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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenkontaktiervorrichtung zum Anordnen an einem Objekt, wodurch ein mechanischer Kontakt zwischen dem Objekt und einem Untergrund herstellbar ist, sowie ein Verfahren zum Aussenden eines Signals.
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Stand der Technik
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Das „Internet der Dinge“ (Internet of Things, IoT) wird als eine der wichtigsten zukünftigen Entwicklungen der Informationstechnologie betrachtet. Das Internet der Dinge dient dabei der Vernetzung von elektronischen Geräten, beispielsweise von Sensoren (Machine-to-Machine, M2M). Insbesondere können vielfältige Daten, wie Temperatur, Lichtsignale oder auch Schallwellen von einer Vielzahl von Sensoren erfasst und über drahtlose Funkschnittstellen wie WLAN oder Bluetooth an andere Geräte weitergegeben werden. Die erfassten Daten können anschließend zentral oder auch von einer Vielzahl von Endbenutzern ausgewertet werden.
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Eine weitere mögliche Signalquelle ist Körperschall, welcher sich in Festkörpern ausbreitet. Körperschall wird insbesondere durch Schwingungen in Gebäuden, Fahrzeugen oder Maschinen übertragen.
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Aus der
DE 10 2009 027 011 A1 ist ein Körperschallsensor bekannt, welcher als mikromechanisches Bauteil ausgebildet ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Bodenkontaktiervorrichtung zum Anordnen an einem Objekt, wodurch ein mechanischer Kontakt zwischen dem Objekt und einem Untergrund herstellbar ist und ein Verfahren zum Aussenden eines Signals mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Die vorliegende Erfindung schafft demnach gemäß einem ersten Aspekt eine Bodenkontaktiervorrichtung zum Anordnen an einem Objekt, wodurch ein mechanischer Kontakt zwischen dem Objekt und einem Untergrund herstellbar ist. Die Bodenkontaktiervorrichtung umfasst mindestens eine Sensorvorrichtung mit einer aktiven Sensorfläche, welche dazu ausgelegt ist, Beschleunigungen und/oder Schall über die aktive Sensorfläche zu erfassen und ein Messsignal zu erzeugen, eine drahtlose Übertragungsvorrichtung, welche mit der Sensorvorrichtung gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, das Messsignal von der Sensorvorrichtung zu empfangen und ein Signal basierend auf dem Messsignal drahtlos auszusenden, sowie eine Energieversorgungsvorrichtung, welche dazu ausgelegt ist, die Sensorvorrichtung und die drahtlose Übertragungsvorrichtung mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Aussenden eines Signals. Das Verfahren umfasst das Erfassen einer Beschleunigung und/oder eines Schalls über eine aktive Sensorfläche einer zwischen einem Objekt und einem Untergrund angeordneten Sensorvorrichtung, das Erzeugen eines Messsignals durch die Sensorvorrichtung, basierend auf der erfassten Beschleunigung und/oder dem erfassten Schall, das Empfangen des Messsignals von einer drahtlosen Übertragungsvorrichtung, welche mit der Sensorvorrichtung gekoppelt ist, und das drahtlose Aussenden eines Sensorsignals basierend auf dem Messsignal durch die drahtlose Übertragungsvorrichtung.
