DE102006001506A1

DE102006001506A1 - Verfahren und System zur Detektion einer Annäherung an stellvorgansbedingt bewegte Komponenten

Info

Publication number: DE102006001506A1
Application number: DE102006001506A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Richter
Original assignee: Ident Technology AG
Current assignee: Microchip Technology Germany GmbH
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-09-27
Also published as: WO2007079732A2; WO2007079732A3; DE112007000590A5

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und ein System zur Detektion einer Annäherung an stellvorgangsbedingt bewegte Komponenten, wie beispielsweise Fahrzeugdächer, Fenster, Türen oder anderweitige mit einem elektromechanischen Antrieb verfahrbare Strukturbauteile. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen, die es ermöglichen, während des Vorgangs der Positionsänderung von Bewegtkomponenten einen tiefergehenden Aufschluss auch über eine Positionsänderung der Bewegtkomponenten gegenüber einem Lebewesen, insbesondere eines Menschen, zu erhalten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Detektion der Annäherung vitaler Objekte an Bewegtkomponenten, bei welchen kontinuierlich oder in hinreichend kleinen Zeitabständen ein durch eine Annäherung des vitalen Objektes an die Bewegtkomponente geprägter Näherungszustand auf Grundlage feldelektrischer Wechselwirkungseffekte erfasst wird, wobei anhand abfolgend erfasster Näherungszustände die Dynamik der Näherungszustandsänderung ermittelt wird und anhand einer Korrelation der Dynamik der Näherungszustandsänderung mit einer durch die Bewegung der Bewegtkomponente geprägten Referenzdynamik der Näherungszustand klassifiziert wird.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und ein System zur Detektion einer Annäherung an stellvorgangsbedingt bewegte Komponenten, wie beispielsweise Fahrzeugdächer, Fenster, Türen oder anderweitige mit einem elektromechanischem Antrieb verfahrbare Strukturbauteile.
Die Erfindung befasst sich hierbei insbesondere mit dem Problem, der Erkennung der Annäherung eines Lebewesens, insbesondere der Gliedmaßen eines Menschen an eine motorisch angetriebene Komponente die sich im Rahmen eines Stellvorgangs bewegt. Die Detektion der Annäherung einer Person, bzw. von Gliedmaßen derselben an ein stationäres Objekt kann mit verschiedensten Sensorsystemen bereits relativ zuverlässig bewerkstelligt werden. Die Erkennung einer Annäherung an ein Objekt, das sich selbst bereits bewegt, bereitet jedoch Probleme.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen, die es ermöglichen, während des Vorgangs der Positionsänderung von Bewegtkomponenten einen tiefergehenden Aufschluss auch über eine Positionsänderung der Bewegtkomponenten gegenüber einem Lebewesen, insbesondere eines Menschen zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Detektion der Annäherung vitaler Objekte an Bewegtkomponenten bei welchen kontinuierlich, oder in hinreichend kleinen Zeitabständen ein durch eine Annäherung des vitalen Objektes an die Bewegtkomponente geprägter Näherungszustand auf Grundlage feldelektrischer Wechselwirkungseffekte erfasst wird, wobei anhand abfolgend erfasster Näherungszustände die Dynamik der Näherungszustandsänderung ermittelt wird und anhand einer Korrelation der der Dynamik der Näherungszustandsänderung mit einer durch die Bewegung der Bewegtkomponente geprägten Referenzdynamik der Näherungszustand klassifiziert wird.

Die Klassifikation kann mit dem Ziel erfolgen, festzustellen, ob- und ggf. in welcher Form ein Gefährdungszustand vorliegt. Die Klassifikation kann angeben, ob eine Objektnäherung, oder eine Objektentfernung stattfindet. Anhand der Dynamik der Objektnäherung kann ein Sicherheitsbetriebsablauf abgestimmt werden. So ist es möglich, bei einer erkannten Annäherung die Betriebsgeschwindigkeit eines Stellvorgangs, z.B. die Schließgeschwindigkeit eines Verdecks abzusenken und eine Motorstrombegrenzung zu aktivieren.

