EP3947010A1 - Messvorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit - Google Patents

Messvorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit

Info

Publication number
EP3947010A1
EP3947010A1 EP20717568.8A EP20717568A EP3947010A1 EP 3947010 A1 EP3947010 A1 EP 3947010A1 EP 20717568 A EP20717568 A EP 20717568A EP 3947010 A1 EP3947010 A1 EP 3947010A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
processing unit
data
measuring device
gesture
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.)
Pending
Application number
EP20717568.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mohammad Kabany
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.)
B Horizon GmbH
Original Assignee
B Horizon GmbH
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 B Horizon GmbH filed Critical B Horizon GmbH
Publication of EP3947010A1 publication Critical patent/EP3947010A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42—Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4261—Evaluating exocrine secretion production
    • A61B5/4266—Evaluating exocrine secretion production sweat secretion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10—Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60—Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • B60N2/0021—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement
    • B60N2/0024—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement for identifying, categorising or investigation of the occupant or object on the seat
    • B60N2/0026—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement for identifying, categorising or investigation of the occupant or object on the seat for distinguishing between humans, animals or objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N5/00—Arrangements or devices on vehicles for entrance or exit control of passengers, e.g. turnstiles
    • 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
    • G01D5/24—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 capacitance
    • 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
    • G01D5/24—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 capacitance
    • G01D5/2403—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 capacitance by moving plates, not forming part of the capacitor itself, e.g. shields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/40—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
    • G01G19/413—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
    • G01G19/414—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only
    • G01G19/4142—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only for controlling activation of safety devices, e.g. airbag systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/44—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing persons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
    • G01G7/06—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electrostatic action
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/144—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors with associated circuitry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G01L1/148—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors using semiconductive material, e.g. silicon
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00—Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0092—Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0073—Control unit therefor
    • G01N33/0075—Control unit therefor for multiple spatially distributed sensors, e.g. for environmental monitoring
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G01N33/246—Earth materials for water content
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/162—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed capacitors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247—Pressure sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/029—Humidity sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/143—Touch sensitive instrument input devices
    • B60K2360/1434—Touch panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/146—Instrument input by gesture
    • B60K2360/1464—3D-gesture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/146—Instrument input by gesture
    • B60K2360/1468—Touch gesture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/40—Hardware adaptations for dashboards or instruments
    • B60K2360/48—Sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/77—Instrument locations other than the dashboard
    • B60K2360/782—Instrument locations other than the dashboard on the steering wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • B60N2/0021—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement
    • B60N2/0024—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement for identifying, categorising or investigation of the occupant or object on the seat
    • B60N2/0029—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement for identifying, categorising or investigation of the occupant or object on the seat for detecting the motion of the occupant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2210/00—Sensor types, e.g. for passenger detection systems or for controlling seats
    • B60N2210/10—Field detection presence sensors
    • B60N2210/12—Capacitive; Electric field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2210/00—Sensor types, e.g. for passenger detection systems or for controlling seats
    • B60N2210/30—Temperature sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2230/00—Communication or electronic aspects
    • B60N2230/20—Wireless data transmission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09672—Superposed layout, i.e. in different planes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10151—Sensor

Definitions

  • Measuring device for measuring pressure and / or humidity
  • the present invention relates to a measuring device for measuring pressure and / or humidity as well as a method for measuring pressure and / or humidity, comprising the respective preambles of patent claims 1.
  • the application also discloses a method for controlling a usage object by means of a measuring system described here. This means that all of the features disclosed for the measuring system are also disclosed for the method described here and vice versa.
  • the horizontal direction is preferably a main direction of extent of the flexible Trä germaterials.
  • “flexible” means that the carrier material is at least in places flexible and therefore elastic.
  • the carrier material can be a woven material or some other clothing material such as a polyester.
  • the dielectric layer thus separates the two electrodes in a horizontal and / or in a transverse direction perpendicular thereto.
  • At least one electrode and / or the dielectric layer at least in places, at least one, at least partially liquid-permeable and / or liquid-absorbing moisture layer, is arranged on a side facing away from the carrier material, with the at least one electrode and / or dielectric layer in a transverse direction are arranged between the carrier material and the moisture layer, so that a capacitance is at least partially changed by the liquid at least partially hitting the dielectric layer, a processing unit being set up and provided for measuring and / or storing the measured values of the sensor, so that a capacitive humidity sensor is created.
  • the dielectric constant of the polymer material changes as a function of the moisture content.
  • the task of the processing unit is, among other things, to determine the relative humidity as precisely as possible from a measured ambient temperature and the humidity-dependent capacitance value of the sensor.
  • the data measured by the sensor are sent from the processing unit to a central CPU (Central Processing Unit), these data being processed by the processing unit.
  • a central CPU Central Processing Unit
  • the measuring system comprises at least one 2D and / or 3D gesture recognition system which, for example only together with the device for measuring pressure and / or humidity, identify a user and / or output at least one application command to a usage object .
  • the CPU and the processing unit are preferably different from each other.
  • the CPU and the processing unit are spaced apart from each other.
  • the processing unit and the CPU cannot be arranged on a common carrier and / or substrate if the carrier is not the carrier material, for example a textile.
  • the device claimed here and in particular the sensors are installed on an inner surface of a tire. It is also conceivable that the sensors are even incorporated into the material of the tire. It is conceivable that the sensors are all inserted into the material and thus encased by the material of the tire and that the processing units are arranged on the inner surface of the tire. Alternatively, however, the processing units can also be incorporated into the material of the tire. The sensors can then record the internal tire pressure, the internal tire temperature and / or the individual or total running time of the tire.
  • the measuring device comprises at least one device for measuring pressure and / or humidity, the device having at least one sensor for measuring pressure and / or humidity, the sensor comprising at least one capacitor with at least two electrodes, which in particular are arranged in a horizontal direction along and on a particularly flexible carrier material to one another, with at least one dielectric layer being arranged between the electrodes.
  • the data measured by the sensor are sent from the processing unit to a central CPU (Central Processing Unit), these data being processed by the processing unit.
  • a central CPU Central Processing Unit
  • the device is installed in a control element, in particular in a steering wheel, whereby the user recognizes the user based on an electrical skin resistance of the user, a grip pressure and / or a grip position and / or a skin temperature and / or the usage object based on this data, in particular a vehicle is controlled.
  • a control element in particular in a steering wheel
  • the sensors are arranged along the circumferential direction of the steering wheel.
  • the sensors can be installed on the surface of the steering wheel or slightly below the surface of the steering wheel.
  • the sensors can then be built into the plastic casing of the steering wheel. The user's skin would then not come into direct contact with the sensors.
  • the usage object can be controlled by means of the 2D and / or 3D gesture recognition system.
  • the gesture recognition system can be installed in a rear of a vehicle away from the control means.
  • the gesture recognition system comprises at least one detection means, for example a camera and / or a sensor, such as an infrared sensor, to recognize the gestures.
  • the 2D and / or 3D gesture recognition system first carries out a pre-user gesture recognition and / or a pre-control recognition, only after the CPU has compared the corresponding gesture with control gestures stored in the database of the CPU and the corresponding gesture of a group of control gestures assigned, the sensor has made a fine selection of a gesture from the group of preselected gestures, so that the gesture then obtained through the fine selection essentially corresponds to that made by the user, so that the object of use can be controlled via this gesture then selected.
  • each individual or a group of gestures can be identification system are classified from the image data captured in this way into one or more gesture classes, i.e.
  • the comparison of this data with the gesture data stored in the database includes a classification comparison of data classes of the gesture data with data classes of the database gesture data, with a classification of the respective Gesture based on movement vectors of a body part of the user is carried out in such a way that initially a movement profile is created from the temporal movement of the body part, the movement profile of the body part including movement vectors of the same, and the CPU furthermore the individual gestures, wel che via a given period of time were collected into so-called data blocks or data clusters, which are then classified according to their shape and / or extent.
  • At least one data class of the gesture data corresponds to at least one data type of a gesture stored in the CPU.
  • the gesture control can be used to operate a travel direction, a travel speed of the usage object or some other operating element of the usage object.
  • a group of data objects with similar properties is referred to as a data cluster.
  • the set of clusters found in a data set is called clustering, and a method for calculating such a grouping is called cluster analysis.
  • Data objects that do not belong to a cluster are referred to as outliers, outliers or noise.
  • the core idea of a cluster is that data objects in the same cluster have “similar” properties and thus differ from objects that are not in the same cluster.
  • this can also be assigned to one, preferably exactly one, block or cluster.
  • Tracking the objects i.e. tracking a part of the body such as the user's hand also allows a statement to be made about the direction of movement and thus also about the length of time in a certain virtual segment area in front of the camera.
  • gesture control and gesture classification described above, the same can also be done via the sensor of the device described above.
  • the sensor and / or the processing unit and / or the central CPU can be supplied with electrical energy by means of a battery or a fixed line power supply.
  • Energy harvesting is the term used to describe the production of small amounts of electrical energy from sources such as ambient temperature, vibrations or air currents for mobile devices with low power.
  • the structures used for this are also referred to as nanogenerators.
  • energy harvesting avoids restrictions due to wired power supply or batteries.
  • Piezoelectric crystals generate electrical voltages when a force is applied, for example through pressure or vibration. These crystals can be arranged on or on the carrier material.
  • Thermoelectric generators and pyroelectric crystals generate electrical energy from temperature differences. These generators can be arranged on or on the carrier material.
  • the energy of radio waves can be captured and used energetically via antennas.
  • Passive RFIDs are an example of this. These antennas can be arranged on or on the carrier material.
  • An energy store of the device can be part of a processing unit.
  • one or more of the processing units can have such an energy store (local energy store).
  • only one or some of the processing units has such an energy store, so that one of these processing units supplies another processing unit (namely one which does not have an energy store) with electrical energy.
  • the energy storage unit (s) of the processing unit (s) fully or partially supplies the CPU with electrical energy.
  • the CPU cannot be connected to any further energy stores and / or energy supply lines.
  • At least one of the energy stores can be charged via the aforementioned energy harvesting.
  • the energy transfer between the sensors and / or the processing units and / or the CPU can take place entirely or partially wirelessly.
  • the wireless energy transmission in the near field also referred to as non-radiative coupling, includes, for example, inductive coupling based on magnetic flux.
  • the term wireless energy transfer is often used synonymously for inductive energy transfer, as this plays a dominant role in practical applications. Wave phenomena play no role in the non-radiative coupling in the near field.
  • the wireless energy transfer between the individual elements takes place by means of inductive coupling, resonant inductive coupling and / or capacitive coupling.
  • the measuring device has at least two sensors, the processing unit dividing the sensors into groups of at least one sensor based on at least one of the following criteria: - Location of the sensor or sensors on the carrier material, the carrier material being divided into areas and only sensors of one group being arranged within an area,
  • the measuring device comprises at least two devices for measuring pressure and / or humidity, each processing unit forwards its data received from the sensors to the central CPU.
  • the data connection between the processing unit and the central CPU can be wired (with data connections) or wireless.
  • at least one processing unit can establish a Bluetooth connection to the central CPU.
  • At least one device comprises at least two sensors.
  • a sensor group can already be formed by these two sensors.
  • the two sensors can then be controlled and / or regulated by a common processing unit.
  • the plurality of processing units form a processing network, the acquisition, processing and / or forwarding of the sensor data and / or the processing data of each sensor and / or each processing unit being controlled by at least one control device (master).
  • the control unit can be identical to the CPU described above.
  • one or more of the processing units represent the master, which controls the other processing units (slaves) and / or the other sensors (slaves).
  • one of the processing units and / or the CPU after the device has been put into operation (for example after the device has been switched on), can select such sensors which are put into operation for a predefinable period of use.
  • all or some sensors can also be put into operation, but then it is conceivable that a processing unit and / or the CPU, in particular for the purpose of saving energy, only send data from a predetermined number (i.e. less than all sensors) from sensors to the CPU forwards (filtering).
  • This master processing unit can preferably communicate with the CPU as the only unit.
  • the processing network can be subdivided into at least two, only logically separated, network segments (VLANs) by means of at least one VLAN switch, each of the detection elements depending on the control by a VLAN switch and / or the control device and thus can be controlled by each of the network segments.
  • VLANs network segments
  • a very large area for example a textile
  • individual processing units and / or sensors can then be categorized in a particularly simple manner (according to different priorities, etc.).
  • a “virtual”, that is to say VLAN, subdivision is chosen. This ensures that changes in the categorization of the processing units and / or sensors can be responded to particularly quickly and without complex conversion work.
  • the measuring device comprises at least one processing network, whereby by means of at least one VLAN switch of the processing network, this can be subdivided into at least two, only logically separated, network segments (VLAN), and each processing unit and / or each of the sensors can be controlled by each of the network segments depending on the control by the VLAN switch.
  • VLAN network segments
  • the VLAN switch can be installed in at least one of the processing units and / or sensors or in a separate component.
  • the VLAN switch is used to prioritize the individual network segments, in particular with regard to their data exchange.
