DE102014019773A1 - Device and method for the differentiation of solid objects, cooking fumes and smoke by means of the display of a mobile telephone - Google Patents

Device and method for the differentiation of solid objects, cooking fumes and smoke by means of the display of a mobile telephone

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DE102014019773A1
DE102014019773A1 DE201410019773 DE102014019773A DE102014019773A1 DE 102014019773 A1 DE102014019773 A1 DE 102014019773A1 DE 201410019773 DE201410019773 DE 201410019773 DE 102014019773 A DE102014019773 A DE 102014019773A DE 102014019773 A1 DE102014019773 A1 DE 102014019773A1
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DE
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Patent type
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DE201410019773
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Patrick von Poblitzki
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Elmos Semiconductor AG
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Elmos Semiconductor AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einem Display. The invention relates to an electronic device with a display. Zumindest ein Bildpunkt des Displays fungiert als ein Sender (H), dessen Lichtintensität zumindest synchron zu einem Sendesignal (S5) moduliert wird und der in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist. At least one pixel of the display acts as a sender (H), the light intensity at least in synchronism with a transmission signal (S5) is modulated and in a first transmission path (I1) is fed. Diese erste Übertragungsstrecke (I1) endet an einem zu vermessenden Objekt (O), das das Licht des als Sender (H) fungierenden zumindest einen Bildpunkts reflektiert und/oder transmittiert und als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet. This first transmission path (I1) terminates at an object to be measured (O), that the light (H) acting as a transmitter reflects at least one pixel and / or transmitted, and as object optical signal in a second transmission path (I2) is fed, which at one receiver (D) ends. Ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, speist in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, ein. A compensation channels (K) defined by a compensation transmission signal (S3) is fed, (I3) fed into a third transmission path, an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D), a. Das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal überlagern sich im Empfänger (D). The object signal and the compensation light signal superimposed in the receiver (D). Das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal wird durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt. The total light signal obtained by superimposing is converted by the receiver (D) in a receiver output signal (S1). Auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) regelt zumindest ein Regler (CT) nun die Amplitude der Sendesignals (S5) bzw. die Amplitude der Modulation des besagten Bildpunktes, der als Sender (H) fungiert, und/oder die Amplitude des Kompensationssignals(S3) so aus, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden. Based on this receiver output signal (S1) controls at least one controller (CT) then the amplitude of the transmission signal (S5) or the amplitude of the modulation of said pixel which as a transmitter (H) acts, and / or the amplitude of the compensation signal (S3) so that, at least for a particular signal component of a transmitting signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) in the receiver output signal (S1) disappear. Die Pixel des Displays werden als Sender eines Abstandssensorsystems, eines Luftgütesensors, eines Farbsensors, einer Oberflächenklassifikationsvorrichtung oder eines Gestenerkennungssystems verwendet. The pixels of the display are used as the transmitter of a distance sensor system, an air quality sensor, a color sensor, a surface area classification device or a gesture recognition system.

Description

  • Einleitung introduction
  • [0001]
    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen kammerlosen Luftzustandssensor, insbesondere für einen kammerlosen Rauch- und/oder Dunst- und/oder Aerosol- und/oder Staub- und/oder Partikelsensor, mittels eines Displays der für die Verwendung in mobilen elektronischen Geräten mit einem Display besonders geeignet ist. The invention relates to an apparatus and method for a chamber without air condition sensor, in particular for a chamber without smoke and / or haze, and / or aerosol and / or dust and / or particle sensor, by means of a display of the electronic for use in mobile devices is particularly suitable to a display. Ganz besonders steht die Nutzung als Gefahrenmelder und zwar insbesondere als Rauchmelder im Vordergrund. Especially is the use as a hazard detector in particular as a smoke detector in the foreground.
  • [0002]
    Luftzustandssensoren werden insbesondere als Rauch- und/oder Dunst- und/oder Aerosol- und/oder Staub- und/oder Partikelmelder und/oder Melder sonstiger Belastungen der Raumluft eingesetzt. Air condition sensors are used especially as smoke and / or haze and / or aerosol and / or dust and / or particle detector and / or detector other loads of room air. In dem folgenden Text kann daher der Begriff Luftzustandssensor stets auch als einer dieser Meldertypen gelesen werden. Therefore, in the following text the term air condition sensor can always be read as one of these types of detectors. Dabei kann es sich um einen ortsfesten und/oder mobilen Luftzustandssensor handeln. It may be a fixed and / or mobile air condition sensor.
  • [0003]
    Aus der Patentliteratur sind zahlreiche Brand und Flammenmelder bekannt. The patent literature numerous fire and flame detectors are known. Die folgende, nicht vollständige Liste gibt einen groben Überblick: The following non-exhaustive list gives a rough overview:
    WO 2014 022 525 A3 WO 2014 022 525 A3 , . EP 2 624 229 A1 EP 2624229 A1 , . EP 2 624 228 A2 EP 2624228 A2 , . DE 20 2012 008 716 U1 DE 20 2012 008 716 U1 , . EP 2 500 883 A2 EP 2500883 A2 , . EP 2 402 920 A2 EP 2402920 A2 , . EP 2 348 495 A1 EP 2348495 A1 , . DE 10 2009 047 358 A1 DE 10 2009 047 358 A1 , . WO 2011 141 730 A1 WO 2011 141 730 A1 , . DE 10 2009 046 556 A1 DE 10 2009 046 556 A1 , . EP 2 270 762 A2 EP 2270762 A2 , . JP 2010 073 025 A JP 2010 073 025 A , . US 2010 073 926 A1 US 2010 073 926 A1 , . EP 2 472 486 A1 EP 2472486 A1 , . US 8 106 784 B2 US 8,106,784 B2 , . JP 2009 211 327A JP 2009 211 327A , . EP 2 093 734 A1 EP 2093734 A1 , . EP 2 093 732A1 EP 2093 732A1 , . EP 2 252 984 A1 EP 2252984 A1 , . EP 1 870 866 A1 EP 1870866 A1 , . KR 100 741 784B1 KR 100741 784B1 , . EP 1 783 712 A1 EP 1783712 A1 , . EP 1 709 606 A1 EP 1709606 A1 , . EP 1 883 911 A2 EP 1883911 A2 , . EP 1 687 786 A2 EP 1687786 A2 , . EP 1 683 123A1 EP 1 683 123a1 , . WO 2005 043 479 A1 WO 2005 043 479 A1 , . EP 1 683 124 A1 EP 1683124 A1 , . DE 10 2004 002 591 A1 DE 10 2004 002 591 A1 , . US 2004 080 321 A1 US 2004 080 321 A1 , . EP 1 552 489 B1 EP 1552489 B1 , . EP 1 376 504 A1 EP 1376504 A1 , . EP 1 376 505 A1 EP 1376505 A1 , . EP 1 664 751 A1 EP 1664751 A1 , . US 6 545 608B1 US 6545 608B1 , . EP 1 298 615 B1 EP 1298615 B1 , . EP 1 298617B1 EP 1 298617B1 , . EP 1 282 092 B1 EP 1282092 B1 , . EP 1 573 696 A1 EP 1573696 A1 , . EP 1 783 711 A1 EP 1783711 A1 , . EP 1 258 848 B1 EP 1258848 B1 , . US 2002 089 426 A1 US 2002 089 426 A1 , . US 2002 153 499 A1 US 2002 153 499 A1 , . EP 1 247 267 A1 EP 1247267 A1 , . US 2001 020 899A1 US 2001 020 899A1 , . US 2001 038 338 A1 US 2001 038 338 A1 , . US 2002 060 632 A1 US 2002 060 632 A1 , . US 2005 057 366 A1 US 2005 057 366 A1 , . EP 1 087 352 A1 EP 1087352 A1 , . DE 10 054 111 A1 DE 10054111 A1 , . EP 1 049 061 B1 EP 1049061 B1 , . EP 1 049 061 B2 EP 1049061 B2 , . EP 1 261 953 A1 EP 1261953 A1 , . 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US 2 209 193 A US 2209193 A , . US 2 351 587 A US 2351587 A DE 10 2011 108 389 A1 DE 10 2011 108 389 A1 , . US 2006 0 164 241 A1 US 2006 0 164 241 A1
  • [0004]
    Allen diesen Meldern, sofern sie als Rauch- und/oder Dunst- und/oder Aerosol- und/oder Staub- und/oder Partikelmelder fungieren, ist gemeinsam, dass sie über eine Rauchkammer verfügen, die den eigentlichen inneren Messbereich und eine Rauchdiffusionsstrecke umfasst. All such detectors, provided that they act as smoke and / or haze and / or aerosol and / or dust and / or particle detectors in common is that they have a smoke chamber, which comprises the actual internal measurement range and a smoke diffusion distance. Die Rauchdiffusionsstrecke hat dabei die Aufgabe, den Rauch in das innere der Messvorrichtung zu leiten, ohne Licht und oder andere Störgrößen in das Innere des Melders zu lassen. The flue diffusion path has the task to direct the smoke into the interior of the measuring device without leaving light and or other disturbances in the interior of the detector. Gleichzeitig stellt sie ein lichtabgeschirmtes Messvolumen zur Verfügung. At the same time, it provides a light-shielded measuring volume. Die Rauchkammer bildet aber einen ästhetischen und architektonischen Nachteil, da es notwendig ist, dass diese Kammer bei ortsfester Montierung aus der Zimmerdecke hervorspringt. but the smoke chamber forms an aesthetic and architectural disadvantage since it is necessary that this chamber protrudes for fixed mount from the ceiling.
  • [0005]
    Darüber hinaus ist es für die Systeme aus dem Stand der Technik schwierig, Rauch, Dunst und Partikel korrekt zu unterscheiden. Moreover, it is difficult for the systems from the prior art to distinguish smoke, mist and particles correctly. Dies ist insbesondere an solchen Arbeitsplätzen schwierig, an denen solche Belastungen der Luft naturgegeben vorkommen. This is particularly difficult in such workplaces where such loads occur in a straight natural.
  • [0006]
    Schließlich führt die Rauchdiffusionsstrecke zu einer Totzeit, in der der Raum sich bereits mit Rauch füllt und der Melder noch nicht ansprechen kann, da die Rauchkammer noch nicht mit Rauch gefüllt ist. Finally, the smoke diffusion path leads to a dead time in which the space is already filled with smoke and the detector can not respond because the smoke chamber is not yet filled with smoke.
  • [0007]
    Die hier vorgestellte Erfindung basiert zu wesentlichen Teilen auf der Halios ® -Technologie. The invention presented here is based mainly related to the Halios ® technology.
  • [0008]
    Ein besonderes Verfahren ist dabei das Halios ® -IRDM Verfahren, das insbesondere in folgenden Schutzrechten und Anmeldungen offengelegt ist: One particular method is the Halios ® -IRDM method which is disclosed in particular in the following trademarks and registrations:
    EP 1 913 420 B1 EP 1913420 B1 , . DE 10 2007 005 187 B4 DE 10 2007 005 187 B4 , . DE 10 2005 045 993 B4 DE 10 2005 045 993 B4 , . DE102012024597.1 DE102012024597.1 , . DE102013013664.4 DE102013013664.4 , . EP12156720.0 EP12156720.0 , . EP14161553.4 EP14161553.4 , . EP14161556.7 EP14161556.7 , . EP14161 559.1 EP14161 559.1 , . EP 1 979 764 B8 EP 1979764 B8 , . EP 1 979 764 B1 EP 1979764 B1 , . WO 2008 092 611 A WO 2008 092 611 A
  • [0009]
    Beim Halios ® -IRDM-Verfahren wird ein Lichtpuls ausgesendet und dessen Lichtlaufzeit ermittelt. When Halios ® -IRDM method, a light pulse is emitted and determines the light propagation time.
  • [0010]
  • [0011]
    Folgende Anmeldungen betreffen ebenfalls Halios ® -Systeme: The following applications also relate Halios ® systems:
    EP12199090.7 EP12199090.7 , . EP12199090.7 EP12199090.7 , . WO/2014/096385 WO / 2014/096385 , . DE 10 2014 002 194 A1 DE 10 2014 002 194 A1 , . DE 10 2014 002 788 A1 DE 10 2014 002 788 A1 , . DE 10 2014 002 486 A1 DE 10 2014 002 486 A1
  • [0012]
    Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass All these processes have in common is that
    • • ein Sender (H), der von einem Sendesignal (S5) gespeist wird, in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist und • a station (H) carried by a transmitted signal (S5) is fed into a first transmission path (I1) is fed and
    • • diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das Licht des Senders (H) reflektiert und/oder transmitteiert und • ends this first transmission path (I1) to an object to be measured (O), which reflects the light of the transmitter (H) and / or transmitt wobbles and
    • • als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und • as an optical object signal in a second transmission path (I2) is fed, which ends at a receiver (D), and
    • • und ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, einspeist und • and a transmitter compensation (K) obtained by a compensation transmission signal (S3) is fed, in a third transmission path (I3) an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D), and feeds
    • • dass sich das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal im Empfänger (D) überlagern, wobei aus dem Stand der Technik lineare und multiplizierende Überlagerungen bekannt sind, und • that the object signal and the compensation light signal in the receiver (D) overlap, with linear and multiplying overlays are known from the prior art, and
    • • dass das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt wird und • that the total light signal obtained by superposing by the receiver (D) in a receiver output signal (S1) is converted and
    • • dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) zumindest ein Regler (CT) nun das Sendesignal (S5) und/oder das Kompensationssignal (S3), insbesondere in ihrer Amplitude, so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden. • that based on this receiver output signal (S1) at least one controller (CT) is now the transmitted signal (S5) and / or the compensation signal (S3), in particular in their amplitude, so corrects that at least for a particular signal component of a transmitting signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) (S1) disappear in the receiver output signal.
  • [0013]
    Hierzu sei auf die oben aufgeführte Patentliteratur verwiesen. Reference may be made to the above patent literature.
  • [0014]
    Ein Halios ® -IRDM-System zeichnet sich dabei zusätzlich dadurch aus, A Halios ® -IRDM system is characterized additionally by the fact
    • • dass dabei nicht nur die Amplitude eines Kompensationssendesignals (S3) und/oder die Amplitude eines Sendesignals (S3) durch den Regler (CT) geregelt wird, • that not only the amplitude of a compensation transmission signal (S3) and / or the amplitude of a transmission signal (S3) by the controller (CT) is controlled,
    • • sondern auch die Phase dieser beiden Signale gegeneinander und/oder die Verzögerung zumindest der relevanten Signalanteile dieser beiden Signale gegeneinander geregelt wird. • but also the phase of these two signals to each other and / or the delay is controlled at least the relevant signal components of these two signals against each other.
  • [0015]
    Eine Verzögerungsregelung wird im Gegensatz zur Phasenregelung dabei vorzugsweise dann eingesetzt, wenn das Sendesignal (S5) nicht monofrequent sondern bandbegrenzt ist. A delay control is thereby then preferably used in contrast to the phase control when the transmission signal (S5) is not a single frequency but band-limited.
  • [0016]
    Ganz wesentlich ist nun das Bedürfnis, einen kompakten und preiswerten Melder der Luftgüte mittels eines sehr kompakten Luftgütesensors aufbauen zu können, der in ein mobiles Gerät eingebaut werden kann. Very much is now the need to be able to build a compact and inexpensive detector of the air quality by means of a very compact air quality sensor, which can be built into a mobile device.
