WO2019243633A1 - Sensoranordnung, verwendung der sensoranordnung und verfahren zum erfassen von körperschall - Google Patents

Sensoranordnung, verwendung der sensoranordnung und verfahren zum erfassen von körperschall Download PDF

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WO2019243633A1
WO2019243633A1 PCT/EP2019/066670 EP2019066670W WO2019243633A1 WO 2019243633 A1 WO2019243633 A1 WO 2019243633A1 EP 2019066670 W EP2019066670 W EP 2019066670W WO 2019243633 A1 WO2019243633 A1 WO 2019243633A1
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Definitions

  • the invention relates to a sensor arrangement according to the preamble of claim 1.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a sensor arrangement which, in the case of manual assembly, enables monitoring of a manual activity.
  • the sensor arrangement comprises a structure-borne noise sensor which can be detachably attached to a fastening position on the body of a user and is capable of detecting structure-borne noise generated by the user through manual activity in the form of sensor signals.
  • the sensor arrangement comprises a controller which is connected to the structure-borne noise sensor and is designed to evaluate the sensor signals of the structure-borne noise sensor, the controller being able to determine on the basis of the evaluated sensor signals whether the structure-borne noise generated by the manual activity corresponds sufficiently with a stored structure-borne noise profile or not.
  • the sensor arrangement according to the invention is characterized in that the structure-borne noise sensor is suitable for to record the structure-borne noise generated by the user's manual activity, essentially via the skeleton, ie via bones and / or tendons, in the user's body to the fastening position.
  • structure-borne noise sensor is to be understood broadly. It can e.g. act as a piezo sensor.
  • the structure-borne noise sensor can be combined with a gyro sensor and / or a position sensor.
  • the controller serves as an evaluation device which is designed for pre-filtering and / or evaluating the sensor signals of the structure-borne noise sensor.
  • the invention is based on the consideration that when performing a manual activity, in particular during an assembly activity, structure-borne noise arises which is transmitted to the hand and fingers of the user. About the skeleton, d. H. This structure-borne noise is passed on via bones and / or tendons of the user's body. By recording the structure-borne noise by means of the structure-borne noise sensor and subsequent evaluation, it can be assessed whether the structure-borne noise corresponds to a known and / or stored structure-borne noise profile or not. Certain standard activities in the context of an assembly, such as. B. making a plug-in connection, are characterized in that a characteristic structure-borne noise profile is created. By comparing the known structure-borne noise profile with currently recorded sensor signals, it can thus be assessed whether the manual activity carried out was carried out properly or is faulty.
  • the sensor arrangement according to the invention has the advantage that the structure-borne noise sensor does not necessarily have to be attached to a finger of the user's hand. Since the structure-borne noise is transmitted through the skeleton, ie via bones and / or tendons, in the body of the user, it is sufficient to releasably attach the sensor arrangement to the user body at any suitable fastening position.
  • the sensor arrangement can be attached to the upper arm by means of a tape.
  • the sensor arrangement z. B. to attach to the user's belt.
  • the sensor arrangement can also be integrated in an item of clothing. Accordingly, the sensor arrangement can be attached to almost any fastening position on the body of the user. Since the structure-borne noise that arises becomes weaker with increasing distance from the location of the sound generation, ie with increasing distance from the hand of the user, fastening positions are preferred at which a sufficiently reliable detection of structure-borne noise is possible.
  • the sensor arrangement can also be attached to a tool or to an assembly holder. Structure-borne noise is then transmitted from the tool or the mounting bracket to the structure-borne noise sensor via the skeleton of the user.
  • the invention relates to the use of the sensor arrangement according to the invention for detecting what is generated by the manual activity of the user, essentially via the skeleton, ie. H. over the bones and / or tendons, body sound transmitted to the fastening position in the body of the user.
  • the sensor arrangement according to the invention Using the sensor arrangement according to the invention, structure-borne noise that arises during manual activity can thus be recorded and evaluated.
  • the invention relates to a method for detecting structure-borne noise, comprising the following steps: attaching a structure-borne noise sensor to an attachment position on the body or to a piece of clothing of a user, the structure-borne noise sensor being connected to a controller designed to evaluate the sensor signals of the structure-borne noise sensor Detecting structure-borne noise generated by a manual activity of the user and transmitted via the skeleton, that is to say via bones and / or tendons, in the body of the user to the fastening position by means of the structure-borne noise sensor.
