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Brevets

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Numéro de publicationWO2007019993 A1
Type de publicationDemande
Numéro de demandePCT/EP2006/007862
Date de publication22 févr. 2007
Date de dépôt9 août 2006
Date de priorité13 août 2005
Autre référence de publicationEP1912543A1
Numéro de publicationPCT/2006/7862, PCT/EP/2006/007862, PCT/EP/2006/07862, PCT/EP/6/007862, PCT/EP/6/07862, PCT/EP2006/007862, PCT/EP2006/07862, PCT/EP2006007862, PCT/EP200607862, PCT/EP6/007862, PCT/EP6/07862, PCT/EP6007862, PCT/EP607862, WO 2007/019993 A1, WO 2007019993 A1, WO 2007019993A1, WO-A1-2007019993, WO2007/019993A1, WO2007019993 A1, WO2007019993A1
InventeursAndreas Wawrla, Kurt Wallerstorfer, Roland Scholz
DéposantAquis Wasser-Luft-Systeme Gmbh, Lindau, Zweigniederlassung Rebstein
Exporter la citationBiBTeX, EndNote, RefMan
Liens externes:  Patentscope, Espacenet
Sensor device provided with an oscillation circuit locating system and an encoded information transmission
WO 2007019993 A1
Résumé
The invention relates to a sensor device comprising a base unit which consists of an oscillating circuit locating system (12) provided with at least one transmitting and/or receiving location selecting element for locating by electromagnetic waves and a sensor element (5) comprising a location oscillating circuit for marking a detectable locality which makes it possible to transmit additional information. For this purpose, the sensor element (5) is provided with an encoding unit for transmitting encoded information.
Revendications  Langue du texte original : Allemand  (Le texte OCR peut contenir des erreurs.)
Ansprüche: Claims:
1. Sensorvorrichtung mit einer Basiseinheit, die ein Schwingkreisortungssystem mit wenigstens einem ortselektiven Sende- und Empfangselement mit einer Ortserkennung durch elektromagnetische Wellen umfasst, und mit einem Sensorelement, das einen Ortungsschwingkreis zur Markierung des zu erfassenden Ortes umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) eine Kodiereinheit (16) zur Übertragung kodierter Informationen umfasst. 1. Sensor device having a base unit with a location recognition comprising an oscillating circuit locating system having at least one ortselektiven transceiver element by electromagnetic waves, and with a sensor element which includes a locating resonant circuit for marking the to be detected location, characterized in that the sensor element (5 ) comprises an encoder (16) for transmitting coded information.
2. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsübertragung mittels dem zur Ortung vorgesehenen elektrischen Ortungsschwingkreis vorgesehen ist. 2. Sensor device according to claim 1, characterized in that the information transmission is provided by means of locating the electrical resonant circuit is provided for locating.
3. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sende- und/oder Empfangsantenne des Schwingkreisortungssystems zur Übertragung kodierter Informationen vorgesehen ist. 3. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transmitting and / or receiving antenna of the resonant circuit locating system is provided for the transmission of coded information.
4. Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) mit Ortungsschwingkreis ein Stellglied und eine Steuereinheit (16) zur kodierten Veränderung eines elektrischen Parameters des Schwingkreises umfasst. 4. Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor element (5) having locating resonant circuit comprises an actuator and a control unit (16) for coded change of an electrical parameter of the resonant circuit.
5. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass über das Stellglied die Dämpfung bzw. der Widerstand des elektrischen Schwingkreises veränderbar ist. 5. Sensor device according to one of the preceding claims characterized in that via the actuator, the attenuation or the resistance of the electrical resonant circuit is changed.
6. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass über das Stellglied die Induktivität und/oder die Kapazität des Ortungsschwingkreises veränderbar ist. 6. Sensor device according to one of the preceding claims characterized in that via the control element, the inductance and / or the capacity of locating the resonant circuit is variable.
7. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein integrierter Schaltkreis (16) vorgesehen ist, der die Steuereinheit umfasst. 7. Sensor device according to one of the preceding claims characterized in that an integrated circuit (16) is provided which comprises the control unit.
8. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenspeicher (17) in dem den Ortungsschwingkreis umfassenden Sensorelement (5) vorgesehen ist. 8. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that a data memory (17) is in the comprehensive locating the resonant circuit sensor element (5) is provided.
9. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenerfassung von weiteren Sensoren (19) über die Steuereinheit (16) des den Ortungsschwingkreis umfassenden Sensorelementes (5) vorgesehen ist. 9. Sensor device according to one of the preceding claims characterized in that a data collection of other sensors (19) via the control unit (16) is provided locating the resonant circuit comprising the sensor element (5).
10. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (12) eine Auswerteeinheit (14) zur Dekodierung der übertragenen Informationen umfasst. 10. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit (12) comprises an evaluation unit (14) to decode the transmitted information.
11. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit eine Schnittstelle zu einem externen Computer aufweist. 11. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit has an interface to an external computer.
12. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit eine Bus- Schnittstelle umfasst. 12. Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the base unit comprises a bus interface.
13. Sensorvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Ortungsschwingkreis als RFID-Transponder ausgebildet ist, dessen Resonanzfrequenz auf das Schwingkreisortungssystem abgestimmt ist. 13. Sensor device according to one of the preceding claims characterized in that the locating resonant circuit is designed as an RFID transponder, whose resonance frequency is tuned to the resonant circuit locating system.
Description  Langue du texte original : Allemand  (Le texte OCR peut contenir des erreurs.)