  • each processing unit and / or each network segment is assigned at least one VLAN ID, with at least one sensor or another processing unit being controllable via each of the VLAN IDs. Individual sensors and / or individual processing units can form their own sub-network.
  • each sub-network with a separate switch and separate physical data lines is therefore particularly dispensed with, so that a single physical structure can be used for the entire network, this physical structure, i. H. Network architecture, only because of a logical, especially mathematical, distinction ⁇ h. thought), is separated.
  • VLAN switch describes such a network switch, which is set up and intended to operate a network in the form of a Virtual Local Area Network (VLAN).
  • VLAN Virtual Local Area Network
  • the network segments now claimed which can each be designed in the form of a VLAN network, enable the separation of the network to be divided into several logical segments, that is to say the network segments.
  • the devices are logically separated by a VLAN ID when they are separated by VLANs.
  • the data stream of each station is given an identifier (the VLAN "tag"). This identifier determines whether a data packet belongs to a specific VLAN. All Devices with the same VLAN ID are now in a logical network.
  • a broadcast can be limited through the logical separation of the individual networks. Broadcasts are only distributed to members of the same VLAN and not to all control elements attached to the switch.
  • VLAN technology described here can be one which is adapted to the industrial standard IEEE 802.1 Q and / or is compatible with it.
  • the IEEE 802.1 Q standard is a prioritization and VLAN technology standardized by the IEEE, which, in contrast to the older, only port-based VLANs, implements packet-based tagged VLANs.
  • the term “tagged” is derived from the English term “material tags”.
  • Tagged VLANS are therefore networks that use network packets that have a special VLAN tag.
  • data fields for V-LAN tagging are defined in the 802.1 Q standard that can be introduced in the data area of an Ethernet packet.
  • the present network can be designed in the form of an Ethernet communication system.
  • This has the advantage that, as a rule, existing, older switches can also forward such packets.
  • the inserted tag usually consists of several fields, for example four fields with a total length of 32 bits.
  • 2 bytes are used for the protocol ID, 3 bits for the priority field, 1 bit for the canonical format indicator and 12 bits for the VLAN ID.
  • each VLAN is therefore initially assigned a unique number. This number is called the VLAN ID.
  • the control device and / or the VLAN switch should initially prefer the data exchange of the higher-priority network segment in order to allow the lower-priority network segment to be processed only after the tasks assigned to this higher-priority network segment have been removed.
  • the general rule is: Assignment and configuration of the OPC UA endpoints to a specific network segment according to the VLAN ID and assignment of a priority according to the priority of the corresponding VLAN.
  • each sensor and / or each processing unit is assigned at least one VLAN ID and each network segment is in turn assigned at least one, for example exactly one, unambiguously, preferably one-to-one, VLAN ID, with each of the VLAN IDs at least a control is controllable.
  • at least one device comprises at least one temperature sensor, wherein the temperature sensor measures an ambient temperature and / or a temperature of a sensor and forwards it to the processing unit of a device and / or to the central CPU.
  • the central CPU determines a degree of utilization (CPU load and / or memory consumption) of at least one processing unit, with at least part of its performance when a limit temperature of the processing unit and / or at least the sensor assigned to this processing unit is exceeded throttled or completely switched off
  • the senor is additionally a capacitive pressure sensor, the processing unit also being set up and provided to measure and / or store a change in capacitance of the capacitor caused by external pressure.
  • a capacitive sensor is a sensor that works on the basis of the change in the electrical capacitance of an individual capacitor or a capacitor system.
  • the capacity can be influenced by the size to be recorded in different ways, which are primarily determined by the intended use.
  • a capacitive sensor is based, among other things, on the fact that two electrodes, one of which can be the surface to be measured, form the "plates" of an electrical capacitor whose capacitance or change in capacitance is measured, which can be influenced as follows:
  • a plate is displaced and / or deformed by the effect to be measured, which changes the plate spacing and thus the electrical measurable capacitance.
  • the plates are rigid and the capacitance changes in that an electrically conductive material or a dielectric is brought into close proximity.
  • the effective plate area changes in that the plates are shifted against each other like a rotary capacitor.
  • the actual measuring electrode can often be surrounded by a shielding electrode that shields the inhomogeneous edge area of the electric field from the measuring electrode.This results in an almost parallel electric field with the known one between measuring electrodes of the usually grounded counter electrode Characteristic of an ideal plate capacitor.
  • a capacitive pressure sensor is in particular one in which the change in capacitance due to the bending of a membrane and the resulting change in the plate spacing is evaluated as a sensor effect.
  • the membrane is the above-mentioned dielectric or the individual capacitor electrodes, which can in particular be designed in the form of a plate.
  • a capacitive humidity sensor is combined with a capacitive pressure sensor in a novel way, but without these components forming separate elements or two separate sensors, rather the present embodiment is a “two in one” “Concept, in which the same sensor functions as both a humidity sensor and a pressure sensor.
  • the carrier material is a woven fabric, in particular in which electrical conductor tracks for electrical contacting of the sensor and the processing unit are woven.
  • a woven fabric is therefore a fabric that has been woven manually or by machine on the basis of individual threads.
  • the electrical conductor tracks can therefore also be integrated in a tissue in addition to the usual fibers and tissue strands, or they can replace individual tissue strands which form the tissue network.
  • tissue Depending on the distance and properties of the individual threads (twisted up, fluffy, etc.), very loose fabrics such as bandages or dense fabrics such as brocade fabric can arise.
  • Textiles are used longitudinally elastic through rubber threads used as warp threads (more ribbons used) or crimped and bulked yarns. They are tensioned, processed and contract when at rest.
  • Bulky yarns consist of textured, i.e. crimped synthetic fibers. The crimp changes the properties of the synthetic fibers.
  • the yarns spun on it are very elastic and voluminous and have good thermal insulation.
  • the carrier material can be part of a cover material for a seat, in particular a vehicle seat or an office chair.
  • the sensor can preferably be the entire device applied to the cover material of such a seat or integrated into such a seat.
  • the processing unit is set up and provided to record the individual humidity and pressure values and to determine at least one respective characteristic value from a combination of the individual humidity and pressure values, from which it can be derived which individual (with weight and / or Size) currently occupies the vehicle seat.
  • a weight of the respective person can be derived and determined from the pressure measurement by the processing unit.
  • the respective moisture that the respective person emits to the sensor can also be measured, the respective characteristic value being, for example, a product of the relative humidity value times the load weight determined by the processing unit.
  • the processing unit can issue a warning, in particular by means of a connection to the electronics of the vehicle.
  • This warning could be that the seat is overcrowded or the driver is sweating too much.
  • This warning can, however, also be replaced by a corresponding display indicating which occupancy type is using the seat.
  • An occupancy type can be a weight classification of a respective user, or it can also be a question of whether the user is an animal, a person or a thing.
  • the processing unit is therefore preferably in display electronics of the vehicle can be integrated, but at least connectable to such.
  • the processing unit connects to a receiving unit of the vehicle, for example by means of Bluetooth or another wireless connection, and the respective characteristic or limit value and / or the respective warning and / or the respective identification of the user on a display of the vehicle be reproduced.
  • these individual values and / or identifications can also be called up and / or displayed externally.
  • the car can be monitored for overcrowding by an external controller.
  • the processing unit can be connected to a triggering unit of an airbag by means of a data connection, so that the processing unit can also control and / or regulate the triggering unit, in particular with regard to a triggering time of the airbag. Additionally and / or alternatively, it is possible for the processing unit to supply a controller unit of the airbag with data, for example with regard to an occupancy type, position and / or weight of a user of the vehicle seat.
  • At least one electrode and / or dielectric layer is printed on the carrier material or on a, in particular water-impermeable, layer arranged on the carrier material or applied by means of a thin-film method.
  • At least one element is printed by means of a printing process on the carrier material or a preferably electrically non-conductive, further preferably water-impermeable layer applied between the sensor and the carrier material.
  • the printing process can be an inkjet process, for example.
  • the processing unit is applied to the carrier material in the same way as the sensor.
  • the processing unit but at least one, in particular conductive, layer of the processing unit, is, for example, printed onto the carrier material.
  • the data communication between the processing unit and the sensor can then take place via the conductor tracks mentioned above.
  • These conductor tracks can be at least partially, but preferably completely, woven into the woven fabric or even form individual fibers of the woven fabric itself.
  • At least one electrode is designed to be flat. This means that a thickness of the electrode is negligible compared to its surface area. Such an electrode can therefore be produced in particular by means of a printing process.
  • a thickness of at least one electrode can be at most 5 mm.
  • the printing process can be used several times, so that at least two, but then preferably more, individual printing layers are stacked on top of one another.
  • the electrode can also be arranged on the carrier material by means of a 3-D printing process.
  • FFF Fused Filament Fabrication
  • FLM Fused Layer Modeling
  • the process describes the application of layers (extrusion) of a material through a hot nozzle.
  • the consumables are in the form of a long wire (so-called filament) on a roll and are pushed into a print head by the conveyor unit, where they are melted and placed on a print bed.
  • the print head and / or print bed can be moved in three directions. In this way, layers of plastic can be applied to one another in stages.
  • a thin layer of powder is always applied to the printing bed by the coating unit.
  • the laser or other energy source
  • the laser is now aimed precisely at individual points of the powder layer in order to form the first layer of the print data.
  • the powder is melted or melted and then solidifies again through slight cooling.
  • the unmelted powder remains around the sintered areas and serves as a support material.
  • the print bed lowers by a fraction of a millimeter.
  • the coating unit now moves over the print bed and applies the next layer of powder.
  • the second layer of the print data is sintered by the laser (or other energy source). This creates a three-dimensional object in layers.
  • the 3DP process works very similarly to selective laser sintering, but instead of a directed energy source, a print head moves over the powder. This releases tiny droplets of binding agent onto the underlying powder layers, which are thus bonded together. Otherwise this procedure is the same as the SLS procedure.
  • liquid resins are used in the stereo lithography process. They are hardened in layers by UV radiation and thus create three-dimensional objects. For this purpose, the construction platform in the Harz Basin is gradually lowered.
  • the so-called Polyjet process without a whole basin with liquid resin. For this, an epoxy resin is applied drop by drop from a nozzle and cured immediately by a UV laser.
  • LOM Laminated Object Manufacturing
  • LLM Layer Laminated Manufacturing
  • One or more water-impermeable layers and / or also the moisture layer can be applied in the same type and / or thickness as the electrode.
  • the moisture layer completely covers the capacitor.
  • the moisture layer delimits and closes off the sensor towards the outside, that is to say in the transverse direction, so that the sensor is arranged between the moisture layer and the carrier material.
  • the senor has at least one further capacitor, which is arranged in the transverse direction below or above the capacitor and spaced apart from the capacitor by a further water-impermeable layer or under this further water-impermeable layer, so that a capacitor stack is formed.
  • the further capacitor can be constructed in the same way as the capacitor and can also be arranged on the further water-impermeable layer in the same way as the capacitor.
  • the sensor system can be particularly easily refined insofar as it is conceivable that, with two sensors forming the capacitor stack, both sensors perform the same tasks, but the individual sensors determine respective measured values which, taken together, conclude a mean value to let.
  • the (relative) humidity of the environment is measured by each of the two sensors, the average humidity value being determined from these two measured values.
  • the same can be done accordingly with the pressure measurement, so that the accuracy of the entire measurement in particular one Combination of measurements of (relative) humidity and the respective pressure can be designed particularly precisely.
  • the water-impermeable layer and / or the further water-impermeable layer at least partially form the dielectric view itself.
  • this dielectric layer itself is formed by the water-impermeable layer and / or the further water-impermeable layer.
  • Such a production of the dielectric layer by the water-impermeable layer (s) therefore forms a particularly simple and cost-effective production method for an inexpensive device.
  • the electrodes, the dielectric layer and the water-impermeable layer (s) can in principle be arranged in relation to one another in such a way that an electrical short circuit is prevented in any case.
  • a maximum thickness of the moisture layer is at least 30% and at most 80% of the maximum thickness of the water-impermeable layer and / or the maximum thickness of the further water-impermeable layer.
  • the present invention relates to a method for measuring pressure and / or humidity, it being particularly noted that all of the features disclosed for the above-described device are also disclosed for the method described here and vice versa.
  • the method for measuring pressure and / or humidity initially comprises a first step by means of which at least one measuring device, in particular according to at least one of the preceding claims, is provided, with at least one sensor for measuring pressure and / or moisture is provided, the sensor having at least one capacitor with at least two electrodes, which are arranged, in particular in a horizontal direction along and on a, in particular flexible, carrier material to one another, with at least one dielectric layer being arranged between the electrodes.
  • At least one electrode and / or the dielectric layer at least in places, at least one, at least partially liquid-permeable and / or liquid-absorbing moisture layer is arranged on a side facing away from the carrier material, with the at least one electrode and / or the dielectric layer between them in a transverse direction the carrier material and the moisture layer are arranged so that a capacitance changes at least partially due to the liquid at least partially hitting the dielectric layer, a processing unit measuring and / or storing this change, so that a capacitive moisture sensor is created.