  • the controller Determination by the controller based on the evaluated sensor signals whether the structure-borne noise generated by the manual activity or not sufficiently matches a stored structure-borne noise profile, the structure-borne noise sensor being the one by manual Activity of the user generated structure-borne noise transmitted to the fastening position, essentially via the skeleton, ie via bones and / or tendons, in the body of the user.
  • the invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing.
  • the drawing is a schematic representation and shows exemplary embodiments of the sensor arrangement according to the invention.
  • the sensor arrangement 1 shown in the single figure is a so-called
  • structure-borne noise is generated, which is transmitted to the flange 2 of a user. From there, structure-borne noise is transmitted across the skeleton, i.e. H. via bones and / or tendons, the body of the user and / or the doldrums to the fastening position of the sensor arrangement 1.
  • the sensor arrangement can be fastened, for example, to the forearm, upper arm or belt of a user or integrated into a user's garment.
  • the sensor arrangement 1 comprises a schematically represented structure-borne noise sensor 3 which is distinguished by a high sensitivity and is able to detect structure-borne noise of low strength.
  • the sensor arrangement 1 is provided with a communication device which enables wireless transmission via a radio protocol.
  • the transmission can take place, for example, via WLAN, via Bluetooth or another radio transmission method.
  • the communication device can be used to exchange information with another mobile or stationary device.
  • the sensor arrangement 1 can also be connected via a cable 4 to a mobile device 5 or a stationary device 6 such as a PC.
  • the mobile device 5 can be a single-board computer, an embedded PC or a conventional mobile device such as a smartphone or a tablet computer.
  • the stationary device can be a PC, a computer located remotely in a data center or a computer connected via the Internet.
  • the mobile device 5 also includes a communication device for wireless communication.
  • the sensor arrangement 1 can also be connected to the stationary computer 6 via a wireless communication link, for example via a mobile radio network.
  • the sensor arrangement 1 according to the invention is also suitable for detecting structure-borne noise that arises when a machine or device is in operation.
  • the structure-borne noise is transmitted via the mechanical structure, for example a machine housing.
  • a machine for example a manipulator or a robot, can thus also be monitored by means of the sensor arrangement according to the invention.
  • By detecting structure-borne noise e.g. For example, it can be determined whether a robot has gripped a specific tool, since different tools generate different structure-borne noise profiles.
  • the sensor arrangement comprises the sensor (structure-borne noise sensor), an amplifier, a battery and a cable connection.
  • the sensor arrangement comprises the structure-borne noise sensor, the amplifier and a cable connection.
  • the sensor arrangement comprises the structure-borne noise sensor, the amplifier, an A / D converter, a battery and a cable connection. According to a further variant, the sensor arrangement comprises the sensor, the amplifier, the A / D converter and a cable connection.
  • the sensor arrangement comprises the structure-borne noise sensor, the amplifier, the A / D converter, the battery and a radio module which serves as a communication device.
  • the sensor arrangement comprises the sensor, the amplifier, the A / D converter, the cable connection or a cable and the radio module.
  • the sensor arrangement comprises the sensor, the amplifier, the A / D converter, an RFID transponder for near field communication (NFC), the battery and the radio module.
  • NFC near field communication
  • the sensor arrangement comprises the sensor, the amplifier, the A / D converter, the RFID transponder and a cable.
  • the sensor arrangement comprises the sensor, the amplifier, the A / D converter, the RFID transponder for near field communication, a controller, a battery and the radio module.
  • the sensor arrangement comprises the sensor, the amplifier, the A / D converter, the RFID transponder for near-field communication, the controller and a cable.
  • the sensor can be designed both from structure-borne noise sensor and / or as a gyro sensor (acceleration sensor) and / or as a position sensor.
  • the signal is recorded by means of the sensor, in particular by means of the structure-borne noise sensor.
  • the signal processing can also be carried out directly by the sensor arrangement.
  • Analog and / or digital sensor signals can be transmitted wirelessly to the mobile device 5 or a stationary computer 6 via the cable 4 shown in the figure or by means of the communication device.
  • the sensor arrangement 1 can also be supplied with electrical energy via the cable 4. After evaluating the sensor signals, e.g. B. by the mobile device 5 or by the fixed computer 6, there is a feedback to the sensor arrangement 1, so that a signal can be output for the user there.
  • the signal can be an optical and / or acoustic and / or haptic signal.
  • the output feedback provides the user with the information that an assembly process has been carried out properly or incorrectly.
  • a certain acoustic signal or an optical signal can be output in the event of a faulty assembly of a plug connection, these signals differing from those in the case of proper assembly. It is also possible for a signal to be output only in the event of an error, ie if a plug connection or the like is found to be incorrect.

