EP2841968A2 - Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften wenigstens eines objektes - Google Patents

Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften wenigstens eines objektes

Info

Publication number
EP2841968A2
EP2841968A2 EP13725050.2A EP13725050A EP2841968A2 EP 2841968 A2 EP2841968 A2 EP 2841968A2 EP 13725050 A EP13725050 A EP 13725050A EP 2841968 A2 EP2841968 A2 EP 2841968A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode means
areas
evaluation unit
residence
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13725050.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Moser
Hubert Zangl
Thomas Schlegl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOSER Michael
Schlegl Thomas
Zangl Hubert
Original Assignee
Moser Michael
Schlegl Thomas
Zangl Hubert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moser Michael, Schlegl Thomas, Zangl Hubert filed Critical Moser Michael
Publication of EP2841968A2 publication Critical patent/EP2841968A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/088—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices operating with electric fields

Definitions

  • Assigning area coordinates in the sensor area The localization works for different objects; their classification is not provided.
  • the assignment to coordinates is determined by the position at which the object closes a switch and not the area of residence of the object.
  • US 4398724 describes a system for detecting touches of the network in various sports, which includes a background field such as e.g. the alternating electric field
  • Sensor area by touch e.g., piezo-based pressure sensors
  • JP 5208058 Sensor area by touch
  • Residence area e.g., field side
  • the touch was made is not possible.
  • the invention has the object of the residence area (corresponds to a limited spatial, areal or
  • one-dimensional area) of at least one object to determine (localize), if this object is at least partially in a close spatial relationship with a sensor area, in addition a classification of the object can take place.
  • Different areas of the same object can be (depending on the design of the sensor areas) at the same time in different residence areas. In this case, it is possible to have that location area in which the object occupies most of a physical property
  • a spatial proximity ratio within the meaning of the invention exists when the smallest distance between object and
  • the present invention solves the problem in that conductive structures (first electrode means) are introduced in sensor areas and electrical impedances between these first electrode means and at least two others
  • Electrode means which are typically assigned to the residence areas, are determined.
  • a spatial proximity ratio i.e., an application-dependent distance, such as one-hundredth the length of the
  • Electrode means of at least a part of the object
  • At least one sensor area is carried out by evaluating the
  • Impedances between electrode means an assignment of the object to one or more location areas (localization). In the meaning of the invention, therefore, by the first
  • Electrode means spanned with the electrode means in a spatially close relationship area a sensor area.
  • Electrode means at least two residence areas, which are characterized in that impedances between the first and second electrode means by objects in the
  • an impedance between the first and second electrode means significantly more influenced than other impedances between other first and second
  • Electrode means of the arrangement This makes it possible to achieve a spatial proximity ratio of an object to a sensor area of one of at least two possible location areas
  • Impedances can also be represented as admittances (admittance corresponds to the reciprocal of the impedance).
  • Evaluation can therefore be based on impedances or admittances.
  • the amount of admittance change due to a spatial proximity relationship to an object between the first and second electrode means for that location area is
  • Objects affect the impedances between first and second electrode means due to their electrical Conductivity and / or primitiveness and / or permeability and their geometric shape.
  • the arrangement may include further electrode means which have no function in the sense of a first or second
  • Such electrode means may advantageously be designed for the design of the electromagnetic field. This preserves the impedance of an object in a corresponding residence
  • the mass (earth, ground or ground potential) a function as a first, second or
  • a classification of an object can by means of
  • Admittanz onlyung causes, while a small object with low conductivity at the same spatial proximity to the sensor area causes a small Admittanz inung.
  • charge amplifiers for example, charge amplifiers, carrier frequency methods, sigma-delta methods, oscillators, switched-capacitor methods, etc. can be used.
  • Electrode means influen appen charges measured, from which the respective impedances can be determined.
  • Be influenced electrode means If only a single sensor area is used, the impedances to the further electrode means can be determined at the same time by this measurement. Other methods for simultaneous evaluation such as Frequency Division Multiple Access (FDMA) can be used.
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • the individual parts of the evaluation unit can also be spatially distributed. For example, it may be advantageous to spatially separate signal generation and measurement and to establish a wired or wireless communication link between these units.
  • the processed data is forwarded, for example, to an indication unit.
  • the assignment to a residence area is eg
  • the necessary electrical energy for the operation of the device may, for example, be obtained from an energy storage or by energy generation from the environment, to enable a mobile application as well as a potential-free impedance measurement (i.e., no electrically good conductive connection to ground potential).
  • the energy can be obtained, for example, by solar cells or by utilizing vibrations such as a ball sports net.
  • the recovered energy can be temporarily stored in a rechargeable energy storage.
  • An exemplary task is the detection of rule violations in the sport of volleyball (also
  • Rule violations can exist if a player (or possibly a ball) in certain situations the net
  • the device (corresponds to a sensor area) touched.
  • Classification e.g., ball or player
  • the gameplay itself and the properties of the network are only so slight by the device
  • Electrode means used to match a pitch-side approximation and / or touch (spatial proximity ratio) of a Volleyball player and / or volleyball at the
  • Electrode means may be in the grid and / or floor in various orientations (e.g., horizontal, vertical, transverse in the grid and / or floor) and various lengths, with at least one electrode means in the grid (corresponding to a sensor area).
  • Electrode means may be, for example, conductive tapes, textiles with integrated conductive structures, conductive coatings, and the like. Especially for
  • Sensor regions can also be represented by means of or on touch screens.
  • the communication path between an evaluation unit and an indication unit and / or optional control unit can be constructed wired or wireless.
  • a wireless communication link allows an advantageous flexible positioning of an indication unit in the vicinity of a
  • Sport volleyball can be mounted on one or in a net post and has connections for electrode means, a power supply, if no energy storage or
  • Energy production from the environment is used, and / or
  • Electrode agents in the network and / or soil with minor modification to the structure of the network system are Electrode agents in the network and / or soil with minor modification to the structure of the network system.
  • the task of an indication unit is the visual and / or acoustic signaling of an approach and / or touch of an object (eg player or ball) to / from at least one / a sensor area (eg network).