  • [0017]
    Zwar offenbart bereits die Although the previously disclosed US 2014 0 340 216 A1 US 2014 0 340 216 A1 einen Rauchmelder für mobile elektronische Geräte. a smoke detector for mobile electronic devices. Die The US 2014 0 340 216A1 US 2014 0 340 216A1 offenbart aber beispielsweise in deren but for example, disclosed in the 2 2 einen Rauchmelder, der wieder entspr3echend dem Stand der Technik einer Rauchkammer bedarf. a smoke detector in need again entspr3echend the prior art, a smoke chamber. Da der Bauraum in mobilen Geräten wie Mobiltelefonen, Smartphones, Tablet-PCs, elektronische Uhren und Pulsmessern, Laptops und ähnlichen Geräten aber typischerweise sehr begrenzt ist und ein wesentliches generelles Selektionsmerkmal für verwendbare Technologien in solchen Geräten ist, muss die Größe der Rauchkammer so klein sein, dass entweder kein zuverlässiges Signal erhalten wird oder die Charakterisierung des Signals beispielsweise eines Rauchsensors in einem solchen Gerät mit solchen Unsicherheiten verbunden ist, dass keine zuverlässige Alarmierung möglich ist. But since the installation space in mobile devices such as mobile phones, smart phones, tablet PCs, electronic watches and pulse monitors, laptops and similar devices is very limited typically and is an essential general selection characteristic of usable technologies in such devices, the size of the smoke chamber must be small that either will receive no reliable signal or the characterization of the signal, for example, a smoke sensor is connected in such a device with such uncertainties that a reliable alarm is possible. Kurz gesagt: Die in der In short: in the US 2014 0 340 216 A1 US 2014 0 340 216 A1 offenbarte technische Lehre ist nicht funktionstüchtig und birgt mangels Zuverlässigkeit die Gefahr von Fehlalarmen und der Bindung von Rettungskräften in solchen Fehlalarmen, die an anderer Stelle dringend gebraucht werden. technical teaching disclosed is not functional and brings lack reliability danger of false alarms and the binding of rescue workers in such false alarms, which are urgently needed elsewhere. Außerdem würde ein derartig unzuverlässiges elektronisches Gerät als Rauchmelder den Nutzer in einer Sicherheit wiegen, die dann aber nicht in dem notwendigen Umfang besteht. In addition, an electronic device such unreliable would weigh the user as a smoke detector in a safety, but then does not exist to the extent necessary. Eine Verwendung der Technik entsprechend der Use of the technique according to the US 2014 0 340 216 A1 US 2014 0 340 216 A1 für den einzusetzenden Rauchmelder lässt nach heutigem Stand der Technik also ehr mehr Schaden als Nutzen erwarten. for the smoke detector can be used so ore more harm than good expect the current state of technology. Dem abzuhelfen ist die Kernaufgabe dieser Erfindung. remedy is the core task of this invention.
  • [0018]
    Eine solcher Luftgütesensor, der die oben beschriebenen Probleme löst, kann selbstverständlich in anderen mobilen und stationären Geräten, wie Dunstabzugshauben, Kücheneinrichtungen, intelligenten Kochtöpfen, Backöfen, Mikrowellenherden, Toastern, Elektrogrills und anderen Wärme entwickelnden Küchengeräten und anderen solchen Geräten eingesetzt werden. One such air quality sensor that solves the problems described above can of course be used in other mobile and stationary devices such as range hoods, kitchen equipment, intelligent cookers, ovens, microwave ovens, toasters, electric grills and other heat-generating appliances and other such devices.
  • Aufgabe der Erfindung OBJECT OF THE INVENTION
  • [0019]
    Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein zuverlässiges Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die das Messvolumen gegenüber dem möglichen Messvolumen der It is therefore the object of the invention to provide a reliable method and provide an apparatus that the measured volume against the volume of the possible measurement US20140340216A1 US20140340216A1 signifikant vergrößert und das Risiko von Fehlalarmen reduziert. increased significantly and reduces the risk of false alarms. Weiter muss die Messeinrichtung möglichst kompakt und mit wenigen Bauteilen realisierbar sein und möglichst wenig Bauraum beanspruchen. Furthermore, the measuring equipment shall be realized as compact and with few components and occupying little space. Gleichzeitig kann eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren auch für andere Zwecke eingesetzt werden. At the same time, such a device and method for other purposes can be used.
  • [0020]
    Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a device according to Claim. 1
  • Beschreibung der Erfindung Description of the Invention
  • [0021]
    Die Erfindung basiert unter anderem auf den technischen Lehren der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen The invention is based in part on the teachings of the still unpublished German Patent Applications DE 10 2014 009 641.6 DE 10 2014 009 641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 die als Kopie diesem Antrag beigefügt sind und vollumfänglich Teil dieser Offenbarung sind. which are attached as copy this application and are fully part of this disclosure. Darüber hinaus nutzt sie die technischen Lehren der zuvor erwähnten und aufgelisteten Schriften, die ebenfalls in Kombination mit den hier offenbarten Verfahren und Vorrichtungen Teil dieser Offenbarung sind. In addition, it utilizes the teachings of the aforementioned and listed fonts, which are also in combination with the presently disclosed methods and apparatuses part of this disclosure.
  • [0022]
    In den Schriften In the writings DE 10 2014 009 641.6 DE 10 2014 009 641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 wird bereits die Idee einer im Freiraum verlaufenden Messtrecke für einen Luftzustandssensor offenbart. the idea of ​​running in the free space measurement path for an air state sensor is already disclosed. Dieser Schritt ermöglicht es, das zuvor störende kleine Messvolumen bei mobilen Geräten, das die Funktionstüchtigkeit der This step enables the previously annoying small measurement volume in mobile devices, which of the functionality US 2014 0 340 216 A1 US 2014 0 340 216 A1 leider verhindert, zu vermeiden. unfortunately unable to avoid.
  • [0023]
    Im Gegensatz zu den beiden besagten unveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen In contrast to the two said unpublished German Patent Applications DE 10 2014 009 641.6 DE 10 2014 009 641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 offenbart die hier vorgelegte Schrift darüber hinaus eine weitere Vereinfachung des Aufbaus, so dass die Herstellungskosten nochmals reduziert werden können. discloses the font presented here addition, a further simplification of the structure, so that the manufacturing cost can be further reduced.
  • [0024]
    Bei den Methoden, die in den unveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen The methods that German in the unpublished patent applications DE 10 2014 009641.6 DE 10 2014 009641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 beschrieben werden und bei denen es sich um Halios ® -Systeme handelt, wird zum einen die Lichtlaufzeit von einem Sender (H) zu einem Empfänger (D), also der mittlere Abstand zum Boden oder zu einer Aerosolwolke, und zum anderen die Reflexionsamplitude ausgewertet. are described and where it is Halios ® systems, on the one hand the light transit time from a sender (H) to a receiver (D), so the average distance to the ground or to an aerosol cloud, and the other evaluated the reflection amplitude. Werden Sender (H) mit unterschiedlicher Schwerpunktswellenlänge (λ S ) verwendet, so kann auf ein grobgerastertes Reflexionsspektrum geschlossen werden, dass zur Unterscheidung zwischen Gegenständen, Kochdunst und Rauch verwendet werden kann. If stations (H) of different center wavelength used (λ S), as can be concluded that a coarse rasterized reflection spectrum that can be used to differentiate between objects, cooking vapor and smoke.
  • [0025]
    Aus den besagten deutschen Patentanmeldungen From the said German patent applications DE 10 2014 009 641.6 DE 10 2014 009 641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 ist bekannt, dass es günstig ist, aus den Amplituden- und Verzögerungsmesswerten der verschiedenen Kanäle mit unterschiedlicher Schwerpunktswellenlänge (λ S ) der jeweiligen kanalspezifischen Sender/ Empfänger Kombinationen einen sogenannten Feature-Vektor abzuleiten und diesen dann beispielsweise mittels eines HMM-Erkennungsverfahrens, dass typischerweise durch einen Prozessor durchgeführt wird, mit vordefinierten Prototypen zu vergleichen. it is known that it is favorable from the amplitude and delay measurement values of the various channels with different center wavelength (λ S) of the respective channel-specific transmitter / receiver combinations derive a so-called feature vector and these then for example by an HMM recognition process that typically by a processor is performed to compare with predefined prototypes. Aufgrund der größten Ähnlichkeit wählt das System dann den wahrscheinlichsten Zustand aus und/oder prognostiziert die wahrscheinliche Entwicklung. Because the greatest similarity, the system then selects the most likely state and / or predicts the likely development.
  • [0026]
    Der Nachteil dieser Methoden ist, dass für die Erzielung einer Empfindlichkeit bei mehreren Schwerpunktswellenlängen (λ S ) in der Regel mehr als ein Kompensationssender (K) und mehrere Sender (H) für ein funktionierendes System benötigt werden, was das System verteuert. The disadvantage of these methods is that at more center wavelengths for achieving a sensitivity (λ S) is usually more than one compensation transmitter (K) and several transmitters (H) for a working system are required, which increases the price system.
  • [0027]
    Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass es im Gegensatz zu den beiden deutschen Patentanmeldungen According to the invention has now been recognized that it is in contrast to the two German patent applications DE 10 2014 009 641.6 DE 10 2014 009 641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 eben nicht notwendig ist, mehr als einen Sender (H) und einen Kompensationssender (K) zu verwenden. just is not necessary, more than one transmitter (H) and a transmitter compensation (K) to be used. Hierzu wird erfindungsgemäß das zeitliche Messsignal des optischen Sensors, hier ein Halios ® -System, zeitlich diskret abgetastet und die so erhaltene zeitliche Sequenz von Halios ® -Messwerten einer Transformation in einer Transformationseinheit oder Steuerung (ST) unterzogen. For this purpose, the time measurement signal of the optical sensor, here a Halios ® system, sampled discrete-time and the temporal sequence of Halios ® metrics family of transformation in a transform unit or controller (ST) thus obtained is subjected according to the invention. Natürlich kann das hier beschriebene System mit denen der beiden deutschen Patentanmeldungen Of course, the system by which the two German patent applications described herein may DE 10 2014 009 641.6 DE 10 2014 009 641.6 und and DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 kombiniert werden. be combined.
  • [0028]
    Ziel dieser Transformation ist es, im Rahmen der Feature-Extraktion, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung The aim of this transformation is within the feature extraction as described for example in German patent application DE 10 2014 009 642.4 DE 10 2014 009 642.4 (siehe (please refer 8 8th derselben und das dortige Bezugszeichen FE) beschrieben ist, einen aussagekräftigeren Feature-Vektor zu erhalten, der schon mit einem Halios ® -Messkanal eine Unterscheidung von Stoffen ermöglicht. is the same and the local reference numerals FE) above, to obtain a meaningful feature vector which already allows a Halios ® -Messkanal a distinction of substances.
  • [0029]
    Erfindungsgemäß wurde nämlich als Problem einer Verlagerung des Messvolumens außerhalb des elektronischen Gerätes erkannt, dass ein solches System auch in der Lage sein muss, zwischen Gegenständen und Aerosolen zu unterscheiden. According to the invention it was recognized as a problem of a shift of the measuring volume outside the electronic device is that such a system must also be able to distinguish between objects and particulates. Es ist beispielsweise bei der Montage eines solchen Sensors in ein Mobiltelefon als Betriebsort eines solchen Luftgütesensors denkbar, dass der Luftzustandssensor durch einen Gegenstand, beispielsweise ein Stück Papier oder ein Finger abgedeckt wird, ohne dass ein gleichzeitig im Gerät vorhandener Proximity-Sensor dies detektiert. It is conceivable, for example, during assembly of such a sensor in a mobile telephone as an operating location of such an air quality sensor, that the air condition sensor is covered by an object, for example a piece of paper or a finger without a detected simultaneously in the device existing proximity sensor so. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das zeitliche Verhalten des jeweiligen Halios ® - Signals von der Art des Objekts (O) in der Messstrecke (I1, I2) abhängt. According to the invention it was recognized that the timing of the respective Halios ® - signal from the type of the object (O) in the measurement path (I1, I2) depends. Dieses zeitlich unterschiedliche Verhalten der Bewertung durch das Zustandserkennungssystem zugänglich zu machen, ist die Aufgabe der besagten Transformation. make this time different behavior of the evaluation by the state detection system accessible, is the object of said transformation. Die durch die Transformation erhaltenen Werte gehen in den zur Bewertung anstehenden Feature-Vektor ein. The values ​​obtained by the transformation are included in the pending to evaluate feature vector.
  • [0030]
    Verschiedene Transformationen sind aus der Mathematik bekannt, die von der Transformationseinheit oder einer Steuerung (ST) durchgeführt werden können. Various transformations are known from mathematics that can be performed by the transformation unit, or a control (ST).
  • [0031]
    Dies sind beispielsweise die Fourier-Transformation, die Hankel-Transformation, die Hilbert-Transformation, die Kosinus-Transformation, die Kurzzeit-Fourier-Transformation, die Laplace-Transformation, die Mellin-Transformation, die Sinus-Transformation, die Radon-Transformation, die Wavelet-Transformation und die zweiseitige Laplace-Transformation und die Z-Transformation. These are, for example, Fourier transform, Hankel transform, Hilbert transform, cosine transform, short time Fourier transform, Laplace transform, the Mellin transform, the sine transform, Radon transform, the wavelet transformation and the two-sided Laplace transform and the Z-transform.
  • [0032]
    Neben diesen kontinuierlichen Transformationen kommen in der Regel jedoch eher die diskreten Transformationen für eine Bearbeitung des Halios ® -Ausgangssignals in Frage. In addition to these continuous transformations but rather the discrete transformations required to process the Halios ® -Ausgangssignals usually come into question. Dies sind beispielsweise der Bluestein-FFT-Algorithmus, die diskrete Fourier-Transformation (DFT), die diskrete Kosinustransformation (DCT), die diskrete Sinustransformation (DST), die Fourier-Transformation für zeitdiskrete Signale, die modifizierte diskrete Kosinus-Transformation (MDCT), die schnelle Fourier-Transformation (FFT), die diskrete Hartley-Transformation (DHT), die Hadamard-Transformation, die schnelle Wavelet-Transformation, die Wavelet-Paket-Transformation und die Z-Transformation. These are for example the Bluestein FFT algorithm, the discrete Fourier transform (DFT), discrete cosine transform (DCT), the Discrete Sine Transform (DST), the Fourier transform of time-discrete signals, the modified discrete cosine transform (MDCT) , the fast Fourier transform (FFT), discrete Hartley transform (DHT), the Hadamard transform, a fast wavelet transformation, the wavelet packet transform and the Z-transform.
  • [0033]
    Im Folgenden wird die Anwendung der diskreten Fourier-Transformation beschrieben. The following describes the application of the discrete Fourier transform is described. Dem Fachmann wird aber offenbar sein, dass ähnliche Ergebnisse mit anderen Vor- und Nachteilen auch mit den anderen vorgenannten Transformationen mit anderen Randbedingungen erzielbar sind, so dass dies hier nicht weiter ausgeführt zu werden braucht. The skilled person will however be apparent that similar results can be achieved with the other aforementioned transformations with different boundary conditions with other advantages and disadvantages, so this need not be elaborated here.
  • [0034]
    Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass die durch eine Fourier-Transformation erhaltenen Messwertsignalspektren des jeweiligen Halios ® -Messwertsignals je nach Art des Objektes (O) abweichen. According to the invention it has now been recognized that the measurement signal of the respective spectra Halios ® -Messwertsignals depending on the type of the object (O) obtained by a Fourier transform representation. Hierzu sei auf die folgenden Figuren verwiesen. Reference may be made to the following figures.