Die Dynamik des Stellvorgangs kann durch verschiedenste, mit dem Stellvorgang korrespondierende Effekte ermittelt werden. Es ist auch möglich, Messsysteme, z.B. Impulsgeber, Drehgeber, oder linerar-Messsysteme, vorzusehen, über welche die Eigenbewegung der Bewegtkomponente erfasst werden kann. Als signifikant wird eine Änderung eines Sensorsignales erfasst die mit einer Dynamik erfolgt, die nicht ausschließlich durch die Eigendynamik der Bewegtkomponente verursacht ist.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Signalauswertung als Teil eines weitere Detektionskriterien berücksichtigenden Detektionskonzeptes in ein entsprechendes System zu implementieren. Neben dem vorgenannten Dynamikkriterium können dabei insbesondere auch die hinsichtlich des Näherungszustands an sich gewonnenen Messsignale ausgewertet werden.

Bei einem Hecklappenschutzsystem ist es insbesondere möglich, mehrere Detektionszonen zu realisieren und Asymmetrien zwischen den Ergebnissen der einzelnen Detektionszonen hinsichtlich Dynamik, oder Intensität als abschaltrelevante Ereignisse zu klassifizieren und hierauf basierend entsprechende Ausgangssignale zu generieren. Die Detektion der Asymmetrien kann erfolgen, indem im Rahmen des Bewegungsablaufs sich symmetrisch ändernde Sensorsysteme derart gekoppelt sind, dass sich im Regelbetrieb eine Auslöschung ergibt, und nur bei asymmetrischen Detektionsereignissen eine entsprechende Signalausgabe erfolgt.

Vorzugsweise werden über die Referenzdynamik nicht-lineare Zusammenhänge der Änderung der Sensorsignale und der Bewegung der Bewegtkomponenten kompensiert.

Es ist möglich, über die Referenzdynamik zulässige der Änderung der Sensorsignale durch Wechselwirkung mit stationären Nachbarschaftssystemen zu kompensieren.

Die Erfindung richtet sich weiterhin auch auf ein System zur Erfassung der Annäherung vitaler Objekte an Bewegtkomponenten die als solche in einem Stellbereich verfahrbar sind, mit:
einer Elektrodeneinrichtung,
einem LC-Netzwerk das mit der Elektrodeneinrichtung gekoppelt ist,
einem Referenzsystem das indikativ ist, für Abhängigkeiten zwischen der Kapazität der Elektrodeneinrichtung und verschiedenen Systemstellzuständen,
einer Stelleinrichtung zur Beeinflussung des LC-Netzwerkes nach Maßgabe des Referenzsystems derart, dass die Beaufschlagung der Elektrodeneinrichtung auf den momentanen System-Stellzustand hinreichend abgestimmt ist, und
einer Auswertungsschaltung zur Auswertung des Betriebs des LC-Netzwerkes, und hierauf basierenden Generierung eines Auswertungsresultates.

Die Auswertungsschaltung kann mit einem Mischer ausgestattet sein, über welchen die am LC-Netzwerk anliegende Frequenz mit der Frequenz eines Mischoszillators gemischt wird.

Die Mischfrequenz kann nach Maßgabe der Dynamik der Bewegtkomponenten variiert werden. Die Auswertungsschaltung kann derart ausgebildet sein, dass diese eine Extraktion von Signalen die als solche nicht durch den Systemstellzustand veranlasst sind nach Beimischung der Mischfrequenz erfolgt.

Es ist möglich, einen kapazitiv sensitiven Oszillator direkt (z.B. direkter Anschluss an das Metallische Objekt) oder indirekt (Aufbringung eines leitenden Gegenstandes) an das bewegliche Objekt anzukoppeln. Der Oszillators ist vorzugsweise so gestaltet, dass er über einen weiten Bereich an das Objekt bzw. an unterschiedlichste Objekte anpassbar ist, so dass ein hoher Dynamikbereich erzielt wird und stellvorgangsbedingte Änderungen des Objekts kompensiert werden können.

Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung ist es möglich das Schaltungssystem so aufzubauen und zu konfigurieren, dass zwischen zwei Detektionsverfahren umgeschaltet werden kann (PLL- und Frequenzanalyseverfahren). Dadurch ist eine schnelle Kompensation der Bewegung des Objekts möglich und die ständige Detektierbarkeit von außergewöhnlichen Vorfällen (z.B. Annäherung eines Menschen) möglich.

Besonderheiten

Die Dynamik der Annäherung kann analysiert und zu einer Risikobewertung verwendet werden (Beispiel: der Stellvorgang eines Cabrioverdecks). Ferner kann die Erfindung aufgrund eigener Intelligenz Stellvorgänge unterbrechen oder reversieren, ohne dass direkt in die Steuerelektronik eingegriffen werden muss. Es wird dabei über die normalen Bedientasten gesteuert. Weiterhin weist die Erfindung eine hohe Wirtschaftlichkeit auf. Das System kann erheblichen Umbauaufwand integriert, insbesondere nachgerüstet werden. Zusätzliche Leistungsschalter sind nicht erforderlich.

Beispielhafte Anwendungsmöglichkeiten:

Automobilindustrie (Sitz, Verdeck, Kofferraum,)
Rollläden,
Fenster,
Krankenbetten,
Therapieliegen,
Türen und Klappen (sowohl kraftbetrieben als auch manuell).

Funktionsprinzip:

Der kapazitiv sensitive Oszillator erzeugt eine Frequenz, die Abhängig von der Kapazität des Objekts, des Zustands des Objekts und der Umgebung des Objekts ist. Um die Frequenz mit einfachen Mitteln bestimmen zu können, wird sie heruntergemischt und nur noch die gefilterte Mischfrequenz betrachtet (Frequenz-Analyseverfahren) oder es wird über eine PLL-Regelung die Regelspannung betrachtet. Der große Dynamikbereich zur Anpassung an unterschiedlichste Objekte und unterschiedlichste Bewegungen wird über einen VCO mit großem Regelbereich und einer Nachstimmbarkeit des kapazitiv sensitiven Oszillators erreicht. Im Betrieb wird dann durch einen Mikrokontroller oder durch die PLL-Regelung die Frequenzdifferenz zwischen kapazitiv sensitiven Oszillator und Mischoszillator so eingestellt, dass es keine Mischfrequenz gibt (Nullabgleich), oder dass immer eine bestimmte Frequenzdifferenz entsteht. Es wird dabei bevorzugt ein Grundzustand so gewählt, dass sich immer eine Mischfrequenz (z.B. 500 Hz) ergibt, da dadurch auch der Ausfall eines Oszillators erkannt wird.

Zum Aufzeichnen des Basisdiagramms (Lernkurve) wird die stelllvorgangsbedingte Bewegung über den kapazitiven Sensor aufgezeichnet (PLL-Regelspannung oder/und ein Maß für die Frequenzdifferenz) und abgespeichert. Ebenfalls ist es möglich das Basisdiagramm theoretisch zu berechnen und abzuspeichern.

Im Messvorgang wird dann die Kapazität am Sensor und in der Sensorumgebung bestimmt und mit dem abgespeicherten Basisdiagramm über einen Auswertungsalgorithmus verglichen. Dadurch werden Umwelteinflüsse und Änderungen aufgrund der Bewegung des zu überwachenden, beweglichen Objekts herausgerechnet. Nähert sich ein Mensch an, so entspricht die Änderung nicht mehr den abgespeicherten Basisdiagrammen des jeweiligen Zeitpunktes bzw. der jeweiligen Objektposition und es ist von anderen Einflüssen (z.B. Annäherung eines Menschen) auszugehen. Dementsprechend kann auf das Ereignis reagiert werden. Beispiel: Entspricht die kapazitive Änderung bei einer automatisch betriebenen Türe nicht dem Basisdiagramm des jeweiligen Türwinkels, so muss von einer möglichen Einklemmsituation ausgegangen werden und die Türe wird gestoppt oder wieder geöffnet.