  • Signaling may be visual (e.g., by a monitor and / or illuminant such as lamps or LEDs) and / or audible
  • the task of an optional control unit is to process and / or store the data
  • the processed data is wirelessly or wired to a control unit by the control unit
  • Impedance between the electrode means is the electrical coupling between electrode means of the sensor areas and
  • Coupling between player (object) and net (sensor area) would change over the electrical coupling between a player without a protective bandage and a net.
  • a further field of application of the invention is, for example, mobile robots.
  • sensor areas and / or residence areas can change depending on location and / or time, or electrode means can be deformed
  • Fig. 1 shows an exemplary arrangement of one
  • Fig. 2 shows an exemplary arrangement of
  • Electrode means for two distinguishable residence areas according to Figure 2 in plan view.
  • FIG. 4 shows an exemplary block diagram with the functional units of the device and their connections to each other.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows an example of a measured course
  • Fig. 8 shows an exemplary arrangement
  • deformable electrode means, sensor and residence areas includes.
  • FIG.l An exemplary arrangement of a sensor region 27 (corresponding here to the electrode means 1) and residence areas 5, 6, and 7 according to the invention is shown in Fig.l.
  • the sensor region 27 has a planar extent (e.g.
  • Surface of the electrode means 1) may also be spatially extended.
  • the sensor area 27 is shown as a line due to the top view used.
  • a measuring device 32 determines at least the impedances between the electrode means 1 and 2, 1 and 3 and 1 and 4. Due to the advantageous arrangement of the electrode means 1, 2, 3rd and 4 it is possible for the evaluation unit 12 to determine a spatial proximity ratio of the object 8 to the sensor area 27 with the aid of the determined impedance values of the measuring device 32 and the location area 6, in which the object 8 is located in the majority, from the possible location areas 5, 6 To determine 7.
  • the measuring device 32 may consist of spatially separated units 24 and 25 (e.g., signal generating unit and measuring unit) which communicate via a wired or wireless communication link 18
  • first and second electrode means 1, 2, 3 and a further electrode means 9 in side view ( Figure 2) and in Top view (Fig.3).
  • Electrode means 1 and 3 determined by the measuring device 32. Due to the advantageous arrangement of the electrode means 1, 2, 3 results in a spatial proximity of an object 8 (eg a person with outstretched hand), which can be assigned to the majority of the residence area 6, with the sensor area 27, one compared to the change of Impedance 31 between the electrode means 1 and 2 significant change in the impedance 30 between the electrode means 1 and 3 (see also Fig.7).
  • the residence areas 6 and 7 may be, for example, two halves of the field. This makes it possible in an advantageous manner, not only the spatial proximity of the
  • Electrode means 1 and 3 and the impedance 31 (between
  • Electrode agents may be used for shielding methods (e.g., Active Guarding).
  • An evaluation unit 12 is, through the
  • the device according to the invention consists for example of the units shown in Figure 4.
  • the power supply 10 draws the energy from an energy source 11, for example via a wired connection 16.
  • the power source 11 provides, for example, an external power source, a (rechargeable) energy storage or the energy from the environment
  • Power supply 10 supplies the evaluation unit 12, the
  • Caching the recovered energy can be used.
  • the measuring device 32 determines the impedances between the first and second electrode means 1, 2, 3, 4, 21, 22
  • impedances 31 and 30 between electrode means 1 and 2 and between electrode means 1 and 3 is connected to the evaluation unit 12 (for example, a microprocessor or a digital signal processor).
  • the evaluation unit 12 for example, a microprocessor or a digital signal processor.
  • Evaluation unit 12 can be supplied to an indication unit 14 via a wired or wireless communication link 18. Alternatively, the evaluation unit 12, the specific impedances to an optional control unit 15 via a
  • Wired or wireless communication link 18 to
  • the determined impedances are processed and the results (e.g., touch, page display) are sent to the indication unit 14 via the
  • An indication unit 14 thus receives the
  • processed data from the evaluation unit 12 or the optional control unit 15.
  • the processed data contain information about a spatial proximity ratio of one or more objects 8, certain properties (eg size) of the objects 8 and the residence area or areas 5, 6, 7 from which the object 8 has approached or from which location 5, 6, 7 the spatial proximity to the sensor area (eg
  • the indication unit 14 serves to signal the obtained data from the evaluation unit 12 and / or optional control unit 15. This signaling may be acoustically (e.g., loudspeakers) and / or visually
  • haptic e.g., controls unit vibrations
  • FIG. 5 A concrete application is shown in Figure 5 in front view and Figure 6 in side view.
  • the electrode means 1, 2 and 3 are mounted on a volleyball net 19.
  • the electrode means 1, 2 and 3 are mounted on a volleyball net 19.
  • Electrode means 21 and 22 are integrated in the bottom 28 and / or in the bottom lines 29 at a certain distance from the volleyball net 19.
  • the electrode means 1, 2, 3, 21 and 22 are connected to the measuring device 32 which is mounted on a net post 20.
  • An indication unit 14, which is mounted on a net post 20, is connected to the evaluation unit 12 via a wired or wireless communication link 18.
  • the evaluation unit 12 is connected to the measuring device 32 via a wired or wireless communication link 18.
  • the measuring device 32 determines the impedances between the electrode means 1, 2, 3, 21 and 22 and the evaluation unit 12 calculates therefrom the necessary data, which to the Indication unit 14 are forwarded.
  • Indication unit 14 indicates, for example, whether the object 8 (e.g., player or ball) has touched the volleyball net 19 and out of which half of the game field (equivalent to stay area 5 or 6) has taken place.
  • the object 8 can also be distinguished as a player or ball. This supports the
  • Device e.g. the referee in the evaluation (for example, decision on infringement) of the
  • Game sequence (e.g., network touch through object 8).
  • FIG. 7 shows an exemplary profile of the measured impedances 30 (between the electrode means 1 and 3) and 31
  • the impedance 30 measured by the measuring device 32 is substantially larger than the measured one
  • the majority of the residence area 6 of this object 8 can be assigned to the object 8 at a proximity ratio 26 with the sensor area 27 by the evaluation unit 12.
  • the majority residence area 6 becomes correct by advantageous arrangement of the electrode means 1, 2 and 3
  • FIG. 8 shows an arrangement similar to FIG. 3 before (corresponds to (a)) and after or during (corresponds to (b)) the action of an external force.
  • the positions of the electrode means 1, 2, 3 or the sensor area 27 deform or shift, as a result of which the edges of the residence areas 5, 6 change in relation to the reference system.
  • the also moved object 8 ' is in accordance with the changed position of

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften wenigstens eines Objekts wobei durch erste Elektrodenmittel (1) wenigstens ein Sensorgebiet (27) aufgespannt ist, durch wenigstens zwei zweite Elektrodenmittel (2,3,21,22) wenigstens zwei Aufenthaltsgebiete (5,6) aufgespannt sind, Messeinrichtung (32) für Impedanzen zwischen Elektrodenmitteln (1,2,3,21,22) (und Masse) sowie eine Auswerteeinheit (12), die dazu eingerichtet ist, anhand der Impedanzmesswerte Eigenschaften von Objekten (8) zu erfassen, enthalten sind. Beispielhafte Anwendungen stellen Sportarten dar, in denen die Aufenthaltsgebiete (5,6) Spielfeldhälften, Objekte (8) Spieler und das Sensorgebiete (27) die Grenzfläche zwischen den beiden Spielfeldhälften darstellen.