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Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung stellt eine autonome Bodenkontaktiervorrichtung bereit, welche den Detektionsumfang von autonomen Sensorsystemen dadurch erweitert, dass Schall oder Beschleunigungen direkt an Grenzflächen zwischen Objekt und Untergrund detektiert werden. Die Bodenkontaktiervorrichtung ist aufgrund ihrer internen Energieversorgungsvorrichtung autonom und kann daher an beliebigen Orten eingesetzt werden. Die Bodenkontaktiervorrichtung ist dabei für einen Endkunden oder Benutzer einfach zu montieren, zu ersetzen oder nachzurüsten. Insbesondere entfällt eine aufwändige Verkabelung.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung ist in zahlreichen Situationen einsetzbar. Insbesondere kann die Bodenkontaktiervorrichtung zur Überwachung von Bewegungen oder zur Einbruchsdetektion im Smart-Home-Bereich eingesetzt werden. Somit können Aktionen wie Schritte von Personen, das Öffnen von Türen oder Fenstern, das Hinsetzen von Personen auf Möbel wie Stühle oder Sofas, oder das Verrücken von Gegenständen auf Oberflächen, wie etwa Tischen oder Regalen, überwacht und ausgewertet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bodenkontaktiervorrichtung ein Gehäuse, welches die Sensorvorrichtung, die drahtlose Übertragungsvorrichtung und die elektrische Energieversorgungsvorrichtung häust. Die Bodenkontaktiervorrichtung wird durch das Gehäuse vor chemischen oder physikalischen Einflüssen, wie Schmutz oder Feuchtigkeit, geschützt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bodenkontaktiervorrichtung eine Schutzabdeckung aus Vliesstoff oder Gummi, welche über der aktiven Sensorfläche angebracht ist oder in welcher die aktive Sensorfläche eingebettet ist, wobei die Bodenkontaktiervorrichtung an einem Gegenstand, insbesondere einem Haushaltsgegenstand, einem Möbelstück oder einer Maschine, durch Anschrauben, Aufstecken, Aufklemmen oder Aufkleben anbringbar ist. Die Bodenkontaktiervorrichtung kann somit insbesondere als Gummistopper oder Vliesgleiter ausgebildet sein, welcher an Grenzflächen von Gegenständen befestigt werden kann. Die Bodenkontaktiervorrichtung kann beispielsweise an Standfüßen von Möbeln, wie Tischen, Stühlen oder Schränken, befestigt werden oder an Gegenstände wie beispielsweise elektronische Geräte, Möbel oder auch Blumentöpfen oder Vasen, angeklebt werden. Schall oder Beschleunigungen, welche sich über einen Untergrund, beispielsweise einen Fußboden oder eine Tischplatte ausbreiten, werden somit durch die Bodenkontaktiervorrichtung direkt an der Grenzfläche des Ausbreitungsmediums erfasst und können anschließend ausgewertet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Bodenkontaktiervorrichtung als Standfuß ausgebildet ist und an einem Gegenstand, insbesondere einem Haushaltsgegenstand, einem Möbelstück oder einer Maschine, durch Anschrauben, Aufstecken, Aufklemmen oder Aufkleben anbringbar. Der Standfuß eignet sich ideal zum Erfassen von Schall oder Beschleunigungen, da er an der Grenzfläche zum Untergrund angeordnet ist und sich der Schall oder die Beschleunigung somit direkt an dieser Grenzfläche erfassen lassen. Die Ausbildung als Standfuß hat weiter den Vorteil, dass die Bodenkontaktiervorrichtung einfach durch Anbringen des Standfußes montiert werden kann und bei Defekt ebenfalls einfach ausgetauscht werden kann. Zusätzlich ist eine Nachrüstbarkeit gewährleistet, da gegebenenfalls alte Standfüße durch neuere ausgetauscht werden können. Es werden auch keine zusätzlichen Komponenten montiert, welche insbesondere im Wohnumfeld aus ästhetischen Gründen oft unerwünscht sind, sondern bereits bestehende Standfüße werden erweitert oder ausgetauscht ohne das Gesamterscheinungsbild zu beeinträchtigen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die mindestens eine Sensorvorrichtung einen Körperschallsensor. Körperschall breitet sich in Festkörpern aus und ist daher insbesondere an Grenzflächen zwischen Objekt und Untergrund gut messbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Energieversorgungsvorrichtung einen Vibrationsharvester oder kinetischen Harvester, welcher dazu ausgelegt ist, elektrische Energie aus mechanischen Bewegungen und/oder Schwingungen zu erzeugen. Der Vibrationsharvester oder kinetische Harvester ermöglicht es, Energie direkt dort abzugreifen bzw. zu ernten, wo die Bodenkontaktiervorrichtung montiert ist. Die Autonomie der Bodenkontaktiervorrichtung wird daher erhöht. Vorzugsweise entfällt somit ein manuelles Austauschen der Energieversorgungsvorrichtung durch den Benutzer vollständig.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Energieversorgungsvorrichtung eine Energiespeichervorrichtung, welche ausgebildet ist, elektrische Energie zu speichern. Eine derartige Energiespeichervorrichtung umfasst insbesondere Akkus oder Batterien.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bodenkontaktiervorrichtung mindestens eines von einem Medienzugang, einem optischen Zugang und einem Mediensensor, insbesondere einem Drucksensor und/oder Feuchtigkeitssensor und/oder Helligkeitssensor und/oder Gassensor und/oder Lichtsensor und/oder Infrarotsensor und/oder chemischen Sensor und/oder Mikrofon. Durch Kombination der erfassten Sensorsignale kann die Auswertung der Sensordaten verbessert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Möbelstück mit mindestens einer Bodenkontaktiervorrichtung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Netzwerk, welches mindestens eine Bodenkontaktiervorrichtung als Netzwerkknoten umfasst.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Netzwerk eine Empfangsvorrichtung als weiteren Netzwerkknoten, wobei die Empfangsvorrichtung ausgebildet ist, die von der mindestens einen Bodenkontaktiervorrichtung ausgesendeten Signale über eine drahtlose Netzwerkverbindung zu empfangen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Netzwerkes ist die Empfangsvorrichtung ausgebildet, anhand eines Vergleichs von Signalen mehrerer Bodenkontaktiervorrichtungen eine den von den Bodenkontaktiervorrichtungen erfassten Körperschall auslösende, schallerzeugende Aktion räumlich zu lokalisieren. Das Netzwerk kann beispielsweise im Smart-Home-Bereich eingesetzt werden und dient der Erfassung von Bewegungen von Personen, der Detektion eines Einbruchs, anhand von Körperschall, welcher auf das gewaltsame Öffnen von Fenstern oder Türen rückschließen lässt. Weiter kann das Netzwerk in der Medizintechnik eingesetzt, um Patienten zu überwachen und insbesondere Bewegungen von Patienten zu erkennen.
