WO2009095276A2

WO2009095276A2 - Schaltungsanordnung, sowie verfahren zur erhebung und übertragung von schaltsignalen

Info

Publication number: WO2009095276A2
Application number: PCT/EP2009/000671
Authority: WO
Inventors: Peter Fasshauer
Original assignee: Ident Technology Ag
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2009-08-06
Also published as: WO2009095276A3; JP2011526743A; US8723715B2; EP2263315A2; DE112009000243A5; US20110001650A1; JP5558368B2

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung sowie auf ein Verfahren zur Erhebung und Übertragung von Schaltsignalen, insbesondere für Anwendungen im Zusammenhang mit Elektrogeräten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen die insgesamt kostengünstig realisierbar ist und hinsichtlich der Positionierung oder Ausbildung von Schalter- oder Eingabezonen eine hohe Gestaltungsfreiheit bietet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit einer Signalempfangseinrichtung zum Empfang von Steuersignalen, einer Betriebsignalsendeeinrichtung zum Aussenden von Betriebssignalen einer Basisschaltung zur Verarbeitung der Steuersignale, und wenigstens einer Eingabeschaltung zur Ausgabe eines Steuersignales nach Maßgabe einer gegenüber der Eingabeschaltung ausgeführten Eingabeoperation, wobei sich diese Schaltungsanordnung dadurch auszeichnet, dass die Eingabeschaltung eine Elektrodeneinrichtung umfasst zur Erfassung der Eingabeoperation anhand feldelektrisch relevanter Änderungen im Umgebungsbereich der Elektrodeneinrichtung, und dass die Eingabeschaltung weiterhin derart ausgebildet ist, dass eine Betriebsenergiezufuhr über die an der Eingabeschaltung anliegenden Betriebssignale erfolgt.

Description

Schaltungsanordnung, sowie Verfahren zur

Erhebung und Übertragung von Schaltsignalen

Die Erfindung richtet sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung sowie auf ein Verfahren zur Erhebung und Übertragung von Schaltsignalen, insbesondere für Anwendungen im Zusammenhang mit Elektrogeräten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen die insgesamt kostengünstig realisierbar ist und hinsichtlich der Positionierung oder Ausbildung von Schalter- oder Eingabezonen eine hohe Gestaltungsfreiheit bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit:

- einer Signalempfangseinrichtung zum Empfang von Steuersignalen,

- einer Betriebsignalsendeeinrichtung zum Aussenden von Betriebssignalen

- einer Basisschaltung zur Verarbeitung der Steuersignale, und

- wenigstens einer Eingabeschaltung zur Ausgabe eines Steuersignales nach Maßgabe einer gegenüber der Eingabeschaltung ausgeführten Eingabeoperation,

- wobei sich diese Schaltungsanordnung dadurch auszeichnet, dass die Eingabeschaltung eine Elektrodeneinrichtung umfasst zur Erfassung der Eingabeoperation anhand feldelektrisch relevanter Änderungen im Umgebungsbereich der Elektrodeneinrichtung, und

- dass die Eingabeschaltung weiterhin derart ausgebildet ist, dass eine Betriebsenergiezufuhr über die an der Eingabeschaltung anliegenden Betriebssignale erfolgt.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Schaltungsanordnung zu schaffen die es gestattet, einen einem Anwender zugänglichen Eingabebereich eines Elektrogeräts mit großer Flexibilität zu gestalten, ohne dass hierzu umfangreiche Änderungen an den verbauten elektronischen Komponenten vorzunehmen sind.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Betriebssignal- Sendeeinrichtung derart ausgebildet, dass diese eine Sendespule umfasst zum Aussenden eines hinsichtlich seiner Feldstärke alternierenden B-Feldes.

Die den jeweiligen Designanforderungen entsprechend bedarfsgerecht platzierbare Eingabeschaltung umfasst vorzugsweise eine Eingabeschaltungs-Spuleneinrichtung zur Bewerkstelligung eines Energieabgriffs aus dem vorgenannten alternierenden B-Feld.

Das über die Betriebssignal-Sendeeinrichtung generierte Betriebssignal wird vorzugsweise derart moduliert, dass dieses zumindest phasenweise mit einer Adresseninformation belegt ist. Diese Adresseninformation kann so abgestimmt sein, dass durch diese eine bestimmte Eingabeschaltung adressiert, aktiviert und hinsichtlich eines bestimmten Detektionsereignisses abgefragt werden kann. Durch dieses Konzept wird es möglich, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung so aufzubauen, dass die Basisschaltung letztlich kollisionsfrei Steuersignale verarbeiten kann, die durch zahlreiche, für verschiedenste Eingabeoperationen vorgesehene Eingabeschaltungen eines Eingabebereiches, insbesondere Schaltpanels generiert werden.

Das durch die jeweilige Eingabeschaltung ausgegebene Steuersignal wird vorzugsweise ebenfalls über die Eingabeschaltungs-Spuleneinrichtung ausgegeben, sodass dieses Organ als bidirektionale Schnittstelle fungiert.

Die Signalempfangseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese eine Signalempfangs- Spuleneinrichtung umfasst zum Empfang der durch die Input-Spuleneinrichtung ausgegebenen Steuersignale. Es ist möglich, die Signalempfangs-Spuleneinrichtung und die Betriebssignal- Spuleneinrichtung zu einer gemeinsamen Spule zusammenzufassen. Diese Spule wird vorzugsweise so angeordnet, dass das durch diese generierte B-Feld mit hoher Effizienz die Eingabeschaltungen des Schaltsystems erfasst. Hierzu wird die Spule vorzugsweise derart geführt, dass diese einen Anordnungsbereich der Eingabeschaltung umsäumt. Die Eingabeschaltung kann so gestaltet sein, dass zumindest die Eingabeschaltungs-Spuleneinrichtung derart angeordnet ist, dass die durch die Betriebssignal-Spuleneinrichtung generierten Feldlinien die Eingabeschaltungs-Spuleneinrichtung möglichst unter einem rechten Winkel treffen.

Das durch die jeweilige Eingabeschaltung generierte Steuersignal kann durch „Impedanzmodulation" des Betriebssignals zur Basisschaltung zurückgeführt werden. Alternativ hierzu, oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme ist es auch möglich, das Steuersignal auf einem gegenüber dem Frequenzbereich des Betriebssignals versetzten Frequenzbereich zurückzuführen. Es ist auch möglich, die Schaltungsanordnung so auszubilden, dass die durch die jeweilige Eingabeschaltung generierten Steuersignale mit einem gewissen Zeitversatz zu dem Betriebssignal ausgegeben werden.

Das Betriebssignal kann derart generiert werden, dass dieses ein Trägersignal darstellt, wobei das zur Basiseinheit zurückgeführte Steuersignal durch ein auf das Trägersignal bezugnehmendes Modulationsverfahren, insbesondere FSK, (Q-)PSK generiert wird.

Das Steuersignal kann so generiert werden, dass dieses eine Ein/Aus-Information übermittelt. Weiterhin ist es auch möglich, Eingabeschaltungen bereitzustellen, die so ausgebildet sind, dass die durch diese Eingabeschaltung gelieferten Steuersignale einen Wert innerhalb eines Wertebereiches, z.B. innerhalb des Bereichs von 0 bis 256 übermitteln.

Die jeweilige Eingabeschaltung kann durch eine integrierte Schaltung (insbesondere ASIC) so ausgebildet sein, dass das durch diese ausgegebene Steuersignal nach einem vorgegebenen Ansatz mit einem Näherungsereignis, z.B. der Annäherung eines Fingers, korreliert. Es ist möglich, im Bereich der Eingabeschaltung Speichereinrichtungen vorzusehen durch welche es möglich wird, die Eingabeschaltung auf bestimmte Funktionseigenschaften hin zu programmieren. Es ist auch möglich, die Eingabeschaltung so auszubilden, dass die Individualadresse dieser Eingabeschaltung im Rahmen eines Eingabeschaltungs-Programmiermodus festlegbar ist. Es ist auch möglich, die

Eingabeschaltung so auszubilden, dass deren spezifische Adresse auf mechanischem Wege, z.B. durch Unterbrechen oder Überbrücken bestimmter, frei liegender Leitungsabschnitte, oder Umlegen von Switch-Strukturen festgelegt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf eine Schaltungseinrichtung die eine Serverschaltung und mehrere Clientschaltungen umfasst und die es ermöglicht über jene Client-Schaltungen Signale zur Serverschaltung zurückzuführen um beispielsweise anwenderseitige Eingabeoperationen, oder durch Maschinenzustände geforderte Schaltvorgänge abzuwickeln. Insbesondere richtet sich die Erfindung hierbei auf eine Schaltungseinrichtung zur Abwicklung von Schaltvorgängen bei Elektrogeräten, oder im Bereich einer Anwenderumgebung wie insbesondere Arbeitsplätzen und Fahrzeuginnenräumen.

Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche es möglich wird, einen mit einer Eingabeoperation, oder einem Detektionsereignis im Zusammenhang stehenden Signaltransfer zwischen mehreren der Signalgenerierung dienenden Client-Schaltungen und einer Server-Schaltung in einer gegenüber bisherigen Konzepten verbesserten Weise abzuwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schaltungseinrichtung mit:

- mehreren Clientschaltungen zur Generierung von Schaltsignalen nach Maßgabe eines an der Clientschaltung anliegenden Auslöseereignisses,

- einer Serverschaltung zur Erfassung von Schaltsignalen die von den Clientschaltungen jeweils ausgegeben werden,

- wobei die signaltechnische Koppelung der Clientschaltungen mit der Serverschaltung auf Grundlage eines modulierten quasistatischen Wechselfeldes Bewerkstelligt wird und

- die Clientschaltung mit einer Elektrodeneinrichtung mit einer ersten Elektrode El und einer zweiten Elektrode E2 ausgestattet ist,

- wobei diese Elektrodeneinrichtung als Schnittstellenorgan fungiert und zudem die Energieversorgung der jeweiligen Clientschaltung über diese Elektrodeneinrichtung bewerkstelligt wird, und

- wobei der Signaltransfer von der jeweiligen Clientschaltung zu der Serverschaltung durch Lastmodulation bewerkstelligt wird,

- wobei die Lastmodulation durch einen seriellen Schalter bewerkstelligt wird.

Vorzugsweise besteht dieser serielle Schalter aus zwei antiseriell verschalteten Transistoren (MOSFETs). Hierdurch wird es auf besonders vorteilhafte Weise möglich, den Trennungsgrad für beide Halbwellen des Serversignals zu maximieren.

Alternativ zu der vorgenannten Maßnahme ist es auch möglich den seriellen Schalter als Reihenschaltung von zwei Sub-Schalter auszuführen (z.B. jene oben genannten Transistoren), um komplexere Modulation- und Signalkodierungsformen anwenden zu können. Z.B. den ersten SubSchalter mit der Client-Antwortfrequenz zu modulieren wobei der zweite Sub-Schalter mit einer weiteren unabhängigen Frequenz oder einem Code moduliert wird. Die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Clients nach ihren Modulationsfrequenzen unterschieden werden können. Hierdurch wird es möglich, etwaige Kollisionen von übertragenen Daten zu vermeiden.

Die die Modulationsfrequenzen werden vorzugsweise durch einen Frequenzteiler erzeugt, um die Synchronität zum Serversignal zu herbeizuführen und etwaiges Frequenzdriften (z.B. durch eine Temperaturänderung ) zumindest weitgehend zu unterdrücken.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zumindest einige der Clientschaltungen so aufgebaut, dass ein hierdurch realisierter Client seine Antwort (z.B. das Teilungsverhältnis) anhand der vom Server übertragenen Daten ändern kann. Hierdurch wird es in vorteilhafter Weise möglich, das System so zu gestalten, dass dieses On-Line rekonfigurierbar ist, wodurch insbesondere zusätzliche Möglichkeiten zur Absenken der Störungsempfindlichkeit bereitgestellt werden.

Alternativ zu einer Erkennung der einzelnen Clients anhand spezifischer Frequenzen des Antwortsignals ist es auch möglich, die Client-Schaltungen so auszulegen, dass die Clients nach den von ihnen gesendeten Codes voneinander unterschieden werden können. Hierdurch wird es möglich, eine relativ große Anzahl von Client-Schaltunen zuverlässig zu verwalten.

Die Client-Schaltungen können so ausgelegt sein, dass diese permanent eine Signalaussendung vornehmen. Hierdurch wird es möglich, die Informationsübertragung in den Server über die Amplitude des zurückgeführten Signals zu ermöglichen, z.B. 1-bit kodiert = Ja/Nein oder auch als Pegelwert der mit einem sich kontinuierlich ändernden Ereignis korreliert z.B. einer Durch Objektnäherung an den jeweiligen Client verursachten Änderung dielektrischer Eigenschaften in der Umgebung der Client-Schaltung. Insbesondere wird es möglich, hierdurch Informationen die beispielsweise die Annäherung von Gliedmaßen eines Anwenders an die jeweiligen Clientschaltung beschreiben, durch im wesentlichen kontinuierliche Änderung des Signalpegels an die Serverschaltung zu übermitteln.

Alternativ zu dem vorgenannten Permanent-Betriebsansatz ist es auch möglich, den dass der Client im Pulsmodus arbeitet, um die Informationsübertragung in den Server in Form von Pulsweitenmodulation zu ermöglichen und die Reichweite zu erhöhen (Pulsbetrieb benötigt kleinere Leistung)

Es ist in vorteilhafter Weise möglich, die Einstellung des Teilungsverhältnisses, bzw. die Individualisierunng des Clients erst nach, oder während des Verbaus in Gerät vorzunehmen. Die Schaltungseinrichtung kann insoweit mehrere im Aufbau gleichartige und erst im Rahmen des Verbaus mit einer spezifischen Kennung belegte Clients umfassen. Neben der Individualisierung der Clients um unter verschiedenen Clients unterscheiden zu können, ist es auch möglich, die Clients so zu gestalten, insbesondere mit Programmier- oder Switch-Möglichkeiten auszustatten, dass deren Funktionseigenschaften, z.B. ob eine Analogpegelerfassung abgewickelt oder eine Ein/Aus-Schaltfunktion realisiert werden soll, bedarfsgerecht eingestellt werden können. Insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung bei Elektrogeräten wird es möglich unter Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung Variationsmöglichkeit von gefertigten Geräten zu schaffen (z.B. die Tastenzuweisung eines fertigen Gerätes erfolgt kundenspezifisch mit anschließender Beschriftung des Bedienerpaneels).

Das Teilungsverhältnis des Clients kann bei dessen Fertigung fest programmiert werden. Die so vorkonfigurierten Clients können durch kleine Bauteil-Aaufdrucke, oder anderweitige Merkmale gekennzeichnet werden, so dass diese Clients ggf. voneinander unterschieden werden können. Hierdurch wird es möglich auf den Programmierungsschritt nach dem Einbau zu verzichten, oder diesen nur für wenige, hinsichtlich ihrer Konfiguration nochmals abzuändernde Clients vorzunehmen.

Die Einkoppelflächen eines Clients können parallel zueinander in der Art eines Plattenkondensators ausgebildet sein. Die einzelnen Clients können als kleine „pillen-,, oder münzartige Bauteile ausgeführt sein. Vorzugsweise sind die Clients intern mit Schutzschaltungen ausgestattet, die eine unzulässige Belastung der sensiblen Schaltungsbereiche verhindert, wenn von außen unzulässig starke Felder auf den jeweiligen Client einwirken. Die vorzugsweise durch einen ASIC realisierte Kernelektronik kann im Zwischenbereich zwischen den beiden Einkoppelflächen angeordnet sein.

Es ist auch möglich Client-Bauformen zu realisieren bei welchen sich die Einkoppelflächen von einem Client nebeneinander insbesondere auf einer gemeinsamen Fläche befinden. Ein derartiger Aufbau eignet sich insbesondere zur Erfassung von Überbrückungseffekten, die beispielsweise durch eine Änderung der dielektrischen Eigenschaften im unmittelbaren Umgebungsbereich des Clients - z.B. durch Annäherung eines Fingers, oder eines Objektes - verursacht werden können.

Es ist auch möglich, die Clients so auszubilden, dass diese lediglich kleine Einkoppelflächen aufweisen die beim Anbringen des Clients an eine Trägerstruktur mit an dieser vorbereiteten (z.B. mit Leitlack aufgetragenen) Elektroden ausreichender Abmessungen kontaktiert werden. Hierdurch wird es möglich, äußerst kleine Clients zu schaffen die beispielsweise durch einen CIM-Montageprozess an bestimmten größeren Bauteilen, Gehäusen, Blenden, Schubladen etc. angebracht werden und hierbei mit Elektrodensystemen in Verbindung gebracht werden.