Description

Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften wenigstens eines Obj ektes
Stand der Technik
[0001] Dem Stand der Technik sind verschiedene Technologien bekannt, welche zur Erkennung von Naheverhältnissen von Objekten im Zusammenhang mit Sensor- bzw. Aufenthaltsgebieten
vorgeschlagen werden.
In US 2010141272 wird ein System beschrieben, welches die
Annäherung/Berührung eines Objekts (z.B. Finger oder Stift) an ein Sensorgebiet (Oberfläche) erkennt und dem Objekt
Flächenkoordinaten im Sensorgebiet zuweist. Die Lokalisierung funktioniert für unterschiedliche Objekte; deren Klassifikation ist nicht vorgesehen. Für die Zuweisung zu Koordinaten ist jene Position ausschlaggebend, an der das Objekt einen Schalter schließt und nicht das Aufenthaltsgebiet des Objekts.
In US 4398724 wird beispielsweise ein System zur Erkennung von Netzberührungen in verschiedenen Sportarten beschrieben, welches ein Hintergrundfeld, wie z.B. das elektrische Wechselfeld
(verursacht durch z.B. Beleuchtungskörper), nutzt und die elektrisch leitfähige Verbindung eines Spielers mit einem Netz erkennt. Da zur Unterscheidung der Spielfeldseite, von der das Netz berührt wurde, zwei separate leitfähige Strukturen
verwendet werden müssen, ist dieses System für viele
Anwendungen, wie beispielsweise die meisten Ballsportarten, nicht oder nur begrenzt geeignet. Auch muss ein Hintergrundfeld, welches in beide Netze einkoppeln kann, vorhanden sein. Dies stellt beispielsweise ein Problem bei Sportarten, die im Freien ausgeübt werden (z.B. Beachvolleyball) , dar. [0002] Ein weiteres System zur Signalisierung des Kontaktes eines Volleyballspielers mit einem Volleyballnetz wird in CN
2399065 vorgestellt. Dieses System beherrscht keine
Unterscheidung zwischen den Gebieten, aus denen die Berührung eines Sensorgebiets durchgeführt wird. Die Verwendung von
Sensoren zur Messung der mechanischen Verformung eines
Sensorgebiets durch Berührung (z.B. piezobasierte Drucksensoren) wird in JP 5208058 vorgeschlagen. Bei diesem System kann keine Unterscheidung zwischen verschiedenen Objekten (wie z.B. Ball und Spieler) erfolgen. Auch ist die Ermittlung des
Aufenthaltsgebietes (z.B. Spielfeldseite), aus dem die Berührung vollzogen wurde, nicht möglich.
[0003] Kamerabasierte Systeme zur Lokalisierung von Objekten werden in zahlreichen Dokumenten beschrieben. Für die
vorliegende Aufgabenstellung sind diese Systeme nachteilig, da die sehr geringen Abstände zwischen Objekten und Sensorgebieten aufgrund der regelbedingt erforderlichen großen Kameraabstände
(typischerweise außerhalb des Spielfeldrandes) nicht ausreichend aufgelöst werden können sowie durch Verdeckung durch die zu erfassenden oder auch durch andere Objekte überhaupt nicht erfasst werden können. Zudem stellt die notwendige hohe
zeitliche Auflösung in Verbindung mit einer aufwändigen
Signalauswertung einen beträchtlichen technischen Aufwand dar.
Aufgabe der Erfindung
[0004] Die Erfindung hat die Aufgabe, das Aufenthaltsgebiet (entspricht einem begrenzten räumlichen, flächigen oder
eindimensionalen Gebiet) zumindest eines Objekts zu ermitteln (zu lokalisieren), wenn dieses Objekt wenigstens teilweise in einem räumlichen Naheverhältnis mit einem Sensorgebiet steht, wobei zusätzlich eine Klassifizierung des Objekts erfolgen kann. [0005] Unterschiedliche Bereiche des gleichen Objekts können sich (je nach Gestaltung der Sensorgebiete) zur gleichen Zeit in unterschiedlichen Aufenthaltsgebieten befinden. In diesem Fall ist es möglich, jenen Aufenthaltsbereich, in dem sich das Objekt zum größten Anteil bezüglich einer physikalischen Eigenschaft
(mehrheitlich) befindet, zu ermitteln. Darunter ist
beispielsweise der Anteil am Volumen des Objekts zu verstehen, der sich im jeweiligen Aufenthaltsgebiete befindet, sofern es sich um ein Objekt mit homogenen, isotropen elektrischen oder magnetischen Eigenschaften handelt. Es ist auch möglich, dass Objekte anteilige Zuordnungen zu verschiedenen
Aufenthaltsgebieten erhalten.
[0006] Ein räumliches Naheverhältnis im Sinne der Erfindung liegt vor, wenn der kleinste Abstand zwischen Objekt und
Sensorgebiet einen anwendungsabhängigen Wert unterschreitet
(z.B. ein Hundertstel der Länge eines Elektrodenmittels im
Sensorgebiet) , wobei diese Größe auch Null betragen kann
(Berührung), oder das Objekt innerhalb eines Sensorgebiets liegt .
[0007] Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass in Sensorgebieten leitfähige Strukturen (erste Elektrodenmittel) eingebracht werden und elektrische Impedanzen zwischen diesen ersten Elektrodenmitteln und wenigstens zwei weiteren
Elektrodenmitteln (zweite Elektrodenmittel), die typischerweise den Aufenthaltsgebieten zuzuordnen sind, ermittelt werden. Bei einem räumlichen Naheverhältnis (d.h. einem anwendungsabhängiger Abstand wie z.B. einem Hundertstel der Länge der
Elektrodenmittel) wenigstens eines Teils des Objekts mit
wenigstens einem Sensorgebiet erfolgt durch Auswertung der
Impedanzen zwischen Elektrodenmitteln eine Zuordnung des Objekts zu einem oder mehreren Aufenthaltsgebieten (Lokalisierung) . Im Sinne der Erfindung wird also durch das erste
Elektrodenmittel mit dem mit diesem Elektrodenmittel in einem räumlichen Naheverhältnis stehenden Bereich ein Sensorgebiet aufgespannt .
Weiters spannen zweite Elektrodenmitteln mit den ersten
Elektrodenmitteln wenigstens zwei Aufenthaltsgebiete auf, die dadurch gekennzeichnet sind, dass Impedanzen zwischen ersten und zweiten Elektrodenmitteln durch Objekte in den
Aufenthaltsgebieten beeinflusst werden. Bereiche welche nicht zu den von zweiten Elektrodenmitteln aufgespannten,
Aufenthaltsgebieten gehören, werden als ein weiteres
Aufenthaltsgebiet aufgefasst.
[0008] Durch eine vorteilhafte Anordnung der Elektrodenmittel wird bei einem räumlichen Naheverhältnis eines Sensorgebiets und wenigstens eines Teils eines Objekts, welches in seiner
