール４２から構成されている安全マットは、安全マットモジュール４２の個々のアクティブセンサエリア４４によって形成される実質的に連続したセンサ表面を含む。この点に関し、実質的に連続したとは、隣り合う安全マットの移行領域でも安全関連の識別を行うことができ、それに応じてパッシブな境界領域が最小限にされることを意味する。
【００３９】
図１による実施形態において、安全マットモジュール４２は広がりのあるベース（base）を備える直方体形の支持体を有する。ベースは、側面と比較して表面積の大きい上面および裏面を有する。安全マットモジュール４２のアクティブセンサエリア４４はベースの上面を完全に覆っている。そのため、安全マットモジュールの有効動作エリアは、事実上安全マットモジュール４２全体に広がっている。複数の安全マットモジュールを組み合わせて、有効動作エリアは隣り合う２つの安全マットモジュール４２間の突合せ継手４７まで延びて、事実上シームレスな安全マットの動作エリアを形成している。ある実施形態において、支持体はさらにベースを取り囲む狭い境界（narrow border）を有し、この境界に追加の保護層を定着させると、特に高い国際保護等級（ＩＰ６７）が達成される。
【００４０】
安全マットの作動を識別するために、個々の安全マットモジュール４２の評価ユニットも複合体に組み合わせられている。これは安全マットモジュール４２の内部または前記安全マットモジュールの裏面のアクティブセンサエリア４４の下であることが好ましい。
【００４１】
ある実施形態において、評価ユニット４６は互いに直列に接続され、連鎖の最初または最後の評価ユニット４６を安全システムの入力モジュールに接続する。直列回路は、評価ユニット４６からの出力信号がなければすぐに、安全マット全体の作動がそれに接続されている安全システムに信号を送るように設計されている。しかし、他の実施形態では、個々の評価ユニット４６の異なる組み合わせ、例えば、マスター・スレーブ構成および異なる信号処理も実行可能である。そのため、ある実施形態において、検出された値は個々の評価ユニット４６によって直接安全システムに渡してもよく、該安全システムは安全マットモジュールの作動をどのように評価するかを独立して決定する。
【００４２】
図１による実施形態において、技術設備１４は安全マットおよび有効表面上に配置されている。他の好適な実施形態において、安全マットは技術設備１４のホルダ１８の周りに配置されていてもよい。設備が有効表面上に取付けられている場合、安全マットまたは個々の安全マットモジュールは、技術設備１４が配置されている領域を無効にすることができるように構成しなければならない。言い換えると、安全マットは、アクティブセンサエリアのどの領域が作動しているかを特定するためには、空間を分解する（resolve）ことができる設計でなければならない。この空間分解能によって、技術設備１４が取付けられている個々の領域は未評価のままにすることができる。
【００４３】
図１による実施形態において、第２センサ１２は同様に、アクティブなセンサの表面４４と、回線３２を介して安全システム２６の入力モジュール２８に接続されている評価ユニット４６とを具備する。第２センサ１２のアクティブセンサエリア４４は技術設備１４の表面、ここでは特にロボットアーム２２上に配置されている。アクティブなセンサの表面４４は可撓性で、技術設備１４の表面の境界に合致することができる。安全マットの場合のように、複数のアクティブセンサエリア４４を組み合わせて、この実施形態において複合体を形成して、有効動作エリアのサイズを増やしてもよい。好ましくは、空間を移動しているロボットの部分はアクティブなセンサの表面４４により完全にカバーされている。
【００４４】
図１による実施形態において、ロボットアーム２２は２つの円筒形コンポーネントを有し、アクティブなセンサの表面４４は前記円筒形コンポーネントの円筒形表面上に配置されている。
【００４５】
第１センサ１０とは対照的に、第２センサ１２は技術設備１４へのアクセスを監視するのではなく、ロボットアーム２２と接触する物体または人を検出するように設計されている。第１センサ１０の場合と同様に、第２センサの評価ユニット４６は出力信号を生成し、それに基づいて、安全システム２６はロボット１６を制御し、特に電源を切ることができる。
【００４６】
第１および第２のセンサ１０，１２の技術的な設計を、以下の図面を参照して詳細に説明する。同一の参照記号は同一の部品を表す。
【００４７】
図２は、図１に図示した第１の圧力検知安全装置１０の安全マットモジュール４２の実施形態を示す斜視図である。安全マットモジュール４２は、表面積の大きい平らな表面５０と、表面５０に垂直な狭い側面５２とを備える剛性の支持体４８を有する。
【００４８】
図２による実施形態において、平らな表面５０は矩形であり、安全マットモジュール４２は全体として直方体形であるので、表面５０、裏面および側面５２は互いに直交している。言うまでもなく、他の実施形態では、他の形状が採用可能である。特に、三角形、菱形または六角形が考えられ、すなわち、特に隙間なく表面を埋めることのできる（寄木張りにした）形状である。