Die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung kann so aufgebaut sein, dass durch diese überprüft werden kann, ob sich ein, oder mehrere bestimmte Clients in einem bestimmten Bereich, oder einer bestimmten Stellung befinden. Über dieses Konzept wird es möglich Systemzustände eines Geräts zu erfassen. Bei einem Haushaltsgerät in Form einer Waschmaschine kann beispielsweise festgestellt werden, ob sich ein Sieb, oder ein Waschpulverschubfach in einer korrekten Stellung befindet. Die zur Erfassung des Systemzustands verwendeten Clients können in die entsprechenden Komponenten, z.B. Sieb, Einschub etc. eingebunden sein. Es ist auch möglich, die zur Erfassung bestimmter Systemzustände vorgesehenen Clients so anzuordnen, dass durch diese festgestellt werden kann, ob sich ein bestimmtes, beispielsweise entnehmbares Element in einer vorgegebenen Position befindet. So ist es möglich, das vorgenannte Sieb, oder den Einschub so zu gestalten, dass durch dieses, oder diesen die dielektrischen Eigenschaften in der Umgebung eines Clients signifikant verändert werden, wobei über den Client eine diese Veränderung berücksichtigenden Signalgenerierung bewerkstelligt werden kann. Das entnehmbare, oder positionsveränderbare Bauteil kann so gestaltet sein, dass dieses selbst keinen „ZPS-„ Client beinhaltet, sondern nur das elektrische Feld in der Umgebung eines überwachenden ZPS-Clients ändert, was einen Rückschluss darüber erlaubt, ob das genannte Teil vorhanden ist. Z.B. enthält das entnehmbare Teil eine leitende Fläche, die das Feld über die Elektroden von ZPS-Client „kurzschließt" und damit ihn ausschaltet, oder alternativ eine Verbindung zum ZPS-Server (oder Masse) bewerkstelligt und den ZPS einschaltet

Der Client kann modular aufgebaut sein und hierbei ein Signalverarbeitungsmodul und ein Elektrodenmodul umfassen. Das Signalverarbeitungsmodul kann als Standardmodul mit einem ASIC ausgeführt sein. Über das Elektrodenmodul kann den besonderen Einsatzanforderungen Rechnung getragen werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich diese auch auf eine elektrische Schaltungsanordnung sowie auf ein Verfahren zur Erhebung und Übertragung von Schaltsignalen, insbesondere für Anwendungen im Zusammenhang mit Elektrogeräten.

Der Erfindung liegt in diesem Zusammenhang die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen die insgesamt kostengünstig realisierbar ist und hinsichtlich der Positionierung oder Ausbildung von Schalter- oder Eingabezonen eine hohe Gestaltungsfreiheit bietet und sich durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfϊndungsgemäß gelöst durch eine Schaltungsanordnung mit:

- einer Servereinrichtung zur Erfassung von Schaltsignalen, und

- mehreren Clientschaltungen zur Aussendung jener Schaltsignale,

- wobei die signaltechnische Koppelung der Clientschaltungen mit der Servereinrichtung auf Grundlage feldelektrischer Wechselwirkungseffekte durch Modulation eines quasistatischen Wechselfeldes erfolgt, und

- wobei die einzelnen Clientschaltungen und die Servereinrichtung so konfiguriert sind, dass im Bereich der Servereinrichtung eine eindeutige Zuordnung der Schaltsignale oder des Informationsinhalts derselben zu der für dieses Schaltsignal ursächlichen Clientschaltung ermöglicht ist.

Vorzugsweise ist die Servereinrichtung mit einer Empfangselektrodeneinrichtung ausgestattet, zum Empfang der Schaltsignale. Diese Empfangselektrodeneinrichtung kann derart an die Servereinrichtung angebunden sein, dass über diese Empfangselektrodeneinrichtung auch ein nach Maßgabe einer Trägerfrequenz moduliertes elektrisches „Speisefeld" generiert wird. Dieses Speisefeld kann auch derart moduliert werden, dass dieses bestimmte Adressinformationen und Befehlsinhalte enthält durch welche die einzelnen Clientschaltungen spezifisch angesprochen werden können.

Die Einbindung der Clientschaltungen in das Gesamtsystem kann so bewerkstelligt werden, dass im Zusammenhang mit einem auf die jeweilige Clientschaltung einwirkenden Eingabeereignis eine Intensitätszunahme der feldelektrischen Koppelung der Clientschaltung mit der Servereinrichtung erreicht wird, wobei diese Intensitätszunahme bei der Festlegung eines Schaltzustandes, oder der Ermittlung eines Stellwertes berücksichtigt wird.

Alternativ hierzu, oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme ist es auch möglich, Vorkehrungen für eine vorzugsweise permanent ausreichende feldelektrische Koppelung der Clientschaltungen mit der Servereinrichtung zu treffen und im Bereich der Clientschaltungen durch lokale Schalter- , oder Sensoreinrichtungen, insbesondere LC-Sensornetzwerke, lokal das Eingabeereignis zu detektieren. Die Schaltsignalübertragung von der Clientschaltung zum Server kann dann insbesondere durch Impedanzmodulation, oder auch durch additive Überlagerung einer oder mehrerer Frequenzen oder eines Codes vom Client auf den speisenden Träger bewerkstelligt werden.

Die Clientschaltungen sind vorzugsweise derart gestaltet, dass eine Betriebsenergiezufuhr über das durch die Servereinrichtung emittierte vorzugsweise mit einer Trägerfrequenz modulierte elektrische Feld bewerkstelligt wird.

Die Clientschaltungen sind vorzugsweise weiterhin auch so ausgebildet, dass diese jeweils eine Elektrodeneinrichtung umfassen zur Erfassung der Eingabeoperation anhand feldelektrisch relevanter Änderungen im Umgebungsbereich der Elektrodeneinrichtung. Diese Elektrodeneinrichtung bildet vorzugsweise Teil eines Kondensators, wobei der zur Erfassung des Eingabeereignisses vorgesehenen Observationsbereich das die Kapazität dieses Kondensators mitbestimmende - und sich nach Maßgabe des Eingabeereignisses ändernde - Dielektrikum beinhaltet.

Auf Grundlage der innerhalb des vom Speisefeld hinreichend erfassten Raums frei positionierbaren Clientschaltungen wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Schaltungsanordnung zu schaffen die es gestattet, einen einem Anwender zugänglichen Eingabebereich eines Elektrogeräts mit großer Flexibilität zu gestalten, ohne dass hierzu umfangreiche Änderungen an den verbauten elektronischen Komponenten vorzunehmen sind.

Das erfindungsgemäße Server-Client System kann so ausgebildet sein, dass ein synchroner Betrieb des Systems erfolgt, insbesondere mittels digitaler Frequenzteilung der Trägerfrequenz im Client zur Ansteuerung des Schalters so, dass jedem Client ein eigener Teilerfaktor zur Frequenzcodierung zugewiesen wird. Hierdurch entsteht ein synchron arbeitendes Frequenzmultiplexsystem. Anstelle einer konstanten Frequenz kann der Client-Schalter alternativ mit einem Code zur Erzeugung einer Client ID angesteuert werden. Dieser Code kann insbesondere bei der Fertigung des Clients oder der Bestückung einer Trägerstruktur mit den jeweiligen Clients individuell einprogrammiert und bei Aktivierung des Client entweder mit einem vom empfangenen Trägersignal abgeleiteten Takt oder auch mittels eines frei laufenden Oszillators erzeugten Taktes ausgelesen werden.

Kurz-Beschreibung der Figuren

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

Figur 1 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Grundaufbaus einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Figur 2 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines variabel positionierbaren, erfindungsgemäßen Inputelementes,

Figur 3 eine Schemadarstellung zur Erläuterung eines bevorzugten Schaltungsaufbaus der erfindungsgemäßen Eingabeschaltung,

Figur 4 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei einem Haushaltsgerät,

Figur 5 eine Skizze zur Veranschaulichung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei einem Flachbildschirm,

Figur 6 eine Skizze zur Veranschaulichung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei einem Fahrzeugcockpit,

Figur 7 eine Skizze zur Veranschaulichung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei einem Kraftfahrzeugsitz,

Figur 8 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines mit der Annäherung eines Fingers an eine erfindungsgemäße Eingabeschaltung korrelierenden Wertes P.

Figur 9 eine Skizze zur Veranschaulichung des Grundaufbaus einer erfindungsgemäßen Schaltungseinrichtung einschließlich eines Blockschaltbilds eines erfindungsgemäßen ZPS-Clients für eine erfindungsgemäße

Schaltungseinrichtung; Figur 10 einen Schaltplan zur Veranschaulichung eines bevorzugten Innenaufbaus eines erfϊndungsgemäßen ZPS-Clients;

Figur 11 ein weiteres Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus einer weiteren

Variante eines erfindungsgemäßen ZPS-Clients für eine erfϊndungsgemäße Schaltungseinrichtung;

Figur 12 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Systemvariante mit einem an einem

Anwender vorbeigeführten Signalübertragungsweg

Figur 13 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schaltungssystem bei welchem jedem Client ein Code zugeordnet ist, wobei die Codes dieser Clients alle bei der gleichen Trägerfrequenz ausgegeben werden;

Figur 14 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Codierungskonzepts unter

Verwendung von zwei in Serie angeordneten Schaltern;

Figur 15 ein weiteres Diagramm zur Veranschaulichung eines weiteren

Codierungskonzeptes;

Figur 16 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schaltungssystem bei welchem eine additive Überlagerung einer oder mehrerer Frequenzen oder eines Codes auf den speisenden Träger vorgenommen wird;

Figur 17 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schaltungssystem bei welchem verschieden Gruppen von Clients unterschiedliche Trägerfrequenzen zugeteilt werden;

Figur 18 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schaltungssystem bei welchem über einen Multiplexer nacheinander die Elektroden für verschiedene Clientgruppen an den Server angekoppelt und von diesem gespeist werden.

