DE102017208543A1

DE102017208543A1 - Verfahren zur Ortung und Ortungsgerät

Info

Publication number: DE102017208543A1
Application number: DE102017208543.6A
Authority: DE
Inventors: Juergen Winterhalter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-11-22
Also published as: WO2018210497A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ortung eines unter einer Untersuchungsoberfläche (34) verborgenen spannungsführenden Ortungsobjekts (36) mittels einer Ortungsvorrichtung (10), wobei die Ortungsvorrichtung (10) und die Untersuchungsoberfläche (34) relativ zueinander bewegt werden und in einem ersten Verfahrensschritt (102) zumindest ein erstes von dem Ortungsobjekt (36) abhängiges Koppelsignal U₁ (30,30a) mit einem ersten Empfangsmittel (28,28a) der Ortungsvorrichtung (10) empfangen wird und ein zweites von dem Ortungsobjekt (36) abhängiges Koppelsignal U₂ (30,30b) mit einem zweiten Empfangsmittel (28,28b) der Ortungsvorrichtung (10) empfangen wird. Erfindungsgemäß wird in einem zweiten Verfahrensschritt (112) ein spannungsführendes Ortungsobjekt (36) detektiert, wenn ein Mittelwert U_av (50) der empfangenen Koppelsignale (30,30a,30b,30c,30d) einen Anteil P · U_max eines Referenzwerts U_max übersteigt, wobei der Referenzwert U_max neu initialisiert wird, wenn ein Vorzeichenwechsel (54) in einem Differenzwert ΔU_h (52) von erstem Koppelsignal U₁ (30,30a) und zweitem Koppelsignal U₂ (30,30b) erfasst wird.
Ferner wird eine Ortungsvorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ortung eines unter einer Untersuchungsoberfläche verborgenen spannungsführenden, insbesondere eine Wechselspannung führenden, Ortungsobjekts mit einer Ortungsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Ortungsgerät zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind bereits Verfahren zur Ortung von spannungsführenden Ortungsobjekten vorgeschlagen worden, beispielsweise in DE 10 2013 221 495 A1 .
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Ortung eines unter einer Untersuchungsoberfläche verborgenen spannungsführenden, insbesondere Wechselspannung führenden, Ortungsobjekts mit einer Ortungsvorrichtung, wobei die Ortungsvorrichtung und die Untersuchungsoberfläche relativ zueinander bewegt werden und in einem ersten Verfahrensschritt zumindest ein erstes von dem Ortungsobjekt abhängiges Koppelsignal U₁ mit einem ersten Empfangsmittel der Ortungsvorrichtung empfangen wird und ein zweites von dem Ortungsobjekt abhängiges Koppelsignal U₂ mit einem zweiten Empfangsmittel der Ortungsvorrichtung empfangen wird.
Unter einer „Ortungsvorrichtung“, insbesondere einer „Wechselspannungsortungsvorrichtung“, soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die zu einer Ermittlung einer Positionsinformation eines in einem Werkstück verdeckt angeordneten Ortungsobjekts, an dem eine Wechselspannung anliegt, vorgesehen ist. In einer Ausführungsform ist die Ortungsvorrichtung zumindest dazu geeignet, eine in einer Wand angeordnete Stromleitung zu orten, an der eine Netzspannung, vorzugsweise zwischen 100 Volt und 240 Volt, mit einer Frequenz von insbesondere 50 Hz oder 60 Hz, anliegt. In einer Ausführungsform ist die Ortungsvorrichtung handgehalten. Unter einer „handgehaltenen“ Ortungsvorrichtung soll insbesondere verstanden werden, dass die Ortungsvorrichtung ohne Zuhilfenahme einer Transportmaschine lediglich mit den Händen, insbesondere mit einer Hand, transportiert werden kann. Insbesondere kann die Ortungsvorrichtung auch während eines Messvorgangs in einer von einem Benutzer der Ortungsvorrichtung frei ausgeführten Bewegung, insbesondere einer eindimensionalen oder zweidimensionalen freien Bewegung, relativ zur Untersuchungsoberfläche bewegt werden und derart über die Untersuchungsoberfläche geführt werden. Die Masse der handgehaltenen Ortungsvorrichtung beträgt insbesondere weniger als 5 kg, vorteilhaft weniger als 3 kg und besonders vorteilhaft weniger als 1 kg. Vorzugsweise weist die handgehaltene Ortungsvorrichtung ein Gehäuse mit einem Griff oder einem Griffbereich auf, mit dem das Detektionsgerät über die Untersuchungsoberfläche des zu untersuchenden Gegenstands geführt werden kann.
Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell „programmiert“, „ausgelegt“ und/oder „ausgestattet“ verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion „vorgesehen“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt oder dazu ausgelegt ist, die Funktion zu erfüllen.
Unter einer „Untersuchungsoberfläche“ ist insbesondere eine Oberfläche eines hinsichtlich verborgener Ortungsobjekte zu untersuchenden Gegenstands oder Werkstücks zu verstehen. Insbesondere stellt ein Gegenstand ein Werkstück dar. Der Begriff „Werkstück“ meint in diesem Sinne alle mittels des Detektionsgeräts untersuchbaren Gegenstände oder Materialien. Beispielsweise und nicht abschließend kann es sich bei dem Werkstück um Baustoffe, eine Wand, einen Boden, eine Decke, Estrich, ein organisches Gebilde und/oder Teile eines Geländes handeln. Bestehen kann der Gegenstand oder das Werkstück beispielsweise insbesondere aus Holz, Glas, Kunststoff, Beton, Stein, Ziegel, Gips, Metall, organischen Materialien oder dergleichen. Des Weiteren lassen sich prinzipiell auch Flüssigkeiten untersuchen.
Unter „relativ zueinander bewegen“ ist insbesondere ein in beliebige Richtung durchgeführtes Verfahren, Bewegen, Verschieben, Rotieren, Drehen oder ein anderweitiges Ändern der Position und/oder der Ausrichtung der Ortungsvorrichtung in Bezug auf die Untersuchungsoberfläche zu verstehen. Alternativ oder zusätzlich kann natürlich auch die Untersuchungsoberfläche relativ zu der Ortungsvorrichtung bewegt werden - beispielsweise bei kleinen beweglichen Werkstücken.