  • the method described above has the same advantages and advantageous configurations as the device described above.
  • Figures 1 A to 1 C show an embodiment of a measuring device described here and according to the invention.
  • FIG. 1 A device according to the invention for measuring pressure and / or humidity is shown in a first exemplary embodiment in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of an exploded view shown in relation to the layer order shown.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a device described here.
  • FIG. 1A shows a section of a schematic structure of a measuring device 1000 according to the invention described here.
  • a processing unit 5, which is in data communication with a plurality of sensors 1, can be seen.
  • the processing unit 5 together with the sensors 1 forms a device 100.
  • the humidity and / or pressure values measured by the individual sensors 1 are sent to a central CPU 40 in order to be stored and / or further processed there.
  • a temperature sensor 60 which measures an ambient temperature and / or a temperature of the sensor 1 and forwards it to the processing unit 5 of the device 100 and / or to the central CPU 40.
  • FIG. 1B schematically shows the entire measuring device 1000, with a plurality of sensor groups which are formed by the individual devices 100 for measuring pressure and / or moisture and which each show a processing unit 5. A plurality of sensors 1 is therefore assigned to each processing unit 4.
  • FIG. 1C schematically shows a construction and integration of the measuring device 1000 in a chair, in particular in an office chair.
  • FIG. 2 a device 100 for measuring pressure and / or humidity is shown there.
  • a sensor 1 is shown there as an example, the sensor 1 showing a capacitor stack with a capacitor 20 and a capacitor 30, the individual electrodes 10, 11 of the capacitors 20, 30 being arranged one above the other in the horizontal direction H1, with Alternatively, of course, an arrangement of the individual electrodes 10, 11 of an individual capacitor 20, 30 in the transverse direction Q1 which runs perpendicular to the horizontal direction H1 and thus also runs or can be arranged perpendicular to the main direction of extension of the sensor 1 shown there.
  • the individual electrodes 10, 11 are arranged on a carrier material 13.
  • the Trä germaterial 13 can in particular be a woven fabric, in particular a flexible woven fabric.
  • a water-impermeable layer 4 is arranged on the carrier material 13, the two electrodes 10, 11 of the capacitor 20 being printed on this water-impermeable layer 4 in the horizontal direction H1.
  • the electrodes 10, 11 of the capacitor 20 are completely surrounded by a further water-impermeable layer 14.
  • the further capacitor 30 with corresponding electrodes 10, 11 is printed in the same way.
  • exposed outer surfaces of the individual electrodes 10, 11 of the further capacitor 30 are preferably completely surrounded by a water-permeable and / or water-absorbing moisture layer 3.
  • water can hit a dielectric layer 4, which in the present case is arranged in the horizontal direction H1 between the respective electrodes 10, 11 of a capacitor 20, 30.
  • the water-impermeable layer 4 itself forms a dielectric layer 4 of the capacitor 20.
  • the water-impermeable layer 14 forms a dielectric layer 4 of the capacitor 20.
  • the further water-impermeable layer 14 with regard to the further capacitor 30.
  • the dielectric properties, in particular of the dielectric layer 2 of the further capacitor 30, are changed.
  • a processing unit 5 can be seen, which is in data connection with the two capacitors 20, 30, this processing unit 5 being set up and provided to measure a change in the relative humidity of the environment and / or the humidity layer 3.
  • the processing unit 5 can then compare a change in the capacitance of the further capacitor 30 with the stable capacitor capacitance of the capacitor 20, so that a special This simple comparison can be made in the change in relative humidity and / also in the respective loading pressure.
  • the arrow shown in FIG. 2 also shows a pressure direction in which the sensor 1 is pressurized. Both can preferably be measured, evaluated and stored by the sensor 1 and in particular by the device 100.
  • the processing unit 5, shown as essential in the invention serves in particular, which can also measure and evaluate corresponding pressure values and changes in the capacitance of the individual sensors 1 associated therewith, so that the processing unit 5 is also set up and provided for a through to measure and / or store the change in capacitance of the capacitor 20 and in particular also of the further capacitor 30 caused by external pressure.
  • the moisture layer 3 can be designed to be flexible or not flexible. It is also possible that the moisture layer 3 is designed as a woven fabric. In particular, it can be a woven fabric, which was mentioned as an example in the introductory part of the present application. In addition, however, it is also possible that the moisture layer 3 is a substrate which, for example, has been applied, for example glued, to the further capacitor 30 in the form of an epitaxy or an adhesive process.
  • the water-impermeable layer 14 and / or the water-impermeable layer 15 can also be flexible and inflexible, in particular also in the form of a woven fabric or a substrate in the same way as the moisture layer 3.
  • the electrodes 10, 11 of the two capacitors 20, 30 were printed onto the water-impermeable layer 14 and the further water-impermeable layer 15 in the form of a printing process, for example an inkjet printing process.
  • FIG. 3 An exploded view is shown in FIG. 3, the respective arrangement of the electrodes 10, 11 of the capacitors 20, 30 being evident in particular from FIG.
  • the force acting on the sensor 1, shown by the direction of the arrow, and the moisture acting through the individual, schematically shown drops, can again be seen.
  • the moisture penetrates, in particular, between the electrodes 10, 11 and, for example, has an impact on the respective water-permeable layer 14.
  • FIG. 4 shows that the sensor 1 can consist of two electrodes 10 and one electrode 11.
  • the electrodes 10 have one polarity (preferably the same polarity), while the electrode 11 has a different polarity, but the exploded view of the left part of FIG. 3 is shown in the lower part of FIG. 3 and it can be seen that three water-impermeable layers 4, 14, 15 can be used.
  • the electrodes 10 can also have different polarities and / or electrical potentials.
  • the electrodes 10 can also be electrically connected to one another.
  • the electrodes 10, 11 can also each have and / or generate a separate polarity and / or a separate electrical potential. The same can also apply to those in the following figures with regard to the electrodes.
  • the lowermost water-impermeable layer is in turn the water-impermeable layer 4, the subsequent water-impermeable layer 14 and the water-impermeable layer 15 arranged thereon in the transverse direction Q1 is another water-impermeable layer, with one electrode in each case being applied to a separate water-impermeable layer in particular is printed.
  • the capacitor 20 shown in the left part of FIG. 4 is therefore produced by merging these layers, the electrodes 10 being removed in the transverse direction Q1, as in the corresponding partial image can be arranged on different levels.
  • the electrode 11 can also be applied together with at least one of the electrodes 10 in a common plane, that is to say on or in a common water-impermeable layer 4, 14, 15, so that, for example, only the second of the electrodes 10 is on one separate water-impermeable layer 4, 14, 15 stacked up who must.
  • the individual electrodes 10, 11 can therefore be arranged in different planes in the Q1 direction to one another. For example, there is a paired assignment between exactly one water-impermeable layer 4, 14, 15 with exactly one electrode 10, 11.
  • the measuring system 1000 according to the invention is shown together with the 2D and / or 3D gesture recognition system 200 according to the invention.
  • the steering wheel 400 within which the device 100 is partially or completely installed can also be seen.
  • the gesture recognition system 200 scans the user's movements in order to enable control gestures to control the vehicle shown in FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, umfassend zumindest eine Vorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, umfassend zumindest einen Sensor zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, wobei der Sensor zumindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden umfasst, welche, insbesondere in einer horizontalen Richtung entlang eines und auf einem, insbesondere flexiblem, Trägermaterial zueinander angeordnet sind. Dabei ist zwischen den Elektroden zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf einer einem Trägermaterial abgewandte Seite zumindest eine Elektrode und/oder die dielektrische Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässige und/oder flüssigkeitsabsorbierende Feuchteschicht angeordnet ist. Dabei sind somit die zumindest eine Elektrode und/oder die dielektrische Schicht in einer Querrichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet. So verändert sich eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Flüssigkeit zumindest teilweise, wobei eine Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist Messwerte des Sensors zu messen und/oder zu speichern. So entsteht ein kapazitiver Feuchtesensor. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass von der Verarbeitungseinheit die von dem Sensor gemessenen Daten an eine zentrale CPU gesendet werden, wobei diese Daten von der Verarbeitungseinheit verarbeitet werden.

Description

Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit sowie ein Verfahren zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit umfassend die jeweiligen Oberbegriffe der Patentansprüche 1 .
Das erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit um fasst zumindest einen Sensor zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, wobei der Sensor zumindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden umfasst, welche, ins besondere in einer horizontalen Richtung, entlang eines und auf einem, insbesondere flexib- len, Trägermaterial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Elektroden zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet ist.
Die Anmeldung offenbart auch ein Verfahren zur Steuerung eines Nutzungsobjektes mittels eines hier beschriebenen Messystems. Das heißt alle für das Messystem offenbarten Merk- male sind auch für das hier beschriebene Verfahren offenbart und umgekehrt.
Die horizontale Richtung ist vorzugsweise eine Haupterstreckungsrichtung des flexiblen Trä germaterials. „Flexibel“ heißt in diesem Zusammenhang, dass das Trägermaterial zumindest stellenweise biegsam und damit elastisch ist. Insbesondere kann es sich bei dem Trägermaterial um einen Webstoff oder um einen sons tigen Bekleidungsstoff wie zum Beispiel ein Polyester handeln.
Die dielektrische Schicht beabstandet damit die beiden Elektroden in einer horizontalen und/oder in einer dazu senkrechten Querrichtung.
Erfindungsgemäß ist auf einer dem Trägermaterial abgewandten Seite zumindest eine Elekt rode und/oder der dielektrischen Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässige und/oder flüssigkeitsabsorbierende Feuchteschicht ange ordnet, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder dielektrische Schicht in einer Qu errichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Flüssig keit, zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, die Messwerte des Sensors zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Ein kapazitiver Feuchtesensor ist im Prinzip ein Kondensator, dessen Dielektrikum vorzugs weise aus einem hygroskopischen Polymerschicht besteht, die entsprechend der Feuchtig keit der Umgebungsluft Feuchtigkeit aufnimmt (absorbiert) oder abgibt (desorbiert) bis ein Gleichgewichtszustand (Diffusionsgefälle ist = 0) erreicht ist. Dabei verändert sich die Die lektrizitätskonstante des Polymermaterials als Funktion eines Feuchtegehalts.
Die Aufgabe der Verarbeitungseinheit besteht unter anderem darin, vorzugsweise auch aus einer gemessenen Umgebungstemperatur und dem feuchtigkeitsabhängigen Kapazitätswert des Sensors die relative Feuchte möglichst genau zu ermitteln.
Erfindungsgemäß werden von der Verarbeitungseinheit die von dem Sensor gemessenen Daten an eine zentrale CPU (Central Processing Unit) gesendet, wobei diese Daten von der Verarbeitungseinheit verarbeitet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Messystem zumindest ein 2D- und/oder 3D-Gestenerkennungssystem, welches, zum Beispiel nur gemeinsam mit der Vor richtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, einen Nutzer identifizieren und/oder zumindest einen Anwendungsbefehl an ein Nutzungsobjekt ausgibt. Die CPU und die Verarbeitungseinheit sind vorzugsweise verschieden voneinander. Die CPU und die Verarbeitungseinheit sind zum Beispiel voneinander beabstandet angeordnet. Insbesondere können die Verarbeitungseinheit und die CPU nicht auf einem gemeinsamen Träger und/oder Substrat angeordnet sein, sofern der Träger nicht das Trägermaterial, also zum Beispiel einem Textil, ist.