Figur 19 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schaltungssystem bei welchem die Clients als E-FeId Sensoren ausgebildet sind und innenseitig an ein Bedienblendenelement eines Elektro- insbesondere Haushaltsgeräts angesetzt sind. Die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung umfasst eine Signalempfangseinrichtung SE zum Empfang von Steuersignalen S, sowie eine Betriebssignal-Sendeeinrichtung BS zum Aussenden von Betriebssignalen BI, wobei bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Signalempfangseinrichtung SE und die Betriebssignal-Sendeeinrichtung BS zusammengefasst sind.

Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Basisschaltung B zur Verarbeitung der über die Signalempfangseinrichtung SE empfangenen Steuersignale und wenigstens eine Eingabeschaltung I zur Ausgabe eines Steuersignals S nach Maßgabe einer gegenüber der Eingabeschaltung I, beispielsweise durch den hier angedeuteten Finger F eines Anwenders, ausgeführten Eingabeoperation.

Die hier dargestellte Schaltungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Eingabeschaltung I eine Elektrodeneinrichtung El , E2, E3 umfasst, zur Erfassung der Eingabeoperation anhand feldelektrisch relevanter Änderungen im Umgebungsbereich der Elektrodeneinrichtung El , E2, E3. Die Schaltungsanordnung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die vorgenannte Eingabeschaltung I derart ausgebildet ist, dass eine Betriebsenergiezufuhr über die an der Eingabeschaltung I anliegenden und durch die Betriebssignal-Sendeeinrichtung BS ausgesendeten Betriebssignale erfolgt.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Betriebssignal-Sendeeinrichtung als Betriebssignal-Spuleneinrichtung ausgebildet zur Aussendung der Betriebssignale BS in Form eines hinsichtlich seiner Feldstärke alternierenden B-Feldes. Die Eingabeschaltung I umfasst eine Eingabeschaltungs-Spuleneinrichtung IS zur Bewerkstelligung eines Energieabgriffs aus dem vorgenannten, alternierenden B-Feld.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird das durch die Betriebssignal-Sendeeinrichtung abgestrahlte B-Feld derart moduliert, dass dieses mit einer Adressinformation belegt ist, über welche innerhalb des vom B-Feld mit hinreichender Intensität durchsetzten Raumes vorhandene Eingabeschaltungen spezifisch, d.h. adressiert angesprochen werden können. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Adresseninformation über die Basisschaltung B festgelegt.

Das der hier ebenfalls als Spuleneinrichtung ausgebildeten Signalempfangseinrichtung SE zugeführte Steuersignal S wird bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls durch die Inputspuleneinrichtung IS in Form eines modulierten B-Feldes generiert. Das der Signalempfangseinrichtung SE zugeführte Steuersignal S wird über die Basisschaltung B erfasst und durch eine in die Basisschaltung B eingebundene, vorzugsweise programmierbare, elektronische Schaltung zur Festlegung von Schaltzuständen herangezogen. Über diese Schaltzustände können Ausgangsleitungen Al, A2, A3 beschaltet werden.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zur Realisierung der Signalempfangseinrichtung SE und der Betriebssignal-Sendeeinrichtung BS vorgesehene Spule so ausgebildet, dass diese den Anordnungsbereich der Eingabeschaltungen I umsäumt. Gerade innerhalb des von dieser Spuleneinrichtung SI umsäumten Bereichs wird es möglich, eine besonders wirkungsvolle Energieversorgung der Eingabeschaltungen I über das von dieser jeweils aufgegriffene B-Feld zu bewerkstelligen. Es ist jedoch auch möglich, die Eingabeschaltungen so auszulegen, dass deren Betrieb bereits bei relativ geringen Feldstärken möglich wird und diese effizienten Eingabeschaltungen außerhalb des von der Spule umsäumen Bereichs anzuordnen

Die Rückführung des Steuersignals S zu der Basisschaltung B kann insbesondere durch spezielle Modulationsverfahren bewerkstelligt werden, die auf eine beispielsweise unmittelbar durch das Betriebssignal BS bereitgestelltes Trägerfrequenz Bezug nehmen. Das Steuersignal S kann so generiert werden, dass dieses lediglich eine Ein/Aus Information darstellt, die anhand von noch im Bereich der Eingabeschaltung 1 verarbeiteten Detektionskriterien festgelegt wird. Alternativ hierzu ist es auch möglich, über das Steuersignal in digitaler Form einen Zahlenwert zu übermitteln, der beispielsweise darüber Aufschluss gibt, welche Kapazität oder hiermit korrelierende Größe der momentan unter Einschluss der Elektrodeneinrichtung El , E2, E3 realisierte Kondensator des Detektions-LC -Netzwerks hat. Die Eingabeschaltung I kann insbesondere so aufgebaut sein, dass durch diese Annäherungen menschlicher Gliedmaßen in den hier dargestellten Detektionsbereich D erfasst werden, wobei dieser Detektionsbereich D vorzugsweise eine Ausdehnung von ca. 60 mm aufweist.

In Figur 2 ist in Form einer vereinfachten Schnittdarstellung ein möglicher Aufbau einer erfindungsgemäßen, als „pillenartige Struktur" ausgeführten Eingabeschaltung I dargestellt. Die Eingabeschaltung I umfasst ein als flaches Kunststofftopfbauteil 1 ausgeführtes Gehäuseelement sowie einen Bodenabschnitt 2. Der Bodenabschnitt 2 ist mit einem Leiterbahn-Material beschichtet, wobei dieses Leiterbahn-Material zum Teil derart abgetragen ist, dass auf dem Bodenabschnitt 2 eine Spuleneinrichtung mit mehreren Flachwindungen 3 verbleibt. Auf die Bodenplatte 2 ist weiterhin eine als ASIC AC ausgeführte Schaltungsanordnung aufgesetzt und mit der Spule 3 verbunden. Über die Spule 3 wird einerseits eine Energieversorgung der ASIC Schaltung AC bewerkstelligt und andererseits auch eine Ausgabe der über die ASIC Schaltung AC generierten Steuersignale bewerkstelligt. Die ASIC Schaltung AC ist so gestaltet, dass die speziellen Funktionseigenschaften derselben, insbesondere der spezifische Adresscode der Eingabeschaltung I, im Rahmen eines Teach- Prozesses festlegbar sind. Die Elektrodeneinrichtung El, E2, E3 befindet sich ebenfalls innerhalb des Kunststofftopfes 1 und steht mit der ASIC-Schaltung AC in Verbindung. Diese Baugruppe kann durch Klebe-, Klemm-, oder Schweißverbindungsstellen an geeigneten Stellen inner- oder ggf. auch außerhalb eines Gehäus eines Elektrogeräts angebracht werden und damit Schaltfunktionen ohne besonderen Verdrahtungsaufwand ermöglichen.

Der Grundaufbau der erfindungsgemäßen Eingabeschaltung I ist in Figur 3 noch weiter veranschaulicht. Wie aus der Darstellung nach Figur 3 hervorgeht, umfasst die Eingabeschaltung I die Inputspule 3 sowie die ASIC-Schaltung AC und die Elektrodeneinrichtung El , E2, E3.

Die Asic Schaltung AC umfasst einen Energie-Harvester H durch welchen die über die Inputspule 3 aus dem aus dieser anliegenden, alternierenden B-Feld abgegriffene Leistung aufgenommen und beispielsweise in einen Gold-Cap gespeichert wird. Weiterhin umfasst die ASIC Schaltung AC eine Identifizierungsschaltung I über welche anhand des an der Spuleneinrichtung 3 anliegenden Signalereignisses festgestellt wird, ob die Inputeinrichtung I angesprochen wird. Die ASIC Schaltung AC umfasst weiterhin eine Response-Einrichtung R durch welche die über die Havester-Einrichtung H bereitgestellte Spannung moduliert wird, sodass über die Inputspule 3 das Steuersignal S mit einem bestimmten Signalinhalt ausgesendet werden kann. Die Response-Einrichtung R ist mit der Elektrodeneinrichtung El , E2, E3 gekoppelt. Die Elektrodeneinrichtung El, E2, E3 wird über die Response-Einrichtung angesteuert, wobei über die Response-Einrichtung Werte ermittelt werden, die Aufschluss über feldelektrische Eigenschaften im Umgebungsbereich der Elektrodeneinrichtung El, E2, E3 geben.