【００４９】
図２による実施形態では、安全マットモジュール４２は、幅６０ｃｍ、奥行き１ｍ、高さ３ｃｍを有する。表面５０は面積が０．２５ｍ２から１ｍ２までであることが好ましい。これらの寸法は安全マットモジュール４２を通常のタイルのように敷くのに特に適する。
【００５０】
この実施形態では、Ｔ形接続エレメント５４が安全マットモジュールの２つの側縁５３の底部に配置されており、安全マットモジュール４２から垂直に突出している。２つの側縁５３の反対側に位置する側縁に、接続エレメント５４の反対側に位置する受け部５６が配置されている。受け部５６は支持体４８の裏面における接続エレメント５４に対応するＴ形の空隙（cavity）であるため、隣り合う２つの安全マットモジュール４２を互いにぴったりくっついて置くことができ、受け部５６と接続エレメント５４を嵌め合うことによって固定することができる。
【００５１】
言うまでもなく、他の実施形態では、他の接続手段が考えられる。例えば、ある実施形態では、接続エレメントはダブルＴ形の輪郭をした個別のコンポーネントにすることができ、これを必要に応じて受け部５６に差し込む。別の実施形態では、安全マットモジュールを合わせて保持するために、例えばアルミニウムから成るＵ型材も使用することができる。
【００５２】
図２による実施形態において、側面５２に追加の空隙が配置されている。これらの空隙５８のうちの少なくとも１つに、隣接する安全マットモジュール４２との電気接触をするためのプラグコネクタ６０が配置される。プラグコネクタ６０を嵌めるプラグ（ここでは図示せず）を追加の空隙５８に配置することができる。
【００５３】
安全マットモジュール４２の評価ユニットは支持体４８の内部に配置されている（ここでは同様に見えない）。評価ユニットは安全システムまたは隣接する安全マットモジュール４２の追加の評価ユニットに、プラグおよびプラグコネクタ６０によって接続することができる。ある実施形態において、各スイッチングマットは端子プラグを必要とする。好ましくは、プラグコネクタ６０を異なる空隙５８に配置することができ、空隙５８は好ましくは安全マットモジュール４２の角領域の全部に設けられている。それにより、安全マットは特に簡単で柔軟にアセンブリに組み合わせることができる。
【００５４】
この実施形態において、平らな表面５０は弾性ゴムマット６２、例えばポリウレタンから成るマットによって完全に覆われているので、前記マットの下に位置するセンサは隠れている。ゴムマット６２は好ましくは平らな表面５０および側面５２の移行部に固定して、水、埃およびその他不純物が支持体４８の内部に侵入できないようにする。ゴムマット６２および支持体４８は、安全マットモジュール４２が国際保護クラスＩＰ６７に準拠するように構成されていると特に好ましい。プラグおよびプラグコネクタ６０にも同じことが当てはまる。
【００５５】
アクティブセンサエリアおよび安全マットの評価ユニットも、ここでは表面に突起６４を有するゴムマット６２の下に配置されて、滑るリスクを最小限に抑えるようにしている。
【００５６】
圧力検知アクティブセンサエリアは支持体４８のベースの平らな表面５０全体にわたってゴムマット６２の下に広がり、安全マットモジュール４２のアクティブ領域を画定している。ある実施形態では、アクティブ領域は支持体４８の平らな表面５０全体に広がっている。言うまでもなく、個々の安全マットモジュール４２は、アセンブリの一部ではなく、独立した安全マットとして使用することもできる。
【００５７】
図３は安全マットモジュール４２のセンサ６６の好適な例示的実施形態を示す。アクティブセンサエリア４４を形成しているマトリックス状のセンサ配列６８に加えて、センサ６６はセンサ配列６８を評価ユニットに接続する接続領域７０を有する。センサ配列６８およびセンサ６６の接続領域７０は共通のキャリア（carrier）材料７２から製造される。キャリア材料７２は電気構造が織られている可撓性の布のような生地であることが好ましい。生地内の電気構造は導電糸と非導電糸とを使用して作成される。キャリア材料７２は非常にフレキシブルで、生地のように巻いたり折り曲げたりすることができる。キャリア材料７２に加えて、センサ配列６８は、センサ配列６８の圧力検知特性を実質的に判定する追加の生地状の材料を有する。
【００５８】
センサ配列６８はキャリア材料７２と、キャリア材料７２上の電気構造物と、感圧材料から形成されている。電気構造物は個々のセンサセル７４を形成し、これがマトリックス状に行７６と列７８に配列されている。
【００５９】
図４を参照してさらに詳しく説明するように、センサ配列６８にわたる、そのためアクティブセンサエリア４４にわたる全体的な圧力分散を判定するために、各センサセル７４において機械的負荷を判定することができる。
【００６０】