Auch ist denkbar, dass die hier beanspruchte Vorrichtung und insbesondere die Sensoren, auf einer Innenfläche eines Reifen verbaut sind. Auch ist denkbar, dass die Sensoren sogar mit in das Material des Reifen eingefügt sind. Dabei ist vorstellbar, dass die Sensoren alle in das Material eingefügt und damit von dem Material des Reifens ummantelt sind und die Ver arbeitungseinheiten auf der Innenfläche des Reifens angeordnet sind. Alternativ können je doch auch die Verarbeitungseinheiten in das Material des Reifens eingefügt sein. Die Senso ren können dann den Reifeninnendruck, die Reifeninnentemperatur und/oder die Einzel oder Gesamtlaufzeit des Reifens erfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung zumindest eines Vorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, wobei die Vorrichtung zumindest einen Sensor zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit aufweist, wobei der Sensor zu mindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden umfasst, welche insbesondere in einer horizontalen Richtung entlang eines und auf einem insbesondere flexiblen Trägermate rial zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Elektroden zumindest eine dielektri sche Schicht angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist auf eine dem Trägermaterial abgewandten Seite zumindest eine Elekt rode und/oder dielektrische Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teil weise flüssigkeitsdurchlässige und/oder flüssigkeitsabsorbierende Schicht (= Feuchteschicht) angeordnet, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder dielektrische Schicht in Qu errichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Flüssig keit, zumindest teilweise verändert wird, wobei eine Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist diese Messwerte des Sensors zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht. Erfindungsgemäß werden von der Verarbeitungseinheit die von dem Sensor gemessenen Daten an eine zentrale CPU (Central Processing Unit) gesendet, wobei diese Daten von der Verarbeitungseinheit verarbeitet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Vorrichtung in einem Ansteuerungselement, insbesondere in einem Lenkrad, verbaut, wobei anhand eines elektrischen Hautwiderstands des Nutzers, einem Griffdruck und/oder einer Griffposition und/oder einer Hauttemperatur den Nutzer erkennt und/oder anhand dieser Daten das Nutzungsobjekt, insbesondere ein Fahrzeug, gesteuert wird. Denkbar ist dann, dass entlang der Umfangsrichtung des Lenkra des einer oder mehrere der Sensoren angeordnet sind. Hierzu können die Sensoren auf der Oberfläche des Lenkrades oder leicht unterhalb der Lenkradoberfläche eingebaut sein. Zum Beispiel können die Sensoren dann in den Kunststoff mantel des Lenkrades integriert verbaut sein. Die Haut des Nutzers würde dann nicht in unmittelbaren Kontakt mit den Sensoren kommen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist mittels des 2D- und/oder 3D- Gestenerkennungssystem das Nutzungsobjekt steuerbar ist. Hierzu kann das Gestenerken nungssystem in einem Fond eines Fahrzeugs abseits des Ansteuerungsmittels verbaut sein. In zumindest einer Ausführungsform umfasst zur Erkennung der Gesten das Gestenerken nungssystem zumindest ein Detektionsmittel, zum Beispiel eine Kamera und/oder einen Sensor, wie etwas einen Infrarotsensor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform führt das 2D- und/oder 3D- Gestenerkennungssystem zunächst eine Vorabnutzergestenerkennung und/oder eine Vor absteuerungserkennung durch, wobei erst nachdem die CPU die entsprechende Geste mit in der Datenbank der CPU hinterlegen Steuerungsgesten verglichen und die entsprechende Geste einer Gruppe von Steuerungsgesten zugeordnet hat der Sensor ein Feinauswahl einer Geste der Gruppe von vorausgewählten Geste vornimmt, sodass die dann durch die Fein auswahl gewonnene Geste im Wesentlichen derjenigen entspricht, welche durch den Nutzer getätigt wurde, sodass über diese dann ausgewählte Geste das Nutzungsobjekt steuerbar ist.
Die einzelnen Gesten zu einen Datenclustern und/oder Datenblops zusammengefasst sind. Hierzu ist denkbar, dass jede einzelne oder einen Gruppe von Gesten durch das Gestener- kennungssystem erfasst werden aus den so erfassten Bilddaten in eine oder mehrerer Ges tenklassen klassifiziert werden, das heißt eingruppiert werden, der Vergleich dieser Daten mit in der Datenbank hinterlegten Gestendaten einen Klassifikationsvergleich von Datenklas sen der Gestendaten mit Datenklassen der Datenbankgestendaten umfasst, wobei eine Klassifikation der jeweiligen Geste auf Basis von Bewegungsvektoren eines Körperteils des Nutzers derart durchgeführt wird, dass zunächst aus der zeitlichen Bewegung des Körper teils ein Bewegungsprofil erstellt wird, wobei das Bewegungsprofil des Körperteils Bewe gungsvektoren desselbigen umfasst, und weiter wobei die CPU die einzelnen Gesten, wel che über einen vorgegebenen Zeitraum gesammelt wurden zu sogenannten Datenblops o- der Datenclustern zusammenfasst, die dann in ihrer Form und/oder Ausdehnung klassifiziert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform entspricht zumindest eine Datenklasse der Ges tendate zumindest einem Datentyp einer in der CPU hinterlegten Geste.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist durch die Gestensteuerung eine Fahrtrichtung, eine Fahrgeschwindigkeit des Nutzungsobjektes oder ein sonstiges Bedienelements des Nutzungsobjektes bedienbar ist.
Als Datencluster bezeichnet man im Sinne der Erfindung eine Gruppe von Datenobjekten mit ähnlichen Eigenschaften. Die Menge der in einem Datensatz gefundenen Cluster bezeichnet man als Clustering ein Verfahren zur Berechnung einer solchen Gruppierung als Clusterana lyse. Nicht zu einem Cluster gehörende Datenobjekte bezeichnet man als Ausreißer, Outlier oder Noise.
Die Kernidee eines Clusters ist, dass Datenobjekte im selben Cluster über„ähnliche“ Eigen schaften verfügen und sich von Objekten, die nicht im selben Cluster sind, dadurch unter scheiden.
Im Falle von nur einer Geste, also wenn eine einzige Geste zur (An)steuerung eines Nut zungsobjekts ausreicht kann dieses auch einem, vorzugsweise genau einem Blop oder Clus ter zugeordnet werden.
Dies kann deshalb vorteilhaft sein, da Fehlanalysen durch störende Außeneinflüsse wie plötzliche Belichtung durch zum Beispiel die Sonne oder intern durch Regelungen der opti- sehen Komponente mehrheitlich ausgeschlossen werden können. Die Verfolgung der Objek te (das heißt die Verfolgung zum Beispiel eines Körperteils, wie der Hand des Nutzers) er laubt darüber hinaus auch eine Aussage über die Bewegungsrichtung und damit auch über die Aufenthaltsdauer in einem bestimmten virtuellen Segmentbereich vor der Kamera.
Es sei angemerkt, dass anstatt oder zusätzlich zur obig beschriebenen Gestensteuerung und Gestenklassifikation ebenso auch über den Sensor der obig beschriebenen Vorrichtung in der gleichen Art und Weise erfolgen kann.
Der Sensor und/oder die Verarbeitungseinheit und/oder die zentrale CPU können mittels einer Batterie oder einer Festnetzstromversorgung mit elektrischer Energie versorgt werden.
Alternativ oder zusätzlich ist die Erzeugung von elektrischer Energie zur Versorgung des Sensors und/oder Verarbeitungseinheit mittels sogenannten„Energy Harvesting“ möglich.
Als Energy Harvesting (wörtlich übersetzt Energie-Ernten) bezeichnet man die Gewinnung kleiner Mengen von elektrischer Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibratio nen oder Luftströmungen für mobile Geräte mit geringer Leistung. Die dafür eingesetzten Strukturen werden auch als Nanogenerator bezeichnet. Energy Harvesting vermeidet bei Drahtlostechnologien Einschränkungen durch kabelgebundene Stromversorgung oder Batte rien.
Möglichkeiten des Energy Harvesting:
- Piezoelektrische Kristalle erzeugen bei Krafteinwirkung, beispielsweise durch Druck o- der Vibration, elektrische Spannungen. Diese Kristalle können an oder auf dem Träger material angeordnet sein.
- Thermoelektrische Generatoren und pyroelektrische Kristalle gewinnen aus Tempera turunterschieden elektrische Energie. Diese Generatoren können an oder auf dem Trä germaterial angeordnet sein.
- Über Antennen kann die Energie von Radiowellen, eine Form von elektromagnetischer Strahlung, aufgefangen und energetisch verwendet werden. Ein Beispiel dafür sind die passiven RFIDs. Diese Antennen können an oder auf dem Trägermaterial angeordnet sein.
- Photovoltaik, elektrische Energie aus der Umgebungsbeleuchtung. - Osmose.
Ein Energiespeicher der Vorrichtung kann Teil einer Verarbeitungseinheit sein. Hierzu kön nen eine oder mehrere der Verarbeitungseinheiten einen solchen Energiespeicher (lokale Energiespeicher) aufweisen. Zum Beispiel weist nur eine oder einige der Verarbeitungsein heiten einen solchen Energiespeicher auf, sodass eine dieser Verarbeitungseinheiten eine andere Verarbeitungseinheit (nämlich eine solche, welche keinen Energiespeicher aufweist) mit elektrischer Energie versorgt.
Auch ist denkbar, dass die Energiespeichereinheit(en) der Verarbeitungseinheit(en) die CPU mit elektrischer Energie ganz oder teilweise versorgt. Zum Beispiel kann so die CPU an kei ne weiteren Energiespeicher und/oder Energieversorgungsleitungen angeschlossen sein.
Über das oben genannte Energy Harvesting kann zumindest einer der Energiespeicher ge laden werden.
Die Energieübertragung zwischen den Sensoren und/oder den Verarbeitungseinheiten und/oder der CPU kann ganz oder teilweise drahtlos erfolgen.
Zu der drahtlosen Energieübertragungen im Nahfeld, auch als nicht strahlende Kopplung bezeichnet, zählt beispielsweise die indukvtive Kopplung, basierend auf dem magnetischen Fluss. Häufig wird die Bezeichnung der drahtlosen Energieübertragung synonym für die in duktive Energieübertragung verwendet, da diese in praktischen Anwendungen eine domi nante Rolle einnimmt. Bei der nicht strahlenden Kopplung im Nahfeld spielen Wellenphäno mene keine Rolle.
Zum Beispiel geschieht die drahtlose Energieübertragung zwischen den einzelnen Elemen ten mittels induktiver Kopplung, resonanter induktiver Kopplung und/oder kapazitiver Kopp lung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Messvorrichtung zumindest zwei Senso ren auf, wobei durch die Verarbeitungseinheit die Sensoren in Gruppen aus zumindest ei nem Sensor auf Basis zumindest einem der folgenden Kriterien unterteilt werden: - Anordnungsort des Sensors oder der Sensoren auf dem Trägermaterial, wobei das Trä germaterial in Flächengebiete eingeteilt ist, und innerhalb eines Flächengebiets nur Sensoren einer Gruppe angeordnet sind,
Flächenausdehnung eines Sensors.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung zumindest zwei Vor richtungen zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, wobei jede Verarbeitungseinheit Ihre von den Sensoren empfangenen Daten an die zentrale CPU weiterleitet. Die Datenver bindung zwischen der Verarbeitungseinheit und der zentralen CPU kann kabelgebunden (mit Datenverbindungen) oder aber Wireless erfolgen. Hierzu kann zumindest eine Verarbei tungseinheit eine Bluetooth Verbindung zu der zentralen CPU aufbauen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst zumindest eine Vorrichtung zumindest zwei Sensoren. Insofern kann eine Sensorgruppe bereits durch diese zwei Sensoren gebil det sein. Die beiden Sensoren könne dann durch eine gemeinsame Verarbeitungseinheit gesteuert und/oder geregelt werden.
Denkbar ist, dass die Vielzahl von Verarbeitungseinheiten ein Verarbeitungsnetzwerk ausbil den, wobei die Erfassung, Verarbeitung und/oder Weitergabe der Sensordaten und/oder der Verarbeitungsdaten eines jeden Sensors und/oder einer jeden Verarbeitungseinheit durch zumindest eine Steuerungseinrichtung (Master) gesteuert wird. Die Steuerungseinheit kann identisch mit der oben beschriebenen CPU sein.
Es ist jedoch auch möglich, dass eine oder mehrere der Verarbeitungseinheiten den Master darstellen, welcher die übrigen Verarbeitungseinheiten (Slave) und/oder die übrigen Senso ren (Slave) steuern.
Zum Beispiel kann eine der Verarbeitungseinheiten und/oder die CPU nach Inbetriebnahme der Vorrichtung (zum Beispiel nach einem Anschalten der Vorrichtung), solche Sensoren auswählen, welche für eine vorgebbare Nutzungsdauer in Betrieb genommen werden. Alter nativ können auch alle oder einige Sensoren in Betrieb genommen werden, dann jedoch ist vorstellbar, dass eine Verarbeitungseinheit und/oder die CPU, insbesondere zum Zwecke der Energieersparnis, nur Daten einer vorgegebenen Anzahl (also weniger als alle Senso ren) von Sensoren an die CPU weiterleitet (Filterung). Diese Master-Verarbeitungseinheit kann vorzugsweise als einzige Einheit mit der CPU kommunizieren.
Weiter alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass eine oder alle Verarbeitungseinheiten und/oder ein Sensor (Slave oder Master) direkt mit der CPU kommunizieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Verarbeitungsnetzwerk mittels zumindest eines VLAN-Switches in zumindest zwei, nur logisch voneinander getrennte, Netzwerkseg mente (VLANs) unterteilbar, wobei jedes der Erfassungselemente in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch einen VLAN-Switch und/oder der Steuerungseinrichtung und somit durch jedes der Netzwerksegmente ansteuerbar ist.
Wird zum Beispiel eine sehr große Fläche (zum Beispiel ein Textil) mit einer Vielzahl von hier beanspruchten Sensoren und Verarbeitungseinheiten bestückt können in besonders einfa cher Art und Weise dann einzelne Verarbeitungseinheiten und/oder Sensoren kategorisiert werden (nach verschiedenen Prioritäten etc.). Es wird somit in einer Ausführungsform statt einer physikalischen Netzwerkunterteilung eine„virtuelle“, das heißt VLAN-Unterteilung ge wählt. Dies gewährleistet nämlich, dass auf Veränderungen in der Kategorisierung der Ver arbeitungseinheiten und/oder Sensoren besonders schnell und ohne aufwendige Umbauar beiten reagiert werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Messvorrichtung zumindest ein Ver arbeitungsnetzwerk, wobei mittels zumindest eines VLAN-Switches des Verarbeitungsnetz werks, dieses in zumindest zwei, nur logisch voneinander getrennte, Netzwerksegmente (VLAN) unterteilbar ist, und wobei jeder Verarbeitungseinheiten und/oder jeder der Sensoren in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch den VLAN-Switch durch jedes der Netzwerkse gmente ansteuerbar sind.
