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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium und ein Mobilgerät.
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Stand der Technik
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Bei der Diagnose von Aktuatoren, wie beispielsweise Pumpen und Ventile, eines Heizungs- und/oder Klimasystems ist es schwierig die Funktionsfähigkeit zu bestimmen. Häufig wird dabei lediglich über das Handauflegen geprüft ob die Pumpe funktioniert oder nicht. Eine festsitzende Pumpe wird so aber häufig nicht erkannt. Auch bei anderen Aktuatoren wie Ventilen ist es ohne technische Hilfsmittel wie Strommesszange oder ähnliches nicht möglich auf die Funktionsfähigkeit des Aktuators zu schließen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Computerprogramm, das erfindungsgemäße maschinenlesbare Speichermedium und das erfindungsgemäße Mobilgerät soll eine einfache und kostengünstige Detektion der Funktionsfähigkeit eines Aktuators eines Heizungs- und/oder Klimasystems ermöglichen.
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Vorteilhaft ist, dass das Verfahren zur Detektion der Funktionsfähigkeit eines Aktuators eines Heizungs- und/oder Klimasystems mittels einem Mobilgerät erfolgt. Bei einem Mobilgerät bzw. mobilen Endgerät handelt es sich um ein Endgerät, welches aufgrund seiner Größe und seines Gewichts ohne größere körperliche Anstrengung tragbar sind und somit mobil einsetzbar sind. Mobilgeräte sind Endgeräte für mobile, netzunabhängige Daten-, Sprach- und Bildkommunikation. Mobilgeräte sind, insbesondere ausschließlich, in ihrer informationstechnischen und kommunikationstechnischen Definition zu verstehen. Unter Mobilgeräte sind beispielsweise, Mobiltelefone (z. B. Smartphones), Tablet-Computer, smarte Uhren und Personal Digital Assistent (PDAs) zusammengefasst.
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Vorteilhaft wird zur Ausführung des Verfahrens das Mobilgerät, welches einen Sensor aufweist, der eingerichtet ist ein Magnetfeld zu erfassen, derart an den Aktuator angeordnet, dass der Sensor ein Magnetfeld des Aktuators erfassen kann. Vorzugsweise berührt das Mobilgerät den Aktuar oder weist einen minimalen Abstand im Bereich von 0-20 mm, vorzugsweise 1-5 mm auf. Der Sensor ist eingerichtet ein magnetisches Feld und insbesondere die Magnetfeldstärke zu erfassen, bzw. zu messen. Vorzugsweise ist der Sensor fest in dem Mobilgerät verbaut. Der Sensor ist insbesondere ein Magnetometer, der insbesondere ausgebildet ist, die Stärke des Magnetfelds der Erde zu erfassen. Der Sensor kann insbesondere für die Kompassfunktion des Mobilgeräts verwendet werden. Durch die Nutzung der vorhandenen Sensoren im Mobilgerät muss keine extra Messtechnik verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die im Folgenden aufgeführten Verfahrensschritte:
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In einem Verfahrensschritt erfolgt das Erzeugen eines Steuersignals. Das Steuersignal wird erzeugt und an den Aktuator oder ein Steuergerät, welches den Aktuator ansteuert, übermittelt. Das Steuersignal bewirkt, dass der Aktuator aktiv wird. Unter einem Aktuator eines Heizungs- und/oder Klimasystems ist eine Pumpe oder ein Ventil, insbesondere ein 3-Wegeventil oder ein Magnetventil, zu verstehen. Unter aktiv sein eines Aktuator wird verstanden, dass dieser seine Funktion ausführt, insbesondere dass das Ventil seinen Schaltzustand ändert oder die Pumpe zu drehen beginnt und damit insbesondere Fluid pumpt, bzw. fördert.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird die von dem Aktuator erzeugte Magnetfeldstärke erfasst. Die Erfassung erfolgt insbesondere mittels dem Sensor, der ausgebildet ist ein Magnetfeld zu erfassen, des Mobilgeräts.
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In einem Verfahrensschritt wird die von dem Sensor erfasste Magnetfeldstärke ausgewertet. Es erfolgt insbesondere eine Auswertung mittels Korrelation mit weiteren erfassten Magnetfeldstärken. Auch kann die Auswertung mehrere Signalen und/oder der Vergleich mit einem oder mehreren zuvor definierten Grenzwerten umfassen. Bei der Auswertung können insbesondere Schaltzustandsänderungen, das Vorhandensein eines Drehfeldes, das Festsitzen, die Drehzahl usw. erkannt werden.
