DE102017011673A1 - Sensor system with a solar cell - Google Patents

Sensor system with a solar cell

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DE102017011673A1
DE102017011673A1 DE102017011673.3A DE102017011673A DE102017011673A1 DE 102017011673 A1 DE102017011673 A1 DE 102017011673A1 DE 102017011673 A DE102017011673 A DE 102017011673A DE 102017011673 A1 DE102017011673 A1 DE 102017011673A1
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solar cell
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Martin Götz
Dietmar Weisser
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Marquardt GmbH
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    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01J5/02Details
    • G01J5/028Details using a charging unit or battery

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem (2) mit einem Sensor (4) zur Messung einer Messgröße eines Mediums und/oder mit einem Aktor (5) zur Ausgabe einer Information. The invention relates to a sensor system (2) with a sensor (4) for measuring a measured variable of a medium and / or to an actuator (5) for outputting information. Das Sensorsystem (2) weist eine Solarzelle (6) zur Energieversorgung des Sensors (4) und/oder des Aktors (5) zu dessen Betrieb auf. The sensor system (2) has a solar cell (6) for the energy supply of the sensor (4) and / or of the actuator (5) for its operation. Die Solarzelle (6) umfasst einen Träger, wobei eine aktive Schicht zur Erzeugung von Energie, insbesondere von elektrischen Strom, bei einfallendem Licht auf dem Träger aufgebracht ist. The solar cell (6) comprises a carrier, wherein an active layer for generating energy, in particular electric current applied to the carrier with incident light. Die aktive Schicht weist eine Aussparung (10) auf. The active layer has a recess (10). Der Sensor (4) und/oder der Aktor (5) sind der Aussparung (10) zugewandt angeordnet, insbesondere derart dass der Sensor (4) in Kontakt mit dem Medium bringbar ist und/oder dass die Ausgabe der Information mittels des Aktors (5) unbeeinträchtigt ist. The sensor (4) and / or the actuator (5) of the recess (10) are arranged facing, in particular in such a way that the sensor (4) can be brought into contact with the medium and / or that the output of information (by means of the actuator 5 ) is unaffected.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a sensor system according to the preamble of claim 1.
  • Ein solches Sensorsystem eignet sich insbesondere für optisch arbeitende Sensoren. Such a sensor system is particularly suitable for optically operating sensors.
  • Ein derartiges Sensorsystem umfasst einen Sensor zur Messung einer Messgröße, insbesondere eines Mediums, und/oder einen Aktor zur Ausgabe einer Information. Such a sensor system comprises a sensor for measuring a measured variable, in particular of a medium and / or an actuator for the output of information. Weiter umfasst das Sensorsystem eine Solarzelle zur Energieversorgung des Sensors und/oder des Aktors zu dessen Betrieb. Next, the sensor system includes a solar cell for energy supply of the sensor and / or of the actuator to its operation. Die Solarzelle weist einen Träger auf, wobei eine aktive Schicht zur Erzeugung von Energie, insbesondere von elektrischen Strom, bei einfallendem Licht auf dem Träger aufgebracht ist. The solar cell has a carrier, wherein an active layer for generating energy, in particular electricity, wherein an incident light is applied to the carrier. Der Sensor und die Solarzelle sind getrennt voneinander angeordnet, um deren gegenseitige Beeinträchtigung zu verhindern. The sensor and the solar cell are disposed separately from each other to prevent their mutual interference. Dies bedingt jedoch ein großbauendes Sensorsystem. However, this requires a large-slung sensor system.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Sensorsystem derart weiterzuentwickeln, dass dessen Baugröße verringert ist. The object underlying the invention is to further develop the sensor system such that its size is reduced. Insbesondere soll das Sensorsystem bei kompakter Baugröße im wesentlichen vollständig mit der aktiven Schicht versehbar sein. In particular, the sensor system in a compact size to be substantially completely providable with the active layer.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sensorsystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved in a generic sensor system by the characterizing features of claim 1.