Dazu kann der VLAN-Switch in zumindest einem der Verarbeitungseinheiten und/oder Sen soren oder in einem separaten Bauteil verbaut sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des VLAN-Switches eine Priorisierung der einzelnen Netzwerksegmente insbesondere im Hinblick auf deren Datenaustausch durchgeführt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist jeder Verarbeitungseinheit und/oder jedem Netzwerksegment zumindest eine VLAN-ID zugeordnet, wobei über jede der VLAN-IDs zu mindest ein Sensor oder eine andere Verarbeitungseinheit ansteuerbar ist. Einzelne Senso ren und/oder einzelne Verarbeitungseinheiten können ein eigenes Sub-Netzwerk bilden.
Um über Netzwerkgrenzen zu kommunizieren, werden im Stand der Technik statische pro jektdynamische Routen eingesetzt. Dieses Modell der Trennung ist klar und übersichtlich und wurde über Jahre angewandt. Dies hat jedoch die Nachteile, dass Broadcastanforde- rungen im Subnetz für alle Teilnehmer sichtbar sind und von den Endpunkten betrachtet werden müssten. Mit anderen Worten, konnten bisher verschiedene Endgeräte nur über ent sprechende, jedem Subnetz zugeordnete, separate und physikalisch voneinander getrennte Switches angesteuert werden. Ein derartiger Aufbau ist jedoch besonders kostspielig und umfangreich im Design.
Wie obig bereits erwähnt, ist somit insbesondere auf die Ausgestaltung eines jeden Sub netzwerks mit einem separaten Switch und separaten physikalischen Datenleitungen ver zichtet, sodass für das gesamte Netzwerk eine einzige physikalische Struktur angewandt werden kann, wobei diese physikalische Struktur, d. h. Netzwerkarchitektur, nur aufgrund einer logischen, insbesondere auch mathematischen Unterscheidung^ h. gedacht), aufge trennt wird.
Dabei bezeichnet die Abkürzung„VLAN-Switch“ einen solchen Netzwerkswitch, welcher da zu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, ein Netzwerk in Form eines Virtual Local Area Net work (VLAN) mit zu betreiben.
Insofern wird somit durch die nunmehr beanspruchten Netzwerksegmente, welche jeweils in Form eines VLAN-Netzwerks ausgebildet sein können, ermöglicht, dass die Trennung des Netzwerks in mehrere logische Segmente, also die Netzwerksegmente, unterteilt wird.
Anders als bei der physikalischen Trennung durch die Zuordnung zu einem Switch Port wer den bei der Trennung durch VLANs die Geräte durch eine VLAN-ID logisch getrennt. Dabei wird der Datenstrom jeder Station mit einer Kennung (dem VLAN-"Tag") versehen. Diese Kennung bestimmt die Zugehörigkeit eines Datenpakets zu einem bestimmten VLAN. Alle Geräte mit der gleichen VLAN-Kennung befinden sich nunmehr in einem logischen Netz werk.
Insbesondere kann nämlich durch die logische Trennung der einzelnen Netzwerke ein Broadcast eingegrenzt werden. Broadcasts werden nämlich nur an Mitglieder des gleichen VLANS und nicht an alle am Switch hängenden Steuerelemente verteilt.
Dies trägt insofern auch nicht nur zu einer höheren Leistung, sondern auch zu mehr Sicher heit bei, denn der Datenverkehr wird auf weniger Adressaten eingeschränkt. Hinzu kommt, dass Benutzer oder die Steuerelemente in der Regel in einem VLAN keine Möglichkeit ha ben aus dem zugewiesenen VLAN auszubrechen. Ein Zugriff (oder Angriff) auf einen ande ren Rechner, der nicht zum eigenen VLAN gehört kann daher bereits durch den Netz werkswitch verhindert werden. Wenn eine VLAN übergreifende Kommunikation notwendig ist, können hierfür explizit Routen eingerichtet werden.
Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene VLAN-Technologie eine solche sein kann, welche an den Industriestandard IEEE 802.1 Q angepasst ist und/oder mit diesem kompatibel ist.
Der Standard IEEE 802.1 Q ist eine durch das IEEE genormte Priorisierungs- und VLAN- Technologie, die im Unterschied zu den älteren, nur Port-basierten VLANs, paketbasierte tagged-VLANS implementiert. Der Ausdruck„tagged“ leitet sich vom englischen Ausdruck „material tags“ ab.
Es handelt sich daher bei tagged-VLANS um Netze, die Netzwerkpakete verwenden, welche eine spezielle VLAN-Markierung tragen.
Insbesondere sind nämlich in den 802.1 Q-Standard Datenfelder für das V-LAN-tagging defi niert, die in dem Datenbereich eines Ethernetpakets eingeführt werden können.
Insofern kann das vorliegende Netzwerk in Form eines Ethernet-Kommunikationssystems ausgebildet sein. Das hat den Vorteil, dass in der Regel auch bereits vorhandene, ältere Switches solche Pa kete weiterleiten können. Das eingefügte Tag besteht in der Regel aus mehreren Feldern, beispielsweise vier Feldern mit einer Gesamtlänge von 32 Bit.
Für die Proto koll-ID werden 2 Byte, für das Prioritätenfeld 3 Bit, für Indikator des Canonical- formats 1 Bit und für VLAN-ID 12 Bit genutzt.
Zur eindeutigen Identifizierung eines VLANS wird jedem VLAN daher zunächst eine eindeu tige Nummer zugeordnet. Man nennt diese Nummer VLAN-ID. Ein Erkennungsmodul, das mit der VLAN-ID = 1 ausgestattet ist, kann mit jedem anderen Gerät im gleichen VLAN kommunizieren, nicht jedoch mit einem Gerät in einem anderen VLAN, wie z. B. ID = 2, 3, ... .
Um zwischen den VLANS zu unterscheiden, wird nach dem Standard IEEE 802.1 Q ein Ethernetframe um 4 Byte erweitert. Davon sind 12 Bit zur Aufnahme der VLAN-ID vorgese hen, sodass (ohne Ausnutzung des Canonical Formats) theoretisch 4096-2 = 4094 VLANS möglich sind.
Denkbar ist, dass die einzelnen logischen Netzwerkverbindungen entsprechend eines OPC- Standards, d. h. beispielsweise in Form von OPC UA-Verbindungen, ausgebildet sind. Ins besondere ist nämlich denkbar, dass pro Netzwerksegment über die Steuerungseinrichtung mehrere OPC UA-Endpunkte mit unterschiedlicher IP-Adresse, VLAN-ID und Priorisierung entsprechend des oben genannten Standards IEEE 802.1 Q zur Verfügung stehen.
Weist nun ein Netzwerksegment, welches eindeutig, vorzugsweise eineindeutig, eine be stimmte VLAN-ID zugewiesen bekommen hat, eine höhere Priorität auf als ein, nur in logi scher Hinsicht, davon unterschiedliches Netzwerksegment einer entsprechend unterschiedli chen VLAN-ID, so können die Steuerungseinrichtung und/oder der VLAN-Switch dazu vor gesehen sein, zunächst den Datenaustausch des höher priorisierten Netzwerksegments zu bevorzugen, um erst nach Abbau der diesem höher priorisierten Netzwerksegment zugeord neten Aufgaben eine Abarbeitung des tiefer priorisierten Netzwerksegments zu erlauben.
Mit anderen Worten gilt generell: Zuordnung und Konfiguration der OPC UA Endpunkte zu einem bestimmten Netzwerksegment entsprechend der VLAN-ID und Zuordnung einer Prio rität, entsprechend der Priorität des entsprechenden VLANs. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind jedem Sensor und/oder jeder Verarbeitungs einheit zumindest eine VLAN-ID zugeordnet und jedem Netzwerksegment ist wiederum zu mindest eine, beispielsweise genau eine, eindeutig, vorzugsweise eineindeutig, VLAN-ID zugeordnet, wobei über jede der VLAN-IDs zumindest ein Steuerelement ansteuerbar ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst zumindest eine Vorrichtung zumindest einen Temperatursensor, wobei der Temperatursensor eine Umgebungstemperatur und/oder eine Temperatur eines Sensors misst und an die Verarbeitungseinheit einer Vor richtung und/oder an die zentrale CPU weiterleitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ermittelt die zentrale CPU einen Auslastungsgrad (CPU-Last und/oder Speicherverbrauch) von zumindest einer Verarbeitungseinheit, wobei bei Überschreiten einer Grenztemperatur der Verarbeitungseinheit und/oder zumindest der dieser Verarbeitungseinheit zugeordneten Sensor diese(r) in seiner Leistung zumindest teil weise gedrosselt oder ganz abgeschaltet wird
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Sensor zusätzlich ein kapazitiver Druck sensor, wobei die Verarbeitungseinheit zusätzlich dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, eine durch äußeren Druck verursachte Kapazitätsänderung des Kondensators zu mes sen und/oder zu speichern.
Grundsätzlich handelt es sich bei einem kapazitiven Sensor also um einen Sensor, welcher auf Basis der Veränderung der elektrischen Kapazität eines einzelnen Kondensators oder eines Kondensatorsystems arbeitet. Die Beeinflussung der Kapazität durch die zu erfassen de Größe kann dabei auf verschiedene Arten, erfolgen die primär durch den Verwendungs zweck bestimmt ist.
Ein kapazitiver Sensor basiert unter anderem darauf, dass zwei Elektroden, einer davon kann die zumessende Oberfläche sein, die„Platten“ eines elektrischen Kondensators bilden, dessen Kapazität oder Kapazitätsänderung gemessen wird, die folgendermaßen beeinflusst werden kann:
Eine Platte wird durch den zumessenden Effekt verschoben und/oder verformt, wodurch sich der Plattenabstand und damit die elektrische messbare Kapazität ändern. Die Platten sind starr und die Kapazität an Sich ändert sich dadurch, dass ein elektrisch leitendes Material oder ein Dielektrikum in unmittelbare Nähe gebracht wird.
Die wirksame Plattenfläche ändert sich, indem die Platten wie bei einem Drehkondensa tor gegeneinander verschoben werden.
Um auch kleine Veränderungen besser detektieren zu können kann die eigentliche Mes selektrode häufig mit einer Schirmelektrode umgeben sein, die den inhomogenen Randbe reich des elektrischen Feldes von der Messelektrode abschirmt, dadurch ergibt sich zwi schen Messelektroden üblicherweise geerdeter Gegenelektrode eine annähernd paralleles elektrisches Feld mit der bekannten Charakteristik eines idealen Plattenkondensators.
Ein kapazitiver Drucksensor ist insbesondere ein solcher bei dem die Kapazitätsänderung infolge des Durchbiegens einer Membran und der resultierenden Änderung des Plattenab stands als Sensoreffekt ausgewertet wird. Zum Beispiel handelt es sich bei der Membran um das oben genannte Dielektrikum oder aber um die einzelnen Kondensatorelektroden welche insbesondere in Form einer Platte ausgeführt sein können. Mit anderen Worten ist in einer derartigen Ausführungsform in neuartiger Art und Weise ein kapazitiver Feuchtesensor mit einem kapazitiven Drucksensor kombiniert, jedoch ohne dass diese Bauteile voneinander getrennte Elemente oder zwei separate Sensoren bildeten, sondern es handelt sich bei vor liegender Ausführungsform um ein„Two in One“-Konzept, in welchem der gleiche Sensor sowohl als Feuchtesensor, als auch als Drucksensor fungiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Trägermaterial um einen Webstoff, insbesondere in welchem elektrische Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung des Sensors und der Verarbeitungseinheit eingewoben sind.
Bei einem Webstoff handelt es sich im Sinne der Erfindung daher um ein Gewebe, welches manuell oder maschinell auf Basis von einzelnen Fäden gewebt wurde.
Die elektrischen Leiterbahnen können in einem Gewebe daher zusätzlich neben den übli chen Fasern und Gewebesträngen integriert sein oder aber einzelne Gewebestränge welche das Gewebenetz ausbilden ersetzen. Je nach Abstand und Eigenschaften der einzelnen Fäden (hochgedreht, bauschig, usw.) können ganz lockere Gewebe, wie Verbandgewebe oder Dichtegewebe wie Brokatstoff ent stehen. Längselastisch werden Gewebe durch, als Kettenfäden eingesetzte Gummifäden (mehr Bändern verwendet) oder Kräusel- und Bauschgarne verwendet. Sie werden ge spannt, verarbeitet und ziehen sich im Ruhezustand zusammen. Bauschgarne bestehen aus texturiertem, also gekräuseltem synthetischen Fasern. Die Kräuselung verändert die Eigen schaften der synthetischen Fasern. Die darauf gesponnenen Garne sind sehr elastisch und voluminös und haben eine gute Wärmedämmung.