Abstract

Sensoranordnung(1), umfassend einen Körperschallsensor(3), der an einer Befestigungsposition am Körper eines Benutzers lösbar anbringbar und in der Lag ist, von dem Benutzer durch eine manuelle Tätigkeit erzeugten Körperschall in Form von Sensorsignalen zu erfassen, einen mit dem Körperschallsensor (3) verbundenen Controller, der zum Auswerten der Sensorsignale des Körperschallsensors (3) ausgebildet ist, wobei der Controller in der Lage ist, anhand der ausgewerteten Sensorsignale festzustellen, ob der durch die manuelle Tätigkeit erzeugte Körperschall hinreichend mit einem gespeicherten Körperschallprofil über-einstimmt oder nicht, wobei der Körperschallsensor (3) dazu geeignet ist, den durch die manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, im Wesentlichen über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körperschall zu erfassen.

Description

Sensoranordnung, Verwendung der Sensoranordnung und Verfahren zum Erfas- sen von Körperschall
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Bei der Montage von Baugruppen, Maschinen und Anlagen werden viele Tätigkei ten manuell durchgeführt. Beispiele dafür sind das Positionieren und Befestigen von Einzelteilen und die Herstellung von Steckverbindungen. In der Praxis hat es sich herausgestellt, dass die manuelle Herstellung von Steckverbindungen beson- ders fehleranfällig ist. Es ist daher erforderlich, jede einzelne manuell hergestellte Steckverbindung zu überprüfen, wodurch sich ein vergleichsweise hoher Aufwand im Rahmen der Qualitätssicherung ergibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung anzuge- ben, die bei einer manuellen Montage eine Überwachung einer manuellen Tätig keit ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des An- spruchs 1 vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung umfasst einen Körperschallsensor, der an einer Befestigungsposition am Körper eines Benutzers lösbar anbringbar und in der Lage ist, von dem Benutzer durch eine manuelle Tätigkeit erzeugten Körper- schall in Form von Sensorsignalen zu erfassen. Die Sensoranordnung umfasst ei- nen mit dem Körperschallsensor verbundenen Controller, der zum Auswerten der Sensorsignale des Körperschallsensors ausgebildet ist, wobei der Controller in der Lage ist, anhand der ausgewerteten Sensorsignale festzustellen, ob der durch die manuelle Tätigkeit erzeugte Körperschall hinreichend mit einem gespeicherten Körperschallprofil übereinstimmt oder nicht. Die erfindungsgemäße Sensoranord- nung zeichnet sich dadurch aus, dass der Körperschallsensor dazu geeignet ist, den durch die manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, im Wesentlichen über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körperschall zu erfassen.
Der Begriff„Körperschallsensor“ ist breit zu verstehen. Es kann sich dabei z.B. um einen Piezosensor handeln. Der Körperschallsensor kann mit einem Gyrosensor und/oder einem Lagesensor kombiniert sein.
Der Controller dient als Auswerteeinrichtung, die zum Vorfiltern und/oder Auswer- ten der Sensorsignale des Körperschallsensors ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei der Durchführung einer manuellen Tätigkeit, insbesondere bei einer Montagetätigkeit, Körperschall ent- steht, der auf die Hand und die Finger des Benutzers übertragen wird. Über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, des Körpers des Benutzers wird dieser Körperschall weitergeleitet. Durch Erfassen des Körperschalls mittels des Körperschallsensors und nachfolgendes Auswerten kann beurteilt werden, ob der Körperschall mit einem bekannten und/oder gespeicherten Körperschallprofil über- einstimmt oder nicht. Bestimmte Standardtätigkeiten im Rahmen einer Montage, wie z. B. das Herstellen einer Steckverbindung, zeichnen sich dadurch aus, dass dabei ein charakteristisches Körperschallprofil entsteht. Durch Vergleichen des be- kannten Körperschallprofils mit aktuell erfassten Sensorsignalen kann somit beur- teilt werden, ob die durchgeführte manuelle Tätigkeit ordnungsgemäß vorgenom- men wurde oder fehlerbehaftet ist.
