WO2020038625A1 - Verfahren zur kalibrierung eines sensors eines geräts und sensorsystem - Google Patents

Verfahren zur kalibrierung eines sensors eines geräts und sensorsystem Download PDF

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WO2020038625A1
WO2020038625A1 PCT/EP2019/066059 EP2019066059W WO2020038625A1 WO 2020038625 A1 WO2020038625 A1 WO 2020038625A1 EP 2019066059 W EP2019066059 W EP 2019066059W WO 2020038625 A1 WO2020038625 A1 WO 2020038625A1
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sensor
calibration
signal
server
calibration information
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PCT/EP2019/066059
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Juergen GUT
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
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    • G01P1/00—Details of instruments
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network

Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating a sensor of a device, the sensor being a sensor element for sensing a measured variable and a
  • Evaluation device for evaluating a sensor element
  • the invention further relates to a sensor system.
  • Known sensors which are based, for example, on micro electro mechanical system technology, or MEMS technology for short, have two, for example
  • the evaluation logic takes on various tasks, including signal conversion, processing and calibration.
  • signal converted by the sensor element is changed so that it responds as ideally as possible to a change in the physical input variable at the output of the evaluation logic.
  • Usual errors that are corrected by the calibration include the sensitivity and the offset, which can be found in the sensor element
  • Test systems or other manufacturing facilities determined and during the
  • Manufacturing process for each component specifically in the evaluation logic of the respective Sensor integrated or stored in this in the sensor for example, calibration parameters for the offset and the sensitivity of a sensor can be determined and these can be stored directly in the evaluation logic of the sensor.
  • the invention provides a method for calibrating a sensor in a device, the sensor comprising a sensor element for sensing a measured variable and an evaluation device for evaluating a raw signal provided by the sensor element, comprising the steps
  • Provision of an intermediate signal by the evaluation device provision of calibration information for the sensor on the basis of identification information of the sensor by means of a calibration information provision device,
  • calibration information provision device and / or calibration device are arranged outside the sensor and connected to it.
  • the invention provides a sensor system comprising a device, in particular a mobile device, which has a sensor, in particular a MEMS sensor, the sensor comprising a sensor element for sensing a measured variable and an evaluation device for evaluating one provided by the sensor element Raw signal and for outputting an intermediate signal, a calibration device for calibrating an intermediate signal provided by the evaluation device by means of calibration information and for providing a useful signal based on the calibrated intermediate signal, and a
  • Calibration information for the sensor on the basis of identification information of the sensor, with calibration information provision device and / or
  • Calibration device are arranged outside the sensor and can be connected to it.
  • One of the advantages achieved in this way is that the calibration information provision device and / or calibration device no longer have to be arranged in the sensor, and thus a smaller and less expensive component can be realized.
  • the flexibility is increased, since errors in the evaluation device, for example, which could not be subsequently corrected due to previously stored calibration parameters, can now be corrected.
  • the development time and the development costs for a sensor can also be reduced, since the calibration device, which is implemented, for example, as an ASIC, which is comparatively complex and expensive, no longer has to be arranged in the sensor.
  • the calibration information is provided by a server, in particular a cloud server. This enables simple, fast and central access to the calibration information for a large number of different sensors.
  • identification information from the sensor includes a unique identification number.
  • the identification information is provided to a user of the device in the form of a bar code. This enables a user to easily connect his device to the calibration information provision device in a controlled manner after start-up and corresponding ones
  • the calibration device is arranged on the device.
  • the sensor can be calibrated directly on the device.
  • This can be implemented, for example, as software on a computer unit.
  • the intermediate signal is sent to the Calibration device, which is arranged outside the device, and transmit the useful signal back to the device.
  • the Calibration device which is arranged outside the device, and transmit the useful signal back to the device.
  • a calibration device can be provided centrally, which improves the flexibility with regard to possible updates et cetera for the calibration device.
  • the useful signal is sent to a
  • Transfer functional unit which provides a user of the device with at least one function based on the useful signal. This improves the so-called "user experience”.