  • Beim erfindungsgemäßen Sensorsystem weist die aktive Schicht eine Aussparung auf. In the novel sensor system, the active layer has a recess. Der Sensor und/oder der Aktor ist der Aussparung zugewandt angeordnet. The sensor and / or the actuator is arranged facing the recess. Und zwar insbesondere derart, dass die Messung der Messgröße mittels des Sensors und/oder dass die Ausgabe der Information mittels des Aktors unbeeinträchtigt ist. In particular such that the measurement of the measurement variable by means of the sensor and / or that the output of the information is unaffected by the actuator. Mit anderen Worten ist eine Beeinflussung des Sensors und/oder des Aktors durch die aktive Schicht der Solarzelle weitgehend verhindert. In other words, an influence of the sensor and / or of the actuator through the active layer of the solar cell is largely prevented. Vorteilhafterweise bietet das erfindungsgemäße Sensorsystem eine hohe Energieerzeugung bei minimaler Fläche für die aktive Schicht und/oder den Träger, und damit eine weitgehend autarke Energieversorgung, wobei keinerlei Beeinträchtigungen der Sensor- und/oder Aktorfunktionen zu befürchten sind. Advantageously, the sensor system of the invention provides a high energy, with minimal surface for the active layer and / or the carrier, and hence a largely self-sufficient power supply, no impairment of the sensor and / or actuator functions are to be feared. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • In weiterer Ausgestaltung kann eine derartige, der Aussparung zugewandte Anordnung des Sensors vorgesehen sein, dass der Sensor in Kontakt und/oder in Zusammenwirkung mit dem Medium bringbar ist. In a further embodiment, such a, which faces the opening configuration of the sensor may be provided that the sensor is in contact and / or in combination with the medium can be brought. Es kann sich bei dem Medium um elektromagnetische Strahlung handeln, dh der Sensor arbeitet mit elektromagnetischer Strahlung. It may be electromagnetic radiation in the medium, ie, the sensor operates with electromagnetic radiation. Insbesondere kann es sich bei der elektromagnetischen Strahlung um Lichtstrahlung, Infrarot(IR)-Strahlung o. dgl. handeln. In particular, it may be in the electromagnetic radiation to light radiation, infrared (IR) radiation o. The like. Act. Ein solcher Sensor kann vielfältige Anwendung finden, beispielsweise kann es sich bei dem Sensor um einen Helligkeitssensor, einen Bewegungssensor o. dgl. handeln. Such a sensor may have many uses, for example, may be the sensor is a light sensor, a motion sensor o. Like. Act. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung stellt dabei sicher, dass die Sensorfunktion nicht durch die Solarzelle beeinträchtigt wird. The inventive ensures is that the sensor function is not affected by the solar cell. Weiter kann es sich bei der Information um einen Alarm handeln. Further, it may be an alarm at the information. Der Aktor kann einen Schallgeber, einen Lautsprecher, einen Summer, einen Lichtsignalgeber o. dgl. umfassen. The actuator may include a sound generator, a speaker, a buzzer, a light signal transmitter o. The like. Encompass. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung stellt auch dabei sicher, dass die Aktorfunktion nicht durch die Solarzelle beeinträchtigt wird. The inventive also helps ensures that the actuator function is not affected by the solar cell.
  • In funktionssicherer Art und Weise kann der Träger aus Glas bestehen. In functionally reliable manner the glass substrate can be made. Zwecks hoher Energieausbeute für die Solarzelle kann die Oberfläche des Trägers wenigstens teilweise mit einer Antireflexbeschichtung versehen sein. For the purpose of high energy yield for the solar cell, the surface of the carrier may be at least partially provided with an antireflection coating. Beispielsweise bietet sich eine Mattierung hierfür an. For example, a matting offers this. Es kann des Weiteren in einfacher Art und Weise ein zur Aussparung korrespondierender Durchbruch im Träger befindlich sein, um den Zugang zum Sensor und/oder Aktor weiter zu verbessern. It can be a corresponding recess for breakthrough be located in the carrier further in a simple manner in order to improve access to the sensor and / or actuator on. Der Sensor und/oder der Aktor können wiederum im Durchbruch und/oder dem Durchbruch zugewandt angeordnet sein. The sensor and / or the actuator can turn in the opening and / or be arranged facing the breakthrough. Zur Erweiterung des Öffnungswinkels kann der Durchbruch eine Fase und/oder eine Rundung aufweisen, so dass der Zutritt für das Medium zum Sensor und/oder Aktor verbessert ist. To expand the opening angle of the breakthrough a chamfer and / or a rounding may comprise, so that the entry for the medium to the sensor and / or actuator is improved.
  • Zum Schutz des Sensorsystems vor Fremdeinflüssen kann ein Gehäuse vorgesehen sein. To protect the sensor system against foreign influences a housing can be provided. Zweckmäßigerweise kann die Solarzelle an einer Seite des Gehäuses angeordnet sein. Conveniently, the solar cell may be disposed at one side of the housing. Diese Anordnung kann so ausgeführt sein, dass die Solarzelle gleichzeitig eine Wandung für das Gehäuse bildet, wodurch Kosten eingespart werden. This arrangement can be designed so that the solar cell simultaneously forms a wall of the casing, thereby saving costs. In bevorzugter Weise kann es sich bei dem Sensor um einen Sensor zur Messung einer Messgröße von Lichtstrahlung handeln. In a preferred manner, it may be a sensor for measuring a measured quantity of light radiation at the sensor. Dabei kann der Sensor derart im Gehäuse angeordnet sein, dass Licht von der Außenseite des Gehäuses durch die Aussparung und/oder den Durchbruch zum Sensor gelangt. The sensor may be disposed in the housing such that light from the outside of the housing passes through the recess and / or the opening to the sensor. Insbesondere ist aufgrund dieser Anordnung die Ermittlung der Messgröße durch den Sensor unbeeinträchtigt. In particular, due to this arrangement, the determination of the measured value by the sensor is undisturbed.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann ein Akku mit der Solarzelle in elektrischer Verbindung stehen. In a further advantageous embodiment a battery with the solar cell can be in electrical communication. Dadurch ist der Akku mittels der von der Solarzelle erzeugten Energie aufladbar. Thereby, the battery using the generated energy by the solar cell is rechargeable. Weiterhin können der Sensor und/oder der Aktor mit der im Akku gespeicherten Energie betreibbar sein, so dass Ausfälle des Sensorsystems bei geringer und/oder fehlender Beleuchtung, beispielsweise in der Nacht, verhindert sind. Furthermore, the sensor and / or the actuator can be operable with the data stored in the battery power, so that failures of the sensor system at low and / or lack of illumination, for example at night, are prevented.