SENSORVORRICHTUNG MIT SCHWINGKREISORTUNGSSYSTEM UND ÜBERTRAGUNG KODIERTER SENSOR DEVICE WITH RESONANT CIRCUIT DETECTION SYSTEM AND TRANSMISSION CODED

INFORMATIONEN INFORMATIONS

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a sensor device according to the preamble of claim 1.

Mit der Druckschrift WO 03/038380 Al ist bereits eine Sensorvorrichtung mit Schwingkreisortungssystem bekannt geworden. With the publication WO 03/038380 Al is known already a sensor device having resonant circuit locating system. Hierbei wird über ein oder mehrere Erregerspulen eine Ortserfassung durch elektromagnetische Wellen bewirkt. In this case is effected via one or more exciting coils a location sensing by electromagnetic waves. Der Ort eines passiven Sensorelements mit einem angekoppelten Ortungsschwingkreis, dh eines Sensorelementes ohne eigene Energieversorgung, lässt sich durch die Antwort des Ortungsschwingkreises auf das Erregersignal des Schwingkreisortungssystems bei dieser Sensorvorrichtung bestimmen. The location of a passive sensor element having an input coupled locating resonant circuit, ie a sensor element without its own energy supply, can be determined by the response of locating the resonant circuit to the excitation signal of the resonant circuit locating system in this sensor device.

Diese Sensorvorrichtung ist lediglich zur Ortung und durch sukzessive Messungen in Verbindung mit einer Zeiterfassung zur Erfassung von Bewegungen geeignet. This sensor device is suitable only for the detection and by successive measurements in conjunction with a detection time for detecting movements.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sensorvorrichtung mit einem Schwingkreisortungssystem vorzuschlagen, mit dem zusätzliche Informationen übertragbar werden. Object of the invention is to provide a sensor device with a resonant circuit locating system, are transferable with the additional information.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Sensorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved on the basis of a sensor device according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich. The measures specified in the dependent claims, advantageous embodiments and refinements of the invention are possible.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung mit einer Basiseinheit, die ein Schwingkreisortungssystem mit wenigstens einem ortselektiven Sende- und/oder Empfangselement für eine Ortserkennung durch elektromagnetische Wellen umfasst, und mit einem Sensorelement, das einen Ortungsschwingkreis zur Markierung des zu erfassenden Ortes umfasst, dadurch aus, das Sensorelement eine Kodiereinheit zur Übertragung kodierter Informationen umfasst. Accordingly, a sensor device according to the invention is characterized with a base unit comprising a resonant circuit locating system having at least one ortselektiven transmitting and / or receiving element for location detection by electromagnetic waves, and with a sensor element which includes a locating resonant circuit for marking the to be detected location, characterized by the fact the sensor element comprises an encoder for transmitting coded information.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, mit dem Sensorelement nicht nur die Lage des markierten Ortes durch das Ortungssystem zu bestimmen, sondern weitere Daten von dem Sensorelement mit Ortungsschwingkreis an die erfindungsgemäße Basiseinheit zu übermitteln. By this measure it is possible, with the sensor element to determine not only the position of the selected location by the locating system, but not to submit further data from the sensor element with locating resonant circuit to the base unit of the invention.