Insbesondere soll unter einem „Empfangsmittel“ ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine Leistung induktiv und/oder kapazitiv von dem Ortungsobjekt zu empfangen. In einer Ausführungsform weist die Ortungsvorrichtung zwei Empfangsmittel auf: ein erstes Empfangsmittel, das dazu vorgesehen ist, ein erstes Koppelsignal U₁ von dem Ortungsobjekt zu empfangen, und ein zweites Empfangsmittel, das dazu vorgesehen ist, ein zweites Koppelsignal U₂ von dem Ortungsobjekt zu empfangen. In einer alternativen Ausführungsform weist die Ortungsvorrichtung mehr als zwei Empfangsmittel, insbesondere vier oder sechs oder acht Empfangsmittel, auf. In einer alternativen Ausführungsform könnte die Ortungsvorrichtung auch deutlich mehr, vorzugsweise in einer geraden Anzahl vorliegende, Empfangsmittel aufweisen. In einer Ausführungsform weist das Ortungsgerät weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sendemittel und/oder Empfangsmittel zur induktiven, kapazitiven und/oder hochfrequenten Ortung von spannungsführenden und/oder spannungsfreien Ortungsobjekten auf.
In einer Ausführungsform der Ortungsvorrichtung sind das erste Empfangsmittel und das zweite Empfangsmittel als jeweils eine Antenne ausgebildet, insbesondere als elektrisch leitende Flächen. In einer Ausführungsform sind das erste Empfangsmittel und das zweite Empfangsmittel als flächige Elektroden ausgeführt, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Insbesondere ist diese Ebene bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ortung im Wesentlichen parallel zur Untersuchungsoberfläche ausgerichtet.
In einer Ausführungsform weist die Ortungsvorrichtung zumindest ein erstes weiteres Empfangsmittel und ein zweites weiteres Empfangsmittel auf. In einer Ausführungsform sind das erste weitere Empfangsmittel und das zweite weitere Empfangsmittel als flächige Elektroden ausgeführt. In einer Ausführungsform liegen das als flächige Elektrode ausgeführte erste weitere Empfangsmittel und das als flächige Elektrode ausgeführte zweite weitere Empfangsmittel in einer gemeinsamen Ebene mit dem als flächige Elektrode ausgeführten ersten Empfangsmittel und dem als flächige Elektrode ausgeführten zweiten Empfangsmittel. Insbesondere ist diese Ebene bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ortung im Wesentlichen parallel zur Untersuchungsoberfläche ausgerichtet.
In einer Ausführungsform definieren das, insbesondere als flächige Elektrode ausgeführte, erste Empfangsmittel und das, insbesondere als flächige Elektrode ausgeführte, zweite Empfangsmittel eine erste Achse. Entsprechend definieren das, insbesondere als flächige Elektrode ausgeführte, erste weitere Empfangsmittel und das, insbesondere als flächige Elektrode ausgeführte, zweite weitere Empfangsmittel eine zweite Achse. In einer Ausführungsform liegen die erste Achse und die zweite Achse quer zueinander, insbesondere orthogonal zueinander. Beispielsweise können die Achsen die Verbindungslinie der Schwerpunkte der Elektroden bilden.
Die Ortungsvorrichtung weist ferner eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung der funktionalen Komponenten der Ortungsvorrichtung auf, insbesondere zur Ansteuerung und zum Betrieb zumindest einer Eingabe- und/oder einer Ausgabevorrichtung, einer Datenkommunikationsschnittstelle, einer Speichervorrichtung, der Messelektronik, insbesondere der Empfangsmittel, mittels der die Ortungsvorrichtung zur Ortung eingerichtet ist, sowie weiterer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Komponenten. Die Steuervorrichtung ist dazu vorgesehen, den Betrieb der Ortungsvorrichtung zu steuern sowie empfangene Koppelsignale U_i zu verarbeiten, insbesondere auszuwerten. Insbesondere ist Steuervorrichtung dazu vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren zur Ortung (wie folgt beschrieben) durchzuführen.
Eine Energieversorgungsvorrichtung der Ortungsvorrichtung ist dazu vorgesehen, die Ortungsvorrichtung zur Inbetriebnahme und während des Betriebs mit elektrischer Energie zu versorgen. In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Energieversorgungsvorrichtung um einen stromnetzunabhängigen Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie.
Unter einem „Koppelsignal“ soll insbesondere ein Signal verstanden werden, das durch eine induktive und/oder kapazitive Kopplung von dem verdeckt angeordneten Ortungsobjekt durch das zu untersuchende Werkstück auf das Ortungsgerät übertragen wird. Insbesondere handelt es sich bei dem „Koppelsignal“ um ein mittels eines Empfangsmittels in ein elektrisches Signal umwandelbares Signal. Das elektrische Signal, welches das Koppelsignal in elektronischer Form repräsentiert, wird im Folgenden ebenfalls als „Koppelsignal U_i“ bezeichnet. Dabei kann das elektrische Signal beispielsweise in Form einer Spannung und/oder eines Stroms vorliegen. Ferner wird das elektrische Signal von einem jeweiligen Empfangsmittel erzeugt und an eine Steuervorrichtung des Ortungsgeräts ausgegeben. Unter dem Begriff „empfangen“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Empfangsmittel die drahtlos übertragenen Koppelsignale (elektromagnetische Signale) in drahtgebunden übertragene, insbesondere elektrische, Koppelsignale wandeln.
Unter einem „Ortungsobjekt“ soll insbesondere ein in und/oder hinter dem Werkstück verdeckt angeordnetes, mit dem Ortungsgerät ortbares Objekt verstanden werden. Vorzugsweise ist das Ortungsobjekt als eine Wechselstromleitung ausgebildet. Insbesondere soll unter einer „Wechselstromleitung“ ein elektrischer Leiter verstanden werden, an dem eine Wechselspannung, insbesondere eine Netzspannung, anliegt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt ein spannungsführendes Ortungsobjekt detektiert, wenn ein Mittelwert U_av der empfangenen Koppelsignale einen definierten Anteil P · U_max des Referenzwerts U_max übersteigt, wobei der Referenzwert U_max neu initialisiert wird, wenn ein Vorzeichenwechsel in einem Differenzwert ΔU_h von erstem Koppelsignal U₁ und zweitem Koppelsignal U₂ erfasst wird.
