EP1912543A1 - Sensorvorrichtung mit schwingkreisortungssystem und übertragung kodierter informationen - Google Patents

Sensorvorrichtung mit schwingkreisortungssystem und übertragung kodierter informationen

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Publication number
EP1912543A1
EP1912543A1 EP06791570A EP06791570A EP1912543A1 EP 1912543 A1 EP1912543 A1 EP 1912543A1 EP 06791570 A EP06791570 A EP 06791570A EP 06791570 A EP06791570 A EP 06791570A EP 1912543 A1 EP1912543 A1 EP 1912543A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor device
locating
circuit
sensor
sensor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06791570A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Wawrla
Kurt Wallerstorfer
Roland Scholz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aquis Wasser Luft Systeme GmbH Lindau Zweigniederlassung Rebstein
Original Assignee
Aquis Wasser Luft Systeme GmbH Lindau Zweigniederlassung Rebstein
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aquis Wasser Luft Systeme GmbH Lindau Zweigniederlassung Rebstein filed Critical Aquis Wasser Luft Systeme GmbH Lindau Zweigniederlassung Rebstein
Publication of EP1912543A1 publication Critical patent/EP1912543A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/4403—Constructional details
    • A47J31/4457—Water-level indicators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils

Definitions

  • the invention relates to a sensor device according to the preamble of claim 1.
  • a sensor device with resonant circuit location system has already become known.
  • a location detection is effected by electromagnetic waves via one or more excitation coils.
  • the location of a passive sensor element with a coupled location resonant circuit i. a sensor element without its own power supply, can be determined by the response of the locating circuit to the exciter signal of the resonant circuit location system in this sensor device.
  • This sensor device is only suitable for locating and by successive measurements in conjunction with a time detection for detecting movements.
  • the object of the invention is to propose a sensor device with a resonant circuit location system, with which additional information can be transmitted.
  • a sensor device is characterized by a base unit comprising a resonant circuit location system with at least one location-selective transmitting and / or receiving element for location detection by electromagnetic waves, and a sensor element comprising a locating circuit for marking the location to be detected, characterized the sensor element comprises a coding unit for transmitting coded information.
  • Such data may be, for example, information about components to which the sensor element is attached or sensory data on the environment of the sensor element with locating circuit or external data transmission devices on the spot data transmitted to the sensor element.
  • a data transmission is provided by means of the locating resonant circuit provided for locating. Due to the common use of the locating circuit for locating and for further data transmission, a transmitter separate from the locating circuit is unnecessary for data transmission. This means a reduction in the production costs and the space required.
  • At least one transmission and / or Receiving antenna of the resonant circuit location system for transmitting coded information provided.
  • the manufacturing effort and the space requirement is significantly reduced even in the base unit.
  • the data transmission is accomplished in an advantageous embodiment of the invention in that the electric locating circuit comprises an actuator and a control unit for the coded change of an electrical parameter of the resonant circuit.
  • This coded change is evaluated or decoded in the response signal at the base unit comprising the resonant circuit location system. In this way, a location and a data transfer with arbitrary information can be realized by the same sensor element.
  • the attenuation or the resistance of the locating resonant circuit is formed changeable.
  • the question of which parameters are changed and how the information is coded plays a secondary role, provided that the coding can only be recognized in the response signal.
  • the resonant frequency of the locating resonant circuit is tuned to a resonant frequency of the site-selective transmitting and / or receiving element in the resonant circuit location system.
  • the control unit for the actuator for the coded change of the electrical parameter is advantageously implemented in the form of an integrated circuit in the locating circuit, so that a total of compact passive sensor unit, ie a sensor unit without its own power supply results, for example can be poured in plastic or the like.
  • a data memory is additionally provided.
  • a data memory can be used, for example, for the intermediate storage of data sensed at the location of the sensor element with the locating circuit.
  • it may also contain data on components to which the sensor element with locating circuit is attached.
  • type specifications, technical data or the like can be stored in such a data memory for transmission to the base unit of the sensor device in such a data memory.
  • the sensor element containing the locating circuit is advantageously provided with further sensors for this purpose.
  • Such sensors may be, for example, light sensors, temperature sensors, conductivity sensors or chemical sensors for substance detection.
  • the determination of information about the environment of the sensor element with locating circuit and the forwarding to the base unit is possible, for example, with the help of such a sensor element, a level can be measured and at the same time information about the type of filling medium, its temperature, its color or turbidity, etc. are determined and transmitted.