Die erfindungsgemäße Sensoranordnung weist den Vorteil auf, dass der Körper- schallsensor nicht notwendigerweise an einem Finger der Hand des Benutzers an- gebracht werden muss. Da der Körperschall über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers übertragen wird, ist es ausreichend, die Sensoranordnung an irgendeiner geeigneten Befestigungsposition am Körper des Benutzers lösbar anzubringen. Beispielsweise kann die Sensoranordnung am Oberarm mittels eines Bands angebracht werden. Alternativ ist es auch möglich, die Sensoranordnung z. B. am Gürtel des Benutzers zu befestigen. Die Sensoran- ordnung kann auch in ein Bekleidungsstück integriert sein. Dementsprechend kann die Sensoranordnung nahezu an einer beliebigen Befestigungsposition am Körper des Benutzers angebracht sein. Da der entstehende Körperschall mit stei gendem Abstand von dem Ort der Schallerzeugung, d. h. mit zunehmendem Ab- stand von der Hand des Benutzers schwächer wird, werden Befestigungspositio- nen bevorzugt, an denen eine ausreichend sichere Erfassung des Körperschalls möglich ist.
Alternativ kann die Sensoranordnung auch an einem Werkzeug oder an einem Montagehalter befestigt sein. Körperschall wird dann von dem Werkzeug oder dem Montagehalter über das Skelett des Benutzers an den Körperschallsensor übertragen.
Daneben betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Sensoran- ordnung zum Erfassen des durch die manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, im Wesentlichen über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Kör- per des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Köperschalls. Mittels der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann somit Körperschall, der bei einer manuellen Tätigkeit entsteht, erfasst und ausgewertet werden.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen von Körperschall, mit den folgenden Schritten: Anbringen eines Körperschallsensors an einer Befesti- gungsposition am Körper oder an einem Bekleidungsstück eines Benutzers, wobei der Körperschallsensor mit einem zum Auswerten der Sensorsignale des Körper- schallsensors ausgebildeten Controller verbunden ist, Erfassen von durch eine manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertra- genen Körperschall mittels des Körperschallsensors, Feststellen durch den Con- troller anhand der ausgewerteten Sensorsignale, ob der durch die manuelle Tätig keit erzeugte Körperschall hinreichend mit einem gespeicherten Körperschallprofil übereinstimmt oder nicht, wobei der Körperschallsensor den durch die manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, im Wesentlichen über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körperschall erfasst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug- nahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstel- lung und zeigt Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
Die in der einzigen Figur gezeigte Sensoranordnung 1 ist als sogenanntes
"Wearable" ausgebildet, in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Armbands bzw. Armreifs. Diese Ausführung ist jedoch lediglich als Beispiel zu verstehen.
Bei einer manuellen Tätigkeit, beispielsweise beim Montieren von Steckverbindun- gen, entsteht Körperschall, der auf die Fland 2 eines Benutzers übertragen wird. Von dort wird Körperschall über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, des Körpers des Benutzers und/oder die Flaut zur Befestigungsposition der Sen- soranordnung 1 geleitet. Die Sensoranordnung kann beispielsweise am Unterarm, am Oberarm oder am Gürtel eines Benutzers befestigt oder in ein Kleidungsstück des Benutzers integriert sein.
Die Sensoranordnung 1 umfasst einen schematisch dargestellten Körperschall- sensor 3 der sich durch eine hohe Empfindlichkeit auszeichnet und in der Lage ist, Körperschall geringer Stärke zu erfassen.
Die Sensoranordnung 1 ist mit einer Kommunikationseinrichtung versehen, die eine drahtlose Übertragung über ein Funkprotokoll ermöglicht. Die Übertragung kann beispielsweise über WLAN, über Bluetooth oder ein anderes Funkübertra- gungsverfahren erfolgen. Mittels der Kommunikationseinrichtung kann ein Aus- tausch von Informationen mit einem anderen mobilen oder stationären Gerät erfol- gen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoranordnung 1 auch über ein Kabel 4 mit einem Mobilgerät 5 oder einen stationären Gerät 6 wie ein PC verbunden sein.