Der Mittelwert U_av der empfangenen Koppelsignale stellt einen nach einer bestimmten Rechenvorschrift (beispielsweise implementiert mittels einer Auswerteroutine der Steuervorrichtung) und/oder nach einer bestimmten elektrischen Verschaltung, beispielsweise mittels einer Summierschaltung, aus den empfangenen Koppelsignalen U_i ermittelten Wert dar. Der Wert kann dabei als, insbesondere digitaler, Wert einer Messgröße oder als ein, insbesondere analoger, Wert in Form eines elektrischen Signals verstanden werden. Insbesondere kann der Mittelwert als ein beliebiger berechenbarer Mittelwert ermittelt werden. In einer Ausführungsform wird der Mittelwert als Arithmetisches Mittel oder als Geometrisches Mittel oder als Quadratisches Mittel ermittelt. Weist die Ortungsvorrichtung zwei Empfangsmittel, das erste Empfangsmittel und das zweite Empfangsmittel, auf, so wird in einer Ausführungsform des Verfahrens der Mittelwert U_av der empfangenen Koppelsignale als Mittelwert des von dem ersten Empfangsmittel empfangenen Koppelsignals U₁ und des von dem zweiten Empfangsmittel empfangenen Koppelsignals U₂ gebildet. Weist die Ortungsvorrichtung vier Empfangsmittel, das erste Empfangsmittel, das zweite Empfangsmittel, das erste weitere Empfangsmittel und das zweite weitere Empfangsmittel auf, so wird in einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens der Mittelwert U_av der empfangenen Koppelsignale als Mittelwert des von dem ersten Empfangsmittel empfangenen Koppelsignals U₁, des von dem zweiten Empfangsmittel empfangenen Koppelsignals U₂, des von dem ersten weiteren Empfangsmittel empfangenen Koppelsignals U₃ und des von dem zweiten weiteren Empfangsmittel empfangenen Koppelsignals U₄ gebildet. Weist die Ortungsvorrichtung weitere Empfangsmittel auf, so wird in einer wiederum alternativen Ausführungsform des Verfahrens der Mittelwert U_av der empfangenen Koppelsignale als Mittelwert aller von den jeweiligen Empfangsmitteln empfangenen Koppelsignalen U_i gebildet. In einem Ausführungsbeispiel mit vier Empfangsmitteln wird der Mittelwert U_av mittels einer Auswerteroutine der Steuervorrichtung berechnet zu (U₁+ U₂+ U₃+ U₄)/4.
Der Referenzwert U_max dient der Definition einer Schwelle, ab der eine Detektion eines spannungsführenden Ortungsobjekts erfolgt. Unter einem „Referenzwert“ soll dabei insbesondere ein digitaler Wert und/oder auch ein analoges elektrisches Signal (analoger Wert) verstanden werden, mit dem der Mittelwert U_av unter Anwendung einer bestimmten Rechenvorschrift (beispielsweise implementiert mittels einer Auswerteroutine der Steuervorrichtung) und/oder unter Verwendung einer elektrischen Verschaltung, beispielsweise unter Verwendung einer Komparatorschaltung, verglichen wird. Die Wahl des Referenzwerts U_max charakterisiert das Detektionsniveau, d.h. ab welcher Schwelle eine Detektion erfolgt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem vorhergehenden Verfahrensschritt, insbesondere einem dem ersten Verfahrensschritt und dem zweiten Verfahrensschritt vorausgehenden Verfahrensschritt, nach Einschalten der Ortungsvorrichtung der Referenzwert U_max initialisiert. Insbesondere erfolgt die Initialisierung unmittelbar nach Einschalten der Ortungsvorrichtung, beispielsweise innerhalb der ersten 5 Sekunden nach Einschalten, besonders bevorzugt innerhalb der ersten Sekunde nach Einschalten der Ortungsvorrichtung. In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Initialisierung im Rahmen eines Boot- oder Ladevorgangs der zur Steuerung der Ortungsvorrichtung vorgesehenen Steuer- und/oder Auswerteroutinen. Unter „Initialisieren“ ist in diesem Zusammenhang insbesondere das initiale Belegen des Referenzwerts U_max mit einem Startwert zu verstehen. Insbesondere ordnet die Steuervorrichtung dabei dem Referenzwerts U_max einen aus einer Initialisierungsdatei ausgelesenen Startwert zu. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird dieser Startwert derart gewählt, dass er bei der Durchführung des Verfahrens von einem ermittelten Mittelwert U_av nicht überstiegen wird. In einem Ausführungsbeispiel wird der Startwert von U_max auf 1000000 (10⁶) gesetzt.
Während der Durchführung des Verfahrens wird der Referenzwert U_max erfindungsgemäß neu initialisiert. Unter „neu initialisieren“ ist insbesondere zu verstehen, dass die initiale Belegung des Referenzwerts U_max mit dem initialen Startwert und/oder eine aktuelle Belegung des Referenzwerts U_max mit einem anderen Wert fortan von einem anderen, insbesondere neuen, Wert überschrieben wird. Vorteilhaft kann der neue Referenzwert U_max an eine vorliegende Situation, insbesondere Messsituation, angepasst sein. Insbesondere ordnet die Steuervorrichtung dem Referenzwert U_max einen neuen Wert zu, der vorab mittels einer Vorschrift, insbesondere einer Auswerteroutine oder dergleichen, ermittelt oder bestimmt wurde. Ein derart, beim Bewegen der Ortungsvorrichtung bezogen auf die Untersuchungsoberfläche, „nachgeführtes“ Detektionsniveaus ermöglicht eine verbesserte Güte und Präzision eines Ergebnisses der mittels der Ortungsvorrichtung durchgeführten Ortung.
Weist die Ortungsvorrichtung insbesondere zwei Empfangsmittel, das erste Empfangsmittel und das zweite Empfangsmittel auf, so wird in einer Ausführungsform des Verfahrens der Referenzwert U_max neu initialisiert, wenn ein Vorzeichenwechsel in einem Differenzwert ΔU_h von erstem Koppelsignal U₁ und zweitem Koppelsignal U₂ erfasst wird. Insbesondere wird dem Referenzwert U_max bei dieser Neuinitialisierung der aktuelle Wert von U_av zugewiesen. In einer alternativen Ausführungsform wird dem Referenzwert U_max bei dieser Neuinitialisierung der größere Wert der jeweils aktuell vorliegenden Koppelsignale U₁ und U₂, d.h. max(U₁,U₂), zugewiesen. Weist die Ortungsvorrichtung insbesondere vier Empfangsmittel, das erste Empfangsmittel, das zweite Empfangsmittel, das erste weitere Empfangsmittel und das zweite weitere Empfangsmittel auf, so wird in einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens der Referenzwert U_max neu initialisiert, wenn ein Vorzeichenwechsel in einem Differenzwert ΔU_h von erstem Koppelsignal U₁ und zweitem Koppelsignal U₂ oder wenn ein Vorzeichenwechsel in einem Differenzwert ΔU_v von erstem weiteren Koppelsignal U₃ und zweitem weiteren Koppelsignal U₄ erfasst wird. Insbesondere wird dem Referenzwert U_max bei dieser Neuinitialisierung der aktuelle Wert von U_av zugewiesen. In einer alternativen Ausführungsform wird dem Referenzwert U_max bei dieser Neuinitialisierung der größere Wert der jeweils aktuell vorliegenden Koppelsignale, insbesondere U₁, U2, U₃ und U₄, d.h. max(U_1,U₂,U₃,U₄), zugewiesen.