この実施形態において、接続領域７０はセンサ配列６８の側縁７９に形成されている。他の実施形態では、接続領域７０はセンサ配列６８の複数の側縁にも形成することができる。接続領域７０はキャリア材料７２およびその上の電気構造物の延長部である。言い換えると、センサ配列６８および接続領域７０は実質的に単一体から製造されている。接続領域７０は同様に可撓性の設計である。接続領域７０は、接続領域７０への移行部でセンサ配列６８の側縁７９に沿って走る曲げ縁８０に沿って折ることができる。接続領域７０は曲げ縁８０の周囲に配置されるように構成されている。すなわち、接続領域７０はセンサ配列６８の下で曲げ縁１８で折り曲げることができる。図３には、折りたたんでいないセンサが図示されている。
【００６１】
接続領域７０はセンサ配列６８の側縁７９の全長にわたり、または図３による実施形態のように、側縁７９の部分領域のみにわたることもできる。接続領域７０は、側縁７９から始まる折り重ね領域８２に空隙（cavities）８４を有する。折り重ね領域８２は曲げ縁８０から、前記曲げ縁の全長にわたって、好ましくは１ｃｍから２ｃｍ接続領域７０に延びている。空隙８４は接続領域７０の通過開口であり、曲げ縁８０に平行な直線上に配置されている。空隙８４は好ましくは、折り重ね領域８２に配置されているキャリア材料７２の矩形のスロット状の空隙である。
【００６２】
接続領域７０は接触領域８６をさらに有する。評価ユニットとの電気接続を確立できるように、接触領域８６の電気構造物と接触することができる。好ましくは、接触領域８６のキャリア材料７２に絶縁ケーブルを織り込んでいるが、電気構造物と接触することになる地点ではケーブルの絶縁材は除去されている。これは、例えば、正確な地点でケーブルの絶縁材を後にレーザで除去することにより行うことができる。センサ配列６８およびその電気接続を図４で詳しく説明する。
【００６３】
図４は、センサ配列６８および接続領域７０におけるその電気接続の実施形態を示す模式図である。センサ配列６８は第１の層８８と第２の層９０とを有し、それぞれキャリア材料７２から製造されている。前述したように、電気構造物が第１の層８８および第２の層９０に配置されている。第１および第２の層８８，９０の電気構造物は帯状の電極９２，９４，９６から形成されている。各層の電極は互いに平行に配置されて、絶縁用の中間領域９８によって離間している。第１の層８８および第２の層９０は好ましくは単一体から製造されて、製造後に２つの部分に分割されて、２つの部分を重ね、互いに対して９０°回転させて配置して、マトリックス状のセンサ配列６８を形成する。
【００６４】
第１の層８８と第２の層９０との間に感圧材料から成る追加の層１００が配置されている。追加の層１００は好ましくは導電性の不織布から成る。特に好ましくは、追加の層１００は導電性コーティングを塗布したマイクロファイバー不織布である。追加の層１００の感圧材料は、機械的な負荷がかけられたときに、２つの相対する電極間の電気特性が変化するように構成されている。
【００６５】
第１の層８８の電極９２，９４と第２の層９０の電極９６との重なり領域（ここでは破線を使って示している）に、センサ配列６８のセンサセル７４が形成されている。言うまでもなく、第１および第２の層の他の電極は、追加のセンサセル７４を形成する。そのため、第１の層８８の電極と第２の層９０の電極とによって、各センサセル７４に接触させることができる。
【００６６】
感圧材料が機械的に負荷をかけられたときにセンサセル７４の電気特性を判定する、追加の層１００の感圧材料は、センサセル７４の電極間に配置されている。好ましくは、センサセル７４の電気特性はセンサセル７４の比抵抗によって判定され、これはセンサセル７４の電極を使用して測定することができる。
【００６７】
センサセル７４への機械的な負荷による比抵抗の変化は、さまざまな方法で生じることがある。例えば、ある実施形態では、追加の層に機械的な負荷がかけられた場合、前記追加の層の比抵抗は負荷の部位で変わる。別の好適な例示的実施形態では、負荷による抵抗の変化は、第１および第２の層８８，９０の電極から追加の層１００の導電材料までの接触面積の変化によって生じる。すなわち、電極９２，９４，９６を備える第１および第２の層は、圧力下で追加の層１００の粗い導電材料に適合し、その結果、接触面積のサイズが大きくなり、抵抗が下がる。あるいは、抵抗の変化は、機械的負荷による追加の層１００の導電材料の幾何学形状の変化によって生じる。
【００６８】
別の実施形態において、感圧材料はふるい（sieve）の形で、機械的負荷の下で変形する非導電性の可撓性材料である。第１の層の第１および第２の電極は、機械的負荷の領域で第２の層の第３電極と部分的に接触することができる。そのときのセンサセルの電気抵抗は、ふるい状の格子の弾性、サイズおよび形状に依存する。そのときのセンサセルの電気抵抗は、感圧材料によって離間している電極が接触する回数によって判定する。センサセルの領域の感圧材料の機械的負荷から生じる接触点の数が多いほど、センサセルの電気抵抗は低くなる。