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Ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Netzwerks sind beispielsweise industrielle Fertigungsstraßen, wobei Bodenkontaktiervorrichtungen beispielsweise als Standfüße befestigt werden. Dadurch können sowohl Aktionen der Fertigungsstraße selbst als auch Aktionen oder Bewegungen in deren Umfeld erfasst und ausgewertet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild einer Bodenkontaktiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 bis 5 schematische Querschnittsansichten von Bodenkontaktiervorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
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6 ein beispielhaftes Szenario zur Erläuterung der Wirkungsweise von Bodenkontaktiervorrichtungen;
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7, 8 Blockschaltbilder eines Netzwerks gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
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9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Aussenden eines Signals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein Blockschaltbild einer Bodenkontaktiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bodenkontaktiervorrichtung ist zum Anordnen an einem Objekt ausgebildet, wodurch ein mechanischer Kontakt zwischen dem Objekt und einem Untergrund herstellbar ist. Die Bodenkontaktiervorrichtung 10 umfasst hierbei eine Sensorvorrichtung 11 mit einer aktiven Sensorfläche 11a, welche ausgebildet ist, Beschleunigungen und/oder Schall zu erfassen. Die aktive Sensorfläche 11a kann hierbei insbesondere einen kapazitiven Sensor umfassen, welcher vorzugsweise als mikromechanisches Bauteil ausgebildet sein kann. Die aktive Sensorfläche 11a kann insbesondere Beschleunigungssensoren umfassen, welche beispielsweise auf dem piezoelektrischen Effekt beruhen und Beschleunigung von entsprechenden Bauteilen in elektrische Signale umwandeln. Derartige Beschleunigungen können etwa von einem Körperschall hervorgerufen werden, welcher über den Untergrund übertragen wird. Die Sensorvorrichtung 11 umfasst also vorzugsweise einen Körperschallsensor.
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Die Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Frequenzbereich beschränkt, so kann die aktive Sensorfläche insbesondere zum Erfassen eines breiten Frequenzspektrums ausgebildet sein.
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Weiter ist die Sensorvorrichtung 11 dazu ausgebildet, ein Messsignal anhand des von der aktiven Sensorfläche 11a erfassten Schalls oder der Beschleunigung zu erzeugen. Das Messsignal kann insbesondere Frequenzen, Phasen und Amplituden des erfassten Körperschalls umfassen.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung 10 umfasst weiter eine drahtlose Übertragungsvorrichtung 12, welche mit der Sensorvorrichtung 11 gekoppelt ist. Die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 ist ausgebildet, das Messsignal, welches von der Sensorvorrichtung 11 erzeugt wurde, zu empfangen und basierend auf diesem Messsignal ein Sensorsignal drahtlos auszusenden. Die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 kann insbesondere eine Bluetooth-, WiFi-, WLAN-, Infrarot- und/oder eine Mobilfunkschnittstelle umfassen.