Die neue Initialisierung erfolgt in Abhängigkeit eines Vorzeichenwechsels in einem Differenzwert ΔU_h von erstem Koppelsignal U₁ und zweitem Koppelsignal U₂ bzw. in Abhängigkeit eines Vorzeichenwechsels in einem Differenzwert ΔU_h oder ΔU_v wobei ΔU_v der Differenzwert des ersten weiteren Koppelsignals U₃ und des zweiten weiteren Koppelsignals U₄ darstellt. In einer Ausführungsform des Verfahrens lassen sich die Differenzwerte darstellen als ΔU_h = U₁ - U₂ und ΔU_v = U₃ - U₄. Insbesondere soll unter einem „Differenzwert“ in diesem Zusammenhang ein Unterschied zwischen einem Wert der entsprechenden Koppelsignale U_i bzw. der entsprechenden elektrischen Signale verstanden werden. Der Differenzwert kann dabei entsprechend als, insbesondere digitaler, Wert einer Messgröße oder auch als ein, insbesondere analoges, elektrisches Signal, insbesondere ein Differenzsignal verstanden werden. Ein Differenzwert kann mittels einer Rechenvorschrift (beispielsweise implementiert mittels einer Auswerteroutine der Steuervorrichtung) und/oder unter Verwendung einer elektrischen Schaltung, beispielsweise mittels eines Differenzverstärkers, aus den entsprechenden Koppelsignalen U_i ermittelt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Ausführungsform ein Vorzeichenwechsel erst ab Überschreiten einer definierten Schwelle U_limit des Differenzwerts anerkannt wird. Beispielsweise kann ein Vorzeichenwechsel von U₁-U₂ < 0 auf U₁-U₂ > 0 erst dann als Vorzeichenwechsel anerkannt werden, wenn U₁-U₂ > U_limit, wobei U_limit ein positiver Wert ist. Auf diese Weise kann ein sicheres Erkennen eins Vorzeichenwechsels auch in solchen Situationen erfolgen, in denen Koppelsignale erfasst werden, deren Differenz nahe um Null liegt, insbesondere um Null schwankt.
Das Ortungsobjekt, insbesondere das unter der Untersuchungsoberfläche verborgene spannungsführende, insbesondere Wechselspannung führende, Ortungsobjekts, wird detektiert, wenn der Mittelwert U_av einen Anteil P · U_max des aktuell vorliegenden Referenzwerts U_max übersteigt. Insbesondere gilt im Falle einer Detektion also: U_av > P · U_max mit dem Prozentsatz (oder Faktor) P. In einer beispielhaften Ausführungsform des Verfahrens liegt dieser vorgegebene Prozentsatz P zwischen 80% und 100%, bevorzugt zwischen 90% und 100%, besonders bevorzugt beträgt P 95%.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Referenzwert U_max in einem dritten Verfahrensschritt, insbesondere einem auf den zweiten Verfahrensschritt folgenden dritten Verfahrensschritt, auf den Mittelwert U_av gesetzt, wenn U_av den Wert von U_max übersteigt. Mathematisch ausgedrückt: U_max= max(U_av,U_max).
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird der Referenzwert U_max in dem alternativen dritten Verfahrensschritt, insbesondere einem auf den zweiten Verfahrensschritt folgenden dritten Verfahrensschritt, auf den Maximalwert der empfangenen Koppelsignale U_i gesetzt, wenn eines der Koppelsignale U_i den Wert von U_max übersteigt. Weist die Ortungsvorrichtung insbesondere zwei Empfangsmittel, das erste Empfangsmittel und das zweite Empfangsmittel auf, so wird der Referenzwert U_max in diesem dritten Verfahrensschritt auf den Maximalwert der erfassten Koppelsignale U₁ und U₂ gesetzt, d.h. U_max= max(U₁, U₂, U_max). Weist die Ortungsvorrichtung insbesondere vier Empfangsmittel, das erste Empfangsmittel, das zweite Empfangsmittel, das erste weitere Empfangsmittel und das zweite weitere Empfangsmittel auf, so wird in einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens der Referenzwert U_max in diesem dritten Verfahrensschritt auf den Maximalwert der erfassten Koppelsignale U₁, U₂, U₃ und U₄ gesetzt, d.h. U_max= max(U₁,U₂,U₃,U₄,U_max).
In einer Ausführungsform des Verfahrens zur Ortung wird ein Zustandssignal Z zur Ausgabe mittels einer Ausgabevorrichtung der Ortungsvorrichtung erzeugt, welches zumindest eine Unterscheidung zwischen einem Zustand „Objekt detektiert“ und einem Zustand „kein Objekt detektiert“ definiert. Dabei wird von dem Zustand „kein Objekt detektiert“ in den Zustand „Objekt detektiert“ gewechselt, wenn der Mittelwert U_av der Koppelsignale U_i einen Anteil P · U_max des Referenzwerts U_max übersteigt, und von dem Zustand „Objekt detektiert“ in den Zustand „kein Objekt detektiert“ gewechselt, wenn der Mittelwert U_av der Koppelsignale U_i einen Anteil Q · U_max des Referenzwerts U_max unterschreitet, wobei P ≥ Q, insbesondere P > Q. In einer Ausführungsform ist P = 95% und Q = 90% gewählt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Verfahren, insbesondere der erfindungsgemäße erste, zweite und dritte Verfahrensschritt, wiederholt, insbesondere kontinuierlich, durchgeführt. Insbesondere ist eine Wiederholrate bzw. Wiederholgeschwindigkeit derart schnell, dass eine kontinuierliche oder zumindest quasi-kontinuierliche Durchführung des Verfahrens und damit der Ortung erfolgt. Auf diese Weise vermittelt die Ortungsvorrichtung dem Benutzer den Eindruck, dass die Verarbeitung der Koppelsignale, insbesondere eine Auswertung der Koppelsignale, zumindest im Wesentlichen verzögerungsfrei erfolgt. Werden ausgewertete Informationen, insbesondere eine Information über eine Detektion eines Ortungsobjekts, mittels einer Ausgabevorrichtung der Ortungsvorrichtung an einen Benutzer der Ortungsvorrichtung ausgegeben, so vermittelt die Ortungsvorrichtung dem Benutzer vorteilhaft den Eindruck, dass die Ausgabevorrichtung der Ortungsvorrichtung die Information zumindest im Wesentlichen verzögerungsfrei wiedergibt. Dadurch kann der Benutzer Ortungsobjekte besonders schnell und sicher erkennen und es kann eine besonders effiziente Ortungsvorrichtung bereitgestellt werden.
