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Die Erfindung betrifft ein Sensormodul mit mindestens einer Schnittstelle.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Sensormodule bekannt, die eine zu bestimmende Kenngröße erfassen und in ein Sensorsignal umwandeln. Die Sensormodule sind dabei in einer externen Anwendung fest verbaut. Dies hat den Nachteil, dass mit Lebensdauerende der Anwendung das Sensormodul entsorgt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Sensormodul mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, mit verschiedenen externen Anwendungseinheiten insbesondere lösbar verbindbar zu sein. Unter „lösbar verbindbar” soll hier insbesondere verstanden werden, dass das Sensormodul mit einer externen Anwendungseinheit verbunden, jedoch zerstörungsfrei wieder getrennt werden kann.
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Vorteilhafterweise umfasst das Sensormodul mindestens einen Sensor, der dazu vorgesehen ist, mindestens eine Kenngröße zu erfassen und in mindestens ein Sensorsignal umzuwandeln.
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Vorteilhafterweise kann der Sensor mindestens als eine der folgenden Sensoranwendungen ausgeführt sein: als Wegsensor, als Beschleunigungssensor, als Bewegungsmelder, als Drehratensensor, als Drucksensor, als Luftdrucksensor, als Feuchtesensor, als Gassensor, als Lagesensor, als Lichtsensor, als Näherungsschalter, als Schallsensor, als Temperatursensor, als Magnetfeldsensor, als Ortungssensor oder dergleichen.
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Ein Wegsensor ist beispielsweise ein Radar oder ein Ultraschallsensor und dient zur Messung des Abstandes zwischen einem Objekt und einem Bezugspunkt. Dabei wird die Änderung des Weges in ein Sensorsignal umgewandelt. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Wegsensor, wird der Abstand zwischen dem Sensormodul und einem Bezugspunkt in der Umgebung gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Beschleunigungssensor ist ein Sensor, der seine Beschleunigung misst. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Beschleunigungssensor, werden die Beschleunigungen, mit denen das Sensormodul beaufschlagt wird, gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Bewegungsmelder ist ein elektronischer Sensor, der Bewegungen in seiner näheren Umgebung erkennt und dadurch als elektrischer Schalter arbeiten kann. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Bewegungsmelder, so werden Bewegungen in der Umgebung des Sensormoduls erkannt und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Drehratensensoren messen die Rotationsbeschleunigung eines Körpers. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Drehratensensor, werden Rotationsbeschleunigungen des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Drucksensor misst eine Kraft. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Drucksensor, wird die Kraft, die auf eine Messfläche des Sensors des Sensormoduls einwirkt, gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Luftdrucksensor misst einen Luftdruck. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, einen Luftdruck,..
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Ein Typ eines Feuchtesensors dient zum Beispiel der kontinuierlichen Messung der Bodenfeuchte. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Feuchtesensor, wird die Bodenfeuchte in Umgebung des Sensormoduls gemessen, das sich in Bodennähe befindet, und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Gassensor ist ein Sensor zur Detektion gasförmiger Substanzen. Somit können vorteilhaft beispielsweise eine zu hohe Konzentration an Rauch oder CO2 detektiert werden. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Gassensor, wird die Entwicklung von Rauch, Gasen oder CO2 in der Umgebung des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Lagesensor dient der Lage- und Positionsbestimmung. Somit kann vorteilhaft die Lage beziehungsweise die Position im Raum bestimmt werden. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Lagesensor, wird die Lage bzw. die Position des Sensormoduls ermittelt und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Ein Lichtsensor wandelt sichtbares und/oder unsichtbares Licht, wie beispielsweise UV oder Infrarot unter Benutzung des photoelektrischen Effekts in ein elektrisches Signal um. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Lichtsensor, wird die Lichtstrahlung in der Umgebung des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Näherungsschalter sind Sensoren, die auf Annäherung, das heißt ohne direkten Kontakt mit dem Sensor berührungsfrei reagieren. Sie werden beispielsweise zur Positionserkennung von Werkstücken und Werkzeugen sowie als Auslöser von Sicherheitsmaßnahmen verwendet.
