WO2014206900A1 - Method and apparatus for ascertaining a media state - Google Patents

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WO2014206900A1
WO2014206900A1 PCT/EP2014/063091 EP2014063091W WO2014206900A1 WO 2014206900 A1 WO2014206900 A1 WO 2014206900A1 EP 2014063091 W EP2014063091 W EP 2014063091W WO 2014206900 A1 WO2014206900 A1 WO 2014206900A1
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state
medium
variable
measured
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Prior art date
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PCT/EP2014/063091
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Inventor
Richard Fix
Andreas Krauss
Michael Badeja
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/95—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes
    • F24F8/99—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying specially adapted for specific purposes for treating air sourced from urban areas, e.g. from streets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity

Definitions

  • the invention relates to a method and a device Determining the state of a gaseous medium and a use in a mobile terminal.
  • Humidity sensor to process and dependent on the ventilation to control.
  • control can also be used for comfort purposes by the ventilation is actuated depending on the humidity and the temperature.
  • a sensor for detecting a substance mixture for actuating a switching element in a motor vehicle is known from DE 102 00 735 AI.
  • a metal oxide sensor is used to determine the concentration of a predetermined conductive substance from a mixture of substances.
  • a sensor arrangement is known in which a plurality of sensor elements of a media sensor are integrated on a base substrate material. Through this integration can be determined with a relatively small volume of the liquid to be examined or the medium all sizes of interest, such as the pressure, the
  • Viscosity Viscosity, temperature or even the chemical parameters.
  • a method and an apparatus as well as a corresponding use in a mobile terminal are claimed in which a media state quantity is derived from the measured variables of a medium.
  • at least two measured variables are detected by two different sensors.
  • a comparison is carried out in which it is checked whether a predetermined and possibly variable by the user threshold is exceeded.
  • the essence of the invention consists in that, depending on whether the determined value of the media state variable is below or above the threshold value, a first or second state can be output.
  • the crossing of the threshold value can also be used as a trigger for the output of a changed state of the medium.
  • a mobile terminal e.g. a mobile phone on which a method according to the invention runs, via the
  • Performance can be expected, for example in sports. If the user is thus informed of an increased physical stress due to environmental pollution or unfavorable climatic conditions, he may change his behavior, for example cancel the sport or open the window.
  • Typical quantities from which the media state can be derived are, for example, the pressure, the temperature, the (air) humidity, but also a gas concentration, for example CO 2 or CO.
  • a measured variable can be used, the one
  • Sum parameter recorded When detecting sum parameters with a sensor that reacts to different gases the same or similar, in particular also rarely occurring changes in air quality or air pollution can be detected with little effort. So, for example, in an air pollution with a solvent from cleaning agents or with a propellant from spray cans or admixtures of exhaust gases not a single sensor for each substance or group of substances are kept, but it can be detected from a variety of sources with one or a few sensors different impurities. However, such non-specific detection of a sum parameter provides only limited information about species and their absolute concentration, as a sensor on different substances with a different
  • Unspecific detection and the quantitative selective detection of the concentration of individual guide gases makes sense. However, in combination with a sensor that records sum parameters, it is then sufficient to selectively determine only a few individual gases in order then to determine at least the type and, if necessary, the level of air contamination. For example, based on the signal of a sensor for a sum signal in conjunction with the signals of a quantitatively and selectively measuring CO 2 and a quantitatively and selectively measuring CO sensor and stored reference data for typical signal pattern at certain gas exposure can be determined whether and in which total concentration of car exhaust gases, Exhaust gases from domestic fire or other air pollution are present. For this detection, other information can be used, for example, from a location determination and from a calculation of the distance to a road, the traffic on this road and determination of other parameters, such as a time and
  • a nonspecifically measuring gas sensor e.g. detects all organic compounds of the ambient air
  • Well-being area can be determined as only with a temperature
  • Humidity measurement For example, a very high or very low humidity in the air at the same time existing air pollution by organic compounds, which are partly odor-active, perceived as much more unpleasant than at an average humidity. In a calculation of the air quality this can be taken into account accordingly, e.g. the interval for the humidity, at which this is perceived as pleasant, with a calculation of the
  • Air quality in the presence of other air pollution can be significantly reduced and it can be issued a warning.
  • a measured variable can be used, the one
  • short-term outliers can be detected from a stable or slowly changing environment.
  • additional parameters or information can additionally be used to better characterize the environmental conditions and thus the condition of the medium.
  • the limit values or ranges and ranges are fixed, from which the state of the medium, and thus of the medium, in comparison with the state of the medium state
  • Determining the media state size can be changed such that one measure type is replaced by another or the dependency is changed directly.
  • the sensors which are preferably housed in the same housing as the processing and storage unit, if necessary, can be provided a calibration mode in which the sensors of a defined environment (pressure, temperature, humidity, gas concentration) are exposed.
  • a calibration mode in which the sensors of a defined environment (pressure, temperature, humidity, gas concentration) are exposed.
  • the detected measured variable can be corrected in such a way that in the future correct values are used to determine the media state quantity.
  • Such a calibration can occur, for example, in the event of an aging-related drift of a semiconductor sensor.
  • a drift can also be automatic in the evaluation of the measured variable over time
  • FIG. 2 shows a flowchart of the FIG.
  • a device 100 For deriving the state of a medium, e.g. the (ambient) air, according to the present invention, a device 100 is provided which comprises an evaluation unit 110, e.g. a ⁇ , and a memory unit 115 has (see Figure 1).
  • an evaluation unit 110 e.g. a ⁇
  • a memory unit 115 has (see Figure 1).
  • Evaluation unit 110 detects at least one suitable sensor 120 physical and / or chemical parameters of the medium.
  • a suitable sensor 120 physical and / or chemical parameters of the medium.
  • the pressure, the temperature, the humidity but also the concentration of a substance group or individual constituents of the medium, eg CO 2 , CO, organic constituents, ethanol, hydrogen sulfide or also noble gases can be detected.
  • the measured variable of a sensor 130 is detected, which supplies a sum parameter.
  • this could be a (semiconducting) Metal oxide sensor, which has a total concentration of a number of
  • Temperature sensor can be used.
  • the sum parameter can also be used to connect a basic value or averaging of a measured variable.
  • the evaluation unit can optionally reset the sensor 130, for example by an initiated Ausgasvorgang a chemical sensor.
  • the evaluation unit 110 can also query the data of a camera 140 or other sensors 150 or detection means such as a GPS.
  • the user of the device can input individual information to the evaluation unit 110 via a corresponding unit 160.
  • the detected information of the sensors 120, 130 and 150, the detection means 140 and 150, and the user input 160 may be referred to as
  • Raw data, as prepared data or as averages are stored and possibly read out via an interface by an external query 190.
  • This external query can optionally also be used, corresponding specifications of limit values for the measured variables or threshold values or ranges in the
  • the evaluation unit 110 determines under
  • This information can be output to further units 170 for further processing.
  • an optical and / or acoustic output 180 is possible, for example as a flashing or on a display.
  • the information can be reported to a server via a wireless connection.
  • FIG. 2 describes a possible exemplary embodiment for carrying out the determination of the state of the medium, in particular the (ambient) air, on the basis of a flowchart which, for example, takes place in an evaluation unit 110 of the device 100.
  • the information which is required for the determination of the state of the medium is read from the memory unit 115.
  • These may be older measurement data, averaged measurement data, limit values, weights, measurement ranges, but also (individual) user information, user profiles, location information or other useful quantities and information. Instead of reading a
  • the measured variables of the first sensor type 120 are queried.
  • physical and / or chemical quantities are described here, which describe a quantitative measured value of the medium.
  • a pressure, a temperature or a humidity can be detected as well as, for example, the concentration of C0 2 .
  • a sum parameter is detected.
  • this measured variable can consist of an overall detection and indication of a physical and / or chemical effect or substance characteristic. So it is conceivable, with this sum parameter, the detection of one or more
  • this sum parameter can also represent an ongoing basic and mean value formation of the underlying measured variable.
  • the measured quantities of the steps 210 and 220 can be stored directly in the memory unit 110 in order to use them at later times as comparisons or in the form of average values.
