Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Berührungssensor durch Scheibe


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von Olli Z. (z80freak)


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Ich müsste durch eine (doppelt verglaste, 
metallbedampfte/wärmeisolierte) Fensterscheibe vier verschiedene 
Berührungen erkennen können. Das ganze soll sowohl bei direkter 
Sonneneinstrahlung, wie auch in Dunkelheit halbwegs sicher 
funktionieren. Im Aussenbereich möchte ich nichts montieren. Die 
Erfassung soll durch Sensoren auf der Rückseite des Fensters erfolgen.

Ich denke aufgrund der Fenstereigenschaften kommt eine kapazitive 
Erfassung wohl nicht in Frage?!

Vermutlich wird es nur optisch machbar sein. Evtl. IR 
Gabellichtschranke?

Hat da einer ne Idee?

von Jobst Q. (joquis)


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Was meinst du mit vier verschiedenen Berührungen? Vier Orte mit Sensoren 
oder ein Sensor mit vier Zärtlichkeitsstufen?

von Werner H. (pic16)


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Zb. Funkmodul oder moduliertes IR-Licht. Funktioniert in millionen 
Fernbedienungen.

von wolframL (Gast)


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Wenn Du vorhast ein tastenfeld oder so von aussen zu bedienen, dann 
überleg mal ob nicht ein RFID Chip das Gleiche machen kann... Geht 
leicht durch die Scheibe und ist halbwegs sicher..

von Jürgen (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Funkmodul

funktioniert nicht bei metallisierten Scheiben!

von Jobst Q. (joquis)


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Olli Z. schrieb:
> Vermutlich wird es nur optisch machbar sein. Evtl. IR
> Gabellichtschranke?

Mit Gabeln wirst du nicht durchs Fenster kommen. 
Reflektionslichtschranke wäre das richtige. Und zwar so anbringen, dass 
es nur auf Reflektion unmittelbar vor dem Fenster reagiert. So etwa 2 
mal 45 Grad.

von Stefan M. (derwisch)


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So ähnlich, wie der Regensensor funktioniert.
Man detektiert mit einer Reflexlichtschranke die Änderung der 
Lichtbrechung auf der Scheibe.

von Olli Z. (z80freak)


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Erstmal vielen Dank allen Schreibern für die rege Beteiligung!
Ich fasste die Antworten mal zusammen

Jobst Q. schrieb:
> Was meinst du mit vier verschiedenen Berührungen? Vier Orte mit Sensoren
> oder ein Sensor mit vier Zärtlichkeitsstufen?
Ja, richtig. Sie sollen vier verschiedene Tasten einer Tastatur 
emulieren. Links, Rechts, Rauf, Runter.

Werner H. schrieb:
> Zb. Funkmodul oder moduliertes IR-Licht. Funktioniert in millionen
> Fernbedienungen.
Die "Bedienung" soll mittels der Hände (mind. 4 Finger oder ganze 
Handfläche) erfolgen. Also entweder durch drüberstreichen oder berühren.

wolframL schrieb:
> Wenn Du vorhast ein tastenfeld oder so von aussen zu bedienen, dann
> überleg mal ob nicht ein RFID Chip das Gleiche machen kann... Geht
> leicht durch die Scheibe und ist halbwegs sicher..
Es soll so sein, das man es ohne weitere Hilfsmittel bedienen kann.

Jobst Q. schrieb:
> Reflektionslichtschranke wäre das richtige. Und zwar so anbringen, dass
> es nur auf Reflektion unmittelbar vor dem Fenster reagiert. So etwa 2
> mal 45 Grad.
Genau das hab ich gemeint, aber leider Gabellichtschranke geschrieben. 
Mein Fehler, sorry.

Die Reflextionslichtschranke müsste wohl von der Anordnung her besser 
von links und rechts laufen, anstelle oben/unten, wg. 
Sonneneinstrahlung?!
Währe hier Infrarot überhaupt sinnvoll?
Sonnenlicht hat ja, je nach Tageszeit auch einen hohen IR Anteil.
Oder könnte man die störeinstrahlung der Sonne durch Modulation des 
Sendesignals herausfiltern?