Das Mobilgerät 5 kann ein Einplatinencomputer sein, ein Embedded PC oder ein herkömmliches Mobilgerät wie ein Smartphone oder ein Tabletcomputer. Das sta- tionäre Gerät kann ein PC sein, ein entfernt in einem Rechenzentrum angeordne- ter Computer oder ein über das Internet verbundener Computer. Das Mobilgerät 5 umfasst ebenfalls eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Kommunikation. Die Sensoranordnung 1 kann auch mit dem stationären Computer 6 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung verbunden sein, beispielsweise über ein Mobilfunknetz. Die erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 ist auch dafür geeignet, Körperschall, der beim Betrieb einer Maschine oder Geräts entsteht, zu erfassen. Der Körperschall wird dabei über die mechanische Struktur, beispielsweise ein Maschinengehäuse, übertragen. Somit kann mittels der erfindungsgemäßen Sen- soranordnung auch eine Maschine, etwa ein Manipulator oder ein Roboter über- wacht werden. Durch die Erfassung von Körperschall kann z. B. festgestellt wer- den, ob ein Roboter ein bestimmtes Werkzeug gegriffen hat, da unterschiedliche Werkzeuge unterschiedliche Körperschallprofile erzeugen.
Daneben sind verschiedene optionale Varianten und Weiterbildungen der Sensor- anordnung mit ihren einzelnen Komponenten möglich:
Gemäß einer Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor (Körperschall- sensor), einen Verstärker, eine Batterie und einen Kabelanschluss.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Körperschall- sensor, den Verstärker und einen Kabelanschluss.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Körperschall- sensor, den Verstärker, einen A/D-Wandler, eine Batterie und einen Kabelan- schluss. Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler und einen Kabelanschluss.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Körperschall- sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler, die Batterie und ein Funkmodul, das als Kommunikationseinrichtung dient.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler, den Kabelanschluss bzw. ein Kabel und das Funk- modul.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler, einen RFID-Transponder für Nahfeldkommunikation (NFC), die Batterie und das Funkmodul.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler, den RFID-Transponder und ein Kabel.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler, den RFID-Transponder zur Nahfeldkommunikation, einen Controller, eine Batterie und das Funkmodul.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst die Sensoranordnung den Sensor, den Verstärker, den A/D-Wandler, den RFID-Transponder zu Nahfeldkommunikation, den Controller, sowie ein Kabel.
Der Sensor kann sowohl aus Körperschallsensor und/oder als Gyrosensor (Be- schleunigungssensor) und/oder als Lagesensor ausgebildet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Sensoranordnung erfolgt die Signalerfassung mittels des Sensors, insbesondere mittels des Körperschallsensors. Optional kann auch die Signalverarbeitung direkt durch die Sensoranordnung erfolgen. Alternativ können analoge und/oder digitale Sensorsignale über das in der Figur gezeigte Kabel 4 oder mittels der Kommunikationseinrichtung drahtlos an das Mobilgerät 5 oder einen ortsfesten Computer 6 übertragen werden. Über das Kabel 4 kann die Sensoranordnung 1 auch mit elektrischer Energie versorgt werden. Nach der Aus- Wertung der Sensorsignale, z. B. durch das Mobilgerät 5 oder durch den ortsfesten Computer 6, erfolgt eine Rückmeldung an die Sensoranordnung 1 , sodass dort ein Signal für den Benutzer ausgegeben werden kann. Das Signal kann ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Signal sein. Die ausgegebene Rück- meldung (Feedbacksignal) vermittelt dem Benutzer die Information, dass ein Mon- tagevorgang ordnungsgemäß oder nicht ordnungsgemäß erfolgt ist. Beispiels- weise kann bei einer festgestellten fehlerhaften Montage einer Steckverbindung ein bestimmtes akustisches Signal oder ein optisches Signal ausgegeben werden, wobei sich diese Signale von denjenigen bei einer ordnungsgemäßen Montage unterscheiden. Es ist auch möglich, dass lediglich im Falle eines Fehlers, d. h. bei einer festgestellten nicht ordnungsgemäßen Steckverbindung oder dgl. ein Signal ausgegeben wird.
Sämtliche beschriebenen Varianten und Merkmalskombinationen können auch un- tereinander kombiniert werden oder es können einzelne Merkmale entfallen.
Bezugszeichenliste
1 Sensoranordnung
2 Hand
3 Körperschallsensor
4 Kabel
5 Mobilgerät
6 Gerät