  • step 230 is provided below. While additional queries are made in step 230, such as the capture of camera data or a GPS, individual user data may be captured via step 240. Thus, it is conceivable that the user at pre- or unspecified (query) times an assessment of the current state of the medium (based on the measurements of the sensors 120 and 130), in particular the (ambient) air, which can be used for further determination of the
  • step 250 it is checked in step 250 whether there are sufficient measurement data for determining or assessing the state of the medium. If this is not the case, e.g. because too little data is available over time to detect a trend or the measured values give unclear results, the process can be restarted or restarted with step 200. Optionally, it can also be provided to record new measured values directly with step 210.
  • the measured variables, data, specifications, limit values, threshold values, ranges, parameters or information read out from the memory unit 110 are used to assess the condition of the medium, in particular the (ambient) air, by a medium state quantity is determined as a function of its dependence. It is also possible
  • Weighting factors may be used for the measurements of the first and second types of sensors 120 and 130, e.g. individually adapted by the user (e.g., by input 160).
  • this state is communicated to the user in step 270.
  • This can be done for example via a simple flashing device or an elaborate graphical interface.
  • an acoustic indication can be given.
  • this message can also be used when determining more than two states via stepped representations, flashing signs or audible indications.
  • no criterion for transmitting the condition is met, e.g. by not exceeding a minimum value, it may optionally also be provided that the method is followed up with a renewed recording of the measured values in step 200 or 210.
  • the optional step 280 includes the storage of the measured values determined, the determined medium state variable and the state of the medium transmitted to the user.
  • other information can also be stored, such as the user information entered or derived, changed limit values / threshold values, the location of the measured quantities in the form of GPS data, the ambient conditions (eg the density of persons derived from the camera image) or the temporal resolution of the measured variables and the state variable. This information may be available again when restarting or running the method in step 200.
  • the determined information can also be sent via a wireless connection to a central server, so that this information can be retrieved later and in the meantime also be available to other users.
  • step 290 a check is made as to whether the program should be terminated or whether it should be run through again with step 200 or with step 210.
  • Termination condition can be present if the user actively terminates the procedure. However, it is also conceivable that the method may be present in the event of an error, e.g. is terminated during the measured value acquisition. Finally, the method can also be achieved when reaching e.g. be terminated by the user predetermined state.
  • the state of the ambient air corresponds to a user-specific feel-good area or if restrictions to the well-being are to be expected (eg watery eyes, dry mucous membranes, tiredness, limitations of physical performance, especially during exercise, exposure to gases, ).
  • predetermined limit values or threshold values for the detected measured variables can be defined in a first embodiment.
  • weighting factors can be used which evaluate individual measured variables or even the measured variable as a function of their absolute value higher or lower when determining the media state variable.
  • areas can be defined by means of discriminators in which the measured quantities must be located in order to display a feel-good area.
  • the settings for the discriminators and the weighting factors may be predetermined, it may also be provided that they are adjusted or readjusted by the user within an optionally limited range.
  • predefined settings can be made from named user profiles eg "lizard” (loves warm places, accordingly an ideal temperature range of 22-25 ° C is preset) or "penguin” (rather likes colder environments, accordingly an ideal temperature range of 18-20 ° C is set). It is also possible to use a plurality of discriminators on one measured variable and correspondingly weighted weighting factors so that one variable is designed for a minimum range and another variable for an ideal range, both of which are fed in parallel to the further data evaluation.
  • Typical limits for a feel-good area are e.g.
  • Another method for data preprocessing may be used for the second sensor type 130 measurements.
  • a characteristic for these second measured variables is that there is no one-to-one mapping between the detected signal (eg a total concentration of air pollution components) and an output variable.
  • a first threshold value which corresponds to a high feel-good factor or a high air quality, is set in the second measured variables by means of an ongoing basic or mean value formation. This first threshold is continuously tracked and buffered by means of a long-term averaging process.
  • step 230 in determining the media state quantity. It is thus conceivable to detect the density of people around the measuring location by either the user directly entering this information (step 240) or by photographing the surroundings via an additional camera in order to derive therefrom the density of the person. In this case, this information can be made dependent on further parameters, e.g. the time of day and the location (e.g., walkway area in an urban area by day, subway in the rush hour, no or occasional people at night). Depending on the configuration, a smaller population density can thus lead to a higher discount in determining the media state variable as well as the state of the medium or, in the end, the feel-good area.
  • the time of day and the location e.g., walkway area in an urban area by day, subway in the rush hour, no or occasional people at night.
  • the data evaluation can also be time-dependent, e.g. be made by forming the time derivative of the media state value and it can be pointed out to the user that the condition of the medium, in particular the (ambient) air significantly improved or deteriorated and that in the second case countermeasures recommend (eg windows open in the interior or Change location in the outdoor area).
  • a learning curve can also be carried out when determining the feel-good area. So the user can at appropriate
  • step 260 can adaptively change the thresholds and thresholds as well as the ranges. Of course, these changes can also in the
  • Memory unit 115 are stored so that they are available again at later times.
  • sensors used 120 and 130 may also be a
  • Calibration be provided.
  • the sensors are exposed to a defined loading, so that, if necessary, a correction of the measured quantities obtained can be done. These correction factors can then also be taken into account in the derivation of the media state in further measurements.
  • this calibration process is started by means of a separate start command, so as to ensure that the sensors are really exposed to a suitable environment, eg a predefined concentration of a single gas, a predefined temperature or air humidity.
  • the device is used in a mobile terminal. It is provided that the necessary sensors, such as pressure, humidity and temperature sensor in the same housing as the
  • Processing unit 110 and the storage unit 115 is housed.

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Abstract

The present invention claims a method and apparatus and also an appropriate use in a mobile terminal in which a media state variable is derived from the measured variables for a medium. To this end, at least two measured variables are captured by two different sensors. The ascertainment of the media state variable or the derivation of the state of the medium from the at least two measured variables involves the performance of a comparison that involves checking whether a predetermined threshold value that can be altered by the user if need be is exceeded. The core of the invention is thus the possible output of a first or second state depending on whether the ascertained value of the media state variable is below or above the threshold value.

Description

Beschreibung Titel Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Medienzustands  Description Title Method and apparatus for determining a media condition
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung Ermittlung des Zustands eines gasförmigen Mediums sowie eine Verwendung in einem mobilen Endgerät. The invention relates to a method and a device Determining the state of a gaseous medium and a use in a mobile terminal.
Stand der Technik State of the art
Bekannte Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer Luftgüte sind beispielhaft aus der Belüftungssteuerung eines Pkws bekannt. So ist aus der DEKnown methods and apparatus for detecting an air quality are known, for example, from the ventilation control of a passenger car. So is from the DE
197 09 053 AI bekannt, die Signale eines Luftgütesensors und eines 197 09 053 AI known, the signals of an air quality sensor and a
Feuchtesensors zu verarbeiten und davon abhängig die Belüftung zu steuern. Weiterhin kann die Steuerung auch für Komfortzwecke verwendet werden, indem abhängig von der Feuchte und der Temperatur die Belüftung betätigt wird. Humidity sensor to process and dependent on the ventilation to control. Furthermore, the control can also be used for comfort purposes by the ventilation is actuated depending on the humidity and the temperature.
Der Einsatz eines Sensors zur Detektion eines Stoffgemisches zur Betätigung eines Schaltelements in einem Kraftfahrzeug ist aus der DE 102 00 735 AI bekannt. Hierbei wird ein Metalloxid-Sensor verwendet, um die Konzentration einer vorbestimmte Leitsubstanz aus einem Stoffgemisch zu ermitteln. The use of a sensor for detecting a substance mixture for actuating a switching element in a motor vehicle is known from DE 102 00 735 AI. In this case, a metal oxide sensor is used to determine the concentration of a predetermined conductive substance from a mixture of substances.