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Ein Schallsensor wandelt akustische Signale in elektrische Signale wie beispielsweise eine elektrische Spannung um. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Schallsensor, werden akustische Signale in der Umgebung des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Temperatursensoren messen eine Temperatur und wandeln den Wert der Temperatur in ein elektrisches Signal, beispielsweise eine elektrische Spannung um. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein Temperatursensor, wird eine Temperatur des Sensormoduls gemessen und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Magnetfeldsensoren messen eine magnetische Feldstärke und wandeln den gemessenen Wert in ein elektrisches Signal um.
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Ortungssensoren messen eine Positionskenngröße und wandeln diese in ein Sensorsignal um. Ist der Sensor, den das Sensormodul umfasst, ein GPS Sensor, wird die Position des Sensormoduls bestimmt und in ein Sensorsignal umgewandelt.
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Mindestens eine elektrische Schnittstelle ist dazu vorgesehen, das Sensorsignal an mindestens eine externe Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder an eine externe Datenverarbeitungseinheit zu senden. Unter einer „externen Steuer- und/oder Regeleinheit” soll eine Bauteileinheit verstanden werden, die außerhalb des Sensormoduls angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit des Sensorsignals eine Funktion der externen Anwendungseinheit bereit zu stellen, zu steuern oder zu regeln.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die elektrische Schnittstelle mindestens einen Kombistecker auf. Der Stecker ist vorteilhafterweise als runder Kombistecker ausgeführt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Stecker als eckiger Kombistecker ausgeführt. Vorteilhafterweise verfügt der Kombistecker über mindestens einen der folgenden Anschlüsse:
- • Anschluss für die Energieversorgung
- • GPS Antennenanschluss
- • Bluetooth Antennenanschluss
- • WLAN Antennenanschluss
- • Anschlüsse für die digitale Signalübertragung
- • Sensoranschlüsse
- • Anschluss für die Kodierung
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Der Stecker kann als Flachstecker ausgeführt sein. Es sind aber auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausführungsformen denkbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die elektrische Schnittstelle einzelne Stecker auf. So können die Aufgaben der elektrischen Schnittstelle insbesondere dann, wenn weniger Funktionalität gefordert ist, als ein Kombistecker bietet, platzsparend realisiert werden.
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Vorteilhafterweise weist die elektrische Schnittstelle eine Kodierung zur Erkennung der externen Anwendungseinheit auf. Dabei kann das Sensormodul vorteilhaft über die Kodierung eine externe Anwendungseinheit ermitteln. Vorteilhafterweise kann die externe Anwendungseinheit mit einem Widerstand oder dergleichen versehen sein, der vom Sensormodul erkannt wird. Auf diese Weise können vorteilhaft Funktionen freigeschaltet werden, die sich von Anwendungseinheit zu Anwendungseinheit unterscheiden können.
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Vorteilhafterweise umfasst das Sensormodul mindestens ein Kommunikationsmodul zur Herstellung einer Datenübertragungsverbindung. Damit können vorteilhafterweise Daten vom Sensormodul an eine externe Datenverarbeitungseinheit übertragen werden. Unter einem „Kommunikationsmodul” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das eine Datenübertragung vom Sensormodul zu einer externen Datenverarbeitungseinheit ermöglicht.
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Das Kommunikationsmodul ist vorzugsweise als kabelloses Kommunikationsmodul ausgebildet. Hierbei kann das Kommunikationsmodul als WLAN-Kommunikationsmodul, als Bluetooth-Kommunikationsmodul, als Funk-Kommunikationsmodul, als RFID-Kommunikationsmodul, als NFC-Kommunikationsmodul, als Infrarot-Kommunikationsmodul, als Mobilfunknetz-Kommunikationsmodul oder dergleichen ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist das Kommunikationsmodul zu einer bidirektionalen Datenübertragung vorgesehen. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Kommunikationsmodul als kabelgebundenes Kommunikationsmodul ausgebildet, wie beispielsweise als LAN-Kommunikationsmodul, als USB-Kommunikationsmodul oder dergleichen.
