| Dokumentenidentifikation |
DE102004007315A1 25.08.2005 |
| Titel |
Nahbereichsradar mit Mehrfachsensorik zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten |
| Anmelder |
Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE |
| Erfinder |
Skultety-Betz, Uwe, 70771 Leinfelden-Echterdingen, DE; Haase, Bjoern, 70182 Stuttgart, DE; Mahler, Michael, 70771 Leinfelden-Echterdingen, DE; Hoffmann, Ulli, 75223 Niefern-Öschelbronn, DE; Krapf, Reiner, 72770 Reutlingen, DE; Wieland, Christoph, 71083 Herrenberg, DE |
| DE-Anmeldedatum |
14.02.2004 |
| DE-Aktenzeichen |
102004007315 |
| Offenlegungstag |
25.08.2005 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
25.08.2005 |
| IPC-Hauptklasse |
G01S 13/04
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| IPC-Nebenklasse |
G01V 3/00
G01S 7/03
G01S 13/86
G01S 13/87
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft ein Radargerät, insbesondere ein handgehaltenes Nahbereichsradar, zur Ortung von in einem Medium eingschlossenen Objekten, mit zumindest einem Radar-Sensor (60), der ein erstes, hochfrequentes Detektionssignal zum Eingriff in ein zu untersuchendes Medium erzeugt, so dass durch Messung und Auswertung des reflektierten Detektionssignals des Radarsensors (60), Informationen über ein in dem Medium eingeschlossenes Objekt gewonnen werden können. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass mindestens ein weiterer Sensor (64, 66, 68, 70, 92) zur Erzeugung mindestens eines weiteren, zweiten Detektionssignals zur Gewinnung von Informationen über das in dem Medium eingeschlossene Objekt vorgesehen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung das diesem Radarmessgerät zugrunde liegende Verfahren.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft ein Radarmessgerät, insbesondere ein handgehaltenes
Nahbereichsradar, zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten sowie
das dem Messgerät zugrunde liegende Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bzw. des Anspruchs 10. Ein solches Messgerät nutzt eine Radarsensor-Vorrichtung,
die ein hochfrequentes Detektionssignal in Form eines breitbandigen, elektromagnetischen
Impulses erzeugt und diesen Impuls in das zu untersuchende Medium sendet. Ein in
dem Medium eingeschlossenes Objekt reflektiert den einlaufenden Impuls. Durch Detektion
und eine Auswertung des rücklaufenden Detektionssignals im Messgerät können Informationen
über das in dem Medium eingeschlossene Objekt gewonnen werden.
Ein derartiges Radargerät ist beispielsweise aus der WO 96/19737 A1
bekannt. Mit einem Radargerät können z. B. in einer Wand oder im Erdreich eingeschlossene
Objekte mit hoher Genauigkeit detektiert werden. Damit z. B. bei Bohrungen in einer
Wand die darin eingeschlossenen Objekte – wie beispielsweise Stahlarmierungen,
Stromleitungen, Wasserleitungen und dergleichen – vor Zerstörung sicher sind,
sollte dem Handwerker eine präzise Information über einen Ort, d. h. die Wegposition
auf der Wandoberfläche und die Tiefe in der Wand, des eingeschlossenen Objektes
vermittelt werden.
Ein Radargerät besteht, wie auch in der WO 96/19737 A1 beschrieben,
üblicherweise aus einem „Frontend" – das ist eine Sende- und Empfangseinheit
– und einer Anzeigevorrichtung. Das in der WO 96/19737 A1 offenbarte Frontend
weist, wie eingangs dargelegt, einen abgeschirmten Raum für elektrische Schaltkreise
und zwei sich an diesen Raum anschließende Räume auf, die als Sendeantenne und Empfangsantenne
ausgebildet sind. Die Hohlräume für die Sende- und die Empfangsantenne haben die
Form von Hörnern, in denen Strahlerelemente (z. B. in Form von Drähten) installiert
sind. Die Abschirmung des die Schaltkreise aufnehmenden Raumes geschieht einerseits
durch ein auf die Leiterplatte für die Schaltkreise aufgesetztes Gehäuse und andererseits
durch die Wandungen der Antennenhörner, die auf der den Schaltkreisen gegenüberliegenden
Seite der Leiterplatte fixiert sind.
Aus der WO 02/063334 A2 ist ein Radargerät bzw. eine integrierte Schaltung
für ein Radargerät in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse mit einer aus einem
Blech-Biegeteil geformten Patch-Antenne bekannt. Das kompakte und mit geringem Aufwand
herstellbare Radargerät der WO 02/063334 A2 weist einen Hohlraum mit einem darin
angeordneten Strahlerelement und einen abgeschirmten Raum für elektrische Schaltkreise
auf. Das Gehäuse ist so geformt, dass es sowohl den abgeschirmten Raum für die Schaltkreise,
als auch den Hohlraum für das Antennen- Element bildet.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Nahbereichsradar bzw. das zugrunde liegende Verfahren
zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten verarbeitet neben dem Detektionssignal
des mindestens einen Radarsensors mindestens ein weiteres Detektionssignal Ein solches
Verfahren nutzt zum einen ein breitbandiges Impulsradar, das ein hochfrequentes
Detektionssignal, in Form eines elektromagnetischen Impulses erzeugt, diesen Impuls
in das zu untersuchende Medium schickt und einen vom Medium bzw. von einem im Medium
eingeschlossenen Objekt reflektierten Impuls detektiert und auswertet. Durch eine
Auswertung des hochfrequenten Detektionssignals können Informationen über die Lage
des in dem Medium eingeschlossene Objektes gewonnen werden können. Derartige Radar-Sensoren
bzw. Radardetektoren, die Radarimpulse ("Ultrawideband-Radar", UWB) aussenden, eignen
sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Detektion von in Wänden verborgenen
Objekten.
Darüber hinaus wertet das erfindungsgemäße Verfahren zudem noch mindestens
ein weiteres, zusätzliches Detektionssignal aus. Mittels dieses zusätzlichen Detektionssignals
ist es in vorteilhafter Weise möglich, zusätzliche Informationen über das eingeschlossene
Objekt zu gewinnen.