  • Calibration information provision device in the form of a server, in particular a cloud server, which can be connected to the device.
  • a server in particular a cloud server
  • the calibration information can be easily provided for a large number of sensors.
  • the calibration device is designed in the form of a server, in particular a cloud server, which can be connected to the device. In this way, the device can be made even more compact.
  • the sensor system comprises a functional unit which is designed to provide a function for a user of the device and the functional device is designed in the form of a server, in particular a cloud server.
  • the device can be made even more compact and inexpensive.
  • FIG. 1 shows a sensor system according to an embodiment of the present
  • Figure 2 shows a sensor system according to an embodiment of the present
  • Figure 1 shows in schematic form a sensor system according to an embodiment of the present invention.
  • a sensor system 1 is shown in FIG.
  • the sensor system 1 comprises a sensor 2 arranged in a device 3.
  • the sensor 2 comprises a sensor element 6 and an evaluation device 7.
  • a signal calibration unit is also located on the device 3 10 and a computing unit 11, which provides functions 107 for a user interface 13 on the basis of a useful signal 106.
  • the device 3 is also connected to a server 4 which provides a cloud service.
  • a manufacturer 5 of the sensor 2 provides the server 4 with calibration parameters 104, which the server 4 in turn provides to the device 3 on request.
  • the sensor element 6 now measures a measurement variable 100, for example an acceleration or the like.
  • the sensor element 6 provides a raw signal 101 based on the measured variable 100 of the evaluation device 7, which processes the raw signal 101 by means of a conversion and processing unit 70 and provides an intermediate signal 102.
  • the intermediate signal 102 is made available to the signal calibration unit 10, which uses a calibration signal 105, which is requested by the server 4 based on a sensor identification number from the server 4 for the sensor 2 (reference number 103) and transmitted to the device 3, based on calibration parameters 105 106 provides. Based on the useful signal 106, the
  • Computing unit 11 of a user interface 13 of the device 3 functions 107 on the basis of the useful signal 106 are available.
  • the hardware part of the sensor 2 comprises the sensor element 6 and a component 7 for signal conversion and processing.
  • Sensor signals are generated here by software on a computing unit 11 of the device 3, which is unambiguous with the help of a unique one belonging to the sensor element 6
  • Identification number which calls the calibration parameters 104, 105 determined in the manufacturing process from a server 4, here as a cloud service, and uses them to calibrate the sensor signals.
  • the identification number of the sensor 2 can, for example, be delivered optically as a barcode with the sensor 2, or can be stored in a memory in the sensor 2 or device 3.
  • Signal calibration unit 10 can also be used to control the software
  • Figure 2 shows in schematic form a sensor system according to an embodiment of the present invention.
  • a sensor system 1 according to FIG. 1 is shown in detail in FIG. In contrast to the sensor system 1 according to FIG. 1, the sensor system 1 according to FIG Computing unit 1 1 and the signal calibration unit 10 arranged on the server 4.
  • the intermediate signal 102 is transmitted by means of a signal forwarding unit 12 to the server 4, which receives the intermediate signal 102 and the sensor identification number 103.
  • the server 4 then calibrates the intermediate signal 102 using the
  • Signal calibration unit 10 which receives calibration parameters 104 from a manufacturer 5 of sensor 2.
  • the useful signal 106 is then transmitted to device 3 via the connection between device 3 and server 4.
  • the arithmetic unit 11 provides a user interface 13 of the device 3 with functions 107 based on the useful signal 106.
  • the server 4 can also provide functions 107 for a user interface 13 of the device 3 on the basis of the useful signal 106 and transmit these to the device 3 separately or together with the useful signal 106.
  • the software 12 on the device 3 now serves, for example, to send the sensor signals 102 including the associated sensor identification number 103 to the server 4, on which the sensor signals are subsequently calibrated.
  • the calibrated sensor signals 106 and any additional functions 107 are subsequently transmitted back to the software 12 on the device 3, which forwards them to the user 13.