Aus der D E 10 2005 042 485 AI ist eine Sensoranordnung bekannt, bei der auf einem Basissubstratmaterial mehrere Sensorelemente eines Mediensensors integriert sind. Durch diese Integration können mit einem verhältnismäßig kleinem Volumen der zu untersuchende Flüssigkeit bzw. des Mediums alle interessierenden Größen bestimmt werden, wie beispielsweise der Druck, dieFrom D E 10 2005 042 485 AI a sensor arrangement is known in which a plurality of sensor elements of a media sensor are integrated on a base substrate material. Through this integration can be determined with a relatively small volume of the liquid to be examined or the medium all sizes of interest, such as the pressure, the
Viskosität, die Temperatur oder auch die chemischen Parameter. Viscosity, temperature or even the chemical parameters.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
In der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung sowie eine entsprechende Verwendung in einem mobilen Endgerät beansprucht, bei dem aus den Messgrößen eines Mediums eine Medienzustandsgröße abgeleitet wird. Hierzu werden wenigstens zwei Messgrößen durch zwei unterschiedliche Sensoren erfasst. Bei der Ermittlung der Medienzustandsgröße bzw. bei der Ableitung des Zustands des Mediums aus den wenigstens zwei Messgrößen wird ein Vergleich durchgeführt, bei dem überprüft wird, ob ein vorbestimmter und ggf. durch den Nutzer veränderlicher Schwellenwert überschritten wird. Der Kern der Erfindung besteht nun darin, dass je nachdem, ob sich der ermittelte Wert der Medienzustandsgröße unterhalb oder oberhalb des Schwellenwertes befindet, kann ein erster oder zweite Zustand ausgegeben werden. In the present invention, a method and an apparatus as well as a corresponding use in a mobile terminal are claimed in which a media state quantity is derived from the measured variables of a medium. For this purpose, at least two measured variables are detected by two different sensors. When determining the media state variable or when deriving the state of the medium from the at least two measured variables, a comparison is carried out in which it is checked whether a predetermined and possibly variable by the user threshold is exceeded. The essence of the invention consists in that, depending on whether the determined value of the media state variable is below or above the threshold value, a first or second state can be output.
Der Vorteil bei diesem Verfahren bzw. bei der damit verbundenen Vorrichtung liegt darin, dass der Nutzer des Verfahrens schnell und einfach über den The advantage of this method or the associated device is that the user of the method quickly and easily on the
Medienzustand in seiner Umgebung, z.B. der Umgebungsluft informiert werden kann. Media condition in its environment, e.g. the ambient air can be informed.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch das Durchschreiten des Schwellenwerts als Auslöser für die Ausgabe eines geänderten Zustands des Mediums herangezogen werden. Darüber hinaus ist auch möglich, mehrere Schwellenwerte zu definieren, um je nach Bereich, in dem sich die ermittelte Medienzustandsgröße befindet, einen gesonderten Zustand des Mediums anzuzeigen. In a further embodiment of the invention, the crossing of the threshold value can also be used as a trigger for the output of a changed state of the medium. In addition, it is also possible to define multiple thresholds to indicate a separate state of the media depending on the area in which the determined media state size is located.
So kann beispielsweise dem Nutzer eines mobilen Endgeräts, z.B. einem Handy, auf dem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft, über die For example, the user of a mobile terminal, e.g. a mobile phone on which a method according to the invention runs, via the
Umgebungsbedingungen des Mikroklimas und somit über den (individuell empfundenen) Wohlfühlbereich informiert werden. Vorteilhaft ist ein solches Verfahren, wenn Einschränkungen des Wohlbefindens oder der Environmental conditions of the microclimate and thus be informed about the (individually perceived) feel-good area. Such a method is advantageous if restrictions of well-being or the
Leistungsfähigkeit zu erwarten sind, beispielsweise beim Sport. Wird der Nutzer so auf eine erhöhte körperliche Belastung aufgrund von Umweltbelastung oder ungünstigen klimatischen Gegebenheiten hingewiesen, kann er sein Verhalten ändern, z.B. den Sport abbrechen oder das Fenster öffnen. Typische Größen, aus denen sich der Medienzustand ableiten lässt, sind beispielsweise der Druck, die Temperatur, die (Luft-) Feuchte, aber auch eine Gaskonzentration, z.B. C02 oder CO. Performance can be expected, for example in sports. If the user is thus informed of an increased physical stress due to environmental pollution or unfavorable climatic conditions, he may change his behavior, for example cancel the sport or open the window. Typical quantities from which the media state can be derived are, for example, the pressure, the temperature, the (air) humidity, but also a gas concentration, for example CO 2 or CO.
Weiterhin kann eine Messgröße herangezogen werden, die einen Furthermore, a measured variable can be used, the one
Summenparameter erfasst. Bei einer Erfassung von Summenparametern mit einem Sensor, der auf unterschiedliche Gase gleich oder ähnlich reagiert, können insbesondere auch selten auftretende Änderungen der Luftqualität oder von Luftverunreinigungen mit einem geringen Aufwand detektiert werden. So muß z.B. bei einer Luftverunreinigung mit einem Lösungsmittel aus Putzmitteln oder mit einem Treibgas aus Sprühdosen oder mit Beimengungen von Abgasen nicht für jeden einzelnen Stoff oder für jede Stoffgruppe ein einzelner Sensor vorgehalten werden, sondern es können unterschiedliche Verunreinigungen aus verschiedensten Quellen mit einem oder wenigen Sensoren erfasst werden. Eine solche, unspezifische Erfassung eines Summenparameters liefert allerdings nur begrenzt Informationen über Stoffarten und deren absolute Konzentration, da ein Sensor auf unterschiedliche Stoffe auch mit einer unterschiedlichen Sum parameter recorded. When detecting sum parameters with a sensor that reacts to different gases the same or similar, in particular also rarely occurring changes in air quality or air pollution can be detected with little effort. So, for example, in an air pollution with a solvent from cleaning agents or with a propellant from spray cans or admixtures of exhaust gases not a single sensor for each substance or group of substances are kept, but it can be detected from a variety of sources with one or a few sensors different impurities. However, such non-specific detection of a sum parameter provides only limited information about species and their absolute concentration, as a sensor on different substances with a different
Empfindlichkeit reagiert. Sensitivity reacts.
Um mehr Information über die Zusammensetzung und die Anwesenheit möglicherweise gefährdender Stoffe zu bekommen, ist zusätzlich zur To get more information about the composition and the presence of potentially hazardous substances is in addition to
unspezifischen Erkennung auch die quantitative selektive Erfassung der Konzentration einzelner Leitgase sinnvoll. In Kombination mit einem Sensor, der Summenparameter erfasst, ist es dann aber ausreichend, nur wenige einzelne Gase selektiv zu bestimmen, um dann mindestens die Art und ggf. auch die Höhe der Luftverunreinigung zu bestimmen. So kann z.B. anhand des Signales eines Sensors für ein Summensignal in Verbindung mit den Signalen eines quantitativ und selektiv messenden C02 und eines quantitativ und selektiv messenden CO Sensors und anhand abgespeicherter Referenzdaten für typische Signalmuster bei bestimmter Gasexposition bestimmt werden, ob und in welcher Gesamtkonzentration Autoabgase, Abgase von Hausbrand oder andere Luftverschmutzungen vorhanden sind. Für diese Erkennung können auch weitere Informationen herangezogen werden, z.B. aus einer Ortsbestimmung und aus einer Berechnung des Abstandes zu einer Straße, dem Verkehrsaufkommen auf dieser Straße und Bestimmung weiterer Parameter, z.B. einer Zeit- und Unspecific detection and the quantitative selective detection of the concentration of individual guide gases makes sense. However, in combination with a sensor that records sum parameters, it is then sufficient to selectively determine only a few individual gases in order then to determine at least the type and, if necessary, the level of air contamination. For example, based on the signal of a sensor for a sum signal in conjunction with the signals of a quantitatively and selectively measuring CO 2 and a quantitatively and selectively measuring CO sensor and stored reference data for typical signal pattern at certain gas exposure can be determined whether and in which total concentration of car exhaust gases, Exhaust gases from domestic fire or other air pollution are present. For this detection, other information can be used, for example, from a location determination and from a calculation of the distance to a road, the traffic on this road and determination of other parameters, such as a time and
Temperaturbestimmung (Winterzeit mit niedrigen Temperaturen, bei denen Heizungsabgase wahrscheinlich sind o.ä.). Temperature determination (winter time with low temperatures, where exhaust gases are likely or similar).