Zum Beispiel kann das Trägermaterial Teil eines Bezugstoffes eines Sitzes, insbesondere eines Fahrzeugsitzes oder eines Bürostuhls, sein. Insofern kann der Sensor vorzugsweise jedoch die gesamte Vorrichtung, auf dem Bezugsstoff eines solchen Sitzes aufgebracht oder in einen solchen integriert sein.
Zum Beispiel ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet und dafür vorgesehen, die ein zelnen Feuchte- sowie Druckwerte zu erfassen und aus einer Kombination der einzelnen Feuchte- und Druckwerte zumindest einen jeweiligen Kennwert zu ermitteln, aus welchem ableitbar ist, welches Individuum (mit Gewicht und/oder Größe) gerade den Fahrzeugsitz besetzt.
Zum Beispiel kann aus der Druckmessung durch die Verarbeitungseinheit ein Gewicht der jeweiligen Person abgeleitet und festgestellt werden. Auch kann die jeweilige Feuchtigkeit, welche die jeweilige Person an den Sensor abgibt gemessen werden, wobei der jeweilige Kennwert zum Beispiel ein Produkt aus dem relativen Feuchtigkeitswert mal der von der Verarbeitungseinheit ermittelten Belastungsgewicht ist.
Überschreitet ein derartiger Kennwert einen entsprechenden Grenzwert kann die Verarbei tungseinheit insbesondere mittels einer Anbindung an die Elektronik des Fahrzeugs, eine Warnung aussprechen. Diese Warnung kann dahingehend lauten, dass der Sitz überbelegt ist oder der Fahrer zu stark schwitzt. Diese Warnung kann jedoch auch ersetzt werden durch eine entsprechende Anzeige dahingehend welcher Belegungstyp den Sitz nutzt. Bei einem Belegungstyp kann es sich um eine Gewichtsklassifikation eines jeweiligen Benutzers han deln, oder aber auch darum Handeln ob es sich bei dem Benutzer um ein Tier, einen Men schen oder auch um eine Sache handelt. Vorzugsweise ist daher die Verarbeitungseinheit in eine Anzeigenelektronik des Fahrzeugs integrierbar, zumindest jedoch mit einer solchen verbindbar.
Hierzu ist denkbar, dass die Verarbeitungseinheit sich zum Beispiel mittels Bluetooth oder einer sonstigen Wireless Verbindung mit einer Empfangseinheit des Fahrzeugs verbindet und der jeweilige Kenn- oder Grenzwert und/oder die jeweilige Warnung und/oder die jewei lige Identifikation des Benutzers auf einem Display des Fahrzeugs wiedergegeben werden.
Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass diese einzelnen Werte und/oder Identifikatio nen auch extern abrufbar und/oder extern darstellbar sind. Zum Beispiel kann das Auto auf eine Überbelegung hin von einem externen Controller überwacht werden.
Zum Beispiel kann mittels einer Datenverbindung die Verarbeitungseinheit mit einer Auslös einheit eines Airbags in Verbindung stehen, sodass die Verarbeitungseinheit auch die Auslö seinheit steuern und/oder regeln kann, insbesondere in Bezug auf einen Auslösezeitpunkt des Airbags. Zusätzlich und/oder alternativ ist es möglich, dass die Verarbeitungseinheit eine Controllereinheit des Airbags mit Daten zum Beispiel im Hinblick auf einen Belegungstyp, Position und/oder Gewicht eines Benutzers des Fahrzeugsitzes versorgt.
Diese Daten können dazu führen, dass der Auslösezeitpunkt und die Auslösereihenfolge des Airbags auf den Benutzer angepasst sind, sodass ein Personenschaden an dem Benutzer vermieden wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zumindest eine Elektrode und/oder dielektri sche Schicht auf dem Trägermaterial oder auf einer auf dem Trägermaterial angeordneten, insbesondere wasserundurchlässigen Schicht aufgedruckt oder mittels eines Dünnschicht verfahrens aufgebracht.
Dies heißt, dass zumindest ein Element, vorzugsweise sowohl die Elektrode als auch die dielektrische Schicht, auf dem Trägermaterial oder einer zwischen dem Sensor und dem Trägermaterial aufgebrachten vorzugsweise elektrisch nicht leitfähigen, weiter vorzugsweise wasserundurchlässigen Schicht mittels eines Druckverfahrens aufgedruckt.
Bei dem Druckverfahren kann es sich zum Beispiel um ein Inkjetverfahren handeln. Zum Beispiel ist die Verarbeitungseinheit in der gleichen Weise wie der Sensor auf das Trä germaterial aufgebracht. Hierzu ist vorstellbar, dass auch die Verarbeitungseinheit, zumin dest jedoch eine, insbesondere leitende, Schicht der Verarbeitungseinheit auf das Trägerma terial zum Beispiel aufgedruckt ist. Die Datenkommunikation zwischen der Verarbeitungsein heit und dem Sensor kann dann über die oben genannten Leiterbahnen entstehen. Diese Leiterbahnen können zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig, in den Webstoff eingewoben sein oder sogar einzelne Fasern des Webstoffs selbst ausbilden.
Zum Beispiel ist zumindest eine Elektrode flächig ausgeführt. Das heißt, dass eine Dicke der Elektrode im Vergleich zu deren Flächenausdehnung vernachlässigbar ist. Eine solche Elekt rode kann daher insbesondre mittels eines Druckverfahrens hergestellt werden.
Alternativ hierzu kann eine Dicke zumindest einer Elektrode höchstens 5 mm betragen. Hier zu kann das Druckverfahren mehrmals angewandt werden, sodass zumindest zwei, vor zugsweise jedoch dann mehr, Einzeldruckschichten übereinander gestapelt werden.
Des Weiteren kann die Elektrode auch mittels eines 3 D- Druckverfahrens auf dem Trägerma terial angeordnet sein.
1. Das FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling)
Alternativbezeichnungen: Fused Filament Fabrication (FFF), Fused Layer Modeling (FLM) Das Verfahren bezeichnet schichtweises Aufträgen (Extrusion) eines Materials durch eine heiße Düse. Das Verbrauchsmaterial befindet sich in Form eines langen Drahts (sog. Fila ment) auf einer Rolle und wird durch die Fördereinheit in einen Druckkopf geschoben, dort eingeschmolzen und auf einem Druckbett ausgebracht. Druckkopf und/oder Druckbett sind dabei in drei Richtungen beweglich. So können Kunststoffschichten schrittweise aufeinander aufgebracht werden.
2. Das SLS Verfahren (Selektives Lasersintern)
Im Unterschied zum Sinterverfahren, bei dem Stoffe in Pulverform unter Hitzeeinwirkung miteinander verbunden werden, geschieht dies beim SLS-Verfahren selektiv durch einen Laser (alternativ auch Elektronenstrahl oder Infrarotstrahl). Es wird also nur ein bestimmter Teil des Pulvers miteinander verschmolzen.
Dazu wird stets eine dünne Pulverschicht von der Beschichtungseinheit auf dem Druckbett ausgebracht. Der Laser (oder andere Energiequelle) wird nun punktgenau auf einzelne Stel len der Pulverschicht ausgerichtet, um die erste Schicht der Druckdaten auszubilden. Hierbei wird das Pulver an- oder aufgeschmolzen und verfestigt sich anschließend wieder durch ge ringfügiges Abkühlen. Das nicht aufgeschmolzene Pulver bleibt um die gesinterten Bereiche herum liegen und dient als Stützmaterial. Nachdem eine Schicht verfestigt ist, senkt sich das Druckbett um den Bruchteil eines Millimeters ab. Die Beschichtungseinheit fährt nun über das Druckbett und bringt die nächste Pulverschicht aus. Anschließend wird die zweite Schicht der Druckdaten durch den Laser (oder eine andere Energiequelle) gesintert. So ent steht schichtweise ein dreidimensionales Objekt.
3. Three-Dimensional Printing (3DP)
Das 3DP-Verfahren funktioniert sehr ähnlich wie das selektive Lasersintern, doch anstelle einer gerichteten Energiequelle verfährt ein Druckkopf über das Pulver. Dieser gibt winzige Tröpfchen von Bindemittel auf die zugrunde liegenden Pulverschichten ab, die so miteinan der verbunden werden. Ansonsten ist dieses Verfahren dem SLS-Verfahren gleich.
4. Stereolithographie (SLA)
Anstelle eines Kunststoffdrahts oder Druckmaterials in Pulverform kommen beim Stereo lithographie-Verfahren flüssige Harze, sog. Photopolymere, zum Einsatz. Sie werden schichtweise durch UV-Strahlung verhärtet und erzeugen so dreidimensionale Objekte. Da für wird die Bauplattform im Harzbecken schrittweise abgesenkt. Es gibt auch Varianten (sog. Polyjet-Verfahren) ohne ein ganzes Becken mit flüssigem Harz. Dafür wird ein Epoxid harz tröpfchenweise aus einer Düse aufgebracht und durch einen UV-Laser sofort ausgehär tet.
5. Laminated Object Manufacturing (LOM)
Alternativbezeichnung: Layer Laminated Manufacturing (LLM) Das Verfahren basiert weder auf chemischen Reaktionen, noch auf einem thermischen Pro zess. Es wird dabei mit einem trennenden Werkzeug (z.B. einem Messer oder Kohlendioxid laser), einer Folie oder einer Platte (z.B. Papier) an der Kontur geschnitten und schichtweise aufeinander geklebt. So entsteht durch Absenken der Bauplattform ein Schichtobjekt aus geklebten, übereinanderliegenden Folien.
Eine oder mehrere wasserundurchlässige Schichten und/oder auch die Feuchteschicht kön nen in derselben Art und/oder Dicke wie die Elektrode aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt die Feuchteschicht den Kondensator voll ständig.
Dies kann heißen, dass die Feuchteschicht, nach außen, das heißt in der Querrichtung den Sensor nach außen abgrenzt und abschließt, sodass der Sensor zwischen der Feuchte schicht und dem Trägermaterial angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Sensor zumindest einen weiteren Kon densator auf, welcher in der Querrichtung unter oder über dem Kondensator angeordnet und durch eine weitere wasserundurchlässige Schicht beabstandet von dem Kondensator auf oder unter dieser weiteren wasserundurchlässigen Schicht angeordnet ist, sodass ein Kon densatorenstack entsteht.
Der weitere Kondensator kann in der gleichen Weise wie der Kondensator aufgebaut sein und ebenso in einer gleichen Weise wie der Kondensator auf die weitere wasserundurchläs sige Schicht angeordnet sein.
Mittels eines derartigen Kondensatorenstacks kann die Sensorik ganz besonders einfach verfeinert werden nämlich insofern, als dass denkbar ist das bei zwei den Kondensatorstack ausbildenden Sensoren beide Sensoren die gleichen Aufgaben verrichten, jedoch durch die einzelnen Sensoren jeweilige Messwerte ermittelt werden, die zusammen genommen auf einen Mittelwert schließen lassen. Zum Beispiel wird von jedem der beiden Sensoren jeweils die (relative) Feuchtigkeit der Umgebung gemessen wobei aus diesen beiden Messwerten dann der Feuchtigkeitsmittelwert ermittelt wird. Gleiches kann entsprechend mit der Druck messung geschehen, sodass die Genauigkeit der gesamten Messung insbesondere einer Kombination der Messungen von (relativer) Feuchtigkeit und dem jeweiligen Druck beson ders genau ausgestaltet werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bildet die wasserundurchlässige Schicht und/oder die weitere wasserundurchlässige Schicht die dielektrische Sicht zumindest teilweise selbst aus.
Dies kann heißen, dass ein anstatt der separaten Positionierung einer dielektrischen Schicht neben der wasserundurchlässigen Schicht und/oder neben der weiteren wasserundurchläs sigen Schicht, diese dielektrische Schicht selbst durch die wasserundurchlässige Schicht und/oder die weitere wasserundurchlässige Schicht gebildet ist.
Eine derartige Erzeugung der dielektrischen Schicht durch die wasserundurchlässigen Schicht(en) bildet daher ein besonders einfaches und kostengünstiges Herstellungsverfahren zu einer kostengünstigen Vorrichtung.
Davon abgesehen kann grundsätzlich vorgesehen sein die Elektroden, die dielektrische Schicht und die wasserundurchlässige Schicht(en) derart zueinander anzuordnen, dass ein elektrischer Kurzschluss in jedem Fall verhindert ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt eine maximale Dicke der Feuchteschicht wenigstens 30% und höchstens 80% der maximalen Dicke der wasserundurchlässigen Schicht und/oder der maximalen Dicke der weiteren wasserundurchlässigen Schicht.