Insbesondere umfasst das erfindungsgemäße Verfahren auch eine Ausführungsform mit vier Empfangsmitteln, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch weitere Verfahrensschritte:

• Empfangen des ersten weiteren Koppelsignals U₃ von dem Ortungsobjekt mit dem ersten weiteren Empfangsmittel;
• Empfangen des zweiten weiteren Koppelsignals U₄ von dem Ortungsobjekt mit dem zweiten weiteren Empfangsmittel;
• Detektieren eines spannungsführenden Ortungsobjekts, wenn ein Mittelwert U_av der empfangenen Koppelsignale, insbesondere des ersten Koppelsignals U₁, des zweiten Koppelsignals U₂, des ersten weiteren Koppelsignals U₃ und des zweiten weiteren Koppelsignals U₄, einen Anteil P · U_max des Referenzwert U_max übersteigt, wobei der maximale Wert U_max neu initialisiert wird, wenn ein Vorzeichenwechsel in dem Differenzwert ΔU_h von erstem Koppelsignal U₁ und zweitem Koppelsignal U₂ oder in einem Differenzwert ΔU_v von erstem weiteren Koppelsignal U₃ und zweitem weiteren Koppelsignal U₄ erfasst wird.

Anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Ortungsvorrichtungen, bei denen typischerweise zur Detektion erfasste Koppelsignale mit einer festen Schwelle verglichen werden, woraufhin bei Überschreiten dieser Schwelle eine spannungsführende Leitung detektiert wird, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren, die Schwelle, mit der jeweils erfasste Koppelsignale zur Durchführung der Detektion verglichen werden, vorteilhaft an eine Messsituation anzupassen. Auf diese Weise können insbesondere verschiedene Einflüsse auf die Durchführung der Ortung situativ an die Messsituation angepasst werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, da die von einem AC-Detektor, insbesondere von den Empfangsmitteln, auf einer Untersuchungsoberfläche erfassten Koppelsignale stark von der elektrischen Leitfähigkeit der Untersuchungsoberfläche und/oder des untersuchten Werkstücks abhängen. Obwohl beispielsweise eine Wand selbst nur einen schlechten elektrischen Leiter darstellt, kann durch kapazitive Überkopplung auf die Wand ein Koppelsignal einer Leitung großflächig auf einer hochohmigen Wandoberfläche messbar sein. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass ein AC-Detektor Koppelsignale an den Empfangsmitteln hochohmig misst. Insbesondere für Wände aus Rigips, deren Leitfähigkeit mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit zunimmt, ist ab ca. 50% relativer Luftfeuchtigkeit ein mit dem AC-Detektor gemessenes Koppelsignal näherungsweise konstant auf der gesamten Untersuchungsoberfläche, sodass eine Ortung eines spannungsführenden Ortungsobjekts praktisch nicht mehr möglich ist.
Eine weitere relevante Einflussgröße ist eine elektrische Anbindung der Wand an die Erdung. Diese elektrische Anbindung ist üblicherweise sehr hochohmig. Da allerdings auftretende kapazitive und konduktive Kopplungen zwischen dem Ortungsobjekt und dem Werkstück, insbesondere der Untersuchungsoberfläche, und auch zwischen der Untersuchungsoberfläche und einem Empfangsmittel sehr hochohmig sind, ist diese elektrische Anbindung von der Untersuchungsoberfläche an eine Erdung entscheidend für die auf der Untersuchungsoberfläche gemessenen Koppelsignale.
Die Größenordnung der auf der Untersuchungsoberfläche gemessenen Koppelsignale hängt somit von einer Vielzahl nicht kontrollierbarer Einflussgrößen ab. Eine feste Schwelle, insbesondere des Referenzwerts, zur Durchführung der Detektion ist daher unvorteilhaft, um lokale Maxima in einem Koppelsignal zu detektieren. Die Nachführung der Schwelle, insbesondere des Referenzwerts, während der Durchführung der Detektion erlaubt, die zuvor genannten Nachteile zu beseitigen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ortungsvorrichtung sowie des Verfahrens zur Ortung kann auf konstruktiv einfach Weise eine besonders hohe Empfindlichkeit der Ortungsvorrichtung erreicht werden. Zudem kann eine Fehlmessung auf Grund zuvor genannter Effekte vermieden werden.
Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung, aufgesetzt auf eine Untersuchungsoberfläche;
2 eine schematische Draufsicht auf eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung samt geräteinterner Komponenten;
3 ein Blockschaltbild der Empfangsmitteln und der Steuervorrichtung;
4a eine Ausgestaltung der Anordnung der Empfangsmittel im Falle von vier Empfangsmitteln;
4b eine Ausgestaltung der Anordnung der Empfangsmittel im Falle von zwei Empfangsmitteln;
5 ein Verfahrensdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
6 einen exemplarischen Signalverlauf von erfassten Koppelsignalen (a), von einem Mittelwert der Koppelsignale (b) sowie einen exemplarischen Verlaufs eines Differenzwerts ΔU_h (c).

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 und 2 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ortungsvorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht sowie in einer Aufsicht. Die beispielhaft ausgeführte Ortungsvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 12, eine Eingabevorrichtung in Form von Betätigungselementen 14, geeignet zum Ein- und Ausschalten der Ortungsvorrichtung 10, zum Starten und Konfigurieren eines Messvorgangs und zum Eingeben von Arbeitsparametern, sowie eine Ausgabevorrichtung 16 zur Ausgabe von Arbeitsparametern und/oder Auswerteergebnissen in Form eines Bildschirms auf. Die Ortungsvorrichtung 10 verfügt zum Transport und zu dessen Führung über einen Handgriff 18. Der Handgriff 18, die Betätigungselemente 14 sowie der Bildschirm befinden sich auf einer ersten Gehäuseseite 20 der Ortungsvorrichtung 10, die bei einer Bedienung der Ortungsvorrichtung 10 typischerweise dem Anwender zugewandt ist.