  • the base unit is provided with a decoding unit for decoding the transmitted information.
  • a decoding unit for decoding the transmitted information.
  • all provided data in prepared form for further processing, for example, in a machine control, a computer or the like provided by the sensor device.
  • the base unit of the sensor device according to the invention is preferably provided with an interface to an external computer unit.
  • the decoded data for further use, e.g. in a machine control, in a surveillance system or the like.
  • the sensor device according to the invention is preferably provided with a bus interface, so that the sensor device can be connected to a large number of further bus subscribers, e.g. other sensor units or actuators to operate.
  • the sensor element containing the locating circuit is designed as a so-called RFID transponder whose resonant frequency is tuned to the resonant frequency of the resonant circuit locating system.
  • This embodiment has the advantage that existing commercial RFID transponder technology can be used with corresponding cost savings for the information transmission of the sensor device according to the invention.
  • a likewise commercially available, suitable for said RFID transponder reading unit can be integrated.
  • a sensor device can be equipped with a plurality of sensor elements which operate at different resonance frequencies, wherein in the base unit for Each resonance frequency must be provided a transmitting and / or receiving unit. For this purpose, a tunable or different transmitting and / or receiving units can be provided.
  • a "detuning" of the resonant frequency of the sensor element with respect to the resonant frequency of the base unit can be provided to compensate for the frequency-distorting effects of such media in the field.
  • the targeted detuning of a single resonant frequency e.g. of the locating circuit.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view through a coffee machine with inventive sensor device
  • FIG. 2 shows a sensor element according to the invention with locating circuit and coding unit.
  • the coffee machine 1 comprises a machine housing 2, a water tank 3 and a filter cartridge 4, which is arranged in the water tank 3.
  • a first sensor element 5 with locating circuit is movably connected to the filling 7 of the filter cartridge 4 via a displaceable upper separating sieve 6. If the filling 7 shrinks, the first sensor element 5 inside the filter cartridge 4 is lowered. If the filling then expands again, so the first sensor element 5 is raised again.
  • a first guide channel 8 designed as a float second sensor element 9 is arranged. By training as a float is the second sensor element 9 and falls with the water level 10 inside the water tank.
  • a third sensor element 11 is arranged in the interior of the machine housing 2.
  • a resonant circuit location system 12 extends laterally adjacent to the water tank 3 substantially over its entire height.
  • the oscillating circuit location system 12 carries an electronic plug-in connection 13, transmitting and receiving coils, not shown, and an RFID reading unit 14. Via the electronic plug-in connection 13, the resonant circuit locating system 12 is connected to the main electronic unit of the beverage machine 1, which has a microprocessor for controlling and evaluating the illustrated, includes non-contact sensor technology.
  • the first, second and third sensor elements 5, 9 and 11 serve as path sensors.
  • the position of the sensor elements 5, 9 and 11 can be detected by way of the abovementioned transmission and reception coils (not shown) on the resonant circuit location system 12.
  • the operation of such resonant circuit detection systems and associated sensor elements correspond to the aforementioned prior art.
  • an RFID chip (not shown in more detail) is now provided in the first sensor element 5. About this RFID chip can be made using the interaction between the
  • Oscillation circuit location system 12 and the first sensor element 25 by an encoded influencing the resonant circuit of the first sensor element 5 take place an exchange of information. It should be noted that both the location and the information transfer using the same location resonant circuit and thus under use take place at the same resonant frequency.
  • information about the state of the filling 7 can be made by measuring the fill level of the filling 7 via the first sensor element 5.
  • the extent of such a filling 7 gives a measure of the loading state of the filter resin, so that in this way statements about the exhaustion of the filter cartridge can be made.
  • sensors e.g. Conductance sensors, temperature sensors or the like can be readily integrated into such a sensor element if required and read out via the data transmission according to the invention.
  • 11 further sensory functions can be met via the second and third sensor element 9, 11, for example, the level control in the water tank 3 or a water change control.
  • the third sensor element 11 can be used for various purposes in the operation of the machine for control.
  • a detection of the consumption state, a new-filter detection, a lifetime control and a water hardness calculation and many other state and / or operating data is possible.
  • the water hardness calculation could be determined, for example, based on the lifetime of the filter cartridge taking into account the flow rate.
