DE102006023182A1 - Sensor arrangement for detecting characteristic values of the environment and method for generating corresponding output signals - Google Patents

Sensor arrangement for detecting characteristic values of the environment and method for generating corresponding output signals Download PDF

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Abstract

Sensoranordnung zur Erfassung von Kenngrößen der Umgebung und deren Wirkung auf Lebewesen, insbesondere auf Menschen, umfassend, einen oder mehrere Sensoren (1, ..., 6), der/die eine oder mehrere Kenngrößen jeweils mit einem bestimmten Sensorprofil erfassen und jeweils ein Sensorsignal (S1, ..., S6) korrespondierend ausgeben, wobei mindestens ein absolut messender Sensor (1, ..., 6) oder mindestens zwei die gleiche Kenngröße messende korrespondierende Sensoren (1, ..., 6) mit unterschiedlichen Profilen oder eine Kombination daraus, zur Generierung von mindestens einem Ausgangssignal (11), stellvertretend für subjektiv empfundene Kenngrößen vorhanden ist/sind, und mindestens einer aus folgenden Sensoren einsetzbar ist: - ein Sensor (1) zur Messung der Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung, der ein Sensorsignal (S1) liefert, - ein Sensor (2) zur Messung der Temperatur mit Einfluss von Wärmestrahlung, der ein Sensorsignal (S2) liefert, - ein Sensor (3) zur Messung der absoluten Feuchtigkeit der Luft, der ein Sensorsignal (S3) liefert, - ein Sensor (4) zur Messung des Kohlendioxidgehalts der Luft, der ein Sensorsignal (S4) liefert, - mindestens ein Sensor (5) zur Messung mindestens einer Geruchsbelastung, der ein Sensorsignal (S5) leifert, - ein Sensor (6) zur Messung der Strömung von Luft, der ein Sensorsignal (S6) liefert. Produkt: Wellness-Sensor, zur Ansteuerung von Klimatisierungseinheiten, Automobilelektronik, Gebäudetechnik, Luftreinigung usw.Sensor arrangement for detecting parameters of the environment and their effect on living beings, in particular humans, comprising, one or more sensors (1, ..., 6), the / one or more characteristics each with a particular sensor profile capture and each a sensor signal (S1, ..., S6) correspondingly output, whereby at least one absolutely measuring sensor (1, ..., 6) or at least two corresponding sensors (1, ..., 6) measuring the same characteristic with different profiles or one Combination thereof, for the generation of at least one output signal (11), representative of subjectively perceived characteristics is / are present, and at least one of the following sensors can be used: - a sensor (1) for measuring the temperature without the influence of heat radiation, the sensor signal (S1) supplies, - a sensor (2) for measuring the temperature with the influence of heat radiation, which supplies a sensor signal (S2), - a sensor (3) for measuring the abs humidity of the air, which supplies a sensor signal (S3), - a sensor (4) for measuring the carbon dioxide content of the air, which supplies a sensor signal (S4), - at least one sensor (5) for measuring at least one odor load, which is a sensor signal (S5), - a sensor (6) for measuring the flow of air, which supplies a sensor signal (S6). Product: Wellness sensor, for the control of air conditioning units, automotive electronics, building technology, air purification, etc.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensoraufbau und ein Verfahren zur Detektion und Verarbeitung von Umweltparametern, wobei im Wesentlichen Einflussfaktoren aus der Umwelt hinsichtlich deren direkten Einflusses auf den Menschen als auch hinsichtlich der Gesamtbeeinflussung durch die Umwelt betrachtet werden.The The invention relates to a sensor structure and a method for detection and processing of environmental parameters, being essentially influencing factors from the environment in terms of their direct impact on humans as well as the overall impact of the environment become.

Die Umgebungsbedingungen, in denen sich der Mensch befindet, haben einen deutlichen Einfluss auf das Wohlbefinden des Menschen. Die Anforderungen an den Komfort steigen ständig und damit auch der Aufwand, der z. B. in der Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs oder in den Innenräumen von Gebäuden aufgewandt wird. Betrachtet werden klimatechnische Maßnahmen, die das subjektive Wohlbefinden des Menschen durch entsprechende Regulierung steigern. Zur Erfassung der Umweltkennwerte werden entsprechende Sensoren benötigt, deren Signale die verschiedenen für das Wohlbefinden relevanten Parameter liefern. Um insgesamt ein Klima anzuzeigen, in dem sich der Mensch wohl fühlen kann, werden Signale generiert, die klimatechnische Maßnahmen anstoßen können.The Environmental conditions in which the human being is located have one significant impact on the well-being of humans. The requirements Constantly increasing in comfort and thus the effort, the z. B. in the passenger cabin of a Motor vehicle or spent in the interiors of buildings becomes. Considered are air conditioning measures, the subjective well-being of man by appropriate regulation increase. To capture The environmental parameters require corresponding sensors whose Signals the different for provide the well-being relevant parameters. To total one Display climate in which humans can feel comfortable, signals are generated, the air conditioning measures nudge can.

Bisher wurden diese Wohlfühlparameter nur ansatzweise detektiert. Beispiele dafür sind u. a. Temperatursensoren, die als Thermostat in einer Regelschleife betrieben werden und die die Lufttemperatur auf einen voreinstellbaren und vom Menschen angenehmen Wert regeln. Dies gilt beispielsweise für Gebäude oder für Fahrgastkabinen von bestimmten Beförderungsmitteln. Dieser Ansatz ist jedoch von der Aussagefähigkeit sehr eingeschränkt. So wird z. B. eine Temperatur von 20°C im Allgemeinen als angenehm empfunden. Wenn jedoch beispielsweise direkte Sonneneinstrahlung, also Strahlungswärme, hinzukommt, kann diese Temperatur als unangenehm warm empfunden werden. Die Wahrnehmung der Temperatur ist beim Menschen auch bei unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit sehr unterschiedlich. Werden beispielsweise sehr hohe Temperaturen bei trockener Luft noch als erträglich empfunden, so sind bei hoher Luftfeuchtigkeit gleiche Temperaturen mit der Empfindung einer unangenehmen Schwüle verbunden.So far these were feel-good parameters only partially detected. Examples are u. a. Temperature sensors, which are operated as a thermostat in a control loop and the the air temperature to a presettable and pleasant by man Regulate value. This applies, for example, to buildings or passenger cabins of certain means of transport. However, this approach is very limited by the informative value. So is z. B. a temperature of 20 ° C. generally considered pleasant. However, if, for example Direct sunlight, so radiant heat, added, this can Temperature be perceived as unpleasantly warm. The perception of Temperature in humans is also at different humidity very different. For example, become very high temperatures in dry air still bearable felt, are the same temperatures at high humidity connected with the sensation of an unpleasant sultriness.

Die Wahrnehmung einer bestimmten Umgebungsqualität durch Lebewesen bzw. durch Menschen, hängt insgesamt von unterschiedlichen Parametern und deren Quantität ab. Wenn bisher im Wesentlichen durch den Einsatz von Metalloxid-Gassensoren die Summe aller flüchtigen organischen Verbindungen (total volatile organic components-TVOC) gemessen wurde, so galt dies als Maß für die gesamte Geruchsbelastung der Luft. Dabei beinhalten die TVOC einerseits hoch geruchsaktive Riechstoffe und zum anderen auch geruchsneutrale flüchtige Stoffe wie gesättigte Kohlenwasserstoffe oder Alkohole. Somit kann die Summenbildung kein repräsentatives Bild des empfundenen Geruchsempfindens darstellen. Technisch betrachtet war diese Vorgehensweise nahezu unabwendbar, da die bei hohen Temperaturen betriebenen Metalloxid-Gassensoren die TVOC Moleküle cracken, also zerlegen, so dass Molekülbruchstücke vorliegen, die detektiert werden können. Durch Messung der Bruchstücke ist es jedoch kaum möglich zu entscheiden, ob es sich vorher um einen geruchsaktiven Stoff oder um einen neutralen Stoff gehandelt hat.The Perception of a specific environmental quality by living beings or by People, hang total of different parameters and their quantity. If so far mainly by the use of metal oxide gas sensors the sum of all fleeting ones organic compounds (total volatile organic components-TVOC) was, as was this measure of the entire Odor pollution of the air. This includes the TVOC on the one hand highly odoriferous fragrances and on the other odorless volatile Substances like saturated Hydrocarbons or alcohols. Thus, the summation can not representative picture of the perceived sense of smell. Technically This approach was almost inevitable, since at high temperatures operated metal oxide gas sensors crack the TVOC molecules, disassemble so that there are molecular fragments, which can be detected. By Measurement of fragments but it is hardly possible to decide if it is previously an odor-active substance or acted as a neutral substance.