【００６９】
好ましくは、第１の層８８の電極９２，９４と第２の層９０の電極９６とは、センサ配列６８の片側で接触される。前述したように、接触は、第１および／または第２の層のキャリア材料７２の延長部から形成されている接続領域７０で作られる。
【００７０】
図４による実施形態では、第１の層８８および第２の層９０のキャリア材料７２とも、接続領域７０まで延びている。しかし、ここでは第１の層８８の電極のみが接続領域７０および、第１の層８８の中間領域９８の電極に平行に配置されている追加の導電路１０２まで延びている。導電路１０２は、電極９２，９４と同様に、キャリア材料７２に織り込まれている。導電路１０２は、電極９２，９４と同様に、第１の層８８の全幅にわたり延びることができる。
【００７１】
また、センサ配列６８は、追加の導電路１０２を第２の層９０の電極９６に電気接続する貫通接続部１０４を有する。電極と同様に、貫通接続部１０４は導電糸から成るが、第１の層８８から、追加の層１００を通って、第２の層９０まで、第１および第２の層に直交して通っている。
【００７２】
第１の層８８の電極９２，９４および追加の導電路１０２に垂直に走っている絶縁ケーブル１０６が接続領域７０に配置されている。ケーブル１０６の絶縁材は個々の接触点１０８で取り除かれているので、第１の層の電極９２，９４または追加の導電路１０２のうちの１つとこれらの点の絶縁ケーブル１０６との間に電気接続を形成することができる。絶縁ケーブル１０６は接続領域７０の片側ではキャリア材料７２から出て通っており、例えばコネクタストリップとして接続部１１０が設けられている。絶縁ケーブル１０６、そのため第１および第２の層８８，９０の電極９２，９４，９６は、センサセル７４内の抵抗値を接続部１１０によって判定することのできる評価ユニット（ここでは図示せず）に接続することができる。
【００７３】
図５および図６は、安全マットモジュール４２の好適な例示的実施形態を分解組立図および断面図で示す。ここでも、同一の参照記号は同一の部品を表す。
【００７４】
図５は、安全マットモジュール４２の層状構成を示している。第１レベルは滑り止めゴムマット６２を形成し、その下にセンサ６６が配置されている。センサは、支持体４８に挿入されるように構成されているカバープレート１１２上にある。カバープレート１１２はセンサ６６のセンサ配列６８によって完全に覆われるような寸法にされているが、センサ６６の接続領域７０はカバープレート１１２を越えて突出している。接続領域７０は同様にゴムマット６２を越えて突出している。そのため、組み立てた状態では、ゴムマット６２、カバープレート１１２およびセンサ配列６８が層状のアセンブリを形成し、そこから接続領域７０が突出している。
【００７５】
この好適な実施形態において、支持体４８は周囲の突出した境界１１６を備えるベース１１４を有する。カバープレート１１２およびセンサ配列６８は支持体上にある。カバープレート１１２は、一方では異なる熱膨張特性を補償でき、他方で接着層の引張力が温度変化により安全マットを変形させないように選択された支持体の凹穴（bores）として直径および奥行を有する複数の接着点において、支持体４８に圧力ばめでまたは密着して固定される。別の実施形態では、カバープレート１１２は噛み合い接続により境界１１６に固定することもできる。さらに、カバープレート１１２は１本または複数本の圧入ボルトを有することができ、支持体４８は支持体４８に対してカバープレート１１２を配向するために対応する穴を有することができる。
【００７６】
ゴムマット６２はカバープレート１１２およびセンサ配列６８を越えて、境界１１６の上面もゴムマット６２で覆われるようになるまで延びている。それにより、カバープレート１１２およびセンサ配列６８は、好ましくは防水・防塵で、境界１１６の上面に接着結合されているゴムマット６２により支持体４８内に埋め込まれている。空隙の形の構造物１１８がベース１１４に組み込まれており、その中に、安全マットモジュール４２の電子機器、例えば評価ユニットが配置されている。構造物１１８は電子機器を外部に接続するために、ケーブルハーネス１１９用の空隙をさらに有することができる。
【００７７】
図６は、センサ６６の曲げ縁８０を横切る安全マットモジュール４２の断面図を示す。センサ配列６８はカバープレート１１２の上にあり、さらにそれが支持体４８の上にある。
【００７８】
カバープレート１１２は剛性の金属プレートとすることができ、この実施形態では、片側で１８０°折り曲げられ、折り曲げられた区間が支持体４８の折り目に噛み合うように嵌め込まれて、金属プレートを支持体に固定するようにしている。接続領域７０は側面５２に折り重ねられ、これは半径１２４で曲がり表面５０に垂直になっている。半径１２４は好ましくは０．２ｃｍから１ｃｍの範囲である。折り曲げ中、カバープレート１１２を支持する支持体４８の突起部１２３は接続領域で空隙８４を貫通して案内される。それにより、表面５０に垂直にかかる力は接続領域７０に作用せず、接続領域７０を越えて突起部１２３を抜け、支持体４８に解放される。そのため、接続領域７０は人が表面を踏んでも負荷を受けない。