  • a descaling notice of the beverage machine can also be generated based on the state and / or operating data thus acquired.
  • an angle-dependent installation position can be provided, wherein a specific operating mode or operating parameter is set depending on the angle. For example, can be adjusted with the angular position, a cut ratio between filtered and unfiltered or otherwise treated water.
  • a bypass opening could be modified depending on the angle, bypassing the filter section in its cross section.
  • the associated parameter setting on the part of the beverage machine can be detected and evaluated or incorporated into the operating sequence of the machine.
  • a corresponding indication of descaling of the machine or of a filter change by the machine can be generated.
  • a machine use without filter or with a wrong filter can also be recognized, so that possibly warranty and warranty claims can be coupled to the use of a correct filter.
  • a storage unit can be accommodated in the sensor element 5 of the filter cartridge, so that there cartridge-specific data can be stored.
  • cartridge-specific data can be used, for example, in the Production of the filter cartridge are stored or even recorded during operation of the filter cartridge and stored.
  • operational cartridge-specific data can be used again in an interim replacement of the filter cartridge 4 and their re-insertion.
  • Figure 2 shows the schematic structure of a sensor element according to the invention 5.
  • a coil 15 at the same time takes place an energy and a coded data transmission by changing an electromagnetic field generated by the Schwingnikortungssystem.
  • the resonance frequencies of these two components are matched.
  • An integrated circuit 16 which i.a. generates the resistor and thus the damping of the resonant circuit, includes a data memory 17 and a coding unit 18. Additional sensor units, such as a temperature sensor 19 may be provided at the sensor element 5.
  • the coding unit 18 is able to change the attenuation of the positioning resonant circuit and thus to transmit via a predetermined coding information to an associated resonant circuit location system, for example to the resonant circuit location system 12 according to FIG.
  • the arrangement according to FIG. 2 corresponds to known RFID transponders.
  • the coded information transmitted thereby can accordingly be read out and further processed via an RFID reading unit, for example according to the RFID reading unit 14 in FIG.
  • a sensor device according to the invention is everywhere can be used in machines, systems, etc., where location recognition is required in combination with data transmission.

Abstract

Es wird eine Sensorvorrichtung mit einer Basiseinheit, die ein Schwingkreisortungssystem (12) mit wenigstens einem ortsselektiven Sende- und/oder Empfangselement für eine Ortung durch elektromagnetische Wellen umfasst, und mit einem Sensorelement (5), das einen Ortungsschwingkreis zur Markierung des zu erfassenden Ortes umfasst, vorgeschlagen, mit dem zusätzliche Informationen übertragbar werden. Dies ist erfindungsgemäß dadurch möglich, dass das Sensorelement (5) eine Kodiereinheit mit einer Kodiereinheit zur Übertragung kodierter Informationen versehen wird.

Description

SENSORVORRICHTUNG MIT SCHWINGKREISORTUNGSSYSTEM UND ÜBERTRAGUNG KODIERTER
INFORMATIONEN
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit der Druckschrift WO 03/038380 Al ist bereits eine Sensorvorrichtung mit Schwingkreisortungssystem bekannt geworden. Hierbei wird über ein oder mehrere Erregerspulen eine Ortserfassung durch elektromagnetische Wellen bewirkt. Der Ort eines passiven Sensorelements mit einem angekoppelten Ortungsschwingkreis, d.h. eines Sensorelementes ohne eigene Energieversorgung, lässt sich durch die Antwort des Ortungsschwingkreises auf das Erregersignal des Schwingkreisortungssystems bei dieser Sensorvorrichtung bestimmen.
Diese Sensorvorrichtung ist lediglich zur Ortung und durch sukzessive Messungen in Verbindung mit einer Zeiterfassung zur Erfassung von Bewegungen geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sensorvorrichtung mit einem Schwingkreisortungssystem vorzuschlagen, mit dem zusätzliche Informationen übertragbar werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Sensorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung mit einer Basiseinheit, die ein Schwingkreisortungssystem mit wenigstens einem ortselektiven Sende- und/oder Empfangselement für eine Ortserkennung durch elektromagnetische Wellen umfasst, und mit einem Sensorelement, das einen Ortungsschwingkreis zur Markierung des zu erfassenden Ortes umfasst, dadurch aus, das Sensorelement eine Kodiereinheit zur Übertragung kodierter Informationen umfasst.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, mit dem Sensorelement nicht nur die Lage des markierten Ortes durch das Ortungssystem zu bestimmen, sondern weitere Daten von dem Sensorelement mit Ortungsschwingkreis an die erfindungsgemäße Basiseinheit zu übermitteln.