Kostengünstige Ansätze zur Realisierung von Sensoren, die die beschriebene Unterscheidung durchführen können, sind nicht bekannt. Neben der unspezifischen Erfassung der Riechstoffe besteht der Nachteil der bisher verwendeten Lösungen darin, dass damit nur ein sehr eingeschränkter Einfluss auf das menschliche Wohlbefinden erfasst wird. Sogar Umgebungsluftanteile wie der Kohlendioxidgehalt oder beispielsweise die relative Feuchte, die beide einen wesentlichen Einfluss auf das Wohlbefinden des Menschen ausüben, werden bisher nicht erfasst. So können Kohlendioxidgehalte mit mehr als 1000 ppm zur Ermüdungserscheinungen beim Menschen führen. Feuchtigkeitsgehalte zwischen 40 und 60% relativer Feuchte bedeuten für den Menschen ein auch bei unterschiedlichen Temperaturen in der Regel angenehmes Klima.Cost-effective approaches to Realization of sensors that can perform the described distinction are not known. In addition to the non-specific detection of the fragrances the disadvantage of the previously used solutions is that so only a very limited Influence on human well-being. Even ambient air shares such as the carbon dioxide content or, for example, the relative humidity, both of which have a significant impact on the well-being of man exercise, are not yet recorded. So can carbon dioxide content with more than 1000 ppm to the fatigue symptoms lead in humans. Humidity levels between 40 and 60% relative humidity mean for humans a pleasant even at different temperatures Climate.

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Sensorkonfiguration, die wesentliche physikalische und/oder chemische Einflussparameter der Umgebung von Menschen erfasst, wobei entsprechende Signale generiert werden, die die subjektive Wahrnehmung der vorliegenden Umgebung mit entsprechenden Parametern wiedergeben.aim the invention is the provision of a sensor configuration, the essential physical and / or chemical influence parameters the environment of people detected, generating corresponding signals which are the subjective perception of the present environment play with appropriate parameters.

Eine Lösung ergibt sich aus den Merkmalskombinationen entsprechend den Patentansprüchen 1 bzw. 13.A solution results from the combination of features according to claims 1 and 13th

Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.advantageous Embodiments can the dependent claims be removed.

Zu generierende Signale bilden die Eingabeparameter für moderne Klimatisierungssysteme. In diesem Zusammenhang besteht das Ziel darin, eine Umgebung zu schaffen, die für den sich darin aufhaltenden Menschen als angenehm empfunden wird.To Generating signals form the input parameters for modern Air conditioning systems. In this context, there is the goal in creating an environment that is in keeping with it People is perceived as pleasant.

Angegeben wird ein Sensoraufbau, der über die Messung mehrerer Einflussfaktoren/Parameter erfasst, wie ein Mensch die Umgebungsbedingungen wahrnimmt. Dazu wird ein Aufbau aus mehreren Einzelsensor-Komponenten mit Signalverarbeitungs-Elektronik vorgeschlagen. Die sich aus den Einzelsensor-Komponenten ergebenden Signale einzelner Parameter geben einzelne Messgrößen an, die für sich genommen kein umfassendes Signal generieren, mit dem eine Umgebung beschreibbar ist, die vom Menschen insgesamt einzuschätzen ist. Anhand bestimmter Auswertestrategien werden aus mehreren Einzelsignalen Größen generiert, die angeben, wie die Umgebung vom Menschen wahrgenommen wird. Dazu werden grundsätzlich zwischen den unterschiedlichen Parametern vorhandene Querabhängigkeiten, entsprechende Wirkungsparameter oder auch Querempfindlichkeiten bei Kombinationen verschiedener Einzelsignale berücksichtigt.It specifies a sensor design that uses the measurement of several influencing factors / parameters to record how a human perceives the ambient conditions. For this purpose, a structure of several individual sensor components with signal processing electronics is proposed. The signals of individual parameters resulting from the individual sensor components indicate individual measured variables. which in themselves do not generate a comprehensive signal describing an environment that is to be assessed by humans as a whole. On the basis of specific evaluation strategies, quantities are generated from several individual signals that indicate how the environment is perceived by humans. For this purpose, in principle, between the different parameters existing transverse dependencies, corresponding effect parameters or cross-sensitivity in combinations of different individual signals are taken into account.

Die von Sensoren ermittelten Konzentrationen oder Gehaltsangaben werden hier als ‚absolute’ Messgrößen bezeichnet. Werden zwei Sensoren zur Messung der gleichen Größe eingesetzt, jedoch mit unterschiedlichen Sensorprofilen, beispielsweise aufgrund bestimmter Störfaktoren, so wird dies als ‚korrespondierende’ Messung bezeichnet.The be determined by sensors concentrations or content information referred to herein as 'absolute' measures. If two sensors are used to measure the same size, but with different ones Sensor profiles, for example due to certain interference factors, so this is called 'corresponding' measurement designated.

Der Aufbau einer Sensoranordnung zur Erfassung einer Vielzahl von Einflussfaktoren beinhaltet entweder mindestens einen absolut messenden Sensor oder mindestens zwei korrespondierende Sensoren, von denen einer durch andere Parameter stark beeinflussbar ist, wie beispielsweise die Temperaturmessung mit Wärmestrahlungseinfluss und die Temperaturmessung ohne Wärmestrahlungseinfluss. Vorgesehen sind insbesondere folgende Einzelsensoren:

  • S1 Sensor zur Messung der Temperatur ohne Wärmestrahlungseinfluss,
  • S2 Sensor zur Messung der Temperatur mit Wärmestrahlungseinfluss,
  • S3 Sensor zur Messung der absoluten Luftfeuchtigkeit,
  • S4 Sensor zur Messung des Kohlendioxidgehalts der Luft,
  • S5 Sensor/Sensoren zur Messung der Geruchsbelastung der Luft,
  • S6 Sensor zur Messung der Luftströmung.
The structure of a sensor arrangement for detecting a multiplicity of influencing factors either comprises at least one absolutely measuring sensor or at least two corresponding sensors, one of which can be strongly influenced by other parameters, such as the temperature measurement with heat radiation influence and the temperature measurement without heat radiation influence. Specifically, the following individual sensors are provided:
  • S1 sensor for measuring the temperature without heat radiation influence,
  • S2 sensor for measuring the temperature with thermal radiation influence,
  • S3 sensor for measuring the absolute humidity,
  • S4 sensor for measuring the carbon dioxide content of the air,
  • S5 sensor / sensors for measuring the odor load of air,
  • S6 Sensor for measuring the air flow.