  • Schließlich kann ein Funksystem zur Übertragung von Daten für das Sensorsystem vorgesehen sein. Finally, a radio system for the transmission of data for the sensor system can be provided. In einfacher Art und Weise ist dann der gemessene Wert der Messgröße übertragbar, ohne dass eine aufwändige Verkabelung des Sensorsystems erforderlich wäre. the measured value of the measured variable is then transferred in a simple manner without the need for complicated wiring of the sensor system would be required. Selbstverständlich lässt sich das Funksystem auch zur externen Steuerung des Sensorsystems verwenden. Of course, the radio system also for external control of the sensor system can use. Zwecks Kompaktheit kann es sich anbieten, dass das Funksystem im Gehäuse befindlich ist. For compactness, it may be appropriate that the radio system is located in the housing. Eine zusätzliche Energieversorgung ist für das Funksystem nicht notwendig, wenn das Funksystem zu dessen Betrieb mit Energie vom Akku und/oder von der Solarzelle versorgbar ist. An additional power supply is not necessary for the radio system when the radio system is supplied for operating with energy from the battery and / or of the solar cell. In vorteilhafter Weise ist in einer solchen Ausgestaltung ein vollständig autarkes Sensorsystem geschaffen. Advantageously, in such a configuration, a fully autonomous sensor system is provided.
  • Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorsystems ist nachfolgendes festzustellen. For a particularly preferred embodiment of the sensor system according to the invention is subsequently determined.
  • Solarzellen werden meist verwendet, um Geräte mit niedrigem Energiebedarf unabhängig von einer externen Stromversorgung zu machen. Solar cells are usually used to make devices with low energy demand independent of an external power supply. Zusätzlich werden Puffer-Akkumulatoren eingesetzt, um die Abwesenheit der Sonne, beispielsweise in der Nacht, bei Bewölkung o. dgl., zu überbrücken. In addition, buffer accumulators are used to bridge the absence of the sun, for example at night, when it is cloudy o. The like.,. Auch diverse Sensormodule werden vermehrt mit Solarzellen versehen. Also various sensor modules are increasingly being fitted with solar cells. Ein integriertes Funkmodul kann dann dafür sorgen, dass das Sensormodul seine ermittelten Daten kabellos zur Verfügung stellt und somit komplett autark funktionieren kann. An integrated radio module can then ensure that the sensor module is its determined data wirelessly available and can operate completely independently.
  • Gerade für den Innenbereich werden Solarzellen aus amorphem Silizium verwendet. Especially for indoor solar cells are used from amorphous silicon. Dieser Typ Solarzellen besteht aus einer dünnen „photovoltaischen“ Schicht, welche auf einem Trägermaterial, bei dem es sich meistens um Glas handelt, aufgebracht ist. This type solar cell consists of a thin "photovoltaic" layer, which is on a carrier material, which usually are glass, is applied. Die Glasseite ist dabei dem Licht zugewandt. The glass side is facing the light. Wird ein Sensormodul mit einer Solarzelle zur Energieversorgung ausgestattet, ist es üblich, dass die Solarzelle in Richtung zur Lichtquelle ausgerichtet wird. A sensor module equipped with a solar cell for energy supply, it is customary that the solar cell is aligned in the direction of the light source. Bei einem Raumsensor an der Zimmerdecke und/oder an der Zimmerwand wird die Solarzelle demnach in Richtung zum Raum, und nicht in Richtung zur Zimmerdecke und/oder Zimmerwand, ausgerichtet sein. In one room sensor on the ceiling and / or on the room wall, the solar cell will be therefore aligned in the direction of the room, and not in the direction towards the room ceiling and / or wall of the room.
  • Nun kann es aber notwendig werden, dass ein Sensor ebenfalls in dieselbe „Blickrichtung“ ausgerichtet sein muss. but it may be necessary now that a sensor must also be aligned in the same "line of sight". Dies trifft beispielsweise auf optische Sensoren zu, wie Helligkeits- und/oder Bewegungssensoren. This applies for example to optical sensors, such as brightness and / or movement sensors. Im Stand der Technik werden dazu die Solarzellen und Sensoren nebeneinander angeordnet. the solar cells and sensors are arranged side by side in the art. Aus Gründen der Ästhetik und/oder auf Grund des Energiebedarfs kann es jedoch notwendig sein, dass annähernd die gesamte Fläche des Sensormoduls mit photovoltaischer Fläche belegt wird. For reasons of aesthetics and / or on the basis of the energy demand, however, it may be necessary that nearly the entire area of ​​the sensor module is covered with photovoltaic surface. Durch die dünne photovoltaische Silizium-Schicht kann jedoch kein Licht zu einem Helligkeitssensor durchdringen. The thin silicon photovoltaic layer, however, no light can penetrate to a brightness sensor. Dieses wird absorbiert bzw. reflektiert. This is absorbed or reflected. Zusätzlich kann durch das Glas keine Infrarot-Strahlung zu einem PIR(Passive Infrared)-Bewegungsmelder durchdringen. In addition, no infrared radiation to a PIR (Passive Infrared) motion detector can penetrate through the glass. Diese wird absorbiert bzw. reflektiert. This is absorbed or reflected.