Derartige Daten können beispielsweise Informationen über Bauelemente, an denen das Sensorelement angebracht ist oder sensorisch erfasste Daten über die Umgebung des Sensorelementes mit Ortungsschwingkreis oder aber von externen Datenübertragungsgeräten vor Ort dem Sensorelement übermittelte Daten sein.
Vorzugsweise wird eine Datenübertragung mittels dem zur Ortung vorgesehenen Ortungsschwingkreis vorgesehen. Durch die gemeinsame Nutzung des Ortungsschwingkreises zur Ortung und zur weiteren Datenübertragung erübrigt sich ein vom Ortungsschwingkreis separater Sender zur Datenübertragung. Dies bedeutet eine Verminderung des Herstellungsaufwandes und des Platzbedarfs.
Vorteilhafterweise wird wenigstens eine Sende- und/oder Empfangsantenne des Schwingkreisortungssystems zur Übertragung kodierter Informationen vorgesehen. Durch die gemeinsame Nutzung einer solchen Sende- und/oder Empfangsantenne wird auch bei der Basiseinheit der Herstellungsaufwand sowie der Platzbedarf deutlich reduziert.
Die Datenübertragung wird in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch bewerkstelligt, dass der elektrische Ortungsschwingkreis ein Stellglied und eine Steuereinheit zur kodierten Veränderung eines elektrischen Parameters des Schwingkreises umfasst. Diese kodierte Veränderung wird im Antwortsignal bei der Basiseinheit, die das Schwingkreisortungssystem umfasst, ausgewertet bzw. dekodiert. Auf diese Weise kann durch das gleiche Sensorelement eine Ortung und ein Datentransfer mit beliebigen Informationen realisiert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird beispielsweise die Dämpfung bzw. der Widerstand des Ortungsschwingkreises veränderbar ausgebildet. Weitere Möglichkeiten bestehen z.B. darin, dass eine veränderbare Induktivität und/oder eine veränderbare Kapazität vorgesehen werden. Die Frage, welche Parameter wie zur Kodierung der Information verändert wird, spielt eine untergeordnete Rolle, sofern die Kodierung nur im Antwortsignal erkennbar ist.
Die Resonanzfrequenz des Ortungsschwingkreises wird hierbei auf eine Resonanzfrequenz des ortselektiven Sende- und/oder Empfangselementes im Schwingkreisortungssystem abgestimmt.
Die Steuereinheit für das Stellglied zur kodierten Veränderung des elektrischen Parameters wird vorteilhafterweise in Form eines integrierten Schaltkreises in den Ortungsschwingkreis implementiert, so dass sich eine insgesamt kompakte passive Sensoreinheit, d.h. eine Sensoreinheit ohne eigene Energieversorgung ergibt, die z.B. in Kunststoff oder dergleichen eingegossen werden kann.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird zusätzlich ein Datenspeicher vorgesehen. Ein solcher Datenspeicher kann beispielsweise zur Zwischenspeicherung von am Ort des Sensorelementes mit Ortungsschwingkreis sensorisch erfassten Daten verwendet werden. Er kann jedoch auch Daten über Bauelemente enthalten, an denen das Sensorelement mit Ortungsschwingkreis angebracht ist. Es können beispielsweise Typenangaben, technische Daten oder dergleichen, in einem solchen Datenspeicher zur Übertragung auf die Basiseinheit der Sensorvorrichtung in einem solchen Datenspeicher abgelegt werden.
Wie bereits oben erwähnt, ist es möglich, die sensorische Erfassung von Informationen am mittels dem Sensorelement mit Ortungsschwingkreis zu erfassenden Ort vorzusehen. Das den Ortungsschwingkreis beinhaltende Sensorelement wird zu diesem Zweck vorteilhafterweise mit weiteren Sensoren versehen. Derartige Sensoren können beispielsweise Lichtsensoren, Temperatursensoren, Leitwertsensoren oder chemische Sensoren zur Stofferkennung sein. Hierdurch ist die Ermittlung von Informationen über die Umgebung des Sensorelementes mit Ortungsschwingkreis und die Weiterleitung an die Basiseinheit möglich, so können beispielsweise mit Hilfe eines solchen Sensorelementes ein Füllstand gemessen werden und gleichzeitig Informationen über die Art des Füllmediums, dessen Temperatur, dessen Farbe oder Trübung, etc. ermittelt und übertragen werden.