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Weiter weist die Bodenkontaktiervorrichtung 10 eine Energieversorgungsvorrichtung 13 auf, welcher mit der Sensorvorrichtung 11 und der drahtlosen Übertragungsvorrichtung 12 gekoppelt ist. Die Energieversorgungsvorrichtung 13 versorgt die Sensorvorrichtung 11 und die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 mit elektrischer Energie. Die Energieversorgungsvorrichtung 13 umfasst vorzugsweise eine Energiespeichervorrichtung, etwa eine Batterie oder einen Akku. Vorzugsweise ist die Energieversorgungsvorrichtung 13 derart an der Bodenkontaktiervorrichtung 10 befestigt ist, dass sie von einem Benutzer leicht gewechselt werden kann, falls die Energieversorgungsvorrichtung 13 leer oder defekt ist.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung 10 umfasst vorzugsweise ein Gehäuse, welches die Sensorvorrichtung 11, die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 und die Energieversorgungsvorrichtung 13 häust. Die aktive Sensorfläche 11a ist hierbei an einer Wand des Gehäuses angeordnet.
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Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. So kann die Bodenkontaktiervorrichtung 10 weitere Sensoren, insbesondere Druck-, Feuchtigkeits-, Helligkeits-, Gas-, Infrarot-, Lichtsensoren, chemische Sensoren und/oder Mikrofone aufweisen. Insbesondere können Medienzugänge in der Bodenkontaktiervorrichtung 10 eingebracht sein.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Bodenkontaktiervorrichtung 20a gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung 20a ist als Standfuß ausgebildet und umfasst ein Gehäuse 23a, welches vorzugsweise aus Kunststoff oder aus Metall hergestellt ist. Die Bodenkontaktiervorrichtung 20a weist eine Steckverbindung 24 auf, welche an einer Oberseite 26 des Gehäuses 23a der Bodenkontaktiervorrichtung 20a angeordnet ist. Die Steckverbindung 24 dient zur Montage der Bodenkontaktiervorrichtung 20a an einem Gegenstand, insbesondere einem Haushaltsgegenstand, einem Möbelstück oder einer Maschine, durch Anstecken der Bodenkontaktiervorrichtung 20a. Der Oberseite 26 gegenüber befindet sich eine Unterseite 25, welche als Verbindung der Bodenkontaktiervorrichtung 20a zum Untergrund, etwa einem Fußboden dient.
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Das Gehäuse 23a umgibt unter anderem eine Elektronikvorrichtung 22, welche insbesondere eine drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 umfasst. Die Elektronikvorrichtung 22 befindet sich innerhalb des Gehäuses 23a nahe der Oberseite 26. Die Bodenkontaktiervorrichtung 20a umfasst weiter eine Energiespeichervorrichtung 13a und einen Vibrationsharvester 13b, welcher mit der Energiespeichervorrichtung 13a gekoppelt ist. Energiespeichervorrichtung 13a und Vibrationsharvester 13b bilden eine Energieversorgungsvorrichtung 13, welche die Elektronikvorrichtung 22 und die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 mit Strom versorgt. Der Vibrationsharvester 13b ist dazu ausgelegt, aus den mechanischen Bewegungen, welche durch einen Körperschall, welcher sich im Untergrund ausbreitet, auf die Bodenkontaktiervorrichtung 20a übertragen werden, elektrische Energie zum Laden der Energiespeichervorrichtung 13a zu erzeugen.
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Nahe der Unterseite 25 der Bodenkontaktiervorrichtung 20a befindet sich innerhalb des Gehäuses 23a die Sensorvorrichtung 11 mit der aktiven Sensorfläche 11a, welche direkt an dem Gehäuse 23a angeordnet ist. Die aktive Sensorfläche 11a ist insbesondere mechanisch hart zur Unterseite 25 der Bodenkontaktiervorrichtung 20a gekoppelt. Die Sensorvorrichtung 11 ist hierbei mit der drahtlosen Übertragungsvorrichtung 12 gekoppelt und die Energieversorgungsvorrichtung 13 ist sowohl mit der Sensorvorrichtung 11 als auch mit der drahtlosen Übertragungsvorrichtung 12 gekoppelt.
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Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. So kann die aktive Sensorfläche 11a auch mechanisch hart zur Oberseite 26 gekoppelt sein.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Bodenkontaktiervorrichtung 20b gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei die Bodenkontaktiervorrichtung ebenfalls als Standfuß ausgebildet ist.
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Anstelle der Steckverbindung 24 umfasst die Bodenkontaktiervorrichtung 20b einen Klebestreifen 32 und eine Schutzfolie 33, welche sich an der Oberseite 26 der Bodenkontaktiervorrichtung 20b befinden. Durch Abziehen der Schutzfolie 33 kann die Bodenkontaktiervorrichtung 20b mittels des Klebestreifens 32 an einem entsprechenden Möbelstück, Haushaltsgegenstand oder einer Maschine befestigt werden.