Die Kombination der aus den mindestens zwei Detektionssignalen gewonnenen
Informationen ermöglicht es beispielsweise, neben einer reinen Ortung des Objektes,
d.h. der Bestimmung der Objektlage bzw. Objekttiefe, auch eine Identifikation des
Objektmaterials durchzuführen. So können beispielsweise unterschiedliche Materialien
auf diese Weise unterschieden werden. Wird ein solches Messgerät beispielsweise
vor Tiefenbohrungen in einer Wand eingesetzt, so lässt sich neben der reinen Ortung
des Objektes im Voraus auch bereits eine Aussage über die "Gefährlichkeit" der im
Medium eingeschlossenen Objekte treffen. So können gegebenenfalls stromführende
Leitungen von Holzbalken oder dergleichen unterschieden werden.
Durch eine entsprechende Schaltung ist es möglich, die Antenne bzw.
die Antennen des Radarsensors auch als kapazitive Sensoren zu verwenden. Gemäß der
gewählten Ansteuerungsart, können so die Antennenbleche auch als Elektroden eines
Messkondensators genutzt werden. Zusätzliche Kondensatorflächen, die den benötigten
Bauraum für das Messgerät vergrößern würden, sind in dieser vorteilhaften
Ausgestaltung nicht notwendig. Auf diese Weise lässt sich ein kompaktes, insbesondere
handgehaltenes Messgerät realisieren. Je nach Anregungssignal sind beispielsweise
hochfrequente kapazitive Sensoren oder aber auch gewöhnliche niederfrequente Sensoren,
wie sie beispielsweise in „Studfindern" genutzt werden, darstellbar. Es lässt
sich beispielsweise die Ansteuerung der Antenneneinrichtung derart modulieren, dass
sie zwischen der Hochfrequenzanregung und der niederfrequenten Betriebsweise hin-
und hergeschaltet wird („Quasi-Parallel-Betrieb"). Auch ist es beispielsweise
möglich, die Antenne des Radarsensors erfindungsgemäß derart anzusteuern, dass sie
in der Art eines Netzspannungsdetektors, der kapazitiv das Wechselspannungsfeld
beispielsweise einer Netzspannungsleitung erfassen kann, arbeitet. In diesem Fall
wurde die Antenne passiv, d.h. ohne Erzeugung eines elektrischen Feldes, arbeiten
und somit ermöglichen, die Lage und den Verlauf von Netzspannungsleitungen beispielsweise
in Wänden aufzuzeigen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es daher möglich unter Verwendung
lediglich eines Sensors, eine Reihe unterschiedlicher Detektionssignale zu generieren,
die über ihre Auswertung zusätzliche Informationen über ein eingeschlossenes Objekt
dem Nutzer eines entsprechenden Messgerätes ermöglichen.
Darüber hinaus gestattet die Verwendung von zusätzlichen Detektionssignalen
eine genauere Ortung der eingeschlossenen Gegenstände, da der das erste Detektionssignal
erzeugende Sensor aufgrund der Messergebnisse des zweiten Detektionssignals optimiert
und auf die spezielle Messsituation angepasst werden kann. Beispielsweise erkennt
ein kapazitiver Sensor durch die Messung der dielektrischen Impedanz eine Holzständerwand.
Der im Gerät integrierter Radarsensor kann dann so betrieben werden, dass Lufteinschlüsse
zwar vermessen werden, nicht jedoch in der Anzeige des Gerätes angezeigt werden.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die dem Radarsensor nachgeschaltete
Signalverarbeitung, die Signale der Lufteinschlüsse über gängige Mittelungsverfahren
herausmittelt. Auf diese Weise lässt sich der Radarsensor optimiert betreiben.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind
vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 1 möglich.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messgerätes bzw. des
dem Messgerät zugrunde liegenden Verfahrens wird das mindestens eine weitere Detektionssignal,
welches zur Auswertung und Informationsgewinnung herangezogen wird, von mindestens
einem weiteren Sensor erzeugt. Durch die Verwendung von getrennten Sensoren für
die unterschiedlichen Detektionssignale ist es möglich die Messungen parallel durchzuführen,
was nicht zuletzt eine Reduzierung der Messzeit bedeutet.
So ist beispielsweise mit einem induktiven Sensor die Unterscheidung
von metallischen und nichtmetallischen Objekten möglich. Darüber hinaus kann beispielsweise
die Vorab-Kalibierung von induktiven Sensoren entfallen, da sie beispielsweise automatisch
durchgeführt werden kann, wenn beispielsweise der Radarsensor erkennt, dass kein
Objekt vorhanden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt es in vorteilhafter Weise auch
zu, gezielt nach bestimmten Objekten zu suchen. So kann durch eine entsprechende
Schaltung, die eine vordefinierte Suchroutine ansteuert, beispielsweise speziell
nach elektrischen Kabeln oder Metallen gesucht werden. Ebenfalls in der Wand vorhandene
Hohlräume oder andere Objekte, die nicht den Suchkriterien entsprechen, können dann
auf der Anzeige des Messgerätes beispielsweise ausgeblendet werden, so dass ein
Nutzer nur die gewünschten Informationen erhält. So ist es mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren möglich, in der Anzeige des Messgerätes beispielsweise nacheinander oder
gleichzeitig Metalle, stromführende elektrische Leitungen, Kunststoffe oder auch
Objekte aus Holz oder Hohlräume darzustellen. Auf diese Weise ist es beispielsweise
auch möglich, Materialdickenmessungen, wie beispielsweise Betonüberdeckungen bei
Stahlbetonbauten oder Estrichdickenmessungen bei Fußbodenheizungen mit dem erfindungsgemäßen
Messgerät durchzuführen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Detektionssignale einer ganzen Reihe von Sensoren zur Auswertung herangezogen.
Bei diesen Sensoren kann es sich beispielsweise um Radarsensoren , kapazitive Sensoren,
induktive Sensoren, photometrische Sensoren, wie beispielsweise Infrarotsensoren
oder auch um Ultraschallsensoren handeln. Diese Sensoren werden einzeln oder in
Gruppen zusammengeschaltet. Dies kann beispielsweise manuell oder auch automatisch,
d.h. von einer entsprechenden Routine, welche in einem Speicherelement des Messgerätes
abgelegt ist, gesteuert erfolgen.