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In einem Verfahrensschritt erfolgt das Erzeugen eines Signals zur Funktionsfähigkeit in Abhängigkeit von der Auswertung. Insbesondere wird das Signal in Abhängigkeit von der Auswertung erzeugt. Das Signal umfasst das Ergebnis der Auswertung. Das Signal umfasst als Information die Funktionsfähigkeit des Aktuators. Das Signal gibt somit Rückschluss über die Funktionsfähigkeit des Aktuators.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine Vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch die Schritte, dass die Bewegung des Mobilgeräts erfasst wird. Das Mobilgerät weist hierfür insbesondere einen weiteren Sensor auf. Der weitere Sensor ist insbesondere ein Beschleunigungssensor, ein Rotationssensor und/oder ein Sensor zur Erfassung der Position des Mobilgeräts. Vorzugsweise ist der Sensor fest in dem Mobilgerät verbaut. In einem Verfahrensschritt wird die Bewegung des Mobilgeräts erfasst. Die Erfassung der Bewegung erfolgt zeitgleich mit der Erfassung der Magnetfeldstärke. In einem weiteren Schritt wird das erfasste Magnetfeld in Abhängigkeit von der Bewegung ausgewertet.
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Vorteilhaft erfolgt die Erfassung einer Bewegung durch Auswertung von anderen Signalen. Insbesondere kann die Bewegung anhand der Signalstärke von Kommunikationsverbindungen mit weiteren Geräten bestimmt werden.
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Vorteilhaft umfasst die Auswertung, dass die während einer Bewegung des Mobilgeräts erfasste Magnetfeldstärke nicht zur Auswertung verwendet wird. Die erfasste Magnetfeldstärke kann durch eine Bewegung des Mobilgeräts verfälscht werden. Eine Bewegung des Mobilgeräts während der Erfassung kann zu Fehlern führen. Vorzugsweise werden daher erfasst Magnetfeldstärken, die während einer erfassten Bewegung erfasst werden, wobei insbesondere die Bewegung des Mobilgeräts einen definierten Grenzwert übersteigt, nicht verwendet.
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Besonders vorteilhaft ist, dass die Auswertung umfasst, dass über eine definierte Zeitspanne geprüft wird, ob die erfasste Magnetfeldstärke ein erster hinterlegter Grenzwert unterschreitet. Wird eine Unterschreitung festgestellt, wird die Anzahl der Überschreitungen eines zweiten Grenzwerts gezählt. Insbesondere wird die Anzahl der gezählten Überschreitungen eines zweiten Grenzwerts mit einem dritten Grenzwert verglichen. Wird insbesondere der dritte Grenzwert überschritten, so kann auf einen funktionierenden Aktuator geschlossen werden. Insbesondere kann somit auf einfache Weise das Vorhandensein ein Drehfeld ermittelt werden, welches darauf schließen lässt, dass der Aktuator, insbesondere eine Pumpe, ordnungsgemäß funktioniert.
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Vorteilhaft können zusätzlich die Zeiträume zwischen den erfassten Überschreitungen ausgewertet werden. Hierdurch kann insbesondere bei einer Pumpe auf einen gleichmäßigen Lauf und damit auf eine Funktionsfähigkeit der Pumpe geschlossen werden.
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Als vorteilhaft ist anzusehen, dass das Erfassen der Magnetfeldstärke kontinuierlich erfolgt.