Die zur Anlegung einer alternierenden Spannung an die Elektrodeneinrichtung El, E2, E3 erforderliche Energie wird über die Havester-Schaltung H bereitgestellt. Die Havester-Schaltung H kann so ausgebildet sein, dass diese über einen längeren Zeitraum einen Energieabgriff über die Inputspuleneinrichtung 3 aus dem an dieser anliegenden, alternierenden B-Feld vornimmt und diese Energie beispielsweise in einer Kondensatoreinrichtung, insbesondere einem Gold-Cap, speichert. Diese gespeicherte Energie steht dann, wenn die ASIC Schaltung AC durch eine zutreffende Abfrageadresse angesprochen wird, für die Durchführung eines Prüfzyklus' zur Verfügung durch welchen die Kapazität des unter Einschluss der Elektrodeneinrichtung El, E2, E3 realisierten Kondensators ermittelt wird. Diese Kapazität, oder eine mit dieser hinreichend korrelierende Größe kann dann im Bereich der Response-Einrichtung R ausgewertet und für die Generierung bzw. die Festlegung des Signalinhaltes des Steuersignals S herangezogen werden.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, ist es möglich, auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes eine Schaltungsanordnung zu realisieren, die sich insbesondere für den Einsatz bei Elektro- und Haushaltsgeräten eignet. Bei dem hier dargestellten Elektrogerät handelt es sich beispielsweise um eine Waschmaschine. In dem typischerweise für die Anbindung eines Bedienpaneels 10 vorgesehenen oberen Gerätebereich ist die als Rechteckspule 1 1 ausgeführte und sich entlang des Außenrandbereichs des Panelanbindungsbereichs erstreckende Signalempfangs- und Betriebssignal- Sendeeinrichtung, SE, BS angeordnet. Diese Spuleneinrichtung 1 1 ist über eine Verbindungsleitung 12 mit der Basisschaltung B verbunden. Über die Basisschaltung B werden die einzelnen Komponenten des Haushaltsgerätes, beispielsweise der Motor, Heizorgane sowie Ventile angesteuert. Das vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Bedienpaneel 10 ist im Bereich seiner Rückseite mit den erfindungsgemäßen Eingabeschaltungen I bestückt. Im Bereich der Frontseite des Bedienpaneels 10 können auf dieses Schaltbereiche aufgedruckt sein. Im Bereich dieser Schaltbereiche können zusätzlich Strukturen, insbesondere Schaltknopfstrukturen ausgebildet sein, die zusätzlich ein gewisses haptisches Feedback generieren.

Nach Einbindung des Bedienpaneels 10 in das Haushaltsgerät 12 befinden sich die in das Bedienpaneel 10 eingebundenen Eingabeschaltungen I in einem von dem B-Feld der Spuleneinrichtung 1 1 erfassten Bereich. Über dieses an der Spuleneinrichtung 1 1 anliegende B-Feld werden die Eingabeschaltungen I einerseits mit Energie versorgt und zudem können die einzelnen Eingabeschaltungen I adressiert angesprochen werden. Die Eingabeschaltungen I sind, wie bereits angesprochen, als E-Feldsensoren ausgeführt, durch welche Eingabeoperationen durch menschliche Gliedmaßen anhand hierdurch verursachter, feldelektrischer Veränderungen im Umgebungsbereich der jeweiligen Eingabeschaltung I erfasst werden. Die Eingabeschaltungen I können mit großer Gestaltungsfreiheit an dem Bedienpaneel 10 angeordnet werden. Weiterhin ist es möglich, das hier dargestellte Haushaltsgerät 12 mit verschiedensten, anwenderseitig, zum Beispiel ausgewählten Bedienpaneels zu bestücken. Durch die erfindungsgemäße Spuleneinrichtung 1 1 wird es auch möglich, mit Eingabeschaltungen IM zu kommunizieren, die beispielsweise in Bewegkomponenten wie dem hier dargestellten Waschpulvereinschub IM eingebunden sind. Über diese Inputeinrichtungen I kann einerseits festgestellt werden, ob der Waschpulvereinschub IM ordnungsgemäß in das Haushaltsgerät 12 eingeschoben ist. Zudem kann über diese Eingabeschaltung gegebenenfalls der Füllstand des Schubfachs ermittelt werden. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, auch aus anderweitigen Bereichen, insbesondere tiefer im Gerät liegenden Bereichen, Informationen abzugreifen und der Basisschaltung B zuzuführen. Die Basisschaltung B kann so ausgebildet sein, dass über diese auch weitere Signalsende- und Signalempfangs-Spuleneinrichtungen angesteuert werden können.

Die Schaltungsanordnung kann auch weitere Eingabeschaltungen umfassen die beispielsweise eine Signalgenerierung durch anderweitige Sensor- und Schaltereinrichtungen bewerkstelligen.

Wie aus der Darstellung nach Figur 5 ersichtlich, ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beispielsweise bei Elektrogeräten in Form eines Bildschirms 14 anzuwenden. Im Gehäusebereich des Bildschirms 14 ist hierzu eine als Signalsende- und als Signalempfangseinrichtung fungierende, hier nicht näher dargestellte Spuleneinrichtung verlegt. An nahezu beliebiger Stelle innerhalb oder außßerhalb des nicht-leitenden Kunststoff-Gehäuses 14 können erfindungsgemäße Eingabeschaltungen II, 12, 13 angeordnet werden, wobei die z.B. anwenderseitig veranlassten Eingabeoperationen auf diese Eingabeschaltungen II , 12, 13 anwenderseitig angesteuert werden können.

Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich weiterhin insbesondere auch für Anwendungen im Automotivbereich Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, durch eine oder wenige im Fahrzeuginnenbereich verlegte Spuleneinrichtungen 30, 40 Anordnungsbereiche für erfϊndungsgemäße Eingabeschaltungen II, 12 In zu schaffen. In dem von diesen

Spuleneinrichtungen 30, 40 umsäumten Bereich können die Eingabeschaltungen II , 12 In mit großer Gestaltungsfreiheit angeordnet werden. Die Eingabeschaltungen können so ausgebildet sein, dass diese letztlich klassische Schaltorgane ersetzen. Es ist auch möglich, über diese Eingabeschaltungen II , 12, 13 Näherungssensoren zu realisieren durch welche beispielsweise eine automatische Öffnung eines Handschuhfaches erreicht werden kann, wenn sich ein Anwender einem bestimmten Bereich dieses Handschuhfaches mit einer bestimmten Bewegung nähert.

Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes ist es weiterhin auch möglich, wie aus Figur 7 ersichtlich, ein Nachführsystem für eine Kopfstütze zu realisieren, wobei in die Kopfstütze 50 vorzugsweise mehrere Eingabeschaltungen 11 , 12 In eingebunden sind, wobei über die von diesen

Eingabeschaltungen II , 12 In jeweils gelieferten, hinsichtlich eines Kopfnäherungszustandes indikativen Pegelwerten letztlich bestimmt werden kann, ob sich die Kopfstützeneinrichtung 50 in einer korrekten Vertikalposition befindet oder ob diese durch einen elektrischen Stelltrieb nachpositioniert werden muss. Die zur Energieversorgung und zur Abwicklung des Signaltransfers vorgesehenen Spuleneinrichtungen 30, 40 können entweder in der Kopfstütze 50, wie hier angedeutet, verlegt sein oder auch im Bereich der Sitzrückenlehne 51. Bei der Anordnung der Spuleneinrichtung 51 im Bereich der Sitzrückenlehne wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die gesamte Kopfstützenstellmotorik im Bereich der Rückenlehne 51 unterzubringen und in die Kopfstütze 50 lediglich eine ausreichende Anzahl erfindungsgemäßer durch das B-Feld mit Energie versorgter Inputeinrichtungen II , 12, 13 einzubinden.

In Figur 8 ist in Form einer einfachen Graphik der Anstieg eines Pegelwertes P dargestellt, der als solcher bei Annäherung menschlicher Gliedmaßen an die erfindungsgemäße Inputeinrichtung I feststellbar sind. Es ist möglich, aus dem zeitlichen Verlauf des Pegelanstiegs unter Zugrundlegung von Auswertungskriterien, z.B. Pegel + Dynamik bestimmte Schaltfunktionen festzulegen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise möglich, einerseits festzustellen, ob oberhalb eines Schwellwertpegels SP ein Pegelanstieg mit einem bestimmten Anstiegsgradienten erfolgt, und ob zwischen dem Zeitpunkt TO, bei welchem dieser markante Anstiegsgradient vorliegt und dem Zeitpunkt Tl, bei welchem der Maximalpegel erreicht wird, ein bestimmtes Zeitkriterium erfüllt ist. Liegt beispielsweise der zeitliche Abstand zwischen dem Pegelanstiegskriterium Kl und dem Pegelmaximalwertskriterium K2 unter 0,15 Sekunden, so kann dies beispielsweise als Schaltoperation interpretiert werden.

Durch das erfindungsgemäße Konzept können durch Auswertung der Messpegel mehrer Eingabeschaltungen, oder durch geeignete Elektrodenanordnungen spezieller Eingabeschaltungen auch Detektionssysteme realisiert werden die eine X/Y ggf. auch Z-Positionsbestimmung eines Fingers erlauben, wodurch Touchpad- oder Gesteneingabesysteme vorteilhaft realisiert werden können.