Auf einem Trägerelement 24 (vgl. 2), insbesondere einer Systemplatine oder Leiterplatte innerhalb des Gehäuses 12, sind weitere Komponenten der Ortungsvorrichtung, insbesondere Empfangsmittel 28,28a,28b,28c,28d (im Folgenden 28,28a-d) und eine Steuervorrichtung 26, insbesondere zur Auswertung von von den Empfangsmitteln 28,28a-d empfangenen Koppelsignalen U_i (Bezugszeichen 30,30a-d) untergebracht. Die Komponenten der Ortungsvorrichtung 10 sind miteinander signaltechnisch verbunden. Die Steuervorrichtung 26 weist eine Steuerelektronik, umfassend Mittel zur Kommunikation mit den anderen Komponenten der Ortungsvorrichtung 10, auf. Die Steuervorrichtung 26 umfasst insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit, einer Speichereinheit und einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm. Die Steuervorrichtung 26 weist ferner das erfindungsgemäße Verfahren in seinem Speicher auf und ist zu dessen Durchführung eingerichtet.
Zur Messung eines Koppelsignals U_i (30,30a-d, vgl. 6), insbesondere zur Detektion eines unter einer Untersuchungsoberfläche 34 eines Werkstücks 32 verborgenen spannungsführenden Ortungsobjekts 36, wird die Ortungsvorrichtung 10 mit seiner zweiten Gehäuseseite 22, d.h. der Geräterückseite, flächig in unmittelbarer Nähe zu dem Werkstück 32, insbesondere in Berührung zu dessen Untersuchungsoberfläche 34, positioniert. Dabei dringen Koppelsignale U_i (30,30a-d), insbesondere kapazitive Koppelsignale U_i (30,30a-d), von dem Ortungsobjekt 36 durch die zweite Gehäuseseite 22 bis zu den Empfangsmitteln 28,28a-d. Ein mittels der Empfangsmittel 28,28a-d empfangenes Koppelsignal U_i (30,30a-d) wird an die Steuervorrichtung 26 weitergeleitet, insbesondere in Form einer Spannung und/oder eines Stroms weitergeleitet, von der es mittels Auswerteroutinen ausgewertet und aufbereitet wird und an eine Ausgabevorrichtung 16 weitergeleitet wird. Das ausgewertete Messergebnis, insbesondere eine Detektion eines Ortungsobjekts 36, wird dem Benutzer auf dem Bildschirm dargestellt und/oder kann über eine Datenkommunikationsschnittstelle der Ortungsvorrichtung 10 an ein weiteres Datenverarbeitungsgerät gesendet werden.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer beispielhaft ausgeführten Messelektronik einer Ortungsvorrichtung 10, wie sie in 1 dargestellt ist. Vier Empfangsmittel 28,28a-d sind jeweils über einen Bandpassfilter 38 und einen nachgeschalteten Impedanzwandler 40 samt Verstärkerstufe mit der Steuervorrichtung 26 verbunden. Die Steuervorrichtung 26 umfasst insbesondere einen Mikrocontroller 42 mit einem Analog-Digitalwandler (ADC). Von den Empfangsmitteln 28,28a-d werden dabei sinusförmige Ausgangssignale - entsprechend hier in elektrische, sinusförmige Koppelsignale U_i (30,30a-d) gewandelte kapazitive Koppelsignale von dem Ortungsobjekt 36 -, insbesondere sinusförmige Spannungen, ausgegeben. Aus diesen sinusförmigen Koppelsignalen U_i (30,30a-d) werden im Mikrocontroller 42 anschließend Amplitudenwerte U₁, U₂, U₃, U₄ bestimmt.
4 zeigt zwei exemplarische Anordnungen von Empfangsmitteln 28 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen der Ortungsvorrichtung 10 - entsprechend 4a und 4b. In beiden Ausführungsformen sind die Empfangsmittel 28,28a-d als Antennen ausgebildet, insbesondere als elektrisch leitende flächige Elektroden ausgeführt. In 4a liegen das erste Empfangsmittel 28,28a sowie das zweite Empfangsmittel 28,28b in einer gemeinsamen Ebene 48. Insbesondere ist diese Ebene 48 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ortung im Wesentlichen parallel zur Untersuchungsoberfläche 34 ausgerichtet. Das erste Empfangsmittel 28,28a und das zweite Empfangsmittel 28,28b definieren eine erste Achse 44, eine die beiden Empfangsmittel verbindende Achse, die ebenfalls in der Ebene 48 liegt.
In der in 4b dargestellten Ausführungsform weist die Ortungsvorrichtung 10 zumindest ein erstes weiteres Empfangsmittel 28c und ein zweites weiteres Empfangsmittel 28d auf. Diese beiden weiteren Empfangsmittel 28 sind ebenfalls als flächige Elektroden ausgeführt und liegen in einer gemeinsamen Ebene 48 mit dem als flächige Elektrode ausgeführten ersten Empfangsmittel 28a und dem als flächige Elektrode ausgeführten zweiten Empfangsmittel 28b. Insbesondere ist diese Ebene 48 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ortung im Wesentlichen parallel zur Untersuchungsoberfläche 34 ausgerichtet. Ferner definieren das erste Empfangsmittel 28a und das zweite Empfangsmittel 28b eine erste Achse 44, während das erste weitere Empfangsmittel 28c und das zweite weitere Empfangsmittel 28d eine zweite Achse 46 definieren. Die erste Achse 44 und die zweite Achse 46 liegen orthogonal zueinander.
5 zeigt ein Verfahrensdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ortung eines unter der Untersuchungsoberfläche 34 verborgenen spannungsführenden, insbesondere Wechselspannung führenden, Ortungsobjekts 36 mittels der Ortungsvorrichtung 10. Das im Folgenden beschriebene Verfahren betrifft eine Ausführungsform der Ortungsvorrichtung 10 mit zwei als Antennen ausgebildeten Empfangsmitteln 28,28a,28b (vgl. 4a).
In einem Verfahrensschritt 100 nach Aufsetzen der Ortungsvorrichtung 10 auf die Untersuchungsoberfläche 34 und nach Einschalten der Ortungsvorrichtung 10 wird der Referenzwert U_max initialisiert und dabei auf einen Startwert, in diesem Beispiel von U_max = 1000000 = 10⁶, gesetzt („vorhergehender Verfahrensschritt“ in erfindungsgemäßem Verfahren). Die Initialisierung erfolgt im Rahmen des Ladevorgangs der zur Steuerung der Ortungsvorrichtung 10 vorgesehenen Steuer- und/oder Auswerteroutinen in Verfahrensschritt 100.