  • [0035]
    Es wurde beobachtet, dass Wasserdampf ein Halios ® -Signal erzeugt, dass einem weißen Rauschen entspricht. It has been observed that water vapor produces a Halios ® signal that corresponds to a white noise. In dem Messwertsignalspektrum von Wasserdampf dominieren keine Frequenzen. In the measured value signal spectrum of water vapor no frequencies dominate. Ähnlich verhält es sich mit Rauch. The situation is similar with smoke.
  • [0036]
    Bewegt sich ein fester Gegenstand vor dem Halios ® -System, so entstehen dominante Peaks höherer Amplitude. Moving a solid object in front of the Halios ® system, so dominant peaks of higher amplitude occur.
  • Beschreibung der Figuren DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • [0037]
    Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten beispielhaften Figuren erläutert. The invention is explained below with reference to the accompanying exemplary drawings. Maßgeblich für den beanspruchten Umfang sind die Ansprüche. Decisive for the claimed scope, the claims.
  • [0038]
    1 1 zeigt die geplante Nutzungssituation. shows the planned usage situation. Die Rauchwolke (SM) befindet sich oberhalb des elektronischen Gerätes, hier eines Mobiltelefons (MP), mit dem Sender (H). The cloud of smoke (SM) is located above the electronic device, here a mobile phone (MP), with the transmitter (H). In dem Gehäuse des elektronischen Gerätes, hier des Mobiltelefons (MP), ist eine erste Öffnung (O1) für den Austritt des Lichts des Senders (H) in den Messraum oberhalb des Mobiltelefons (MP) als beispielhaftes elektronisches Gerät angebracht. In the case of the electronic device, here the mobile phone (MP), a first opening (O1) for the exit of the light of the transmitter (H) in the measurement chamber above the mobile phone (MP) is mounted as an exemplary electronic device. Natürlich sind auch andere elektronische Geräte mit mehr oder weniger Sendern (H) und entsprechenden ersten Öffnungen (O1) denkbar. Of course, other electronic devices with more or less channels (H) and the corresponding first openings (O1) are conceivable. Das Licht des Senders (H) wird somit in eine erste Übertragungsstrecke (I1) eingestrahlt, die praktisch der Abstrahlkeule des Senders (H) gleichkommt. The light from the transmitter (H) is thus radiated into a first transmission path (I1), which amounts to practically the radiation lobe of the transmitter (H). Die Partikel in der Rauch- oder Aerosolwolke (SM) reflektieren nun das Licht des Senders (H). The particles in the smoke or aerosol cloud (SM) now reflect the light of the transmitter (H). Einige streuen das Licht nun in einem geeigneten Winkel (α) so zurück, dass das an der Rauch- oder Aerosolwolke (SM) zurück gestreute Licht des Senders (H) auf den Empfänger (D) fällt. Some now scatter light back at an appropriate angle (α) so that at the smoke or aerosol cloud (SM) backscattered light from the transmitter (H) at the receiver (D) falls. Dabei muss es typischerweise eine zweite Öffnung (O2) im elektronischen Gerät, hier ein Mobiltelefon (MP), passieren. Here, typically here a mobile phone there must be a second opening (O2) in the electronic device (MP), happen. Natürlich sind auch hier wieder Geräte mit mehr als einer zweiten Öffnung (O2) und mehr als einem Empfänger (D) denkbar. Of course, devices with more than a second opening (O2) and more than one receiver (D) are also conceivable here again. Auf die oben erwähnte Literatur sei in diesem Zusammenhang verwiesen. Reference is made in this regard to the above-mentioned literature. Dabei streut die Rauchwolke (SM) das Licht des Senders (H) im Mittel an einem mittleren Streupunkt (AR) in eine zweite Übertragungstrecke (I2) zurück, die an dem Empfänger (D) endet. The cloud of smoke (SM) in the middle of a average scattering point (AR) to a second transmission path diffuses the light from the transmitter (H) (I2) back, which ends at the receiver (D). Ist keine Rauchwolke (SM) vorhanden, so wird das Licht wesentlich später zurückgestreut. If no smoke (SM) is present, the light is scattered back much later. Aufgrund des Huygenschen Prinzips nimmt dabei zum einen die Laufzeit des Lichts zu und zum anderen die erfolgreich zurückgestreute Amplitude des in den Empfänger (D) rückgestreuten Lichts ab. Due to the Huygens principle, the duration of the light increases on the one hand and on the other to the success of the backscattered amplitude in the receiver (D) backscattered light from. Die dementsprechende erste Übertragungsstrecke (I1') und die dementsprechende zweite Übertragungsstrecke (I2') sind ohne die Rauchwolke (SM) typischerweise länger. The corresponding thereto first transmission path (I1 ') and the corresponding end of second transmission path (I2') are without the cloud of smoke (SM) is typically longer.
  • [0039]
    2 2 zeigt einen Halios ® -Regler entsprechend dem Stand der Technik, wie er für die erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt werden kann. shows a Halios ® knob according to the state of the art as it can be used for the inventive device. Das Empfängerausgangssignal (S1) wird in einer ersten Multiplikationseinheit (M1) mit dem Sendesignal (S5) multipliziert. The receiver output signal (S1) in a first multiplier unit (M1) with the transmitted signal (S5) multiplied. Dadurch werden niederfrequente Störer zu höheren Frequenzen hin verschoben. This low-frequency interferers are shifted to higher frequencies. Das Nutzsignal selbst findet sich im Spektrum dann typischerweise im Bereich von 0Hz wieder. The useful signal itself can be found in the spectrum then typically in the range of 0 Hz again. Aus der Literatur ist an dieser Stelle auch die Verwendung von Zwischenfrequenzen bekannt. From the literature, the use of intermediate frequencies is known at this point. Es wird auf diese Weise ein Filtereingangssignal (S8) gebildet. There is thus formed a filter input signal (S8). Dieses wird in dem nachfolgenden ersten, typischerweise linearen ersten Filter (F1) so gefiltert, dass das sich ergebende Filterausgangssignal (S9) typischerweise keine Anteile des Sendesignals (S5) mehr aufweist. This is in the subsequent first, typically linear first filter (F1) is filtered so that the resultant filter output signal (S9) is typically no components of the transmitted signal (S5) comprises more. Vorzugsweise ist es ein Gleichsignal. Preferably, it is a DC signal. Da es sich bei dem ersten Filter (F1) typischerweise um einen Tiefpassfilter handelt, weist dieser eine obere Filtergrenzfrequenz (ω g ) auf. Since this is at the first filter (F1) typically is a low pass filter, this filter has an upper cut-off frequency (ω g). Diese wird vorzugsweise so gewählt, dass sie kleiner ist, als die halbe Frequenzbandbreite (Δω) des Sendesignals (S5). This is preferably chosen such that it is smaller than half the frequency band width (Δω) of the transmitted signal (S5). Mit diesem Sendesignal (S5) wird im Übrigen der Sender (H) gesteuert. This transmission signal (S5) is (H) the remainder of transmitter controlled. Im einfachsten Fall ist der erste Filter (F1) ein Integrator. In the simplest case, the first filter (F1) is an integrator. In dem Fall bildet die Kombination aus erster Multiplikationseinheit (M1) und erstem Filter (F1) ein Skalar-Produkt zwischen dem Sendesignal (S5) und dem Empfängerausgangssignal (S1). In that case the combination of the first multiplier unit forms (M1) and the first filter (F1) is a scalar product between the transmission signal (S5) and the receiver output (S1). Das Filterausgangssignal (S9) ist dann ein Maß, inwieweit noch Anteile des Sendesignals (S5) im Empfängerausgangssignal (S1) enthalten sind. The filter output signal (S9) is then a measure to what extent even components of the transmitted signal (S5) in the receiver output signal (S1) are included. Für eine gute Linearisierung des Gesamtregelverhaltens wird nun vorzugsweise mit Hilfe eines Verstärkers (V1) das Filterausgangssignal (S9) zum Messwertsignal (S4) signifikant verstärkt. For a good linearization of the overall control behavior is now preferably by means of an amplifier (V1), the filter output signal (S9) to the measured value signal (S4) significantly enhanced. Dieses Messwertsignal (S4) ist typischerweise gleichzeitig das Messwertsignal, das den Messwert für die Dämpfung in der Übertragungsstrecke bestehend aus erster Übertragungsstrecke (I1), Objekt (O) oder Rauch (SM) und zweiter Übertragungsstrecke (I2) darstellt. This measurement value signal (S4) is typically the same time the measurement signal representing the measured value for the attenuation in the transmission path consisting of first transmission path (I1), the object (O) or smoke (SM) and second transmission path (I2). Diese Hintransformation durch die Skalar-Produktbildung zwischen dem Sendesignal (S5) und dem Empfängerausgangssignal (S1) in den Signalraum des Sendesignals (S5) kann nun rückgängig gemacht werden. This forward transformation by the scalar product formation between the transmitting signal (S5) and the receiver output signal (S1) in the signal space of the transmitting signal (S5) can now be reversed. Hierzu wird das Messwertsignal (S4) mit einer zweiten Multiplikationseinheit (M2) und dem Sendesignal (S5) wieder multipliziert. For this purpose the measurement signal (S4) is multiplied again by a second multiplication unit (M2) and the transmission signal (S5). Hierbei entsteht ein Kompensationsvorsignal (S6). Here, a Kompensationsvorsignal (S6) is formed. Dieses Kompensationsvorsignal (S6) ist bezogen auf einen konstanten Multiplikationsfaktor, der typischerweise negativ ist, dem Anteil des Sendesignals (S5) im Empfängerausgangssignal (S1) typischerweise proportional. This Kompensationsvorsignal (S6) is based on a constant multiplication factor, which is typically negative, the share of the transmission signal (S5) in the receiver output signal (S1) is typically proportional. Ist der Kompensationssender (K) beispielsweise eine LED, so ist es notwendig, dass das Kompensationssendesignal (S3) gegenüber dem Kompensationsvorsignal (S6) mit einem Offset (B1) in einem Addierer versehen wird. If the transmitter compensation (K) such as an LED, it is necessary that the compensation transmission signal (S3) opposite the Kompensationsvorsignal (S6) with an offset (B1) is provided in an adder. In dem Beispiel sind alle diese Vorrichtungsteile in einem Regler (CT) zusammengefasst sind. In the example, all of these parts of the device in a controller (CT) are summarized. Am Anschluss (a) wird das Sendesignal (S5) in den Regler (CT) eingespeist. At the terminal (a) the transmitted signal (S5) into the controller (CT) is fed. Am Anschluss (b) wird das Empfängerausgangssignal (S1) eingespeist. At the terminal (b) the receiver output signal (S1) is fed. Am Anschluss (d) wird das Messwertsignal, das Messwertsignal (S4), ausgegeben. At the connection (d), the measured-value signal, the measurement signal (S4) is output. Am Anschluss (e) wird das Kompensationssendesignal (S3) aus dem Regler (CT) ausgegeben. At the terminal (s), the compensation transmission signal (S3) from the controller (CT) is output.
  • [0040]
    3 3 zeigt einen komplexeren Regler (CT) aus dem Stand der Technik. shows a more complex controller (CT) from the prior art. Im Gegensatz zu dem Regler (CT) der Unlike the controller (CT) of the 2 2 regelt dieser Regler (CT) auch die Verzögerung des Sendesignals bei der Passage der Übertragungsstrecke bestehend aus einer ersten Übertragungsstrecke (I1), der Reflektion des Objekts (O) und einer zweiten Übertragungsstrecke (I2) aus. regulates the controller (CT) and the delay of the transmission signal during the passage of the transmission line consisting of a first transmission path (I1), the reflection of the object (O) and a second transmission path (I2) from. Hierzu bildet er beispielsweise aus dem Sendesignal (S5) mittels einer Verzögerungseinheit (Δt1) ein verzögertes Sendesignal (S5d). To this end, it forms for example, from the transmission signal (S5) by a delay unit (.DELTA.t1) a delayed transmission signal (S5d). Aus diesem verzögerten Sendesignal (S5d) und dem Sendesignal (S5) bildet eine Orthogonalisierungseinheit (ORT) die beiden beispielhaften, zueinander orthogonalen Analysesignale (S5o1 und S5o2). For this delayed transmission signal (S5d) and the transmission signal (S5) forms a Orthogonalisierungseinheit (ORT), the two exemplary analysis mutually orthogonal signals (S5o1 and S5o2). Hierbei bedeutet orthogonal, dass die Multiplikation dieser orthogonalen Analysesignale miteinander und die anschließende Filterung in dem beschriebenen ersten Filter (F1) Null ergibt. Here, orthogonal means that the multiplication of these signals to each other orthogonal analysis and subsequent filtering in the described first filter (F1) is zero. Wie zuvor wird je ein Skalar-Produkt (SP) zwischen dem Empfängerausgangssignal (S1) und dem jeweiligen orthogonalen Analysesignal (S5o1 und S5o2) gebildet. As before, a scalar product (SP) between the receiver output (S1) and the respective orthogonal analysis signal (S5o1 and S5o2) is each formed. Hierdurch werden das Messwertsignal (S4) und das Verzögerungsmesswertsignal (S4d) gebildet. Thereby, the measurement signal (S4) and the delay measurement signal (S4d) are formed. Bei geeigneter Wahl des ersten orthogonalen Analysesignals (S5o1) erhält man nach Rücktransformation mit dem zweiten Multiplizierer (M2) und dem Sendesignal (S5) wieder das besagte Kompensationsvorsignal, das hier aber als nicht phasenkompensiertes Kompensationsvorsignal (S6v) noch zeitlich verzögert werden muss. With a suitable choice of the first orthogonal analysis signal (S5o1) obtained after back-transformation with the second multiplier (M2) and the transmission signal (S5) again said Kompensationsvorsignal, but which here as a non-phase compensated Kompensationsvorsignal (S6V) needs to be delayed. Dies geschieht in einer zweiten Verzögerungseinheit (Δt2) in Abhängigkeit von dem Verzögerungsmesswertsignal (S4d). This is done in a second delay unit (At2) in response to the delay measurement signal (S4d). Die weitere Behandlung erfolgt analog zur Further treatment is analogous to 2 2 . ,
  • [0041]
    4 4 zeigt schematisch beispielhafte Sende- und Analysesignale. schematically illustrates exemplary transmission and analysis of signals.