Figur 9 zeigt eine Schaltungseinrichtung mit mehreren Clientschaltungen ZPS zur Generierung von Schaltsignalen nach Maßgabe eines an der Clientschaltung anliegenden hier beispielsweise durch Annäherung eines Fingers mit einem bestimmten Dynamikprofil anwenderseitig verursachten Auslöseereignisses. Die Schaltunseinrichtung umfasst weiterhin eine Serverschaltung SV zur Erfassung von Schaltsignalen die von den Clientschaltungen ZPS jeweils ausgegeben werden. Die signaltechnische Koppelung der Clientschaltungen ZPS mit der Serverschaltung SV erfolgt auf Grundlage eines modulierten quasistatischen Wechselfeldes das über eine Sendeelektrode SEE ausgestrahlt wird.

Die einzelnen Clientschaltungen ZPS sind jeweils mit einer Elektrodeneinrichtung mit einer ersten Elektrode ELl und einer zweiten Elektrode EL2 ausgestattet. Diese Elektrodeneinrichtung fungiert als Schnittstellenorgan und dient zudem der Energieversorgung der jeweiligen Clientschaltung ZPS. Der Signaltransfer von der jeweiligen Clientschaltung ZPS zu der Serverschaltung SV wird durch Lastmodulation im Bereich des jeweiligen ZPS bewerkstelligt. Die hier dargestellte Schaltungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lastmodulation durch einen seriellen Schalter, bzw. wenigstens zwei in Serie geschaltete Subschalter Sl , S2 bewerkstelligt wird.

Ein ZPS-Client ist eine elektronische Schaltung , die

- Kapazitiv an elektrisches Wechselfeld angekoppelt wird (z.B. von einem ZPS-Server bereitgestellt);

- ein Signal erzeugt, das entweder die Kennung des Clients, und/oder die von ihm aufgenommenen Sensordaten beinhaltet;

- wobei dieses Signal z.B. mittels Lastmodulation an den ZPS-Server übermittelt wird.

Ein synchroner ZPS-Client leitet dabei seine Signalfrequenz von der Frequenz des Wechselfeldes des ZPS-Servers ab.

Das Blockschalbild nach Figur 10a zeigt einen vorteilhaften Grundaufbau eines synchronen ZPS- Clients, der eine spezifische Kennung in Form einer Frequenz hat. Diese Frequenz wird durch Teilung der Serverfrequenz (=Trägerfrequenz) gewonnen. Verschiedene Clients dieser Bauart werden anhand ihrer verschiedenen Frequenzen unterschieden.

Das elektrische Wechselfeld des hier nicht näher dargestellten ZPS-Servers wird in eine der Elektroden eingekoppelt; die zweite Elektrode wird (kapazitiv) mit Erde verbunden. Die in der Praxis vorkommenden Koppelkapazitäten liegen meistens im Bereich 0,IpF bis I pF.

Die Schalter dienen zu weitgehenden Trennung der Clientelektronik von den Elektroden. Die Lastmodulation durch einen seriellen Schalter bewirkt, dass die Änderung der Last für den Server höchst möglich ist und damit der Modulationsgrad (d.h. auch SNR) maximal ist. Der Schalter besteht vorzugsweise aus zwei antiseriell verschalteten MOSFETs, um die Trennungsgrad für beide Halbwellen des Serversignals zu maximieren.

Bei der in Figur 10b veranschaulichten Variante bereitet die Spannungserzeugung eine DC-Spannung aus dem Trägersignal auf und enthält einen Überspannungsschutz. Die Start-up-Schaltung schaltet den Frequenzteiler erst nach dem Erreichen ausreichender Betriebsspannung ein und beim Unterschreitung der minimaler zulässigen Betriebsspannung aus.

Es erfolgt die Erzeugung der Modulationsfrequenz aus dem Träger mit dem Teilungsverhältnis M/N, mit 1<M<3, N<512. Der ZPS-Client moduliert das Serversignal nicht mit einer festen Frequenz, sondern mit einem spezifischen Code. Der ZPS-Client kann Signale vom ZPS-Server empfangen und dementsprechend reagieren, z.B. andere Teilungsverhältnisse für die Signalfrequenz einstellen, und gemessene Daten übertragen. Der ZPS-Client hat einen nicht flüchtigen Speicher, um die vom Server übermittelten Daten (z.B. neues Teilungsverhältnis) zu speichern. Dadurch können die Clients erst nach dem Einbau im Gerät „ihre Eigenschaften" zugewiesen bekommen. Es existiert eine Möglichkeit den ZPS-Client während der Produktion zu programmieren (beispielsweise diesem eine ID zuzuweisen). Der ZPS-Client kann so ausgebildet sein, dass dieser komplexere Modulationsverfahren erlaubt, z.B. FSK, ggf. erhält der Client hierzu einen weiteren Schalter. Die Reichweite des ZPS- Clients kann durch den Pulsbetrieb erhöht werden: Dabei sammelt der Client im ausgeschalteten Zustand zuerst die elektrische Energie, um dann sie für den Betrieb zu benutzen. Wenn der Energieverbrauch im Betrieb größer ist, als der Client durch die (sehr kleine) Koppelkapazität kontinuierlich bekommen kann, kommt es zum pulsartigen Betrieb.

Technische Eigenschaften (vorzugsweise)

Figur 1 1 zeigt weiterhin in Form eines detaillierten Schaltplans einen besonders bevorzugten Aufbau eines erfindungsgemäßen ZPS-Clients. Die Sub-Schalter sind hier als antiseriell verschaltete Transistoren Tl, T2 (MOSFETs) ausgeführt. Durch dieses spezielle Konzept wird es möglich, den Trennungsgrad für beide Halbwellen des seitens des Servers SV (siehe Figur 1) bereitgestellten Serversignals zu maximieren.

Figur 12 zeigt eine Variante eines erfindungsgemäßen Systems bei welchem die Clientschaltung ZPS derart ausgeführt ist, dass dies zwar sowohl ihren Energiebezug als auch den Signaltransfer über das von der Servereinrichtung SV bereitgestellte Feld abwickelt, wobei jedoch die Erfassung eines Detektionsereignisses - hier Fingerannäherung - durch eine Elektrodenanordnung DTl, DT2 bewerkstelligt wird die als solche die durch das Detektionsereignis verursachten Änderungen der dielektrischen Eigenschaften des Observationsbereiches O erfasst. Auf Grundlage dieses Konzeptes wird es möglich, den Signalweg S (als Strichpunktlinie angedeutet) am Anwender A vorbeizuführen. Anstelle des Anwenders A könnte das im Observationsbereich O festzustellende Ereignis auch durch ein zu detektierendes Bauelement - Sieb, Schubfach oder dgl. verursacht werden. Es ist möglich, dieses zu detektierende Bauteil so auszubilden, dass diese zumindest im Beriech seiner in den Observationsbereich einfύhrbaren Bereiche Eigenschaften aufweist die eine besonders zuverlässige Detektion ermöglichen.

Es ist möglich, die hier als diskrete Elektroden ausgeführten Detektionselektroden DTl, DT2 auch über die Elektroden ELl und EL2 zu realisieren. Die Kernschaltung K-ZPS kann so gestaltet sein, dass diese mehrere Anschlussmöglichkeiten zur Erfassung von Detektionsereignissen, sowie zur Abwicklung von Signalübertragungselektroden bietet.

Das erfmdungsgemäße System kann so aufgebaut sein, dass dieses Client-Schaltungen verschiedenster Bauart, insbesondere der Bauart nach Figur 1 und der Bauart nach Figur 2 beinhaltet.

Wie aus Figur 12 ersichtlich, kann im Falle der eingangs beschriebenen Codierung der Clients durch Wahl von orthognalen Codes ein Code-Multiplexsystem aufgebaut werden, bei dem die verschiedenen Clients nicht mehr durch Frequenzunterschiede wie im Fall des Frequenzmultiplexsystems unterschieden werden ,sondern durch die Codeinformation, die für alle Clients bei derselben Trägerfrequenz übertragen wird.

Wie in Figur 14 veranschaulicht, kann eine Codierung der verschiedenen Clients auch dadurch erfolgen, dass im Client jeweils zwei hintereinander liegende Schalter vorgesehen sind, von denen jeder gleichzeitig mit einer unterschiedlichen Schaltfrequenz betrieben wird, wodurch dann der Schalter anstelle von einer Frequenz durch zwei Frequenzen charakterisiert ist und dadurch insbesondere eine größere Störsicherheit gegenüber schmalbandigen Fremdstörern erreicht wird.

Gemäß Figur 15 besteht eine weitere Möglichkeit der Codierung mit zwei oder mehreren Frequenzen und einem Schalter darin, dass der Schalter sequentiell mit zwei oder mehreren unterschied-lichen Frequenzen angesteuert wird, was als FSK-Modulation einer mittleren Schalterfrequenz interpretiert werden kann. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine größere Störsicherheit erreicht.

Anstelle eines kontinuierlichen Schalterbetriebs kann ein pulsförmiger Betrieb des Schalters erfolgen, wodurch ein geringerer Strombedarf im Client entsteht und dadurch eine Vergrößerung der Distanz zwischen Server und Client ermöglicht wird. Mittels einer Messung der Pulsgruppendauer auf der Serverseite kann auch eine Reichweitenmessung der überbrückten Distanz erfolgen.