【００７９】
図６による好適な実施形態において、支持体４８は支持体の周囲に境界１１６を追加で具備する。滑り止めゴムマット６２を境界１１６に載せて、支持体４８の内部が密封されるようにしている。別の実施形態では、センサ配列６８およびカバープレート１１２が境界まで延びて、接続領域７０が境界１１６に折り重ねられ、支持体４８の内部まで案内されるようにしてもよい。この場合、境界１１６は接続領域７０の前述した空隙８４が係合できる溝状外形を有して、表面５０にかかる力も接続領域７０を越えて解放されるようにされている。
【００８０】
図７および図８は、センサ６６に接続するための実施形態の２つの模式図を示す。
【００８１】
図７は、第１および第２の端子１２６，１２８を有する回路配列１２５によって、評価ユニット（ここでは図示せず）に接続することのできる第１および第２のセンサセル７４を示す。センサセル７４は第１電極９２と、第２電極９４と、第３電極９６とから形成されている。センサセル７４の電極間において、前述したように、センサセル７４にかかる機械的負荷に依存する抵抗値１２９を判定することができる。
【００８２】
電極９２，９４，９６は第１の順次切替（sequentialization）エレメント１３０および第２の順次切替エレメント１３２に接続されている。第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２は複数の接続端子を単一の接続端子１２６，１２８に結合するように構成されている。順次切替エレメント１３０，１３２は好ましくはデータスイッチ、いわゆるマルチプレクサである。
【００８３】
順次切替エレメント１３０，１３２は複数の入力１３４と、単一の出力１３６とを有する。順次切替エレメント１３０，１３２では、１つの出力１３６がある特定のときに入力１３４のうちの１つに必ず接続されている。順次切替エレメント１３０，１３２は単一の、好ましくは集積電子装置、または単一の順次切替エレメントを形成するために一緒に連結されている複数の個別開閉装置の結合体にすることができる。
【００８４】
順次切替エレメント１３０，１３２の個々の入力１３４間の切り替えは外部トリガ１３８，１４０によって行われる。外部トリガ１３８，１４０は評価ユニットから直接提供することができるか、または外部クロック信号によって提供することができる。後者の場合、第２の順次切替エレメント１３２の外部トリガ１３８のサイクルは、第１の順次切替エレメント１３０の外部トリガ１４０のサイクルよりも１まわり（one factor）長いことが好ましい。その比率は、第１の順次切替エレメント１３０が入力１３４のうちの第１入力を出力１３６に接続すると同時に、第２の順次切替エレメントがその入力１３４のすべてを少なくとも１度出力１３６に接続するように選択される。このように、それぞれの電極を第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２の出力１３６に前記順次切替エレメントによって接続することによって、センサセル７４のすべてを簡単に連続してテストすることができる。
【００８５】
第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２はその入力１３４で過剰に占有される（over occupied）。つまり、第１の順次切替エレメント１３０は第１の層８８の電極９２，９４だけでなく、第２の層９０の電極９６にも接続されている。第２の順次切替エレメント１３２は第２の層９０の電極９６だけでなく、第１の層８８の電極９２，９４にも接続されている。
【００８６】
図７に図示するように、出力１３６は同じ電極（ここでは第３電極９６）に接続することができる。このような第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２の配置では、センサセル７４を「橋絡（bridge）」することができる。そのため、第１の順次切替エレメント１３０と第２の順次切替エレメント１３２との出力１３６間の直接接続を確立することができる。
【００８７】
このような「短絡」は、第１および第２の端子１２６，１２８に接続されている評価ユニットによる測定で判定することができる。第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２が正しく接続されている場合、評価ユニットは第１端子１２６と第２端子１２８との間の対応する短絡を判定することができる。順次切替エレメント１３０，１３２をセルフテストするために、順次切替エレメントはときどき短絡させて、短絡を評価ユニットでテストする。それにより、センサの信号処理チェーンの一部としての順次切替エレメント１３０，１３２の機能性を継続的に検証することができる。
【００８８】