Derartige Daten können beispielsweise Informationen über Bauelemente, an denen das Sensorelement angebracht ist oder sensorisch erfasste Daten über die Umgebung des Sensorelementes mit Ortungsschwingkreis oder aber von externen Datenübertragungsgeräten vor Ort dem Sensorelement übermittelte Daten sein. Such data may be, for example, information on devices on which the sensor element is mounted or sensory data captured on the surrounding area of the sensor element with locating resonant circuit or by external transmission equipment on site the sensor element transmitted data.

Vorzugsweise wird eine Datenübertragung mittels dem zur Ortung vorgesehenen Ortungsschwingkreis vorgesehen. Preferably, a data transmission is provided by means of the provided for locating locating resonant circuit. Durch die gemeinsame Nutzung des Ortungsschwingkreises zur Ortung und zur weiteren Datenübertragung erübrigt sich ein vom Ortungsschwingkreis separater Sender zur Datenübertragung. By sharing of locating the resonant circuit for locating and for further data transfer is a separate from the locating transmitter oscillating circuit is unnecessary for data transmission. Dies bedeutet eine Verminderung des Herstellungsaufwandes und des Platzbedarfs. This means a reduction in the production outlay and the space required.

Vorteilhafterweise wird wenigstens eine Sende- und/oder Empfangsantenne des Schwingkreisortungssystems zur Übertragung kodierter Informationen vorgesehen. Advantageously, at least one transmitting and / or receiving antenna of the resonant circuit locating system is provided for the transmission of coded information. Durch die gemeinsame Nutzung einer solchen Sende- und/oder Empfangsantenne wird auch bei der Basiseinheit der Herstellungsaufwand sowie der Platzbedarf deutlich reduziert. By sharing such a transmitting and / or receiving antenna is significantly reduced even with the base unit, the production cost and the space requirement.

Die Datenübertragung wird in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch bewerkstelligt, dass der elektrische Ortungsschwingkreis ein Stellglied und eine Steuereinheit zur kodierten Veränderung eines elektrischen Parameters des Schwingkreises umfasst. The data transfer is accomplished in an advantageous embodiment of the invention that the electrical resonant circuit includes a tracking actuator, and a control unit for the encoded change of an electrical parameter of the resonant circuit. Diese kodierte Veränderung wird im Antwortsignal bei der Basiseinheit, die das Schwingkreisortungssystem umfasst, ausgewertet bzw. dekodiert. This change is encoded in the response signal to the base unit, which includes the resonant circuit locating system, evaluated or decoded. Auf diese Weise kann durch das gleiche Sensorelement eine Ortung und ein Datentransfer mit beliebigen Informationen realisiert werden. In this way, can be realized by the same sensor element a localization and data transfer with any information.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird beispielsweise die Dämpfung bzw. der Widerstand des Ortungsschwingkreises veränderbar ausgebildet. In an advantageous development of the invention, for example, the attenuation or the resistance of locating the resonant circuit is designed to be variable. Weitere Möglichkeiten bestehen zB darin, dass eine veränderbare Induktivität und/oder eine veränderbare Kapazität vorgesehen werden. Further possibilities are, for example the fact that a variable inductor and / or a variable capacitance are provided. Die Frage, welche Parameter wie zur Kodierung der Information verändert wird, spielt eine untergeordnete Rolle, sofern die Kodierung nur im Antwortsignal erkennbar ist. The question of which parameter is changed as to encode the information, plays a minor role, if the coding is visible only in the response signal.

Die Resonanzfrequenz des Ortungsschwingkreises wird hierbei auf eine Resonanzfrequenz des ortselektiven Sende- und/oder Empfangselementes im Schwingkreisortungssystem abgestimmt. The resonant frequency of locating the resonant circuit is in this case tuned to a resonant frequency of the ortselektiven transmitting and / or receiving element in the resonant circuit locating system.

Die Steuereinheit für das Stellglied zur kodierten Veränderung des elektrischen Parameters wird vorteilhafterweise in Form eines integrierten Schaltkreises in den Ortungsschwingkreis implementiert, so dass sich eine insgesamt kompakte passive Sensoreinheit, dh eine Sensoreinheit ohne eigene Energieversorgung ergibt, die zB in Kunststoff oder dergleichen eingegossen werden kann. The control unit for the actuator to the encoded change in the electrical parameter is advantageously implemented in the form of an integrated circuit in the detection oscillation circuit, so that an overall compact passive sensor unit, ie, a sensor unit results without their own power supply, can be poured into plastic or the like, for example.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird zusätzlich ein Datenspeicher vorgesehen. In a development of this embodiment, an additional data storage is provided. Ein solcher Datenspeicher kann beispielsweise zur Zwischenspeicherung von am Ort des Sensorelementes mit Ortungsschwingkreis sensorisch erfassten Daten verwendet werden. Such a data store may for example be used for temporary storage of the location of the sensor element with locating resonant circuit sensor-detected data. Er kann jedoch auch Daten über Bauelemente enthalten, an denen das Sensorelement mit Ortungsschwingkreis angebracht ist. However, it may also contain data on components, in which the sensor element is mounted with positioning resonant circuit. Es können beispielsweise Typenangaben, technische Daten oder dergleichen, in einem solchen Datenspeicher zur Übertragung auf die Basiseinheit der Sensorvorrichtung in einem solchen Datenspeicher abgelegt werden. It can, for example, type information, technical data or the like, are stored in such a data storage for transmission to the base unit of the sensor device in such a data store.