Dies stellt nicht nur einen besonders flach gebauten Sensor sicher, sondern gewährleistet auch eine besonders schnelle Reaktionszeit auf Feuchtigkeitsveränderungen. Die von außen auf die Feuchteschicht einwirkende Feuchtigkeit muss daher keine großen Strecken zu dem Dielektrikum durchwandern.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit wobei insbesondere angemerkt sei, dass alle für die obig beschriebe ne Vorrichtung offenbarten Merkmale auch für das hier beschriebene Verfahren offenbart sind und umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zu Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit zunächst einen ersten Schritt mittels welchem zumindest eine Mess vorrichtung, insbesondere nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, bereitge stellt wird, wobei durch die Messvorrichtung zumindest ein Sensor zu Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit bereitgestellt wird, wobei der Sensor zumindest einen Kondensator mit zumindest zwei Elektroden, welche, insbesondere in einer horizontalen Richtung entlang eines und auf einem, insbesondere flexiblem, Trägermaterial zueinander angeordnet sind aufweist, wobei zwischen den Elektroden zumindest eine dielektrische Schicht angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist auf einer dem Trägermaterialabgewandten Seite zumindest einer Elekt rode und/oder der dielektrischen Schicht zumindest stellenweise, zumindest eine, zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässige und/oder flüssigkeitsabsorbierende Feuchteschicht ange ordnet, wobei somit die zumindest eine Elektrode und/oder die dielektrische Schicht in einer Querrichtung zwischen dem Trägermaterial und der Feuchteschicht angeordnet sind, sodass sich eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht zumindest teilweise treffende Flüssigkeit zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit diese Änderung misst und/oder speichert, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht.
Dabei weist das oben beschrieben Verfahren die gleichen Vorteile und vorteilhaften Ausge staltungen wie die obig beschriebene Vorrichtung auf.
Im Folgenden wird die hier beschriebene Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele und den dazugehörigen Figuren näher beschrieben.
Gleiche oder gleichwirkende Bestandteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 A bis 1 C zeigen ein Ausführungsbeispiel eine hier beschriebene und erfin dungsgemäße Messvorrichtung.
In der Figur 2 ist in einem ersten Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit gezeigt.
In der Figur 3 ist einer schematisch perspektivischen Ansicht eine in Bezug auf die Schich tenordnung dargestellte Explosionszeichnung dargestellt. In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen Vorrichtung ge zeigt.
Der Figur 1 A ist in einem Ausschnitt ein schematischer Aufbau einer hier beschriebenen er findungsgemäßen Messvorrichtung 1000 gezeigt. Erkennbar ist eine Verarbeitungseinheit 5, welche in Datenkommunikation mit einer Mehrzahl von Sensoren 1 ist. Die Verarbeitungs einheit 5 bildet zusammen mit den Sensoren 1 eine Vorrichtung 100. Die von den einzelnen Sensoren 1 gemessen Feuchtigkeits- und/oder Druckwerte werden eine zentrale CPU 40 gesendet um dort gespeichert und/oder weiterverarbeitet zu werden. Zudem ist ein Tempera tursensor 60, welcher eine Umgebungstemperatur und/oder eine Temperatur des Sensors 1 misst und an die Verarbeitungseinheit 5 der Vorrichtung 100 und/oder an die zentrale CPU 40 weiterleitet.
Die Figur 1 B zeigt schematisch die gesamte Messvorrichtung 1000, mit einer Mehrzahl an Sensorgruppen, welche durch die einzelnen Vorrichtungen 100 zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit gebildet sind und welche jeweils eine Verarbeitungseinheit 5 zeigen. Jeder Verarbeitungseinheit 4 ist daher eine Mehrzahl an Sensoren 1 zugeordnet.
Die Figur 1 C zeigt schematisch eine Verbauung und Integration der Messvorrichtungs 1000 in einen Stuhl, insbesondere in einen Bürostuhl.
Wie nun der Figur 2 entnommen werden kann, ist dort eine Vorrichtung 100 zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit gezeigt.
Beispielhaft ist dort ein Sensor 1 dargestellt, wobei der Sensor 1 einen Kondensatorstack zeigt mit einem Kondensator 20, sowie einem Kondensator 30, wobei die einzelnen Elektro den 10, 1 1 der Kondensatoren 20, 30 in der horizontalen Richtung H1 übereinander ange ordnet sind, wobei alternativ hierzu jedoch selbstverständlich eine Anordnung der einzelnen Elektroden 10, 1 1 eines einzelnen Kondensators 20, 30 in der Querrichtung Q1 welche senk recht zur horizontalen Richtung H1 verläuft und damit auch senkrecht zur Haupterstre ckungsrichtung des dort gezeigten Sensors 1 verlaufen oder angeordnet sein können.
Die einzelnen Elektroden 10, 1 1 sind auf einem Trägermaterial 13 angeordnet. Bei dem Trä germaterial 13 kann es sich insbesondere um einen Webstoff, insbesondere um einen flexib len Webstoff handeln. Auf dem Trägermaterial 13 ist eine wasserundurchlässige Schicht 4 angeordnet, wobei auf dieser wasserundurchlässigen Schicht 4 die beiden Elektroden 10, 1 1 des Kondensators 20 in der horizontalen Richtung H1 aufgedruckt sind.
Die Elektroden 10, 1 1 des Kondensators 20 sind vollständig von einer weiteren wasserun durchlässigen Schicht 14 umgeben. Auf dieser wasserundurchlässigen Schicht 14 ist in der gleichen Art und Weise der weitere Kondensator 30 mit entsprechenden Elektroden 10, 1 1 aufgedruckt. Zudem sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel freiliegende Außenflä chen der einzelnen Elektroden 10, 1 1 des weiteren Kondensators 30 vorzugsweise vollstän dig von einer wasserdurchlässigen und/oder wasserabsorbierenden Feuchteschicht 3 umge ben.
Über diese Feuchteschicht 3 kann Wasser auf eine dielektrische Schicht 4 treffen, welche vorliegend in der horizontalen Richtung H1 zwischen den jeweiligen Elektroden 10, 1 1 eines Kondensators 20, 30 angeordnet ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 bildet die wasserundurchlässige Schicht 4 selbst eine dielektrische Schicht 4 des Kondensators 20 auf. Selbiges gilt für die weitere wasserundurchlässige Schicht 14 in Bezug auf den weiteren Kondensator 30.
Durch Auftreffen und Durchdringen der Feuchtigkeit über die Feuchteschicht 3 werden die dielektrischen Eigenschaften insbesondere der dielektrischen Schicht 2 des weiteren Kon densators 30 verändert.
Darüber hinaus ist eine Verarbeitungseinheit 5 erkennbar, welche in datentechnischer Ver dingung mit den beiden Kondensatoren 20, 30 steht, wobei diese Verarbeitungseinheit 5 dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, eine Änderung der relativen Feuchtigkeit der Umgebung und/oder der Feuchteschicht 3 zu messen.
Durch die in der Figur 3 dargestellte„stackwise“-Anordnung und dadurch, dass die weitere wasserundurchlässige Schicht 14 verhindert, dass der Kondensator 20 mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt, kann daher vorgesehen sein, dass lediglich der weitere Kondensator 30 und dessen dielektrische Schicht 4 der Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Flierzu kann die Verarbei tungseinheit 5 dann eine Veränderung der Kapazität des weiteren Kondensators 30 verglei chen mit der stabilen Kondensatorkapazität des Kondensators 20, sodass hierzu ein beson- ders einfacher Vergleich in der Veränderung der relativen Feuchtigkeit und/auch des jeweili gen Belastungsdruckes hergestellt sein kann.
Durch den in der Figur 2 dargestellten Pfeil ist auch eine Druckrichtung unter welcher der Sensor 1 mit Druck beaufschlagt wird gezeigt. Beides kann vorzugsweise durch den Sensor 1 und insbesondere durch die Vorrichtung 100 gemessen, ausgewertet und gespeichert werden. Hierzu dient insbesondere die in der Erfindung als wesentlich dargestellte Verarbei tungseinheit 5, welche zusätzlich auch entsprechende Druckwerte und insofern damit ver bundene Änderungen in der Kapazität der einzelnen Sensoren 1 messen und auswerten kann, sodass die Verarbeitungseinheit 5 zusätzlich dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist eine durch äußeren Druck verursachte Kapazitätsänderung des Kondensators 20 und insbesondere auch des weiteren Kondensators 30 zu messen und/oder zu speichern.
Die Feuchteschicht 3 kann flexibel oder nicht flexibel ausgebildet sein. Zudem ist es möglich, dass die Feuchteschicht 3 als Webstoff ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich um einen Webstoff handeln, welcher im einleitenden Teil der vorliegenden Anmeldung beispielhaft genannt wurde. Zudem ist es jedoch auch möglich, dass es sich bei der Feuchteschicht 3 um ein Substrat handelt welches, zum Beispiel in Form eines Epitaxie- oder eines Klebeprozes ses auf den weiteren Kondensator 30 aufgebracht, zum Beispiel aufgeklebt wurde.
Die wasserundurchlässige Schicht 14 und/oder die wasserundurchlässige Schicht 15 können ebenso flexibel und nicht flexibel, insbesondere auch ebenso in Form eines Webstoffes oder eines Substrats in der gleichen Weise wie die Feuchteschicht 3 ausgebildet sein.
Zudem ist vorteilhaft denkbar, dass die Elektroden 10, 1 1 der beiden Kondensatoren 20, 30 auf die wasserundurchlässige Schicht 14 und die weitere wasserundurchlässige Schicht 15 in Form eines Druckprozesses zum Beispiel eines Tintenstrahldruckprozesses aufgedruckt wurden.
In der Figur 3 ist eine Explosionszeichnung gezeigt, wobei insbesondere aus der Figur 3 die jeweilige Anordnung der Elektroden 10, 1 1 der Kondensatoren 20, 30 hervorgeht. Erkennbar ist wiederum die durch die Pfeilrichtung dargestellte Krafteinwirkung auf den Sensor 1 , sowie durch die einzelnen schematisch dargestellten Tropfen einwirkende Feuchtigkeit. Insbeson dere ist wiederum erkennbar, dass die Feuchtigkeit insbesondere zwischen den Elektroden 10, 1 1 eindringt und auf die jeweilige wasserdurchlässige Schicht 14 einen zum Beispiel er- heblichen Effekt auf die elektrische Eigenschaft hat, sodass sich die Kapazität zumindest des weiteren Kondensators 30 wie in der Figur 1 erläutert jeweils ändert.
In der Figur 4 ist in einer weiteren Ausführungsform der hier beschriebenen Erfindung ge zeigt, dass der Sensor 1 aus zwei Elektroden 10, sowie einer Elektrode 1 1 bestehen kann. Die Elektroden 10 haben eine Polarität (vorzugsweise die gleiche Polarität), während die Elektrode 1 1 eine davon unterschiedliche Polarität aufweist, wobei jedoch im unteren Teilbild der Figur 3 die Explosionszeichnung des linken Teils der Figur 3 gezeigt ist und erkennbar ist, dass drei wasserundurchlässige Schichten 4, 14, 15 verwendet werden. Die Elektroden 10 können auch unterschiedliche Polaritäten und/oder elektrische Potentiale aufweisen.
Auch können die Elektroden 10 miteinander elektrisch verbunden sein.
Zum Beispiel können die Elektroden 10, 1 1 auch jeweils eine separate Polarität und/oder ein separates elektrisches Potential aufweisen und/oder generieren. Entsprechendes kann auch für die in den hier folgenden Figuren in Bezug auf die Elektroden gelten.
Zum Beispiel ist die unterste wasserundurchlässige Schicht wiederum die wasserundurch lässige Schicht 4, die darauffolgende wasserundurchlässige Schicht 14 und die in der Quer richtung Q1 darauf angeordnete wasserundurchlässige Schicht 15 eine weitere wasserun durchlässige Schicht, wobei jeweils eine Elektrode auf einer separaten wasserundurchlässi gen Schicht jeweils aufgebracht insbesondere aufgedruckt ist.
In dieser Stackung der einzelnen wasserundurchlässigen Schichten 4, 14 und 15 wird daher durch Zusammenführen dieser Schichten der im linken Teil der Figur 4 gezeigte Kondensa tor 20 erzeugt, wobei hierbei in der Querrichtung Q1 , die Elektroden 10 jeweils, wie im dem entsprechenden Teilbild entnommen werden kann auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sin.
Alternativ hierzu kann auch die Elektrode 1 1 zusammen mit zumindest einer der Elektroden 10 in einer gemeinsamen Ebene, das heißt auf oder in einer gemeinsamen wasserundurch lässigen Schicht 4, 14, 15 aufgebracht werden, sodass zum Beispiel nur noch die zweite der Elektroden 10 auf eine separaten wasserundurchlässigen Schicht 4, 14, 15 aufgestackt wer den muss. Grundsätzlich können daher die einzelnen Elektroden 10,1 1 in unterschiedlichen Ebenen in der Q1 -Richtung zueinander angeordnet sein. Zum Beispiel gilt eine paarweise Zuordnung zwischen genau einer wasserundurchlässigen Schicht 4, 14, 15 mit genau einer Elektrode 10, 1 1 .
