DE102008017406A1

DE102008017406A1 - Size value detecting device for e.g. flow distribution, in vehicle, has set of sensors coupled with set of transponders, where sensor signal of sensors is wirelessly transmitted to reader by transponder

Info

Publication number: DE102008017406A1
Application number: DE200810017406
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. Büttner; Julius Dipl.-Ing. Dr. Pretterebner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-04-05
Filing date: 2008-04-05
Publication date: 2008-11-27

Abstract

The device has a set of sensors (3) coupled with a set of transponders (1). A sensor signal of the sensors is wirelessly transmitted to a reader (2) by the transponder. Energy required for operation of the sensors is supplied to the sensors by the transponder. The transponders are passively formed so that the energy from an electromagnetic alternating field sent by the reader is conveyable. The sensors are sound sensors, temperature sensors, humidity sensors, gas sensors and/or contact sensors.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Werten einer Feldgröße.The The invention relates to a device for detecting values of a Field size.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Erfassung von Werten einer Feldgröße eines zwei- oder dreidimensionalen Feldes, beispielsweise einer Temperatur-, Druck- oder Strömungsverteilung, bekannt, die eine Vielzahl von Sensoren aufweisen, die über elektrische Leitungen mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind.It are already devices for detecting values of a field size a two- or three-dimensional field, for example one Temperature, pressure or flow distribution, known, having a plurality of sensors via electrical Lines are connected to an evaluation device.

Derartige Vorrichtungen erfordern einen hohen Aufwand an Verkabelungen. Nachteilig ist ferner, dass die Verkabelung die Feldmessungen verfälschen kann.such Devices require a high amount of cabling. adversely is also that the wiring falsify the field measurements can.

In der DE 102 27 768 A1 wird eine Vorrichtung zur Ermittlung der Beschleunigung eines Fahrzeugrades vorgeschlagen. Dabei ist im Fahrzeugrad ein Funksensor angeordnet, mittels dessen eine Beschleunigungsinformation ermittelbar und als Funksignal einem Empfänger zuführbar ist.In the DE 102 27 768 A1 a device for determining the acceleration of a vehicle wheel is proposed. In this case, a radio sensor is arranged in the vehicle, by means of which acceleration information can be determined and fed to a receiver as a radio signal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Erfassung von Werten einer Feldgröße anzugeben.Of the Invention is based on the object, an improved device to enter values of a field size.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gelöst, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The Object is achieved by an arrangement having dissolved, which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Werten einer Feldgröße, insbesondere eines zwei- oder dreidimensionalen Feldes, umfasst eine Anzahl von Transpondern, ein zugehöriges Lesegerät und eine Anzahl von Sensoren. Dabei ist jeder Sensor mit einem Transponder gekoppelt und ein Sensorsignal des Sensors mittels des mit ihm gekoppelten Transponders drahtlos an das Lesegerät übermittelbar.The Inventive device for detecting Values of a field size, in particular a two-dimensional or three-dimensional field, comprises a number of transponders, an associated reader and a number of Sensors. Each sensor is coupled with a transponder and a sensor signal of the sensor by means of the coupled thereto Transponders wirelessly transmitted to the reader.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Vermessung von Feldern wesentlich vereinfacht, da die Abfrage der Sensoren drahtlos erfolgt, so dass keine Verkabelung der Sensoren erforderlich ist. Ferner wird durch die drahtlose Abfrage der Sensoren in vorteilhafter Weise eine Verfälschung der Messung durch eine Verkabelung ausgeschlossen.By the device according to the invention becomes the measurement From fields much easier, since the query of the sensors wirelessly, so no cabling of the sensors is required. Furthermore, by the wireless query of the sensors in advantageous Make a falsification of the measurement by a wiring locked out.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:Further Advantages, features and details of the invention are described below based on embodiments with reference to a drawing described. Showing:

1 schematisch einen Ausschnitt einer Innenverkleidung eines Fahrzeuges mit gekoppelten Sensoren und Transpondern und ein zugehöriges Lesegerät. 1 schematically a section of an interior trim of a vehicle with coupled sensors and transponders and an associated reader.

1 zeigt eine in einem Fahrzeug angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Werten einer Feldgröße eines Feldes. Die Vorrichtung umfasst eine Anzahl von Transpondern 1, ein zugehöriges Lesegerät 2 und eine Anzahl von Sensoren 3. 1 shows an arranged in a vehicle device according to the invention for detecting values of a field size of a field. The device comprises a number of transponders 1 , an associated reader 2 and a number of sensors 3 ,

Dabei ist jeder Sensor 3 mit je einem Transponder 2 gekoppelt und beide sind fest in einem gemeinsamen Gehäuse 4 angeordnet. Die Gehäuse 4 sind an oder in einer Innenverkleidung 5 des Fahrzeuges angeordnet.There is every sensor 3 each with a transponder 2 coupled and both are firmly in a common housing 4 arranged. The housing 4 are on or in an interior panel 5 arranged of the vehicle.