In einer vorteilhaften Auswerteroutine des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann vorgesehen sein, die Detektionssignale aller aktiven Sensoren auszuwerten und
lediglich diejenigen mit einem eindeutigen Signal exklusiv für die nachgeschaltete
Datenverarbeitung zu verwenden. Die Messergebnisse der anderen Sensoren würden dabei
ignoriert. Erkennt ein induktiver Sensor bei der Vermessung einer Fußbodenheizung
Metallobjekte unterschiedlicher Größe im Boden, so könnten die schwächeren Signale
ausgeblendet werden, da diese aus einer im Boden resultierenden Baustahlmatte resultieren.
Erkennt der induktive Sensor jedoch nur eine Art von Metallobjekten, und auch ein
Radarsensor erkennt keine zusätzlichen Objekte, so sind die vom induktiven Sensor
detektierten Signale Metallrohre der Fußbodenheizung. Erkennt der Radarsensor jedoch
weitere Objekte so handelt es sich bei diesen zusätzlichen Objekten um Kunststoffrohre
der Fußbodenheizung. Die Metallobjekte können dann wieder entsprechend in der Anzeige
der Messergebnisse ausgeblendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, lediglich
die relevanten Informationen sichtbar zu machen.
Insbesondere ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, einen Sensor,
oder das zur Messung genutzte Detektionssignal eines Sensors durch die Auswertung
und Erkenntnisse des mindestens einen weiteren Detektionssignales zu optimieren.
So ist in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, der
Ansteuerung der einzelnen Sensoren jeweils verschiedene "Programme" einzuschreiben,
beispielsweise ein "Metallprogramm", ein "Hohlziegelprogramm", ein "Kunststoffprogramm",
etc. Solche speziellen Suchprogramme lassen sich einzelnen Sensoren zuschreiben,
die spezielle Vorteile bei der Detektion eines solchen Objektes aufweisen. Wird
bei einer Messung von einem oder mehreren Sensoren ein spezielles, einprogrammiertes
Szenario erkannt, d.h. liefert ein oder mehrere Sensoren Hinweise auf beispielsweise
einen speziellen Werkstoff, so werden alle Sensoren auf dieses Programm eingestellt
bzw. wird die Sensoransteuerung und Auswertung auf den nunmehr bekannten Werkstoff
optimiert. Auf diese Weise ist es möglich genauere Ergebnisse zu liefern, da beispielsweise
mit optimal auf das identifizierte Objekt abgestimmten Empfindlichkeiten der einzelnen
Sensoren gearbeitet werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messgerätes
sind mehrere Sensoren in einem gemeinsamen Gehäuse des Messgerätes integriert. Die
Sensoren können dabei beispielsweise auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet
sein. Vorteilhaft ist es beispielsweise die Sensoren alle auf eine gemeinsame Achse
hin auszurichten, so dass die entsprechenden Detektionssignale auf ein und denselben
Punkt gerichtet sind.
Besitzt das Gerät eine Wegsensorik, so können nicht nur die aktuellen
Signalpegel der verschiedenen Sensoren gemessen werden, sondern es können darüber
hinaus auch Signalverläufe erfasst und dargestellt werde. Dadurch wird auch eine
2-dim Darstellung im Display des Messgerätes möglich, bei der neben einer Weginformation
auch eine Tiefeninformation dargestellt wird. Dies unterscheidet sich in vorteilhafter
Weise von Metallortungsgeräten des Standes der Technik, bei denen zumeist über eine
oder mehrere optische Signallampen das aktuelle Messergebnis am Ort der Messung
angezeigt wird.
In alternativen Ausführungsformen des erfindungsgemäßem Messgerätes
ist es aber auch möglich, die Sensoren teilweise auf einer gemeinsamen Platine und
teilweise an anderen Stellen im Gehäuse des Messgerätes beispielsweise in einem
Gehäuseboden des Gerätes zu integrieren.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Messgerätes ergibt sich
bei Verwendung von externen Sensoren, die mittels eines Ansteckmoduls und einer
entsprechenden Schnittstelle mit dem Messgerät und den darin vorhandenen Sensoren
verkoppelt werden können.
Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, eine ganze Reihe unterschiedlicher
Sensoren im Messgerät bei der Fertigung dieses Gerätes zu integrieren und diese
Sensoren einzeln oder Gruppenweise über eine entsprechende Software zu ihrer Ansteuerung
frei zu geben. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem Serienprodukt unterschiedlichen
Anforderungen verschiedener Nutzer Rechnung zu tragen.
Das erfindungsgemäße Messgerät ist somit als ein kostensparendes,
kompaktes Multifunktionsgerät ausgebildet, das in vorteilhafter Weise einen einfachen,
handgehaltenen Betrieb gestattet, indem der Nutzer das Messgerät beispielsweise
auf einer zu untersuchenden Wand verfährt. Die Messergebnisse werden ihm in einer
intuitiv leicht zugänglichen graphischen Darstellung direkt auf einer Anzeige des
Messgerätes mitgeteilt, so dass er einen unmittelbaren Blick in die zu untersuchende
Wand werfen kann und somit beispielsweise entscheiden kann, an welcher Stelle der
Wand eine Bohrung ungefährlich ist.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ortung von in
einem Medium eingeschlossenen Objekten bzw. eines entsprechenden Messgerätes sind
in der nachfolgenden Zeichnung sowie in der zugehörigen Beschreibung offenbart.
Zeichnung
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Ortungsgerätes
bzw. des zu Grunde liegenden Verfahrens zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen
Objekten dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden
sollen. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln
betrachten und zu weiteren, sinnvollen Kombinationen zusammenfassen, die
hiermit als ebenfalls in diesem Text offenbart anzusehen sind.