Dabei sind die Sensoren S1 und S2 Sensoren, die mit der Temperatur eine Kenngröße messen, die von anderen Kenngrößen wie Wärmestrahlung oder Feuchte beeinflussbar ist. Die Sensoren S3 bis S6 messen absolute Werte, die beispielsweise von Wärmestrahlung oder Feuchte nicht beeinflusst werden.there the sensors S1 and S2 are sensors which with the temperature a Measure characteristic that from other parameters like Heat radiation or Humidity can be influenced. The sensors S3 to S6 measure absolute Values, for example of thermal radiation or humidity can not be influenced.

Weiterhin ist eine Auswerteeinheit vorhanden, auf die von den Einzelsensoren generierte Sensorsignale aufgelegt werden. Durch entsprechende Verknüpfung zweier oder mehrerer Signale der Einzelsensoren werden Ausgangssignale generiert, die durch Berücksichtigung einer subjektiven Komponente angeben, wie sich ein Mensch in dieser Umgebung fühlen würde.Farther There is an evaluation unit on which of the individual sensors generated sensor signals are applied. By linking two or more signals of the individual sensors become output signals generated by consideration indicate a subjective component of how a person is in this Feel the environment would.

Aus den Einzelsensor-Signalen werden zunächst folgende Ausgangssignale generiert:

  • – Durch Verknüpfung der Signale S1 und S2 kann eine wahrgenommene Temperatur abgeschätzt werden, die Komponenten der realen Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung und der subjektiven Temperatur mit dem Einfluss von Wärmestrahlung beinhaltet.
  • – Durch die Verknüpfung von Temperatursignalen mit dem Signal S3, welches eine gegebene Feuchte angibt, kann der Einfluss von vorhandener Feuchte auf die wahrgenommene Temperatur abgeschätzt werden.
The following output signals are initially generated from the individual sensor signals:
  • By combining the signals S1 and S2, it is possible to estimate a perceived temperature which contains components of the real temperature without the influence of heat radiation and the subjective temperature with the influence of heat radiation.
  • - By linking temperature signals with the signal S3, which indicates a given humidity, the influence of existing humidity on the perceived temperature can be estimated.

Werden die Einflüsse von Luftströmung, wie sie in der realen Umwelt regelmäßig vorhanden ist, berücksichtigt, so ergeben sich weitere Arten von Ausgangssignalen:

  • – ein Feuchtesignal S3 wird zusätzlich mit dem Signal aus der Messung der Luftströmung S6 verknüpft, so dass der gegenseitige Einfluss beider Parameter sichtbar wird,
  • – das Signal einer wahrgenommenen Temperatur wird zusätzlich verknüpft mit dem Signal zur Messung der Luftströmung, da die Wahrnehmung der Temperatur beim Menschen von der Luftbewegung abhängt, die wiederum mittelbar über die Feuchtigkeit, beispielsweise auf der Haut, einen Einfluss auf die wahrgenommene Temperatur ausübt.
If the influences of air flow, as it is regularly present in the real environment, taken into account, then there are other types of output signals:
  • A moisture signal S3 is additionally linked to the signal from the measurement of the air flow S6, so that the mutual influence of both parameters becomes visible,
  • - The signal of a perceived temperature is also linked to the signal for measuring the air flow, since the perception of the temperature in humans depends on the air movement, which in turn indirectly via the moisture, for example on the skin, exerts an influence on the perceived temperature.

Ein Signal für eine wahrgenommene Geruchsbelastung ergibt sich aus der mindestens einen Messung von Geruchsbelastungen der Luft, wobei beispielsweise flüchtige Kohlenwasserstoffe, Sulfide wie H2S, CS2, oder flüchtige Oxide wie SO2, NOX erfasst werden. Bei einzelnen Sensorelementen kann eine Schwellwertüberwachung stattfinden. Bei mehreren Sensorelementen werden die unterschiedlichen Signale miteinander verknüpft, um ein Maß für die Wahrnehmung der Geruchsbelastung zu erhalten.One Signal for a perceived odor load results from the at least a measurement of odor pollution of the air, for example volatile Hydrocarbons, sulfides such as H2S, CS2, or volatile oxides how SO2, NOX are detected. For individual sensor elements can a threshold value monitoring occur. When several sensor elements, the different Signals linked together, a measure of perception to get the odor load.

Die insgesamt wahrgenommene Luftqualität hängt von dem Sensorsignal ab, welches eine Messung des Kohlendioxidgehalts der Luft darstellt und verknüpft wird mit dem Messwert für die absolute Feuchtigkeit. Die Menge an Kohlendioxid gibt an, inwieweit die umgebende Luft verbraucht ist. Ist beispielsweise der Grenzwert 1000 ppm bereits erreicht, so sind Gegenmaßnahmen einzuleiten.The total perceived air quality depends on the sensor signal, which is a measurement of the carbon dioxide content of the air and linked is used with the measured value for the absolute humidity. The amount of carbon dioxide indicates to what extent the surrounding air is used up. For example, is the limit 1000 ppm already achieved, countermeasures must be taken.

Ein Signal für eine wahrgenommene Luftbewegung ergibt sich, indem das Signal zur Messung der Luftströmung verknüpft wird mit dem Signal der Temperaturmessung ohne Wärmestrahlungseinfluss. Eine Luftströmung wird vor allem dann als störend empfunden, wenn deren Temperatur abseits der Körpertemperatur liegt. Eine Luftströmung von 37°C empfindet der Mensch beispielsweise als nicht störend. Ein Signal für eine wahrgenommene umfassende Umgebungsqualität berücksichtigt beispielsweise die Signale für eine wahrgenommene Temperatur unter Berücksichtigung der Wärmestrahlung, eine wahrgenommene Temperatur unter Berücksichtigung der Wärmestrahlung und der Luftströmung, eine wahrgenommene Feuchte unter Berücksichtigung der Temperatur mit und/ohne Wärmestrahlungseinfluss, eine wahrgenommene Geruchsbelastung, eine wahrgenommene Luftqualität, eine wahrgenommene Luftbewegung. Derartige Ausgangssignale können durch unterschiedliche Verknüpfungen oder auch Durchsetzen verschiedener Schwellwerte oder Toleranzbereiche für bestimmte Umwelteinflüsse stellvertretend ausgegeben werden oder es kann auch ein Gesamtsignal für die Umweltqualität so wie sie vom Menschen idealerweise empfunden wird, generiert werden.A signal for a perceived air movement is obtained by the signal for measuring the air flow is linked to the signal of the temperature measurement without heat radiation influence. An air flow is especially bothersome when the temperature is away from the body temperature. An air flow of 37 ° C, for example, man perceived as not disturbing. A signal for a perceived include Ambient quality considers, for example, the signals for a perceived temperature taking into account the heat radiation, a perceived temperature taking into account the heat radiation and the air flow, a perceived humidity taking into account the temperature with and / without heat radiation influence, a perceived odor load, a perceived air quality, a perceived air movement , Such output signals can be represented by different links or by enforcing different thresholds or tolerance ranges for specific environmental influences representatively or it can also be a total signal for the environmental quality as it is ideally perceived by humans, generated.

Das System gibt somit sowohl ein Signal für eine wahrgenommene Umgebungsqualität an, wodurch ein Maß für die Dringlichkeit, eine Aktion einer Klimatisierungseinheit anzuregen, vorhanden ist. Diese Dringlichkeit ist insofern sinnvoll, da auch Abhilfemaßnahmen wie eine kräftige Belüftung vom Menschen als störend empfunden werden können. Des Weiteren werden die oben genannten Einzelsignale ausgegeben, die im Sinn einer Differentialdiagnose die genaue Auswahl der entsprechend nötigen Einzelreaktionen des Klimatisierungssystems steuern. Eine zu hoch empfundene Feuchte bei ansonsten sinnvoller Temperatur erfordert z. B. eine aktive Entfeuchtung der Zuluft der Klimaanlage. Falls die Temperatur jedoch zu tief liegt, lässt sich für diesen Fall besser eine Temperaturerhöhung vollziehen, und eine zu hohe Geruchsbelastung erfordert beispielsweise eine Erhöhung des Luftdurchsatzes bei ansonsten gleichen Parametern.The System thus indicates both a signal for a perceived environmental quality, thereby a measure of urgency, to stimulate an action of an air conditioning unit exists. These Urgency is meaningful, as well as corrective measures like a strong one ventilation from humans as disturbing can be felt. Of Furthermore, the above-mentioned individual signals are output, the in the sense of a differential diagnosis the exact selection of the corresponding necessary individual reactions control of the air conditioning system. Too high a perceived humidity otherwise meaningful temperature requires z. B. an active dehumidification the supply air of the air conditioner. However, if the temperature is too low lies, lets for make this case better a temperature increase, and one to high odor load requires, for example, an increase in the Air flow with otherwise the same parameters.