räumlichen Lokalisierung mehrheitlich einem Aufenthaltsgebiet zugeordnet werden kann, eine Impedanz zwischen ersten und zweiten Elektrodenmitteln signifikant stärker beeinflusst als andere Impedanzen zwischen anderen ersten und zweiten
Elektrodenmitteln der Anordnung. Damit ist es möglich, einem räumlichen Naheverhältnis eines Objekts zu einem Sensorgebiet eines aus wenigstens zwei möglichen Aufenthaltsgebieten
zuzuordnen. Impedanzen können auch als Admittanzen dargestellt werden (Admittanz entspricht Kehrwert der Impedanz) . Eine
Auswertung kann also auf Impedanzen oder Admittanzen basieren. Typischerweise ist der Betrag der Admittanzänderung durch ein räumliches Naheverhältnis zu einem Objekt zwischen ersten und zweiten Elektrodenmitteln für jenes Aufenthaltsgebiet am
größten, in dem sich das Objekt zum mehrheitlichen Teil
befindet .
[0009] Objekte beeinflussen die Impedanzen zwischen ersten und zweiten Elektrodenmitteln aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit und/oder Primitivität und/oder Permeabilität sowie ihrer geometrischen Form.
[0010] Die Anordnung kann weitere Elektrodenmittel beinhalten, die keine Funktion im Sinne eines ersten oder zweiten
Elektrodenmittels besitzen. Derartige Elektrodenmittel können vorteilhaft zur Ausgestaltung des elektromagnetischen Feldes ausgeführt sein. Dadurch erhält die Beeinflussung der Impedanz bei Aufenthalt eines Objekts in einem entsprechenden
Aufenthaltsgebiet bei einem räumlichen Naheverhältnis des
Objekts mit einem Sensorgebiet eine höhere Signifikanz (d.h. Verringerung der Messunsicherheit bei der Ermittlung des
Aufenthaltsgebiets des Objekts).
[0011] Es ist möglich, dass Elektrodenmittel in
unterschiedlichen Betriebsweisen verwendet werden und
beispielsweise durch Umschaltung zu unterschiedlichen
Zeitpunkten unterschiedliche Aufgaben als erste, zweite oder weitere Elektrodenmittel übernehmen.
[0012] Es ist möglich, dass die Masse (auch Erde, Masse- oder Erdpotential) eine Funktion als ein erstes, zweites oder
weiteres Elektrodenmittel übernimmt.
[0013] Eine Klassifizierung eines Objekts kann mittels
verschiedenartiger Kombination von Betrag- und/oder Phasenwerten von Impedanzmesswerten erfolgen. Beispielsweise kann aus dem Zeitsignal (maximal erzielter Messwert und Vergleich mit
Referenzdaten) , Auswertung einer Kombination aus Messwerten von ersten und zweiten Elektrodenmitteln bei unterschiedlichen
Messfrequenzen oder mittels Auswertung weiterer Messwerte erster oder zweiter Elektrodenmittel für jedes Aufenthaltsgebiet auf Eigenschaften des Objekts rückgeschlossen werden
(Klassifizierung z.B. mittels Impedanztomographie). Die
zusätzliche Information ist nützlich, da beispielsweise ein großes Objekt mit hoher Leitfähigkeit eine große
Admittanzänderung bewirkt, während ein kleines Objekt mit geringer Leitfähigkeit bei gleichem räumlichem Naheverhältnis zum Sensorgebiet eine kleine Admittanzänderung hervorruft.
[0014] Die Ermittlung der Impedanz zwischen Elektrodenmitteln mittels einer Auswerteeinheit kann mit Hilfe verschiedener
Verfahren erfolgen. Beispielsweise können Ladungsverstärker, Trägerfrequenzverfahren, Sigma-Delta-Verfahren, Oszillatoren, Switched-Capacitor Verfahren usw. eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden dabei die leitfähigen
Strukturen in den Sensorgebieten mit elektrischen
Wechselsignalen beaufschlagt und die auf den weiteren
Elektrodenmitteln influenzierten Ladungen gemessen, woraus die jeweiligen Impedanzen ermittelt werden können.
[0015] Eine Impedanzmessung im Sinne der Erfindung liegt also auch dann vor, wenn die ermittelten Messgrößen (z.B. elektrische Ladung) wesentlich von der Impedanz zwischen den
Elektrodenmitteln beeinflusst werden. Wird nur ein einzelnes Sensorgebiet verwendet, können die Impedanzen zu den weiteren Elektrodenmitteln durch diese Messung zeitgleich ermittelt werden. Auch andere Verfahren zur zeitgleichen Auswertung wie beispielsweise Frequency Division Multiple Access (FDMA) können verwendet werden. Die einzelnen Teile der Auswerteeinheit können dabei auch räumlich verteilt sein. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, Signalerzeugung und Messung räumlich zu trennen und zwischen diesen Einheiten eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsstrecke einzurichten.
[0016] Eine Weiterverarbeitung der Impedanzwerte kann in einer Auswerteeinheit oder in einer optionalen Steuereinheit erfolgen. Bei direkter Verarbeitung in der Auswerteeinheit werden die verarbeiteten Daten beispielsweise an eine Indikationseinheit weiter gesendet. [0017] Die Zuordnung zu einem Aufenthaltsgebiet wird z.B.
elektrisch (analog oder digital) oder optisch ausgegeben
(signalisiert) .
[0018] Die notwendige elektrische Energie für den Betrieb der Vorrichtung kann beispielsweise aus einem Energiespeicher oder durch Energiegewinnung aus der Umgebung gewonnen werden, um eine mobile Anwendung sowie eine potentialfreie Impedanzmessung (d.h. keine elektrisch gut leitfähige Verbindung zum Erdpotential) zu ermöglichen. Die Energiegewinnung kann beispielsweise durch Solarzellen oder durch Ausnutzung von Vibrationen beispielweise eines Ballsportnetzes erfolgen. Die gewonnene Energie kann in einem wieder aufladbaren Energiespeicher zwischengespeichert werden .
[0019] Eine beispielhafte Aufgabenstellung stellt die Erkennung von Regelverletzungen in der Sportart Volleyball (auch
Beachvolleyball und ähnliche Sportarten) dar. Derartige
Regelverletzungen können bestehen, wenn ein Spieler (oder gegebenenfalls ein Ball) in bestimmten Situationen das Netz
(entspricht einem Sensorgebiet) berührt. Die Vorrichtung
ermöglicht in diesem Fall eine Erkennung der Spielfeldseite
(entspricht einem Aufenthaltsgebiet) , von der aus die
Regelverletzung (z.B. Berührung des Netzes durch mindestens einen Spieler) begangen wurde, wobei zusätzlich eine