Als weiteres Beispiel kann mit einem unspezifisch messenden Gassensor, der z.B. sämtliche organischen Verbindungen der Umgebungsluft erfaßt, in As another example, with a nonspecifically measuring gas sensor, e.g. detects all organic compounds of the ambient air, in
Verbindung mit selektiv und quantitativ messenden Sensoren für Feuchte und Temperatur ein sehr viel besserer Wert einer Luftqualität bzw. eines Connection with selectively and quantitatively measuring humidity and temperature sensors a much better value of an air quality or a
Wohlfühlbereichs bestimmt werden als nur mit einer Temperatur- und Well-being area can be determined as only with a temperature and
Feuchtemessung. So wird z.B. eine sehr hohe oder sehr geringe Feuchtigkeit in der Luft bei gleichzeitig vorhandener Luftverschmutzung durch organische Verbindungen, die teils geruchsaktiv sind, als deutlich unangenehmer empfunden als bei einer mittleren Feuchte. Bei einer Berechnung der Luftqualität kann dies entsprechend berücksichtigt werden, so kann z.B. das Intervall für die Feuchte, bei der diese als angenehm empfunden wird, bei einer Berechnung der Humidity measurement. For example, a very high or very low humidity in the air at the same time existing air pollution by organic compounds, which are partly odor-active, perceived as much more unpleasant than at an average humidity. In a calculation of the air quality this can be taken into account accordingly, e.g. the interval for the humidity, at which this is perceived as pleasant, with a calculation of the
Luftqualität bei Anwesenheit weiterer Luftverschmutzungen deutlich reduziert werden und es kann eine Warnung ausgegeben werden. Air quality in the presence of other air pollution can be significantly reduced and it can be issued a warning.
Bei einer Erfassung von Summenparametern mit einem Sensor, der auf (viele) unterschiedliche Gase gleich oder ähnlich reagiert, können insbesondere auch selten auftretende Änderungen, z.B. Luftverschmutzungen mit nur gelegentlich auftretenden Lösungsmitteln oder ähnlichem, detektiert werden, ohne dass dieser Sensor auf diese unterschiedlichen Substanzen kalibriert wird. Es ist in diesem Falle ausreichend, diesen Sensor nur mit einer repräsentativen Substanz oder einem Substanzgemisch zu kalibrieren oder in der Funktion zu testen. Der Aufwand für die Verwendung eines nachgeschalteten Datenauswertungssystems ist bei Verwendung eines oder weniger, jeweils Summenparameter erfassender Sensoren viel geringer als beim Einsatz von entsprechend mehr, spezifisch messender Sensoren. Im zweiten Falle müssen viele mögliche unterschiedliche Szenarien für die Sensorreaktion zuvor einzeln eingelernt werden. In the case of detection of sum parameters with a sensor which reacts in the same way or similarly to (many) different gases, in particular also rarely occurring changes, e.g. Air pollutions with only occasional solvents or the like, can be detected without this sensor is calibrated to these different substances. It is sufficient in this case to calibrate this sensor only with a representative substance or a mixture of substances or to test in the function. The effort for the use of a downstream data evaluation system is much lower when using one or less, each sum parameter detecting sensors than when using correspondingly more, specific measuring sensors. In the second case, many possible different scenarios for the sensor reaction have to be individually trained beforehand.
Weiterhin kann eine Messgröße herangezogen werden, die eine Furthermore, a measured variable can be used, the one
Mittelwertbildung einer Messgröße darstellt. Somit können kurzfristige Ausreißer aus einer stabilen bzw. nur langsam veränderlichen Umwelt erkannt werden. In einer Weiterbildung der Erfindung können zusätzlich weitere Parameter bzw. Informationen herangezogen werden, um die Umweltbedingungen und somit den Zustand des Mediums besser zu charakterisieren. So ist beispielsweise möglich, mittels einer manuellen Eingabe oder der Auswertung von (automatisch initiierten) Kameraaufnahmen eine Abfrage der Personendichte im Umfeld der erfassenden Vorrichtung zu ermitteln. Da eine große Personenansammlung das persönliche Empfinden des direkt umgebenden Mikroklimas beeinträchtigen kann, kann diese Information ebenfalls dazu verwendet werden, die Grenz- bzw. Schwellenwerte sowie die ursprünglich vorgesehenen Wohlfühlbereiche zu verändern, zumindest temporär. Hierbei können zusätzliche Daten, z.B. über die Tageszeit oder der Ort weitere Anpassungen nach sich ziehen. Represents mean value formation of a measured variable. Thus, short-term outliers can be detected from a stable or slowly changing environment. In a development of the invention, additional parameters or information can additionally be used to better characterize the environmental conditions and thus the condition of the medium. Thus, for example, it is possible to determine by means of a manual input or the evaluation of (automatically initiated) camera recordings a query of the density of people in the environment of the detecting device. Since a large amount of people can affect the personal feeling of the directly surrounding microclimate, this information can also be used to change the threshold or threshold values and the originally provided well-being areas, at least temporarily. Additional data, eg about the time of day or the location, may result in further adjustments.
In der Grundversion der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grenzwerte bzw. Schwellenwerte und Bereiche fest vorgegeben sind, aus denen sich im Vergleich mit der Medienzustandsgröße der Zustand des Mediums und somit der In the basic version of the invention, it is provided that the limit values or ranges and ranges are fixed, from which the state of the medium, and thus of the medium, in comparison with the state of the medium state
Wohlfühlbereich des Nutzers ableiten lässt. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Vergleichswerte veränderlich sind, z.B. durch den Nutzer mittels einer manuellen Eingabe oder durch externe Anwendungen. Somit kann beispielsweise eine Lernkurve etabliert werden, so dass der Nutzer manuell bei für ihn geeigneten Umweltbedingungen einen Anpassung der Grenz- bzw. Schwellenwerte und/oder Bereiche vornehmen kann. Eine ähnliche Anpassung ist auch durch die drahtlose Abfrage von externen Daten auf einem Server oder das Einspielen von geänderten Vergleichswerten in die Speichereinheit möglich. Feel-good area of the user can be derived. Alternatively, however, it may also be provided that these comparison values are variable, e.g. by the user by means of a manual input or by external applications. Thus, for example, a learning curve can be established, so that the user can manually adjust the limit or threshold values and / or ranges under suitable environmental conditions. A similar adaptation is also possible by the wireless retrieval of external data on a server or the entry of changed comparison values into the memory unit.
Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass die Abhängigkeit der In addition, it can also be provided that the dependence of
Ermittlung der Medienzustandsgröße derart abgeändert werden kann, dass eine Messgrößenart durch eine andere ersetzt wird oder die Abhängigkeit direkt verändert wird. Determining the media state size can be changed such that one measure type is replaced by another or the dependency is changed directly.
Um die Sensoren, die günstigenfalls im gleichen Gehäuse wie die Verarbeitungsund Speichereinheit untergebracht ist, ggf. kalibrieren zu können, kann ein Kalibrierungsmodus vorgesehen sein, in dem die Sensoren einer definierten Umgebung (Druck, Temperatur, Feuchte, Gaskonzentration) ausgesetzt werden. Hierdurch kann die erfasste Messgröße derart korrigiert werden, dass zukünftig korrekte Werte zur Ermittlung der Medienzustandsgröße herangezogen werden. In order to calibrate the sensors, which are preferably housed in the same housing as the processing and storage unit, if necessary, can be provided a calibration mode in which the sensors of a defined environment (pressure, temperature, humidity, gas concentration) are exposed. As a result, the detected measured variable can be corrected in such a way that in the future correct values are used to determine the media state quantity.
Eine derartige Kalibrierung kann beispielsweise bei einer alterungsbedingten Drift eines Halbleitersensors vorkommen. Optional kann eines derartige Drift aber auch bei der Auswertung der Messgröße im Zeitverlauf automatisch Such a calibration can occur, for example, in the event of an aging-related drift of a semiconductor sensor. Optionally, however, such a drift can also be automatic in the evaluation of the measured variable over time
berücksichtigt werden. be taken into account.