Anschließend wird die Ortungsvorrichtung 10 in Verfahrensschritt 102 relativ zur Untersuchungsoberfläche 34 bewegt, insbesondere über die Untersuchungsoberfläche 34 verfahren. Dabei werden kontinuierlich das erste Koppelsignal U₁ (30,30a) mit dem ersten Empfangsmittel 28,28a empfangen und das zweite Koppelsignal U₂ (30,30b) mit dem zweiten Empfangsmittel 28,28b empfangen (erfindungsgemäßer „erster Verfahrensschritt“). Die Koppelsignale 30,30a,30b werden an die Steuervorrichtung 26 der Ortungsvorrichtung 10 weitergeleitet, von der sie gemäß nachfolgender Verfahrensschritte analysiert werden.
In Verfahrensschritt 104 werden mit jedem neu erfassten Koppelsignal 30,30a,30b der Mittelwert U_av = (U₁+U₂)/2 (Bezugszeichen 50, vgl. 6b) berechnet. Anschließend wird der erhaltene Wert von U_av (50) in Verfahrensschritt 106 mit dem Referenzwert U_max verglichen. Ist U_av (50) größer als U_max, so wird U_max auf U_av (50) gesetzt (erfindungsgemäßer dritter Verfahrensschritt): $U_{max} = max (U_{av}, U_{max}) .$
In Verfahrensschritt 108 wird ein Differenzwert ΔU_h (Bezugszeichen 52, vgl. 6c) von erstem Koppelsignal U₁ (30,30a) und zweitem Koppelsignal U₂ (30,30b) erfasst und/oder ermittelt. Insbesondere wird ΔU_h = U₁ - U₂ (52) ermittelt. Anschließend wird in Verfahrensschritt 110 eine Re-Initialisierung bzw. Neuinitialisierung des Referenzwerts U_max durchgeführt, wenn ein Vorzeichenwechsel 54 (vgl. 6c) in dem Differenzwert ΔU_h (52) erfasst wird. Dabei wird dem Referenzwert U_max bei dieser Neuinitialisierung der in Verfahrensschritt 104 ermittelte, aktuelle Wert von U_av (50) zugewiesen.
In Verfahrensschritt 112 wird ein spannungsführendes Ortungsobjekt 36 detektiert, wenn der Mittelwert U_av (50) der empfangenen Koppelsignale 30,30a,30b einen Anteil P U_max des Referenzwerts U_max übersteigt (erfindungsgemäßer zweiter Verfahrensschritt). Insbesondere beträgt in diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsbemäßen Verfahrens P = 0,95 (entsprechend 95%).
Die Ortungsvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, ein Zustandssignal Z (nicht näher dargestellt) zur Ausgabe mittels der Ausgabevorrichtung 16 der Ortungsvorrichtung 10 zu erzeugen, welches zumindest eine Unterscheidung zwischen einem Zustand „Objekt detektiert“ und einem Zustand „kein Objekt detektiert“ definiert. In Verfahrensschritt 114 wird dieses Zustandssignal Z erzeugt, indem von dem Zustand „kein Objekt detektiert“ in den Zustand „Objekt detektiert“ gewechselt wird, wenn der Mittelwert U_av (50) der empfangenen Koppelsignale (30,30a,30b) den Anteil P · U_max des Referenzwerts U_max übersteigt und somit ein Ortungsobjekt detektiert wurde (vgl. Verfahrensschritt 112). Ferner wird von dem Zustand „Objekt detektiert“ in den Zustand „kein Objekt detektiert“ gewechselt, wenn der Mittelwert U_av (50) der Koppelsignale U_i (30,30a,30b) einen Anteil Q · U_max des Referenzwerts U_max unterschreitet, wobei Q = 0,9 (entsprechend 90%) ist. In Verfahrensschritt 116 wird das Zustandssignal Z mittels der Ausgabevorrichtung 16 ausgegeben.
Abschließend sei erwähnt, dass die Verfahrensschritte 102 bis 116 (in Abhängigkeit des Bedieners natürlich auch das Bewegen der Ortungsvorrichtung in Verfahrensschritt 102) wiederholt und insbesondere kontinuierlich oder zumindest quasi-kontinuierlich durchgeführt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Verfahrensschritte 104 bis 116 innerhalb einer Sekunde, bevorzugt innerhalb 0.5 Sekunde, besonders bevorzugt innerhalb 0.1 Sekunde durchgeführt. Die Wiederholung der Verfahrensschritte 104 bis 116, somit insbesondere auch des ersten, zweiten und dritten erfindungsgemäßen Verfahrensschritts, wird in 5 durch einen Pfeil 118 angedeutet.
6a zeigt einen exemplarischen Signalverlauf von mit dem ersten Empfangsmittel 28,28a empfangen Koppelsignalen U₁ (30,30a) und mit dem zweiten Empfangsmittel 28,28b empfangen Koppelsignalen U₂ (30,30b), wie sie bei Durchführung des Verfahrens erfasst werden, wenn die Ortungsvorrichtung 10 in Verfahrensschritt 102 relativ zur Untersuchungsoberfläche 34 über ein sich hier beispielhaft senkrecht zur Achse 44 erstreckendes spannungsführendes Ortungsobjekts 36 bewegt wird. Es sei dabei zur Vereinfachung der Diskussion angenommen, die in 4a dargestellte Anordnung des ersten Empfangsmittels 28,28a und des zweiten Empfangsmittels 28,28b wird nach rechts (in Richtung des zweiten Empfangsmittels 28,28b) über eine Untersuchungsoberfläche 34 bewegt, wobei ein spannungsführendes Ortungsobjekts 36 überfahren wird. Die Abszisse der in 6a, 6b und 6c dargestellten Graphen stellt dabei jeweils eine Zeitachse (alternativ auch eine zurückgelegte Entfernung bei der Bewegung) dar. Da zunächst das zweite Empfangsmittel 28,28b über das spannungsführende Ortungsobjekt 36 geführt wird, wird zeitabhängig zunächst ein Koppelsignal U₂ (30,30b) erfasst. Sobald auch das erste Empfangsmittel 28,28a über das spannungsführende Ortungsobjekt 36 geführt wird, wird zeitabhängig auch das Koppelsignal U₁ (30,30a) erfasst.
In 6b wird der zeitabhängige Verlauf des aus den in 6a dargestellten Koppelsignalen U₁ (30,30a) und U₂ (30,30b) ermittelten Mittelwerts U_av (50) dargestellt.