Klassifizierung (z.B. Ball oder Spieler) zur Verfügung gestellt werden kann. Der Spielablauf selbst und die Eigenschaften des Netzes werden durch die Vorrichtung nur so geringfügig
verändert, dass keine oder nur geringe Regeländerungen notwendig sind .
[0020] In der Beispielanwendung „Erkennung von Regelverletzungen in der Sportart Volleyball" werden wenigstens drei
Elektrodenmittel verwendet, um eine spielfeldseitenabhängige Annäherung und/oder Berührung (räumliches Naheverhältnis) eines Volleyballspielers und/oder des Volleyballes an das
Volleyballnetz zu detektieren. Die Anordnung dieser
Elektrodenmittel kann im Netz und/oder Boden in verschiedenen Ausrichtungen (z.B. horizontal, vertikal, quer im Netz und/oder Boden) und verschiedenen Längen erfolgen, wobei sich mindestens ein Elektrodenmittel im Netz (entspricht einem Sensorgebiet) befindet .
[0021] Elektrodenmittel können beispielsweise leitfähige Bänder, Textilien mit integrierten leitfähigen Strukturen, leitfähige Beschichtungen und Ähnliches sein. Insbesondere für
Sensorgebiete können Elektrodenmittel auch durch oder auf Touch- Screens dargestellt werden.
[0022] Die Kommunikationsstrecke zwischen einer Auswerteeinheit und einer Indikationseinheit und/oder optionalen Steuereinheit kann drahtgebunden oder drahtlos aufgebaut sein. Eine drahtlose Kommunikationsstrecke ermöglicht eine vorteilhafte flexible Positionierung einer Indikationseinheit in der Nähe einer
Auswerteeinheit oder in größerer Entfernung zur Auswerteeinheit, beschränkt durch die maximale Reichweite der drahtlosen
Verbindung .
[0023] Eine vorteilhafte Ausführung einer Auswerteeinheit in der Beispielanwendung „Erkennung von Regelverletzungen in der
Sportart Volleyball" kann auf einem oder in einem Netzpfosten montiert werden und besitzt Anschlüsse für Elektrodenmittel, eine Stromversorgung, falls kein Energiespeicher oder
Energiegewinnung aus der Umgebung verwendet wird, und/oder
Kommunikationsanschlüsse, falls eine drahtgebundene Verbindung zur Indikationseinheit verwendet wird. Eine solche Ausführung ermöglicht eine kurze Verbindung der Auswerteeinheit mit
Elektrodenmitteln im Netz und/oder Boden bei gleichzeitig geringfügiger Modifikation am Aufbau der Netzanlage. [0024] Die Aufgabe einer Indikationseinheit besteht in der visuellen und/oder akustischen Signalisierung einer Annäherung und/oder Berührung eines Objekts (z.B. Spieler oder Ball) an/von wenigstens ein/einem Sensorgebiet (z.B. Netz). Eine
Signalisierung kann visuell (beispielsweise durch einen Monitor und/oder Leuchtmittel wie Lampen oder LEDs) und/oder akustisch
(beispielsweise mittels Lautsprechern und verschiedener
Tonsignale für verschiedene Ereignisse) oder auch haptisch
(beispielsweise durch Vibration einer Bedieneinheit) erfolgen.
[0025] Die Aufgabe einer optionalen Steuereinheit besteht in der Verarbeitung und/oder Speicherung der Daten einer
Auswerteeinheit. Falls eine Verarbeitung der Daten in einer Steuereinheit erfolgt, werden die verarbeiteten Daten von der Steuereinheit drahtlos oder drahtgebunden an eine
Indikationseinheit gesendet.
[0026] Ein wesentlicher Faktor für die Beeinflussung der
Impedanz zwischen den Elektrodenmitteln ist die elektrische Kopplung zwischen Elektrodenmitteln der Sensorgebiete und
Objekten, die in einem räumlichen Naheverhältnis stehen. Hier sind insbesondere die oberflächennahen Schichten des Objekts relevant. Es kann daher vorteilhaft sein, Oberflächen von
Objekten mit speziellen Materialien auszustatten, die
beispielsweise eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. In der Beispielanwendung „Erkennung von Regelverletzungen in der Sportart Volleyball" ist die Verwendung von Handschuhen möglich, welche eine gute elektrische Leitfähigkeit (z.B. an der
Oberfläche oder in der Struktur) aufweisen.
[0027] Die Verwendung derartiger Handschuhe ist vorteilhaft, z.B. wenn ein Spieler einen Schutzverband trägt, der aufgrund seiner elektromagnetischen Eigenschaften die elektrische
Kopplung zwischen Spieler (Objekt) und Netz (Sensorgebiet) gegenüber der elektrischen Kopplung zwischen einem Spieler ohne Schutzverband und Netz verändern würde.
[0028] Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung stellen beispielsweise mobile Roboter dar. In diesem Fall können sich beispielsweise Sensorgebiete und/oder Aufenthaltsgebiete orts- und/oder zeitabhängig ändern bzw. Elektrodenmittel verformbar
(wie beispielsweise in der Anwendung „Erkennung von
Regelverletzungen in der Sportart Volleyball") sein.
Aufzählung der Zeichnungen
[0029] Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen gemäß den Zeichnungen näher erläutert.
[0030] Fig.l zeigt eine beispielhafte Anordnung von einem
Sensorgebiet und drei Aufenthaltsgebieten.
[0031] Fig.2 zeigt eine beispielhafte Anordnung von
Elektrodenmitteln für zwei unterscheidbare Aufenthaltsgebiete in Seitenansicht .
[0032] Fig.3 zeigt eine beispielhafte Anordnung von
Elektrodenmitteln für zwei unterscheidbare Aufenthaltsgebiete gemäß Fig.2 in Draufsicht.
[0033] Fig.4 zeigt ein beispielhaftes Blockschaltbild mit den Funktionseinheiten der Vorrichtung und ihren Verbindungen zueinander .
[0034] Fig.5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der
Vorrichtung an einem Volleyballnetz in Vorderansicht.
[0035] Fig.6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der
Vorrichtung an einem Volleyballnetz in Seitenansicht. [0036] Fig.7 zeigt einen beispielhaften Verlauf gemessener
Impedanzen für ein annäherndes Objekt.
[0037] Fig.8 zeigt eine beispielhafte Anordnung, welche
verformbare Elektrodenmittel, Sensor- und Aufenthaltsgebiete beinhaltet .
Ausführliche Beschreibung unter Verwendung der Bezugszeichen in der Zeichnung
[0038] Eine beispielhafte Anordnung eines Sensorgebietes 27 (entspricht hier dem Elektrodenmittel 1) und Aufenthaltsgebieten 5, 6, und 7 entsprechend der Erfindung ist in Fig.l dargestellt. Das Sensorgebiet 27 besitzt eine flächige Ausdehnung (z.B.