Es zeigt:
1 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen
Radarmessgeräts,
2 einen Schnitt durch die Sensorvorrichtung
eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Radarmessgerätes,
3 das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Radarmessgerätes gemäß 2 in einer schematisierten Unteransicht,
4 die Sensoreinheit eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Radarmessgerätes in einer zu 3
analogen Unteransicht,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Sensoreinheit eines erfindungsgemäßen Radarmessgerätes in einer zu 3
und 4 analogen Darstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt in einer schematischen Darstellung
das der Erfindung zu Grunde liegende Verfahren bzw. den prinzipiellen Aufbau eines
Radarmessgerätes für das erfindungsgemäße Verfahren. Neben einem Radarsensor
60 weist das erfindungsgemäße Messgerät 62 nach dem Ausführungsbeispiel
der 1 einen induktiven Sensor 64, einen kapazitiven
Sensor 66, einen kapazitiven Hochfrequenzsensor 68 sowie einen
photometrischen Sensor 92 in Form eines Infrarotdetektors 70 auf.
Weitere Sensoren können in entsprechenden Ausführungsbeispielen vorhanden sein.
Durch eine zentrale Steuereinheit 72 werden die einzelnen
Sensoren angesteuert und ausgewertet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können
die Sensoren sowohl einzeln, als auch in Gruppen bzw. alle zusammen geschaltet werden.
Die Wahl der Betriebsart, d.h. die Auswahl, welche Sensoren für eine bestimmte Messung
genutzt werden sollen, kann zum einen über einen manuellen Betriebswahlschalter
74 erfolgen, der in einem Bedienfeld, beispielsweise einem Tastenfeld oder
einem Programmenue des Messgerätes integriert ist und von einem Nutzer nach seiner
Wahl betätigt werden kann. Neben dieser manuellen Auswahl der Betriebsart durch
den Benutzer ist auch eine automatische Betriebsartauswahl („automatischer
Betrieb") über ein entsprechendes Steuerprogramm möglich, welches in einem Speichermedium
des Messgerätes abgelegt sein kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die verschiedenen Sensoren
sowohl parallel, quasi-parallel, als auch seriell zu nutzen. Dabei wird bei der
quasi-parallelen Betriebsart sehr schnell zwischen einzelnen Sensoren umgeschaltet
und die entsprechenden Detektionssignale generiert, gemessen und ausgewertet, bzw.
zur Auswertung gegebenenfalls zwischengespeichert. Hier kann ebenfalls zwischen
einer automatischen und einer vom Benutzer vorgegebenen Auswahl der Sensoren gewählt
werden.
Durch eine entsprechende Auswerteeinheit 76 werden die einzelnen
Mess-Signale der Sensoren ausgewertet, miteinander verglichen und daraufhin beispielsweise
einzelne Sensoren in Abhängigkeit der Messergebnisse anderer Sensoren optimiert.
So ist in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, der
Ansteuerung der einzelnen Sensoren jeweils verschiedene "Programme" einzuschreiben,
beispielsweise ein "Metallprogramm", ein "Hohlziegelprogramm", ein "Kunststoffprogramm",
etc. Solche speziellen Suchprogramme lassen sich den einzelnen Sensoren zuordnen.
Wird bei einer Messung von einem oder mehreren Sensoren ein spezielles, einprogrammiertes
Szenario erkannt, d.h. liefern einige Sensoren Hinweise auf beispielsweise einen
speziellen Werkstoff, so werden alle Sensoren auf dieses Programm umgestellt und
liefern somit genauere, optimierte Messergebnisse, da beispielsweise mit optimal
abgestimmten Empfindlichkeiten der einzelnen Sensoren gearbeitet werden kann.
In einer vorteilhaften Auswerteroutine des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann vorgesehen sein, die Detektionssignale aller aktiven Sensoren auszuwerten und
lediglich diejenigen mit einem eindeutigen Signal exklusiv für die nachgeschaltete
Datenverarbeitung zu verwenden. Die Messergebnisse der anderen Sensoren werden dabei
für die weitere Auswertung ignoriert.
Der Auswerteeinheit 76 ist eine Einheit zur Datenverarbeitung
und eine Anzeige 78 nachgeschaltet. Die Daten der Auswerteeinheit
76 werden aufgearbeitet und in eine für den Nutzer intuitiv zugängliche
Darstellungsweise überführt. So kann das Messergebnis beispielsweise in Form einer
graphischen Darstellung der aktuellen Messsituation ausgearbeitet werden. Über eine
im Messgerät integrierte Anzeige wird das Mess-Signal, insbesondere in Echtzeit,
dem Nutzer beispielsweise in der Art eine Schnittdarstellung durch die untersuchte
Wand übermittelt.
So kann bei der Datenverarbeitung beispielsweise vorgesehen sein,
alle Sensorsignale mittels Hauptkomponentenanalyse neuronaler Netze
auszuwerten und über eine Mustererkennung das wahrscheinlichste Ergebnis über die
Anzeige auszugeben. Auch kann eine entsprechende Routine vorgesehen sein, die jeden
Sensor entsprechend seiner Detektionsgrenzen gewichtet in das Ergebnis eingehen
lässt. Dies ermöglicht, obwohl jeder einzelne Sensor für sich festgelegte Grenzen
der Detektion aufweist, ein Gesamtergebnis mit "weichen" Grenzen. Hier ist beispielsweise
der Einsatz einer Fuzzy Logik vorteilhaft.
Die für das Verfahren vorgesehenen, einzelnen Sensoren können allesamt
in einem Gehäuse des Messgerätes integriert sein bzw. ist es auch möglich, spezielle
adaptive Varianten des erfindungsgemäßen Messgerätes zu realisieren. Dabei könnten
Zusatzdetektoren, wie beispielsweise der Infrarotdetektor 70, auf das Messgerät
62 mit Radarsensor 60, kapazitivem Hochfrequenzdetektor
68 und beispielsweise einem induktiven Detektor 64 modular aufgesetzt
werden. Über eine gemeinsame Schnittstelle kann dann die Ansteuerung und Auswertung
auch des Infrarotsensors 70 über das eigentliche Messgerät 62
erfolgen.
2 zeigt einen Schnitt durch das Frontend,
d.h. durch den Sensorkopf 10 eines erfindungsgemäßen Messgerätes. Das Messgerät
62, welches in dem Ausführungsbeispiel der 2
nur ausschnittsweise dargestellt ist, weist einen Radarsensor 60 sowie
einen induktiven Sensor 64 in Form einer Spule auf.