In der Figur 5 ist die erfindungsgemäße Messystem 1000 zusammen mit dem erfindungsge mäßen 2D- und/oder 3D-Gestenerkennungssystem 200 gezeigt. Erkennbar ist des Weiteren das Lenkrad 400 innerhalb welchen die Vorrichtung 100 teilweise oder vollständig verbaut sind. Dabei scannt das Gestenerkennungssystem 200 Bewegungen des Nutzers um hieraus Steuerungsgesten zur Steuerung des in der Figur 5 gezeigten Fahrzeugs zu ermöglichen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand des Ausführungsbeispiels be schränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal, sowie jede Kombination von Merkmalen was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder in den Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 Sensor
3 Feuchteschicht
4 dielektrische Schicht/ wasserundurchlässige Schicht
5 Verarbeitungseinheit
10 Elektrode
1 1 Elektrode
12 Elektrode
13 Trägermaterial
14 wasserundurchlässige Schicht
15 wasserundurchlässige Schicht
20 Kondensator
30 Kondensator
40 CPU
60 Temperatursensor
100 Vorrichtung
200 Verfahren
300 2D- und/oder 3D-Gestenerkennungssystem (200) 1000 Messvorrichtung
H1 horizontalen Richtung
Q1 Querrichtung

Claims

Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit Patentansprüche
1. Messvorrichtung (1000) zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, umfassend zumindest eine Vorrichtung (100) zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit um fassend
- zumindest einen Sensor (1 ) zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, wobei der Sensor (1 )
- zumindest einen Kondensator (20) mit zumindest zwei Elektroden (10, 1 1 ), wel che, insbesondere in einer horizontalen Richtung (H1 ) entlang eines und auf ei nem, insbesondere flexiblem, Trägermaterial (13) zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Elektroden (10, 1 1 ) zumindest eine dielektrische Schicht (4) angeordnet ist, wobei
auf einer dem Trägermaterial (13) abgewandten Seite zumindest einer Elektrode (10, 1 1 ) und/oder der dielektrischen Schicht (2) zumindest
stellenweise zumindest eine zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässige und/oder flüssigkeitsabsorbierende Feuchteschicht (3) angeordnet ist, wobei somit die zu mindest eine Elektrode (10, 1 1 ) und/oder die dielektrische Schicht (4) in einer Qu errichtung (Q1 ) zwischen dem Trägermaterial (13) und der Feuchteschicht (3) an geordnet sind, sodass sich eine Kapazität durch die auf die dielektrische Schicht (4) zumindest teilweise treffende Flüssigkeit zumindest teilweise verändert, wobei eine Verarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist Messwer te des Sensors (1 ) zu messen und/oder zu speichern, sodass ein kapazitiver Feuchtesensor entsteht,
d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t, d a s s
von der Verarbeitungseinheit (5) die von dem Sensor gemessenen Daten an eine zentrale CPU (40) gesendet werden, wobei diese Daten von der Verarbeitungs einheit (5) verarbeitet werden, wobei weiter wobei das Messystem (1000) zumin dest ein 2D- und/oder 3D-Gestenerkennungssystem (300) umfasst, welches, zum Beispiel nur gemeinsam mit der Vorrichtung (100) zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, einen Nutzer identifizieren und/oder zumindest einen An wendungsbefehl an ein Nutzungsobjekt ausgibt.
2. Messvorrichtung (1000) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (100) in ein Ansteuerungselement (400), insbesondere in einem Lenkrad, verbaut ist, und anhand eines elektrischen Hautwiderstands des Nutzers, einem Griffdruck und/oder einer Griffposition und/oder einer Hauttemperatur den Nutzer erkennt und/oder anhand dieser Daten das Nutzungsobjekt, insbesondere ein Fahrzeug, steuert.
3. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des 2D- und/oder 3D-Gestenerkennungssystem (300) das Nutzungsobjekt steuerbar ist.
4. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das 2D- und/oder 3D-Gestenerkennungssystem (300) eine Vorabnutzererkennung und/oder eine Vorabsteuerungserkennung durchführt, und erst nachdem die CPU (4) die entsprechende Geste mit in der Datenbank hinterlegen Steuerungsgesten vergleicht und die entsprechende Geste einer Gruppe von Steuerungsgesten zu geordnet der Sensor (1) ein Feinauswahl einer Geste der Gruppe von vorausge wählten Geste vornimmt, sodass die dann durch die Feinauswahl gewonnene Geste im Wesentlichen derjenigen entspricht, welche durch den Nutzer getätigt wurde, sodass über diese dann ausgewählte Geste das Nutzungsobjekt steuerbar ist.
5. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Fahrtrichtung, eine Fahrgeschwindigkeit des Nutzungsobjektes oder ein sons tiges Bedienelements des Nutzungsobjektes bedienbar ist.
6. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
jede einzelne oder eine Gruppe von Gesten durch das Gestenerkennungssystem er fasst werden aus den so erfassten Bilddaten in eine oder mehrerer Gestenklassen klassifiziert werden, das heißt eingruppiert werden, der Vergleich dieser Daten mit in der Datenbank hinterlegten Gestendaten einen Klassifikationsvergleich von Daten klassen der Gestendaten mit Datenklassen der Datenbankgestendaten umfasst, wo bei eine Klassifikation der jeweiligen Geste auf Basis von Bewegungsvektoren eines Körperteils des Nutzers derart durchgeführt wird, dass zunächst aus der zeitlichen Bewegung des Körperteils ein Bewegungsprofil erstellt wird, wobei das Bewegungs profil des Körperteils Bewegungsvektoren desselbigen umfasst, und weiter wobei die CPU die einzelnen Gesten, welche über einen vorgegebenen Zeitraum gesammelt wurden zu sogenannten Datenblops oder Datenclustern zusammenfasst, die dann in ihrer Form und/oder Ausdehnung klassifiziert werden.
7. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Messvorrichtung (1000) zumindest zwei Sensoren (1) aufweist, wobei durch die Verarbeitungseinheit (5) die Sensoren (1) in Gruppen aus zumindest einem Sensor (1) auf Basis zumindest einem der folgenden Kriterien unterteilt werden:
- Anordnungsort des Sensors (1 ) oder der Sensoren (1 ) auf dem T rägermaterial (13), wobei das Trägermaterial (13) in Flächengebiete eingeteilt ist, und innerhalb eines Flächengebiets nur Sensoren (1) einer Gruppe angeordnet sind,
- Flächenausdehnung eines Sensors (1).
8. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch
zumindest zwei Vorrichtungen (100) zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit, wobei jede Verarbeitungseinheit (5) Ihre von den Sensoren (1) empfangenen Daten an die zentrale CPU (40) weiterleitet.
9. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Vorrichtung (100) zumindest zwei Sensoren (1) umfasst.
10. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Vorrichtung (100) zumindest einen Temperatursensor (60) umfasst, wobei der Temperatursensor (60) eine Umgebungstemperatur und/oder eine Tempe ratur eines Sensors (1) misst und an die Verarbeitungseinheit (5) einer Vorrichtung (100) und/oder an die zentrale CPU (40) weiterleitet.
11. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Temperatursensor (60) eine Temperatur der ihm zugeordneten Verarbeitungsein heit (5) misst und an die Verarbeitungseinheit (5) einer Vorrichtung (100) und/oder an die zentrale CPU (40) weiterleitet.
12. Messvorrichtung (1000) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale CPU (40) eine Auslastungsgrad (CPU-Last und/oder Speicherverbrauch) von zumindest einer Verarbeitungseinheit (5) ermittelt und bei Überschreiten einer Grenztemperatur der Verarbeitungseinheit (5) und/oder von zumindest einem dieser Verarbeitungseinheit (5) zugeordneten Sensor (1) diese(r) in seiner Leistung zumin dest teilweise gedrosselt oder ganz abgeschaltet wird.
13. Messvorrichtung (1000) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich net, durch
zumindest ein Verarbeitungsnetzwerk, wobei mittels zumindest eines VLAN-Switches des Verarbeitungsnetzwerks, dieses in zumindest zwei, nur logisch voneinander ge trennte, Netzwerksegmente (VLAN) unterteilbar ist und wobei jeder Verarbeitungs einheiten (5) und/oder jeder der Sensoren (1) in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch den VLAN-Switch durch jedes der Netzwerksegmente ansteuerbar sind.
14. Messvorrichtung (1000) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des VLAN-Switches eine Priorisierung der einzelnen Netzwerksegmente ins besondere im Hinblick auf deren Datenaustausch durchgeführt wird.
EP20717568.8A 2019-03-29 2020-03-27 Messvorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit Pending EP3947010A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019108196.3A DE102019108196A1 (de) 2019-03-29 2019-03-29 Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit
PCT/EP2020/058713 WO2020201086A1 (de) 2019-03-29 2020-03-27 Messvorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3947010A1 true EP3947010A1 (de) 2022-02-09

Family

ID=70224328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20717568.8A Pending EP3947010A1 (de) 2019-03-29 2020-03-27 Messvorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3947010A1 (de)
DE (1) DE102019108196A1 (de)
WO (1) WO2020201086A1 (de)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011014516A1 (de) * 2010-04-06 2012-05-10 W.E.T. Automotive Systems Ag Multifunktionsprodukt
DE102010053663A1 (de) * 2010-12-07 2011-08-25 Daimler AG, 70327 Lenkradanordnung für einen Kraftwagen und Verfahren zum Ansteuern von Funktionseinheiten des Kraftwagens
DE102012208205A1 (de) * 2012-05-16 2013-11-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Datenlogging bzw. Stimulation in Automotiven Ethernet Netzwerken unter Verwendung der Fahrzeug-Infrastruktur
DE102012106522A1 (de) * 2012-07-18 2014-01-23 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Authentifizierung eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug
DE102014004395B3 (de) * 2014-03-26 2015-06-18 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems und Kraftfahrzeug
FI125745B (fi) * 2014-07-18 2016-01-29 Maricare Oy Anturijärjestely
DE102014214978B4 (de) * 2014-07-30 2016-06-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Feststellung der Identität einer Person auf einem Sitz eines Fahrzeugs
KR101707002B1 (ko) * 2015-03-04 2017-02-15 숭실대학교산학협력단 복합 감지형 센서 및 제조방법
DE102015007286A1 (de) * 2015-06-10 2016-12-15 Schmitz Gmbh Verfahren zur Erfassung eines Fahrzeugidentifikationsmittels eines Fahrzeugs
CN107066128A (zh) * 2015-09-15 2017-08-18 新益先创科技股份有限公司 具电容感应功能的穿戴式装置及交互式机器宠物
US10194856B2 (en) * 2015-12-22 2019-02-05 Sharp Laboratories Of America, Inc. Matrix multi-sensor array
EP3402393B1 (de) * 2016-01-14 2021-07-07 King Abdullah University Of Science And Technology Papierbasierte elektronikplattform

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020201086A1 (de) 2020-10-08
DE102019108196A1 (de) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3672829B1 (de) Verfahren zum überwachen eines fahrers eines fahrzeugs mittels eines messsystems
DE102018119385B4 (de) Kontrollsystem zur Abgleichung von gemessenen Druck- und Feuchtigkeitswerten
WO2020025189A1 (de) Messsystem zur messung von druck und/oder feuchtigkeit
EP3737591A1 (de) Carsharing verwaltungssystem
DE102019009128A1 (de) Carsharing Verwaltungssystem
EP4009856A1 (de) Vorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit
EP3844036A1 (de) Kontrollsystem zur abgleichung von gemessenen druck- und/oder feuchtigkeitswerten auf basis einer umgebungsfeuchtigkeit
DE102019009148A1 (de) Verfahren auf Basis einer Gestenerkennung
DE102019108163B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines Carsharing Verwaltungssystems
DE102019009142A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Carsharing Verwaltungssystem
DE102019124368B4 (de) Messsystem zur Messung von Druck und Feuchtigkeit
WO2020201086A1 (de) Messvorrichtung zur messung von druck und/oder feuchtigkeit
DE102018010367A1 (de) Messsystem zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit
WO2020201100A1 (de) Verfahren zur messung von druck und/oder feuchtigkeit auf basis einer gestensteuerung
DE102018010368A1 (de) Kontrollsystem zur Abgleichung von gemessenen Druck- und/oder Feuchtigkeitswerten
DE102019009147A1 (de) Messvorrichtung zur Messung von Druck und/oder Feuchtigkeit
DE102019108168B3 (de) Carsharing Verwaltungssystem mittels Temperatursensor
WO2021099265A1 (de) Messsystem zur messung von druck und/oder feuchtigkeit auf basis einer umgebungsfeuchtigkeit
DE102019009141A1 (de) Carsharing Verwaltungssystem mittels Temperatursensor
WO2021043711A1 (de) Verfahren zum überwachen eines fahrers, insbesondere eines erschöpfungsgrades eines fahrers, eines fahrzeugs mittels eines messsystems

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20201127

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)