  • Es soll daher ein Sensormodul geschaffen werden, welches annähernd vollständig mit solaraktiver Fläche bedeckt ist, aber dennoch den Betrieb weiterer Sensoren erlaubt. It is to be created, therefore a sensor module which is covered with an active area of ​​solar almost completely, but the operation of additional sensors allowed. Beispielsweise soll das Sensormodul einen Bewegungsmelder und/oder Lichtsensoren umfassen. For example, the sensor module is intended to include a motion detector and / or light sensors. Alternativ und/oder zusätzlich soll das Sensormodul die Möglichkeit eines Durchbruchs für einen Schallgeber bieten. Alternatively and / or additionally, the sensor module is the possibility of a breakthrough for a sounder offer. Beispielsweise kann es sich bei dem Sensormodul um einen Rauchmelder mit Glasoptik handeln. For example, it may be in the sensor module to a smoke detector with glass optics.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass an den benötigten Stellen die solaraktive Schicht vom Substrat nachträglich entfernt bzw. gar nicht aufgebracht wird. The solution of the invention provides that at the required points, the solar-active layer is subsequently removed from the substrate or not at all applied. In das Substrat können auch Öffnungen für Sensoren und/oder Schallgeber eingebracht werden. In the substrate also openings for sensors and / or sound generator can be introduced. Die Kanten können beispielsweise für designtechnische Anforderungen mit Phasen und/oder Rundungen versehen werden. The edges can be provided, for example, design technical requirements with phases and / or curves. Die Oberfläche der Solarzelle kann auch mit einer AR(Antireflex)-Beschichtung, zB einer Mattierung, versehen werden, um ein störendes Spiegeln zu vermeiden. The surface of the solar cell can be provided with an AR (antireflection) coating, such as a matte finish, in order to avoid an annoying mirrors.
  • Geschaffen ist somit eine Solarzelle mit einem Durchbruch für eine Sensor- und/oder Aktoranwendung. Created is thus a solar cell with an aperture for a sensor and / or actuator application.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Oberfläche des Sensorsystems keine separaten Zonen für die Solarzellen benötigt. The advantages achieved with the invention consist in particular in that the surface of the sensor system needs no separate zones for the solar cells. Dadurch wird eine optisch einheitliche Oberfläche erzielt. Thereby, a visually uniform surface is achieved. Somit kann auch eine Einbindung der solaraktiven Fläche als Designelement für das Sensorsystem erfolgen. Thus can also take the involvement of solar active area as a design element for the sensor system. Des Weiteren bietet das Sensorsystem eine kompakte Baugröße. Furthermore, the sensor system offers a compact size. Die Solarzelle kann gleichzeitig als Gehäusewand für das Sensorsystem dienen, womit die Einsparung einer zusätzlichen Abdeckung einhergeht. The solar cell can serve as housing wall for the sensor system at the same time, which is accompanied by the saving of an additional cover. Außerdem sind keine zusätzlichen Montageschritte für die Solarzellen nötig, womit auch eine Kosteneinsparung einhergeht. In addition, no additional assembly steps for the solar cells are needed, which also cost savings associated.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention with various refinements and embodiments illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Es zeigen Show it
    • 1 1 ein an der Decke eines Hauses angeordnetes Sensorsystem in perspektivischer Ansicht, a valve disposed on the ceiling of a house sensor system in a perspective view,
    • 2 2 das Sensorsystem in Richtung II der the sensor system in the direction II of 1 1 gesehen, seen,
    • 3 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in a section along the line 3-3 in 1 1 , .
    • 4a 4a einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in a section along the line 4-4 in 1 1 , wobei der Sensor weggelassen ist, Wherein the sensor is omitted,
    • 4b 4b einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in a section along the line 4-4 in 1 1 , wobei der Sensor schematisch dargestellt ist, Wherein the sensor is shown schematically,
    • 5a 5a einen Schnitt wie in a section as in 4a 4a entsprechend einer weiteren Ausführung, according to another embodiment,
    • 5b 5b einen Schnitt wie in a section as in 4b 4b entsprechend der weiteren Ausführung, according to the further embodiment,
    • 6 6 einen Schnitt wie in a section as in 5b 5b entsprechend einer nochmals weiteren Ausführung und according to still another embodiment and
    • 7 7 die Draufsicht auf das Sensorsystem in Richtung VII der the top view of the sensor system in the direction VII of 3 3 gesehen entsprechend einer weiteren Ausgestaltung. seen according to another embodiment.