Abschließend zeigt 6c den zeitabhängigen Verlauf des aus den in 6a dargestellten Koppelsignalen U₁ (30,30a) und U₂ (30,30b) ermittelten Differenzwerts ΔU_h = U₁ - U₂ (52). Dabei erfährt der Differenzwert ΔU_h (52) einen Vorzeichenwechsel 54.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013221495 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Ortung eines unter einer Untersuchungsoberfläche (34) verborgenen spannungsführenden Ortungsobjekts (36) mit einer Ortungsvorrichtung (10), wobei die Ortungsvorrichtung (10) und die Untersuchungsoberfläche (34) relativ zueinander bewegt werden und in einem ersten Verfahrensschritt (102) • zumindest ein erstes von dem Ortungsobjekt (36) abhängiges Koppelsignal U₁ (30,30a) mit einem ersten Empfangsmittel (28,28a) der Ortungsvorrichtung (10) empfangen wird und ein zweites von dem Ortungsobjekt (36) abhängiges Koppelsignal U₂ (30,30b) mit einem zweiten Empfangsmittel (28,28b) der Ortungsvorrichtung (10) empfangen wird; dadurch gekennzeichnet, dass • in einem zweiten Verfahrensschritt (112) ein spannungsführendes Ortungsobjekt (36) detektiert wird, wenn ein Mittelwert U_av (50) der empfangenen Koppelsignale (30,30a,30b,30c,30d) einen Anteil P · U_max eines Referenzwerts U_max übersteigt, wobei der Referenzwert U_max neu initialisiert wird, wenn ein Vorzeichenwechsel (54) in einem Differenzwert ΔU_h (52) von erstem Koppelsignal U₁ (30,30a) und zweitem Koppelsignal U₂ (30,30b) erfasst wird.
Verfahren zur Ortung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorhergehenden Verfahrensschritt (100) nach Einschalten der Ortungsvorrichtung (10) der Referenzwert U_max initialisiert wird.
Verfahren zur Ortung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Verfahrensschritt (106) der Referenzwert U_max auf den Mittelwert U_av (50) gesetzt wird, wenn U_av (50) den Wert von U_max übersteigt.
Verfahren zur Ortung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Verfahrensschritt der Referenzwert U_max auf den Maximalwert der empfangenen Koppelsignale (30,30a,30b,30c,30d) gesetzt wird, insbesondere auf max(U₁, U₂) gesetzt wird, wenn U₁ oder U₂ den Wert von U_max übersteigt.
Verfahren zur Ortung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass P zwischen 80% und 100% liegt, bevorzugt zwischen 90% und 100% liegt, besonders bevorzugt 95% beträgt.
Verfahren zur Ortung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zustandssignal Z zur Ausgabe mittels einer Ausgabevorrichtung (16) der Ortungsvorrichtung (10) erzeugt wird, welches zumindest eine Unterscheidung zwischen einem Zustand „Objekt detektiert“ und einem Zustand „kein Objekt detektiert“ definiert, wobei von dem Zustand „kein Objekt detektiert“ in den Zustand „Objekt detektiert“ gewechselt wird, wenn der Mittelwert U_av (50) der Koppelsignale (30,30a,30b,30c,30d) einen Anteil P · U_max eines Referenzwerts U_max übersteigt, und von dem Zustand „Objekt detektiert“ in den Zustand „kein Objekt detektiert“ gewechselt wird, wenn der Mittelwert U_av (50) der Koppelsignale (30,30a,30b,30c,30d) einen Anteil Q · U_max des Referenzwerts U_max unterschreitet, wobei P ≥ Q, insbesondere P > Q.
Verfahren zur Ortung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren, insbesondere der erste, zweite und dritte Verfahrensschritt (102,112,106), wiederholt, insbesondere kontinuierlich, durchgeführt wird.
Verfahren zur Ortung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch weitere Verfahrensschritte: • Empfangen eines ersten weiteren Koppelsignals U₃ (30,30c) von dem Ortungsobjekt (36) mit einem ersten weiteren Empfangsmittel (28,28c); • Empfangen eines zweiten weiteren Koppelsignals U₄ (30,30d) von dem Ortungsobjekt (36) mit einem zweiten weiteren Empfangsmittel (28,28d); • Detektieren eines spannungsführenden Ortungsobjekts (36), wenn ein Mittelwert U_av (50) der empfangenen Koppelsignale (30,30a,30b,30c,30d) einen Anteil P · U_max eines Referenzwerts U_max übersteigt, wobei der Referenzwert U_max neu initialisiert wird, wenn ein Vorzeichenwechsel (54) in einem Differenzwert ΔU_h (52) von erstem Koppelsignal U₁ (30,30a) und zweitem Koppelsignal U₂ (30,30b) oder in einem Differenzwert ΔU_v von erstem weiteren Koppelsignal U₃ (30,30c) und zweitem weiteren Koppelsignal U₄ (30,30d) erfasst wird.
Ortungsvorrichtung (10) zur Ortung eines unter einer Untersuchungsoberfläche (34) verborgenen spannungsführenden Ortungsobjekts (36), zumindest aufweisend • ein erstes Empfangsmittel (28,28a), das dazu vorgesehen ist, ein erstes Koppelsignal (30,30a) von dem Ortungsobjekt (36) zu empfangen, • ein zweites Empfangsmittel (28,28b), das dazu vorgesehen ist, ein zweites Koppelsignal (30,30b) von dem Ortungsobjekt (36) zu empfangen und • eine Steuervorrichtung (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (26) dazu vorgesehen ist, ein Verfahren zur Ortung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Ortungsvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Empfangsmittel (28,28a) und das zweite Empfangsmittel (28,28b) als flächige Elektroden ausgeführt sind, die in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Ortungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch zumindest ein ersten weiteres Empfangsmittel (28,28c) und ein zweites weiteres Empfangsmittel (28,28d), wobei das erste weitere Empfangsmittel (28,28c) und das zweite weitere Empfangsmittel (28,28d) als flächige Elektroden ausgeführt sind, die in einer gemeinsamen Ebene mit dem als flächige Elektrode ausgeführten ersten Empfangsmittel (28,28a) und dem als flächige Elektrode ausgeführten zweiten Empfangsmittel (28,28b) liegen.
Ortungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das als flächige Elektrode ausgeführte erste Empfangsmittel (28,28a) und das als flächige Elektrode ausgeführte zweite Empfangsmittel (28,28b) eine erste Achse (44) definieren sowie das als flächige Elektrode ausgeführte erste weitere Empfangsmittel (28,28c) und das als flächige Elektrode ausgeführte zweite weitere Empfangsmittel (28,28d) eine zweite Achse (46) definieren, wobei die erste Achse (44) und die zweite Achse (46) quer zueinander liegen, insbesondere orthogonal zueinander liegen.