Wie bereits oben erwähnt, ist es möglich, die sensorische Erfassung von Informationen am mittels dem Sensorelement mit Ortungsschwingkreis zu erfassenden Ort vorzusehen. As already mentioned above, it is possible to provide the sensory detection of the information by means of the sensor element with locating resonant circuit to be detected location. Das den Ortungsschwingkreis beinhaltende Sensorelement wird zu diesem Zweck vorteilhafterweise mit weiteren Sensoren versehen. The locating the resonant circuit-containing sensor element is provided for this purpose advantageously with other sensors. Derartige Sensoren können beispielsweise Lichtsensoren, Temperatursensoren, Leitwertsensoren oder chemische Sensoren zur Stofferkennung sein. Such sensors may be, for example, light sensors, temperature sensors, conductivity sensors or chemical sensors for material recognition. Hierdurch ist die Ermittlung von Informationen über die Umgebung des Sensorelementes mit Ortungsschwingkreis und die Weiterleitung an die Basiseinheit möglich, so können beispielsweise mit Hilfe eines solchen Sensorelementes ein Füllstand gemessen werden und gleichzeitig Informationen über die Art des Füllmediums, dessen Temperatur, dessen Farbe oder Trübung, etc. ermittelt und übertragen werden. Thereby, the determination of information about the environment of the sensor element with locating resonant circuit and forwarding to the base unit is possible, for example with the aid of such a sensor element, a level can be measured and at the same time information about the nature of the filling medium, the temperature, whose color or turbidity, etc. determined and transmitted.

Vorzugsweise wird die Basiseinheit mit einer Dekodiereinheit zur Dekodierung der übertragenen Informationen versehen. Preferably, the base unit is provided with a decoder to decode the transmitted information. Auf diese Weise werden von der Sensorvorrichtung alle vorgesehenen Daten in aufbereiteter Form für die Weiterverarbeitung zB in einer Maschinensteuerung, einem Computer oder dergleichen zur Verfügung gestellt. In this way, all the data provided in processed form for further processing, eg in a machine controller, a computer or the like may be provided by the sensor device. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, die die Informationen beinhaltenden Signale in einer externen Dekodiervorrichtung auszuwerten. Basically, however, it would also be possible to evaluate the information-containing signals in an external decoder.

Die Basiseinheit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung wird vorzugsweise mit einer Schnittstelle zu einer externen Computereinheit versehen. The base unit of the sensor device according to the invention is preferably provided with an interface to an external computer unit. In der oben angeführten bevorzugten Ausführungsform werden über diese Schnittstellen die dekodierten Daten zur Weiterverwendung, zB in einer Maschinensteuerung, in einer Überwachungsanlage oder dergleichen, übertragen. In the above preferred embodiment, the decoded data for further use, for example, be transmitted in a machine control, in a monitoring system or the like, through these interfaces.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung hierzu mit einer Bus-Schnittstelle versehen, so dass die Sensorvorrichtung problemlos mit einer Vielzahl weiter Bus- Teilnehmer, zB anderweitigen Sensoreinheiten oder Aktoren, zu betreiben ist. Preferably, the sensor device of the invention is for this purpose provided with a bus interface, so that the sensor device is easy to operate with a wide range of additional bus users, including otherwise sensor units or actuators.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das den Ortungsschwingkreis beinhaltende Sensorelement als sogenannter RFID-Transponder ausgebildet, dessen Resonanzfrequenz auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreisortungssystems abgestimmt ist. In a particularly advantageous embodiment of the invention the locating resonant circuit-containing sensor element is designed as a so-called RFID-transponder, whose resonance frequency is tuned to the resonant frequency of the resonant circuit locating system. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass für die Informationsübertragung der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung vorhandene handelsübliche RFID- Transpondertechnik unter entsprechenden Kosteneinsparungen verwendbar ist. This embodiment has the advantage that existing commercially available RFID transponder technology is used under appropriate cost savings for the transmission of information of the sensor device according to the invention. Bei dieser Ausführungsform kann ebenso in vorteilhafter Weise für die Basiseinheit mit der ortselektiven Sende- und/oder Empfangseinheit eine ebenfalls im Handel erhältliche, zu dem genannten RFID-Transponder passende Leseeinheit integriert werden. In this embodiment may also advantageously a also available for the base unit with the ortselektiven transmitting and / or receiving unit commercially, to said RFID transponder suitable reading unit are integrated.

Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung kann mit mehreren Sensorelementen, die auf unterschiedlichen Resonanzfrequenzen arbeiten, ausgestattet werden, wobei in der Basiseinheit für jede Resonanzfrequenz eine Sende- und/oder Empfangseinheit vorgesehen werden muss. A sensor device according to the invention can be with several sensor elements which operate at different resonant frequencies, equipped with must be provided in the base unit for each resonant frequency of a transmitting and / or receiving unit. Hierzu können eine durchstimmbare oder verschiedene Sende- und/oder Empfangseinheiten vorgesehen werden. For this purpose, a tunable or different transmitting and / or receiving units may be provided.

Beim Einsatz des Sensorelementes in einer Umgebung, bei der die verwendeten elektromagnetischen Welle ein frequenzveränderndes Medium, zB Wasser, transmittieren, kann eine "Verstimmung" der Resonanzfrequenz des Sensorelements in Bezug zur Resonanzfrequenz der Basiseinheit vorgesehen werden, um die frequenzverzerrenden Einflüsse derartiger Medien am Einsatzort zu kompensieren. When using the sensor element in an environment in which the electromagnetic wave used a frequency-changing medium, eg water transmit, a "detuning" of the resonant frequency of the sensor element can be provided with respect to the resonance frequency of the base unit to the frequency-distorting effects of such media on site to compensate. Im Falle der oben angegebenen Kombination von Ortungsschwingkreis mit RFID-Technik genügt hierbei die gezielte Verstimmung einer einzigen Resonanzfrequenz, zB des Ortungsschwingkreises. In the case of the above combination of locating the resonant circuit with RFID technology in this case satisfies the targeted detuning of a single resonant frequency, eg of locating the resonant circuit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert. An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.

Im Einzelnen zeigen show in detail

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Kaffeemaschine mit erfindungsgemäßer Sensorvorrichtung und Figure 1 is a schematic sectional view of a coffee machine with an inventive sensor device and

Figur 2 ein erfindungsgemäßes Sensorelement mit Ortungsschwingkreis und Kodiereinheit. Figure 2 shows an inventive sensor element with locating resonant circuit and coding.

Die Kaffeemaschine 1 gemäß Figur 1 umfasst ein Maschinengehäuse 2, einen Wassertank 3 sowie eine Filterpatrone 4, die im Wassertank 3 angeordnet ist. The coffee machine 1 of Figure 1 comprises a machine housing 2, a water tank 3 and a filter cartridge 4, which is arranged in the water tank. 3 Ein erstes Sensorelement 5 mit Ortungsschwingkreis ist über ein verschiebbares oberes Trennsieb 6 beweglich mit der Füllung 7 der Filterpatrone 4 verbunden. A first sensor element 5 with locating resonant circuit is connected to a slidable upper separating screen 6 movable with the filling 7 of the filter cartridge. 4 Schrumpft die Füllung 7, so wird das erste Sensorelement 5 im Innern der Filterpatrone 4 abgesenkt. Shrinks the filling 7, the first sensor element 5 is lowered in the interior of the filter cartridge. 4 Dehnt sich die Füllung anschließend wieder aus, so wird das erste Sensorelement 5 wieder angehoben. Stretches the filling then out again, so the first sensor element 5 is raised again. In einem ersten Führungskanal 8 ist ein als Schwimmer ausgebildetes zweites Sensorelement 9 angeordnet. In a first guide channel 8 is embodied as a float second sensor element 9 is arranged. Durch die Ausbildung als Schwimmer steht und fällt das zweite Sensorelement 9 mit dem Wasserpegel 10 im Innern des Wassertanks. By forming the float rises and falls the second sensor element 9 with the water level 10 in the interior of the water tank. Ein drittes Sensorelement 11 ist im Innern des Maschinengehäuses 2 angeordnet. A third sensor element 11 is arranged in the interior of the machine housing the second Ein Schwingkreisortungssystem 12 erstreckt sich seitlich neben dem Wassertank 3 im Wesentlichen über dessen gesamte Höhe. A resonant circuit detection system 12 extends laterally next to the water tank 3 substantially over its entire height. Das Schwingkreisortungssystem 12 trägt eine elektronische Steckverbindung 13, nicht näher dargestellte Sende- und Empfangsspulen sowie eine RFID-Leseeinheit 14. Über die elektronische Steckverbindung 13 ist das Schwingkreisortungssystem 12 mit der Hauptelektronikeinheit der Getränkemaschine 1 verbunden, die einen Mikroprozessor zur Steuerung und Auswertung der dargestellten, berührungslosen Sensortechnik beinhaltet. The resonant circuit locating system 12 transmits an electronic connector 13, not shown in detail the transmitting and receiving coil and an RFID reading unit 14. The electronic connector 13, the resonant circuit detection system 12 is connected to the main electronics unit of the beverage machine 1, comprising a microprocessor for controlling and evaluating the illustrated contactless sensor technology includes.