Die Erfassung der stellvorgangsbedingten Änderung sowie die Analyse und Speicherung der Analysewerte ermöglicht so einen dynamischen Vergleich von mehreren dynamischen Vorgängen, z.B. Annäherung eines Menschen an das bewegliche Cabrioverdeck (Dynamik ³).

Dadurch ist es erfindungsgemäß möglich, eine Annäherung eines Menschen oder Objekts an ein leitendes oder isoliertes Objekt, das sich bewegt oder in Ruhe befindet zu erkennen. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann eine hohe Reichweite von bis zu 2 m erreicht werden, womit je nach Masse und Bewegungsgeschwindigkeit des Objekt genug Zeit vorgehalten werden kann, um die Bewegung zu stoppen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine Grundschaltung eines kapazitiven Sensorsystems;
2 ein Blockschaltbild eines kapazitiven Sensors mit hohem Dynamikbereich und zwei unterschiedlichen Analyse-Verfahren zur schnellen Erfassung von Bewegungen;
3 eine vorteilhafte Schaltungsauslegung des kapazitiven Oszillators mit weitem Einstellbereich;
4 eine weitere besonders vorteilhafte Schaltungsauslegung des Mischoszillators zur weiteren Erhöhung des Dynamikbereichs;
5 Ein Diagramm zur Erläuterung der Anwendung der Erfindung bei einem Cabrio-Verdecksicherungssystem;
6 zeigt das Blockschaltbild eines Analysegerätes.
1 zeigt eine Grundschaltung eines kapazitiven Sensorsystems.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines kapazitiven Sensorsystems mit hohem Dynamikbereich und zwei unterschiedlichen Analyse-Verfahren zur schnellen Erfassung von Bewegungen.
Die hohe Dynamik wird dabei durch Abstimmbarkeit in zwei unterschiedlichen Zweigen erreicht:

a) Nachführung des kapazitiv sensitiven Oszillators z.B. über ein elektrisch einstellbares Potentiometer
b) Abgleich des Mischoszillators z.B. durch einen Voltage Controlled Oscillator

Eine schnelle, aber genaue Analyse der Sensor-Umgebung ist durch zwei unterschiedlichen Analyseverfahren möglich:

a) Frequenzanalyse der Mischfrequenz Dieses Verfahren ermöglicht eine sehr präzise Erfassung von Änderungen. Es wird dabei die gefilterte Mischfrequenz ausgezählt. Dadurch wird der Sensor sehr empfindlich, was zu einem Erfassungsbereich mit hoher Reichweite führt. Im Gegensatz zum PLL-Verfahren muss nicht der gesamte, erwartete Frequenzbereich überdeckt werden.
b) PLL-Verfahren Dieses Verfahren ermöglicht eine schnelle Erfassung der Kapazitiven Umgebung des Sensors. Durch das Messen der PLL-Regelspannung, Einstellen eines VCOs mit der gemessenen Regelspannung und Umschalten in das Frequenzanalyse-Verfahren ist sowohl ein schneller Abgleich des Sensors an unterschiedliche Umgebungen möglich, als auch eine sehr empfindliche Messung durch das Auszählen der Mischfrequenz.

3 zeigt eine vorteilhafte Schaltungsauslegung des kapazitiven Oszillators mit weitem Einstellbereich.
Der kapazitiv sensitive Oszillator auf der linken Seite besteht hauptsächlich aus:

– dem Komparator U8
– dem Widerstandsgebilde bestehend aus R28 und R29 U12 (digitales Potentiometer) U13 (digitales Potentiometer)
– dem Kapazitiven Gebilde bestehend aus: C7 externen Kapazitäten an J5 und J3