  • In In 1 1 ist ein an der Decke is on the ceiling 1 1 in einem Raum angeordnetes Sensorsystem arranged in a space sensor system 2 2 zu sehen. to see. Bei dem Sensorsystem The sensor system 2 2 handelt es sich beispielsweise um einen mit elektromagnetischer Strahlung arbeitenden Bewegungsmelder. is, for example, be an operating with electromagnetic radiation motion detector. Das Sensorsystem The sensor system 2 2 weist ein Gehäuse has a housing 3 3 auf, wobei das Gehäuse on, the housing 3 3 gemäß according to 2 2 an der Decke on the ceiling 1 1 befestigbar ist. can be attached. Im Gehäuse in the housing 3 3 befindet sich ein Sensor There is a sensor 4 4 zur Messung einer Messgröße, und zwar insbesondere der Messgröße eines Mediums. for measuring a measurement variable, in particular the measured variable of a medium. Bei dem Medium handelt es sich vorliegend um die elektromagnetische Strahlung, also insbesondere um Licht, Infrarot(IR)-Strahlen o. dgl. optische Strahlung. The medium is present to the electromagnetic radiation, ie in particular to light, infrared (IR) rays o. The like. Optical radiation. Alternativ oder auch ergänzend kann das Sensorsystem Alternatively or in addition, the sensor system 2 2 einen Aktor an actuator 5 5 zur Ausgabe einer Information aufweisen. have for outputting information. Beispielsweise kann es sich bei dem Aktor For example, it may be in the actuator 5 5 um einen Schallgeber, einen Lautsprecher, einen Summer in der Art eines Buzzers, einen Lichtsignalgeber o. dgl. handeln, so dass dadurch ein Alarm als auszugebende Information erzeugbar ist. So that is characterized by a sound generator, acting a speaker, a buzzer in the manner of a buzzer, a light signal transmitter o. The like. An alarm to be output as information generated.
  • Am Gehäuse the housing 3 3 ist eine in Richtung des Raumes ausgerichtete Solarzelle is aligned in the direction of the space solar cell 6 6 zur Energieversorgung des Sensors for energizing the sensor 4 4 und/oder des Aktors and / or of the actuator 5 5 angeordnet, womit der Sensor arranged, with which the sensor 4 4 und/oder der Aktor and / or the actuator 5 5 mit Hilfe der von der Solarzelle with the help of the solar cell 6 6 erzeugten Energie betreibbar ist. is operable energy generated. Bevorzugterweise ist die Solarzelle Preferably, the solar cell 6 6 an einer Seite des Gehäuses on one side of the housing 3 3 angeordnet, und zwar an der dem Raum zugewandten Seite, so dass die Solarzelle arranged, namely on the side facing the room side, so that the solar cell 6 6 auch als eine entsprechende Gehäusewand dient. also serves as a corresponding housing wall. Ein in into 3 3 lediglich schematisch dargestellter, im Gehäuse shown only schematically, in the housing 3 3 befindlicher Akku befindlicher battery 7 7 steht mit der Solarzelle is related to the solar cell 6 6 in elektrischer Verbindung, derart dass der Akku in electrical connection, so that the battery 7 7 mittels der von der Solarzelle by means of the solar cell 6 6 erzeugten Energie aufladbar ist. is rechargeable energy generated. Der Sensor the sensor 4 4 und/oder der Aktor and / or the actuator 5 5 sind mit der im Akku are with the battery 7 7 gespeicherten Energie betreibbar, so dass das Sensorsystem stored energy operable so that the sensor system 2 2 auch bei Dunkelheit und/oder Lichtmangel betreibbar ist. can also be operated in the dark and / or lack of light.
  • Die Solarzelle The solar cell 6 6 umfasst gemäß comprises according to 3 3 einen aus Glas bestehenden Träger a carrier made of glass 8 8th und eine photovoltaisch aktive Schicht and a photovoltaically active layer 9 9 . , Die auf dem Träger On the support 8 8th aufgebrachte aktive Schicht applied active layer 9 9 dient zur Erzeugung von Energie, und zwar von elektrischem Strom, bei einfallendem Licht. is used to generate power, specifically an electric current, wherein incident light. Wie weiter in As further illustrated in 1 1 zu sehen ist, weist die aktive Schicht It can be seen, the active layer 9 9 eine Aussparung a recess 10 10 auf. on. Der Sensor 4 und/oder der Aktor The sensor 4 and / or the actuator 5 5 sind der Aussparung are of the recess 10 10 zugewandt angeordnet. faces arranged. Und zwar derart dass die Messung der Messgröße mittels des Sensors In such a way that the measurement of the measurement variable by means of the sensor 4 4 und/oder dass die Ausgabe der Information mittels des Aktors and / or that the output of information by means of the actuator 5 5 von der aktiven Schicht from the active layer 9 9 unbeeinträchtigt ist. is unaffected. Insbesondere ist aufgrund dieser Anordnung der Sensor In particular, due to this arrangement, the sensor 4 4 unbeeinflusst in Kontakt und/oder in Zusammenwirkung mit dem Medium bringbar. unaffected brought into contact and / or in combination with the medium. Die Aussparung the recess 10 10 in der aktiven Schicht 9 ist auch näher in in the active layer 9 is also in more detail in 4a 4a sowie der der Aussparung and of the recess 10 10 zugewandte Sensor facing sensor 4 4 in in 4b 4b zu sehen. to see. Des Weiteren kann ein zur Aussparung Furthermore, a recess for 9 9 korrespondierender Durchbruch corresponding breakthrough 11 11 im Träger in the carrier 8 8th befindlich sein, wie in located be, as in 5a 5a gezeigt ist. is shown. Der Sensor the sensor 4 4 und/oder der Aktor and / or the actuator 5 5 können dann im Durchbruch can then erupting 11 11 und/oder dem Durchbruch and / or breakthrough 11 11 zugewandt im Gehäuse facing in the housing 3 3 angeordnet sein, wie in be arranged as shown in 5b 5b dargestellt ist. is shown.