Wie anhand von Figur 16 veranschaulicht, ist statt einer Last-Modulation (=ASK) des Trägers infolge des Schalterbetriebes im Client auch eine additive Überlagerung einer oder mehrerer Frequenzen oder eines Codes vom Client auf den speisenden Träger möglich. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch , dass ein vom Träger des Servers im Client erregter Generator über das vom System Server/Client gebildete Netzwerk auf die Serverelektrode überkoppelt und hier außer der Trägerfrequenz das Frequenzgemisch des Clientsignales additiv in einem niedrigeren Frequenzband ( Basisband) entsteht. Dies hat zum einen den Vorteil, dass dieses Signal sehr einfach mittels eines Tiefpassfilters am Server vom Träger getrennt werden kann und zum anderen etwaige in der Nähe der Trägerfrequenz entstehenden Störsignale nicht in das Basisband zurückgemischt werden, sondern einfach mittels des erwähnten Tiefpassfilters unterdrückt werden. Außerdem wird der Aufwand im Server zur Signalgewinnung des Clientsignales deutlich vermindert.

Vorteilhafte Maßnahmen am Client

Die Ausgestaltung der Elektroden am Client kann entweder in Sandwichform ( beide Elektroden parallel zueinander) oder auch in einer Butterfly-Struktur ( gegeneinander aufgeklappte Elektroden) erfolgen

Die Montage der Clients kann durch Clipsen, Kleben, insbesondere auch unter Anbindung an anderweitige, insbesondere größere Elektrodensysteme erfolgen. Die Elektroden der Clients können insbesondere durch leitfähige Dünnschichten, z.B. Lack realisiert werden

Vorteilhafte Maßnahmen am Server

Zur Gewährleistung einer störsicheren Erkennung der von den Clients übertragenen Informationen ( Identität und Schaltzustand) wird vorzugsweise das Prinzip des Korrelationsempfanges im Server verwendet, sofern ein synchrones System mittels der in 1. erläuterten Frequenzteilung vorliegt. Dieser Korrelationsempfang erfolgt mittels einer komplexen diskreten Fouriertransformation (DFT) in einem Prozessor , der alle Clientsignale gleichzeitig während eines festen Zeitfensters verarbeitet. Typischerweise beträgt dieses 30ms bis 100ms , sodass nach dieser Zeit alle notwendigen Informationen über die Clients im Frequenzbereich als einzelne komplexe Zahlen vorliegen, wenn für die Codierung das Prinzip eines Frequenzmultiplexsystems verwendet wird. Da auf der Serverseite die Frequenzen der Clients bekannt sind , kann hierfür der sogenannte Goertzel -Algorithmus verwendet werden, der im Frequenzbereich dem Korrelationsempfang entspricht.

Organisation eines Multi-Client/Serversystems

Wie aus Figur 17 ersichtlich können verschiedenen Gruppen von Clients unterschiedliche Trägerfrequenzen zugeteilt werden , sodass sie auch unterschiedlich erregt werden, wodurch eine Selektionsmöglichkeit für Teile eines Gesamtsystems entsteht (= Frequenzmultiplex- Betrieb)

Wie aus Figur 18 ersichtlich besteht eine andere Möglichkeit darin, den Server über einen Multiplexschalter zeitlich nacheinander auf mehrere Elektroden zu schalten und so an verschiedene Clientgruppen zu koppeln (= Zeitmultiplex -Betrieb). Durch räumliche Aufteilung in einzelne autonome Server/Clientsysteme an verschiedenen Stellen lässt sich ebenfalls ein Mehrfachsystem realisieren (= Raummultiplex-Betrieb).

Wie aus Figur 19 ersichtlich, ist es möglich, die Clients so auszubilden, dass dies als kleine Scheibchen- oder „pillenartige" Bauelemente innenseitig an ein Trägerbauteil P, insbesondere eine Bedienblende eines Elektro- insbesondere Haushaltsgerätes angesetzt werden können. Diese Bauelemente werden von dem serverseitig generierten Feld mit Energie versorgt. Der hier gezeigte Client n verfugt über eine Detektionselektrodeneinrichtung DTl, DT2 über welche Änderungen der dielektrischen Eigenschaften in der Umgebung der Elektrodeneinrichtung DTl , DT2 mittels eines LC-Netzwerkes SW detektiert und zur Ansteuerung des hier gezeigten weiteren Schalters verwendet werden können. Derartige Clientbauelemente mit integriertem Sensor können mit großer konstruktiver Freiheit an Bedienblenden angeordnet werden und schaffen hierdurch an diesen Bedienblenden Eingabezonen zur Veranlassung anwenderseitiger Schaltoperationen.

Claims

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung mit:

- einer Servereinrichtung zur Erfassung von Schaltsignalen, und

- mehreren Clientschaltungen zur Aussendung jener Schaltsignale,

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein synchroner Betrieb des Systems mittels digitaler Frequenzteilung der Trägerfrequenz im Client zur Ansteuerung des Schalters bewerkstelligt wird, so dass jedem Client ein eigener Teilerfaktor zur Frequenzcodierung zugewiesen wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer konstanten Frequenz der Client-Schalter alternativ mit einem Code zur Erzeugung einer Client ID angesteuert wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Code bei der Fertigung oder dem Verbau des Clients individuell einprogrammiert wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der einprogrammierte Code bei Aktivierung des Client entweder mit einem vom empfangenen Trägersignal abgeleiteten Takt oder auch mittels eines frei laufenden Oszillators erzeugten Taktes ausgelesen wird.

6. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der beschriebenen Codierung der Clients durch Wahl von orthognalen Codes ein Code-Multiplexsystem aufgebaut ist, bei dem die verschiedenen Clients durch die Codeinformation, die für alle Clients bei derselben Trägerfrequenz übertragen wird unterschieden werden.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Codierung der verschiedenen Clients dadurch erfolgen, dass im Client jeweils zwei hintereinander liegende Schalter vorgesehen sind, von denen jeder gleichzeitig mit einer unterschiedlichen Schaltfrequenz betrieben wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann der Schalter anstelle von einer Frequenz durch zwei Frequenzen charakterisiert ist und dadurch eine größere Störsicherheit gegenüber schmalbandigen Fremdstörern erreicht wird.

9. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung mit zwei oder mehreren Frequenzen und einem Schalter darin besteht, dass der Schalter sequentiell mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Frequenzen angesteuert wird, wodurch eine FSK-Modulation einer mittleren Schalter-frequenz erreicht werden kann.

10. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle eines kontinuierlichen Schalterbetriebs ein pulsförmiger Betrieb des Schalters erfolgt, wodurch ein geringerer Strombedarf im Client entsteht und dadurch eine Vergrößerung der Distanz zwischen Server und Client ermöglicht wird.

1 1. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Messung der Pulsgruppendauer auf der Serverseite eine Reichweitenmessung der überbrückten Distanz erfolgt.

12. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine additive Überlagerung einer oder mehrerer Frequenzen oder eines Codes vom Client auf den speisenden Träger erfolgt.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerung bewerkstelligt wird indem ein vom Träger des Servers im Client erregter Generator über das vom System Server/Client gebildete Netzwerk auf die Serverelektrode überkoppelt und hier außer der Trägerfrequenz das Frequenzgemisch des Clientsignales additiv in einem niedrigeren Frequenzband ( Basisband) entsteht.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal mittels eines Tiefpassfilters am Server vom Träger getrennt wird.

15. Verfahren zur Abwicklung eines Signaltransfers innerhalb eines einen Server und mehrere Clientschaltungen umfassenden Schaltungssystems, bei welchem die signaltechnische Koppelung zwischen den Clientschaltungen und dem Server durch ein moduliertes quasistatisches elektrisches Feld bewerkstelligt wird, wobei eine additive Überlagerung einer oder mehrerer Frequenzen oder eines Codes vom Client auf den speisenden Träger erfolgt und die Überlagerung bewekstelligt wird indem ein vom Träger des Servers im Client erregter Generator über das vom System Server/Client gebildete Netzwerk auf die Serverelektrode überkoppelt und hier außer der Trägerfrequenz das Frequenzgemisch des Clientsignales additiv in einem niedrigeren Frequenzband (Basisband) entsteht.

16. Elektrogerät mit einem Eingabepaneel das mehrer Eingabezonen aufweist, wobei diesen Eingabezonen wenigstens ein Client zugeordnet ist und dieser Client Bestandteil einer Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14 bildet.

17. Elektrogerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet dass der Server mit einer Elektrode ausgestattet ist die die Bereitung eines Feldes mit einer Ausdehnung erlaubt die den hinsichtlich der Ausbildung von Eingabezonen relevanten Bereich des Bedienpaneels erfasst.

18. Elektrogerät nach Anspruch 16, oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass an den Server mehrere Elektrodeneinrichtungen angebunden sind, wobei diese Elektrodeneinrichtungen verschiedenen räumlichen Bereichen und darin befindlichen Clients zugeordnet sind, und dass diese Elektrodeneinrichtungen über einen Multiplexer angesprochen werden.