Oberfläche des Elektrodenmittels 1) kann aber auch räumlich ausgedehnt sein. In Fig.l ist das Sensorgebiet 27 aufgrund der verwendeten Draufsicht als Linie dargestellt. Durch eine
erfindungsgemäße Anordnung mit vier Elektrodenmitteln 1, 2, 3 und 4, in Draufsicht gezeigt, bestimmt eine Messeinrichtung 32 zumindest die Impedanzen zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 2, 1 und 3 sowie 1 und 4. Durch die vorteilhafte Anordnung der Elektrodenmittel 1, 2, 3 und 4 ist es der Auswerteeinheit 12 möglich, ein räumliches Naheverhältnis des Objekts 8 an das Sensorgebiet 27 mit Hilfe der ermittelten Impedanzwerte der Messeinrichtung 32 zu bestimmen und das Aufenthaltsgebiet 6, in dem sich das Objekt 8 mehrheitlich befindet, aus den möglichen Aufenthaltsgebieten 5, 6, 7 zu bestimmen. Die Messeinrichtung 32 kann aus räumlich getrennten Einheiten 24 und 25 bestehen (z.B. Signalerzeugungseinheit und Messeinheit) welche über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsstrecke 18
miteinander verbunden sind.
[0039] Fig.2 und Fig.3 zeigen eine erfindungsgemäße Anordnung von ersten und zweiten Elektrodenmitteln 1, 2, 3 sowie einem weiteren Elektrodenmittel 9 in Seitenansicht (Fig.2) und in Draufsicht (Fig.3). Hierbei werden die Impedanzen 31 und 30 zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 2 sowie den
Elektrodenmitteln 1 und 3 von der Messeinrichtung 32 bestimmt. Durch die vorteilhafte Anordnung der Elektrodenmitteln 1, 2, 3 ergibt sich, bei einem räumlichen Naheverhältnis eines Objekts 8 (z.B. eine Person mit ausgestreckter Hand), das mehrheitlich dem Aufenthaltsgebiet 6 zugeordnet werden kann, mit dem Sensorgebiet 27, eine im Vergleich zur Änderung der Impedanz 31 zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 2 signifikante Änderung der Impedanz 30 zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 3 (vgl. auch Fig.7) . Bei den Aufenthaltsgebieten 6 und 7 kann es sich beispielsweise um zwei Spielfeldhälften handeln. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, nicht nur das räumliche Naheverhältnis des
Objekts 8 an das Sensorgebiet 27 zu bestimmen, sondern auch das Objekt 8 dem Aufenthaltsgebiet 6, in dem sich das Objekt 8 mehrheitlich befindet, zuzuordnen. Mit Hilfe der Bestimmung der Impedanzen 30 und 31 durch die Messeinrichtung 32 ist es der Auswerteeinheit 12 auch möglich, verschiedene Objekte
hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften (z.B.
Leitfähigkeit) , die die gemessene Impedanz beeinflussen, zu unterscheiden .
[0040] Durch die vorteilhafte Anordnung und Beaufschlagung des weiteren Elektrodenmittels 9 mit einem geeigneten elektrischen Signal kann der Unterschied der Impedanzen 30 (zwischen
Elektrodenmittel 1 und 3) und der Impedanz 31 (zwischen
Elektrodenmittel 1 und 2) in Bezug auf ein Objekt 8 im
Aufenthaltsgebiet 6, das in einem räumlichen Naheverhältnis zum Sensorgebiet 27 steht, erhöht werden. Auch können weitere
Elektrodenmittel für Shielding-Verfahren (z.B. Active Guarding) verwendet werden. Eine Auswerteeinheit 12 ist, durch die
Bestimmung der Impedanzen 31 und 30 zwischen den
Elektrodenmitteln 1 und 2 sowie zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 3 mittels der Messeinrichtung 32, in der Lage, Objekte mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften zu unterscheiden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Obj ektkategorisierung .
[0041] Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht beispielsweise aus den in Fig.4 dargestellten Einheiten. Die Energieversorgung 10 bezieht die Energie aus einer Energiequelle 11 beispielsweise über eine drahtgebundene Verbindung 16. Die Energiequelle 11 stellt zum Beispiel eine externe Spannungsquelle, einen (wieder aufladbaren) Energiespeicher oder die Energie aus der Umgebung
(z.B. Energy Harvesting aus Sonneneinstrahlung) dar. Die
Energieversorgung 10 versorgt die Auswerteeinheit 12, die
Messeinrichtung 32 und die Indikationseinheit 14 mit
elektrischer Energie. Da die Energie aus der Umgebung meistens nicht kontinuierlich zur Verfügung steht, kann ein
Energiespeicher von der Energieversorgung 10 zum
Zwischenspeichern der gewonnenen Energie verwendet werden.
[0042] Die Messeinrichtung 32 bestimmt die Impedanzen zwischen ersten und zweiten Elektrodenmitteln 1, 2, 3, 4, 21, 22
(beispielsweise Impedanzen 31 und 30 zwischen Elektrodenmittel 1 und 2 sowie zwischen Elektrodenmittel 1 und 3) , und ist mit der Auswerteeinheit 12 (beispielsweise ein Mikroprozessor oder ein digitaler Signalprozessor) verbunden. Die Ergebnisse der
Auswerteeinheit 12 können einer Indikationseinheit 14 über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsstrecke 18 zugeführt werden. Alternativ kann die Auswerteeinheit 12 die bestimmten Impedanzen an eine optionale Steuereinheit 15 über eine
drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsstrecke 18 zur
Weiterverarbeitung weiterleiten.
[0043] In der optionalen Steuereinheit 15 werden die bestimmten Impedanzen verarbeitet und die Ergebnisse (z.B. Berührung, Seitenanzeige) an die Indikationseinheit 14 über die
Kommunikationsstrecke 18 drahtgebunden oder drahtlos
übermittelt. Auch ist eine Speicherung der bestimmten Impedanzen in der optionalen Steuereinheit 15 für eine spätere Auswertung möglich. Eine Indikationseinheit 14 erhält also die
verarbeiteten Daten (Ergebnisse) von der Auswerteeinheit 12 oder der optionalen Steuereinheit 15.
[0044] Die verarbeiteten Daten enthalten Informationen über ein räumliches Naheverhältnis eines oder mehrerer Objekte 8, bestimmte Eigenschaften (z.B. Größe) der Objekte 8 sowie das oder die Aufenthaltsgebiete 5, 6, 7 aus denen sich das Objekt 8 angenähert hat oder ausgehend von welchem Aufenthaltsgebiet 5, 6, 7 das räumliche Naheverhältnis zum Sensorgebiet (z.B.
Berührung) begründet wurde. Die Indikationseinheit 14 dient dem Signalisieren der erhaltenen Daten von der Auswerteeinheit 12 und/oder optionalen Steuereinheit 15. Diese Signalisierung kann beispielsweise akustisch (z.B. Lautsprecher) und/oder visuell