Mittels der Sensoren 3 sind Werte der Feldgröße des Feldes an den Orten der Sensoren 3 und dadurch eine räumliche Verteilung dieser Werte erfassbar. Beispielsweise sind die Sensoren 3 Mikrofone zur Erfassung von Schalldruckwerten eines Schallfeldes, z. B. zu einer Beschallungsregelung oder zur Ermittelung von Schallquellen.By means of the sensors 3 are values of the field size of the field at the locations of the sensors 3 and thereby a spatial distribution of these values can be detected. For example, the sensors 3 Microphones for recording sound pressure values of a sound field, eg. B. to a public address or to determine sound sources.

Um ein räumlich aufgelöstes Schallflussbild zu ermitteln, eignet sich beispielsweise eine Anordnung von etwa 100 mal 100 Mikrofonen. Jedes dieser Mikrofone kann einschließlich des mit ihm jeweils gekoppelten Transponders 1 gegenwärtig bereits in einer Miniaturbauweise angefertigt werden, so dass seine Ausdehnung unter einem Millimeter liegt. Hierdurch ist ein Netz verteilter Sensoren einfach in anderen Materialien, z. B. in Stoffen unterzubringen, sobald die Verkabelung entfällt.In order to determine a spatially resolved sound flow image, for example, an arrangement of about 100 by 100 microphones is suitable. Each of these microphones can include the transponder coupled to it 1 currently already being made in a miniature construction, so that its extension is less than one millimeter. As a result, a network of distributed sensors is easy in other materials, eg. B. in substances, as soon as the wiring is omitted.

Andere Anwendungsbeispiele sind Temperatursensoren zur Erfassung von ortsabhängigen Temperaturwerten eines Temperaturfeldes, Luftfeuchtesensoren zur Erfassung von Luftfeuchtigkeitswerten, Gassensoren zur Erfassung von Gaskonzentrationswerten, oder Berührungssensoren zur Erfassung von Berührungsorten und/oder ortsabhängigen Berührungsstärken innerhalb eines von den Berührungssensoren erfassten zwei- oder dreidimensionalen Gebietes. Es ist auch möglich, Sensoren 3 verschiedener Typen zu kombinieren, beispielsweise Temperatur- und Luftfeuchtesensoren, um gleichzeitig Feldgrößen verschiedener Felder, z. B. ein Temperatur- und ein Luftfeuchtigkeitsfeld, zu erfassen.Other application examples are temperature sensors for detecting location-dependent temperature values of a temperature field, humidity sensors for detecting atmospheric moisture values, gas sensors for detecting gas concentration values, or touch sensors for detecting touch locations and / or location-dependent contact strengths within a two- or three-dimensional area detected by the touch sensors. It is also possible sensors 3 different types, for example, temperature and humidity sensors to simultaneously field sizes of different fields, eg. As a temperature and a humidity field to capture.

Ein von einem Sensor 3 erfasster Wert der Feldgröße ist als ein Sensorsignal dem an diesen Sensor 3 gekoppelten Transponder 1 zuführbar und mittels des Transponders 1 drahtlos an das Lesegerät 2 übermittelbar. Dabei erfolgt die Datenübertragung an das Lesegerät 2 mittels einer geeigneten Signalkodierung, beispielsweise so genannter m-Folgen.One from a sensor 3 the detected value of the field size is a sensor signal to the sensor 3 coupled transponder 1 can be fed in and by means of the transponder 1 wirelessly to the reader 2 transmittable. The data is transferred to the reader 2 by means of a suitable signal coding, for example so-called m-sequences.

Die Transponder 1 sind bevorzugt als mehrkanalige so genannte passive RFID-Transponder ausgebildet (RFID = Radio Frequency Identification), die aus einem von dem Lesegerät 2 ausgesendeten elektromagnetischen Wechselfeld, beispielsweise mit Frequenzen im oberen MHz- oder im GHz-Bereich, mit Energie versorgbar sind.The transponders 1 are preferably designed as multi-channel so-called passive RFID transponders (RFID = Radio Frequency Identification), which consists of one of the reader 2 emitted alternating electromagnetic field, for example, with frequencies in the upper MHz or in the GHz range, are supplied with energy.

Mittels der von einem Transponder 1 aus diesem elektromagnetischen Wechselfeld aufgenommenen Energie wird sowohl der Transponder 1 als auch der mit ihm gekoppelte Sensor 3 betrieben. Dies hat den Vorteil, dass weder für die Transponder 1 noch für die Sensoren 3 externe Energiequellen benötigt werden.By means of a transponder 1 Energy absorbed from this alternating electromagnetic field becomes both the transponder 1 as well as the sensor coupled with it 3 operated. This has the advantage that neither for the transponder 1 still for the sensors 3 external energy sources are needed.