  • [0042]
    5 5 zeigt ein schematisiertes Gesamtsystem für ein einfaches Halios ® -Messsystem mit Halios ® IRDM-Eigenschaften (siehe Literaturliste in der Einleitung). shows a schematic for a simple overall system Halios ® measurement system with Halios ® IRDM properties (see list of publications in the introduction). Der Signalgenerator (G1) erzeugt das Sendesignal (S5). The signal generator (G1) generates the transmission signal (S5). Dieses Sendesignal (S5) wird genutzt, um mit einem Senderoffset (BH) versehen den Sender (H) zu betreiben. This transmission signal (S5) is used with a transmitter offset (BH) provided the transmitter (H) to operate. Der Sender (H) sendet in die bereits beschriebene und hier vereinfacht dargestellte Übertragungsstrecke bestehen aus der ersten Übertragungsstrecke (I1) und der zweiten Übertragungsstrecke (I2) hinein. The transmitter (H) transmits in the already described and illustrated here in a simplified transmission path composed of the first transmission path (I1) and the second transmission path (I2) into it. Das Objekt (O) ist dabei Teil der Übertragungsstrecke (I1, I2) und zur besseren Übersicht nicht eingezeichnet. The object (O) is part of the transmission path (I1, I2) and not shown for clarity. Der Empfänger (D) am anderen Ende der Übertragungsstrecke (I1&I2) wandelt das Signal aus der Übertragungsstrecke in ein Empfängerausgangssignal (S1) um. The receiver (D) at the other end of the transmission path (I1 & I2) converts the signal from the transmission path into a receiver output signal (S1). Der Regler (CT) entsprechend The controller (CT) corresponding to 1 1 erzeugt nun aus dem Empfängerausgangssignal (S1) mit Hilfe des Sendesignals (S5) das Kompensationssendesignal (S3), das den Kompensationssender (K) steuert, der über typischerweise eine dritte Übertragungsstrecke (I3) mit vorbekannten Eigenschaften typischerweise linear überlagernd ebenfalls in den Empfänger (D) einstrahlt. now generated from the receiver output signal (S1) with the aid of the transmitted signal (S5) the compensation transmission signal (S3), which controls the compensation channels (K) connected via typically a third transmission path (I3) with known properties typically linear overlying also (in the receiver D ) radiates. Der Regler (CT) gibt das Messwertsignal (S4) und das Verzögerungsmesswertsignal (S4d) aus. The controller (CT) outputs the measurement signal (S4) and the delay measurement signal (S4d). Diese werden von der erfindungsgemäßen Steuerung (ST) ausgewertet. These are evaluated by the inventive control (ST). Die Steuerung ist vorzugsweise mit einem Prozessor, beispielsweise mit einem Signalprozessor, ausgestattet und kommuniziert über eine Schnittstelle (IF), die drahtlos und/oder drahtgebunden über einen Datenbus (DB) sein kann, mit der Außenwelt. The control system is preferably equipped with a processor, such as a signal processor and communicates via an interface (IF), the (DB) can be wireless and / or wired via a data bus to the outside world.
  • [0043]
    6a 6a stellt den zeitlichen Verlauf des Halios ® -Ausgangssignals (S4) dar, wenn das System keine Reflektion misst. represents the time course of Halios ® -Ausgangssignals constitute (S4), when the system does not measure reflection.
  • [0044]
    6b 6b stellt die Fourier-Transformierte des Signals (S4) aus represents the Fourier transform of the signal (S4) from 6a 6a nach Fourier-Transformation durch die Steuerung (ST) dar. Im Bereich von 0Hz ergibt sich näherungsweise eine Delta-Funktion. after Fourier transform by the controller represents (ST). In the range of 0Hz results in approximately a delta function.
  • [0045]
    7a 7a stellt den zeitlichen Verlauf des Halios ® -Ausgangssignals (S4) dar, wenn das System die Reflexion von Wasserdampf misst. represents the time course of Halios ® -Ausgangssignals constitute (S4), if the system measures the reflection of water vapor. Das Signal ist wesentlich stärker gestört als in der The signal is much more disturbed than in the 6a 6a . ,
  • [0046]
    7b 7b stellt die Fourier-Transformierte des Signals (S4) der Reflexion von Wasserdampf aus represents the Fourier transform of the signal (S4) of the reflection of water vapor from 7a 7a nach Fourier-Transformation durch die Steuerung (ST) dar. Zwar ergibt sich auch hier im Bereich von 0Hz näherungsweise eine Delta-Funktion. after Fourier transform by the controller represents (ST). Although there is also here in the range of 0Hz approximately a delta function. Diese ist ein wenig erhöht. This is a little increased. Wesentlich ist aber, dass die Fourier-Transformierte einen mehr oder weniger homogenen Rauschuntergrund ergibt, der als solcher detektiert werden kann. What is essential is that the Fourier transform results in a more or less homogeneous noise floor, which can be detected as such.
  • [0047]
    8a 8a stellt den zeitlichen Verlauf des Halios ® -Ausgangssignals (S4) dar, wenn das System die Reflexion von Rauch mit abnehmender Dichte misst. represents the time course of Halios ® -Ausgangssignals constitute (S4), if the system measures the reflection of smoke density decreases. Das Signal ist wesentlich stärker gestört als in der The signal is much more disturbed than in the 6a 6a . ,
  • [0048]
    8b 8b stellt die Fourier-Transformierte des Signals (S4) der Reflexion von Rauch mit fallender Dichte aus represents the Fourier transform of the signal (S4) of the reflection of smoke with decreasing density from 8a 8a nach Fourier-Transformation durch die Steuerung (ST) dar. Zwar ergibt sich auch hier im Bereich von 0Hz näherungsweise eine Delta-Funktion. after Fourier transform by the controller represents (ST). Although there is also here in the range of 0Hz approximately a delta function. Diese ist ein wenig erhöht. This is a little increased. Wesentlich ist aber, dass die Fourier-Transformierte einen mehr oder weniger homogenen Rauschuntergrund ergibt, der als solcher detektiert werden kann. What is essential is that the Fourier transform results in a more or less homogeneous noise floor, which can be detected as such. Es zeigt außerdem im Gegensatz zu Wasserdampf zwei Seitenbanden, die für die Erkennung und zur Unterscheidung von Wasserdampf genutzt werden können. It also shows, in contrast to steam two side bands that can be used for the detection and differentiation of steam.
  • [0049]
    9a 9a stellt den zeitlichen Verlauf des Halios ® -Ausgangssignals (S4) dar, wenn das System die Reflexion von Rauch mit zunehmender Dichte misst. represents the time course of Halios ® -Ausgangssignals constitute (S4), if the system measures the reflection of smoke density increases. Das Signal ist wesentlich stärker gestört als in der The signal is much more disturbed than in the 6a 6a . ,
  • [0050]
    9b 9b stellt die Fourier-Transformierte des Signals (S4) der Reflexion von Rauch mit zunehmender Dichte aus represents the Fourier transform of the signal (S4) of the reflection of smoke density increases from 9a 9a nach Fourier-Transformation durch die Steuerung (ST) dar. Zwar ergibt sich auch hier im Bereich von 0Hz näherungsweise eine Delta-Funktion. after Fourier transform by the controller represents (ST). Although there is also here in the range of 0Hz approximately a delta function. Diese ist ein wenig erhöht. This is a little increased. Wesentlich ist aber, dass die Fourier-Transformierte einen mehr oder weniger homogenen Rauschuntergrund ergibt, der als solcher detektiert werden kann. What is essential is that the Fourier transform results in a more or less homogeneous noise floor, which can be detected as such. Es zeigt außerdem im Gegensatz zu Wasserdampf wieder die zwei Seitenbanden, die für die Erkennung und zur Unterscheidung von Wasserdampf genutzt werden können. It also shows, in contrast to steam again, the two side bands that can be used for the detection and differentiation of steam.
  • [0051]
    10a 10a stellt den zeitlichen Verlauf des Halios ® -Ausgangssignals (S4) dar, wenn das System die Reflektion eines Objektes misst, das zweimal den Sensor passiert. represents the time course of Halios ® -Ausgangssignals constitute (S4), if the system measures the reflection of an object which happens twice the sensor. Dies ist an den beiden Buckeln (W1 und W2) der Fall. This is on the two bosses (W1 and W2) of the case.
  • [0052]
    10b 10b stellt die Fourier-Transformierte des Signals aus represents the Fourier transform of the signal from 10a 10a nach Fourier-Transformation durch die Steuerung (ST) dar. Im Bereich von 0Hz ergibt sich wieder näherungsweise eine Delta-Funktion. after Fourier transform by the controller represents (ST). In the range from 0 Hz to approximately a delta function returns again. Nun jedoch ist im Gegensatz zur Now, however, in contrast to 7b 7b das Spektrum nicht gleichmäßig verteilt. the spectrum is not distributed evenly. Vielmehr zeigt das Spektrum zwei symmetrische Berge und zwei zur 0Hz-Linie symmetrische Täler in denen praktisch kein Signal vorhanden ist. Rather, the spectrum shows two symmetrical mountains and two symmetrical to 0 Hz Line valleys where no signal is practically available. Überraschender Weise sind also gerade die niedrigeren Frequenzen besonders signifikant. Surprisingly, the lower frequencies are just so very significant. Hierdurch ist es nun möglich, beispielsweise durch Schwellwertsetzung in bestimmten Frequenzbereichen die Fälle zu unterscheiden. In this way it is possible to distinguish, for example, by thresholding in certain frequency ranges the cases.
  • [0053]
    11a 11a stellt den zeitlichen Verlauf des Halios ® -Ausgangssignals (S4) dar, wenn das System die Reflektion eines Objektes misst, das einmal schnell den Sensor passiert. represents the time course of Halios ® -Ausgangssignals constitute (S4), if the system measures the reflection of an object which happens quickly once the sensor. Dies ist an dem Spike zu erkennen This can be seen in the spike
  • [0054]
    11b 11b stellt die Fourier-Transformierte des Signals aus represents the Fourier transform of the signal from 11a 11a nach Fourier-Transformation durch die Steuerung (ST) dar. Im Bereich von 0Hz ergibt sich wieder näherungsweise eine Delta-Funktion. after Fourier transform by the controller represents (ST). In the range from 0 Hz to approximately a delta function returns again. Nun jedoch ist im Gegensatz zur Now, however, in contrast to 7b 7b das Spektrum nicht gleichmäßig verteilt. the spectrum is not distributed evenly. Vielmehr zeigt das Spektrum wieder zwei symmetrische Berge und zwei zur 0Hz-Linie symmetrische, nun aber schmalere Täler in denen praktisch kein Signal vorhanden ist. Instead, however, the spectrum shows again two symmetrical mountains and two symmetrical to 0 Hz line, now narrower valleys where practically no signal is present. Überraschender Weise sind also gerade die niedrigeren Frequenzen besonders signifikant. Surprisingly, the lower frequencies are just so very significant. Hierdurch ist es nun möglich, beispielsweise durch Schwellwertsetzung in bestimmten Frequenzbereichen die Fälle zu unterscheiden. In this way it is possible to distinguish, for example, by thresholding in certain frequency ranges the cases.
  • [0055]
    12 12 zeigt das Bild der shows the image of 6 6 mit dem Unterschied, dass in die ehemalige with the difference that the former in 6b 6b nun drei Schwellen eingezeichnet sind, die im Bereich des zentralen Dirac-Peaks nicht aktiv sein sollen und daher in diesem Bereich nicht durchgezogen gezeichnet sind. Now three thresholds are drawn which are not to be active in the area of ​​the central Dirac peaks and therefore not considered in this section are drawn. In diesem Beispiel werden vier Bereiche (I, II, III, IV) durch drei Schwellen definiert. In this example, four regions (I, II, III, IV) defined by three sleepers. Werden alle drei Schwellen im jeweiligen Gültigkeitsbereich nicht überschritten, so ist der Zustand des Halios ® -Systems der, dass es kein Objekt detektiert. If all three thresholds are not exceeded in the respective scope, so is the state of Halios ® system of that it no object detected. Er entspricht also dem der So it matches the 6a 6a . ,
  • [0056]
    13 13 zeigt nun die Schwellen der now shows the thresholds of 12 12 , nun aber angewandt auf , But now applied to 7 7 . , Wie leicht zu erkennen ist, befindet sich das Signal in den relevanten Gültigkeitsbereichen der Schwellen im Bereich II. Dies kann somit als Dampf gewertet werden. As can be readily seen, the signal in the relevant areas of validity of the thresholds is in education. This can therefore be considered as a vapor.
  • [0057]
    14 14 . , zeigt nun die Schwellen der now shows the thresholds of 12 12 , nun aber angewandt auf , But now applied to 10 10 . , Wie leicht zu erkennen ist, befindet sich das Signal in den relevanten Gültigkeitsbereichen der Schwellen im Bereich I. Dies kann als massives Objekt im Messbereich gewertet werden. As can easily be seen, the signal is in the relevant areas of validity of the sleepers in the region I. This can be seen as a massive object in the measuring range.
  • [0058]
    15 15 . , zeigt nun die Schwellen der now shows the thresholds of 12 12 , nun aber angewandt auf , But now applied to 9 9 . , Wie leicht zu erkennen ist, befindet sich das Signal in den relevanten Gültigkeitsbereichen der Schwellen im Bereich IV. Dies kann als Rauch im Messbereich gewertet werden. As can be readily seen, the signal in the relevant areas of validity of the thresholds is in region IV. This can be seen as smoke in the measuring range.
  • [0059]
    16 16 zeigt schematisch ein Verfahren entsprechend dem Stand der Technik ergänzt um den erfindungsgemäßen Schritt einer Transformation der gemessenen Daten. schematically shows a method according to the invention supplemented by the step of a transformation of the measured data according to the prior art. Die physikalische Schnittstelle erfasst, wie zuvor bei den vorausgehenden Figuren bereits beschrieben, das Messwertsignal (S4). The physical interface detected, as already described above in the previous figures, the measurement signal (S4). Innerhalb der Steuerung (ST) wird nun eine Transformation, hier eine FFT (Fast-Fourier-Transformation) durchgeführt. Within the controller (ST) is now a transformation, an FFT (Fast Fourier Transform) is performed here. Dies geschieht im Rahmen der aus dem Stand der Technik bekannten Feature-Extraktion Die Steuerung (ST) erzeugt somit den initialen Feature-Vektor ( This is done in the context of the known from the prior art feature extraction The controller (ST) thus produces the initial feature vector ( 24 24 ). ). Dieser kann in einer weiteren Feature-Extraktionsstufe zusammen mit den Daten anderer Sensoren ( This can (in a further feature extraction stage, together with data from other sensors 37 37 ) weiter aufbereitet werden. ) Being rendered. Hierbei können beispielsweise die Werte gefiltert und/oder einfach und/oder mehrfach integriert und/oder differenziert werden. The values, for example, filtered and / or be easily integrated and / or multiple and / or differentiated. Außerdem wird der initiale Feature-Vektor ( In addition, the initial feature vector ( 24 24 ) durch die Steuerung (ST) typischerweise mit einer Matrix, der LDA-Matrix ( ) By the control (ST) is typically (with a matrix, the matrix LDA 14 14 ) multipliziert, was die Signifikanz des sich ergebenden optimierten Feature-Vektors ( ) Multiplied what (the significance of the resulting optimized feature vector 38 38 ) erhöht. ) elevated. In der folgenden Emissionsberechnung ( The following emission calculation ( 12 12 ) durch die Steuerung (ST) wird der so ermittelte optimierte Feature-Vektor ( ) By the control (ST) of the thus determined optimized feature vector ( 38 38 ), beispielsweise durch Abstandsberechnung mit prototypischen Feature-Vektoren verglichen, die als Zahlenwerte in einer Prototypendatenbank ( ) Compared for example, by the distance calculation with prototypical feature vectors (as numerical values ​​in a prototype database 15 15 ) beispielsweise der Steuerung (ST) abgelegt sind. ), For example of the controller (ST) is stored. Hierbei ist es üblich, neben den vektoriellen Koordinaten, in dieser Prototypendatenbank ( This is common in addition to the vectorial coordinates (in this prototype database 15 15 ) der Steuerung (ST) zu jedem Prototypen zum ersten dessen Koordinate und zum zweiten die Streuung dieses Prototypen abzulegen. ) Of the controller (ST) to each prototype for the first store whose coordinate and the scattering to the second of this prototype. Unterschreitet nun ein durch die Steuerung (ST) berechneter Abstand zwischen dem optimierten Feature-Vektor ( now falls below a by the control (ST) calculated distance between the optimized feature vector ( 38 38 ) und einem Prototypen der Prototypendatenbank ( ), And a prototype of the prototype database ( 15 15 ) beispielsweise die ebenfalls in der Prototypenddatenbank ( ) For example, which also (in the Prototypenddatenbank 15 15 ) für diesen Prototypen abgelegte Streuung, so kann dieser Prototyp durch die Steuerung (ST) beispielsweise als erkannt gewertet werden. ) Stored for this prototype scattering, as can be seen this prototype by the control (ST) for example as detected. Die Streuung der Prototypen, die in der Prototypendatenbank ( The dispersion of the prototypes (in the prototype database 13 13 ) der Steuerung (ST) beispielsweise Prototyp spezifisch zusammen mit dem jeweiligen Prototyp abgelegt sein kann, fungiert hier als hier als Schwellwert, mit dem die Steuerung (ST) den berechneten Abstand eines optimierten Feature-Vektors ( ) Of the controller (ST) for example may be specific prototype stored together with the respective prototype, acts as here as a threshold value, with said control (ST) (the calculated distance of an optimized feature vector 38 38 ) zu dem jeweiligen Prototyp durch Differenzbildung vergleicht. ) Compared to the respective prototype by difference. Ist der berechnete Abstand kleiner, liegt der optimierte Feature-Vektor ( If the calculated distance is smaller, the optimized feature vector is ( 38 38 ) innerhalb des Schwellwertellipsoids des betreffenden Prototyps. ) Within the Schwellwertellipsoids of the respective prototype. Bei mehreren erkannten Prototypen könnte die Steuerung (ST) beispielsweise den Prototyp mit dem geringsten Abstand zum optimierten Feature-Vektor ( If there are several recognized prototypes, the controller (ST) could (for example, the prototype having the shortest distance from the optimized feature vector 38 38 ) als erkannt selektieren. select) as detected. Hier sind mannigfache Szenarien denkbar, die hier nicht weiter ausgeführt werden. Here are manifold scenarios conceivable which will not be discussed further here. Alternativ können auch beide erkannten Prototypen als Hypothesenliste ausgegeben werden, wobei die Hypothesenliste die erkannten Prototypen mit einer Wahrscheinlichkeit, die beispielsweise der berechnete Abstand des optimierten Feature-Vektors ( Alternatively, both recognized prototypes can be output as a list of hypotheses, which the hypothesis list, the recognized prototypes with a probability (for example, the calculated distance of the optimized feature vector 38 38 ) zum jeweiligen Prototypen der Prototypendatenbank ( ) (For each prototype, the prototype database 15 15 ) ist, umfassen kann. ), May include. Die Prototypendatenbank ( The prototype database ( 15 15 ) der Steuerung (ST) und die LDA-Matrix ( ) Of the controller (ST) and the LDA-matrix ( 14 14 ) der Steuerung (ST) werden typischerweise vor Betriebsaufnahme mittels einer Trainingsdatenbank ( ) Of the controller (ST) are typically prior to operation uptake (by means of a training database 18 18 ) und eines Trainingsprogramms ( (), And a training program 17 17 ) erzeugt und in der Steuerung (ST) oder für diese zugreifbar in dem betreffenden elektronischen Gerät – beispielsweise einem Mobiltelefon (MP) – abgelegt. ) Produced and (in the control ST) or accessible to those in the relevant electronic device - (for example, a mobile phone MP) - stored.