Claims

Patentansprüche
1. Sensoranordnung (1 ), umfassend
einen Körperschallsensor (3), der an einer Befestigungsposition am Körper eines Benutzers lösbar anbringbar und in der Lage ist, von dem Benutzer durch eine manuelle Tätigkeit erzeugten Körperschall in Form von Sensorsignalen zu er- fassen,
einen mit dem Körperschallsensor (3) verbundenen Controller, der zum Auswerten der Sensorsignale des Körperschallsensors (3) ausgebildet ist, wobei der Controller in der Lage ist, anhand der ausgewerteten Sensorsignale festzustel- len, ob der durch die manuelle Tätigkeit erzeugte Körperschall hinreichend mit ei- nem gespeicherten Körperschallprofil übereinstimmt oder nicht,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Körperschallsensor (3) dazu geeignet ist, den durch die manuelle Tätig keit des Benutzers erzeugten, im Wesentlichen über das Skelett, d. h. über Kno- chen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körperschall zu erfassen.
2. Sensoranordnung nach Anspruch 1 , wobei der Körperschallsensor (3) an einem Armband oder an einem„Wearable“ angebracht ist.
3. Sensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sensoranordnung (1 ) einen Verstärker umfasst.
4. Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (1 ) einen AD-Wandler umfasst.
5. Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Körperschallsensor (3) und der Controller eine gemeinsame Baueinheit bilden.
6. Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensoranordnung (1 ) leitungsgebunden oder drahtlos mit einem Mobilgerät (5) wie ein Smartphone oder mit einem Embedded PC oder mit einem Einplatinencompu- ter verbindbar oder verbunden ist.
7. Verwendung einer Sensoranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Erfassen des durch die manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, im We- sentlichen über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körperschalls.
8. Verfahren zum Erfassen von Körperschall, mit den folgenden Schritten:
Anbringen eines Körperschallsensors (3) an einer Befestigungsposition am
Körper oder an einem Bekleidungsstück eines Benutzers, wobei der Körperschall- sensor (3) mit einem zum Auswerten der Sensorsignale des Körperschallsensors (3) ausgebildeten Controller verbunden ist,
Erfassen von durch eine manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Sehnen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körperschall mittels des Körperschallsensors (3),
Feststellen durch den Controller anhand der ausgewerteten Sensorsignale, ob der durch die manuelle Tätigkeit erzeugte Körperschall hinreichend mit einem gespeicherten Körperschallprofil übereinstimmt oder nicht,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Körperschallsensor (3) den durch die manuelle Tätigkeit des Benutzers erzeugten, im Wesentlichen über das Skelett, d. h. über Knochen und/oder Seh- nen, im Körper des Benutzers zu der Befestigungsposition übertragenen Körper- schall erfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein oder mehrere Signale aufgezeichnet werden, insbesondere als Zeitsignal und/oder als Frequenzspektrum.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Signale beim Flerstellen einer Steck- verbindung aufgezeichnet werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei Trainingsdaten durch künstliche Variation erfasster Signale virtuell erzeugt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei die Trainingsdaten durch variable Überlagerung mit ermittelten Störgeräuschen und/oder durch variable Überlage- rung mit Übertragungsfunktionen erzeugt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei eine künstliche Intelligenz mit- tels der Trainingsdaten trainiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die künstliche Intelligenz durch künstli che neuronale Netzwerke trainiert wird.
PCT/EP2019/066670 2018-06-22 2019-06-24 Sensoranordnung, verwendung der sensoranordnung und verfahren zum erfassen von körperschall WO2019243633A1 (de)