Die im Einzelnen generierten Sensormesswerte können einzeln oder in Kombination so genannte Wohlfühlparameter darstellen bzw. beschreiben. Durch Verknüpfung von Sensormesswerten S kann beispielsweise nicht nur der direkte Messwert, sondern auch dessen zeitliche Veränderung in die Auswertung mit einbezogen werden. Der Grund hierfür liegt in der menschlichen Eigenschaft, nicht nur auf den Absolutwert eines Geruchs, sondern wesentlich auf Veränderung eines Geruchniveaus zu reagieren. Dies begründet sich darauf, dass ein Geruch stark wahrgenommen wird, wenn er auftritt, jedoch mit der Zeit beim Menschen ein Gewöhnungseffekt eintritt.The Individually generated sensor readings can be used individually or in combination so-called feel-good parameters represent or describe. By linking sensor readings S can, for example, not only the direct reading, but also its temporal change be included in the evaluation. The reason is in the human property, not just the absolute value of one Odor, but essential to change a smell level to react. This is justified insisting that a smell is strongly perceived when it occurs However, with time a habituation effect occurs in humans.

Für bestimmte Verknüpfungen oder Gruppierungen von Messungen bestimmter Parameter ergeben sich bestimmte Ausgangssignale.For certain connections or groupings of measurements of certain parameters arise certain output signals.

Die Signalgenerierung kann beispielsweise nach folgenden Algorithmen erfolgen.

  • 1. Lineare Gewichtung: Zur linearen Verknüpfung der Messwerte der Sensoren wird deren zeitliche Ableitung addiert: A = a1·S1 + a2·S2 + ... + a1·dS1/dt + a2·dS2/dt + ...
  • 2. Nichtlineare Gewichtung: A = a1·S1 b1 + a2·S2 b2 + ... + a1(dS1/dt)b1 + a2(dS2/dt)b2 + ...
  • 3. Bei freier Wahl von Parametern, beispielsweise aus einer Wertetabelle mit festgelegten Verknüpfungen ergibt sich: A = f(S1, S2, ..., dS1/dt, dS2/dt, ...)wobei die Formelzeichen Folgendes bedeuten: A – Ausgangssignal, a – Wertungskonstante, S – Sensorsignal, b – Exponent.
The signal generation can take place, for example, according to the following algorithms.
  • 1. Linear weighting: For linear linking of the measured values of the sensors, their time derivative is added: A = a 1 · S 1 + a 2 · S 2 + ... + a 1 · dS 1 / dt + a 2 · dS 2 / dt + ...
  • 2. Non-linear weighting: A = a 1 · S 1 b1 + a 2 · S 2 b2 + ... + a 1 (dS 1 / Dt) b1 + a 2 (dS 2 / Dt) b2 + ...
  • 3. With free choice of parameters, for example from a value table with fixed links, the result is: A = f (p 1 , P 2 , ..., dS 1 / dt, dS 2 / dt, ...) where the symbols denote: A - output signal, a - weighting constant, S - sensor signal, b - exponent.

Im Folgenden werden anhand von schematischen die Erfindung nicht einschränkenden Figuren Ausführungsbeispiele beschrieben:in the The following are by way of schematic not limiting the invention Figures embodiments described:

1 zeigt eine schematische Übersicht einer Sensoranordnung zur Erfassung von Umweltparametern zur Generierung von Einzelsignalen, die einer Auswerteeinheit zuführbar sind, die durch entsprechende Auswertelogik Ausgangssignale generiert, 1 shows a schematic overview of a sensor arrangement for detecting environmental parameters for generating individual signals, which can be fed to an evaluation unit, which generates output signals by means of corresponding evaluation logic,

2 zeigt die Abschirmung eines Sensorelementes von der Strahlungseinwirkung durch eine Abdeckung, 2 shows the shielding of a sensor element from the radiation exposure through a cover,

3 zeigt die radialsymmetrische Anordnung von Temperatursensoren zur richtungsunabhängigen Messung, sowohl mit strahlungsreflektierender Beschichtung als auch mit strahlungsabsorbierender Beschichtung. 3 shows the radially symmetrical arrangement of temperature sensors for direction-independent measurement, both with radiation-reflective coating and with radiation-absorbing coating.

Der Aufbau einzelner Komponenten innerhalb der Sensoranordnung ergibt sich wie folgt:
Sensor 1 wird dargestellt durch einen konventionellen Temperatursensor freier Bauart, der mit Luft in thermischem Kontakt steht, jedoch keine Einflüsse von Strahlung, beispielsweise Sonnenstrahlung, detektiert. Realisiert wird dies entweder durch eine im infraroten Bereich hoch reflektierende Oberfläche, wodurch Strahlung gespiegelt wird oder aber durch eine Blende im Gehäuse des Sensors, die Strahlung abhält.The structure of individual components within the sensor arrangement is as follows:
sensor 1 is represented by a conventional temperature sensor of free construction, which is in thermal contact with air, but no influences of radiation, such as solar radiation, detected. This is realized either by a highly reflective surface in the infrared region, whereby radiation is mirrored or by a diaphragm in the housing of the sensor, which prevents radiation.

Sensor 2 ist ein Temperatursensor freier Bauart, der jedoch eine stark absorbierende Oberfläche aufweist, idealerweise eine schwarze Oberfläche. Dadurch nimmt dieser Sensor zusätzlich zur Lufttemperatur Strahlungswärme auf, falls diese vorhanden ist und falls der Strahlungszutritt zum Sensor möglich ist. Dieser Sensor sollte von der Umgebung thermisch isoliert sein, damit die aufgenommene Wärmestrahlung eine signifikante Erwärmung des Messelementes bewirkt und nicht sofort an das Gehäuse abgegeben wird.sensor 2 is a free-form temperature sensor, but with a highly absorbent surface, ideally a black surface. As a result, this sensor absorbs radiant heat in addition to the air temperature, if this is present and if the radiation access to the sensor is possible. This sensor should be from the environment be thermally insulated, so that the absorbed heat radiation causes a significant heating of the measuring element and is not immediately delivered to the housing.

Sensor 3 stellt ein Sensorelement dar, welches den Feuchtegehalt der Luft misst. Dies ist insbesondere der Feuchte-Partialdruck. Der Sensor kann beispielsweise aus einem konventionellen Sensor, aufbauend auf einem Polymer, welches kapazitiv oder mittels Leitfähigkeitsmessung ausgelesen wird, einem feuchtesensitiven Feldeffekttransistor, beispielsweise einem SGFET, oder einem keramischen Sensorelement, bestehen.sensor 3 represents a sensor element that measures the moisture content of the air. This is especially the moisture partial pressure. The sensor can for example consist of a conventional sensor, based on a polymer which is read capacitively or by means of conductivity measurement, a moisture-sensitive field effect transistor, for example a SGFET, or a ceramic sensor element.