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Die „externe Datenverarbeitungseinheit” kann als eine in einen Körper integrierte Datenverarbeitungseinheit, das heißt als eine in einen Körper eines Benutzers integrierte Datenverarbeitungseinheit, wie beispielsweise ein Implantat, ausgeführt sein. Die externe Datenverarbeitungseinheit kann aber auch als Smartphone, als Personal-Computer, als Laptop, als Netbook, als Tablet, als tragbare Werkzeugmaschine, als Ausgabeeinheit, wie beispielsweise als Lautsprecher, als Arbeitskleidung, als Schutzbrille, als Schutzhelm oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende externe Datenverarbeitungseinheit ausgebildet sein. Bei einer Ausgestaltung als Smartphone, als Personal-Computer, als Laptop, als Netbook oder als Tablet ist vorzugsweise eine App zu einer Kommunikation mit dem Kommunikationsmodul vorgesehen. Es kann somit vorteilhaft eine Übertragung von elektronischen Daten ermöglicht werden.
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Vorteilhafterweise ist mindestens eine Energieversorgungseinheit dazu vorgesehen, das Sensormodul insbesondere mit elektrischer Energie zu versorgen. Vorzugsweise ist die Energieversorgungseinheit als wiederaufladbare Batterie ausgebildet. Die wiederaufladbare Batterie kann bevorzugt mittels einer Ladeschnittstelle wieder aufgeladen werden.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Sensormodul mindestens eine mechanische Schnittstelle aufweist, die es ermöglicht, dass das Sensormodul über die mechanische Schnittstelle mit verschiedenen externen Anwendungseinheiten insbesondere lösbar verbindbar ist.
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Die mechanische Schnittstelle ist vorzugsweise als Clip, als Bajonettverschluss, als Gleitführung, als Schraubverschluss, als Klettverschluss oder dergleichen ausgeführt, um eine formschlüssige Verbindung zu einer externen Anwendungseinheit herzustellen. Es ist aber auch denkbar, dass die mechanische Schnittstelle als eine andere, den Fachmann sinnvoll erscheinende Ausführungsform ausgeführt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die mechanische Schnittstelle als stoffschlüssige Verbindung, zum Besipeil als Klebeverbindung ausgeführt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform stellt die mechanische Schnittstelle eine kraftschlüssige Verbindung zu einer externen Anwendungseinheit, beispielsweise über magnetische Haltekräfte oder Reibkräfte.
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Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Sensormoduls nach dem Anspruch 1 möglich.
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Vorteilhafterweise erfasst mindestens einer der genannten Sensoren eine umgebungsspezifische Kenngröße beziehungsweise eine, eine externe Anwendungseinheit betreffende Kenngröße und stellt einen die Umgebung und/oder die externe Anwendungseinheit betreffenden Parameter bereit.
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Unter einer „Umgebungskenngröße” soll hier insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die eine das Sensormodul umgebende Umwelt definiert. Hierbei kann die Umgebungskenngröße beispielsweise als Umgebungsdruck, als Umgebungstemperatur, als Umgebungsschallpegel, als Umgebungsgaskenngröße, als Umgebungsgaskonzentration, als Umgebungsspannungskenngröße, als Umgebungsfeuchtigkeitskenngröße, als Umgebungssäure- und/oder Umgebungsbasenkenngröße oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Umgebungskenngröße ausgebildet sein.
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Unter einer Kenngröße, die eine externe Anwendungseinheit betrifft, soll hier insbesondere eine Kenngröße wie eine Drehzahl, eine Temperatur, ein Drehmoment, eine Schlagenergie, ein Vorschub, ein Strom, eine Spannung, eine Vibration oder dergleichen oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kenngröße verstanden werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der die Umgebung beziehungsweise die externe Anwendungseinheit betreffende Parameter an eine der externen Anwendungseinheit zugehörigen Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder an eine externe Datenverarbeitungseinheit übermittelt.