  • FIG. 3 shows steps of a method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows steps of a method for calibrating a sensor in a device, the sensor comprising a sensor element for sensing a measured variable and an evaluation device for evaluating one provided by the sensor element
  • a first step S1 the method comprises providing one
  • step S2 the method further comprises providing
  • Step S3 the method further comprises calibrating the
  • step S4 the method further comprises providing one
  • Useful signal on the basis of the calibrated intermediate signal by the calibration device, calibration information provision device and / or calibration device being arranged outside the sensor and being connected to it.
  • At least one of the embodiments of the invention has at least one of the following advantages:

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Geräts, wobei der Sensor ein Sensorelement zur Sensierung einer Messgröße und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung eines vom Sensorelement bereitgestellten Rohsignals umfasst, umfassend die Schritte Bereitstellen eines Zwischensignals durch die Auswerteeinrichtung, Bereitstellen von Kalibrierinformationen für den Sensor anhand von Identifizierungsinformationen des Sensors mittels einer Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung, Kalibrieren des Zwischensignals mittels der Kalibrierinformationen durch eine Kalibiereinrichtung, und Bereitstellen eines Nutzsignals anhand des kalibrierten Zwischensignals durch die Kalibriereinrichtung, wobei Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung und/oder Kalibriereinrichtung außerhalb des Sensors angeordnet und mit diesem verbunden sind.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Geräts und Sensorsystem
Techn isches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Geräts, wobei der Sensor ein Sensorelement zur Sensierung einer Messgröße und eine
Auswerteeinrichtung zur Auswertung eines vom Sensorelement bereitgestellten
Rohsignals umfasst.
Die Erfindung betrifft weiter ein Sensorsystem.
Stand der Techn ik
Obwohl die vorliegende Erfindung allgemein auf beliebige Sensoren anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf MEMS-Sensoren beschrieben.
Bekannte Sensoren, welche zum Beispiel auf der Micro Electro Mechanical System- Technologie, kurz MEMS-Technologie, basieren, weisen beispielsweise zwei
Komponenten auf, das eigentliche Sensorelement und eine zugehörige Auswertelogik.
Die Auswertelogik übernimmt hierbei verschiedene Aufgaben, unter anderem eine Signalwandlung, eine Aufbereitung und Kalibrierung. Bei einer Kalibrierung wird das durch das Sensorelement gewandelte Signal so verändert, dass dieses möglichst ideal auf eine Änderung der physikalischen Eingangsgröße am Ausgang der Auswertelogik antwortet. Übliche Fehler, die durch die Kalibrierung korrigiert werden, sind unter anderem die Empfindlichkeit und der Offset, welche sich in dem durch das Sensorelement
bereitgestellten Rohsignal befinden. Oftmals hängen diese Parameter zudem von Umwelteinflüssen wie zum Beispiel der Temperaturen oder Feuchte ab, welche zusätzlich mittels der Kalibrierung korrigiert werden können. Um die Ungenauigkeiten der Sensoren durch eine Kalibrierung korrigieren zu können, werden üblicherweise im
Herstellungsprozess des Sensors die zu bestimmenden Kalibrierparameter durch
Testsysteme oder andere Fertigungsanlagen ermittelt und während des
Fertigungsprozesses für jedes Bauteil spezifisch in die Auswertelogik des jeweiligen Sensors integriert beziehungsweise in dieser im Sensor gespeichert. So können zum Beispiel im Herstellprozess Kalibrierparameter für den Offset und die Sensitivität eines Sensors ermittelt werden und diese direkt in der Auswertelogik des Sensors hinterlegt werden.