図８は、マトリックス状のセンサ６６に接触させるための特に好適な実施形態を示す。図８による実施形態において、第１の順次切替エレメント１３０および第２の順次切替エレメント１３２によって９つのセンサセル７４が評価ユニット４６に接続されている。第１、第２および第３の電極９２，９４，９６に加えて、回路配列１２５は追加のセンサセル７４に接触しているさらに３つの電極１４２，１４４，１４６を備えている。上記の実施形態と同様に、電極９２，９４，９６，１４２，１４４，１４６はすべて、第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２の入力１３４にそれぞれ接続されている。このように、センサセル７４の２つの電極の各々だけを出力１３６に接続できるだけでなく、前述のような直接接続を行うこともできる。
【００８９】
図８による実施形態において、第２の順次切替エレメント１３２の出力１３６は第１抵抗器１４８を介して電気接地端子１５０に接続されている。第１の順次切替エレメント１３０の出力１３６は、一方では第２抵抗器１５２を介して電圧源１５４に接続されて、他方では第１の順次切替エレメント１３０の出力１３６は評価ユニット４６のアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）に接続されている。それにより、第２抵抗器１５２と第１抵抗器１４８との間、または第２抵抗器１５２と、第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２が接続されているセンサセル７４の抵抗１２９と第２抵抗器１５２との合成抵抗との間に分圧器が形成されることになる。言い換えると、第１の順次切替エレメント１３０および第２の順次切替エレメント１３２が「短絡」すると、アナログ／デジタルコンバータ１５６に所定の電圧が確立されて、前記所定の電圧が第１および第２の抵抗器１４８，１５２の分圧器と、電圧源１５４の電圧とによって生じる。次に、センサセル７４の特定の抵抗１２９を、この予測値からの偏差により簡単に判定することができる。
【００９０】
このように、評価ユニット４６によってセンサセル７４の瞬時的な抵抗、またそのためセンサセル７４への対応する圧力負荷の判定が特にしやすい。また、順次切替エレメント１３０，１３２の接続（addressing）を簡単にテストすることができる。順次切替エレメント１３０，１３２を監視するための追加の装置は必要ない。
【００９１】
さらに、第１抵抗器１４８および第２抵抗器１５２がそれぞれ調整可能であれば、アナログ／デジタルコンバータ１５６が正しく動作するかテストできる。第１および第２の順次切替エレメント１３０，１３２が同じ電極に接続されているときに存在する可変の分圧器のおかげで、アナログ／デジタルコンバータ１５６の領域全体を検証可能にすることができる。センサセル７４の評価結果、ならびに順次切替エレメントおよび／またはアナログ／デジタルコンバータ１５６の監視結果を、さらに処理するために上位の制御ユニットに転送することができる。
【００９２】
ある実施形態において、評価ユニット４６はＯＳＳＤとすることができる。すなわち、出力信号は第１状態および第２状態を示すことのできるＯＳＳＤ信号である。好ましくは、信号は互いに同期していない２成分を有する冗長クロック信号である。第１状態はセンサの安全状態、つまり、センサセル７４が負荷を受けておらず、かつ順次切替エレメント１３０，１３２またはアナログ／デジタルコンバータ１５６のいずれにも障害が特定されなかった状態を示す。第１状態は積極的に信号が送られ、すなわち、この状態で冗長信号が存在しなければならない。第２状態は冗長なクロック信号がない状態で信号が送られて、センサセル７４が負荷を受けているか、または順次切替エレメント１３０，１３２もしくはアナログ／デジタルコンバータ１５６に障害が存在することを示す。
【００９３】
別の実施形態において、評価ユニット４６からの出力信号は、どのセンサセル７４が負荷を受けているのか、またはどのセンサセル７４が負荷を受けていないのかに関する情報を示す符号化信号を含む。同様に、順次切替エレメント１３０，１３２およびアナログ／デジタルコンバータ１５６のセルフテスト結果は安全システムに伝送されて、一方ではセンサ６６が触れられたかどうかの評価を行うことができ、他方ではセンサ６６の機能性およびその信号処理を示す診断レポートを生成できるようにする。
【００９４】
最後の２つの実施形態の間の中間構成も考えられる。例えば、ＯＳＳＤ信号が評価ユニットによって提供されるのと同時に、診断データが第２出力によって提供される。言うまでもなく、図８による実施形態は任意の所望の数のセンサセル７４に適用することができ、本開示に示される９つのセンサセルに限定されるものではない。
【００９５】
図９は、好適な実施形態に係る新規な安全マットの裏面を示す斜視図である。安全マットの裏面１６０は支持体４８の底面に対応する。裏面１６０は、支持体４８内に位置している電子機器の接続を可能にするために構造物が組み込まれている平らな表面１６２を実質的に有する。構造物は、平らな表面１６２に、例えば表面フライス加工（milling）プロセスにより組み込まれるか、または支持体４８の製造中、例えば射出成形中に直接形成される。