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Vorteilhaft ist, dass das erzeugte Signal optisch oder akustisch ausgegeben wird. Vorzugsweise erfolgt die Ausgabe auf einem Anzeigemittel oder einem optischen Ausgabegerät des Mobilgeräts. Das Anzeigemittel, insbesondere ausgebildet als ein Display, und/oder das optischen Ausgabegerät, insbesondere ausgebildet als ein Lautsprecher, sind fest in dem Mobilgerät verbaut. Das Anzeigemittel oder Ausgabegerät ist eingerichtet das erzeugte Signal so auszugeben oder anzuzeigen, dass ein Benutzer anhand des ausgegebenen oder angezeigten Signals Rückschluss über die Funktionsfähigkeit des Aktuators ziehen kann.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm. Das Computerprogramm ist eingereichte, alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Ferner betrifft die Erfindung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Vorzugsweise wird das Computerprogramm von einem Mobilgerät ausgeführt. Vorzugsweise ist das Speichermedium Teil des Mobilgeräts.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Mobilgerät mit mindestens einem Sensor, der eingerichtet ist ein Magnetfeld zu erfassen, wobei das Mobilgerät derart an den Aktuator angeordnet ist, dass der Sensor ein Magnetfeld, welches der Aktuator erzeugt, erfassen kann. Das Mobilgerät kann lösbar angeordnet werden. Somit ist ein entfernen nach der Messung und ein Verwendung der weiteren Anwendungsgebiete des Mobilgerät, wie beispielsweise telefonieren möglich.
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Vorteilhaft umfasst das Mobilgerät eine Verarbeitungseinheit und eine Kommunikationseinheit.
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Vorteilhaft wird das erste Steuersignal von der Verarbeitungseinheit erzeugt. Die Kommunikationseinheit übermittelt das erzeugte Steuersignal an den Aktuator oder ein Steuergerät, welches den Aktuator ansteuert. Die Übermittelung kann hierbei über einen Router erfolgen. Auch kann die Kommunikation über ein System erfolgen, welches zwischen einem oder mehreren Kommunikationsarten vermittelt, beispielsweise zwischen einem oder mehrere der folgenden Kommunikationsarten: Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, LAN, CAN. Die Kommunikationseinheit ist ausgebildet eine Kommunikationsverbindung, insbesondere mittels Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, LAN, CAN herzustellen. Die Kommunikationseinheit ist ausgebildet die Kommunikationsverbindung zu Verwendung um das Steuersignal an den Aktuator zu senden.
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Vorteilhaft erfolgt das Auswerten der erfassten Sensorsignale durch die Verarbeitungseinheit.
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Vorteilhaft weist das Mobilgerät ein Anzeigemittel, insbesondere ein Display und/oder ein optisches Ausgabegerät, insbesondere ein Lautsprecher auf. Vorzugsweise erfolgt die Ausgabe auf dem Anzeigemittel oder dem optischen Ausgabegerät des Mobilgeräts. Das Anzeigemittels und/oder das optischen Ausgabegerät sind fest in dem Mobilgerät verbaut.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren,
- 2 ein beispielhaftes Mobilgerät und
- 3 einen Verlauf der erfassten Magnetfeldstärke eines Aktuators.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren 100. Das Verfahren 100 umfasst eine Vielzahl von Verfahrensschritte. Die Verfahrensschritte können, insbesondere beliebig, in ihrer Reihenfolge getauscht werden.
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Zur Durchführung des Verfahrens 100 muss ein Mobilgerät 1 an dem zur Detektion der Funktionsfähigkeit ausgewählten Aktuator 10 angeordnet werden. 2 zeigt beispielhaft eine entsprechende Anordnung. Die Anordnung des Mobilgeräts 1 muss so erfolgen, dass ein Sensor 2 des Mobilgeräts 1, welcher eingerichtet ist ein Magnetfeld, zu erfassen, ein Magnetfeld, welches von dem Aktuator 10 erzeugt wird, erfassen kann. Vorzugsweise wird das Mobilgerät 1 direkt an den Aktuator 10 angeordnet, insbesondere berührt das Mobilgerät 1 den Aktuator 10, vorzugsweise weist der Aktuator 10 und das Mobilgerät einen Abstand kleiner 20mm, vorzugsweise kleiner 10mm, beispielsweise kleiner 5 mm auf.
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In dem Verfahrensschritt 110 wird ein Steuersignal erzeugt. Das Steuersignal wird an den Aktuator 10 gesendet. Das Steuersignal bewirkt, dass der Aktuator 10 aktiv wird. Ist der Aktuator 10 als Pumpe ausgeführt, beginnt diese zu Pumpen. Ist der Aktuator 10 als Ventil ausgeführt, verändert dieses seinen Schaltzustand. Die Kommunikation erfolgt insbesondere mittels einer Kommunikationseinheit 4. Die Kommunikationseinheit 4 ist ausgebildet eine Kommunikationsverbindung, insbesondere mittels Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, LAN, CAN herzustellen. Die Kommunikationseinheit 4 ist ausgebildet die Kommunikationsverbindung zu Verwendung um das Steuersignal an den Aktuator 10 zu senden.