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US17/253,040 US20210255147A1 (en) 2018-06-22 2019-06-24 Sensor arrangement, use of the sensor arrangement and method for detecting structure-borne noise
CN201980044280.7A CN112424573A (zh) 2018-06-22 2019-06-24 传感器装置、传感器装置的使用以及检测固体噪音的方法

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024239A (en) * 1988-12-21 1991-06-18 Rosenstein Alexander D Method and apparatus for determining osseous implant fixation integrity
US20160324487A1 (en) * 2014-11-27 2016-11-10 Intel Corporation Wearable Personal Computer and Healthcare Devices
JP2016197305A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 ソフトバンク株式会社 ウェアラブル端末装置及び制御プログラム
US20170161017A1 (en) * 2015-06-25 2017-06-08 Intel Corporation Technologies for hands-free user interaction with a wearable computing device
CN107300971A (zh) * 2017-06-09 2017-10-27 深圳大学 基于骨传导振动信号传播的智能输入方法及系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7561971B2 (en) * 2002-03-28 2009-07-14 Exagen Diagnostics, Inc. Methods and devices relating to estimating classifier performance
US7480360B2 (en) * 2005-05-06 2009-01-20 Intel Corporation Regulating a timing between a strobe signal and a data signal
JP5040684B2 (ja) * 2008-01-30 2012-10-03 日産自動車株式会社 コネクタの嵌合状態確認装置およびその方法
US8444564B2 (en) * 2009-02-02 2013-05-21 Jointvue, Llc Noninvasive diagnostic system
CN102650618A (zh) * 2012-05-16 2012-08-29 苏州瀚川机电有限公司 一种零件组装品质检查方法
CN103105945B (zh) * 2012-12-17 2016-03-30 中国科学院计算技术研究所 一种支持多点触摸手势的人机交互戒指
KR101909361B1 (ko) * 2014-02-24 2018-10-17 소니 주식회사 주의력 레벨 및 작업부하 감지를 갖춘 스마트 착용형 디바이스들 및 방법들
US10122998B2 (en) * 2015-04-30 2018-11-06 Seiko Epson Corporation Real time sensor and method for synchronizing real time sensor data streams
JP6791152B2 (ja) * 2015-09-29 2020-11-25 日本電気株式会社 推定装置、推定方法、及び、プログラム
JP6457990B2 (ja) * 2016-11-09 2019-01-23 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 判定装置、判定方法及び学習装置
JP6885025B2 (ja) * 2016-11-18 2021-06-09 ソニーグループ株式会社 送信装置、及び、送信方法
WO2018220700A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 株式会社日立国際電気 新規学習データセット生成方法、新規学習データセット生成装置および生成された学習データセットを用いた学習方法
CN107680586B (zh) * 2017-08-01 2020-09-29 百度在线网络技术(北京)有限公司 远场语音声学模型训练方法及系统
US10229743B1 (en) * 2017-09-13 2019-03-12 Integrated Silicon Solution, Inc. Memory device read training method
US10592001B2 (en) * 2018-05-08 2020-03-17 Facebook Technologies, Llc Systems and methods for improved speech recognition using neuromuscular information

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024239A (en) * 1988-12-21 1991-06-18 Rosenstein Alexander D Method and apparatus for determining osseous implant fixation integrity
US20160324487A1 (en) * 2014-11-27 2016-11-10 Intel Corporation Wearable Personal Computer and Healthcare Devices
JP2016197305A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 ソフトバンク株式会社 ウェアラブル端末装置及び制御プログラム
US20170161017A1 (en) * 2015-06-25 2017-06-08 Intel Corporation Technologies for hands-free user interaction with a wearable computing device
CN107300971A (zh) * 2017-06-09 2017-10-27 深圳大学 基于骨传导振动信号传播的智能输入方法及系统

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