  • [0060]
    17 17 soll die Kategorisierung mittels der Prototypendatenbank ( to categorize (by means of the prototype database 15 15 ) durch die Steuerung (ST) veranschaulichen. ) By the control (ST) illustrate. Das Bild zeigt den vereinfachten Fall eines optimierten Feature-Vektors ( The picture shows the simplified case of an optimized feature vector ( 38 38 ) mit zwei Dimensionen. ) With two dimensions. In der Regel hat ein Feature-Vektor wesentlich mehr Dimensionen. Typically, a feature vector has much more dimensions. Die Zweidimensionalität dient hier dem besseren Verständnis. The two-dimensionality to better understand here. Die Figur zeigt beispielhaft vier Prototypen ( The figure shows an example of four prototypes ( 41 41 , . 42 42 , . 43 43 , . 44 44 ). ). Jedem beispielhaften Prototyp ist beispielsweise ein Schwellwertellipsoid ( Each exemplary prototype is for example a Schwellwertellipsoid ( 47 47 ) zugeordnet. ) Is assigned. Beispielhaft sind drei verschiedene repräsentative optimierte Feature-Vektoren ( By way of example, three different representative optimized feature vectors ( 45 45 , . 46 46 , . 47 47 ) eingezeichnet. ) Located. Der erste repräsentative optimierte Feature-Vektor ( The first representative optimized feature vector ( 45 45 ) liegt innerhalb der zwei Schwellwertellipsoide von zwei Prototypen. ) Is within the two Schwellwertellipsoide of two prototypes. Hier müsste also die Steuerung (ST) zwischen diesen beiden Prototypen aufgrund einer internen, zuvor festgelegten und für die Steuerung (ST) ausführbaren Regel entscheiden oder beide als potenzielle Lösungen an eine nachfolgende Verarbeitungsstufe über die Schnittstelle (IF) weitergeben. Here, then, the controller (ST) between these two prototypes would have to decide or pass both as potential solutions to a subsequent processing stage through the interface (IF) as a result of internal, pre-established and for the control (ST) executable rule. Der zweite repräsentative optimierte Feature-Vektor ( The second representative optimized feature vector ( 46 46 ) liegt außerhalb aller Schwellwertellipsoide und wird daher keinem Prototypen zugeordnet und damit nicht erkannt. ) Is out of all Schwellwertellipsoide and is therefore not associated with a prototype and therefore not recognized. Der dritte repräsentative optimierte Feature-Vektor ( The third representative optimized feature vector ( 48 48 ) liegt eindeutig innerhalb des Schwellwertellipsoids ( ) Is unique within the Schwellwertellipsoids ( 47 47 ) und wird damit eindeutig einem Prototyp ( ) And is thus clearly (a prototype 41 41 ) zugeordnet. ) Is assigned. Dieser Prototyp ( This prototype ( 41 41 ) wird damit eindeutig als dem optimierten dritten Feature-Vektor ( ) Shall be clearly identified as the optimized third feature vector ( 48 48 ) zugehörig erkannt. ) Recognized as belonging. Der dritte optimierte Feature-Vektor ( The third feature optimized vector ( 38 38 ) wird damit eindeutig klassifiziert. ) Shall be clearly classified.
  • [0061]
    18 18 zeigt eine bespielhafte Hypothesenliste mit verschiedenen Klassifikationsmöglichkeiten und den entsprechenden Wahrscheinlichkeiten für einen ermittelten optimierten Feature-Vektor ( shows a recordable explanatory hypothesis list with different possibilities of classification and the corresponding probabilities for a determined optimized feature vector ( 38 38 ). ). Diese Wahrscheinlichkeiten könnten beispielweise die für diesen optimierten Feature-Vektor ( These probabilities could, for example, (for these optimized feature vector 38 38 ) ermittelten vier kleinsten Abstände zu Prototypen der Prototypendatenbank ( ) Determined four smallest distances to the prototypes Prototype database ( 15 15 ) sein. ) be.
  • [0062]
    19 19 zeigt eine weitere Anwendung der Erfindung. shows a further application of the invention. In den obigen Beispielen der In the above examples of 1 1 bis to 18 18 war immer nur von einem Sender (H) und einem Empfänger (D) die Rede. was only from a transmitter (H) and a receiver (D) the speech. Es ist aber besonders vorteilhaft, wenn mehr als ein Sender (H) verwendet wird. However, it is particularly advantageous if more than one transmitter (H) is used. 19 19 zeigt die show the 1 1 nun mit mehreren Sendern (H1, H2, H3). now with several transmitters (H1, H2, H3). Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass es möglich ist, diese mehreren Sender (H1, H2, H3) mit verschiedenen Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) zu versehen, so dass diese dann bei diesen verschiedenen Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) strahlen. From the prior art it is known that it is possible these multiple transmitters (H1, H2, H3) with different center wavelengths (λ S1, λ S2, λ S3) to be provided, so that these then (in these different center wavelengths λ S1 , beams λ S2, λ S3). In dem Beispiel der In the example of 19 19 sind drei weitere Sender, ein erster Sender (H1), ein zweiter Sender (H2) und ein dritter Sender (H3) vorgesehen. three further stations, a first station (H1), a second transmitter (H2) and a third transmitter (H3) are provided. Alle diese Sender strahlen durch geeignete Öffnungen (O1, O1_2, O1_3) in das Messvolumen hinein. All of these stations transmit in through suitable openings (O1, O1_2, O1_3) in the measurement volume. Es wäre wünschenswert, wenn sich die Abstrahlkeulen dieser drei Sender (H1, H2, H3) vollständig und homogen überlappen würden. It would be desirable if the Abstrahlkeulen these three channels (H1, H2, H3) would completely and homogeneously overlap. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es sinnvoll ist, die Sender (H1, H2, H3) möglichst dicht beieinander zu platzieren und mit möglichst gleichen Abstrahleigenschaften betreffend der Ausleuchtung der Raumwinkel bzw. Öffnungswinkel und Ausrichtung der Abstrahlkeulen auszustatten, so dass die spektrale Zusammensetzung der Gesamtabstrahlkeule bestehend aus den Einzelabstrahlkeulen der jeweiligen Sender (H1, H2, H3) sich in Abhängigkeit vom Abstand von diesen Sendern (H1, H2, H3) nicht ändert. According to the invention it has been recognized that it is useful to place the transmitters (H1, H2, H3) as possible close together and equipped with the same possible radiation characteristics concerning the illumination of the space angle or opening angle and orientation of the Abstrahlkeulen, so that the spectral composition of the Gesamtabstrahlkeule consisting Einzelabstrahlkeulen from the respective transmitters (H1, H2, H3) in dependence on the distance of these transmitters (H1, H2, H3) does not change. Ein gutes Maß hierfür erhält man, wenn man die Beleuchtungsintensität für eine gedachte vordefinierte endlich große Fläche senkrecht zur gemeinsamen optischen Abstrahlachse der Sender (H1, H2, H3) betrachtet, und die Beleuchtungsintensität für die verschiedenen Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) über diese Fläche integriert. Gives a good measure for this, if one considers the illumination intensity for an imaginary predefined finally large area perpendicular to the common optical irradiation axis of the transmitters (H1, H2, H3), and the illumination intensity for the different center wavelengths (λ S1, λ S2, λ S3 ) integrated over this surface. Hierbei sollten die relativen Verhältnisse Intensitäten der Beleuchtungen für die verschiedenen Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) untereinander bei unterschiedlichen Abständen im interessierenden Messvolumen weniger als 20%, besser weniger als 10%, besser weniger als 5%, besser weniger als 2%, besser weniger als 1% voneinander abweichen. Here, should the relative ratios of intensities of the lights for different center wavelengths (λ S1, λ S2, λ S 3) to one another at different intervals in the interesting measuring volume is less than 20%, more preferably less than 10%, more preferably less than 5%, more preferably less than 2 , more preferably less than 1% vary% of each other. Eine gute Voraussetzung hierfür ist es, wenn die Öffnungswinkel der Abstrahlkeulen der verschiedenen Sender (H1, H2, H3) um nicht mehr als 20%, besser nicht mehr als 10%, besser nicht mehr als 5%, besser nicht mehr als 2%, besser nicht mehr als 1% voneinander abweichen. A good prerequisite for this is, when the opening angle of the Abstrahlkeulen the different transmitters (H1, H2, H3) to not more than 20%, preferably not more than 10%, preferably not more than 5%, preferably not more than 2% preferably not more than 1% of each other. Eine weitere wichtige Voraussetzung ist, dass die einzelnen optischen Achsen der Sender (H1, H2, H3) gleich ausgerichtet sind. Another important requirement is that the individual optical axes of the channels (H1, H2, H3) are aligned. Hierfür sollten die optischen Achsen typischerweise nicht mehr als 20°, besser nicht mehr als 10°, besser nicht mehr als 5°, besser nicht mehr als 2° voneinander in der Ausrichtung abweichen. For this purpose, the optical axes should typically better not differ by more than 2 ° from each other in the orientation not more than 20 °, preferably not more than 10 °, preferably not more than 5 °. Zu dem letzteren Punkt ist allerdings noch zu bemerken, dass diese Gleichausrichtung abgeschwächt werden kann, wenn der Abstand eines Objektes zu dem Sensor beispielsweise durch Auswertung der Lichtlaufzeit ermittelt werden kann. To the latter point, however, is also to be noted that this same alignment can be reduced when the distance of an object can be determined from the sensor, for example, by evaluation of the light propagation time.
  • [0063]
    20 20 zeigt drei Intensitätskurven, die mit einem Halios ® -System mit drei verschiedenen Sendern (H1, H2, H3) zeitlich alternierend aufgenommen wurden. shows three intensity curves ® with a Halios system with three different transmitters (H1, H2, H3) were taken periodically alternating. Die Intensität (A) ist in relativen Einheiten (au) angegeben, was für die typische Verwertung vollkommen ausreichend ist. The intensity (A) is indicated in relative units (au), which is fully sufficient for the typical recovery. Die Zeit (t) ist in Systemzyklen und damit ebenfalls in relativen Einheiten (au) angegeben. The time (t) is in system cycles and thus also in relative units (au) indicated. Der erste Sender (H1) strahlte hier beispielhaft bei 770nm als erste Schwerpunktswellenlänge (λ S1 ). The first transmitter (H1) radiated here, for example at 770 nm as a first center wavelength (λ S1). Der zweite Sender (H2) strahlte hier beispielhaft bei 855nm als zweite Schwerpunktswellenlänge (λ S2 ). The second transmitter (H2) radiated here, for example at 855nm as a second center wavelength (λ S2). Der dritte Sender (H3) strahlte hier beispielhaft bei 940nm als dritte Schwerpunktswellenlänge (λ S1 ). The third transmitter (H3) radiated here, for example at 940 nm as a third center wavelength (λ S1). In dem Beispiel der In the example of 20 20 wurde der erfindungsgemäße Sensor in einer kleinen Testrauchkammer platziert, die mit Hilfe eines schwelenden Brandsatzes verräuchert wurde. the sensor according to the invention was placed in a small test smoke chamber, which has been fumigated by means of a smoldering fire set. In der ersten Rauchmessphase (M SM1 ) steigt die Menge an Rauchpartikeln in dem bestrahlten Messvolumen kontinuierlich an. In the first measuring phase smoke (M SM1), the amount continuously increases of smoke particles in the irradiated measurement volume. Das Halios ® -Messwertsignal steigt kontinuierlich an. The Halios ® -Messwertsignal rising steadily. Dann verlöscht der Brand, weil die chemische Reaktion des Brandes mangels weiterer Verfügbarkeit von Reaktionspartnern zum Erliegen kann. Then extinguished the fire because the chemical reaction of the fire due to lack of availability of other reactants may halt. In der dann folgenden zweiten Rauchmessphase (M SM2 ) setzen sich die Rauchpartikel in der Testrauchkammer ab. In the then following second smoke measurement phase (M SM2), the smoke particles settle in the test smoke chamber. Das Messwertsignal (S4) sinkt. The measurement signal (S4) decreases. Dann wurde die Rauchkammer geöffnet und damit belüftet. Then the smoke chamber was opened and ventilated with it. Der Rauch entwich durch Konvektion. The smoke escaped through convection. Dies ist in der dritten Rauchmessphase (M SM3 ) zu erkennen. This is the third smoke measurement phase (M SM3) to detect. Da sich Rauchpartikel dabei auch auf dem Halios ® -Sensor absetzen, kommt es dabei zu einem irreversiblen Offset. Since smoke particles settle this on the Halios ® sensor; it gives an irreversible offset. Dies ist für eine Alarmierung aber irrelevant, da ja nur der Beginn der Rauchentwicklung sicher erkannt werden muss. But this is irrelevant to an alarm, as only the beginning of the smoke to be detected reliably. Ggf. Possibly. müsste also das Gerät nach einem solchen Vorfall zumindest hinsichtlich der optischen Flächen gereinigt werden. Thus, the device would have to be cleaned after such an incident, at least with respect to the optical surfaces. Auf die hier verwendeten Daten wird später noch weiter eingegangen. The data used here will be further discussed later.