Die Sensorvorrichtung 10 besitzt dabei ein Gehäuse
14 mit einer leitfähigen Oberfläche. Das Gehäuse 14 lässt sich
beispielsweise aus einem Metall als einstückiges Druckgussteil oder aber auch durch
einen Formgebungsprozess aus metallisiertem Kunststoff realisieren. Ebenfalls sind
metallisch leitende Beschichtungen für das Gehäuse 14 der Sensorvorrichtung
möglich. Das Gehäuse des Sensors ist einseitig in Richtung eines Messobjektes offen,
umschließt wesentliche Komponenten der Sensorvorrichtung und ist selbst integraler
Bestandteil dieser Sensorvorrichtung.
Die Sensorvorrichtung 10 weist im Wesentlichen drei Bauteilgruppen
auf. Die erste Gruppe dieser Bauteile sind elektrische Schaltkreise 48
zur Erzeugung und Verarbeitung der Mess- bzw. Detektionssignale. Die zweite Baugruppe
der Sensorvorrichtung umfasst eigentlichen Radarsensor, der im erfindungsgemäßen
Ortungsgerät durch eine speziell gestaltete Antenne 16 realisiert ist.
Um das Gehäuse 14 der Sensorvorrichtung herum ist als dritte Baugruppe
eine Spulenanordnung 12 vorgesehen, die zusammen mit entsprechenden elektronischen
Schaltkreisen und Bauelementen 48 einen induktiven Sensor zur Detektion
insbesondere metallischer Gegenstände bildet.
Die genannten drei unterschiedlichen Baugruppen sind in unterschiedlichen,
voneinander getrennten Teilräumen des Sensorkopfes 10 angeordnet. Während
die Spulenanordnung 12 des induktiven Sensors außerhalb des Gehäuses
14 verläuft, sind die elektrischen Schaltkreise 48 sowie die Antenne
des Radarsensors 60 innerhalb des Gehäuses angeordnet, jedoch durch eine
Leiterplatte 18 voneinander getrennt. Die Leiterplatte 18 ist
im Gehäuse 14 an ihren Rändern mit dem Gehäuse 14 fixiert. Das
Gehäuse besitzt dazu in dem Ausführungsbeispiel nach 2
eine charakteristische Schulter 42, auf die die Leiterplatte
18 aufgelegt ist. Das derart geformte Gehäuse 14 wird so in einem
nicht weiter dargestellten Gehäuse des Ortungsgerätes eingebaut, dass die beiden
Teilräume für Elektronik bzw. Radarsensor übereinander angeordnet sind. Die Teilräume
20 und 22 sind durch die Leiterplatte 18 derart voneinander
getrennt, dass ein erster offener Teilraum 20 für den Radar-Sensor und
ein zweiter geschlossener Teilraum 22 für die Elektronikkomponenten gebildet
wird. Der zweite Teilraum 22 wird gebildet durch eine Ausbuchtung
28 des Gehäuses 14 sowie durch die Leiterplatte 18, die
fest mit dem Gehäuse verbunden ist. In vorteilhafter Weise ist eine metallisierte
Schicht 30 auf bzw. in der Leiterplatte 18 integriert, so dass
der Teilraum 22 des Gehäuses 14 von einer elektrisch leitenden
Oberfläche eingeschlossen ist. Auf diese Weise bildet der Teilraum 22 einen
„Faraday'schen Käfig" 23, der es ermöglicht, die im Teilraum
22 angeordneten elektronischen Bauelemente gegen elektromagnetische Störungen
zu isolieren.
Die Leiterplatte 18 trägt, wie in 2
zu erkennen ist, auf ihrer einen Seite die elektrischen Schaltkreise und Bauelemente
48 zur Erzeugung und Auswertung des Mess-Signals. Auf der anderen Seite
der Leiterplatte 18 ist ein Antennenblech 24 des Antenne
16 befestigt.
Der erste Teilraum 20 des Gehäuses 14 der Sensorvorrichtung
10, in welchem der Radarsensor untergebracht ist, wird im Wesentlichen
gebildet durch die Oberfläche 32 der Leiterplatte 18 sowie durch
Seitenwände 34 des Gehäuses 14. In die Seitenwände 34
sind Aussparungen 36 integriert, die es ermöglichen, das Gehäuse
14 der Sensorvorrichtung in das Gehäuse des Messgerätes zu verankern.
Der erste Teilraum 20 des Gehäuses 14 ist einseitig
durch eine Öffnung 54 geöffnet und trägt im Wesentlichen die Antenne
16 des Radarsensors 60. Die Antenne wird gebildet durch das auf
der Leiterplatte 18 befestigte Antennenblech 24 sowie die Innenfläche
38 des Teilraumes 20 des Gehäuses 14, welche die Masseelektrode
21 der Antennenanordnung bildet. Auf diese Weise ist es möglich, die Antenne
16 sehr kompakt zu gestalten.
Der erste Teilraum 20 kann, wie im Ausführungsbeispiel der
2 dargestellt, durch eine Wand 50 des zugehörigen
Messgerätes in der Art eines Radon verschlossen sein, so lange diese Abschottung
kein Hindernis für das elektrische Feld der Antennenanordnung 16 darstellt.
Aus diesem Grunde kann die Wand 50 beispielsweise durch eine Seite eines
Kunststoffgehäuses des erfindungsgemäßen Messgerätes realisiert werden. Das erfindungsgemäße
Messgerät würde in diesem Fall mit der Gehäusewand 50 über die zu vermessende
Struktur, beispielsweise eine Decke oder einen Boden, geführt werden. Die Wand
50 dient zudem dem mechanischen Schutz des Antennenblechs 24 des
Radarsensors 16 vor Beschädigungen.
Das erfindungsgemäße Messgerät besitzt eine Wegsensorik, so dass nicht
nur die aktuellen Signalpegel der verschiedenen Sensoren gemessen werden, sondern
es können darüber hinaus auch Signalverläufe erfasst und dargestellt werden. Dadurch
wird auch eine 2-dim Darstellung im Display des Messgerätes möglich, bei der neben
einer Weginformation auch eine Tiefeninformation dargestellt wird. Dies unterscheidet
sich in vorteilhafter Weise von Ortungsgeräten des Standes der Technik, bei denen
zumeist über eine oder mehrere optische Signallampen lediglich das aktuelle Messergebnis
am aktuellen Ort der Messung angezeigt wird.