Vorzugsweise wird die Basiseinheit mit einer Dekodiereinheit zur Dekodierung der übertragenen Informationen versehen. Auf diese Weise werden von der Sensorvorrichtung alle vorgesehenen Daten in aufbereiteter Form für die Weiterverarbeitung z.B. in einer Maschinensteuerung, einem Computer oder dergleichen zur Verfügung gestellt. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, die die Informationen beinhaltenden Signale in einer externen Dekodiervorrichtung auszuwerten.
Die Basiseinheit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung wird vorzugsweise mit einer Schnittstelle zu einer externen Computereinheit versehen. In der oben angeführten bevorzugten Ausführungsform werden über diese Schnittstellen die dekodierten Daten zur Weiterverwendung, z.B. in einer Maschinensteuerung, in einer Überwachungsanlage oder dergleichen, übertragen.
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung hierzu mit einer Bus-Schnittstelle versehen, so dass die Sensorvorrichtung problemlos mit einer Vielzahl weiter Bus- Teilnehmer, z.B. anderweitigen Sensoreinheiten oder Aktoren, zu betreiben ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das den Ortungsschwingkreis beinhaltende Sensorelement als sogenannter RFID-Transponder ausgebildet, dessen Resonanzfrequenz auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreisortungssystems abgestimmt ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass für die Informationsübertragung der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung vorhandene handelsübliche RFID- Transpondertechnik unter entsprechenden Kosteneinsparungen verwendbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann ebenso in vorteilhafter Weise für die Basiseinheit mit der ortselektiven Sende- und/oder Empfangseinheit eine ebenfalls im Handel erhältliche, zu dem genannten RFID-Transponder passende Leseeinheit integriert werden.
Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung kann mit mehreren Sensorelementen, die auf unterschiedlichen Resonanzfrequenzen arbeiten, ausgestattet werden, wobei in der Basiseinheit für jede Resonanzfrequenz eine Sende- und/oder Empfangseinheit vorgesehen werden muss. Hierzu können eine durchstimmbare oder verschiedene Sende- und/oder Empfangseinheiten vorgesehen werden.
Beim Einsatz des Sensorelementes in einer Umgebung, bei der die verwendeten elektromagnetischen Welle ein frequenzveränderndes Medium, z.B. Wasser, transmittieren, kann eine "Verstimmung" der Resonanzfrequenz des Sensorelements in Bezug zur Resonanzfrequenz der Basiseinheit vorgesehen werden, um die frequenzverzerrenden Einflüsse derartiger Medien am Einsatzort zu kompensieren. Im Falle der oben angegebenen Kombination von Ortungsschwingkreis mit RFID-Technik genügt hierbei die gezielte Verstimmung einer einzigen Resonanzfrequenz, z.B. des Ortungsschwingkreises.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Kaffeemaschine mit erfindungsgemäßer Sensorvorrichtung und
Figur 2 ein erfindungsgemäßes Sensorelement mit Ortungsschwingkreis und Kodiereinheit.
Die Kaffeemaschine 1 gemäß Figur 1 umfasst ein Maschinengehäuse 2, einen Wassertank 3 sowie eine Filterpatrone 4, die im Wassertank 3 angeordnet ist. Ein erstes Sensorelement 5 mit Ortungsschwingkreis ist über ein verschiebbares oberes Trennsieb 6 beweglich mit der Füllung 7 der Filterpatrone 4 verbunden. Schrumpft die Füllung 7, so wird das erste Sensorelement 5 im Innern der Filterpatrone 4 abgesenkt. Dehnt sich die Füllung anschließend wieder aus, so wird das erste Sensorelement 5 wieder angehoben. In einem ersten Führungskanal 8 ist ein als Schwimmer ausgebildetes zweites Sensorelement 9 angeordnet. Durch die Ausbildung als Schwimmer steht und fällt das zweite Sensorelement 9 mit dem Wasserpegel 10 im Innern des Wassertanks. Ein drittes Sensorelement 11 ist im Innern des Maschinengehäuses 2 angeordnet. Ein Schwingkreisortungssystem 12 erstreckt sich seitlich neben dem Wassertank 3 im Wesentlichen über dessen gesamte Höhe. Das Schwingkreisortungssystem 12 trägt eine elektronische Steckverbindung 13, nicht näher dargestellte Sende- und Empfangsspulen sowie eine RFID-Leseeinheit 14. Über die elektronische Steckverbindung 13 ist das Schwingkreisortungssystem 12 mit der Hauptelektronikeinheit der Getränkemaschine 1 verbunden, die einen Mikroprozessor zur Steuerung und Auswertung der dargestellten, berührungslosen Sensortechnik beinhaltet.