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Wird der die Umgebung beziehungsweise die externe Anwendungseinheit betreffende Parameter an eine der externen Anwendungseinheit zugehörigen Steuer- und/oder Regeleinheit übermittelt, steuert beziehungsweise regelt die Steuer- und/oder Regeleinheit in Abhängigkeit des Sensorsignals die externe Anwendungseinheit. So ist es denkbar, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit mindestens eine Drehzahl, einen Strom, eine Spannung, eine Temperatur oder ähnliches steuert und/oder regelt. Wird der die Umgebung beziehungsweise die externe Anwendungseinheit betreffende Parameter an eine externe Datenverarbeitungseinheit übermittelt, kann besonders bevorzugt der Wert des Parameters als elektronischer Wert in der Datenverarbeitungseinheit verarbeitet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der die Umgebung und/oder die externe Anwendungseinheit betreffende Parameter in mindestens eine erste Parameterausgabe umgewandelt wird und vom Kommunikationsmodul an eine der externen Anwendungseinheit zugehörigen Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder an eine externe Datenverarbeitungseinheit übermittelt wird.
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Unter einer „Parameterausgabe” soll hier ein digitalisierter Wert des Parameters, der die Umgebung und/oder die externe Anwendungseinheit betrifft, verstanden werden. So kann eine Spannung als Wert der Spannung digital ausgegeben werden. Dieser digitalisierte Wert des Parametes wird vorteilhafterweise vom Kommunikationsmodul an die der externen Anwendungseinheit zugehörigen Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder an die externe Datenverarbeitungseinheit übermittelt.
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Das Sensormodul weist vorteilhafterweise mindestens eine Datenschnittstelle auf, die dazu vorgesehen ist, insbesondere eine Information vom Kommunikationsmodul an eine externe Datenverarbeitungseinheit zu übertragen. Das Sensormodul ist bevorzugt in mindestens eine der externen Anwendungseinheiten integriert:
- a. In eine Handwerkzeugmaschine
- b. In ein Arbeitsmittel
- c. In ein Werkzeug
- d. In einen Werkzeugkoffer oder eine Werkzeugkiste
- e. In ein Bekleidungsstück, insbesondere in Arbeitsschutzkleidung
- f. In eine wiederaufladbare Batterie
- g. In ein elektrisches Gerät
- h. In ein elektronisches Gerät und/oder in eine Datenverarbeitungsvorrichtung
- i. In ein Messgerät
- j. In eine Fertigungsstätte
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Sensormodul mindestens eine Informationsausgabeeinheit auf. Eine Informationsausgabeeinheit zu einer Informationsausgabe an einen Bediener ist vorzugsweise als optische, akustische und/oder haptische Informationsausgabeeinheit ausgebildet. Hierbei ist die Informationsausgabeeinheit vorzugsweise ein Bestandteil des Sensormoduls. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Informationsausgabeeinheit ein Bestandteil einer externen Einheit, wie beispielsweise eines Smartphones, eines Tablets, eines PCs, eines Laptops oder dergleichen ist. Die Informationsausgabeeinheit umfasst zu einer Informationsausgabe an einen Bediener vorzugsweise zumindest eine optische Ausgabeeinheit, wie beispielsweise ein IC-Display, ein berührungsempfindliches Display, ein LED-Display, ein Plasma-Display oder dergleichen, zu einer optischen Informationsausgabe an einen Bediener. Bevorzugt umfasst die Informationsausgabeeinheit zumindest eine akustische Ausgabeeinheit, wie beispielsweise einen Lautsprecher oder dergleichen, zu einer akustischen Informationsausgabe an einen Bediener. Besonders bevorzugt umfasst die Informationsausgabeeinheit zumindest eine haptische Ausgabeeinheit, wie beispielsweise eine Schwingungserregereinheit oder dergleichen, zu einer haptischen Informationsausgabe an einen Bediener. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Informationsausgaben an einen Bediener sind ebenfalls denkbar.
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Vorteilhafterweise sendet das Kommunikationsmodul Daten, insbesondere elektronische Daten an die externe Informationsausgabeeinheit und die externe Informationsausgabeeinheit überträgt einem Bediener insbesondere optische und/oder akustische und/oder haptische Informationen.