Sensor 4 der Sensoranordnung misst den Kohlendioxidgehalt der Umgebungsluft, wobei beispielsweise ein Festkörper-Gassensor eingesetzt wird, der dargestellt werden kann durch einen gassensitiven Feldeffekttransistor mit kohlendioxidsensitiver Schicht. Einsetzbar ist auch ein optischer Gassensor, der auf der wellenlängenspezifischen Lichtabsorption von Kohlendioxid im nahen Infrarot- oder in mittleren Infrarotbereich basiert.sensor 4 The sensor arrangement measures the carbon dioxide content of the ambient air, using, for example, a solid-state gas sensor, which can be represented by a gas-sensitive field-effect transistor with a carbon dioxide-sensitive layer. It is also possible to use an optical gas sensor based on the wavelength-specific absorption of carbon dioxide in the near-infrared or mid-infrared range.

Sensor 5 dient zur Messung der Geruchsbelastung und kann mehrfach vorhanden sein. Gemessen wird die Geruchsbelastung der Luft, die durch unterschiedliche Stoffe gegeben sein kann. Wenn mehrere Sensorelemente verwendet werden, dann sind diese derart ausgelegt, dass sie auf verschiedene Typen von Kohlenwasserstoffen unterschiedlich reagieren. Dies geschieht z. B. indem Rezeptoroberflächen mit verschiedener katalytischer Aktivität oder verschiedenen acidischen Verhalten im Sinne des Lewis-Säure/Base-Konzept verwendet werden. Die Sen soren sind Gassensoren auf der Basis geheizter halbleitender Metalloxide oder gassensitive Feldeffekttransistoren. Unterschiedliche katalytische Aktivität wird erzielt, indem unterschiedliche Mengen einer Dispersion eines Katalysators auf Basis von Platinmetallen auf ein Basismetalloxid wie beispielsweise SnO2, Ga2O3, SrTiO3, aufgebracht werden. Unterschiedliche Acidität der Rezeptoroberflächen wird erzielt, indem unterschiedliche Metalloxide wie beispielsweise Galliumoxid, Wolframoxid, Zinnoxid, Niobdenoxid verwendet werden.sensor 5 serves to measure the odor load and can be present several times. The odor load of the air, which can be due to different substances, is measured. When multiple sensor elements are used, they are designed to react differently to different types of hydrocarbons. This happens z. As by receptor surfaces with different catalytic activity or different acidic behavior in the sense of the Lewis acid / base concept can be used. The sen sors are gas sensors based on heated semiconducting metal oxides or gas-sensitive field-effect transistors. Different catalytic activity is achieved by applying different amounts of a dispersion of a platinum-based metal catalyst to a base metal oxide such as SnO 2 , Ga 2 O 3 , SrTiO 3 . Different acidity of the receptor surfaces is achieved by using different metal oxides such as gallium oxide, tungsten oxide, tin oxide, niobium oxide.

Der Sensor 6 dient der Messung der Luftströmung und ist ein Strömungsdetektor auf Basis eines geheizten Elementes, welches strömungsabhängig gekühlt wird. Es basiert auf dem strömungsabhängigen Wärmetransport der Luft. Alternativ kann auch ein mechanisch arbeitendes System vorgesehen sein.The sensor 6 is used to measure the air flow and is a flow detector based on a heated element, which is cooled flow-dependent. It is based on the flow-dependent heat transport of the air. Alternatively, a mechanically operating system can also be provided.

Der Sensoraufbau ist durch ein Gehäuse 12 vor Umwelteinflüssen geschützt. Gehäuseöffnungen 13 zur Ankoppelung an die Umgebung sind jeweils an den einzelnen Sensoren 1-6 vorhanden. Weitere Konstruktionskriterien des Gehäuses 12 sind wie folgt:

  • – Ein Eintrittskanal zum Sensor 1 ermöglicht einen möglichst guten Wärmekontakt zur Umgebung und kann gegebenenfalls mit einem Gitter als Berührungsschutz versehen sein, wobei für den Sensor 1 gilt, dass durch entsprechende Vorrichtungen wie eine Blende der Zutritt von Strahlungsenergie zum Temperatursensor 1 unterbunden wird.
  • – Der Eintrittskanal für den Sensor 2 wird durch eine Öffnung realisiert, damit eine möglichst gute Kontaktierung zur Umwelt gegeben ist. Als Berührungsschutz wird auch hier ein Gitter oder eine Abdeckung vorgesehen, wobei jedoch Abschattungen für Infrarotstrahlung nicht eingebaut sind. Sensor 2 misst damit die Umgebungstemperatur unter Berücksichtigung von auftreffender Wärmestrahlung.
  • – Die Eintrittskanäle für die Sensoren 3, 4 und 5, entsprechend einem Feuchtsensor, einem Kohlendioxidsensor und Sensoren für die Geruchsbelastung, sind entweder mit Gittern oder mit Membranen beispielsweise aus Wasser abstoßendem Polymer wie Teflon, Polyethylen oder Polypropylen oder beispielsweise mit Poren in der Größenordnung von 1-20 μm versehen. Wesentlich ist, dass ein Gaseinlass ermöglicht wird, jedoch der Schutz der empfindlichen Sensorelemente vor Umwelteinflüssen wie Staub oder Aerosolen verhindert wird.
  • – Für den Sensor 6 ist eine Öffnung vorzusehen, die weitgehend ungehinderten Gasaustausch zulässt und nur einen Berührungsschutz des Sensorelementes aufweist. Da Sensor 6 die Luftströmung misst, sind Strömungswiderstände zu minimieren.
The sensor structure is through a housing 12 protected against environmental influences. housing openings 13 for coupling to the environment are each at the individual sensors 1 - 6 available. Further design criteria of the housing 12 are as follows:
  • - An inlet channel to the sensor 1 allows the best possible thermal contact with the environment and may optionally be provided with a grid as protection against contact, wherein for the sensor 1 applies that by appropriate devices such as a diaphragm, the access of radiant energy to the temperature sensor 1 is prevented.
  • - The inlet channel for the sensor 2 is realized through an opening, so that the best possible contact with the environment is given. As protection against contact, a grid or cover is also provided here, but shadowing for infrared radiation are not installed. sensor 2 thus measures the ambient temperature with consideration of incident heat radiation.
  • - The inlet channels for the sensors 3 . 4 and 5 , corresponding to a humidity sensor, a carbon dioxide sensor and odor stress sensors, are provided with either grids or membranes of, for example, water repellent polymer such as Teflon, polyethylene or polypropylene or, for example, pores on the order of 1-20 μm. It is essential that a gas inlet is made possible, but the protection of the sensitive sensor elements from environmental influences such as dust or aerosols is prevented.
  • - For the sensor 6 Provide an opening that allows largely unhindered gas exchange and has only a contact protection of the sensor element. There sensor 6 measures the air flow, flow resistances are to be minimized.

Wesentliche Vorteile der beschriebenen Sensoranordnung und des entsprechenden Auswerteverfahrens bestehen darin, dass Einflussparameter der Umgebung in Signale umwandelbar sind, die einzeln erfassbar und derart kombinierbar sind, dass unter Berücksichtigung von gegenseitiger Beeinflussung verschiedener Parameter ein Temperatur-, ein Feuchte-, ein Geruchsbelastungs-, ein Luftqualität-, ein Luftströmungssignal oder ein gesamtes Umgebungsqualitätssignal erzeugbar ist, welches ein Maß für das Wohlbefinden eines Menschen beinhaltet und somit eine gezielte Ansteuerung von Klimatisierungseinrichtungen möglich ist, um regelmäßig einen optimalen Umgebungszustand in einem klimatisierten Raum zu erreichen.basics Advantages of the described sensor arrangement and the corresponding Evaluation methods consist of influencing parameters of the environment can be converted into signals that can be detected individually and combined in such a way are that under consideration of mutual influence of different parameters a temperature, a humidity, an odor load, an air quality, a Airflow signal or an entire ambient quality signal can be generated, which a measure of well-being of a human being and thus a targeted activation of Air conditioning facilities possible is to get one regularly to achieve optimum environmental condition in an air-conditioned room.