Stefan M. schrieb:
> So ähnlich, wie der Regensensor funktioniert.
> Man detektiert mit einer Reflexlichtschranke die Änderung der
> Lichtbrechung auf der Scheibe.
Hört sich einfach an, aber wie würde das genau aussehen? Ich glaube das 
ein Regentropfen die Lichtbrechung beeinflusst, aber eine Hand?

: Bearbeitet durch User
von Jürgen (Gast)


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So 100% undurchlässig für Mobiltelefone sind die mir bekannten 
Wärmeschutzgläser doch nicht. Man müsste die für eine Funk-Fernschaltung 
in Frage kommenden Frequenzen prüfen. Wenn die Durchlässigkeit 
ausreicht, wäre es vielleicht die sicherste Lösung.


Reflektionslichtschranken sind auch nicht ohne Probleme:

S und E müssen sich deutlich vor der Scheibe treffen, um
Verunreinigungen, Schnee zu unterdrücken. Selbst dann ist eine Störung 
durch starke Streuung und Reflektion z.B. an Schnee denkbar.
Sonnenlicht und sonstiges Fremdlicht lässt sich durch Modulation 
ausschliessen.
Eine gewisse Zeitverzögerung (Trägheit) sollte auch vorgesehen sein.


Eine betriebssichere Lösung wird nicht einfach sein.

von Jobst Q. (joquis)


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Olli Z. schrieb:
> Die Reflextionslichtschranke müsste wohl von der Anordnung her besser
> von links und rechts laufen, anstelle oben/unten, wg.
> Sonneneinstrahlung?!

Wenn der Empfänger oben (und nach unten gerichtet) ist, ist er besser 
gegen Sonneneinstrahlung geschützt als bei rechts/links.

Modulation ist aber auf jeden Fall wichtig.

von Jobst Q. (joquis)


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Eine Detektorschaltung für modulierte Signale mit einem NE567 findet 
sich hier:

http://www.1zu160.net/elektrik/images/LS1_32-schaltbild.pdf

von Olli Z. (z80freak)


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Super Ideen, vielen Dank. Auch die IR pulsschaltung scheint klassisch 
für solche Anwendungsfälle. Welche Frequenzen sind hier sinnvoll? Ich 
meine was von 100kHz gelesen zu haben.

Im grunde suche ich also einen IR Näherungssensor. Seine Funktion trifft 
es am besten.

Funktionieren moderne Herdplattensteuerungen nicht auch so? Da ist ja 
auch ein dickes Glas zwischen Sensor und dem Finger?!

Achja, ich würde wohl auch noch eine LED zwischen Sender und Empfänger 
vorsehen, als Feedback.

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich hatte sowas mal in Real in einem Schaufenster gesehen, da sollte man 
mit der ganzen handfläche auf die schaltflächen patschen. Ich schätze, 
da waren simple PhotoTransistoren drin, die auf schnelle Änderung des 
reflektierten Lichts reagieren. Die Schaltflächen waren von innen bunt 
beleuchtet.

: Bearbeitet durch User
von Peter (Gast)


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Hi
je nach Glas geht evt. auch ein Radarsensor. [1] Die 4 Taster könnte man 
je nach Benutzer durch den Abstand modulieren.
Gruß
Peter
[1]http://shop.weidmann-elektronik.de/index.php?page=product&info=33

von Thomas B. (thombde)


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Die EDISEN-Sensoren sind auch nicht schlecht.
Aber bei dem beschichtetem Glas müsste man es ausprobieren.
Hinter einem Spiegel soll es aber laut Beschreibung funktionieren.

http://www.edisen.de/de/produkte/touch-sensoren/mt05-slt/mt05-sltr.html

https://www.youtube.com/watch?v=2dGJ1vRA-Yg

von Olli Z. (z80freak)


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Wow, das wird ja immer besser :-)
An Radarsensoren hätte ich ja nie gedacht, was es alles gibt. Die 
Sensorplatten sind ja recht erschwinglich, aber ich denke da braucht es 
noch einiges an Beschaltung drumrum...