Offenbarung der Erfindung
In einer Ausführungsform stellt die Erfindung ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors in einem Gerät bereit, wobei der Sensor ein Sensorelement zur Sensierung einer Messgröße und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung eines vom Sensorelement bereitgestellten Rohsignals umfasst, umfassend die Schritte
Bereitstellen eines Zwischensignals durch die Auswerteeinrichtung, Bereitstellen von Kalibrierinformationen für den Sensor anhand von Identifizierungsinformationen des Sensors mittels einer Kalibrier- informationsbereitstellungseinrichtung,
Kalibrieren des Zwischensignals mittels der Kalibrierinformationen durch eine Kalibiereinrichtung, und
Bereitstellen eines Nutzsignals anhand des kalibrierten Zwischensignals durch die Kalibriereinrichtung,
wobei Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung und/oder Kalibriereinrichtung außerhalb des Sensors angeordnet und mit diesem verbunden sind.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung ein Sensorsystem bereit, umfassend ein Gerät, insbesondere ein mobiles Gerät, welches einen Sensor, insbesondere einen MEMS-Sensor, aufweist, wobei der Sensor ein Sensorelement zur Sensierung einer Messgröße und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung eines vom Sensorelement bereitgestellten Rohsignals und zur Ausgabe eines Zwischensignals umfasst, eine Kalibriereinrichtung zum Kalibrieren eines von der Auswerteinrichtung bereitgestellten Zwischensignals mittels Kalibrierinformationen und zum Bereitstellten eines Nutzsignals anhand des kalibrierten Zwischensignals, und eine
Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen von
Kalibrierinformationen für den Sensor anhand von Identifizierungsinformationen des Sensors, wobei Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung und/oder
Kalibriereinrichtung außerhalb des Sensors angeordnet und mit diesem verbindbar sind. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass die Kalibrierinformationsbereit- stellungseinrichtung und/oder Kalibriereinrichtung nicht mehr im Sensor angeordnet werden müssen und damit ein kleineres und kostengünstigeres Bauteil realisiert werden kann. Darüber hinaus wird die Flexibilität erhöht, da beispielsweise so Fehler in der Auswerteeinrichtung, die aufgrund von bisher direkt hinterlegten Kalibrierparametern nachträglich nicht korrigiert werden konnten, nun korrigiert werden können. Ebenso können die Entwicklungszeit und die Entwicklungskosten für einen Sensor gesenkt werden, da die Kalibriereinrichtung, die beispielsweise als ASIC realisiert wird, was vergleichsweise aufwendig und teuer ist, nicht mehr im Sensor angeordnet werden muss.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im
Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Kalibrierinformationen durch einen Server, insbesondere einen Cloud-Server, bereitgestellt. Dies ermöglicht einen einfachen, schnellen und zentralen Zugriff auf die Kalibrierinformationen für eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfassen Identifizierungsinformationen des Sensors eine eindeutige Identifikationsnummer. Damit kann auf einfache und schnelle Weise ein Sensor identifiziert werden, für den dann entsprechend Kalibrierinformationen bereitgestellt werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung werden die Identifizierungs- Informationen in Form eines Barcodes einem Nutzer des Geräts bereitgestellt. Damit kann ein Nutzer auf einfache Weise sein Gerät nach Inbetriebnahme selbst kontrolliert mit der Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung verbinden und entsprechende
Identifizierungsinformationen eines Sensors übermitteln.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Kalibriereinrichtung auf dem Gerät angeordnet. Auf diese Weise kann direkt auf dem Gerät eine Kalibrierung des Sensors vorgenommen werden. Diese kann beispielsweise als Software auf einer Rechnereinheit realisiert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird das Zwischensignal an die Kalibrierreinrichtung, die außerhalb des Geräts angeordnet wird, übertragen und das Nutzsignal an das Gerät zurück übertragen. Auf diese Weise ist eine noch kompaktere Ausbildung des Sensors beziehungsweise des Geräts möglich. Gleichzeitig kann zentral eine Kalibriereinrichtung zur Verfügung gestellt werden, was die Flexibilität hinsichtlich möglicher Aktualisierungen et cetera für die Kalibriereinrichtung verbessert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird das Nutzsignal an eine