Beschriebene Systeme können zum ersten Mal ein umfassendes sensorisches Bild der Umgebung darstellen, womit voraussagbar ist, wie ein Mensch eine gegebene bzw. eingestellte Umgebungsbedingung empfinden wird.described Systems can present a comprehensive sensory picture of the environment for the first time, which makes it predictable how a human being given or set Environmental condition will feel.

Durch die Verfügbarkeit mehrerer Signale kann einem klimatechnischen System eine eindeutige und differenzierte Hand lungsanweisung zur Herstellung eines optimalen Klimas gegeben werden.By the availability several signals can give a climate control system a unique and differentiated hand instruction for making an optimal Given climate.

Die Auswahl der Bestückung der Sensoranordnung erfolgt entsprechend der Wertigkeit der zu messenden physikalischen Parameter, die zur Steuerung von Umgebungsparametern, beispielsweise in einem klimatisierten Raum auszuwählen sind und auf deren Grundlage Regelmaßnahmen angestoßen werden.The Selection of equipment the sensor arrangement is carried out according to the valence of the measured physical parameters used to control environmental parameters, for example, to be selected in an air-conditioned room and on their basis regulatory measures be triggered.

Für die Beurteilung von Geruchsbelastungen können beispielsweise bestimmte Leitkomponenten detektiert werden:

  • – Azeton kann beispielsweise eingeordnet werden in die Stoffgruppen VOC: Lösungsmittel, mit einer Geruchsschwelle von 100 ppm und einem Grenzwert von 500 ppm,
  • – Ammoniak tritt in der Landwirtschaft auf mit einer Geruchsschwelle von 5 ppm und es existiert ein Grenzwert von 50 ppm,
  • – Schwefelwasserstoff weist eine Geruchsschwelle von 0,1 ppm auf bei einem Grenzwert von 10 ppm,
  • – Stickstoffdioxid zählt zu den Verbrennungsabgasen und weist eine Geruchsschwelle von 0,5 ppm auf bei einem Grenzwert von 5 ppm,
  • – Methylamin ist mit dem Grenzwert 10 ppm verbunden und Ozon mit dem Grenzwert 0,1 ppm.
For the evaluation of odor pollution, for example, certain guiding components can be detected:
  • For example, acetone can be classified in the substance groups VOC: solvent, with an odor threshold of 100 ppm and a limit of 500 ppm.
  • - ammonia occurs in agriculture with an odor threshold of 5 ppm and there is a limit of 50 ppm,
  • - hydrogen sulfide has an odor threshold of 0.1 ppm at a limit of 10 ppm,
  • - Nitrogen dioxide is one of the combustion exhaust gases and has an odor threshold of 0.5 ppm at a limit of 5 ppm,
  • - Methylamine is associated with the limit of 10 ppm and ozone with the limit of 0.1 ppm.

1 zeigt die Gesamtübersicht der in einem Gehäuse 12 befindlichen Sensoranordnung, bestehend aus den Sensoren 1-6. Jeder Sensor generiert ein Einzelsensorsignal S1-S6. Die Auswerteeinheit 10 liefert entsprechend vorgegebener Algorithmen oder einer bestimmten Logik Ausgangssignale 11. 1 shows the overall view of the in a housing 12 located sensor arrangement consisting of the sensors 1 - 6 , Each sensor generates a single sensor signal S1-S6. The evaluation unit 10 provides output signals according to given algorithms or a specific logic 11 ,

2 zeigt die Anordnung von zwei ungleichen Sensoren, beispielsweise Temperatursensoren, wobei Wärmestrahlung 6 durch eine Abdeckung 9 vom im Bild linken Sensor fern gehalten wird. Zur identischen Ausführung der beiden Sensoren weisen beide eine Wärmestrahlung absorbierende Oberfläche 7 auf. 2 shows the arrangement of two dissimilar sensors, such as temperature sensors, wherein heat radiation 6 through a cover 9 is kept away from the left sensor in the picture. For identical design of the two sensors both have a heat radiation absorbing surface 7 on.

Der im Bild rechte Sensor wird somit durch die Umgebungstemperatur beheizt und zusätzlich durch die einfallende Wärmestrahlung 6.The right-hand sensor in the image is thus heated by the ambient temperature and additionally by the incident heat radiation 6 ,

3 zeigt jeweils einen Schnitt durch einen kugelförmigen Sensor S1, S2, wobei S1 mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Beschichtung 8 und S2 mit einer Wärmestrahlung absorbierenden Beschichtung 7 belegt ist. Somit ist eine richtungsabhängige Temperaturmessung ausgeschlossen. 3 shows in each case a section through a spherical sensor S1, S2, wherein S1 with a heat radiation reflecting coating 8th and S2 with a heat radiation absorbing coating 7 is occupied. Thus, a direction-dependent temperature measurement is excluded.

Claims (26)