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Zusätzlich umfasst die Bodenkontaktiervorrichtung 20b einen Aufsatz 31, welcher insbesondere aus Gummi oder Vliesstoff bestehen kann, und als Schutzabdeckung der aktiven Sensorfläche 11a dient. Der Aufsatz 31 bildet einen Auflagepunkt der Bodenkontaktiervorrichtung 20b auf dem Untergrund.
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4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Bodenkontaktiervorrichtung 20c gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Bodenkontaktiervorrichtung 20c wiederum als Standfuß ausgebildet ist.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung 20c umfasst eine Schraubverbindung 42, welche an der Oberseite 26 der Bodenkontaktiervorrichtung 20c angeordnet ist, und welche zum Verschrauben der Bodenkontaktiervorrichtung 20c mit einem entsprechenden Möbelstück, Haushaltsgegenstand oder einer Maschine ausgebildet ist.
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Weiter umfasst die Bodenkontaktiervorrichtung 20c einen Helligkeitssensor 41, welcher zum Erfassen von Helligkeit ausgebildet ist und mit der Elektronikvorrichtung 22 gekoppelt ist. Der Helligkeitssensor 41 ist vorzugsweise zum Erkennen von Lichtspektren und Intensitäten ausgebildet. Der Helligkeitssensor 41 erzeugt hierbei ein Helligkeitsmesssignal basierend auf einem erfassten Licht und überträgt das Helligkeitsmesssignal an die Elektronikvorrichtung 22. Die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 ist ausgebildet, basierend auf dem von der Sensorvorrichtung 11 empfangenen Messsignal und dem von dem Helligkeitssensor 41 empfangenen Helligkeitsmesssignal ein Sensorsignal zu erzeugen und drahtlos auszusenden.
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Weiter ist die Energieversorgungsvorrichtung 13 dazu ausgebildet, den Helligkeitssensor 41 mit elektrischer Energie zu versorgen.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Bodenkontaktiervorrichtung 50 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung 50 umfasst ein Gehäuse 23c, in welchem eine Energieversorgungsvorrichtung 13, umfassend eine Energiespeichervorrichtung 13a und einen Vibrationsharvester 13b, eine Elektronikvorrichtung 22 mit einer drahtlosen Übertragungsvorrichtung 12 und eine Sensorvorrichtung 11 mit einer aktiven Sensorfläche 11a eingehaust sind. Die aktive Sensorfläche 11a befindet sich hierbei an einer Unterseite 52 des Gehäuses 23c. Auf der Außenseite der Unterseite 52 des Gehäuses 23c ist ein Untersatz 51 angebracht, welcher insbesondere aus Gummi oder aus Vliesstoff ausgebildet sein kann. An einer der Unterseite 52 gegenüberliegenden Oberseite 53 des Gehäuses 23c ist eine Klebeschicht 52 angebracht, mit welcher die Bodenkontaktiervorrichtung 50 an einem beliebigen Objekt, beispielsweise einem Standfuß, einem Blumentopf, einer Vase oder einem Elektronikgegenstand befestigt werden kann.
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Die Bodenkontaktiervorrichtung 50 ist somit vorzugsweise als Gummistopper oder als Vliesgleiter ausgebildet.
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6 zeigt ein beispielhaftes Szenario zur Erläuterung der Wirkungsweise der Bodenkontaktiervorrichtungen. Hierbei ist eine Bodenkontaktiervorrichtung 50 gemäß der vierten Ausführungsform an einer Unterseite eines Blumentopfs 63 verklebt, vier als Standfuß ausgebildete Bodenkontaktiervorrichtungen 20b gemäß der zweiten Ausführungsform sind an einem Stuhl 62 festgeklebt worden, vier als Standfuß ausgebildete Bodenkontaktiervorrichtungen 20c gemäß der dritten Ausführungsform sind an einem Tisch 61 festgeschraubt und zwei als Standfuß ausgebildete Bodenkontaktiervorrichtungen 20a gemäß der ersten Ausführungsform sind an einer Stereoanlage 65 festgesteckt, welche sich in einem Schrank 64 befindet. Die Bodenkontaktiervorrichtungen, welche an dem Tisch 61, dem Stuhl 62 und dem Blumentopf 63 angebracht sind, sind ausgebildet, einen Körperschall, welcher über einen Boden 66 übertragen wird, zu erfassen. Die Bodenkontaktiervorrichtungen, welche an der Stereoanlage 65 angeordnet sind, erfassen einen Körperschall, welcher sich in dem Regal 64 ausbreitet.