  • [0064]
    21 21 zeigt eine ähnliche Messung wie die shows a similar measurement as the 20 20 . , Anstelle von Rauch wurde hier Wasserdampf verwendet. Instead of smoke, steam was used here. Ein üblicher Fehlerfall bei Rauchmeldern ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt, das Auslösen eines Rauchmelders durch andere Aerosole wie beispielsweise Kochdunst. One common case of fault when smoke detectors, as is known from the prior art, the triggering of a smoke detector by other aerosols such as cooking vapor. Daher ist es notwendig, Kochdunst von Rauch unterscheiden zu können. Therefore, it is necessary to distinguish cooking vapor of smoke. Während der Wasserdampfmessphase (M H2O ) wurde der erfindungsgemäße Sensor dem Wasserdampf ausgesetzt. While the water vapor measurement phase (M H2O), the sensor according to the invention was exposed to the water vapor. Es zeigten sich synchrone Erhöhungen der Reflektion. There were increases in synchronous reflection.
  • [0065]
    22 22 zeigt eine beispielhafte Koordinatentransformation für das Signal der Testrauchkammermessung von shows an exemplary coordinate transformation for the signal of the test smoke chamber test of 20 20 . , Diese Koordinatentransformation wird typischerweise durch die Steuerung (ST) der This coordinate transformation is typically carried out by the control (ST) of 5 5 durchgeführt. carried out. Dies wird durch die Steuerung (ST) typischerweise im Schritt der Feature-Extraktion (FE &FFT, This is achieved by the control (ST) is typically in the step of feature extraction (FE FFT, 11 11 ) der ) of the 16 16 durchgeführt. carried out. In dem Beispiel der In the example of 22 22 wird die erste Messsignalamplitude (A 770nm ) der Halios ® -Messschleife mit dem ersten Sender (H1) mit der ersten Schwerpunktswellenlänge (λ S1 ) von 770nm und die zweite Messsignalamplitude (A 855nm ) der Halios ® -Messschleife mit dem zweiten Sender (H2) mit der zweiten Schwerpunktswellenlänge (λ S2 ) von 855nm und die dritte Messsignalamplitude (A 940nm ) der Halios ® -Messschleife mit dem dritten Sender (H3) mit der dritten Schwerpunktswellenlänge (λ S3 ) von 940nm zur einer Gesamtamplitude (r) und zwei Winkelsignalen (α, β), einem ersten Winkel (α) und einem zweiten Winkel (β), umgerechnet. is the first measured signal amplitude (A 770 nm) of the Halios ® -Messschleife to the first transmitter (H1) with the first center wavelength (λ S1) of 770nm and the second measuring signal amplitude (A 855nm) of the Halios ® -Messschleife with the second transmitter (H2) with the second center wavelength (λ S2) of 855nm and the third measuring signal amplitude (a 940nm) of the Halios ® -Messschleife with the third transmitter (H3) the third center wavelength (λ S3) of 940nm for an overall amplitude (r) and two angle signals ( α, β), a first angle (α) and a second angle (β) converted. Für diese beispielhafte Umrechnung der beispielhaften Messwertsignalamplituden (A 770nm , A 855nm , A 940nm ) der beispielhaft drei Sender (H1, H2, H3) mit diesen beispielhaften Schwerpunktswellenlängen (λ S1 = 770nm, λ S2 = 855nm, λ S3 = 940nm) wurden beispielhaft folgende Formeln verwendet: For this exemplary conversion of the exemplary measurement signal amplitudes (A 770nm, A 855nm, A 940nm) of the example, three stations (H1, H2, H3) with these exemplary center wavelengths (λ S1 = 770 nm, λ S2 = 855nm, λ S3 = 940nm) were exemplified The following formulas are used:
    Figure DE102014019773A1_0002
    Andere Umrechnungsmethoden sind natürlich denkbar und ggf. je nach Anwendungszweck und verwendeten Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) sowie deren Anzahl sinnvoll. Other conversion methods are of course conceivable, and, if necessary, depending on the application and center wavelengths used (λ S1, λ S2, λ S3) is useful, as well as their number. Der Radius (r) in Form der Gesamtamplitude (r) gibt die Entfernung des Objekts (O) von den Sendern (H1, H2, H3) und dem Empfänger (D) in Kombination mit der Reflektivität des Objekts (O) wieder. The radius (r) in the form of the overall amplitude (r) is the distance of the object (O) from the transmitters (H1, H2, H3) and the receiver (D) in combination with the reflectivity of the object (O) again. Die beiden Winkel (α, β) repräsentieren als Farbwinkel die Verfärbung der Luft durch die Partikel. The two angles (α, β) representing the hue angle the discoloration of the air through the particles. Hierbei bedeutet Verfärbung nicht, dass die Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) der Messung zwingend im sichtbaren Bereich liegen müssen. In this case, discoloration does not mean that the center wavelengths must necessarily be in the visible range (λ S1, λ S2, λ S3) of the measurement. Die Winkel (α, β) sind somit unabhängig von der Reflektion des Objektes (O) und dem Abstand des Objekts (O) von den Sendern (H1, H2, H3) und dem Empfänger (H). The angle (α, β) are thus independent of the reflection of the object (O) and the distance of the object (O) from the transmitters (H1, H2, H3) and the receiver (H). Wie der Again 22 22 nun zu entnehmen ist, änderte der Rauch überraschender Weise ausschließlich den ersten Winkel (α). is then reveal the smoke, surprisingly, only the first angle (α) changed. Der zweite Winkel (β) zeigte kaum ein Signal, bis die Testrauchkammer in der dritten Rauchmessphase (M SM3 ) geöffnet wurde. The second angle (β) showed hardly a signal to test the smoke chamber in the third smoke measurement phase (M SM3) has been opened. Im Gegensatz dazu sei auf In contrast, whether on 19 19 verwiesen. directed.
  • [0066]
    23 23 zeigt die Messergebnisse aus shows the measurement results of 21 21 für Wasserdampf nun nach der gleichen Transformation wie die der water vapor is now using the same transformation as the 22 22 . , Auch hier wurden für diese beispielhafte Umrechnung der beispielhaften Messwertsignalamplituden (A 770nm , A 855nm , A 940nm ) der beispielhaft drei Sender (H1, H2, H3) mit diesen beispielhaften Schwerpunktswellenlängen (λ S1 = 770nm, λ S2 = 855nm, λ S3 = 940nm) beispielhaft wieder folgende Formeln verwendet: Also here (A, A 855nm, A 940nm 770nm) of the example, three stations (H1, H2, H3) (with the exemplary center wavelengths λ S1 = 770 nm, λ S2 = 855nm were for this exemplary conversion of the exemplary measurement signal amplitudes, λ S3 = 940nm ) again following formulas are used as examples:
    Figure DE102014019773A1_0003
    Zwei Unterschiede zur Two differences to 22 22 fallen auf: Zum einen schlägt auch der zweite Winkel (β) nun auch aus, was ganz einfach an der anderen Färbung des Dampfes liegt. fall on the one hand and the second angle (β) now also proposes from which simply lies on the different coloring of the vapor. Zum anderen sind die Fourier-transformierten Signale aufgrund der Konvektion des Dampfes unruhiger. Secondly, the Fourier transformed signals are restless due to the convection of vapor. Dies kann im Zusammenwirken mit der zuvor schon erläuterten Fourier-Transformation genutzt werden, um hier eine bessere Unterscheidung zu ermöglichen. This can be used in conjunction with the previously described Fourier transform in order to allow a better distinction here. Es ist offensichtlich, dass somit durch eine Kombination aus der Nutzung eines fremdlichtrobusten Messprinzips, wie beispielsweise dem Halios ® -Messprinzip, der Nutzung verschiedener Schwerpunktswellenlängen (λ S1 , λ S2 , λ S3 ) für die optischen Sender (H1, H2, H3) und einer geeigneten Aufbereitung der so erhaltenen Messwertsignalamplituden (S4, A 770nm , A 855nm , A 940nm ) insbesondere durch Koordinatentransformationen und/oder Signaltransformationen wie der Fourier-Transformation und/oder weiteren Filterungen und/oder Integrationen und/oder Ableitungen sowie einer Signifikanzsteigerung durch die Multiplikation mit einer LDA-Matrix durch eine Steuerung (ST) ein sehr aussagekräftiger optimierter Feature-Vektor ( It is obvious that thus by a combination of the use of an external light and robust measurement principle, such as ®, for example, the Halios measuring principle, the use of different center wavelengths (λ S1, λ S2, λ S3) for the optical transmitters (H1, H2, H3) and a suitable processing of the measurement value signal amplitudes obtained in this way (S4, a 770nm, a 855nm, a 940nm) in particular by coordinate transformations and / or signal transformations such as the Fourier transform and / or other filtering and / or integration and / or derivatives and a significance increase by multiplying with LDA matrix by a controller (ST) is a very meaningful optimized feature vector ( 38 38 ) erzeugt werden kann, der im einfachsten Fall durch einen Vergleich mit Schwellwerten zu einer Klassifikation genutzt werden kann und in komplizierteren Fällen durch einen HMM-Schätzalgorithmus verwendet werden kann, wie er hier beschrieben wurde. ) Can be generated which can be used in the simplest case by a comparison with threshold values ​​to a classification and can be used in more complicated cases by a HMM estimation algorithm as described herein. Natürlich ist auch eine Auswertung eines solchen optimierten Feature-Vektors ( Of course, an evaluation of such optimized feature vector ( 38 38 ) oder initialen Feature-Vektors ( ) Or initial feature vector ( 24 24 ) durch ein neuronales Netz oder ein Petri-Netz denkbar. ) By a neural network or a Petri net conceivable. Ganz generell geht es hier darum, mittels eines Schätzverfahrens, das vorzugsweise durch die Steuerung (ST) durchgeführt wird, den Zustand der Raumluft zu klassifizieren und auf eine Menge vorgegebener Zustände abzubilden und das Ergebnis dieser Klassifizierung auszugeben. Quite generally, the goal here is, by means of an estimation procedure that is preferably performed by the control (ST), to classify the condition of the room air and mapped onto a set of predetermined conditions and to output the result of this classification.
  • [0067]
    24 24 zeigt schließlich noch eine nützliche, weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Luftgütesensors. Finally, shows a useful, further application of the air quality sensor of the invention. In dem Beispiel verfügt das Mobiltelefon (MP) als ein Beispiel für ein elektronisches erfindungsgemäßes Gerät über mehrere Sensoren, von denen mindestens einer ein erfindungsgemäßer Sensor ist. In the example, the mobile phone (MP) has as an example of an electronic device according to the invention for several sensors, one of which is at least one sensor of the invention. Der erfindungsgemäße Sensor ist, wie bereits erwähnt, typischerweise in der Lage, einen Abstand zu bestimmen. The sensor of the invention is, as already mentioned, typically in a position to determine a distance. Sofern die Lichtlaufzeit miterfasst wird, kann der erfindungsgemäße Sensor die Reflektivität eines Objektes (O) von dem Abstand trennen und beide messen. Insofar as the light propagation time is also recorded, the sensor of the invention, the reflectivity of an object (O) separate from the distance and both measure. Somit ist der erfindungsgemäße Luftgütesensor in der Lage, die Position eines Objektes (O) zu erfassen. Thus, the air quality sensor according to the invention is capable of, the position of an object (O) to be detected. Daher kann der erfindungsgemäße Luftgütesensor auch für ein System zur Erkennung dreidimensionaler Gesten als Bedienelement für das Mobiltelefon (MP) oder ein anderes elektronisches Gerät eingesetzt werden. Therefore, the air quality sensor according to the invention can also be used for a system to detect three-dimensional gestures as a control element for the mobile phone (MP) or other electronic device. Die The 20 20 zeigt dies schematisch. shows this schematically. Gesetzt den Fall, das Mobiltelefon würde über mindestens drei erfindungsgemäße Sensoren verfügen, so ist dieses dann in der Lage, die Position eines Objektes (O) zumindest als Relativbewegung zu verfolgen und für eine dreidimensionale oder zweidimensionale Gestenerkennung zu nutzen. Assuming that the mobile phone would have at least three sensors according to the invention, this is then in a position to the position of an object (O) to track at least as a relative movement and use it for a three-dimensional or two-dimensional gesture recognition. In dem Beispiel verfügt das beispielhafte Mobiltelefon (MP) als beispielhaftes elektronisches Gerät, sogar über acht erfindungsgemäße Sensoren. In the example, the example mobile phone (MP) has as an exemplary electronic device, even over eight inventive sensors. Dann ist das Mobiltelefon (MP) oder ein anderes elektronisches Gerät, in dem die Erfindung angewendet wird, auch in der Lage, Drehungen des Objektes, beispielsweise einer Hand, zu erkennen. Then the mobile phone (MP) or other electronic device in which the invention is applied also in a position to rotations of the object, for example a hand to recognize. Eine weitere nicht gezeigte Fähigkeit ist die Vermessung der spektralen Eigenschaften von Objekten (O) mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Another ability is not shown is the measurement of the spectral properties of objects (O) by means of the inventive device. Verfügt der erfindungsgemäße Sensor über einen oder mehrere Sender, die bei unterschiedlichen Schwerpunktswellenlängen senden können, so ist, wie in den is the sensor of the invention has one or more transmitters that can transmit at different center wavelengths, as in the 20 20 bis to 23 23 beschrieben, nicht nur eine Charakterisierung von Aerosolen möglich, sondern natürlich auch die Charakterisierung von Objekten (O) in der Messstrecke. describes not only a characterization of aerosols possible, but of course, the characterization of objects (O) in the test section. Dies kann beispielsweise zu biometrischen Zwecken erfolgen. This can occur for example biometric purposes. Hier sei auf die entsprechende Patentliteratur verwiesen. Here we refer to the corresponding patent literature. Der erfindungsgemäße Sensor lässt sich somit zugleich auch in diesem Fall als einfaches Spektrometer und/oder Farbsensor nutzen. The sensor of the invention can thus also in this case be used as a simple spectrometer and / or color sensor. Hierbei sollte bemerkt werden, dass mit einem solchen Halios ® -Spektrometer auch die Lichtabsorption aktiv leuchtender Objekte, beispielsweise einer Flamme, gemessen werden kann, was mit keinem anderen Verfahren möglich ist. It should be noted that the light absorption active luminous objects, such as a flame can be measured with such Halios ® spectrometer, which is not possible with any other method. Abschließend sollte noch angemerkt werden, dass bei einem Gerät mit Display die Display-Fläche als Sender und/oder als eine Vielzahl von Sendern genutzt werden kann. Finally, it should be noted that in a display device with the display area can be used as a transmitter and / or as a plurality of transmitters. Hierbei ist es offensichtlich, dass es vorteilhaft ist, wenn hierbei Pixel verschiedener Farben zur Beleuchtung genutzt werden. Here, it is obvious that it is advantageous if in this case pixels of different colors are used for lighting. Ein Nachteil dieser Methode ist allerdings der damit einhergehende Stromverbrauch. A disadvantage of this method is the associated power consumption.