Um das Gehäuse 14 der Sensorvorrichtung herum gewickelt sind
die Spulenelemente 80 der Spulenanordnung 12 eines im erfindungsgemäßen
Messgerätes induktiven Sensors 64. Die Spulenelemente 80 können
dabei beispielsweise auf einen Spulenträger 84 aufgebracht bzw. in diesem
vergossen sein. Über entsprechende Verbindungsmittel sind die Spulenelemente
80 mit einer nicht weiter dargestellten Energieversorgung sowie den elektronischen
Bauelementen 48 zur Ansteuerung und Auswertung verbunden. Auch ist es in
anderen Ausführungsformen möglich, beispielsweise die induktive Sensorvorrichtung
auch in den Kunststoffboden 50 des Messgerätes 62 zu integrieren.
3 zeigt in einer vereinfachten, schematischen
Darstellung eine Unteransicht des Sensorkopfes 10 eines erfindungsgemäßen
Messgerätes gemäß 2, bei abgenommener Schutzwand
50. Das Antennenblech 24 des Antenne 16 ist in etwa mittig
auf die Sensorplatine 18 aufgebracht. Um das Gehäuse 14 herum
angeordnet sind die Spulenelemente 80 des induktiven Sensors
64 des erfindungsgemäßen Messgerätes.
Durch eine entsprechende Schaltung ist es bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren möglich, die Antenne 16 des Radarsensors 60 auch als
gewöhnlichen, d.h. niederfrequenten kapazitiven Sensor 66 in der Art eines
Studfinders zu betreiben. Dazu lässt sich beispielsweise die Ansteuerung der Antenne
16 derart modulieren, dass sie zwischen der Hochfrequenzanregung und der
niederfrequenten Betriebsweise hin- und hergeschaltet wird. Auch ist es beispielsweise
möglich, die Antennenanordnung 16 des erfindungsgemäßen Ortungsgerätes
gemäß 2 bzw. 3 derart
anzusteuern, dass er in Art eines Netzspannungsdetektors 65, der kapazitiv
das Wechselspannungsfeld beispielsweise einer Netzspannungsleitung erfassen kann,
betrieben wird. In diesem Fall würde der Sensor passiv, d.h. ohne Erzeugung eines
elektrischen Feldes, arbeiten und somit ermöglichen, die Lage und den Verlauf von
Netzspannungsleitungen beispielsweise in Wänden aufzuzeigen.
Durch die Ansteuerelektronik, die im erfindungsgemäßen Messgerät vorgesehen
ist, wird it lediglich einem Sensor, im Aermöglicht, dass musführungsbeispiel der
2 oder 3 mit
der Antennenanordnung 16 des Radarsensors 60, verschiedene Detektionssignale
erzeugt werden. Diese Detektionssignale können dann quasi-parallel oder auch seriell
ausgewertet werden, so dass über die Auswertung zusätzliche Informationen über das
in einem Medium eingeschlossene, zu vermessene Objekt gewonnen werden können. Der
Radarsensor 60 kann dabei als kapazitiver Sensors, insbesondere als konventioneller,
d.h. niederfrequenter kapazitiver Sensor 66, als Netzspannungsdetektor
65, oder aber auch als Hochfrequenzdetektor 68, angesteuert werden.
In vorteilhafter Weise sind dabei die Detektionssignale automatisch auf ein und
denselben Punkt auf der zu untersuchende Fläche ausgerichtet. Es wird somit immer,
d.h. auch bei einem umschalten des Detektionssignals, das selbe Messgebiet untersucht.
Ein Messfehler durch Vermessung unterschiedlicher räumlicher Gebiete wird in diesem
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messgerätes nahezu ausgeschlossen.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, den unterschiedlichen
Detektionssignalen auch jeweils einen eigenständigen Sensor, beispielsweise jeweils
eine Antenne und einen Messkondensator zuzuordnen, so dass der rein parallele Betrieb
zur Gewinnung mehrer Detektionssignale auf Kosten eines dann etwas größeren Bauraumes
ermöglicht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt es in vorteilhafter Weise auch
zu, gezielt nach bestimmten Objekten zu suchen. So kann durch eine entsprechende
Schaltung, die eine vordefinierte Suchroutine ansteuert, beispielsweise speziell
nach stromführenden Kabeln oder Metallen gesucht werden. Ebenfalls in der Wand vorhandene
Hohlräume können dabei dann auf der Anzeige des Messgerätes automatisch oder vom
Nutzer vorgegeben ausgeblendet, d.h. nicht dargestellt werden, so dass ein Nutzer
nur die gewünschten Informationen selektiv erhält.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Sensorkopfes 10 eines erfindungsgemäßen Messgerätes in einer zu
3 analogen Darstellung. Gleiche Bauelemente sind dabei
mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Der Sensorkopf 10 des erfindungsgemäßen
Messgerätes gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 4 weist
im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel eine Sendeantenne
86 sowie eine Empfangsantenne 88 eines Radarsensors
60 auf.
Durch eine entsprechende Ansteuerung bzw. die geometrische Ausformung
der Empfangs- bzw. Sendeantenne 86 bzw. 88 des Radarsensors
60 ist es möglich, eine oder beide dieser Antennen auch als Elektrode(n)
für einen kapazitiven Sensor 65, 66, 68 insbesondere
für den kapazitiven Hochfrequenzsensor 68 zu benutzen. Auf diese Weise
wird vermieden, für den kapazitiven Hochfrequenzsensor 68 eine zusätzliche
Elektrode bzw. zwei zusätzliche Elektroden in das Gehäuse des Sensorkopfes
10 integrieren zu müssen. Die Sende- und Empfangsantennen des Radarsensors
60 können auch lediglich durch ein Antennenblech realisiert sein, wie dies
zuvor beschrieben worden ist. Der Sensorkopf sieht dann so aus, wie der in
3 dargestellte Fall. Die Ansteuerung der Antenne
16 würde in diesem Fall zuerst einen Radarimpuls aussenden (Sendeantenne)
und anschließend die Antenne auf Empfang umschalten, so dass der reflektierte, zurücklaufende
Radarimpuls von der selben Antenne (jetzt Empfangsantenne) detektiert würde.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Sensorkopfes eines erfindungsgemäßen Messgerätes. Neben den Spulenelementen
80 des induktiven Sensors 64, der Sendeantenne 86 bzw.
der Empfangsantenne 88 des Radarsensors 60, die auch als kapazitiver
Hochfrequenzsensor 68 angesteuert werden, ist zusätzlich ein photometrischer
Sensor 92 in Form eines Infrarotsensors 70 in den Sensorkopf
10 des erfindungsgemäßen Messgerätes integriert.