  • Bei dem Sensor The sensor 4 4 kann es sich um einen Sensor zur Messung einer Messgröße von Lichtstrahlung, beispielsweise wie bereits erwähnt um einen Bewegungssensor, einen Helligkeitssensor o. dgl., handeln. it may be a sensor for measuring a measured quantity of light radiation, for example as mentioned above by a movement sensor, a brightness sensor or. the like. act. Der Sensor the sensor 4 4 ist dann derart im Gehäuse is then in such a way in the housing 3 3 angeordnet, dass Licht von der Außenseite des Gehäuses arranged such that light from the outside of the housing 3 3 durch die Aussparung through the opening 10 10 und/oder den Durchbruch and / or breakthrough 11 11 zum Sensor the sensor 4 4 gelangt, so dass die Ermittlung der Messgröße durch den Sensor enters, so that the determination of the measured quantity through the sensor 4 4 unbeeinträchtigt erfolgen kann. can take place undisturbed. Dies ist näher in This is closer in 4b 4b sowie such as 5b 5b dargestellt. shown. Ein erster Lichtstrahl A first light beam 12 12 durchdringt den aus Glas bestehenden Träger penetrates the existing glass support 8 8th und gelangt zur photovoltaisch aktiven Schicht and reaches the photovoltaic active layer 9 9 , wo der Lichtstrahl Where the light beam 12 12 zur Energieerzeugung absorbiert wird. is absorbed to generate power. Ein zweiter Lichtstrahl A second light beam 13 13 durchdringt gemäß penetrates accordance 4b 4b den aus Glas bestehenden Träger 8 an der Aussparung the group consisting of glass substrate 8 at the recess 10 10 und/oder durchdringt gemäß and / or penetrates in accordance 5b 5b den Träger the carrier 8 8th am Durchbruch 11 und gelangt zum Sensor the opening 11 and reaches the sensor 4 4 , wobei dann vom Sensor , In which case the sensor 4 4 die entsprechende Messgröße ermittelt wird. the corresponding measured variable is determined. Ein dritter Lichtstrahl A third light beam 14 14 wird gemäß , according to 4b 4b an dem aus Glas bestehenden Träger on the glass substrate consisting of 8 8th reflektiert, beispielsweise falls es sich um Licht im IR(Infrarot)-Bereich handelt. reflected, for example if it is light in the IR (infrared) range is. Zur Verringerung von Reflexionen kann die Oberfläche des Trägers To reduce reflection, the surface of the carrier 8 8th wenigstens teilweise mit einer als Antireflexbeschichtung dienenden Mattierung versehen sein, was jedoch nicht weiter gezeigt ist. be at least partially provided with an antireflection coating serving as a matting, but this is not further shown.
  • Wie in As in 6 6 zu sehen ist, kann der Durchbruch can be seen, the breakthrough may 11 11 eine Fase a chamfer 15 15 und/oder eine Rundung aufweisen. and / or have a curvature. Durch die Fase The bevel 15 15 wird der Öffnungswinkel bzw. der Blickwinkel für den Sensor 4 entsprechend erweitert, so dass die Messgenauigkeit für den Sensor the opening angle or the angle of view for the sensor 4 is correspondingly extended, so that the measurement accuracy for the sensor 4 4 gesteigert wird. is increased. Der Durchbruch The breakthrough 11 11 kann aus einer Bohrung mit Fase may consist of a hole with bevel 15 15 oder auch ohne Fase or without chamfer 15 15 im Glassubstrat des Trägers in the glass substrate of the carrier 8 8th bestehen. consist. Des Weiteren ist in Furthermore, in 7 7 eine Ausgestaltung zu sehen, bei der das Glas für den Träger To see a configuration in which the glass for the carrier 8 8th mit Rundungen with curves 16 16 anstelle von Ecken versehen ist. is provided instead of corners. In In 7 7 ist im Träger is in the carrier 8 8th eine Bohrung mit Fase als Durchbruch a bore with chamfer as a breakthrough 11 11 für einen Bewegungsmelder Motion detector 17 17 in der Art eines PIR(Passive Infrared)-Sensors, ein weiterer Durchbruch in the manner of a PIR (Passive Infrared) sensor, another breakthrough 11 11 als Schallöffnung für einen Lausprecher und/oder Summer(Buzzer) 18 sowie eine weitere Öffnung als Aussparung as a sound opening for a Lausprecher and / or buzzer (buzzer) 18 as well as a further opening as a recess 10 10 in der photovoltaisch aktiven Schicht in the photovoltaically active layer 9 9 für einen Helligkeitssensor a brightness sensor 19 19 vorgesehen. intended.