Zunächst dienen das erste, das zweite und das dritte Sensorelement 5, 9 und 11 als Wegesensoren. First, the first, the second and the third sensor element 5 are used, 9 and 11 as a directional sensors. Über die oben erwähnten, nicht näher dargestellten Sende- und Empfangsspulen auf dem Schwingkreisortungssystem 12 kann die Position der Sensorelemente 5, 9 und 11 erfasst werden. the position of the sensor elements 5, 9 and 11 can be detected via the above-mentioned non-illustrated transmitting and receiving coils to the resonant circuit locating system 12th Die Funktionsweise solcher Schwingkreisortungssysteme und zugehöriger Sensorelemente entsprechen dem eingangs erwähnten Stand der Technik. The operation of such resonant circuit positioning systems and associated sensor elements corresponding to the aforementioned prior art.

Zusätzlich zur bekannten Verwendung derartiger Sensorik ist nunmehr im ersten Sensorelement 5 ein RFID-Chip (nicht näher dargestellt) vorgesehen. In addition to the known use of such sensors, an RFID chip is now in the first sensor element 5 (not shown in detail) provided. Über diesen RFID-Chip kann unter Nutzung der Wechselwirkung zwischen dem About this RFID chip can, using the interaction between the

Schwingkreisortungssystem 12 und dem ersten Sensorelement 25 durch eine kodierte Beeinflussung des Schwingkreises des ersten Sensorelementes 5 ein Informationsaustausch stattfinden. Resonant circuit positioning system 12 and the first sensor element 25 held by a coded influencing the oscillating circuit of the first sensor element 5, an information exchange. Hierbei ist zu beachten, dass sowohl die Ortung als auch die Informationsübertragung unter Nutzung des gleichen Ortungsschwingkreises und somit auch unter Nutzung der gleichen Resonanzfrequenz stattfinden. It should be noted that both the location and the information transfer to take place using the same locating the resonant circuit and thus also using the same resonant frequency.

Über das erste Sensorelement 5 können demnach zum einen Informationen über den Zustand der Füllung 7 durch Messung des Füllstandniveaus der Füllung 7 vorgenommen werden. 7 may be made on the first sensor element 5 therefore contain information relating to the state of filling 7 by measuring the filling level of the filling. Die Ausdehnung einer solchen Füllung 7 ergibt ein Maß für den Beladungszustand des Filterharzes, so dass hierdurch Aussagen über die Erschöpfung der Filterpatrone getroffen werden können. The expansion of such a filling 7 gives a measure of the loading state of the filters resin so that thereby statements about the exhaustion of the filter cartridge can be taken.

Weitere Sensoren, zB Leitwertsensoren, Temperatursensoren oder dergleichen, können bei Bedarf ohne weiteres in ein solches Sensorelement zusätzlich integriert werden und über die erfindungsgemäße Datenübertragung ausgelesen werden. Other sensors, such as conductivity sensors, temperature sensors or the like, can also be easily integrated into such a sensor element and are read out via the data transmission according to the invention, if necessary.

Darüber hinaus können über das zweite und dritte Sensorelement 9, 11 weitere sensorische Funktionen erfüllt werden, beispielsweise die Füllstandskontrolle im Wassertank 3 oder eine Wasserwechselkontrolle. In addition, 9, 11 other sensory functions can be performed on the second and third sensor element, for example, the level control in the water tank 3 or a water change control.