Infrarotsensoren können dort vorteilhaft eingesetzt werden, wo Temperaturen
oder Temperaturunterschiede gemessen werden müssen. So ist es möglich, über moderne
IR-Sensoren eine schnelle und zuverlässige Temperaturmessung zu realisieren. Insbesondere
ist es möglich, selbst sehr hohe Temperaturen von über 1000 Grad zuverlässig zu
messen, da diese Messung berührungslos, lediglich auf Grund der Strahlungswärme
erfolgt.
Der Infrarotsensor 70 des erfindungsgemäßen Messgerätes besteht
beispielsweise aus einer Halbleiterphotodiode, deren Leitfähigkeit sich mit der
auftreffenden Strahlungsintensität ändert, wobei diese Photodiode spezifisch für
Wellenlängen im Bereich über 1 Mikrometer (Infrarotstrahlung) empfindlich ist.
Interessant ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Messgerätes gemäß
dem Ausführungsbeispiel in 5, beispielsweise bei Szenarien
wie Fußbodenheizungen, Heizungsrohren etc., d.h. bei der Vermessung von Wasserrohren,
die in Böden, Wänden oder Decken eingeschlossen sind. Hier möchte man beispielsweise
wissen, wo sich die Rohre befinden, um ein Anbohren der Rohre zu vermeiden bzw.
bei einem bereits erfolgten Wasserrohrbruch die genaue Lage der Rohre orten. Dabei
wird bei herkömmlichen Verfahren beispielsweise auf IR-Sensorgeräte, Wärmebildkameras
oder Thermofolien zurückgegriffen. Mit solchen IR-Sensorgeräten des Standes der
Technik wird der zu untersuchende Bereich langsam abgescannt und die lokalen Temperaturmaxima
angezeichnet. Wärmebildkameras erzeugen im Prinzip Fotos im Infraroten Bereich,
die leichte Temperaturunterschiede sichtbar machen können. Thermofolien bestehen
aus einem temperaturempfindlichen Material, das sich bei höheren Temperaturen verfärbt.
Die Folien sind dabei auf den zu untersuchenden Bereich aufzukleben. Bei all diesen
Verfahren kann jedoch keine Tiefeninformation der detektierten Gegenstände gewonnen
werden.
Das erfindungsgemäße Ortungsgerät ermöglicht im Gegensatz zu Geräten
des Standes der Technik durch die Kombination mehrerer Sensorprinzipien eine schnelle
und leistungsfähige Ortung und Vermessung von beheizten oder gekühlten Rohren in
Wänden, Decken oder Böden. Während der IR-Sensor 70 die Grobklassifikation,
d.h. eine Unterscheidung beheizte oder gekühlte Rohre, sowie eine Ortung der ungefähren
Lage der Rohre vornehmen kann, können durch die weiteren, im erfindungsgemäßen Messgerät
integrierten Sensorprinzipien auch die exakte Lage, Tiefe und Größe der Rohre bestimmt
werden.
5 zeigt die Sensorvorrichtung
10, die als abgeschirmtes Gehäuse 14 die Sensorplatine
18 für die Zusatzsensorik beinhaltet. Auf die Sensorplatine 18
aufgelötet sind die Antennen 86 und 88 des Radarsensors
68. Die Antennen werden zusätzlich zur Radarerfassung mittels einer entsprechenden
elektronischen Verschaltung auch als kapazitiver Hochfrequenzsensor 68
bzw. Kapazitätssensor 65, 66 verwendet. Eine intelligente Software
oder entsprechende Elektronik schaltet dazu zwischen den einzelnen Betriebsarten
dieser Sensoren sehr schnell um. Um das Gehäuse 14 ist zudem eine Spulenanordnung
80 zur induktiven Detektion gewickelt. Wahlweise kann ein Ferrit für die
Spule vorgesehen sein. Art, Größe und Lage der Spulenwicklungen können speziell
ausgeformt sein.
Der Infrarotsensor 70 kann sich auch innerhalb des Gehäuses
14, beispielsweise auf der Sensorplatine 18, befinden. Wegen der
gegenseitigen Beeinflussung der Sensoren ist es jedoch typischerweise besser, ihn
außerhalb des Gehäuses zu platzieren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Messgerätes ist vorgesehen, den Infrarotsensor 70 in Form eines abnehmbaren
IR-Sensorkopfes 73 auszugestalten und ihn als Zusatzkomponente
73 für ein entsprechendes kapazitives Hochfrequenzortungsgerät vorzusehen.
Über eine entsprechende Schnittstelle am Ortungsgerät kann der Infrarotsensor dann
an die Steuer- und Auswerteeinheit des Messgerätes angekoppelt und auch durch dieses
angesteuert und ausgewertet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Messgerätes
kann die Art der Integration der verwendeten Sensorprinzipien beliebig realisiert
werden. Die Lage, Größe, sowie die Anzahl der Sensoren ist nicht beschränkt. Die
aus den zusätzlichen Detektionssignalen gewonnenen Daten können gewinnbringend weiterverarbeitet
werden und so zu zusätzlichen Informationen über das eingeschlossene Objekt führen.
Durch eine entsprechende Datenverarbeitung (Software) können sich
die Messergebnisse der einzelnen Sensoren gegenseitig ergänzen und somit zu einem
möglichst vollständigen Bild über den eingeschlossenen Gegenstand führen.