19. Schaltungsanordnung mit:

- einer Signalempfangseinrichtung zum Empfang von Steuersignalen,

- einer Betriebsignalsendeeinrichtung zum Aussenden von Betriebssignalen

- einer Basisschaltung zur Verarbeitung der Steuersignale, und

- dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeschaltung eine Elektrodeneinrichtung umfasst zur Erfassung der Eingabeoperation anhand feldelektrisch relevanter Änderungen im Umgebungsbereich der Elektrodeneinrichtung, und

20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebssignalsendeeinrichtung eine Betriebssignalspuleneinrichtung umfasst, zur Aussendung eines hinsichtlich seiner Feldstärke alternierenden B-Feldes.

21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeschaltung eine Eingabeschaltungsspuleneinrichtung umfasst, zur Bewerkstelligung eines Energieabgriffs aus dem vorgenannten alternierenden B-Feld.

22. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das über die Betriebssignalsendeeinrichtung generierte Betriebssignal derart moduliert wird, dass dieses mit einer Adresseninformation belegt ist.

23. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Adresseninformation über die Basisschaltung festgelegt wird.

24. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Eingabeschaltung ausgegebene Steuersignal über die Eingabeschaltungsspuleneinrichtung ausgegeben wird.

25. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalempfangseinrichtung als Signalempfangsspuleneinrichtung ausgebildet ist zum Empfang des durch die Inputspuleneinrichtung ausgegebenen Steuerungssignals.

26. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalempfangsspuleneinrichtung und die Betriebssignalspuleneinrichtung zu einer gemeinsamen Spule zusammengefasst sind.

27. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule derart geführt wird, dass diese einen Anordnungsbereich der Eingabeschaltung umsäumt.

28. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal durch Impedanzmodulation des Betriebssignals zur Basisschaltung zurückgeführt wird.

29. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal auf einem gegenüber dem Frequenzbereich des Betriebssignals versetzten Frequenzbereich zurückgeführt wird.

30. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebssignal ein Trägersignal darstellt, und dass das Steuersignal durch ein auf das Trägersignal bezugnehmendes Modulationsverfahren generiert wird.

31. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass über das Steuersignal eine Ein/Aus-Information übermittelt wird.

32. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass über das Steuersignal ein Wert innerhalb eines Wertebereichs übermittelt wird.

33. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal derart generiert wird, dass dessen Frequenz nach einem abgestimmten Ansatz mit einem Näherungsereignis korreliert.

34. Schaltungsanordnung mit:

- einer Eingabeschaltung die einen E-Feldsensor umfasst, und

- einer Basisschaltung, zur Festlegung von Schaltzuständen nach Maßgabe von Steuersignalen die über die Eingabeschaltung bereitgestellt werden,

- wobei die signaltechnische Koppelung der Eingabeschaltung mit der Basisschaltung und die energetische Versorgung der Eingabeschaltung über ein Spulensystem erfolgt das eine an die Basisschaltung angebundene Basisspule und eine in die Eingabeschaltung eingebundene Modulspule umfasst.

35. Elektrogerät, insbesondere Wäschepflegegerät mit einer Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 34.

36. Elektrogerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere hinsichtlich ihrer Schalteranordnung unterschiedlich gestaltete Eingabepanels vorgehalten sind.

37. Elektrogerät nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspule (BS₃SE) an Gerätekorpus angebunden ist, und dass das Eingabepanel an den Gerätekorpus ansetzbar ist.

38. Elektrogerät nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspule (BS₅SE) in das Eingabepanel eingebunden ist.

39. Elektrogerät nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass eine Displayeinrichtung in Form eines Flachbildschirms vorgesehen ist, und dass diese Displayeinrichtung in das Bedienpanel eingebunden ist, und dass die Bilddatenzufuhr über die Betriebsspule (BS,SE) bewerkstelligt wird.

40. Elektrogerät nach wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeschaltungen mit Leuchtmitteln, insbesondere LED s ausgestattet sind, und dass die Energieversorgung derselben durch Energieabgriff aus dem B-Feld erfolgt.

23. Elektrogerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Leuchtmittel über die Eingabeschaltung erfolgt.

41. Schaltungseinrichtung mit:

- wobei die energetische und signaltechnische Koppelung der Clientschaltungen mit der Serverschaltung auf Grundlage eines modulierten quasistatischen Wechselfeldes bewerkstelligt wird, und

- die Clientschaltung mit einer Elektrodeneinrichtung mit einer ersten Elektrode El und einer zweiten Elektrode E2 ausgestattet ist, wobei diese Elektrodeneinrichtung als Schnittstellenorgan fungiert und zudem die Energieversorgung der jeweiligen Clientschaltung über diese Elektrodeneinrichtung bewerkstelligt wird, und

- wobei die Lastmodulation im Bereich der jeweiligen Clientschaltung durch einen seriellen Schalter bewerkstelligt wird.

42. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 41 , dadurch gekennzeichnet, dass der serielle Schalter zwei Sub-Schalter enthält.

43. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Last für den Server auf einem möglichst hohen Pegel gehalten wird.

44. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass dieser serieller Schalter aus zwei antiseriell verschalteten Transistoren (MOSFETs) besteht, um den Trennungsgrad für beide Halbwellen des Serversignals zu maximieren.

45. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass dieser serielle Schalter als Reihenschaltung von zwei Sub-Schaltern ausgeführt ist (z.B. die oben genannten Transistoren), um komplexere Modulation- und Signalkodierungformen anwenden zu können. Z.B. ersten Schalter mit der Client-Antwortfrequenz zu modulieren wobei der zweite mit einer weiterer unabhängigen Frequenz oder einem Code moduliert wird.

46. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Clients nach ihren Modulationsfrequenzen unterschieden werden können, um die Kollisionen von übertragenen Daten zu vermeiden.

47. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsfrequenzen durch einen Frequenzteiler erzeugt werden, um die Synchronität zum Serversignal zu verschaffen und Frequenzdrift (z.B. durch eine Temperaturänderung) weitgehend zu eliminieren.

48. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass ein Client seine Antwort (z.B. das Teilungsverhältnis) anhand der vom Server übertragenen Daten ändern kann.

49. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Clients nach den von ihnen gesendeten Codes voneinander unterschieden werden, um die mögliche Anzahl der Clients zu erhöhen.

50. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass der Client im Dauermodus arbeitet, um die Informationsübertragung in den Server in Form von Amplitude zu ermöglichen, z.B. 1-bit kodiert = Ja/Nein oder als kontinuierlicher Zusammenhang mit einer gemessenen Eigenschaft (z.B. des Abstandes der Benutzerhand zu den Elelktroden.

51. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Client im Pulsmodus arbeitet, um die Informationsübertragung in den Server in Form von Pulsweitenmodulation zu ermöglichen und die Reichweite zu erhöhen.

52. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Teilungsverhältnis des Clients erst im Rahmen des Verbaus, insbesondere nach Einbau des Clients in eine Trägerstruktur erfolgt.

53. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 1 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilungsverhältnis des Clients bei dessen Fertigung fest programmiert ist (und sie sich durch ihre Form, Beschriftung o.Ä. voneinander unterscheiden lassen), um den Programmierungsschritt nach dem Einbau zu eliminieren.

54. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppelflächen von einem Client parallel zueinander in Form eines Plattenkondensators angeordnet sind.

55. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppelflächen von einem Client sich in einer Fläche befinden .

56. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass der Client mit lediglich kleinen Einkoppelflächen ausgestattet ist dies beim Anbringen von dem Client an vorbereitete (z.B. mit Leitlack aufgetragene) Elektroden ausreichender Abmessungen kontaktiert werden.

57. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Client ein analoges Front-End besitzt, um das digitale Kernteil für alle anwendbaren Umgebungen an die Kommunikation mit dem Server optimal anzupassen.

58. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass eine Start-up-Schaltung vorgesehen ist, um die Clientelektronik erst nach dem Erreichen ausreichender Betriebsspannung einzuschalten und beim Unterschreitung der minimaler zulässigen Betriebsspannung auszuschalten.

59. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein ZPS-Client in einem entnehmbaren Teil befindet, um das Vorhandensein des genannten Teils feststellen zu können.

60. Schaltungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 58, dadurch gekennzeichnet, zur Anwendung in einem Gerät das ein verlager- oder entnehmbares Teil umfasst, wobei dieses verlagerbare, oder entnehmbare Teil selbst keinen ZPS-Client beinhaltet, sondern nur das elektrische Feld in der Umgebung eines überwachenden ZPS ändert, wodurch ein Rückschluss ermöglicht wird, ob das genannte Teil vorhanden ist. Z.B. enthält das entnehmbare Teil eine leitende Fläche, die das Feld über die Elektroden von ZPS-Client „kurzschließt" und damit ihn ausschaltet, oder alternativ eine Verbindung zum ZPS-Server (oder Masse) bewerkstelligt und den ZPS einschaltet.