  • Vorteile der Erfindung Advantages of the Invention
  • [0068]
    Die Erfindung ermöglicht die Integration eines Luftzustandssensors, insbesondere eines Rauchmelders, in mobile Geräte ohne die Bauraumbeschränkungen aufheben zu müssen. The invention allows the integration of an air state sensor, in particular of a smoke detector, having to pick up in mobile devices without the space limitations. Des Weiteren ermöglicht die Erfindung eine Unterscheidung zwischen Rauch, Dampf und Festkörpern (zB Händen und/oder Gegenständen). Furthermore, the invention allows a differentiation between smoke, steam and solids (eg, hands and / or objects). Gleichzeitig kann die Erfindung für andere Zwecke wie eine dreidimensionale Gestenerkennung und/oder eine spektrale Vermessung von Objekten verwendet werden. At the same time, the invention for other purposes such as a three-dimensional gesture recognition and / or a spectral measurement of objects can be used.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 12 12
    Emissionsberechnung emissions calculation
    14 14
    LDA Matrix LDA matrix
    15 15
    Prototypendatenbank Prototype database
    17 17
    Training training
    18 18
    Trainingsdatenbank Training database
    24 24
    initialer Feature-Vektor initial feature vector
    37 37
    Daten anderer Sensoren Data from other sensors
    38 38
    optimierter Feature-Vektor optimized feature vector
    39 39
    Klassifikationsergebnis und/oder Hypothesenlisten Classification result and / or hypothesis lists
    41 41
    beispielhafter Prototyp exemplary prototype
    42 42
    beispielhafter Prototyp exemplary prototype
    43 43
    beispielhafter Prototyp exemplary prototype
    44 44
    beispielhafter Prototyp exemplary prototype
    45 45
    beispielhafter repräsentativer Feature-Vektor exemplary representative feature vector
    46 46
    beispielhafter repräsentativer Feature-Vektor exemplary representative feature vector
    47 47
    Schwellwert der Prototypen Threshold value of the prototypes
    48 48
    beispielhafter repräsentativer Feature-Vektor exemplary representative feature vector
    α α
    erster Winkel first angle
    β β
    zweiter Winkel second angle
    Δt1 .DELTA.t1
    erste Verzögerungseinheit. first delay unit. Diese erzeugt in dem Beispiel das verzögerte Sendesignal (S5d) aus dem Sendesignal (S5) in the example, this produces the delayed transmission signal (S5d) from the transmission signal (S5)
    Δt2 .DELTA.t2
    zweite Verzögerungseinheit. second delay unit. Diese verzögert in dem Beispiel das nicht phasenkompensiertes Kompensationsvorsignal (S6v) zum Kompensationsvorsignal (S6) in Abhängigkeit vom Verzögerungsmesswertsignal (S4d) This delay in the example, the non-phase-compensated Kompensationsvorsignal (S6V) for Kompensationsvorsignal (S6) in response to the delay measurement signal (S4d)
    Δω Δω
    Frequenzbandbreite des Sendesignals (S5). Frequency bandwidth of the transmitted signal (S5). Diese ist typischerweise Δω = ω max – ω min . This is typically Δω = ω max - ω min.
    λ S λ S
    Schwerpunktwellenlänge Centroid wavelength
    λ S1 λ S1
    erste beispielhafte Schwerpunktwellenlänge von beispielhaft 770nm first exemplary center wavelength of 770 nm example
    λ S2 λ S2
    zweite beispielhafte Schwerpunktwellenlänge von beispielhaft 855nm second exemplary centroid wavelength of 855nm by way of example
    λ S3 λ S3
    dritte beispielhafte Schwerpunktwellenlänge von beispielhaft 940nm third exemplary center wavelength of 940nm example
    ω g ω g
    Filtergrenzfrequenz Filter cut-off frequency
    ω max ω max
    obere Grenzfrequenz des Sendesignals (S5) upper limit frequency of the transmitting signal (S5)
    ω min ω min
    untere Grenzfrequenz des Sendesignals (S5) lower limit frequency of the transmitting signal (S5)
    au au
    relative Einheit relative unit
    A 770nm A 770nm
    Messwertsignalamplitude, wenn der beispielhafte Regelkreis mit einem ersten Sender (H1) mit einer ersten Schwerpunktwellenlänge (λ S1 ) von 770nm betrieben wird. Measured value signal amplitude when the exemplary control circuit with a first transmitter (H1) having a first center wavelength (λ S1) is operated by 770 nm.
    A 855nm A 855nm
    Messwertsignalamplitude, wenn der beispielhafte Regelkreis mit einem zweiten Sender (H2) mit einer zweiten Schwerpunktwellenlänge (λ S2 ) von 855nm betrieben wird. Measured value signal amplitude when the exemplary control loop with a second transmitter (H2) at a second center wavelength (λ S2) is operated by 855nm.
    A 940nm A 940nm
    Messwertsignalamplitude, wenn der beispielhafte Regelkreis mit einem dritten Sender (H3) mit einer dritten Schwerpunktwellenlänge (λ S3 ) von 940nm betrieben wird. Measured value signal amplitude when the exemplary control circuit with a third transmitter (H3) with a third center wavelength (λ S3) is operated by 940nm.
    AR AR
    mittlerer Streupunkt medium scattering point
    B1 B1
    Offset offset
    BH bra
    Senderoffset transmitter offset
    CT CT
    Regler regulator
    D D
    Empfänger receiver
    DB DB
    Datenbus der Schnittstelle (IF) für die Kommunikation beispielsweise mit einer Brandmeldezentrale Data bus interface (IF) for communication, for example with a central fire alarm system
    F1 F1
    erster Filter. the first filter. Bei dem ersten Filter kann es sich beispielsweise um einen Tiefpassfilter handeln. The first filter may be a low-pass filter, for example. Dieser Tiefpassfilter weist dabei typischerweise eine obere Filtergrenzfrequenz ω g auf. This low-pass filter typically has in this case an upper filter cut-off frequency ω g. Diese wird vorzugsweise so gewählt, dass sie kleiner ist, als die halbe Frequenzbandbreite Δω des Sendesignals (S5). This is preferably chosen such that it is smaller than half the frequency bandwidth Δω of the transmitted signal (S5).
    G G
    Signalgenerator. Signal generator. Der beispielhafte Signalgenerator erzeugt hier das Sendesignal (S5). The exemplary signal generator here, the transmission signal (S5). Aus der Patentliteratur ist auch die Erzeugung und Regelung des Sendesignals (S5) durch den Regler (CT) bekannt. From the patent literature and the generation and control of the transmission signal (S5) by the controller (CT) is known.
    H H
    Sender transmitter
    H1 H1
    erster Sender. first transmitter. Der beispielhafte erste Sender strahlt in der beispielhaften Anwendung mit einer ersten beispielhaften Schwerpunktswellenlänge (λ S1 ) von 770nm. The exemplary first transmitter radiates in the exemplary application to a first exemplary centroid wavelength (λ S1) of 770 nm.
    H2 H2
    zweiter Sender. second transmitter. Der beispielhafte zweite Sender strahlt in der beispielhaften Anwendung mit einer zweiten beispielhaften Schwerpunktswellenlänge (λ S2 ) von 855nm. The exemplary second transmitter radiates in the exemplary application to a second exemplary centroid wavelength (λ S2) of 855nm.
    H3 H3
    dritter Sender. third station. Der beispielhafte dritte Sender strahlt in der beispielhaften Anwendung mit einer dritten beispielhaften Schwerpunktswellenlänge (λ S3 ) von 940nm. The exemplary third transmitter radiates in the exemplary application to a third exemplary centroid wavelength (λ S3) of 940nm.
    I1 I1
    erste Übertragungsstrecke first transmission link
    I2 I2
    zweite Übertragungsstrecke second transmission path
    I3 I3
    dritte Übertragungsstrecke third transmission line
    IF IF
    drahtlose und/oder drahtgebundene digitale und/oder analoge Schnittstelle. wireless and / or wired digital and / or analog interface. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Mobilfunkschnittstelle und/oder ein Meldesignal einer Brandmeldeanlage handeln. This can involve a status signal a fire alarm system, for example, a mobile radio interface and / or.
    K K
    Kompensationssender compensation transmitter
    M1 M1
    erste Multiplikationseinheit first multiplication unit
    M2 M2
    zweite Multiplikationseinheit second multiplication unit
    M H2O M H2O
    Wasserdampfmessphase Water vapor measurement phase
    MP MP
    Mobiltelefon mobile phone
    M SM1 M SM1
    erste Rauchmessphase. First Smoke measurement phase. In dieser Phase verbrannte der Brandsatz in der Testrauchkammer. In this phase, the incendiary burned in the smoke chamber test.
    M SM2 M SM2
    zweite Rauchmessphase. second smoke measurement phase. In dieser Phase war der Brandsatz in der Testrauchkammer bereits abgebrannt und der Rauch begann sich an den Kammerwänden und dem Sensor abzusetzen. In this phase, the incendiary device in the test smoke chamber had been burned and the smoke began to settle on the chamber walls and the sensor.
    M SM3 M SM3
    dritte Rauchmessphase. third smoke measurement phase. In dieser Phase wurde die Testrauchkammer geöffnet und belüftet. In this phase, the test smoke chamber was opened and ventilated. Der Rauch entwich aus der Testrauchkammer. The smoke escaped from the test smoke chamber.
    O O
    Objekt in der Übertragungsstrecke (I1, I2). Object in the transmission path (I1, I2). Hierbei kann es sich auch um die Partikel einer Rauchwolke (SM) handeln. This may also be the particles of a cloud of smoke (SM) act.
    O1 O1
    Öffnung für den Austritt des Lichts des Senders (H) O1_1 Öffnung für den Austritt des Lichts des ersten Senders (H1), der beispielsweise mit einer Schwerpunktswellenlänge von 770nm sendet. Opening for the emergence of the light of the transmitter (H) O1_1 opening for the emergence of the light from the first transmitter (H1), which transmits, for example, with a center wavelength of 770nm.
    O1_2 O1_2
    Öffnung für den Austritt des Lichts des zweiten Senders (H2), der beispielsweise mit einer Schwerpunktswellenlänge von 855nm sendet. Opening for the emergence of the light of the second transmitter (H2) which transmits, for example, with a center wavelength of 855nm.
    O1_3 O1_3
    Öffnung für den Austritt des Lichts des dritten Senders (H3), der beispielsweise mit einer Schwerpunktswellenlänge von 940nm sendet. Opening for the exit of the light of the third transmitter (H3) that transmits, for example, with a center wavelength of 940nm.
    O2 O2
    Öffnung für den Eintritt des durch den Rauch (SM) oder ein Objekt (O) rückgestreuten Lichtes in das Geräte und zum Empfänger (D). Opening for the entry of (SM) through the smoke or an object (O) backscattered light into the device and to the receiver (D).
    ORT PLACE
    Orthogonalisierungseinheit Orthogonalisierungseinheit
    r r
    Gesamtamplitude total amplitude
    S1 S1
    Empfängerausgangssignal. Receiver output signal. Ausgangssignal des Empfängers (D), das ggf. noch optional verstärkt und gefiltert, insbesondere Hochpassgefiltert wird. Output of the receiver (D) which is optionally reinforced optional and filtered, in particular high-pass filtered is. Das Empfängerausgangssignal kann analog oder digital sein oder ein analoges Signal sein, dass zuvor noch digitalisiert wurde. The receiver output signal can be analog or digital or an analog signal that was previously not digitized.
    S3 S3
    Kompensationssendesignal Compensation transmission signal
    S4 S4
    Messwertsignal Reading Signal
    S4d s4d
    Verzögerungsmesswertsignal Delay measurement signal
    S5 S5
    Sendesignal. Broadcast signal. Das Sendesignal steuert den Sender (H). The transmission signal controls the transmitter (H). Das Sendesignal ist typischerweise monofrequent, kann aber auch bandbegrenzt sein mit einer unteren Grenzfrequenz ωmin und einer oberen Grenzfrequenz ωmax wobei diese beiden Grenzfrequenzen dann verschieden sind. The transmission signal is typically a single frequency, but may also be band-limited ωmin with a lower limit frequency and an upper cutoff frequency .omega.max said two cut-off frequencies are then different. Bei dem Sendesignal kann es sich auch um ein Pseudozufallssignal oder ein Zufallssignal oder ein Spreiz.-Code basierendes Signal handeln. In the broadcast signal it can also be a pseudo-random signal or a random signal or a Spreiz. Code act based signal itself.
    S5d s5d
    verzögertes Sendesignal delayed broadcast signal
    S5o1 S5o1
    erstes orthogonales Analysesignal first orthogonal signal analysis
    S5o2 S5o2
    zweites orthogonales Analysesignal second orthogonal signal analysis
    S6 S6
    Kompensationsvorsignal Kompensationsvorsignal
    S6v S6V
    nicht phasenkompensiertes Kompensationsvorsignal not phase compensated Kompensationsvorsignal
    S8 S8
    Filtereingangssignal Filter input signal
    S8' S8 '
    Filtereingangssignal Filter input signal
    S9 S9
    Filterausgangssignal Filter output
    S9' S9 '
    Filterausgangssignal Filter output
    SD SD
    Luftzustandssensor (hier Rauchdetektor) Air condition sensor (in this smoke detector)
    SdT SdT
    Stand der Technik State of the art
    SM SM
    Rauchwolke cloud of smoke
    SP SP
    Skalarproduktbildung scalar product
    ST ST
    Steuerung control
    t t
    Zeit Time
    V1 V1
    Verstärker amplifier
    W1 W1
    erster Buckel im Signal des Halios ® -Sensors, wenn das gemessene Objekt den Sensor erstmalig passiert. first hump in the signal of Halios ® sensor when the measured object passes through the sensor for the first time.
    W2 W2
    zweiter Buckel im Signal des Halios ® -Sensors, wenn das gemessene Objekt den Sensor zum zweiten Mal passiert. second hump in the signal of Halios ® sensor when the measured object passes through the sensor for the second time.
    W3 W3
    einzelner Buckel als Spike im Signal des Halios ® -Sensors, wenn das gemessene Objekt den Sensor einmal schnell passiert. single hump as a spike in the signal of Halios ® sensor when the measured object passes the sensor again quickly.