Die Auswertung mehrerer Detektionssignale, die aus einer Kombination
mehrerer Sensoren oder aus einer unterschiedlichen Ansteuerung ein und desselben
Sensors gewonnen werden können, ermöglicht es in vorteilhafter Weise, zusätzlich
zur Ortung des eingeschlossenen Gegenstandes, beispielsweise auch eine Materialidentifikation
sowie bei Elektroleitungen beispielsweise auch Informationen über den Spannungszustand
der Leitungen zu gewinnen. Durch die Kombination eines Radarsensors mit einem Infrarotsensor
ist beispielsweise nicht nur die Ortung von Wasserleitungen möglich, sondern es
kann nunmehr auf Grund der unterschiedlichen Temperaturniveaus in einer solchen
Leitung auch eine Aussage beispielsweise über die Flussrichtung innerhalb der Rohre
gemacht werden. Durch die Nutzung weiterer parallel bzw. seriell gewonnener Detektionssignale
wird zudem die Radarortung und deren Tiefenschätzung deutlich genauer, weil sich
der entsprechende Sensor auf die identifizierte Materialart des aufgefundenen Objektes
einstellen und optimieren lässt.
Es ist somit möglich, einen einzelnen Sensor auf Grund der durch die
anderen Sensoren gewonnenen Informationen über den eingeschlossenen Gegenstand zu
optimieren. Auf diese Weise ist es möglich, dass jede Sensoreinheit für sich genommen
aufgrund der Zusatzinformationen der anderen Sensoren besser arbeitet. Diese optimierten,
voneinander unabhängigen Ergebnisse können software- oder auch hardwaremäßig so
zusammengefügt werden, dass das erfindungsgemäße Ortungsgerät dem Nutzer sowohl
Lage, Tiefe, Breite, als auch beispielsweise Materialart und Temperatur, selbst
in großen Objekttiefen mitteilen kann.
Das erfindungsgemäße Messgerät ist somit als ein kostensparendes,
kompaktes Multifunktionsgerät ausgebildet, das in vorteilhafter Weise einen einfachen,
handgehaltenen Betrieb gestattet. Der Nutzer verfährt das Messgerät dazu beispielsweise
auf einer zu untersuchenden Wand. Die Messergebnisse werden ihm in einer intuitiv
leicht zugänglichen, graphischen Darstellung direkt auf einer Anzeige des Messgerätes
mitgeteilt, so dass er auf diese Weise einen „unmittelbaren Blick in die
zu untersuchende Wand" werfen kann. Er kann somit beispielsweise entscheiden, an
welcher Stelle der Wand eine Bohrung nicht durchgeführt werden sollte bzw. an welcher
Stelle eine solche Bohrung ungefährlich ist.
Das erfindungsgemäße Ortungsgerät bzw. das zu Grunde liegende erfindungsgemäße
Verfahren zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten ist nicht auf
die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht beschränkt auf
die Detektion von in Wänden, Böden oder Decken eingeschlossenen Objekten.
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| Anspruch[de] |
- Radargerät, insbesondere ein handgehaltenes Nahbereichsradar, zur Ortung
von in einem Medium eingeschlossenen Objekten, mit zumindest einem Radar-Sensor
(60), der ein erstes, hochfrequentes Detektionssignal zum Eingriff in ein
zu untersuchendes Medium erzeugt, so dass durch Messung und Auswertung des reflektierten
Detektionssignales des mindestens einen Radarsensors (60), Informationen
über ein in dem Medium eingeschlossenes Objekt gewonnen werden können,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Sensor (64,
65, 66, 68, 70, 92) zur Erzeugung mindestens
eines weiteren, zweiten Detektionssignals zur Gewinnung von Informationen über das
in dem Medium eingeschlossene Objekt vorgesehen ist.
- Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens
eine weitere Sensor ein induktiver Sensor (64) ist.
- Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens
eine weitere Sensor ein kapazitiver Sensor (65, 66,
68) ist.
- Radargerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens
eine Elektrode eines kapazitiven Sensors (65, 66, 68)
von mindestens einer Antenne (16, 24, 86, 88)
des Radarsensors (60) gebildet ist.
- Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens
ein weitere Sensor ein photometrischer Sensor (92, 70) ist.
- Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens
eine weitere photometrische Sensor ein Infrarot-Sensor (70) ist.
- Radargerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Sensoren (60,
64, 66, 68, 70, 92) in einem gemeinsamen
Gehäuse des Messgerätes (62) integriert sind.
- Radargerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens
zwei der Sensoren (60, 64, 66, 68,
70, 92) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (18) angeordnet
sind.
- Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass der Radar-Sensor (60) ein breitbandiger Impuls-Radar-Sensor ist.
- Verfahren zur Ortung von in einem Medium eingeschlossenen Objekten,
bei welchem mittels zumindest einer Antenne (16, 86,
88) eines Radarsensors (60) ein erstes, hochfrequentes Detektionssignal
erzeugt wird, welches in das zu untersuchende Medium gesendet wird, so dass durch
Messung und Auswertung des ersten Detektionssignals, insbesondere durch eine Messung
des rücklaufenden Radarsignals, Informationen über ein in dein Medium eingeschlossenes
Objekt gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres, zweites
Detektionssignals zur Gewinnung von Informationen über das in dem Medium eingeschlossene
Objekt ausgewertet wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest
zeitweise mindestens eine Antenne (16, 86, 88) des Radarsensors
(60) als eine Elektrode eines weiteren Sensors, insbesondere eines kapazitiven
Sensors (65, 66, 68) betrieben wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens
eine weitere Detektionssignal von mindestens einer weiteren Sensorvorrichtung (64,
65 66, 68, 70 92) erzeugt wird.
- Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
mindestens eine erste Detektionssignal und das mindestens eine zweite Detektionssignal
parallel gemessen werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine erste Detektionssignal und das mindestens eine zweite Detektionssignal
quasi-parallel gemessen werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine erste Detektionssignal und das mindestens eine zweite Detektionssignal
seriell gemessen werden.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, insbesondere
nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionssignale einer Mehrzahl
von Sensoren gemessen und ausgewertet werden, wobei die Sensoren aus einer Gruppe
von Sensoren stammen, die zumindest kapazitive Sensoren (65,
66, 68), induktive Sensoren (64) und photometrische Sensoren
(70, 94) umfasst.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Detektionssignal eines Sensors (64,
65 66, 68, 70 92) durch Messung und
Auswertung mindestens eines weiteren Detektionssignals optimiert wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen
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