  • Schließlich ist, wie in Finally, as in 3 3 schematisch gezeigt ist, ein Funksystem is shown schematically, a radio system 20 20 zur Übertragung von Daten vorgesehen. provided for the transmission of data. Das Funksystem The radio system 20 20 ist im Gehäuse in the housing 3 3 befindlich und wird vom Akku 7 und/oder von der Solarzelle located and from the battery 7 and / or of the solar cell 6 6 mit Energie zu dessen Betrieb versorgt. supplied with power for its operation. Mit Hilfe des Funksystems With the help of the radio system 20 20 lässt sich dann der vom Sensor then be of the sensor 4 4 gemessene Wert der Messgröße kabellos zur weiteren Verarbeitung übertragen. wirelessly transmitted measured value of the measured variable for further processing. Ein solches Sensorsystem Such a sensor system 2 2 arbeitet vorteilhafterweise vollständig autark. advantageously operates completely autonomously.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. The invention is not limited to the described and illustrated embodiment. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. Rather, it also comprises all specialist developments within the framework defined by the claims invention. So kann die Erfindung nicht nur für einen Bewegungsmelder sondern auch für sonstige, eine Solarzelle sowie Sensoren und/oder Aktoren kombinierende Sensorsysteme, insbesondere bei denen Licht im Wesentlichen unbeeinträchtigt durch die Solarzelle hindurch von und/oder zum Sensor und/oder Aktor gelangen soll, beispielsweise bei einem Rauchmelder, Verwendung finden. Thus, the invention can not only for a motion detector but also for other, a solar cell, as well as sensors and / or actuators combining sensor systems, in particular in which light essentially will unaffected pass through the solar cell passes from and / or to the sensor and / or actuator, for example find a smoke detector, use.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1: 1:
    Decke (von Raum) Ceiling (of space)
    2: 2:
    Sensorsystem sensor system
    3: 3:
    Gehäuse casing
    4: 4:
    Sensor sensor
    5: 5:
    Aktor actuator
    6: 6:
    Solarzelle solar cell
    7: 7:
    Akku battery pack
    8: 8th:
    Träger (von Solarzelle) Carrier (solar cell)
    9: 9:
    aktive Schicht (von Solarzelle) active layer (solar cell)
    10: 10:
    Aussparung (in der aktiven Schicht) Recess (in the active layer)
    11: 11:
    Durchbruch (im Träger) Breakthrough (in the vehicle)
    12,13,14: 12,13,14:
    Lichtstrahl / Lichtstrahlung Light beam / light radiation
    15: 15:
    Fase (an Durchbruch) Chamfer (to break)
    16: 16:
    Rundung (an Träger) Rounding (on carrier)
    17: 17:
    Bewegungsmelder motion detector
    18: 18:
    Lautsprecher und/oder Buzzer Speakers and / or buzzer
    19: 19:
    Helligkeitssensor brightness sensor
    20: 20:
    Funksystem radio system

Claims (9)

  1. Sensorsystem mit einem Sensor (4) zur Messung einer Messgröße, insbesondere eines Mediums, und/oder mit einem Aktor (5) zur Ausgabe einer Information, und mit einer Solarzelle (6) zur Energieversorgung des Sensors (4) und/oder des Aktors (5) zu dessen Betrieb, wobei die Solarzelle (6) einen Träger (8) umfasst, und wobei eine aktive Schicht (9) zur Erzeugung von Energie, insbesondere von elektrischen Strom, bei einfallendem Licht auf dem Träger (8) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet , dass die aktive Schicht (9) eine Aussparung (10) aufweist, und dass der Sensor (4) und/oder der Aktor (5) der Aussparung (10) zugewandt angeordnet ist, insbesondere derart dass die Messung der Messgröße mittels des Sensors (4) und/oder dass die Ausgabe der Information mittels des Aktors (5) unbeeinträchtigt ist. Sensor system having a sensor (4) for measuring a measurement variable, in particular a medium, and / or (with an actuator (5) for outputting information, and a solar cell (6) for the energy supply of the sensor (4) and / or of the actuator 5) for its operation, wherein the solar cell (6) comprises a support (8), and wherein an active layer (9) is applied for generating energy, in particular electricity, wherein light incident on the support (8), characterized in that the active layer (9) has a recess (10), and that the sensor (4) and / or the actuator (5) of the recess (10) is arranged to face, in particular in such a way that the measurement of the measurement variable by means of the sensor (4) and / or that the output of information by means of the actuator (5) is unimpaired.
  2. Sensorsystem nach The sensor system of Anspruch 1 claim 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Sensor (4) in Kontakt und/oder in Zusammenwirkung mit dem Medium bringbar ist, und dass es sich vorzugsweise bei dem Medium um elektromagnetische Strahlung, insbesondere um Licht-Strahlung, Infrarot(IR)-Strahlung o. dgl., handelt, insbesondere dass es sich bei dem Sensor (4) um einen Helligkeitssensor, einen Bewegungssensor o. dgl. handelt. Characterized in that the sensor (4) can be brought into contact and / or in combination with the medium, and that it is preferably in the medium to electromagnetic radiation, in particular light radiation, infrared (IR) radiation o. Etc. , is., in particular that it is in the sensor (4) is a brightness sensor, a movement sensor or. the like..