Funktionseinheit übertragen, welche einem Nutzer des Geräts zumindest eine Funktion auf Basis des Nutzsignals bereitstellt. Damit wird die sogenannte„Nutzererfahrung" verbessert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Sensorsystems ist die
Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung in Form eines Servers, insbesondere eines Cloud-Servers, ausgebildet, der mit dem Gerät verbindbar ist. Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass die Kalibrierinformationen auf einfache Weise für eine Vielzahl von Sensoren bereitgestellt werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Sensorsystems ist die Kalibrier- einrichtung in Form eines Servers, insbesondere eines Cloud-Servers ausgebildet, der mit dem Gerät verbindbar ist. Auf diese Weise kann das Gerät noch kompakter ausgebildet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Sensorsystems umfasst das Sensorsystem eine Funktionseinheit, welche ausgebildet ist, eine Funktion für einen Nutzer des Geräts bereitzustellen und wobei die Funktionseinrichtung in Form eines Servers, insbesondere eines Cloud-Servers, ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Gerät noch kompakter und kostengünstiger hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Sensorsystems sind
Kalibriereinrichtung und Funktionseinrichtung auf dem gleichen Server angeordnet. Damit wird eine kostengünstige und zentrale Realisierung von Funktionseinrichtung und
Kalibriereinrichtung ermöglicht. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unter- ansprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu er- läuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeich- nungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Dabei zeigt in schematischer Form
Figur 1 ein Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Figur 2 ein Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
Figur 3 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt in schematischer Form ein Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 1 ist ein Sensorsystem 1 gezeigt. Das Sensorsystem 1 umfasst einen in einem Gerät 3 angeordneten Sensor 2. Der Sensor 2 umfasst dabei ein Sensorelement 6 und eine Auswerteeinrichtung 7. Auf dem Gerät 3 wird weiter eine Signalkalibrierungseinheit 10 und eine Recheneinheit 11 , die Funktionen 107 für eine Nutzerschnittstelle 13 anhand eines Nutzsignals 106 bereitstellt, anordnet. Das Gerät 3 ist weiter mit einem Server 4 verbunden, der einen Cloud-Service bereitstellt. Ein Hersteller 5 des Sensors 2 stellt dem Server 4 Kalibrierparameter 104 bereit, die der Server 4 wiederum auf Anfrage dem Gerät 3 bereitstellt.
Im Detail misst nun das Sensorelement 6 eine Messgröße 100, beispielsweise eine Beschleunigung oder dergleichen. Das Sensorelement 6 stellt hierzu ein Rohsignal 101 basierend auf der Messgröße 100 der Auswerteeinrichtung 7 zur Verfügung, die das Rohsignal 101 mittels einer Wandlungs- und Aufbereitungseinheit 70 aufbereitet und ein Zwischensignal 102 bereitstellt. Das Zwischensignal 102 wird der Signal- kalibrierungseinheit 10 zur Verfügung gestellt, die anhand von Kalibrierparametern 105, die von dem Server 4 anhand einer Sensoridentifikationsnummer vom Server 4 für den Sensor 2 angefordert werden (Bezugszeichen 103) und an das Gerät 3 übertragen werden, ein Nutzsignal 106 bereitstellt. Anhand des Nutzsignals 106 stellt die
Recheneinheit 1 1 einer Nutzerschnittstelle 13 des Geräts 3 Funktionen 107 auf Basis des Nutzsignals 106 zur Verfügung.
Mit anderen Worten umfasst der Hardwareteil des Sensors 2 das Sensorelement 6 sowie ein Komponente 7 zur Signalwandlung und Aufbereitung. Die Kalibrierung der
Sensorsignale erfolgt hier durch eine Software auf einer Recheneinheit 1 1 des Geräts 3, welche mit Hilfe einer zum Sensorelement 6 gehörigen eindeutigen
Identifikationsnummer, die im Fertigungsprozess ermittelten Kalibrierparameter 104, 105 von einem Server 4, hier als Cloud Service, abruft und zur Kalibrierung der Sensorsignale nutzt. Die Identifikationsnummer des Sensors 2 kann zum Beispiel optisch als Barcode mit dem Sensor 2 ausgeliefert werden, oder in einem Speicher im Sensor 2 oder Gerät 3 hinterlegt werden. Die Verbindung zwischen Server 4 und Recheneinheit 11 und
Signalkalibriereinheit 10 kann zudem dazu genutzt werden, die Software über
Lebensdauer mit Hilfe von Updates zu verändern.