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  • [0069]
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    • US 20140340216 A1 [0017, 0017, 0017, 0017, 0019, 0022] US 20140340216 A1 [0017, 0017, 0017, 0017, 0019, 0022]
    • DE 102014009641 [0021, 0022, 0023, 0024, 0025, 0027, 0027] DE 102014009641 [0021, 0022, 0023, 0024, 0025, 0027, 0027]
    • DE 102014009642 [0021, 0022, 0023, 0024, 0025, 0027, 0027, 0028] DE 102014009642 [0021, 0022, 0023, 0024, 0025, 0027, 0027, 0028]

Claims (9)

  1. Elektronisches Gerät gekennzeichnet dadurch, a. Electronic device characterized in a. dass das elektronische Gerät ein Display aufweist und b. that the electronic device comprises a display, and b. dass zumindest ein Bildpunkt des Displays als ein Sender (H) fungiert, dessen Lichtintensität zumindest synchron zu einem Sendesignal (S5) moduliert wird und der in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist, und a. that acts at least one pixel of the display as a sender (H) whose light intensity is at least in synchronism with a transmission signal (S5) and the modulated into a first transmission path (I1) is fed, and a. dass diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das Licht des als Sender (H) fungierenden zumindest einen Bildpunkts reflektiert und/oder transmittiert und b. that said first transmission path (I1) terminates at an object to be measured (O), that the light of the (H) acting as a transmitter reflects at least one pixel and / or transmitted and b. als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und c. as an optical object signal in a second transmission path (I2) is fed, which ends at a receiver (D) and c. dass ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, einspeist und d. that a transmitter compensation (K) obtained by a compensation transmission signal (S3) is fed, in a third transmission path (I3) an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D), and feeds d. dass sich das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal im Empfänger (D) überlagern und e. that the object signal and the compensation light signal in the receiver (D) are superimposed and e. dass das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt wird und f. that the total light signal obtained by superposing by the receiver (D) in a receiver output signal (S1) is converted and f. dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) zumindest ein Regler (CT) nun die Amplitude der Sendesignals (S5) bzw. die Amplitude der Modulation des besagten Bildpunktes, der als Sender (H) fungiert, und/oder die Amplitude des Kompensationssignals(S3) so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden und g. that on the basis of this the receiver output signal (S1) at least one controller (CT) then the amplitude of the transmission signal (S5) or the amplitude of the modulation of said image point, which acts as a sender (H), and / or the amplitude of the compensation signal (S3) so corrects that at least for a particular signal component of a transmitting signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) in the receiver output signal (S1) disappear and g. dass das die Pixel des Displays als Sender eines Abstandssensorsystems verwendet werden that the pixels of the display used as the transmitter of a distance sensor system
  2. Elektronisches Gerät gekennzeichnet dadurch, h. An electronic device characterized by h. dass das elektronische Gerät ein Display aufweist und i. that the electronic device has a display and i. dass zumindest ein Bildpunkt des Displays als ein Sender (H) fungiert, dessen Lichtintensität zumindest synchron zu einem Sendesignal (S5) moduliert wird und der in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist, und j. that acts at least one pixel of the display as a sender (H) whose light intensity is at least in synchronism with a transmission signal (S5) and the modulated into a first transmission path (I1) is fed, and j. dass diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das Licht des als Sender (H) fungierenden zumindest einen Bildpunkts reflektiert und/oder transmittiert und k. that said first transmission path (I1) terminates at an object to be measured (O), that the light of the (H) acting as a transmitter reflects at least one pixel and / or transmitted and k. als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und l. feeding an optical object signal in a second transmission path (I2), which ends at a receiver (D), and l. dass ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, einspeist und m. that a transmitter compensation (K) obtained by a compensation transmission signal (S3) is fed, in a third transmission path (I3) an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D), and feeds m. dass sich das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal im Empfänger (D) überlagern und n. dass das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt wird und o. dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) zumindest ein Regler (CT) nun die Amplitude der Sendesignals (S5) bzw. die Amplitude der Modulation des besagten Bildpunktes, der als Sender (H) fungiert, und/oder die Amplitude des Kompensationssignals(S3) so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden und p. that the object signal and the compensation light signal in the receiver (D) overlap and n. that the total light signal obtained by superposing by the receiver (D) in a receiver output signal (S1) is converted and o. that based on this receiver output signal (S1) at least one controller (CT) then the amplitude of the transmission signal (S5) or the amplitude of the modulation of said image point, which acts as a sender (H), and / or the amplitude of the compensation signal (S3) so corrects that at least for a particular signal component a transmission signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) disappear in the receiver output signal (S1) and p. dass das elektronische Gerät eine Teilvorrichtung zur Klassifikation von Aerosolen umfasst und q. that the electronic device comprises a part of apparatus for the classification of aerosols and q. dass die Pixel des Displays als Sender eines Luftgütesensors verwendet werden oder dass die Pixel des Displays als Sender eines Luftgütesensors, der dazu bestimmt ist, Aerosolwolken außerhalb des Gerätes zu detektieren, verwendet werden. that the pixels of the display are used as transmitter an air quality sensor, or that the pixels of the display are used as transmitter an air quality sensor, which is intended to detect aerosol cloud outside of the device.
  3. Elektronisches Gerät gekennzeichnet dadurch, r. An electronic device characterized by r. dass das elektronische Gerät ein Display aufweist und s. that the electronic device has a display and s. dass zumindest ein Bildpunkt des Displays als ein Sender (H) fungiert, dessen Lichtintensität zumindest synchron zu einem Sendesignal (S5) moduliert wird und der in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist, und t. that acts at least one pixel of the display as a sender (H) whose light intensity is at least in synchronism with a transmission signal (S5) and the modulated into a first transmission path (I1) is fed, and t. dass diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das Licht des als Sender (H) fungierenden zumindest einen Bildpunkts reflektiert und/oder transmittiert und u. that said first transmission path (I1) terminates at an object to be measured (O), that the light of the (H) acting as a transmitter reflects at least one pixel and / or transmitted and u. als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und v. feeding an optical object signal in a second transmission path (I2), which ends at a receiver and v (D). dass ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, einspeist und w. that a transmitter compensation (K) obtained by a compensation transmission signal (S3) is fed, in a third transmission path (I3) an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D), and feeds w. dass sich das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal im Empfänger (D) überlagern und x. that the object signal and the compensation light signal in the receiver (D) are superimposed and x. dass das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt wird und y. that the total light signal obtained by superposing by the receiver (D) in a receiver output signal (S1) is converted and y. dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) zumindest ein Regler (CT) nun die Amplitude der Sendesignals (S5) bzw. die Amplitude der Modulation des besagten Bildpunktes, der als Sender (H) fungiert, und/oder die Amplitude des Kompensationssignals(S3) so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden und z. that on the basis of this the receiver output signal (S1) at least one controller (CT) then the amplitude of the transmission signal (S5) or the amplitude of the modulation of said image point, which acts as a sender (H), and / or the amplitude of the compensation signal (S3) so corrects that at least for a particular signal component of a transmitting signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) in the receiver output signal (S1) disappear and z. dass das die Pixel des Displays als Sender eines Farbsensors verwendet werden. that the pixels of the display are used as the transmitter of a color sensor.
  4. Elektronisches Gerät gekennzeichnet dadurch, aa. An electronic device characterized by aa. dass das elektronische Gerät ein Display aufweist und bb. that the electronic device has a display and bb. dass zumindest ein Bildpunkt des Displays als ein Sender (H) fungiert, dessen Lichtintensität zumindest synchron zu einem Sendesignal (S5) moduliert wird und der in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist, und cc. that acts at least one pixel of the display as a sender (H), the light intensity at least in synchronism with a transmission signal (S5) is modulated and in a first transmission path (I1) is fed, and cc. dass diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das Licht des als Sender (H) fungierenden zumindest einen Bildpunkts reflektiert und/oder transmittiert und dd. that said first transmission path (I1) terminates at an object to be measured (O), that the light of the (H) acting as a transmitter reflects at least one pixel and / or transmitted and dd. als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und ee. feeding an optical object signal in a second transmission path (I2), which ends at a receiver (D) and ee. dass ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, einspeist und ff. dass sich das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal im Empfänger (D) überlagern und gg. dass das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt wird und hh. that a compensation channels (K) defined by a compensation transmission signal (S3) is fed, in a third transmission path (I3) an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D) is fed, and ff. that the object signal and the compensation light signal in the superimpose receiver (D) and gg. that the total light signal obtained by superposing by the receiver (D) in a receiver output signal (S1) is converted and hh. dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) zumindest ein Regler (CT) nun die Amplitude der Sendesignals (S5) bzw. die Amplitude der Modulation des besagten Bildpunktes, der als Sender (H) fungiert, und/oder die Amplitude des Kompensationssignals(S3) so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden und ii. that on the basis of this the receiver output signal (S1) at least one controller (CT) then the amplitude of the transmission signal (S5) or the amplitude of the modulation of said image point, which acts as a sender (H), and / or the amplitude of the compensation signal (S3) so corrects that at least for a particular signal component of a transmitting signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) in the receiver output signal (S1) disappear and ii. dass das die Pixel des Displays als Sender eines Gestenerkennungssystems verwendet werden. that the pixels of the display are used as the transmitter of a gesture recognition system.
  5. Elektronisches Gerät gekennzeichnet dadurch, jj. Electronic device characterized in jj. dass das elektronische Gerät ein Display aufweist und kk. that the electronic device has a display and kk. dass zumindest ein Bildpunkt des Displays als ein Sender (H) fungiert, dessen Lichtintensität zumindest synchron zu einem Sendesignal (S5) moduliert wird und der in eine erste Übertragungsstrecke (I1) einspeist, und ll. that acts at least one pixel of the display as a sender (H), the light intensity at least in synchronism with a transmission signal (S5) is modulated and in a first transmission path (I1) is fed, and ll. dass diese erste Übertragungsstrecke (I1) an einem zu vermessenden Objekt (O) endet, das das Licht des als Sender (H) fungierenden zumindest einen Bildpunkts reflektiert und/oder transmittiert und mm. that said first transmission path (I1) terminates at an object to be measured (O), that the light of the (H) acting as a transmitter reflects at least one pixel and / or transmitted and mm. als optisches Objektsignal in eine zweite Übertragungsstrecke (I2) einspeist, die an einem Empfänger (D) endet und nn. as an optical object signal in a second transmission path (I2) is fed, which ends at a receiver (D) and nn. dass ein Kompensationssender (K), der durch ein Kompensationssendesignal (S3) gespeist wird, in eine dritte Übertragungsstrecke (I3) ein optisches Kompensationslichtsignal, das ebenfalls an dem Empfänger (D) endet, einspeist und oo. that a transmitter compensation (K) obtained by a compensation transmission signal (S3) is fed, in a third transmission path (I3) an optical compensation light signal, the ends also at the receiver (D), and feeds oo. dass sich das Objektsignal und das Kompensationslichtsignal im Empfänger (D) überlagern und pp. that the object signal and the compensation light signal in the receiver (D) are superimposed and pp. dass das so durch Überlagerung erhaltene Gesamtlichtsignal durch den Empfänger (D) in ein Empfängerausgangssignal (S1) gewandelt wird und qq. that the total light signal obtained by superposing by the receiver (D) in a receiver output signal (S1) is converted and qq. dass auf Basis dieses Empfängerausgangssignals (S1) zumindest ein Regler (CT) nun die Amplitude der Sendesignals (S5) bzw. die Amplitude der Modulation des besagten Bildpunktes, der als Sender (H) fungiert, und/oder die Amplitude des Kompensationssignals(S3) so ausregelt, dass zumindest für einen bestimmten Signalanteil eines Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) die relevanten Signalanteile des Sendesignals (S5) und/oder Kompensationssendesignals (S3) im Empfängerausgangssignal (S1) verschwinden und rr. that on the basis of this the receiver output signal (S1) at least one controller (CT) then the amplitude of the transmission signal (S5) or the amplitude of the modulation of said image point, which acts as a sender (H), and / or the amplitude of the compensation signal (S3) so corrects that at least for a particular signal component of a transmitting signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) the relevant signal components of the transmitted signal (S5) and / or compensation transmission signal (S3) in the receiver output signal (S1) disappear and rr. dass das elektronische Gerät eine Teilvorrichtung zur Klassifikation von Oberflächen umfasst und ss. that the electronic device comprises a part of apparatus for the classification of surfaces and ss. dass das die Pixel des Displays als Sender einer Oberflächenklassifikationsvorrichtung verwendet werden. that the pixels of the display are used as a surface transmitter classification apparatus.
  6. Elektronisches Gerät, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, a. An electronic device according to one or more of the preceding claims, a. dass es sich bei dem elektronischen Gerät um ein Mobiltelefonen und/oder ein Smartphone, und oder einen und/oder ein Tablet-PCs und/oder einen Desk-Top-Computer und/oder ein einen anderen Rechner und/oder eine elektronische Uhren und/oder einen Pulsmesser und/oder ein eine tragbare Überwachungseinheit zur Überwachung des gesundheits- und/oder Patientenzustands und/oder einen Laptop und/oder ein Fahrzeug und/oder eine Drohne handelt. that it is in the electronic device is a mobile phone and / or a smart phone, and or and / or a tablet PC and / or a desk-top computer and / or another computer and / or electronic watches and / or a heart rate monitor and / or a portable monitoring unit for monitoring the health and / or patient condition and / or a laptop and / or vehicle and / or a drone is.
  7. Elektronisches Gerät und/oder Luftgütesensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, a. The electronic device and / or air quality sensor according to one or more of the preceding claims, characterized in a. dass mehr als zwei Bildpunkte des Displays als Sender (H) fungieren. that more than two pixels of the display as a sender (H) act.
  8. Elektronisches Gerät und/oder Luftgütesensor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, a. The electronic device and / or air quality sensor according to one or more of the preceding claims, characterized in a. dass mehr als zwei Bildpunkte des Displays als Sender (H) fungieren und b. that more than two pixels of the display as a transmitter (H) b and function. dass mindestens diese zwei Bildpunkte mit unterschiedlicher Schwerpunktswellenlänge strahlen. that at least these two pixels radiate with different center wavelength.
  9. Verfahren zum Betreiben eines elektronisches Geräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend die Schritte a. A method of operating an electronic device according to any one of the preceding claims comprising the steps of a. fremdlichtkompensiertes Ermitteln einer zeitlichen Sequenz mindestens eines Messwertes, insbesondere des Amplitudenmesswertes (A 770nm , A 855nm , A 940nm ) und/oder der Laufzeit und/oder des spektralen Winkels (α, β), der die optischen Eigenschaften einer optischen Übertragungsstrecke (I1, I2) und/oder von Objekten (O) in dieser optischen Übertragungsstrecke (I1, I2) repräsentiert, wobei sich diese Übertragungsstrecke (I1, I2) zumindest teilweise außerhalb des elektronischen Gerätes und/oder Luftgütesensors befindet, a. ambient light compensated determining a temporal sequence of at least one measured value, in particular the amplitude of the measured value (A 770nm, A 855nm, A 940nm) and / or the duration and / or the spectral angle (α, β), which the optical characteristics of an optical transmission path (I1, I2 ) and / or of objects (O) in the optical transmission path (I1, I2), where this transmission path (I1, I2) is at least partially outside of the electronic device and / or air quality sensor, a. Transformation dieser zeitlichen Sequenz in einen transformierten Bereich, insbesondere in einen Frequenzbereich, b. Transformation of this temporal sequence in a transformed domain, in particular in a range of frequencies, b. Optionale Selektion vorbestimmter Unterbereiche und/oder einzelner vorbestimmter Werte in diesem transformierten Bereich, c. Optional selection of predetermined sub-regions and / or individual predetermined values ​​in this transformed domain, c. Durchführung eines Klassifikationsverfahrens mit Hilfe dieser selektierten vorbestimmter Unterbereiche und/oder der selektierten einzelnen vorbestimmten Werte in diesem transformierten Bereich und/oder mit Hilfe des transformierten Bereiches, d. Carrying out a classification procedure using these selected predetermined sub-areas and / or of selected individual predetermined values ​​in this transformed domain and / or with the help of the transformed area, d. Übermittlung mindestens einer Nachricht, die ein Klassifikationsergebnis repräsentiert, wobei die Nachricht auch eine Maßnahme sein kann, die von dem elektronischen Geräte und/oder der Steuerung(ST) durchgeführt wird. Transmitting at least one message representing a classification result, the message can also be a measure that is performed by the electronic device and / or the control (ST).
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