Die Oszillatorfrequenz entsteht dabei durch auf- und entladen der Kapazitäten über das Widerstandsgebilde. An dem Kondensator entsteht somit eine Dreieckförmige Spannung mit einem Peak-to-Peak-Wert von ca. 2V.
Durch die beiden digitalen Potentiometer kann die Oszillatorfrequenz in einem sehr großen Bereich eingestellt werden, so dass der Sensor an die unterschiedlichsten Objekte anpassbar ist. Die Anpassung erfolgt über den Mikrocontroller jeweils automatisch.
Das rechteckförmige Ausgangssignal des kapazitiv sensitiven Oszillatos wird über R14 und R15 der nachfolgenden Stufe spannungsangepasst und ist mit senns_OSZ gekennzeichnet. U9a fungiert als Shieldtreiber und ist ebenfalls über J5 und J3 anzuschließen.
4 zeigt eine mögliche Schaltungsauslegung des Mischoszillators zur weiteren Erhöhung des Dynamikbereichs.
zu 4:
Hier erfolgt die weitere Auswertung des kapazitiv sensitiven Oszillatorsignals (Rechtecksignal). Das Signal wird dem PLL-Chip U1 zugeführt.
Der Chip wird in zwei unterschiedlichen Funktionsverfahren betrieben:

a) dem PLL-Verfahren
b) dem Frequenz-Analyse-Verfahren

Beim PLL-Verfahren wird die Regelspannung des Phasendiskriminators PC2
Es handelt sich dabei um:

a) das PLL-Verfahren Beim PLL-Verfahren wird die PLL-Regelschleife über den Schalter U2 geschlossen, so dass Pin 5 und Pin 4 miteinander verbunden sind. Damit wird das Signal des Phasendiscriminators (PC2) über R22 und C12 gefiltert und dem VCO-Eingang zugeführt. Der Phasencomparator 2 wurde deshalb verwendet, weil ein Einrasten auf Harmonische Schwingungen im Gegensatz zu PC1 und PC3 damit nicht möglich ist. Der Baustein regelt sich damit selbststänig so nach, dass am Ausgang des VCOs immer die gleiche Frequenz entsteht, wie am Eingang (Pin 14: SIGIN). Für die Auswertung ist aber nicht die nachgeregelte Oszillatorfrequenz von Interesse, sondern die Regelspannung U_PLL, die dafür nötig ist, um den VCO auf die identische Fequenz einzustellen. Die Regelspannung ist also ein Maß für die Frequenz des Eingangssignals (f-U-Wandler) und damit indirekt ein Maß für die Kapazität, die am Oszillator vorliegt. Mit R17 und C10 wird die Grundfrequenz des VCOs eingestellt. Mit R18 wird ein Frequenz-Offset eingestellt.
b) das Frequenz-Analyseverfahren.