Sensoranordnung zur Erfassung von Kenngrößen der Umgebung und deren Wirkung auf Lebewesen, insbesondere auf Menschen, umfassend, einen oder mehrere Sensoren (1, ..., 6), der/die eine oder mehrere Kenngrößen jeweils mit einem bestimmten Sensorprofil erfassen und jeweils ein Sensorsignal (S1, ..., S6) korrespondierend ausgeben, wobei mindestens ein absolut messender Sensor (1, ..., 6), oder mindestens zwei, die gleiche Kenngröße messende korrespondierende Sensoren (1, ..., 6) mit unterschiedlichen Profilen, oder eine Kombination daraus, zur Generierung von mindestens einem Ausgangssignal (11), stellvertretend für subjektiv empfundene Kenngrößen vorgesehen sind, und die Sensoren aus folgender Gruppe von Sensoren ausgewählt sind: – ein Sensor (1) zur Messung der Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung, der ein Sensorsignal (S1) liefert, – ein Sensor (2) zur Messung der Temperatur mit Einfluss von Wärmestrahlung, der ein Sensorsignal (S2) liefert, – ein Sensor (3) zur Messung der absoluten Feuchtigkeit der Luft, der ein Sensorsignal (S3) liefert, – ein Sensor (4) zur Messung des Kohlendioxidgehalts der Luft, der ein Sensorsignal (S4) liefert, – mindestens ein Sensor (5) zur Messung mindestens einer Geruchsbelastung, der ein Sensorsignal (S5) liefert, – ein Sensor (6) zur Messung der Strömung von Luft, der ein Sensorsignal (S6) liefert.Sensor arrangement for acquiring environmental parameters and their effect on living beings, in particular on humans, comprising one or more sensors ( 1 , ..., 6 ), which respectively detect one or more parameters with a specific sensor profile and respectively output a sensor signal (S1,..., S6) in a corresponding manner, wherein at least one sensor that measures absolutely ( 1 , ..., 6 ), or at least two, the same characteristic measuring corresponding sensors ( 1 , ..., 6 ) with different profiles, or a combination thereof, for generating at least one output signal ( 11 ), are provided as representative of subjectively perceived characteristics, and the sensors are selected from the following group of sensors: - a sensor ( 1 ) for measuring the temperature without the influence of heat radiation, which supplies a sensor signal (S1), - a sensor ( 2 ) for measuring the temperature with influence of heat radiation, which supplies a sensor signal (S2), - a sensor ( 3 ) for measuring the absolute humidity of the air, which supplies a sensor signal (S3), - a sensor ( 4 ) for measuring the carbon dioxide content of the air which supplies a sensor signal (S4), - at least one sensor ( 5 ) for measuring at least one odor load, which delivers a sensor signal (S5), - a sensor ( 6 ) for measuring the flow of air which provides a sensor signal (S6). Sensoranordnung nach Anspruch 1, wobei ein Sensor (1) zur Messung der Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung ein Temperatursensor ist, der mit Luft in Kontakt steht und eine Infrarotstrahlung stark reflektierende Oberfläche aufweist.Sensor arrangement according to claim 1, wherein a sensor ( 1 ) for measuring the temperature without the influence of thermal radiation is a temperature sensor, which is in contact with air and has a highly reflective infrared radiation surface. Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Sensor (2) zur Messung der Temperatur mit Einfluss von Wärmestrahlung ein Temperatursensor ist, der eine stark Wärmestrahlung absorbierende Oberfläche aufweist und somit Einflüsse von Wärmestrahlung mit berücksichtigt.Sensor arrangement according to claim 1 or 2, wherein a sensor ( 2 ) is a temperature sensor for measuring the temperature with the influence of heat radiation, which has a strongly heat radiation absorbing surface and thus influences of thermal radiation into account. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Sensor (3) zur Messung der absoluten Feuchte der Luft ein Sensor mit einem kapazitiv ausgelesenen gassensitiven Polymer ist oder ein Feuchte sensitiver Feldeffekttransistor oder ein keramisches Sensorelement.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein a sensor ( 3 ) for measuring the absolute humidity of the air is a sensor with a capacitively read gas-sensitive polymer or a moisture-sensitive field effect transistor or a ceramic sensor element. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor (4) zur Messung der Kohlendioxidkonzentration der Luft durch einen CO2 sensitiven Feldeffekttransistor oder durch einen optischen Gassensor dargestellt ist, der auf der Wellenlängen spezifischen Lichtabsorption von CO2 im nahen oder mittleren Infrarotbereich detektiert.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein a sensor ( 4 ) for measuring the carbon dioxide concentration of the air through a CO2 sensitive field effect transistor or through an optical gas sensor, which is based on the Wavelengths specific light absorption of CO2 detected in the near or mid-infrared range. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Sensoren (5) zur Messung mindestens einer Geruchsbelastung von Luft flüchtige Kohlenwasserstoffe detektieren, wobei Sensoroberflächen je nach Zielgas unterschiedliche katalytische Aktivität aufweisen oder verschiedenes acidisches Verhalten entsprechend dem Lewis-Säure/Base-Konzept aufweisen oder halbleitende Metalloxid-Sensoren oder gassensitive Feldeffekttransistoren sind.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein sensors ( 5 ) to detect at least one odor load of air volatile hydrocarbons, sensor surfaces have different catalytic activity depending on the target gas or have different acidic behavior according to the Lewis acid / base concept or semiconducting metal oxide sensors or gas sensitive field effect transistors. Sensoranordnung nach Anspruch 6, wobei eine unterschiedliche katalytische Oberflächenaktivität durch unterschiedliche Mengen, Materialien oder Dispersionen eines Katalysators auf der Basis eines Platinmetalls, aufgebracht auf einem Metalloxid, vorhanden ist, wobei unterschiedliche Aciditäten der Oberflächen durch unterschiedliche Metalloxide dargestellt sind.Sensor arrangement according to claim 6, wherein a different catalytic surface activity different amounts, materials or dispersions of a catalyst based on a platinum metal deposited on a metal oxide, is present, with different acidities of the surfaces by different metal oxides are shown. Sensoranordnung nach Anspruch 7, wobei Basis-Metalloxide zur Darstellung unterschiedlicher Acidität Galliumoxid, Wolf ramoxid, Zinnoxid, Zinkoxid, Strontiumtitanat oder Nioboxid sind.A sensor assembly according to claim 7, wherein base metal oxides for the preparation of different acidity gallium oxide, tungsten oxide, Tin oxide, zinc oxide, strontium titanate or niobium oxide. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor (6) zur Messung der Strömung von Luft auf der Basis eines geheizten Elementes beruht, welches strömungsabhängig gekühlt wird.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein a sensor ( 6 ) is based on the measurement of the flow of air on the basis of a heated element, which is cooled flow-dependent. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anordnung in einem Gehäuse untergebracht ist, welches Eintrittskanäle für den Zugang relevanter Größen zu den jeweiligen Sensoren aufweist, wie: – für den Sensor (1) zur Messung der Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung eine Blende zur Abschattung des Sensors von Wärmestrahlung oder – für den Sensor (2) zur Messung der Temperatur mit Einfluss von Wärmestrahlung einen offenen Eintrittskanal, so dass Wärmestrahlung auf den Sensor treffen kann oder – für die Sensoren (3, 4, 5) zur Messung der absoluten Feuchte, der Kohlendioxidkonzentration oder mindestens einer Geruchsbelastung der Luft eine Wasser abstoßende Membran aus Polymermaterial mit Poren, um einen Gaseinlass zu ermöglichen und gleichzeitig Schadstoffe wie Staub oder Aerosole fern zu halten oder – für den Sensor (6) zur Messung der Strömung von Luft einen Eintrittskanal, der weitgehend ungehinderten Gasaustausch zulässt und lediglich einen Berührungsschutz für den Sensor aufweist, oder – eine Kombination daraus.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein the arrangement is accommodated in a housing which has inlet channels for the access of relevant quantities to the respective sensors, such as: - for the sensor ( 1 ) for measuring the temperature without the influence of heat radiation, a diaphragm for shading the sensor from heat radiation or - for the sensor ( 2 ) for measuring the temperature with the influence of heat radiation an open inlet channel, so that heat radiation can hit the sensor or - for the sensors ( 3 . 4 . 