  3. Sensorsystem nach The sensor system of Anspruch 1 claim 1 oder or 2 2 , dadurch gekennzeichnet , dass es sich bei der Information um einen Alarm handelt, und dass der Aktor (5) einen Schallgeber, einen Lautsprecher, einen Summer, einen Lichtsignalgeber o. dgl. umfasst. Characterized in that it is the information is an alert, and that the actuator (5) comprises a sound generator, a speaker, a buzzer, a light signal transmitter o. The like..
  4. Sensorsystem nach The sensor system of Anspruch 1 claim 1 , . 2 2 oder or 3 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der Träger (8) aus Glas besteht, und dass vorzugsweise die Oberfläche des Trägers (8) wenigstens teilweise mit einer Antireflexbeschichtung versehen ist. Is characterized in that the support (8) is made of glass, and that preferably the surface of the support (8) at least partially with an antireflection coating.
  5. Sensorsystem nach einem der Sensor system according to Ansprüche 1 claims 1 bis to 4 4 , dadurch gekennzeichnet , dass ein zur Aussparung (10) korrespondierender Durchbruch (11) im Träger (8) befindlich ist, dass vorzugsweise der Sensor (4) und/oder der Aktor (5) im Durchbruch (11) und/oder dem Durchbruch (11) zugewandt angeordnet sind, und dass weiter vorzugsweise der Durchbruch (11) eine Fase (15) und/oder eine Rundung aufweist. Characterized in that the recess (10) corresponding opening (11) is located in the support (8) that, preferably, the sensor (4) and / or the actuator (5) in the opening ((11) and / or the breakthrough 11) are arranged facing and in that also preferably the opening (11) has a chamfer (15) and / or a rounding.
  6. Sensorsystem nach einem der Sensor system according to Ansprüche 1 claims 1 bis to 5 5 , dadurch gekennzeichnet , dass ein Gehäuse (3) vorgesehen ist, und dass vorzugsweise die Solarzelle (6) an einer Seite des Gehäuses (3) angeordnet ist, insbesondere eine Wandung für das Gehäuse (3) bildet. , Characterized in that a housing (3) is provided and that preferably the solar cell (6) on one side of the housing (3) is arranged, in particular a wall for the housing (3).
  7. Sensorsystem nach einem der Sensor system according to Ansprüche 1 claims 1 bis to 6 6 , dadurch gekennzeichnet , dass es sich bei dem Sensor (4) um einen Sensor zur Messung einer Messgröße von Lichtstrahlung (13) handelt, und dass vorzugsweise der Sensor (4) derart im Gehäuse (3) angeordnet ist, dass die Lichtstrahlung (13) von der Außenseite des Gehäuses (3) durch die Aussparung (10) und/oder den Durchbruch (11) zum Sensor (4) gelangt, insbesondere derart dass die Ermittlung der Messgröße durch den Sensor (4) unbeeinträchtigt ist. , Characterized in that it is in the sensor (4) is a sensor for measuring a measured quantity of light radiation (13), and that the sensor (4) preferably in such a way in the housing (3) is arranged so that the light radiation (13) from the outside of the housing (3) through the recess (10) and / or the breakthrough (11) to the sensor (4) reaches, in particular in such a way that the determination of the measured quantity through the sensor (4) is undisturbed.
  8. Sensorsystem nach einem der Sensor system according to Ansprüche 1 claims 1 bis to 7 7 , dadurch gekennzeichnet , dass ein Akku (7) mit der Solarzelle (6) in elektrischer Verbindung steht, derart dass der Akku (7) mittels der von der Solarzelle (6) erzeugten Energie aufladbar ist, und dass vorzugsweise der Sensor (4) und/oder der Aktor (5) mit der im Akku (7) gespeicherten Energie betreibbar ist. Characterized in that a battery (7) to the solar cell (6) is in electrical connection, so that the battery (7) by means of the solar cell (6) is rechargeable energy generated, and that preferably the sensor (4) and / or the actuator (5) with the battery (7) stored energy operable.
  9. Sensorsystem nach einem der Sensor system according to Ansprüche 1 claims 1 bis to 8 8th , dadurch gekennzeichnet , dass ein Funksystem (20) zur Übertragung von Daten vorgesehen ist, insbesondere derart dass der gemessene Wert der Messgröße übertragbar ist, dass vorzugsweise das Funksystem (20) im Gehäuse (3) befindlich ist, und dass weiter vorzugsweise das Funksystem (20) mit Energie vom Akku (7) und/oder von der Solarzelle (6) zu dessen Betrieb versorgbar ist. Characterized in that a radio system (20) is provided for transmitting data, in particular in such a way that the measured value of the measured variable is transferred, that, preferably, the radio system (20) is located in the housing (3), and that further preferably the radio system ( 20) is supplied with energy from the battery (7) and / or (by the solar cell 6) for its operation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0405150D0 (en) * 2004-03-06 2004-04-07 Astucia Uk Ltd Road traffic monitor
US9338839B2 (en) * 2006-03-28 2016-05-10 Wireless Environment, Llc Off-grid LED power failure lights
DE102007050288A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Otto Hauser Semiconductor device
EP2128739A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-02 EM Microelectronic-Marin SA Optical movement detection device
KR101097199B1 (en) * 2009-11-18 2011-12-22 주식회사 선진테크 Reclaiming illuminator using of solar cell

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