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Vorteilhafterweise ist ein Kommunikationsmodul besonders zur Verwendung in einem Sensormodul vorgesehen. Besonders bevorzugt tauscht das Kommunikationsmodul Daten, insbesondere elektronische Daten, mit einem externen Kommunikationsmodul aus.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
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Zeichnungen
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele mehrerer Varianten eines erfindungsgemäßen Sensormoduls und mehrerer externer Anwendungseinheiten gezeigt.
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Es zeigen:
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1 Varianten eines erfindungsgemäßen Sensormoduls in schematischer Darstellung,
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1a eine Ausführungsform des Sensormoduls in schematischer Darstellung,
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1b eine erste Ausführungsform einer elektrischen Schnittstelle in schematischer Darstellung,
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1c eine zweite Ausführungsform einer elektrischen Schnittstelle in schematischer Darstellung,
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1d eine erste Ausführungsform einer mechanischen Schnittstelle in schematischer Darstellung,
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1e eine zweite Ausführungsform einer mechanischen Schnittstelle in schematischer Darstellung,
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1f eine dritte Ausführungsform einer mechanischen Schnittstelle in schematischer Darstellung,
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1g ein Aufbewahrungssystem für das Sensormodul in schematischer Darstellung,
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2 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer Ausführungsform einer externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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3 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer zweiten Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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4 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer dritten Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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5 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer vierten Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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6 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer fünften Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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7 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer sechsten Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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8 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer siebenten Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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9 ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit einer achten Ausführungsform der externen Anwendungseinheit in schematischer Darstellung,
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10 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Sensormodul in schematischer Darstellung,
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11 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Sensormodul in schematischer Darstellung,
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12 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit einem Sensormodul in schematischer Darstellung,
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Beschreibung
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Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.
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1 zeigt eine Anzahl von Sensormodulen 10, die vielfältig Verwendung finden. Ein Sensormodul 10 ist mit einem oder mehreren Sensoren 11 ausgestattet. Die Sensoren sind zur Erfassung einer zu bestimmenden Kenngröße oder mehrerer zu bestimmenden Kenngrößen und deren Umwandlung in ein Sensorsignal oder mehrerer Sensorsignale, vorgesehen. Das Sensormodul 10 ist mit einer elektrischen Schnittstelle 12 oder mehreren elektrischen Schnittstellen 12 ausgestattet. Die elektrische Schnittstelle 12 ist zur Bereitstellung des Sensorsignals an externe Steuer- und/oder Regeleinheit 14 und/oder an eine externe Datenverarbeitungseinheit 16 vorgesehen vorgesehen.
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Das Sensormodul 10 weist ein Kommunikationsmodul 18 zur Herstellung einer Datenübertragungsverbindung auf.
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Eine Energieversorgungseinheit 20 ist bevorzugt als wiederaufladbare Batterie 20 ausgeführt. Die Energieversorgungseinheit 20 ist dazu vorgesehen, das Sensormodul 10 mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Das Sensormodul 10 weist außerdem eine mechanische Schnittstelle 22 auf. Die mechanische Schnittstelle 22 ist dazu vorgesehen, das Sensormodul 10 mit verschiedenen externen Anwendungseinheiten 24 lösbar zu verbinden. Der Vorteil liegt darin, dass das Sensormodul 10 an verschiedene, beliebige externe Anwendungseinheiten 24 anbringbar ist und somit flexibel einsetzbar ist.
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Im Ausführungsbeispiel in 1a ist das Sensormodul 10 in einer zylindrischen Form ausgeführt. Ein Steckkontakt 23 ist dazu vorgesehen das Sensormodul 10 mit einer externen Anwendungseinheit 24 zu verbinden. Eine Dichtungselement 25 ist an der Außenfläche des zylindrischen Körpers des Sensormoduls 10 angeordnet, um das Sensormodul 10 vor Feuchtigkeit und/oder Staub zu schützen.