Neben der Verwendung des Verfahrens in einem Handy bzw. Smartphone kann natürlich auch die Anwendung in einem Tablet-PC oder sonstigem tragbaren In addition to the use of the method in a mobile phone or smartphone, of course, the application in a tablet PC or other portable
Computer vorgesehen sein. Computer be provided.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Further advantages will become apparent from the following description of
Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen. Embodiments or from the dependent claims.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
In der Figur 1 ist schematisch ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen In the figure 1 is a schematic block diagram of the invention
Vorrichtung abgebildet. Die Figur 2 zeigt hingegen ein Flussdiagramm des Device shown. On the other hand, FIG. 2 shows a flowchart of the FIG
zugrunde liegenden Verfahrens. underlying method.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Zur Ableitung des Zustands eines Mediums, z.B. der (Umgebungs-)Luft, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung 100 vorgesehen, die eine Auswerteeinheit 110, z.B. einen μθ, und eine Speichereinheit 115 aufweist (siehe Figur 1). Die For deriving the state of a medium, e.g. the (ambient) air, according to the present invention, a device 100 is provided which comprises an evaluation unit 110, e.g. a μθ, and a memory unit 115 has (see Figure 1). The
Auswerteeinheit 110 erfasst mittel wenigstens einem geeigneten Sensor 120 physikalische und/oder chemische Parameter des Mediums. So können mittels entsprechender Sensoren 120 der Druck, die Temperatur, die Feuchtigkeit aber auch die Konzentration einer Stoffgruppe bzw. einzelner Bestandteile des Mediums, z.B. C02, CO, organische Bestandteile, Ethanol, Schwefelwasserstoffe oder auch Edelgase erfasst werden. Weiterhin wird die Messgröße eines Sensors 130 erfasst, der einen Summenparameter liefert. Dies könnte beispielsweise ein (halbleitender) Metalloxidsensor sein, der eine Gesamtkonzentration einer Reihe von Evaluation unit 110 detects at least one suitable sensor 120 physical and / or chemical parameters of the medium. Thus, by means of corresponding sensors 120, the pressure, the temperature, the humidity but also the concentration of a substance group or individual constituents of the medium, eg CO 2 , CO, organic constituents, ethanol, hydrogen sulfide or also noble gases can be detected. Furthermore, the measured variable of a sensor 130 is detected, which supplies a sum parameter. For example, this could be a (semiconducting) Metal oxide sensor, which has a total concentration of a number of
Kohlenstoffverbindungen erfasst. Alternativ kann hier jedoch auch ein Recorded carbon compounds. Alternatively, however, here is also a
Temperatursensor verwendet werden. Mit dem Summenparameter kann auch eine Grundwert bzw. Mittelwertbildung einer Messgröße verbunden sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit den Sensor 130 ggf. zurücksetzen kann, beispielsweise durch einen initiierten Ausgasvorgang eines chemischen Sensors. Optional kann die Auswerteeinheit 110 auch die Daten einer Kamera 140 oder weiterer Sensoren 150 bzw. Erfassungsmittel wie einem GPS abfragen. Schlussendlich besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass der Benutzer der Vorrichtung über eine entsprechende Einheit 160 individuelle Informationen an die Auswerteeinheit 110 eingeben kann. Temperature sensor can be used. The sum parameter can also be used to connect a basic value or averaging of a measured variable. It can be provided that the evaluation unit can optionally reset the sensor 130, for example by an initiated Ausgasvorgang a chemical sensor. Optionally, the evaluation unit 110 can also query the data of a camera 140 or other sensors 150 or detection means such as a GPS. Finally, there is also the possibility that the user of the device can input individual information to the evaluation unit 110 via a corresponding unit 160.
In der Speichereinheit 115 können die erfassten Informationen der Sensoren 120, 130 und 150, der Erfassungsmittel 140 und 150 bzw. der Nutzer- Eingabe 160 als In the storage unit 115, the detected information of the sensors 120, 130 and 150, the detection means 140 and 150, and the user input 160 may be referred to as
Rohdaten, als aufbereitete Daten oder als Mittelwerte abgespeichert werden und ggf. über eine Schnittstelle durch eine externe Abfrage 190 ausgelesen werden. Diese externe Abfrage kann optional auch genutzt werden, entsprechende Vorgaben an Grenzwerten für die Messgrößen bzw. Schwellenwerte oder Bereiche in die Raw data, as prepared data or as averages are stored and possibly read out via an interface by an external query 190. This external query can optionally also be used, corresponding specifications of limit values for the measured variables or threshold values or ranges in the
Speichereinheit zu schreiben oder deren Werte zu ändern. Memory unit or to change their values.
Aus der Information der Sensorgrößen des wenigstens einen Sensors 120 und des wenigstens einen Sensors 130 ermittelt die Auswerteeinheit 110 ggf. unter From the information of the sensor sizes of the at least one sensor 120 and the at least one sensor 130, the evaluation unit 110 determines under
Berücksichtigung von Gewichtungen, die in der Speichereinheit 115 abgelegt sind oder durch den Nutzer eingegeben worden sind, einen Zustands des Mediums, Taking into account weightings stored in the memory unit 115 or entered by the user, a state of the medium,
insbesondere der (Umgebungs-)Luft. Diese Information kann an weitere Einheiten 170 zur Weiterverarbeitung ausgegeben werden. Darüber hinaus ist jedoch auch eine optische und/oder akustische Ausgabe 180 möglich, beispielsweise als Blinkzeichen oder auf einem Display. Optional ist auch möglich, dass die Information über eine drahtlose Verbindung an eine Server gemeldet werden kann. in particular the (ambient) air. This information can be output to further units 170 for further processing. In addition, however, an optical and / or acoustic output 180 is possible, for example as a flashing or on a display. Optionally, it is also possible that the information can be reported to a server via a wireless connection.
Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 100 gemeinsam mit den Sensoren, Erfassungsmitteln und/oder der Nutzer- Eingabe gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht ist, z.B. einem mobilen Endgerät. Typische mobile Endgeräte sind dabei Handys, Smartphones, Tablet-PCs oder andere tragbare Computer. In der Figur 2 wird ein mögliches Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Ermittlung des Zustands des Mediums, insbesondere der (Umgebungs-)Luft anhand eines Flussdiagramms beschrieben, welcher beispielsweise in einer Auswerteeinheit 110 der Vorrichtung 100 abläuft. Dabei wird nach einem Start des Verfahrens in einem ersten optionalen Schritt 200 die Informationen aus der Speichereinheit 115 ausgelesen, die für die Ermittlung des Zustands des Mediums erforderlich ist. Dies können sowohl ältere Messdaten, gemittelte Messdaten, Grenzwerte, Gewichtungen, Messbereiche aber auch (individuelle) Nutzerinformationen, Nutzerprofile, Ortsinformationen oder sonstige nützliche Größen und Informationen sein. Statt dem Auslesen einer Of course, it can also be provided that the device 100 together with the sensors, detection means and / or the user input is housed together in a housing, eg a mobile terminal. Typical mobile devices are mobile phones, smartphones, tablet PCs or other portable computers. FIG. 2 describes a possible exemplary embodiment for carrying out the determination of the state of the medium, in particular the (ambient) air, on the basis of a flowchart which, for example, takes place in an evaluation unit 110 of the device 100. In this case, after a start of the method in a first optional step 200, the information which is required for the determination of the state of the medium is read from the memory unit 115. These may be older measurement data, averaged measurement data, limit values, weights, measurement ranges, but also (individual) user information, user profiles, location information or other useful quantities and information. Instead of reading a
Speichereinheit kann sogar der drahtlose Zugriff auf einen Server vorgesehen sein, auf dem die benötigten Daten liegen. Im nächsten Schritt 210 werden die Messgrößen der ersten Sensorart 120 abgefragt. Wie eingangs bereits ausgeführt, werden hier physikalische und/oder chemische Größen erfasst, die einen quantitativen Messwert des Mediums beschreiben. So kann ein Druck, eine Temperatur oder eine Feuchte ebenso erfasst werden wie beispielsweise die Konzentration an C02. Durch die Abfrage der Messgröße der zweiten Sensorart 130 wird ein Summenparameter erfasst. Diese Messgröße kann dabei in einer gesamthaften Erfassung und Angabe einer physikalischen und/oder chemischen Wirkungs- oder Stoffkenngröße bestehen. So ist denkbar, mit diesem Summenparameter die Detektion einer oder mehrerer Storage unit may even be provided wirelessly access to a server on which the required data reside. In the next step 210, the measured variables of the first sensor type 120 are queried. As already stated, physical and / or chemical quantities are described here, which describe a quantitative measured value of the medium. Thus, a pressure, a temperature or a humidity can be detected as well as, for example, the concentration of C0 2 . By polling the measured variable of the second type of sensor 130, a sum parameter is detected. In this case, this measured variable can consist of an overall detection and indication of a physical and / or chemical effect or substance characteristic. So it is conceivable, with this sum parameter, the detection of one or more
Stoffgruppen zusammenzufassen, die belastend für den menschlichen Organismus sind. Weiterhin kann mit diesem Summenparameter auch eine laufende Grund- und Mittelwertbildung der zugrunde liegenden Messgröße darstellen. Optional können die Messgrößen der Schritte 210 und 220 direkt in die Speichereinheit 110 abgespeichert werden, um sie zu späteren Zeitpunkten als Vergleiche oder in Form von Mittelwerten zu verwenden. To summarize groups of substances which are stressful for the human organism. Furthermore, this sum parameter can also represent an ongoing basic and mean value formation of the underlying measured variable. Optionally, the measured quantities of the steps 210 and 220 can be stored directly in the memory unit 110 in order to use them at later times as comparisons or in the form of average values.