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Gemäß einer Weiterbildung wird das Steuersignal an ein Steuergerät 15 gesendet, welches den Aktuator 10 ansteuert.
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In dem Verfahrensschritt 120 wird die Magnetfeldstärke mit dem Sensor 2 erfasst. Die Aktuatoren 10, die mit Wechselstrom betrieben werden, insbesondere Pumpen, induzieren im eingeschalteten Zustand ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld wird durch den in das Mobilgerät 1 eingebauten Magnetfeldsensoren 2 detektiert. Vorzugsweise ist der Sensor 2 ein Magnetometer, der das Magnetfeld der Erde misst und so als digitaler Kompass dient. Das von dem Aktuator 10 erzeugte Magnetfeld führt insbesondere zu einer Beeinflussung des Kompasssignals. Das Kompasssignal kann unmittelbar im Mobilgerät 1 ausgewertet werden.
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Ein dem Verfahrensschritt 130 erfolgt die Auswertung der erfassten Magnetfeldstärke. 3 zeigt einen Verlauf 18 der Magnetfeldstärke bei einem aktiven, insbesondere eingeschalteten, Aktuator 10, insbesondere einer Pumpe. Auf der X-Achse 20 ist der zeitliche Verlauf in Sekunden, während auf der Y-Achse 22 der Magnetfeldstärke in µT (Mikrotesla) aufgetragen ist. Vorzugsweise wird der Mittelwert 28 bestimmt. Der Mittelwert ist insbesondere gleitend. Ausgehend von dem gleitenden Mittelwert 28 wird ein oberer Grenzwert 26 und eine unterer Grenzwert 24 festgelegt. Vorzugsweise weisen beide Grenzwerte 24, 26 den gleichen Abstand zum Mittelwert 28 auf. Der Abstand der Grenzwerte 24, 26 zum Mittelwert ist insbesondere vordefiniert. Beispielhaft beträgt der Abstand 10 µT, insbesondere 6 µT. Der Abstand ist abhängig von dem detektierten Aktuator 100. Insbesondere sind Abstände in einer Tabelle hinterlegt oder werden mittels eines Algorithmus bestimmt. Ausgehend von dem gleitenden Mittelwert 28 über die Zeitspanne dt 30 wird die positive Überschreitung der Amplitude A über einen zweiten Grenzwert 26 gezählt. Zuvor wird geprüft, ob der erste Grenzwert 24 von der Amplitude unterschritten wurde. Vorzugsweise wird, wenn dies der Fall ist, ein Ereigniszähler um den Wert 1 erhöht. Am Ende der Zeitspanne dt 30 wird der Ereigniszähler ausgewertet. Ist der Zählerwert größer als ein dritter Grenzwert gilt die Funktionsfähigkeit des Aktuators als detektiert. Beispielhaft beträgt die Zeitspanne 3 s, insbesondere kleiner 1 s, vorzugsweise 0,5 s.
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Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der Grenzwerte 24, 26 nur einmalig zu Beginn der Auswertung 130.
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Gemäß einer Weiterbildung werden die Grenzwerte stetig an den gleitenden Mittelwert angepasst. Lediglich der Abstand der Grenzwerte 24, 26 zum Mittelwert 28 bleibt gleich.
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In dem Verfahrensschritt 140 erfolgt die Erzeugung eines Signals. Das Signal wird abhängig von der Auswertung erzeugt. Das Signal enthält insbesondere die Information über die Funktionsfähigkeit des Aktuators 10. Das erzeugte Signal entspricht dem Signal zur Funktionsfähigkeit. Das Signal zur Funktionsfähigkeit wird erzeugt in Abhängigkeit von der Auswertung. Wird insbesondere ein Zählerwert größer als ein dritter Grenzwert festgestellt, wird ein Signal erzeugt, welches Signalisiert, dass der Aktuator 10 funktionsfähig ist. Wird insbesondere ein Zählerwert kleiner als ein dritter Grenzwert festgestellt, wird ein Signal erzeugt, welches Signalisiert, dass der Aktuator 10 nicht funktionsfähig, insbesondere nur eingeschränkt funktionsfähig, ist.