Das dritte Sensorelement 11 kann für verschiedenartige Zwecke beim Betrieb der Maschine zur Kontrolle eingesetzt werden. The third sensor element 11 can be used for various purposes in the operation of the machine to control.

Mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung ist eine Erfassung des Verbrauchzustandes, eine Neu-Filter-Erkennung, eine Lebenszeitkontrolle sowie eine Wasserhärteberechnung und viele weitere Zustands- und/oder Betriebsdaten möglich. With the help of a sensor assembly according to the invention, detection of the consumption state, a new filter detection, a lifetime control and a water hardness calculation and many other state and / or operational data is possible. Die Wasserhärteberechnung könnte beispielsweise anhand der Lebenszeit der Filterpatrone unter Berücksichtigung der Durchflussmenge bestimmt werden. The water hardness calculation could for example be determined based on the lifetime of the filter cartridge in consideration of the flow rate. Auch ein Entkalkungshinweis der Getränkemaschine kann, basierend auf den so erfassten Zustands- und/oder Betriebsdaten generiert werden. A Entkalkungshinweis the beverage machine can be generated based on the condition and / or operating data thus detected.

Grundsätzlich ist mit einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung auch die Möglichkeit gegeben, eine bestimmte Einbauposition des Filters zu erkennen. Basically, with a sensor arrangement according to the invention given the opportunity to identify a specific installation position of the filter. Auch Funktionen, die von dieser Einbauposition abhängen, können demnach mit einer erfindungsgemäßen Sensorik erfasst und übermittelt werden. Even functions that depend on this installation position, thus can be detected with a sensor system according to the invention and transmitted. So kann beispielsweise bei einer Filterpatrone eine winkelabhängige Einbauposition vorgesehen werden, wobei je nach Winkel ein bestimmter Betriebsmodus oder Betriebsparameter eingestellt wird. For example, when a filter cartridge an angle-dependent mounting position are provided, depending on the angle of a particular operating mode or operating parameters is adjusted. Beispielsweise kann mit der Winkellage ein Verschnittverhältnis zwischen gefiltertem und ungefiltertem oder auf andere Weise aufbereitetem Wasser eingestellt werden. For example, can be set with the angular position of a mixing ratio between filtered and unfiltered or treated in other ways water. So könnte beispielsweise eine Bypass-Öffnung unter Umgehung der Filterstrecke in ihrem Querschnitt winkelabhängig modifiziert werden. So a bypass opening for example, could be modified angle dependent bypassing the filter section in cross-section.

Im Falle einer Positionserkennung über eine erfindungsgemäße Sensorik kann demnach auch die damit verbundene Parametereinstellung seitens der Getränkemaschine erfasst und ausgewertet bzw. in den Betriebsablauf der Maschine eingebunden werden. In the case of position detection via a sensor system according to the invention therefore also setting parameters associated therewith can be part of the beverage machine detected and evaluated and integrated into the operation of the machine. So kann beispielsweise abhängig von der Verschnittmenge ein entsprechender Hinweis auf Entkalkung der Maschine oder auf ein Filterwechsel durch die Maschine generiert werden. For example, depending on the amount of waste generated by the machine, a corresponding reference to descaling the machine or on a filter change.

Ein Maschinengebrauch ohne Filter oder mit einem falschen Filter kann ebenso erkannt werden, so dass gegebenenfalls Garantieleistungen und Gewährleistungsansprüche an dem Gebrauch eines korrekten Filters gekoppelt werden können. A machine use without filter or with an incorrect filter may also be detected, so that, where appropriate, guarantee and warranty claims can be linked to the use of a proper filter.

Durch die zusätzlich zur Ortungssensorik vorhandene Datenübertragung, insbesondere über die geschilderte RFID- Technologie, ist eine Authentizitätsüberwachung gegebenenfalls verbunden mit einer Sperre der Maschine bei Verwendung einer nicht authentifizierten Filterpatrone möglich. By additionally provided for locating sensor data transmission, in particular via the described RFID technology, an authenticity monitoring is optionally connected to a lock of the machine when using an unauthenticated filter cartridge possible.