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7 zeigt ein Blockschaltbild eines Netzwerks 70a gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches eine Bodenkontaktiervorrichtung 10 als Netzwerkknoten umfasst. Das Netzwerk 70a kann eine Vielzahl von weiteren Netzwerkknoten umfassten, insbesondere eine Vielzahl von Sensoren, wie etwa Temperatursensoren, Schallsensoren oder Lichtsensoren.
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8 zeigt ein Blockschaltbild eines Netzwerks 70b gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung. Das Netzwerk 70b umfasst drei Bodenkontaktiervorrichtungen 10, welche jeweils über eine drahtlose Netzwerkverbindung mit einer Empfangsvorrichtung 81 gekoppelt sind. Die Empfangsvorrichtung 81 und die drei Bodenkontaktiervorrichtungen 10 bilden die Netzwerkknoten des Netzwerks 70b.
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Die Anzahl der Bodenkontaktiervorrichtungen 10 des Netzwerks 70b ist dabei nicht beschränkt. Insbesondere kann die Anzahl variabel sein und das Netzwerk kann durch Hinzufügen von weiteren Bodenkontaktiervorrichtungen 10 als Netzwerkknoten erweitert werden.
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Die Empfangsvorrichtung 81 ist ausgebildet, die von den Bodenkontaktiervorrichtungen 10 empfangenen Signale über eine drahtlose Netzwerkverbindung zu empfangen. Vorzugsweise ist die Empfangsvorrichtung 81 dazu ausgebildet, anhand eines Vergleichs von Signalen mehrerer Bodenkontaktiervorrichtungen 10 eine schallerzeugende Aktion, welche den von den Bodenkontaktiervorrichtungen 10 erfassten Körperschall ausgelöst hat, räumlich zu lokalisieren. Beispielsweise senden die in 6 gezeigten Bodenkontaktiervorrichtungen, welche sich an dem Blumentopf 63, dem Stuhl 62, dem Tisch 61 und der Stereoanlage 65 befinden, Sensorsignale basierend auf von den jeweiligen Bodenkontaktiervorrichtungen 10 erzeugten Messsignal aus. Anhand der Sensorsignale kann unter Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Körperschalls auf die Position des Körperschalls rückgerechnet werden.
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Vorzugsweise ist dabei die Position der Bodenkontaktiervorrichtungen 10 bekannt, so dass die Empfangsvorrichtung 81 anhand der Laufzeiten der Körperschallsignale eine schallerzeugende Aktion, welche den Körperschall verursacht hat, räumlich und/oder zeitlich lokalisieren kann. Die Position der Bodenkontaktiervorrichtungen 10 ist beispielsweise bei Fertigungsstraßen mit montierbaren Standfüßen, deren Position sich nicht ändert, bekannt.
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9 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Aussenden eines Signals. In einem ersten Schritt S1 werden eine Beschleunigung und/oder ein Schall, insbesondere ein Körperschall, über eine aktive Sensorfläche 11a einer zwischen einem Objekt und einem Untergrund angeordneten Sensorvorrichtung 11 erfasst. Die Sensorvorrichtung 11 ist hierbei insbesondere Teil einer Bodenkontaktiervorrichtung 10 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, und kann insbesondere als Standfuß und/oder als Gummistopper und/oder Vliesgleiter ausgebildet sei, welche vorzugsweise durch Anschrauben, Aufstecken, Aufklemmen, Unterlegen oder Ankleben montiert werden können.
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In einem zweiten Schritt S2 wird ein Messsignal durch die Sensorvorrichtung 11 basierend auf der erfassten Beschleunigung und/oder dem erfassten Schall erzeugt.
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Das Messsignal wird durch eine drahtlose Übertragungsvorrichtung 12, welche mit der Sensorvorrichtung 11 gekoppelt ist, empfangen. Die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 ist vorzugweise, wie oben beschrieben, gemeinsam mit der Sensorvorrichtung 11 und einer Energieversorgungsvorrichtung 13 in einem Gehäuse eingehaust.
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In einem vierten Schritt wird basierend auf dem Messsignal ein Sensorsignal durch die drahtlose Übertragungsvorrichtung 12 drahtlos ausgesendet. Das Sensorsignal umfasst insbesondere eine Amplitude und/oder eine Frequenz und/oder eine Phasenverschiebung und/oder einen Erfassungszeitpunkt des erfassten Körperschalls.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009027011 A1 [0004]