(z.B. Lampen oder Monitor) und/oder haptisch (z.B. Vibrationen einer Bedieneinheit) erfolgen.
[0045] Eine konkrete Anwendung ist in Fig.5 in Vorderansicht und Fig.6 in Seitenansicht gezeigt. Die Elektrodenmittel 1, 2 und 3 sind auf einem Volleyballnetz 19 angebracht. Die
Elektrodenmittel 21 und 22 sind im Boden 28 und/oder in den Bodenlinien 29 in einer bestimmten Entfernung zum Volleyballnetz 19 integriert. Die Elektrodenmittel 1, 2, 3, 21 und 22 sind mit der Messeinrichtung 32 welche auf einem Netzpfosten 20 befestigt ist, verbunden. Eine Indikationseinheit 14, welche auf einem Netzpfosten 20 montiert ist, ist über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsstrecke 18 mit der Auswerteeinheit 12 verbunden. Die Auswerteeinheit 12 ist über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsstrecke 18 mit der Messeinrichtung 32 verbunden.
[0046] Die Messeinrichtung 32 bestimmt die Impedanzen zwischen den Elektrodenmitteln 1, 2, 3, 21 und 22 und die Auswerteeinheit 12 berechnet daraus die nötigen Daten, welche an die Indikationseinheit 14 weitergeleitet werden. Die
Indikationseinheit 14 zeigt beispielsweise an, ob das Objekt 8 (z.B. Spieler oder Ball) das Volleyballnetz 19 berührt hat und aus welcher Spielfeldhälfte (entspricht hier Aufenthaltsgebiet 5 oder 6) dies stattgefunden hat. Durch die mögliche
Obj ektkategorisierung kann das Objekt 8 auch als Spieler oder Ball unterschieden werden. Damit unterstützt die
erfindungsgemäße Vorrichtung z.B. den Schiedsrichter bei der Bewertung (z.B. Entscheidung über Regelverletzung) des
Spielablaufes (z.B. Netzberührung durch Objekt 8).
[0047] Fig.7 zeigt einen beispielhaften Verlauf der gemessenen Impedanzen 30 (zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 3) und 31
(zwischen den Elektrodenmitteln 1 und 2) entsprechend Fig.2 und Fig.3. Für ein räumliches Naheverhältnis 26 (z.B. Berührung, entspricht Distanz=0 m) ist die, von der Messeinrichtung 32 gemessene, Impedanz 30 wesentlich größer als die gemessene
Impedanz 31. Dadurch kann von der Auswerteeinheit 12 dem Objekt 8 bei einem Naheverhältnis 26 mit dem Sensorgebiet 27 das mehrheitliche Aufenthaltsgebiet 6 dieses Objekts 8 zugewiesen werden. Obwohl sich ein Teil des Objekts 8 im Aufenthaltsgebiet 5 befindet und dieser Teil das räumliche Naheverhältnis 26 bestimmt, wird durch vorteilhafte Anordnung der Elektrodenmittel 1, 2 und 3 das mehrheitliche Aufenthaltsgebiet 6 richtig
erkannt .
[0048] Fig.8 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig.3 vor (entspricht (a) ) sowie nach oder während (entspricht (b) ) der Einwirkung einer externen Kraft. Dabei verformen oder verschieben sich die Positionen der Elektrodenmittel 1, 2, 3 bzw. das Sensorgebiet 27, wodurch sich im Verhältnis zum Bezugssystem die Ränder der Aufenthaltsgebiete 5, 6 ändern. Das ebenfalls verschobene Objekt 8' wird entsprechend der veränderten Position der
Elektrodenmittel 1', 2', 3' den veränderten Aufenthaltsgebieten 5', 6' zugeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften wenigstens eines Obj ekts , dadurch gekennzeichnet, dass durch erste Elektrodenmittel (1) wenigstens ein Sensorgebiet (27) aufgespannt ist, durch wenigstens zwei zweite
Elektrodenmittel (2, 3, 21, 22) wenigstens zwei
Aufenthaltsgebiete (5, 6) aufgespannt sind, und eine
Messeinrichtung (32) für Impedanzen zwischen Elektrodenmitteln (1, 2, 3, 21, 22) sowie eine Auswerteeinheit (12) vorgesehen sind, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, anhand der Impedanzmesswerte Eigenschaften von Objekten (8) zu
erfassen, die in zumindest einem Aufenthaltsgebiet enthalten sind .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (12) dazu eingerichtet ist, ein räumliches Naheverhältnis (26) wenigstens eines Objekts (8) zu wenigstens einem Sensorgebiet (27) zu ermitteln.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (12) dazu eingerichtet ist, wenigstens ein Objekt (8) wenigstens einem Aufenthaltsgebiet (5, 6, 7) zuzuordnen .
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (12) dazu eingerichtet ist, eine
Objektklassifizierung durchzuführen und das
Klassifizierungsergebnis zu signalisieren.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensorgebiet (27)
in/auf/mittels einem/eines Touch-Screen ( s ) realisiert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass Oberflächen von Objekten (8) wenigstens teilweise dazu eingerichtet sind, elektrische Kopplungen zu Sensorgebieten zu erhöhen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet, dass Elektrodenmittel (1, 2, 3, 4, 21, 2 2 ) in Netzbändern, Netz (19), Netzpfosten (20), Boden (28) und Bodenlinien (29) eines Spielfeldes integriert sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (12) dazu eingerichtet ist, eine Unterscheidung zwischen wenigstens einer Person und/oder wenigstens einem Ball vorzunehmen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Indikationseinheit (14) zur optischen, akustischen oder haptischen Übermittlung der ermittelten
Informationen an Schiedsrichter, Spieler oder Publikum
vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass Elektrodenmittel und/oder Sensorgebiete und/oder Aufenthaltsgebiete verformbar und/oder im Raum
beweglich angeordnet werden können.
EP13725050.2A 2012-04-23 2013-04-23 Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften wenigstens eines objektes Withdrawn EP2841968A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA489/2012A AT512878B1 (de) 2012-04-23 2012-04-23 Vorrichtung zur Lokalisierung und Unterscheidung von Objekten an Sensorgebieten
PCT/AT2013/050098 WO2013159138A2 (de) 2012-04-23 2013-04-23 Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften wenigstens eines objektes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2841968A2 true EP2841968A2 (de) 2015-03-04