【００９６】
図９による実施形態において、構造物は通過口（passage opening）１６４と、第１、第２、第３および第４のケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２と、裏面１６０のくぼみの形としてのソケット１７４ａ，１７４ｂとを有する。通過口１６４は、平らな表面１６２に垂直で、好ましくは穴（bore）の形で、支持体４８を貫通して延びている開口である。例えば安全マットの評価ユニットなど、支持体４８内に配置されている電子機器への接続は、通過口１６４を通して確立することができる。
【００９７】
好適な実施形態において、ここでは図示していないケーブルは通過口１６４を通して案内される。ケーブルは保護被覆の施された多心ケーブルであることが好ましい。代わりとして、既製のケーブルハーネスを使用することも実行可能である。
【００９８】
ケーブルは好ましくは通過口１６４に固定されて、通過口１６４はそれ以外をシールまたは詰め物で防塵・防水可能に封止して、例えばＩＰ６７に準拠した高い国際保護等級を確保できるようにする。この固定のおかげで、支持体４８から通過口１６４を出るケーブルの部分は所定の固定長を有し、プラグコネクタが前記ケーブルの末端に配置されている。プラグコネクタはタイプＭ５，Ｍ８またはＭ１２の多極丸型プラグコネクタであることが好ましい。好適な実施形態において、プラグコネクタはＤＩＮ  ＥＮ  ６１０７６−２−１０４に準拠したネジロック構成、またはスナップロック構成を有する。プラグコネクタは、例えばプラグコネクタをケーブルに成形することによって、ＩＰ６５／ＩＰ６７保護等級を有することができる。プラグコネクタは、信号伝送のために高度な信頼性を確保するために、３６０°の耐ＥＭＣシールドを有する金属ハウジング内に配置されていることが特に好ましい。
【００９９】
ソケット１７４ａ，１７４ｂはプラグコネクタ用の受け口を形成する。ソケット１７４ａ，１７４ｂの形状は、プラグコネクタの形状に合致させている。ソケット１７４ａ，１７４ｂは、丸型プラグコネクタを留めることのできる半円形の断面を有する細長いくぼみにして、プラグコネクタをくぼみで保持することが好ましい。ソケット１７４ａ，１７４ｂは片側が側面５２ａ，５２ｂの空隙１７６ａ，１７６ｂに開いており、反対側はケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２のうちの１つと合流している。それぞれの場合において、２つのソケット１７４ａ，１７４ｂは、第１および第２の側面５２ａ，５２ｂが合流する角領域で互いに交差するように配置されていることが特に好ましい。２つのソケット１７４ａ，１７４ｂの空隙（cavity）１７６ａ，１７６ｂが２つの側面５２ａ，５２ｂの突合せ縁１７８から離れている距離は好ましくは同じであって、安全マットが互いにぴったり接するときに、隣り合う２つの安全マットの空隙１７６ａ，１７６ｂが互いに相対して配置されるようにする。支持体が直方体である好適な実施形態において、４つの角すべてに交差するソケットが配置されていて、それぞれの場合において空隙は直方体形の支持体の側縁から一定の距離にある。このように、安全マットは特に柔軟に互いに組み合わせて、マルチコンポーネントアセンブリを形成するように接合することができる。
【０１００】
ソケット１７４ａ，１７４ｂはケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２を通して通過口（passage opening）１６４に接続されている。図９による実施形態において、通過口１６４は安全マットの端面１８０に対して中心に配置されている。ここで、２つのソケット１７４ａは、ソケット１７４ａの空隙（cavities）１７６ａが側面５２ａにある第１配向に配置されて、２つの追加のソケット１７４ｂが第２配向に配置されて、前記追加のソケットの空隙１７６ｂが側面５２ｂにあるようになされている。第１および第２の配向は、支持体４８が矩形のときに、互いに対して９０°の角度であることが好ましい。ソケット１７４ａ，１７４ｂからケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７４までの移行部１８２ａ，１８２ｂは、通過口１６４から第１および第２の距離で配置されており、第１距離と第２距離とは異なる。移行部１８２ａ，１８２ｂで縁が形成されるので、ソケット１７４ａ，１７４ｂに差し込まれるプラグコネクタがケーブルガイドに滑り込むことはない。
【０１０１】