Zusätzlich kann eine Speichereinheit im Sensorelement 5 der Filterpatrone untergebracht werden, so dass dort patronenspezifische Daten abgelegt werden können. In addition, a storage unit can be accommodated in the sensor element of the filter cartridge 5, so that there cartridge-specific data can be stored. Diese patronenspezifische Daten können beispielsweise bei der Fertigung der Filterpatrone gespeichert werden oder aber auch während des Betriebs der Filterpatrone erfasst und abgelegt werden. These cartridges specific data can be stored or can be recorded and stored during operation of the filter cartridge, for example, during manufacture of the filter cartridge. Somit können auch betriebsbedingte patronenspezifische Daten bei einem zwischenzeitlichen Austausch der Filterpatrone 4 und deren erneutem Einsetzen wieder aktuell verwendet werden. Thus, operational cartridge specific data in a temporary replacement of the filter cartridge 4 and their reinserted can be reused up to date.

Figur 2 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Sensorelementes 5. Über eine Spule 15 findet zugleich eine Energie- und eine kodierte Datenübertragung durch Veränderung eines von dem Schwingkreisortungssystem erzeugten elektromagnetischen Feldes statt. Figure 2 shows the schematic structure of a sensor element according to the invention 5 via a coil 15 at the same time is an energy and an encoded data transmission by changing a resonant circuit produced by the positioning system instead of the electromagnetic field. Hierzu werden die Resonanzfrequenzen dieser beiden Bauelemente aufeinander abgestimmt. For this purpose, the resonant frequencies of these two components are matched to each other.

Ein integrierter Schaltkreis 16, der ua den Widerstand und somit die Dämpfung des Schwingkreises erzeugt, beinhaltet einen Datenspeicher 17 sowie eine Kodiereinheit 18. Zusätzliche Sensoreinheiten, wie beispielsweise ein Temperatursensor 19, können beim Sensorelement 5 vorgesehen werden. An integrated circuit 16, which produces among others the resistance and thus the damping of the resonant circuit, includes a data memory 17, and an encoding unit 18. Additional sensor units, such as a temperature sensor 19 may be provided at the sensor element. 5

Die Kodiereinheit 18 ist in der Lage, die Dämpfung des Ortungsschwingkreises zu verändern und so über eine vorgegebene Kodierung eine Information auf ein zugehöriges Schwingkreisortungssystem, beispielsweise auf das Schwingkreisortungssystem 12 gemäß Figur 1 zu übertragen. The encoding unit 18 is able to change the damping of the resonant circuit and positioning so as to transmit over a predetermined coding information to an associated resonant circuit locating system, for example, the resonant circuit locating system 12 according to FIG. 1 Die Anordnung gemäß Figur 2 entspricht bekannten RFID- Transpondern. The arrangement of Figure 2 corresponds to known RFID transponders. Die damit übertragene kodierte Information kann dementsprechend über eine RFID-Leseeinheit, beispielsweise gemäß der RFID-Leseeinheit 14 in Figur 1, ausgelesen und weiterverarbeitet werden. The thus transmitted coded information can be a RFID reader, for example, according to the RFID reader 14 in Figure 1, read and processed accordingly.

Neben dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind viele weitere Ausgestaltungen der Sensorvorrichtung und insbesondere der Anwendung einer solchen Sensorvorrichtung denkbar. In addition to the illustrated embodiment, many other embodiments of the sensor apparatus, and particularly the application of such a sensing device are also conceivable. Eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung ist überall dort in Maschinen, Anlagen, usw. einsetzbar, wo eine Ortserkennung in Kombination mit einer Datenübertragung erforderlich ist. A sensor device according to the invention can be used anywhere in machines, equipment, etc., where location identification in combination is required with a data transfer.

Bezugszeichenliste : LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Kaffeemaschine 1 coffee

2 Maschinengehäuse 2 machine housing

3 Wassertank 3 water tank

4 Filterpatrone 4 filter cartridge

5 erstes Sensorelement 5 first sensor element

6 Trennsieb 6 separating screen

7 Füllung 7 filling

8 Führungskanal 8 guide channel

9 zweites Sensorelement 9 second sensor element

10 Wasserpegel 10 water level

11 drittes Sensorelement 11 third sensor element

12 Schwingkreisortungssystem 12 oscillating circuit locating system

13 elektronische Steckverbindung 13 electronic connector

14 RFID-Leseeinheit 14 RFID reader

15 Spule 15 coil

16 integrierter Schaltkreis 16 Integrated Circuit

17 Datenspeicher 17 data storage

18 Kodiereinheit 18 encoding

19 Temperatursensor 19 temperature sensor

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Classification coopérativeA47J31/4457, G01D5/204
Classification européenneG01D5/20C, A47J31/44A3
Événements juridiques
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2 mai 2007121Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
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