Mittels eines jeden Transponders 1 ist zusätzlich zu Sensorsignalen des mit dem Transponder 1 gekoppelten Sensors 3 eine Information an das Lesegerät 2 übermittelbar, mittels derer der jeweilige Transponder 1 durch das Lesegerät 2 eindeutig identifizierbar ist.By means of each transponder 1 is in addition to sensor signals of the transponder 1 coupled sensor 3 an information to the reader 2 transmittable, by means of which the respective transponder 1 through the reader 2 is clearly identifiable.

Dies hat den Vorteil, dass aus den dem Lesegerät 2 von den einzelnen Transpondern 1 übermittelten Signalen eine zwei- oder dreidimensionale Feldverteilung in einem mit Sensoren 3 ausgestatteten Flächen- oder Raumbereich ermittelbar ist, sofern die Sensoren 3 und das Lesegerät 2 relativ zueinander an bekannten festen Orten angeordnet sind, beispielsweise in 1 an festen Orten an oder in der Innenverkleidung 5.This has the advantage of being out of the reader 2 from the individual transponders 1 transmitted signals a two- or three-dimensional field distribution in one with sensors 3 equipped area or space can be determined, provided that the sensors 3 and the reader 2 are arranged relative to each other at known fixed locations, for example in 1 in fixed locations on or in the interior trim 5 ,

Alternativ oder zusätzlich ist eine räumliche Zuordnung der Sensoren 3 auch über eine Testprozedur möglich, beispielsweise im Falle einer räumlichen Verteilung von als Mikrofonen ausgebildeten Sensoren 3 zur Erfassung eines Schallfeldes. Dazu werden ein oder mehrere akustische Testsignale aktiviert und das Antwortverhalten der Sensoren 3 nach der Übertragung der einzelnen Sensorsignale mittels der Transponder 1 an das Lesegerät 2 ausgewertet. Beispielsweise lassen sich die Orte der Mikrofone relativ zu der oder den die Testsignale aussendenden Schallquellen durch eine Laufzeitauswertung der Testsignalantworten ermitteln, wobei je nach der geometrischen Anordnung der Mikrofone (ein-, zwei- oder dreidimensional) eine Schallquelle ausreicht oder mehrere Schallquellen an verschiedenen Orten benötigt werden.Alternatively or additionally, a spatial assignment of the sensors 3 also possible via a test procedure, for example in the case of a spatial distribution of sensors designed as microphones 3 for recording a sound field. For this purpose, one or more acoustic test signals are activated and the response behavior of the sensors 3 after the transmission of the individual sensor signals by means of the transponder 1 to the reader 2 evaluated. For example, the locations of the microphones can be determined relative to the sound source (s) transmitting the test signals by evaluating the propagation delay of the test signal responses, one sound source being sufficient depending on the geometric arrangement of the microphones (one, two or three dimensions) or multiple sound sources at different locations become.

Eine weiterführende Ausgestaltung der Erfindung sieht interaktive Sensoren 3 und/oder Aktoren vor, die zu Mess- oder Regelzwecken einsetzbar sind.A further embodiment of the invention provides interactive sensors 3 and / or actuators that can be used for measurement or control purposes.

11: Transpondertransponder
22: Lesegerätreader
33: Sensorsensor
44: Gehäusecasing
55: Innenverkleidunginterior panelling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10227768 A1 [0004]

Claims

Device for detecting values of a field size, in particular a two- or three-dimensional field, comprising a number of transponders ( 1 ), an associated reader ( 2 ) and a number of sensors ( 3 ), each sensor ( 3 ) with a transponder ( 1 ) and a sensor signal of the sensor ( 3 ) by means of the transponder ( 1 ) wirelessly to the reader ( 2 ) is transferable.

Device according to claim 1, characterized in that the transponders ( 1 ) are passively formed, so that energy from one of them from the reader ( 2 ) emitted electromagnetic alternating field is receivable.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that each sensor ( 3 ) an energy required for its operation from the transponder coupled to it ( 1 ) can be fed.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensors ( 3 ) Sound sensors and / or temperature sensors and / or humidity sensors and / or gas sensors and / or touch sensors are.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reader ( 2 ) from a transponder ( 1 ) transmitted signal contains information by means of which the respective transponder ( 1 ) by the reader ( 2 ) is clearly identifiable.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensors ( 3 ) are arranged distributed in the field and that on the basis of the to the reader ( 2 ) transmitted signal a position of the sensor ( 3 ) can be determined in the field.

Use of a device according to one of the claims 1 to 6 in or on a vehicle.