Family

ID=48520648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13725050.2A Withdrawn EP2841968A2 (de) 2012-04-23 2013-04-23 Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften wenigstens eines objektes

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2841968A2 (de)
AT (1) AT512878B1 (de)
WO (1) WO2013159138A2 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5844415A (en) * 1994-02-03 1998-12-01 Massachusetts Institute Of Technology Method for three-dimensional positions, orientation and mass distribution

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4398724A (en) 1982-02-19 1983-08-16 Wilson Wayne D Volleyball net touch detecting and indicating system
DE3840476A1 (de) * 1988-12-01 1990-06-07 Grutesen Hans Josef Trefferanzeige fuer ballspiele
GB2279757B (en) * 1990-11-16 1995-06-07 Moonstone Technology Ltd Device for determining the presence and/or characteristics of an object or a substance
DE4100073A1 (de) * 1991-01-04 1992-07-09 Thomas H Richter Vorrichtung zur ueberwachung von spielfeldbegrenzungslinien mittels elektronischer naeherungssensoren sowie eines mit elektronischen messmethoden erfassbaren balles, vornehmlich eines tennisballes
JPH05208058A (ja) 1992-01-30 1993-08-20 Asics Corp バレーボール用ネット及びタッチネット検出装置
JPH06149463A (ja) * 1992-11-13 1994-05-27 Fujitsu Ltd 座標入力装置
JP3484355B2 (ja) * 1998-09-28 2004-01-06 オムロンヘルスケア株式会社 生体検知装置
EP1078341A4 (de) * 1999-03-05 2010-01-06 Tk Holdings Inc Annäherungssensor
CN2399065Y (zh) 1999-11-24 2000-10-04 李晓波 排球球员触网报警监测仪
GB0310409D0 (en) * 2003-05-07 2003-06-11 Koninkl Philips Electronics Nv Object sensing
JP5380723B2 (ja) * 2007-08-07 2014-01-08 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 面表示装置及び電子機器
US8138771B2 (en) * 2008-12-05 2012-03-20 Nokia Corporation Touch controller with read-out line
CN101712925B (zh) * 2009-11-23 2013-01-09 浙江大学 检测单细胞和群细胞行为的多尺度集成细胞阻抗传感器
JP5396333B2 (ja) * 2010-05-17 2014-01-22 パナソニック株式会社 タッチパネル装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5844415A (en) * 1994-02-03 1998-12-01 Massachusetts Institute Of Technology Method for three-dimensional positions, orientation and mass distribution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2013159138A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013159138A3 (de) 2014-05-30
WO2013159138A2 (de) 2013-10-31
AT512878B1 (de) 2015-10-15
AT512878A1 (de) 2013-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3166228B1 (de) Sensormodul, sensorsystem und verfahren zum kapazitiven und ortsaufgelösten detektieren einer annäherung und berührung, verwendung des sensormoduls
DE102015211783B4 (de) Elektronische Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Vibration der elektronischen Vorrichtung
AT513881A2 (de) Vorrichtung zur Detektierung einer Umgebung
DE102009057439A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur fehlerfreien kapazitiven Messwerterfassung
EP1976601B1 (de) Konzept zur aktivierung eines spielgeräts
WO2015011056A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur überwachung eines zugriffs auf einen lagerbereich einer mehrzahl von lagerbereichen für waren
DE102017201042A1 (de) Eingabeelement für einen berührungsempfindlichen Bildschirm
DE19939159A1 (de) Berührungsempfindliches kapazitives Sensormatrixfeld
EP3435854B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur positionserfassung eines mobilen medizinischen gerätes
DE102016109800B3 (de) Kapazitive Näherungsanordnung für kollaborierende Roboter
AT512878B1 (de) Vorrichtung zur Lokalisierung und Unterscheidung von Objekten an Sensorgebieten
WO1996035371A9 (de) Messeinrichtung sowie verfahren zur messung der durch elektrosmog bedingten wechselspannungen am körper eines menschen
DE102011006743A1 (de) Sensoreinrichtung und Verfahren zur Detektion eines Umgreifens eines Handgerätes
WO1996035371A1 (de) Messeinrichtung sowie verfahren zur messung der durch elektrosmog bedingten wechselspannungen am körper eines menschen
DE102022126778A1 (de) RICHTUNGSABHÄNGIGER NÄHERUNGSSENSOR FÜR GROßE ENTFERNUNGEN
EP3352111A1 (de) Verfahren zum erkennen von kritischen ereignissen
DE102019209295B4 (de) Fernbedienung zur Bedienung einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Fernbedienung
DE102010024658A1 (de) Berührungsempfindliche Fläche
EP3867736B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trainieren eines künstlichen neuronalen netzwerks sowie verfahren zur bestimmung einer position eines eingabegeräts
WO2021079011A2 (de) Intelligente mensch-maschine schnittstelle und mit dieser ausführbares verfahren
EP1181563B1 (de) Verfahren und Messeinrichtung zur Erfassung von elektromagnetischen Störfeldern
WO2018210497A1 (de) Verfahren zur ortung und ortungsgerät
EP3439554B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines untergrundes
DE102016206087A1 (de) Werkstückträgersystem
DE102021115999A1 (de) 3D Körperscanner zum Erstellen von 3D Körpermodellen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20141117

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: MOSER, MICHAEL

Owner name: ZANGL, HUBERT

Owner name: SCHLEGL, THOMAS

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SCHLEGL, THOMAS

Inventor name: MOSER, MICHAEL

Inventor name: ZANGL, HUBERT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20181116

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20201103