Figur 2 zeigt in schematischer Form ein Sensorsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Detail ist in Figur 2 ein Sensorsystem 1 gemäß Figur 1 gezeigt. Im Unterschied zum Sensorsystem 1 gemäß Figur 1 ist beim Sensorsystem 1 gemäß Figur 2 nun die Recheneinheit 1 1 und die Signalkalibrierungseinheit 10 auf dem Server 4 angeordnet.
Das Zwischensignal 102 wird dabei mittels einer Signalweiterleitungseinheit 12 an den Server 4 übertragen, der das Zwischensignal 102 und die Sensoridentifikationsnummer 103 erhält. Der Server 4 kalibriert dann das Zwischensignal 102 mittels der
Signalkalibriereinheit 10, die Kalibrierparameter 104 von einem Hersteller 5 des Sensors 2 erhält. Über die Verbindung zwischen Gerät 3 und Server 4 wird dann das Nutzsignal 106 an das Gerät 3 übertragen. Anhand des Nutzsignals 106 stellt die Recheneinheit 1 1 einer Nutzerschnittstelle 13 des Geräts 3 Funktionen 107 auf Basis des Nutzsignals 106 zur Verfügung.
Gegebenenfalls kann auch der Server 4 auch auf Basis des Nutzsignals 106 Funktionen 107 für eine Nutzerschnittstelle 13 des Geräts 3 bereitstellen und diese separat oder zusammen mit dem Nutzsignal 106 an das Gerät 3 übertragen.
Mit anderen Worten dient nun beispielsweise die Software 12 auf dem Gerät 3 dazu, die Sensorsignale 102 inklusive der zugehörigen Sensoridentifikationsnummer 103 an den Server 4 zu schicken, auf welchem im Anschluss die Kalibrierung der Sensorsignale erfolgt. Die kalibrierten Sensorsignale 106 und gegebenenfalls zusätzliche Funktionen 107 werden im Anschluss wieder zurück an die Software 12 auf dem Gerät 3 übermittelt, welche diese an den Nutzer 13 weiterleitet.
Figur 3 zeigt Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Findung.
In Figur 3 sind Schritte eines Verfahrens zur Kalibrierung eines Sensors in einem Gerät gezeigt, wobei der Sensor ein Sensorelement zur Sensierung einer Messgröße und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung eines vom Sensorelement bereitgestellten
Rohsignals umfasst.
Dabei umfasst das Verfahren in einem ersten Schritt S1 ein Bereitstellen eines
Zwischensignals durch die Auswerteeinrichtung.
Weiter umfasst das Verfahren in einem weiteren Schritt S2 ein Bereitstellen von
Kalibrierinformationen für den Sensor anhand von Identifizierungsinformationen des Sensors mittels einer Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung. Weiter umfasst das Verfahren in einem weiteren Schritt S3 ein Kalibrieren des
Zwischensignals mittels der Kalibrierinformationen durch eine Kalibiereinrichtung.
Weiter umfasst das Verfahren in einem weiteren Schritt S4 ein Bereitstellen eines
Nutzsignals anhand des kalibrierten Zwischensignals durch die Kalibriereinrichtung, wobei Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung und/oder Kalibriereinrichtung außerhalb des Sensors angeordnet und mit diesem verbunden sind.
Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsform der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile auf:
• Reduzierung der Sensorgröße.
• Korrektur von Fehlern "im Feld", also auf dem Gerät, beispielsweise durch eine Fernverbindung.
• Nutzung von Sensorsignalen von Geräten möglich.
• Reduzierung der Produktkosten.