Zunächst dienen das erste, das zweite und das dritte Sensorelement 5, 9 und 11 als Wegesensoren. Über die oben erwähnten, nicht näher dargestellten Sende- und Empfangsspulen auf dem Schwingkreisortungssystem 12 kann die Position der Sensorelemente 5, 9 und 11 erfasst werden. Die Funktionsweise solcher Schwingkreisortungssysteme und zugehöriger Sensorelemente entsprechen dem eingangs erwähnten Stand der Technik.
Zusätzlich zur bekannten Verwendung derartiger Sensorik ist nunmehr im ersten Sensorelement 5 ein RFID-Chip (nicht näher dargestellt) vorgesehen. Über diesen RFID-Chip kann unter Nutzung der Wechselwirkung zwischen dem
Schwingkreisortungssystem 12 und dem ersten Sensorelement 25 durch eine kodierte Beeinflussung des Schwingkreises des ersten Sensorelementes 5 ein Informationsaustausch stattfinden. Hierbei ist zu beachten, dass sowohl die Ortung als auch die Informationsübertragung unter Nutzung des gleichen Ortungsschwingkreises und somit auch unter Nutzung der gleichen Resonanzfrequenz stattfinden.
Über das erste Sensorelement 5 können demnach zum einen Informationen über den Zustand der Füllung 7 durch Messung des Füllstandniveaus der Füllung 7 vorgenommen werden. Die Ausdehnung einer solchen Füllung 7 ergibt ein Maß für den Beladungszustand des Filterharzes, so dass hierdurch Aussagen über die Erschöpfung der Filterpatrone getroffen werden können.
Weitere Sensoren, z.B. Leitwertsensoren, Temperatursensoren oder dergleichen, können bei Bedarf ohne weiteres in ein solches Sensorelement zusätzlich integriert werden und über die erfindungsgemäße Datenübertragung ausgelesen werden.
Darüber hinaus können über das zweite und dritte Sensorelement 9, 11 weitere sensorische Funktionen erfüllt werden, beispielsweise die Füllstandskontrolle im Wassertank 3 oder eine Wasserwechselkontrolle.
Das dritte Sensorelement 11 kann für verschiedenartige Zwecke beim Betrieb der Maschine zur Kontrolle eingesetzt werden.
Mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist eine Erfassung des Verbrauchzustandes, eine Neu-Filter-Erkennung, eine Lebenszeitkontrolle sowie eine Wasserhärteberechnung und viele weitere Zustands- und/oder Betriebsdaten möglich. Die Wasserhärteberechnung könnte beispielsweise anhand der Lebenszeit der Filterpatrone unter Berücksichtigung der Durchflussmenge bestimmt werden. Auch ein Entkalkungshinweis der Getränkemaschine kann, basierend auf den so erfassten Zustands- und/oder Betriebsdaten generiert werden.
Grundsätzlich ist mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung auch die Möglichkeit gegeben, eine bestimmte Einbauposition des Filters zu erkennen. Auch Funktionen, die von dieser Einbauposition abhängen, können demnach mit einer erfindungsgemäßen Sensorik erfasst und übermittelt werden. So kann beispielsweise bei einer Filterpatrone eine winkelabhängige Einbauposition vorgesehen werden, wobei je nach Winkel ein bestimmter Betriebsmodus oder Betriebsparameter eingestellt wird. Beispielsweise kann mit der Winkellage ein Verschnittverhältnis zwischen gefiltertem und ungefiltertem oder auf andere Weise aufbereitetem Wasser eingestellt werden. So könnte beispielsweise eine Bypass-Öffnung unter Umgehung der Filterstrecke in ihrem Querschnitt winkelabhängig modifiziert werden.