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In dem optionalen Verfahrensschritt 150 erfolgt die Ausgabe der erzeugten Signale zur Funktionsfähigkeit. Die Ausgabe erfolgt insbesondere auf einem Anzeigemittel 6 oder einem akustischen Ausgabemittel 6' des Mobilgeräts 1. Insbesondere wird das Signal derart aufbereitet, dass das Anzeigemittel 6 oder das akustische Ausgabemittel 6' das Signal anzeigen oder ausgeben können. Insbesondere wird das Signal in einem Verlauf anzeigt. Auch kann das Signal als Symbol angezeigt werden. Ferner kann das Signal in als Signalton durch das akustische Ausgabemittel 6' ausgegeben werden.
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In einer optionalen Weiterbildung der Erfindung wird in dem Verfahrensschritt 120 zusätzlich eine Bewegung des Mobilgeräts 1 erfasst. Die Erfassung der Bewegung kann mithilfe eines zweiten Sensors 8 oder über ein Berechnungsverfahren zu Bestimmung der Position des Mobilgeräts 1 in einem Raum erfolgen.
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Beispiels für zweite Sensoren 8, die die Bewegung des Mobilgeräts erfassen können, sind Positionssensoren, wie GPS-Sensoren, Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren. Ferner kann eine Bewegung auch aus einer Veränderung von Signalstärken bspw. der Wi-Fi, Bluetooth, Mobilfunknetz, wie LTE, 3G, GSM usw. Die Bewegung kann insbesondere dadurch erfasst werden, dass sich die Signalstärken verändern. Die Veränderung kann über die Kommunikationseinheit 4 erfasst werden.
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Eine Bewegung des Mobilgeräts 1 im Erdmagnetfeld kann zu einem Ausschlag im Kurvenverlauf des Magnetfeldsensors führen.
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In Verfahrensschritt 130 erfolgt das Auswerten der erfassten Magnetfeldstärke in Abhängigkeit von der erfassten Bewegung. Wird eine Bewegung erfasst, so wird die gleichzeitig erfasst Magnetfeldstärke nicht verwendet. Insbesondere wird obwohl die Bedingung erfüllt ist den Zähler zu erhöhen, der Zähler nicht erhöht.
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Ein Computerprogramm kann insbesondere als App für ein Mobilgerät ausgebildet sein. Wobei das Computerprogramm eingerichtet ist die Verfahrensschritte auszuführen. Zur Ausführung greift das Computerprogramm auf technische Mittel des Mobilgeräts 1 zurück. Insbesondere erfasst es Sensorwerte mittels dem Sensor 2 und/oder dem Sensor 8, kommuniziert mit dem Aktuator 10 mittels dem Kommunikationsmittel 8 des Mobilgeräts und gibt ein Signal, welches das Ergebnis der Auswertung wiedergibt mittels dem Anzeigemittel und/oder dem Ausgabemittel, aus.
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Insbesondere umfasst das Mobilgerät 1 eine Verarbeitungseinheit 5, welche insbesondere die Auswertung 130 und die Erzeugung 140 des Signals durchführt. Auch kann die Verarbeitungseinheit 5 ausgebildet sein, mittels Berechnung eine Bewegung zu erfassen. Vorzugsweise wird das Verfahren 100 zumindest teilweise von der Verarbeitungseinheit 5 ausgeführt. Vorzugsweise wird das Computerprogramm 100 zumindest teilweise von der Verarbeitungseinheit 5 ausgeführt.
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Ein maschinenlesbares Speichermedium 9 kann insbesondere ein Speicher eines Mobilgeräts 1 sein. Der maschinenlesbarer Speicher 9 kann fest oder tauschbar verbaut mit dem Mobilgerät 1 verbunden sein. Vorzugsweise ist das Speichermedium 9 von der Verarbeitungseinheit 5 des Mobilgeräts 1 lesbar. Das auf dem Speichermedium 9 enthaltene Computerprogramm, welches eingerichtet ist das erfindungsgemäße Verfahren 100 auszuführen wird von dem Mobilgerät 1 ausgelesen und ausgeführt. Für die Ausführung des Verfahrens 100 werden technische Einrichtungen des Mobilgeräts 1 verwendet.