Optional sind nachfolgenden die aufeinander folgenden Schritte 230 und 240 vorgesehen. Während im Schritt 230 zusätzliche Abfragen erfolgen, wie beispielsweise die Erfassung von Kameradaten oder eines GPS, können über den Schritt 240 individuelle Nutzerdaten erfasst werden. So ist denkbar, dass der Nutzer zu vor- oder unbestimmten (Abfrage-)Zeitpunkten eine Bewertung des aktuellen Zustand des Mediums (basierend auf den Messgrößen der Sensoren 120 und 130), insbesondere der (Umgebungs-)Luft, eingeben kann, die für die weitere Ermittlung des Optionally, successive steps 230 and 240 are provided below. While additional queries are made in step 230, such as the capture of camera data or a GPS, individual user data may be captured via step 240. Thus, it is conceivable that the user at pre- or unspecified (query) times an assessment of the current state of the medium (based on the measurements of the sensors 120 and 130), in particular the (ambient) air, which can be used for further determination of the
Medienzustands herangezogen werden kann. Media condition can be used.
Anschließend wird in Schritt 250 überprüft, ob ausreichend Messdaten zur Ermittlung bzw. Beurteilung des Zustands des Mediums vorliegen. Ist das nicht der Fall, z.B. weil im Zeitverlauf noch zu wenige Daten vorliegen, um einen Trend zu erkennen oder die Messwerte unklare Ergebnisse liefern, kann das Verfahren neu gestartet bzw. mit dem Schritt 200 neu begonnen werden. Optional kann auch vorgesehen sein, direkt neue Messwerte mit dem Schritt 210 aufzunehmen. Subsequently, it is checked in step 250 whether there are sufficient measurement data for determining or assessing the state of the medium. If this is not the case, e.g. because too little data is available over time to detect a trend or the measured values give unclear results, the process can be restarted or restarted with step 200. Optionally, it can also be provided to record new measured values directly with step 210.
Im nächsten Schritt 260 werden die erfassten und ggf. aus der Speichereinheit 110 ausgelesenen Messgrößen, Daten, Angaben, Grenzwerte, Schwellenwerte, Bereiche, Parameter bzw. Informationen dazu verwendet, den Zustand des Mediums, insbesondere der (Umgebungs-)Luft zu Beurteilen, indem eine Mediumszustandsgröße in deren Abhängigkeit ermittelt wird. Dabei können durchaus auch In the next step 260, the measured variables, data, specifications, limit values, threshold values, ranges, parameters or information read out from the memory unit 110 are used to assess the condition of the medium, in particular the (ambient) air, by a medium state quantity is determined as a function of its dependence. It is also possible
Gewichtungsfaktoren für die Messgrößen der ersten und zweiten Sensorarten 120 und 130 verwendet werden, die z.B. individuell durch den Nutzer adaptiert werden können (z.B. durch die Eingabe 160). Weighting factors may be used for the measurements of the first and second types of sensors 120 and 130, e.g. individually adapted by the user (e.g., by input 160).
Liegt somit ein Ergebnis für den Zustand des Mediums vor, welches dem Nutzer kommuniziert werden soll, wird dieser Zustand im Schritt 270 dem Nutzer mitgeteilt. Dies kann beispielsweise über eine einfache Blinkvorrichtung oder eine aufwändige graphische Oberfläche geschehen. Optional kann auch ein akustischer Hinweis gegeben werden. Diese Mitteilung kann ggf. auch bei der Ermittlung von mehr als zwei Zustände auch über gestufte Darstellungen, Blinkzeichen oder akustische Hinweise erfolgen. Falls jedoch kein Kriterium zur Übermittlung des Zustands erfüllt ist, z.B. indem ein Mindestwert nicht überschritten worden ist, kann optional auch vorgesehen sein, dass das Verfahren mit einer erneuten Aufnahme der Messwerte in Schritt 200 oder 210 weiterverfolgt wird. If there is thus a result for the state of the medium which is to be communicated to the user, this state is communicated to the user in step 270. This can be done for example via a simple flashing device or an elaborate graphical interface. Optionally, an acoustic indication can be given. If necessary, this message can also be used when determining more than two states via stepped representations, flashing signs or audible indications. However, if no criterion for transmitting the condition is met, e.g. by not exceeding a minimum value, it may optionally also be provided that the method is followed up with a renewed recording of the measured values in step 200 or 210.
Der optionale Schritt 280 beinhaltet die Abspeicherung der ermittelten Messwerte, der ermittelten Mediumszustandsgröße sowie des an den Nutzer übermittelten Zustands des Mediums. Darüber hinaus können auch weitere Informationen abgespeichert werden, wie beispielsweise die eingegebenen oder abgeleiteten Nutzerinformationen, geänderte Grenzwerte/Schwellenwerte, der Ort der Erfassung der Messgrößen in Form von GPS-Daten, die Umgebungsbedingungen (z.B. aus der Kameraaufnahme abgeleitete Personendichte) oder auch die zeitliche Auflösung der Messgrößen und der Zustandsgröße. Diese Informationen können beim erneuten Start oder Durchlauf des Verfahrens in Schritt 200 wieder zur Verfügung stehen. Alternativ bzw. optional können die ermittelten Informationen auch über eine drahtlose Verbindung an einen zentralen Server versendet werden, so dass diese Informationen später erneut abgerufen werden können und zwischenzeitlich auch anderen Nutzern zur Verfügung stehen. The optional step 280 includes the storage of the measured values determined, the determined medium state variable and the state of the medium transmitted to the user. In addition, other information can also be stored, such as the user information entered or derived, changed limit values / threshold values, the location of the measured quantities in the form of GPS data, the ambient conditions (eg the density of persons derived from the camera image) or the temporal resolution of the measured variables and the state variable. This information may be available again when restarting or running the method in step 200. Alternatively or optionally, the determined information can also be sent via a wireless connection to a central server, so that this information can be retrieved later and in the meantime also be available to other users.
Im letzten Schritt 290 wird überprüft, ob das Programm beendet werden soll oder erneut mit Schritt 200 bzw. mit Schritt 210 durchlaufen werden soll. Diese In the last step 290, a check is made as to whether the program should be terminated or whether it should be run through again with step 200 or with step 210. These
Abbruchbedingung kann dabei vorliegen, wenn der Nutzer aktiv das Verfahren beendet. Denkbar ist jedoch auch, dass das Verfahren bei vorliegen eines Fehlers, z.B. bei der Messwerterfassung beendet wird. Schließlich kann das Verfahren auch beim Erreichen eines z.B. durch den Nutzer vorbestimmten Zustands beendet werden. Termination condition can be present if the user actively terminates the procedure. However, it is also conceivable that the method may be present in the event of an error, e.g. is terminated during the measured value acquisition. Finally, the method can also be achieved when reaching e.g. be terminated by the user predetermined state.