Im Falle einer Positionserkennung über eine erfindungsgemäße Sensorik kann demnach auch die damit verbundene Parametereinstellung seitens der Getränkemaschine erfasst und ausgewertet bzw. in den Betriebsablauf der Maschine eingebunden werden. So kann beispielsweise abhängig von der Verschnittmenge ein entsprechender Hinweis auf Entkalkung der Maschine oder auf ein Filterwechsel durch die Maschine generiert werden.
Ein Maschinengebrauch ohne Filter oder mit einem falschen Filter kann ebenso erkannt werden, so dass gegebenenfalls Garantieleistungen und Gewährleistungsansprüche an dem Gebrauch eines korrekten Filters gekoppelt werden können.
Durch die zusätzlich zur Ortungssensorik vorhandene Datenübertragung, insbesondere über die geschilderte RFID- Technologie, ist eine Authentizitätsüberwachung gegebenenfalls verbunden mit einer Sperre der Maschine bei Verwendung einer nicht authentifizierten Filterpatrone möglich.
Zusätzlich kann eine Speichereinheit im Sensorelement 5 der Filterpatrone untergebracht werden, so dass dort patronenspezifische Daten abgelegt werden können. Diese patronenspezifische Daten können beispielsweise bei der Fertigung der Filterpatrone gespeichert werden oder aber auch während des Betriebs der Filterpatrone erfasst und abgelegt werden. Somit können auch betriebsbedingte patronenspezifische Daten bei einem zwischenzeitlichen Austausch der Filterpatrone 4 und deren erneutem Einsetzen wieder aktuell verwendet werden.
Figur 2 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Sensorelementes 5. Über eine Spule 15 findet zugleich eine Energie- und eine kodierte Datenübertragung durch Veränderung eines von dem Schwingkreisortungssystem erzeugten elektromagnetischen Feldes statt. Hierzu werden die Resonanzfrequenzen dieser beiden Bauelemente aufeinander abgestimmt.
Ein integrierter Schaltkreis 16, der u.a. den Widerstand und somit die Dämpfung des Schwingkreises erzeugt, beinhaltet einen Datenspeicher 17 sowie eine Kodiereinheit 18. Zusätzliche Sensoreinheiten, wie beispielsweise ein Temperatursensor 19, können beim Sensorelement 5 vorgesehen werden.
Die Kodiereinheit 18 ist in der Lage, die Dämpfung des Ortungsschwingkreises zu verändern und so über eine vorgegebene Kodierung eine Information auf ein zugehöriges Schwingkreisortungssystem, beispielsweise auf das Schwingkreisortungssystem 12 gemäß Figur 1 zu übertragen. Die Anordnung gemäß Figur 2 entspricht bekannten RFID- Transpondern. Die damit übertragene kodierte Information kann dementsprechend über eine RFID-Leseeinheit, beispielsweise gemäß der RFID-Leseeinheit 14 in Figur 1, ausgelesen und weiterverarbeitet werden.
Neben dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind viele weitere Ausgestaltungen der Sensorvorrichtung und insbesondere der Anwendung einer solchen Sensorvorrichtung denkbar. Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist überall dort in Maschinen, Anlagen, usw. einsetzbar, wo eine Ortserkennung in Kombination mit einer Datenübertragung erforderlich ist.
Bezugszeichenliste :
1 Kaffeemaschine
2 Maschinengehäuse
3 Wassertank
4 Filterpatrone
5 erstes Sensorelement
6 Trennsieb
7 Füllung
8 Führungskanal
9 zweites Sensorelement
10 Wasserpegel
11 drittes Sensorelement
12 Schwingkreisortungssystem
13 elektronische Steckverbindung
14 RFID-Leseeinheit
15 Spule
16 integrierter Schaltkreis
17 Datenspeicher
18 Kodiereinheit
19 Temperatursensor

Claims

Ansprüche:
1. Sensorvorrichtung mit einer Basiseinheit, die ein Schwingkreisortungssystem mit wenigstens einem ortselektiven Sende- und Empfangselement mit einer Ortserkennung durch elektromagnetische Wellen umfasst, und mit einem Sensorelement, das einen Ortungsschwingkreis zur Markierung des zu erfassenden Ortes umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) eine Kodiereinheit (16) zur Übertragung kodierter Informationen umfasst.
2. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragung mittels dem zur Ortung vorgesehenen elektrischen Ortungsschwingkreis vorgesehen ist.
3. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sende- und/oder Empfangsantenne des Schwingkreisortungssystems zur Übertragung kodierter Informationen vorgesehen ist.
4. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) mit Ortungsschwingkreis ein Stellglied und eine Steuereinheit (16) zur kodierten Veränderung eines elektrischen Parameters des Schwingkreises umfasst.
5. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass über das Stellglied die Dämpfung bzw. der Widerstand des elektrischen Schwingkreises veränderbar ist.
6. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass über das Stellglied die Induktivität und/oder die Kapazität des Ortungsschwingkreises veränderbar ist.
7. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein integrierter Schaltkreis (16) vorgesehen ist, der die Steuereinheit umfasst.
8. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenspeicher (17) in dem den Ortungsschwingkreis umfassenden Sensorelement (5) vorgesehen ist.
9. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenerfassung von weiteren Sensoren (19) über die Steuereinheit (16) des den Ortungsschwingkreis umfassenden Sensorelementes (5) vorgesehen ist.
10. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (12) eine Auswerteeinheit (14) zur Dekodierung der übertragenen Informationen umfasst.
11. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit eine Schnittstelle zu einem externen Computer aufweist.
12. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit eine Bus- Schnittstelle umfasst.
13. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Ortungsschwingkreis als RFID-Transponder ausgebildet ist, dessen Resonanzfrequenz auf das Schwingkreisortungssystem abgestimmt ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102892341A (zh) * 2010-05-10 2013-01-23 优瑞电子设备公司 包括具有奶分配设备的饮料制作机和具有用于奶容器中的奶的填充水平的监测装置的奶冷却装置的组合单元以及借助这种组合单元分配奶和/或奶泡的方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2946284A1 (fr) * 2009-06-05 2010-12-10 Valeo Systemes Thermiques Cartouche pour le traitement de l'air d'un habitacle notamment, integrant une source reinscriptible d'informations
US20150150409A1 (en) 2012-07-06 2015-06-04 Conopco, Inc., D/B/A/ Unilever Capsule recognition system
AT512401B1 (de) * 2012-08-06 2013-08-15 Seibersdorf Labor Gmbh Behälter mit Füllstandsüberwachung
USD732387S1 (en) 2013-03-21 2015-06-23 Conopco, Inc. Capsule
USD732386S1 (en) 2013-03-21 2015-06-23 Conopco, Inc. Capsule
BR112015021119A2 (pt) 2013-03-21 2017-07-18 Unilever Nv cápsula para a utilização em um dispositivo de fermentação, método de preparação de uma bebida à base de chá, dispositivo de fermentação que contém uma cápsula, utilização de uma cápsula e embalagem múltipla
EP3090663A1 (de) * 2015-05-06 2016-11-09 Qbo Coffee GmbH Getränkezubereitungsmaschine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049878A (en) * 1981-05-13 1991-09-17 Drexelbrook Engineering Company Two-wire compensated level measuring instrument
US6820897B2 (en) * 1992-05-05 2004-11-23 Automotive Technologies International, Inc. Vehicle object detection system and method
US5142909A (en) * 1986-09-29 1992-09-01 Baughman James S Material level indicator
US5602333A (en) * 1994-06-17 1997-02-11 Smiths Industries Apparatus for measuring the level of a liquid in a tank
US6351716B1 (en) * 1997-10-10 2002-02-26 Canon Kabushiki Kaisha Method and device for determining the quantity of product contained in a reservoir, for example in an ink reservoir for a printer
GB2394293A (en) * 2002-10-16 2004-04-21 Gentech Invest Group Ag Inductive sensing apparatus and method
JP2006507196A (ja) * 2002-11-21 2006-03-02 エス．シー． ジョンソン アンド サン、インコーポレイテッド 製品消費者に情報を提供するためのｒｆｉｄタグを有する製品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007019993A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102892341A (zh) * 2010-05-10 2013-01-23 优瑞电子设备公司 包括具有奶分配设备的饮料制作机和具有用于奶容器中的奶的填充水平的监测装置的奶冷却装置的组合单元以及借助这种组合单元分配奶和/或奶泡的方法
CN102892341B (zh) * 2010-05-10 2015-10-07 优瑞电子设备公司 饮料机和冷却装置的组合单元和利用该单元的分配方法

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