In der Funktion des Frequenz-Analyseverfahrens wird dem VCO des PLL-Chips eine externe Spannung eingeprägt, die an dem analogen Schalter U2 an Pin 6 anliegt. Erzeugt wird diese Spannung über einen 12-Bit Digital-Analog-Konverter U4, der mit einer Referenzspannung von 4,5 Volt (U16) gespeist wird. Dadurch ergibt sich eine maximale Ausgangsspannung von 4,5V. Ausgang des Frequenz-Analyseverfahrens ist der Phasen-Konverter 1 (Pin 2) des PLL-Chips. Intern handelt es sich dabei um ein exklusives Oder-Glied. Der nachfolgende digitale Tiefpass U14 wird mit C22 auf eine Grenzfrequenz von ca. 10 kHz eingestellt. Der digitale Tiefpass U14 wird auf einen achtpoligen Sockel gesteckt, sodass später ein RC-Tiefpass oder ein aktiver Tiefpass mit Operationsverstärkerbeschaltung aufgebaut werden kann.
Beispielhafte Ausführungsform:
Klemmschutz für ein kraftbetriebenes Cabrioverdeck Ein derartiges Cabrio-Verdeck weist einen komplexen Stellvorgang auf, wobei ein sehr großer Kapazitätsbereich von einigen Nanofarad überstrichen wird. Nähert sich ein Mensch, derart, dass die Gefahr des Einklemmens von Gliedmassen besteht, so muss der relativ kleine Kapazitätszuwachs von einigen Picofarad sicher erkannt werden.
Dadurch ist eine präzise Aufnahme des Stellvorgangs über einen weiten Kapazitätsbereich notwendig, was durch die Erfindung ermöglicht wird.
Weiterhin ist durch die Erfindung das Zufügen eines Klemmschutzes in ein Cabrio-Verdeck sehr wirtschaftlich, da keine separaten Sensoren aufgebacht werden müssen. Es kann das ganze Verdeck-Gestänge als Detektor verwendet werden und somit ist lediglich für eine Isolierung des Cabrioverdecks gegenüber der Karosserie zu sorgen. (Isolierung des Hauptlagers gegenüber Karosserie z.B. mit Isoliermatte und Isoliertüllen)
Durch eine Funkenstrecke oder andere Überspannungsschutzmaßnahmen (z.B. Halbleiter) kann der notwendigen Schutz gegen Überspannung zwischen Verdeck und Karosserie erreicht werden.
Um die Gesamtkapazität weiter zu senken und sensibler auf die Kapazitätsänderung des Menschen zu werden, kann z.B. eine flächige Elektrode zwischen Karosserie und Hauptlager des Cabrioverdecks eingefügt werden, die über einen Buffer niederohmig mit dem gleichen Signal des Verdeck-Gestänges beaufschlagt wird (Shielding). Dadurch wird die effektive Kapazität des Verdecks gegen Karosserie reduziert und die Annäherung eines Menschen führt prozentual zu einer größeren Kapazitätsänderung.
Das gleiche Prinzip kann auch an kraftbetriebenen Klappdächern, Türen und Klappen, Schiebern, Gestängen und/oder Gelenken etc. angewendet werden.
Betrieb des Cabrioverdecks:
Zunächst wird die stellvorgangsbedingte Änderung aufgenommen, damit später eine Kompensation durchgeführt werden kann. Die grüne und blaue Kurve in 5 zeigt ein Basisdiagramm.
Dieses Basisdiagramm ist dem Stellvorgang entsprechend immer identisch. Durch äußere Einflüsse kann sich eine Abweichung von dem Basisdiagramm ergeben. Dadurch entsteht eine Kurvenschar bzw. ein Abweichungsbereich. Einflüsse können sein: Mechanische Schwingungen, beispielsweise durch Wind, aber auch durch stellvorgangsbedingte Schwingungen, wie z.B. bei Entspannung der Plane des Verdecks.
Eine Abweichung der Messkurve gegenüber dem Basisdiagramms ist bei einer Änderung des Dielektrikums, bei Schwankungen durch Feuchtigkeit, Wärme oder durch sich in der Nähe befindlicher leitender Materialien (Karosserie, Zäune, Masten, Wasserflächen, Bäume etc.), ebenso möglich, wie durch Wettereinflüsse wie Regen oder Hagel. Diese Änderungen können durch Abspeichern und späterem Vergleich oder auch über mathematische Funktionen berücksichtigt und kompensiert werden.
Nähert sich nun ein Mensch an das Cabrio-Verdeck-Gestänge an, so ergibt sich eine Abweichung gegenüber dem Basisdiagramm (unter Berücksichtigung der Umwelteinflüsse). Die rote Kurve in 5 zeigt solch eine Annäherung. Diese Änderung kann ein Mikrocontroller erkennen und entsprechend den Stellvorgang stoppen, damit keine Einklemmgefahr mehr besteht.
Weitere beispielhafte Anwendungen:
Ein erfindungsgemäßes Analysegerät, welches geeignet ist, die Größen zu erfassen und die Kompensation durchzuführen, wird nachfolgend in Verbindung mit 6 beschrieben.
Funktionsumfang