通過口１６４から出てくるケーブルをケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２に差し込むことができる。ケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２は、通過口１６４から移行部１８２ａ，１８２ｂまで走っている平らな表面１６２のチャネルを形成する。チャネルの壁は丸みをつけられており、丸みをつけられた部分はケーブルの表面が少なくとも部分的にチャネルの壁にぴったりくっつくように設計されている。チャネルの深さは、ケーブルをチャネルに完全に差し込めるように、そのため平らな表面１６２から突出しないように設計されている。チャネルは好ましくは断面が樽状の外形を有する。別の実施形態では、外形はＵ字形であり、下側の角が丸められている。
【０１０２】
ある実施形態において、チャネルは通過口１６４から出てくるケーブルの所定の長さに対応する長さを有する。個々のケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２のチャネルは等しい長さであることが好ましい。ケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２の外形は大きな曲率半径で湾曲しており、角がまったくない。外形は急激な曲がりがない。半径は１０ｃｍより大きいことが好ましい。
【０１０３】
図９による実施形態において、ケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２は湾曲した外形の各区間（section）を作る。区間は直線状または湾曲状の区間にすることができる。区間の間に、直線区間から弓状区間までの移行部の湾曲が急激ではなく緩やかにのみ狭くなっていくように構成されている移行曲げ部が配置されていることが好ましい。湾曲した外形は、可撓性の低い硬いケーブルでもしっかりとケーブルガイドに差し込まれ、そのため確実に嵌まることができるようになる。特に、芯が折れるリスクや、ケーブルが急激に曲がって交差した接続が形成されるように複数の芯が押しつぶされるリスクを低減する。
【０１０４】
ある実施形態において、ケーブルはケーブルガイド１６６，１６８，１７０，１７２に遊びなく敷設されている。別の好適な実施形態では、チャネルは少なくとも１つの第１区間１８４と１つの第２区間１８６とを有する。ケーブルは第１区間１８４に遊びなく敷設することができる。第２区間１８６では、ケーブルガイドがこの領域で広がることにより圧縮スペース（compression space）が形成されている。第２区間１８６の第１領域におけるケーブルガイドの所定の幅は好ましくは均等に増加し、隣接する第２領域において、第１区間１８４の所定の幅まで再び連続的に減少する。圧縮スペース１８６は、ケーブル長さのわずかな違いを補償するために、ケーブルを遊びなく敷設するように設計されている。圧縮スペース１８６のある区間と正確に嵌まるケーブルガイドのある区間１８４とを組み合わせることにより、チャネル内にケーブルを効果的に固定することができ、同時に圧縮スペース１８４によりケーブル長さに関してある程度の柔軟性が提供される。
【０１０５】
ケーブルを案内するときの柔軟性は、ある実施形態において、ソケット１７４ａ，１７４ｂがプラグコネクタを異なる位置に固定するための追加の構造を有する場合に重要である。例えば、プラグコネクタを第１および第２の位置のソケット１７４ａ，１７４ｂ内に配置できることが考えられ、第１位置ではプラグコネクタは側面５２と同一平面上で終端し、第２位置ではプラグコネクタは側面５２を越えて延びるか、または支持体４８の内部にさらに置かれることになるので、側面と同一平面上で終端しない。プラグコネクタへのケーブルは第２位置では、第１位置よりも長くまたは短くしなければならない。長さの違いは圧縮スペース１８６によって達成することができる。
【０１０６】
裏面の設計はここに図示した実施形態に制限されるものではないことは言うまでもない。特に、他の実施形態では、通過口１６４は偏心的に配置することもできる。同様に、追加の通過口に追加のケーブルガイドを設けることができ、さらに追加の側面に接続オプションを提供するために、通過口に複数のケーブルを設けることもできる。
【０１０７】
好適な実施形態において、安全マットの評価ユニットからの出力信号は第１通過口１６４を介して供給され、入力信号または制御信号は追加の通過口を介して受信される。特に好ましくは、信号はある通過口から、評価ユニットを経由して追加の通過口までつながる（loop through）ことができる。連続して接続される複数の安全マットからなるアセンブリを、このように特に効果的に形成することができる。
〈関連出願のクロスリファレンス〉
本出願は２０１５年１１月２５日に出願されたドイツ国特許出願ＤＥ １０ ２０１５ １２０ ３６９．３の優先権を主張する。この先の出願の内容全体を参照によりこれに組み込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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