Mit der Ermittlung der Medienzustandsgröße bzw. der Ableitung des Zustands des Mediums aus den erfassten Messgrößen, wie es in Schritt 260 vorgesehen ist, wird in einem besonderen Ausführungsbeispiel bestimmt, ob der Zustand der Umgebungsluft einem nutzerspezifischen Wohlfühlbereich entspricht oder ob Einschränkungen des Wohlbefindens zu erwarten sind (z.B. tränende Augen, trockene Schleimhäute, Müdigkeit, Einschränkungen der körperlichen Leistungsfähigkeit, insbesondere bei sportlicher Betätigung, Gefährdung durch Gase, ...). Um diesen Wohlfühlbereich zu definieren, können in einer ersten Ausführung vorgegebene Grenz- bzw. Schwellenwerte für die erfassten Messgrößen definiert werden. Zusätzlich können Gewichtungsfaktoren verwendet werden, die einzelne Messgrößen oder auch die Messgröße in Abhängigkeit ihres absoluten Wertes höher oder niedriger bei der Ermittlung der Medienzustandsgröße bewerten. Weiterhin können Bereiche mittels Diskriminatoren definiert werden, in denen sich die Messgrößen befinden müssen, um einen Wohlfühlbereich angezeigt zu bekommen. Auch hierbei können die Einstellungen für die Diskriminatoren und die Gewichtungsfaktoren zwar vorgegeben sein, jedoch kann ebenfalls vorgesehen sein, dass sie vom Nutzer noch innerhalb eines gegebenenfalls beschränkten Bereiches eingestellt bzw. nachjustiert werden. Außerdem können aus benannten Nutzerprofilen bereits vorgegebenen Einstellungen übernommen werden, z.B. „Eidechse" (liebt warme Orte, entsprechend wird ein Idealtemperaturbereich von 22-25°C voreingestellt) oder„Pinguin" (liebt eher kältere Umgebungen, entsprechend wird ein Idealtemperaturbereich von 18-20°C eingestellt). Auch möglich ist die Verwendung mehrerer Diskriminatoren auf eine Messgröße und entsprechend bewerteter Gewichtungsfaktoren so, dass eine Variable auf einen Mindestbereich und eine weitere Variable auf einen Idealbereich ausgelegt ist, die beide parallel der weiteren Datenauswertung zugeführt werden. With the determination of the media state variable or the derivation of the state of the medium from the detected measured variables, as provided in step 260, it is determined in a particular embodiment whether the state of the ambient air corresponds to a user-specific feel-good area or if restrictions to the well-being are to be expected (eg watery eyes, dry mucous membranes, tiredness, limitations of physical performance, especially during exercise, exposure to gases, ...). In order to define this feel-good area, predetermined limit values or threshold values for the detected measured variables can be defined in a first embodiment. In addition, weighting factors can be used which evaluate individual measured variables or even the measured variable as a function of their absolute value higher or lower when determining the media state variable. Furthermore, areas can be defined by means of discriminators in which the measured quantities must be located in order to display a feel-good area. Although the settings for the discriminators and the weighting factors may be predetermined, it may also be provided that they are adjusted or readjusted by the user within an optionally limited range. In addition, predefined settings can be made from named user profiles eg "lizard" (loves warm places, accordingly an ideal temperature range of 22-25 ° C is preset) or "penguin" (rather likes colder environments, accordingly an ideal temperature range of 18-20 ° C is set). It is also possible to use a plurality of discriminators on one measured variable and correspondingly weighted weighting factors so that one variable is designed for a minimum range and another variable for an ideal range, both of which are fed in parallel to the further data evaluation.
Typische Gewichtungsfaktoren würden die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur stark berücksichtigen. Typical weighting factors would strongly consider humidity and temperature.
Typische Grenzwerte für einen Wohlfühlbereich sind z.B. Typical limits for a feel-good area are e.g.
- Feuchte: Idealbereich 40-60% relative Feuchte  - Humidity: ideal range 40-60% relative humidity
Mindestbereich 20-80% relative Feuchte  Minimum range 20-80% relative humidity
-Temperatur: Idealbereich 20-22°C  -Temperature: ideal range 20-22 ° C
Mindestbereich 16-24°C  Minimum range 16-24 ° C
-Taupunkt: Idealbereich 12-16°C  Dew point: ideal range 12-16 ° C
Mindestbereich 8-22°C  Minimum range 8-22 ° C
- C02: Idealbereich <500ppm  - C02: ideal range <500ppm
Mindestbereich <1000ppm  Minimum range <1000ppm
So könnte in einer Ausführung der Erfindung mittels der Erfassung der Feuchte und der Temperatur einfach auf einen adäquaten Wohlfühlbereich geschlossen werden. Thus, in an embodiment of the invention by means of the detection of moisture and temperature could be concluded simply on an adequate feel-good area.
Ein anderes Verfahren für die Datenvorverarbeitung kann für die Messgrößen der zweiten Sensorart 130 verwendet werden. Merkmal für diese zweiten Messgrößen ist insbesondere, dass keine eineindeutige Abbildung zwischen erfasstem Signal (z.B. einer Gesamtkonzentration von Luftverschmutzungskomponenten) und einer Ausgabevariablen besteht. In der Regel wird bei den zweiten Messgrößen durch eine laufend stattfindende Grund- oder Mittelwertbildung ein erster Schwellenwert gesetzt, der einem hohen Wohlfühlfaktor bzw. einer hohen Luftqualität entspricht. Dieser erste Schwellenwert wird über ein langfristig mittelndes Verfahren kontinuierlich nachgeführt und zwischengespeichert. Aus kurzzeitig auftretenden Abweichungen des zweiten Messgröße zu einem derart festgelegten ersten Schwellenwert wird dann ein aktueller Ausgabewert innerhalb eines festgelegten Wertebereichs für diesen Ausgabewert (z.B. eine Skala von 1-10) gebildet, auch unter Berücksichtigung der aktuellen bzw. in einem gegebenen Zeitfenster gefundenen Varianz der Messgrößen. Another method for data preprocessing may be used for the second sensor type 130 measurements. In particular, a characteristic for these second measured variables is that there is no one-to-one mapping between the detected signal (eg a total concentration of air pollution components) and an output variable. As a rule, a first threshold value, which corresponds to a high feel-good factor or a high air quality, is set in the second measured variables by means of an ongoing basic or mean value formation. This first threshold is continuously tracked and buffered by means of a long-term averaging process. From short-term deviations of the second measured variable to a thus defined first threshold then a current output value within a specified range of values for this output value (eg a scale of 1-10), also taking into account the current or found in a given time window variance of the variables.
Zusätzlich zu den in den Schritten 210 und 220 erfassten Messgrößen können weitere Informationen in Schritt 230 bei der Ermittlung der Medienzustandsgröße verwendet werden. So ist denkbar, die Personendichte um den Messort zu erfassen, indem entweder der Nutzer diese Information direkt eingibt (Schritt 240) oder über eine zusätzliche Kamera die Umgebung abfotografiert, um daraus die Personendichte abzuleiten. Dabei kann diese Information von weiteren Parametern abhängig gemacht werden, z.B. von der Tageszeit und dem Ort (z.B. Gehwegbereich in einem städtischen Gebiet bei Tag, U-Bahn in der rush-hour, keine oder vereinzelte Personen bei Nacht). Je nach Ausgestaltung kann somit eine kleinere Personendichte zu einem höheren Abschlag bei der Ermittlung der Medienzustandsgröße sowie des Zustands des Mediums bzw. im Endeffekt des Wohlfühlbereichs führen. In addition to the metrics captured in steps 210 and 220, additional information may be used in step 230 in determining the media state quantity. It is thus conceivable to detect the density of people around the measuring location by either the user directly entering this information (step 240) or by photographing the surroundings via an additional camera in order to derive therefrom the density of the person. In this case, this information can be made dependent on further parameters, e.g. the time of day and the location (e.g., walkway area in an urban area by day, subway in the rush hour, no or occasional people at night). Depending on the configuration, a smaller population density can thus lead to a higher discount in determining the media state variable as well as the state of the medium or, in the end, the feel-good area.
In einer weiteren Ausführungsform der Luftzustandsauswertung bzw. des In a further embodiment of the air condition evaluation or the
Wohlfühlbereiches kann die Datenauswertung auch zeitabhängig z.B. durch Bildung der zeitlichen Ableitung des Medienzustandwertes erfolgen und es kann der Benutzer darauf hingewiesen werden, dass sich der Zustand des Mediums, insbesondere der (Umgebungs-)Luft deutlich verbessert oder verschlechtert und dass sich in zweitem Falle Gegenmaßnahmen empfehlen (z.B. Fenster öffnen im Innenraum oder Ort wechseln im Außenraum). Feel-good area, the data evaluation can also be time-dependent, e.g. be made by forming the time derivative of the media state value and it can be pointed out to the user that the condition of the medium, in particular the (ambient) air significantly improved or deteriorated and that in the second case countermeasures recommend (eg windows open in the interior or Change location in the outdoor area).
Mittels der Eingabe des Nutzers in Schritt 240 kann auch eine Lernkurve bei der Ermittlung des Wohlfühlbereichs erfolgen. So kann der Nutzer bei geeigneten By means of the input of the user in step 240, a learning curve can also be carried out when determining the feel-good area. So the user can at appropriate
Gelegenheiten eine Information über sein Empfinden abgeben, so dass das Verfahren in Schritt 260 die Grenz- und Schwellenwerte sowie die Bereiche entsprechend adaptiv ändern kann. Selbstverständlich können diese Änderungen ebenfalls in die Give opportunities information about its sensibilities, so that the method in step 260 can adaptively change the thresholds and thresholds as well as the ranges. Of course, these changes can also in the
Speichereinheit 115 abgespeichert werden, so dass sie zu späteren Zeitpunkten wieder zur Verfügung stehen. Memory unit 115 are stored so that they are available again at later times.