Ich denke das kapazitive Sensoren ideal wären, denn sie sind unabhängig 
vom Umgebungslicht und scheinen auch durch dicke Materialien zuverlässig 
zu funktionieren.

von Jobst Q. (joquis)


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Sowohl Radar als auch kapazitive Sensoren könnten an der 
Metallbeschichtung scheitern. Aber keine Ahnung wie durchlässig sie bei 
deinen Fenstern ist.

Da hilft wohl nur ausprobieren und wenn es nicht geht, zu den 
Reflexlichtschranken zurückkehren. Das Umgebungslicht dürfte bei 
modulierten Signalen kaum eine Rolle spielen.

Melde bitte zurück, womit du Erfolg hattest, es interessiert auch mich 
und andere.

von Mani W. (e-doc)


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Olli Z. schrieb:
> Ich müsste durch eine (doppelt verglaste,
> metallbedampfte/wärmeisolierte) Fensterscheibe vier verschiedene
> Berührungen erkennen können. Das ganze soll sowohl bei direkter
> Sonneneinstrahlung, wie auch in Dunkelheit halbwegs sicher
> funktionieren. Im Aussenbereich möchte ich nichts montieren. Die
> Erfassung soll durch Sensoren auf der Rückseite des Fensters erfolgen.

Schon mal an Klopfzeichen gedacht?

Ohne Witz jetzt...

von Olli Z. (z80freak)


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Also, ich werde jetzt mal einen Feldversuch mit div. Sensoren starten.
 - PIR Sensor
 - Kapazitiv
 - Gestensensor (erkennt sogar die Bewegungsrichtung, sehr schick)
 - Reflexlichtschranke
 - ggf. Radarsensor

Wie schon erwähnt werden die optischen Verfahren eher funktionieren. Es 
soll ja auch mit Handschuhen funktionieren.

Ich werde berichten!

von 6a66 (Gast)


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Olli Z. schrieb:
> Im grunde suche ich also einen IR Näherungssensor. Seine Funktion trifft
> es am besten.

Sowas gibt es fertig.
https://www.google.de/search?q=ir+proximity+sensor&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b-ab&gfe_rd=cr&ei=AbFTWMuVC6ve8geu5oD4AQ

rgds

von WannabeCoder (Gast)


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Any updates? xD
Bin so ziemlich am gleichen Problem am verzweifeln :(

von Horst (Gast)


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WannabeCoder schrieb:
> Bin so ziemlich am gleichen Problem am verzweifeln :(

Warum? Funktionieren Reflexlichtschranken nicht? Wie ist der Aufbau?

von Thomas G. (thomas_g18)


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Hallo

Hat es schon jemand mit einem Gestensensor probiert?

APDS-9960

https://youtu.be/A3QRyixnEl8


Die Videos dazu sehen gut einfach.Dies sollte auch durch die 
Glaschscheibe sichtbar sein ,da er durch eine Kamera die Gesten erkennt.

von Olli Z. (z80freak)


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Der APDS9960 ist keine Kamera! Es sind kreuzförmig angeordnete 
Lichtsensoren mit einer darüber befindlichen IR-Sendediode.
Durch den zeitlichenn Versatz der Impulse erkennt der Sensor eine 
Bewegungsrichtung, welche dann zu einer Geste interpretiert wird. Ein 
stiegender/fallender Intensitätswert wird als 
Annäherungs-/Entfernungsgeste gedeutet.

Dieser Sensor kommt aus dem Handy-Bereich, wo er auch gute Dienste tut. 
Laut Datenblatt funktioniert er auch gut durch Glas, sogar getönt. 
Allerdings darf die Scheibe nicht dicker als 2mm sein. Durch ein 
Fensterglas mit doppel- oder dreifachverglasung und mehreren Zentimetern 
Dicke geht da leider nix.

Habe schon etwas damit rumexperimentiert, leider ohne Erfolg...

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