5 ) for measuring the absolute humidity, the carbon dioxide concentration or at least an odor load of the air, a water-repellent membrane of polymer material with pores to allow a gas inlet and at the same time keep pollutants such as dust or aerosols away or - for the sensor ( 6 ) for measuring the flow of air, an inlet channel, which allows largely unhindered gas exchange and only has a contact protection for the sensor, or - a combination thereof. Sensoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Sensorsignale (S1, ... S6) einer Auswerteeinheit (10) zuführbar sind und durch gegenseitige Verknüpfung dieser Sensorsignale (S1, ..., S6) mindestens ein Ausgangssignal (11) generierbar ist.Sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein a plurality of sensor signals (S1, ... S6) of an evaluation unit ( 10 ) can be supplied and by mutual linking of these sensor signals (S1, ..., S6) at least one output signal ( 11 ) can be generated. Sensoranordnung nach Anspruch 11, wobei für Verknüpfungen von Sensorsignalen zusätzlich gespeicherte Wertungskonstanten für optimale Umgebungsbedingungen vorhanden sind.Sensor arrangement according to claim 11, wherein for links additionally stored by sensor signals Rating constants for optimal environmental conditions are present. Verfahren zur Erzeugung von mindestens einem Ausgangssignal (11), das oder die auf der Basis von Sensorsignalen (S1, ..., S6) durch Verknüpfung generiert wird/werden, wobei die Sensorsignale (S1-S6) von einer Sensoranordnung entsprechend der Ansprüche 1-12 geliefert werden, einer Auswerteeinheit (10) zugeführt werden und die Ausgangssignale (11) entsprechend gemessener Kenngrößen Informationen darüber enthalten, wie ein Lebewesen die Umgebung wahrnimmt, wobei eine oder mehrere der folgenden Verknüpfungen zur Generierung von Ausgangssignalen (11) vorliegt: – zur Darstellung einer wahrgenommenen Temperatur wird das Sensorsignal (S1) ohne Wärmestrahlungseinfluss verknüpft mit dem Sensorsignal (S2) mit Wärmestrahlungseinfluss, so dass der Einfluss von Wärmestrahlung ermittelbar ist, – zur Darstellung einer wahrgenommenen Feuchte wird das Sensorsignal (S3), welches die absolute Feuchtigkeit angibt, mit den Sensorsignalen (S1, S2), die Temperaturmesswerte zur Messung der Temperatur ohne und mit Beeinflussung von Wärmestrahlung angeben, verknüpft.Method for generating at least one output signal ( 11 ), which is / are generated on the basis of sensor signals (S1, ..., S6) by linking, the sensor signals (S1-S6) being supplied by a sensor arrangement according to claims 1-12, an evaluation unit ( 10 ) and the output signals ( 11 ) according to measured characteristics contain information about how a living being perceives the environment, wherein one or more of the following links for the generation of output signals ( 11 ) is present: - to represent a perceived temperature, the sensor signal (S1) without heat radiation influence linked to the sensor signal (S2) with heat radiation influence, so that the influence of heat radiation can be determined, - to represent a perceived humidity, the sensor signal (S3), which indicating absolute humidity, associated with the sensor signals (S1, S2) indicating temperature readings for measuring the temperature without and with the influence of heat radiation. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zur Darstellung einer wahrgenommenen Temperatur die Sensorsignale (S1, S2), die Temperaturmesswerte zur Messung der Temperatur ohne und mit Beeinflussung von Wärmestrahlung angeben, mit dem Sensorsignal (S6), welches eine Luftströmung bezeichnet, verknüpft werden.The method of claim 13, wherein for illustration a sensed temperature, the sensor signals (S1, S2), the Temperature readings to measure temperature without and with influence of heat radiation indicate with the sensor signal (S6), which denotes an air flow, connected become. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei zur Darstellung einer wahrgenommenen Feuchte sowohl die Sensorsignale (S1, S2), die Temperaturmesswerte zur Messung der Temperatur ohne und mit Beeinflussung von Wärmestrahlung angeben, als auch das Sensorsignal (S3), welches die absolute Feuchtigkeit an gibt, verknüpft werden mit Sensorsignal (S6), welches eine Luftströmung bezeichnet.A method according to claim 13 or 14, wherein for illustration a perceived humidity both the sensor signals (S1, S2), the temperature readings for measuring the temperature without and with Influence of heat radiation indicate as well as the sensor signal (S3), which is the absolute humidity linked to are called sensor signal (S6), which is an air flow. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, wobei zur Darstellung einer wahrgenommenen Geruchsbelastung unterschiedliche von mehreren Sensoren (5) erfasste Gerüche durch Verknüpfung unterschiedlicher Sensorsignale (S5) ein Signal für das Maß der Wahrnehmung der Geruchsbelastung generiert.A method according to any one of claims 13, 14 or 15, wherein to represent a perceived odor load, different ones of a plurality of sensors ( 5 ) detected odors by linking different sensor signals (S5) generates a signal for the degree of perception of the odor burden. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-16, wobei zur Darstellung einer wahrgenommenen Luftqualität ein Sensorsignal (S4) zur Messung des Kohlendioxid-Gehaltes der Luft mit dem Sensorsignal (S3) zur Angabe der absoluten Feuchte verknüpft wird, um den Grad an verbrauchter Luft zu ermitteln.A method according to any one of claims 13-16, wherein for illustration a perceived air quality a sensor signal (S4) for measuring the carbon dioxide content of Air with the sensor signal (S3) to indicate the absolute humidity is linked, to determine the degree of used air. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-17, wobei zur Darstellung einer wahrgenommenen Luftbewegung das Sensorsignal (S6) zur Angabe einer Strömung verknüpft wird mit dem Sensorsignal (S1) zur Messung der Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung, wobei Temperaturunterschiede zwischen einer Körpertemperatur und der Temperatur der Luftströmung verglichen werden.A method according to any one of claims 13-17, wherein for illustration a sensed air movement, the sensor signal (S6) to specify a flow connected becomes ineffective with the sensor signal (S1) for measuring the temperature of heat radiation, wherein temperature differences between a body temperature and the temperature of airflow be compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-18, wobei zur Darstellung einer wahrgenommenen Umgebungsqualität mindestens zwei der folgenden Größen verknüpft werden: – Signal der wahrgenommenen Temperatur, – Signal der wahrgenommenen Feuchte, – Signal der wahrgenommenen Geruchsbelastung, – Signal der wahrgenommenen Luftqualität bezüglich des Kohlendioxidgehaltes, – Signal der wahrgenommenen Luftbewegung.A method according to any one of claims 13-18, wherein for illustration a perceived environmental quality at least two of the following Sizes are linked: - signal the perceived temperature, - signal the perceived humidity, - signal the perceived odor load, - signal the perceived air quality concerning the Carbon dioxide content, - signal the perceived air movement. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-19, wobei mittels einer Differentialdiagnose über mindestens zwei Sensorsignale einzelne Steuerreaktionen auf nachgeschaltete Klimatisierungssysteme generierbar sind.Method according to one of claims 13-19, wherein by means of a Differential diagnosis over at least two sensor signals individual control reactions to downstream Air conditioning systems can be generated. Verfahren nach Anspruch 19, wobei anhand eines Signals für eine wahrgenommene Umgebungsqualität bestehend aus einer Verknüpfung mehrerer separater Sensorsignale ein Maß für die Dringlichkeit von Abhilfemaßnahmen zur Verbesserung der Umgebung generiert wird.The method of claim 19, wherein based on a signal for one perceived ambient quality consisting of a link several separate sensor signals a measure of the urgency of remedial action is generated to improve the environment. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-21, wobei für bestimmte ausgewählte Gase Schwellwerte hinsichtlich der Konzentration gesetzt werden.Method according to one of claims 13-21, wherein for certain selected Gases thresholds are set in terms of concentration. Verfahren nach Anspruch 22, wobei für Leitkomponenten bestimmter geruchsbelastender Gruppen von Gasen Schwellwerte gesetzt werden.The method of claim 22, wherein for guiding components certain odoriferous groups of gases thresholds set become. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-23, wobei zur Signalgenerierung eine lineare Verknüpfung von Sensorsignalen sowie ihrer zeitlichen Ableitung nach der Beziehung A = a1·S1 + a2·S2 + ... + a1·dS1/dt + a2·dS2/dt + ...durchgeführt wird, wobei einzelne Koeffizienten auch Null sein können.Method according to one of claims 13-23, wherein for signal generation, a linear combination of sensor signals and their time derivative according to the relationship A = a 1 · S 1 + a 2 · S 2 + ... + a 1 · dS 1 / dt + a 2 · dS 2 / dt + ... is performed, where individual coefficients can also be zero. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-23, wobei zur Signalgenerierung eine nichtlineare Verknüpfung von Sensorsignalen sowie ihrer zeitlichen Ableitung nach der Beziehung A = a1·S1 b1 + a2 + S2 b2 + ... + a1(dS1/dt)b2 + a2(dS2/dt)b2 + ...durchgeführt wird, wobei einzelne Koeffizienten auch Null sein können.Method according to one of claims 13-23, wherein for signal generation a non-linear combination of sensor signals and their time derivative according to the relationship A = a 1 · S 1 b1 + a 2 + S 2 b2 + ... + a 1 (dS 1 / Dt) b2 + a 2 (dS 2 / Dt) b2 + ... is performed, where individual coefficients can also be zero. Verfahren nach einem der Ansprüche 13-23, wobei zur Signalgenerierung eine frei wählbare Verknüpfung von Sensorsignalen nach der Beziehung A = f(S1, S2, ..., dS1/dt, dS2/dt, ...)durchgeführt wird.Method according to one of claims 13-23, wherein for signal generation a freely selectable combination of sensor signals according to the relationship A = f (p 1 , P 2 , ..., dS 1 / dt, dS 2 / dt, ...) is carried out.
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