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In 1b ist die elektrische Schnittstelle 12 als runder Kombistecker 26 ausgeführt. In 1c ist die elektrische Schnittelle 12 als eckiger Kombistecker 27 ausgeführt. Die Kombistecker 26, 27 verfügen über mindestens einen der folgenden Anschlüsse 28:
- • Zweipoliger Anschluss für die Energieversorgung 28a, insbesondere 3,3 V, bevorzugt 5 V, besonders bevorzugt 12 V
- • Zweipoliger GPS Antennenanschluss 28b
- • Zweipoliger Bluetooth Antennenanschluss 28c
- • Zweipoliger WLAN Antennenanschluss 28d
- • Anschlüsse für die digitale Signalübertragung 28e
- • Zweipoliger Sensoranschluss 28f
- • Anschluss für die Kodierung 28g
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In 1d ist die mechanische Schnittstelle 22 als Bajonettverschluss 30 ausgeführt.
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Ein erstes Bajonettverschlussteil 30.1 umfasst zwei diametral gegenüberliegende und nach außen weisende Rastnasen 31. Es können aber auch mehr oder weniger als zwei Rastnasen vorgesehen sein. Ein zweites Bajonettverschlussteil 30.2 weist zwei mit den Rastnasen korrespondierende Rastnuten 32 auf.
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In 1e ist die mechanische Schnittstelle als Gleitführung ausgebildet. Ein Kontaktelement 23.1 ist dazu vorgesehen, das Sensormodul 10 mit einer externen Anwendungseinheit, beispielsweise einem Elektrowerkzeug, zu verbinden.
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Es ist aber auch denkbar, dass die mechanische Schnittstelle 22 als Clip als Schraubverschluss oder dergleichen ausgeführt ist, um eine formschlüssige Verbindung zur externen Anwendungseinheit 24 herzustellen.
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1f zeigt die Realisierung der mechanischen Schnittstelle über eine Federverbindung 35. Bei gelöster Federverbindung 35 (obere Abbildung) ist das Sensormodul 10 gelöst von der externen Anwendungseinheit 24. Bei gespannter Federverbindung 35 (untere Abbildung) ist das Sensormodul 10 mit der externen Anwendungseinheit 24 verbunden.
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1g zeigt ein Aufbewahrungssystem 33 für ein Sensormodul 10. Hierbei ist das Dichtelement 25 im Aufbewahrungssystem 33 integriert, sodass das Sensormodul 10 bei Unterbringung im Aufbewahrungssystem 33 vor Feuchtigkeit und/oder Staub geschützt ist.
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1h zeigt das Sensormodul 10 mit einer externen Energieversorgungseinheit 38, die über ein Anschlusselement 39 mit Energieversorgungsanschlüssen 41 am Sensormodul 10 verbunden ist. Des Weiteren ist im Sensormodul 10 ein Energiespeicher 36 integriert. Der Energiespeicher 36 kann als wiederaufladbare Batterie 20, als Kondensator 37, Speicherdrossel oder dergleichen ausgeführt sein.
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Das Sensormodul 10 umfasst einen Sensor 11, der eine umgebungsspezifische Kenngröße und/oder eine, die externe Anwendungseinheit 24 betreffende Kenngröße erfasst und einen die Umgebung und/oder die externe Anwendungseinheit 24 betreffenden Parameter bereit stellt. Hierbei umfasst das Sensormodul 10 mindestens einen der folgenden Sensoren 11:
- • einen Wegsensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Wegkenngröße zu erfassen und einen die Wegkenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Beschleunigungssensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Beschleunigungskenngröße zu erfassen und einen die Beschleunigungskenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Bewegungsmelder 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Bewegungskenngröße zu erfassen und einen die Bewegungskenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Drehratensensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Rotationskenngröße zu erfassen und einen die Rotationskenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Drucksensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Druckkenngröße zu erfassen und einen die Druckkenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Feuchtesensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Feuchtekenngröße zu erfassen und einen die Feuchtekenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Gassensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Gaskenngröße zu erfassen und einen die Gaskenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Lagesensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Lagekenngröße zu erfassen und einen die Lagekenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Lichtsensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Lichtkenngröße zu erfassen und einen die Lichtkenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Schallsensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Schallkenngröße zu erfassen und einen die Schallkenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Temperatursensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Temperaturkenngröße zu erfassen und einen die Temperaturkenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen Magnetfeldsensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine Magnetfeldkenngröße zu erfassen und einen die Magnetfeldkenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt,
- • einen GPS Sensor 11, der dazu vorgesehen ist, zumindest eine GPS Kenngröße zu erfassen und einen die GPS Kenngröße charakterisierenden Parameter bereit stellt.