Bei den verwendeten Sensoren 120 und 130 kann darüber hinaus auch ein In the sensors used 120 and 130 may also be a
Kalibrierungsvorgang vorgesehen sein. Hierbei werden die Sensoren einer definierten Beaufschlagung ausgesetzt, so dass ggf. eine Korrektur der gewonnen Messgrößen erfolgen kann. Diese Korrekturfaktoren können dann bei weiteren Messungen ebenfalls bei der Ableitung des Medienzustands berücksichtigt werden. Typischerweise wird dieser Kalibrierungsvorgang mittels eines gesonderten Startbefehls gestartet, so dass sichergestellt ist, dass die Sensoren auch wirklich eine geeigneten Umgebung ausgesetzt sind, z.B. einer vordefinierten Konzentration eines Einzelgases, einer vordefinierten Temperatur oder Luftfeuchte. Calibration be provided. In this case, the sensors are exposed to a defined loading, so that, if necessary, a correction of the measured quantities obtained can be done. These correction factors can then also be taken into account in the derivation of the media state in further measurements. Typically, this calibration process is started by means of a separate start command, so as to ensure that the sensors are really exposed to a suitable environment, eg a predefined concentration of a single gas, a predefined temperature or air humidity.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Vorrichtung in einem mobilen Endgerät eingesetzt. Hierbei ist vorgesehen, dass die notwendigen Sensoren, wie Druck-, Feuchte- und Temperatursensor im gleichen Gehäuse wie die In a particular embodiment of the invention, the device is used in a mobile terminal. It is provided that the necessary sensors, such as pressure, humidity and temperature sensor in the same housing as the
Verarbeitungseinheit 110 und die Speichereinheit 115 untergebracht ist.  Processing unit 110 and the storage unit 115 is housed.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Ermittlung eines Zustands eines gasförmigen Mediums, wobei zur Ermittlung 1. A method for determining a state of a gaseous medium, wherein for the determination
• die Erfassung (210, 220) wenigstens einer ersten Messgröße und einer zweiten Messgröße des Mediums vorgesehen ist und  • the detection (210, 220) of at least one first measured variable and a second measured variable of the medium is provided, and
• eine Medienzustandsgröße in Abhängigkeit der ersten und zweiten  • a media state size depending on the first and second
Messgröße ermittelt wird (260),  Measured variable is determined (260),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
bei der Ermittlung der Medienzustandsgröße ein Vergleich (260) mit einem vorbestimmten Schwellenwert vorgesehen ist, wobei wenigstens ein ersten und ein zweiter Zustand des Mediums in Abhängigkeit des Überschreitens des Schwellenwerts abgeleitet wird.  in determining the media state quantity, a comparison (260) having a predetermined threshold is provided, wherein at least a first and a second state of the medium is derived in response to the threshold being exceeded.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erste 2. The method according to claim 1, characterized in that as the first
Messgröße wenigstens eine einen Druck repräsentierende Größe, eine Temperatur repräsentierende Größe, eine Konzentration repräsentierende Größe, insbesondere eine Gaskonzentration und/oder eine (Luft-) Feuchtigkeit repräsentierende Größe erfasst wird.  Measured at least one size representing a pressure, a temperature-representing variable, a concentration representing variable, in particular a gas concentration and / or a (air) moisture representing variable is detected.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Messgröße ein Summenparameter oder eine Mittelwertbildung einer 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as a second measured variable a sum parameter or averaging a
Messgrößenerfassung erfasst wird.  Measured variable detection is detected.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zusätzlich bei der Ableitung der Medienzustandsgröße oder des Zustands des Mediums eine weitere Informationsgröße erfasst wird (230), die einen Umgebungszustand der Umgebung repräsentiert, z.B. eine Personendichte in einer vorbestimmten Umgebung. characterized in that in addition in the derivation of the media state size or the state of the medium, a further information quantity is detected (230), which represents an environmental condition of the environment, for example, a person density in a predetermined environment.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Medienzustandsgröße zusätzlich zeitlich abhängig von der ersten und/oder zweiten Messgröße und/oder der  in that the media state variable is additionally dependent on the time of the first and / or second measured variable and / or the
Umgebungszustandsgröße abgeleitet wird.  Environmental state quantity is derived.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Abhängigkeit der Ableitung der  characterized in that the dependence of the derivative of
Medienzustandsgröße von den erfassten Messgrößen veränderbar ist.  Media state size of the measured variables can be changed.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die erste Messgröße mittels wenigstens einem Gewichtungsfaktor in die Ermittlung der Mediumszustandsgröße eingeht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass wenigstens zwei  characterized in that the first measured variable is received by means of at least one weighting factor in the determination of the medium state quantity, wherein it is provided in particular that at least two
Gewichtungsfaktoren in Abhängigkeit des absoluten Werts der ersten Messgröße vorgesehen ist.  Weighting factors is provided in dependence on the absolute value of the first measured variable.
8. Vorrichtung (100) zur Ermittlung eines Zustands eines gasförmigen Mediums nach einem in den Ansprüchen 1 bis 6 beanspruchten Verfahren, wobei zur Ermittlung eine Auswerteeinheit (110) und eine Speichereinheit (115) vorgesehen ist , wobei die Auswerteeinheit (115) 8. Device (100) for determining a state of a gaseous medium according to one of the claims 1 to 6 claimed method, wherein for determining an evaluation unit (110) and a memory unit (115) is provided, wherein the evaluation unit (115)
• wenigstens die Messgrößen eines ersten und eines zweiten Sensors (120, 130) erfasst und  • at least the measured variables of a first and a second sensor (120, 130) detected and
• eine Medienzustandsgröße in Abhängigkeit der ersten und zweiten  • a media state size depending on the first and second
Messgröße ermittelt,  Measured variable determined,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Auswerteeinheit (115) bei der Ermittlung der Medienzustandsgröße einen Vergleich mit einem in der Speichereinheit abgelegten Schwellenwert vornimmt und eine Medienzustandsgröße erzeugt (170), die wenigstens einen ersten und einen zweiten Zustand des Mediums in Abhängigkeit des Überschreitens des Schwellenwerts anzeigt.  the evaluation unit (115), when determining the media state quantity, makes a comparison with a threshold stored in the memory unit and generates (170) a media state quantity indicative of at least a first and a second state of the medium in response to the threshold being exceeded.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als erste 9. Apparatus according to claim 7, characterized in that as the first
Messgröße wenigstens eine einen Druck repräsentierende Größe, eine Temperatur repräsentierende Größe, eine Konzentration repräsentierende Größe, insbesondere eine Gaskonzentration und/oder eine (Luft-) Feuchtigkeit repräsentierende Größe und/oder als zweite Sensorgröße ein Measurand at least one size representing a pressure, a quantity representing temperature, a concentration representing Size, in particular a gas concentration and / or a (air) moisture representing size and / or as a second sensor size
Summenparameter oder eine Mittelwertbildung einer Messgrößenerfassung erfasst wird.  Sum parameter or averaging a measured value detection is detected.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich bei der Ableitung der Medienzustandsgröße oder des 10. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that additionally in the derivation of the media state size or the
Zustands des Mediums eine weitere Informationsgröße erfasst wird, die einen Umgebungszustand der Umgebung repräsentiert, z.B. eine Personendichte in einer vorbestimmten Umgebung.  State of the medium is detected a further amount of information representing an environmental condition of the environment, e.g. a density of people in a predetermined environment.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienzustandsgröße zusätzlich zeitlich abhängig von der ersten und/oder zweiten Messgröße und/oder der Umgebungszustandsgröße abgeleitet wird. 11. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the media state quantity is additionally derived in time dependent on the first and / or second measured variable and / or the environmental state quantity.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Messgröße mit einem jeweiligen 12. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the first and / or second measured variable with a respective
Gewichtungswert in die Ableitung des Medienzustandsgröße einfließt, wobei vorgesehen ist, dass der Gewichtungswert veränderbar ist (190).  Weighting value is included in the derivation of the media state quantity, wherein it is provided that the weighting value is variable (190).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand des Mediums optisch oder akustisch (180) dargestellt wird. 13. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the state of the medium is shown optically or acoustically (180).
14. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13 bzw. eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem mobilen Endgerät, insbesondere in einem Handy, einem Tablet-PC oder einem tragbaren Computer. 14. Use of a device according to one of claims 8 to 13 or a method according to one of claims 1 to 7 in a mobile terminal, in particular in a mobile phone, a tablet PC or a portable computer.
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