• Einsparung von Entwicklungszeit und Entwicklungskosten.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors (2) eines Geräts (3), wobei der Sensor (2) ein Sensorelement (6) zur Sensierung einer Messgröße (100) und eine
Auswerteeinrichtung (7) zur Auswertung eines vom Sensorelement (6) bereitgestellten Rohsignals (101 ) umfasst, umfassend die Schritte
Bereitstellen (S1) eines Zwischensignals (102) durch die Auswerteeinrichtung, Bereitstellen (S2) von Kalibrierinformationen (104, 105) für den Sensor (2) anhand von Identifizierungsinformationen (103) des Sensors (2) mittels einer Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung (5),
Kalibrieren (S3) des Zwischensignals mittels der Kalibrierinformationen (104, 105) durch eine Kalibiereinrichtung (10), und
Bereitstellen (S4) eines Nutzsignals (106) anhand des kalibrierten Zwischensignals durch die Kalibriereinrichtung (10),
wobei Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung (5) und/oder Kalibriereinrichtung (10) außerhalb des Sensors (2) angeordnet und mit diesem verbunden sind.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei die Kalibrierinformationen (104, 105) durch einen Server (2), insbesondere einen Cloud-Server, bereitgestellt werden.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-2, wobei Identifizierungsinformationen des Sensors eine eindeutige Identifikationsnummer umfassen.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Identifizierungsinfor- mationen (103) in Form eines Barcodes einem Nutzer des Geräts (3) bereitgestellt werden.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Kalibriereinrichtung (10) auf dem Gerät (3) angeordnet wird.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei das Zwischensignal (102) an die Kalibiereinrichtung (10), die außerhalb des Geräts (3) angeordnet wird, übertragen wird und das Nutzsignal (106) an das Gerät (3) zurückübertragen wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei das Nutzsignal an eine
Funktionseinrichtung (11 ) übertragen wird, welche einem Nutzer des Geräts (3) zumindest eine Funktion auf Basis des Nutzsignals bereitstellt.
8. Sensorsystem (1 ), umfassend
ein Gerät (3), insbesondere ein mobiles Gerät, welches einen Sensor (2), insbesondere einen MEMS-Sensor, aufweist, wobei der Sensor (2) ein Sensorelement (6) zur
Sensierung einer Messgröße (100) und eine Auswerteeinrichtung (7) zur Auswertung eines vom Sensorelement (6) bereitgestellten Rohsignals (101 ) und zur Ausgabe eines Zwischensignals (102) umfasst,
eine Kalibriereinrichtung (10) zum Kalibrieren eines von der Auswerteinrichtung (7) bereitgestellten Zwischensignals (102) mittels der Kalibrierinformationen (104, 105) und zum Bereitstellten eines Nutzsignals (106) anhand des kalibrierten Zwischensignals, und eine Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung (5) zum Bereitstellen von
Kalibrierinformationen (104, 105) für den Sensor (2) anhand von Identifizierungs- Informationen (103) des Sensors (2),
wobei Kalibrierinformationsbereitstellungseinrichtung (5) und/oder Kalibriereinrichtung (10) außerhalb des Sensors (2) angeordnet und mit diesem verbindbar sind.
9. Sensorsystem gemäß Anspruch 8, wobei die Kalibrierinformationsbereit- stellungseinrichtung (5) in Form eines Servers, insbesondere eines Cloud-Servers, ausgebildet, der mit dem Gerät (3) verbindbar ist.
10. Sensorsystem gemäß einem der Ansprüche 8-9, wobei die Kalibriereinrichtung (10) in Form eines Servers (4), insbesondere eines Cloud-Servers, ausgebildet ist, der mit dem Gerät (3) verbindbar ist.
1 1. Sensorsystem gemäß Anspruch 10, wobei das Sensorsystem (1 ) eine
Funktionseinrichtung (11 ) umfasst, welche ausgebildet ist, eine Funktion für einen Nutzer des Geräts (3) bereitzustellen und wobei die Funktionseinrichtung (11 ) in Form eines Servers (4), insbesondere eines Cloud-Servers, ausgebildet ist.
12. Sensorsystem gemäß Anspruch 10 und 11 , wobei Kalibriereinrichtung (10) und Funktionseinrichtung (11 ) auf dem gleichen Server (4) angeordnet sind.
PCT/EP2019/066059 2018-08-22 2019-06-18 Verfahren zur kalibrierung eines sensors eines geräts und sensorsystem WO2020038625A1 (de)

Priority Applications (2)

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