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Der die Umgebung und/oder die externe Anwendungseinheit 24 betreffende Parameter wird an die der externen Anwendungseinheit 24 zugehörigen Steuer- und/oder Regeleinheit 14 und/oder an die externe Datenverarbeitungseinheit 16 übermittelt.
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Es ist aber auch denkbar, dass der die Umgebung und/oder die externe Anwendungseinheit 24 betreffende Parameter in eine Parameterausgabe umgewandelt wird und vom Kommunikationsmodul 18 an die der externen Anwendungseinheit 24 zugehörigen Steuer- und/oder Regeleinheit 14 und/oder an eine externe Datenverarbeitungseinheit 16 übermittelt.
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Das Sensormodul 10 weist eine Datenschnittstelle 34 auf. Die Datenschnittstelle 34 überträgt eine Information, die vom Kommunikationsmodul 18 bereit gestellt wird, an die externe Datenverarbeitungseinheit 16.
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Das Sensormodul 10 ist in eine der folgenden externen Anwendungseinheiten 24 integriert:
- a. Handwerkzeugmaschine 24a
- b. Arbeitsmittel 24b
- c. Werkzeug 24c
- d. Werkzeugkoffer 24d oder Werkzeugkiste
- e. Bekleidungsstück 24e, insbesondere Arbeitsschutzkleidung
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In 2 ist die externe Anwendungseinheiten 24 als Handwerkzeugmaschine 24a, insbesondere als Winkelschleifer, ausgeführt.
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In 3 ist die externe Anwendungseinheiten 24 als Arbeitsmittel 24b, insbesondere als Leiter, ausgeführt.
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In 4 ist die externe Anwendungseinheiten 24 als Werkzeug 24c, insbesondere als Bolzenschneider, ausgeführt.
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In 5 ist die externe Anwendungseinheiten 24 als Werkzeugkoffer 24d ausgeführt. Es ist aber auch denkbar, dass die externe Anwendungseinheiten 24 als Werkzeugkiste ausgeführt ist.
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In den 6 bis 9 ist die externe Anwendungseinheiten 24 als Kleidungsstück 24e, insbesondere als Helm (6), als Jacke (7), als Hose (7), als Schuh (8) oder als Handschuh (9) ausgeführt.
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Das Sensormodul 10 umfasst eine Informationsausgabeeinheit 40, die einem Bediener optische Informationen überträgt. So kann die umgebungsspezifische Kenngröße und/oder die die externe Anwendungseinheit 24 betreffende Kenngröße dem Bediener angezeigt werden. So kann dem Bediener einer Handwerkzeugmaschine 24a beispielsweise die Handwerkzeugmaschine betreffende Parameter optisch angezeigt werden. Es ist aber auch denkbar, dass dem Bediener akustische und/oder haptische Informationen übertragen werden.
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In einer Ausführungsform nach Figur bis 9 sendet das Kommunikationsmodul 18 Daten, die die umgebungsspezifische Kenngröße und/oder die die externe Anwendungseinheit 24b bis 24f betreffende Kenngröße charakterisieren, an eine externe Informationsausgabeeinheit 40b bis 40f und die externe Informationsausgabeeinheit 40b bis 40f überträgt einem Bediener optische und/oder akustische und/oder haptische Informationen.
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Die 10 bis 12 zeigen eine Vernetzung zwischen dem Sensormodul 10 und verschiedenen externen Anwendungseinheiten 24.