a) Mikrocontroller mit integriertem und/oder externem RAM und Flash [Block: μC]
b) Annäherungssensor entsprechend o.g. Beschreibung [Block: Dynamischer kapazitiver Näherungssensor mit Shield-Treiber]]
c) Ausgabe von elektrischen bzw. elektromagnetischen Signalen, die auch mit Daten beaufschlagt werden können. [Block: (Data) TX]
d) Empfang von elektrischen bzw. elektromagnetischen Signalen. [Block: (Data) RX]]
e) Mehrfache Feldstärkemessung, wodurch Entfernungen berechnet und in die Analyse einbezogen werden können. [Block: 5x Feldstärkemessung]
f) Kommunikationseinrichtung, um über Standardschnittstellen mit externen Verarbeitungssystemen in Echtzeit zu kommunizieren. Über die Schnittstelle ist eine PC Simulation mit den aufgezeichneten Werten für Optimierungszwecke möglich. [Block: Kommunikation]
g) Ein Display, das die Funktions- und Analysewerte während des Tests graphisch anzeigen kann. Die Testperson kann damit sehen, wie sich die Sensorik verhält und ob aufgenommene Kennlinien reproduzierbare Verhältnisse hervorrufen. [Block: LCD]
h) Ein Signalgeber erlaubt, die Annäherung akustisch anzuzeigen. Im Produkt kann dies für Frühwarnungen eingesetzt werden. [Block: Buzzer]
i) Eine Leuchtdiodenampel gibt eine grobe Information über den aktuellen Gefährdungszustand (Rot: Gefahr, gelb: Annäherung, grün: keine Gefahr). Alternativ hierzu ist eine Balkenanzeige über das Display oder eine Leuchtdioden-Balkenanzeige möglich. [Block: LED]
j) Eine Schnittstelle für digitale Eingangssignale, wodurch z.B. die Betätigung der Cabrio-Tasten eingelesen werden können. [Block: Digital Inputs]]
k) Schaltausgänge, wodurch z.B. der Stellvorgang gestartet oder/und gestoppt werden kann. [Block: Power Switch]

Claims

Verfahren zur Detektion der Annäherung eines vitalen Objektes an Bewegtkomponenten bei welchen kontinuierlich, oder in hinreichend kleinen Zeitabständen durch eine Annäherung des vitalen Objektes an die Bewegtkomponente geprägte Näherungszustände auf Grundlage feldelektrischer Wechselwirkungseffekte erfasst werden, wobei anhand abfolgend erfasster Näherungszustände die Dynamik der Näherungszustandsänderung ermittelt wird und anhand einer Korrelation der der Dynamik der Näherungszustandsänderung mit einer durch die Bewegung der Bewegtkomponente geprägten Referenzdynamik der Näherungszustand klassifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Referenzdynamik nicht-lineare Zusammenhänge der Änderung der Sensorsignale und der Bewegung der Bewegtkomponenten kompensiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über die Referenzdynamik zulässige der Änderung der Sensorsignale durch Wechselwirkung mit stationären Nachbarschaftssystemen kompensiert werden.
System zur Erfassung der Annäherung vitaler Objekte an Bewegtkomponenten die als solche in einem Stellbereich verfahrbar sind, mit: einer Elektrodeneinrichtung, einem LC-Netzwerk das mit der Elektrodeneinrichtung gekoppelt ist, einem Referenzsystem das indikativ ist, für Abhängigkeiten zwischen der Kapazität der Elektrodeneinrichtung und verschiedenen Systemstellzuständen, einer Stelleinrichtung zur Beeinflussung des LC-Netzwerkes nach Maßgabe des Referenzsystems derart, dass die Beaufschlagung der Elektrodeneinrichtung auf den momentanen System-Stellzustand hinreichend abgestimmt ist, und einer Auswertungsschaltung zur Auswertung des Betriebs des LC-Netzwerkes, und hierauf basierenden Generierung eines Auswertungsresultates.
System nach Anspruch 4, wobei die Auswertungsschaltung einen Mischer umfasst über welchen die am LC-Netzwerk anliegende Frequenz mit der Frequenz eines Mischoszillators gemischt wird.
System nach Anspruch 5, wobei die Mischfrequenz nach Maßgabe der Dynamik der Bewegtkomponenten variiert wird, und dass die Auswertungsschaltung derart ausgebildet ist, dass diese eine Extraktion von Signalen die als solche nicht durch den Systemstellzustand veranlasst sind nach Beimischung der Mischfrequenz erfolgt.