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Quelle:Ksb/Wimmer 2006

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Angaben zur Quelle [Bearbeiten]

Autor     Raphael Wimmer, Matthias Kranz, Sebastian Boring, Albrecht Schmidt
Titel    Pervasive Activity Detection with Capacitive Sensing
Jahr    2006
Umfang    17
Anmerkung    Unpublizierter aber online auffindbarer Entwurf für ein Paper, das später unter dem Titel "A capacitive sensing toolkit for pervasive activity detection and recognition" publiziert wurde. Die Quellenangabe im Literaturverzeichnis ist inkorrekt.
URL    http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.84.3200&rep=rep1&type=pdf

Literaturverz.   

ja
Fußnoten    ja
Fragmente    4


Fragmente der Quelle:
[1.] Analyse:Ksb/Fragment 053 07 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2013-10-06 15:40:57 Guckar
Fragment, Ksb, SMWFragment, Schutzlevel, Wimmer 2006, ZuSichten, ÜbersetzungsPlagiat

Typus
ÜbersetzungsPlagiat
Bearbeiter
yacay
Gesichtet
No.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 53, Zeilen: 7-12
Quelle: Wimmer 2006
Seite(n): 3, Zeilen: -
Ersetzt man einen oder beide Leiter durch ein anderes Objekt, kann man über die Kapazität, die der Leiter (ein Sensor) und das Objekt darstellen, auf die Distanz zwischen Sensor und Objekt schließen und das Objekt verfolgen.

Das Objekt muss allerdings genügend freie Ladungen zur Verfügung stellen, um die negativen Ladungen auf der Kondensatorplatte ausgleichen zu können.

Using the effect described above, one can infer and track the distance between a sensor and an object from the capacitance they provide. For this, one of the two plates of a capacitor is replaced by the object to be tracked.

The object to be tracked has to provide enough positive charges to counter the negative charges at the sensor plate.

Anmerkungen

Umgestellt, aber quasi vollständig ohne Quellenangabe übernommen.

Sichter
(yacay)

[2.] Analyse:Ksb/Fragment 053 13 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2013-10-06 15:41:26 Guckar
Fragment, Ksb, SMWFragment, Schutzlevel, Wimmer 2006, ZuSichten, ÜbersetzungsPlagiat

Typus
ÜbersetzungsPlagiat
Bearbeiter
yacay
Gesichtet
No.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 53, Zeilen: 13-16
Quelle: Wimmer 2006
Seite(n): 3, Zeilen: Bildunterschrift
Auch die menschliche Hand und ein Leiter (eine Metallplatte) bilden einen Kondensator. Die Hand muss dabei allerdings nicht, wie in Bild 4.2 gezeigt, geerdet sein, da der menschliche Körper bereits ein genügend großes Ladungsreservoir darstellt. Figure 2. A human hand and a metal plate form a capacitor. The hand or body does not have to be connected to ground because the human body provides a sufficient charge reservoir. From the capacitance of this capacitor the distance between hand and sensor plate can be estimated.
Anmerkungen

Bild 4.2 ist Figure 2 in der Quelle nachempfunden, ohne entsprechende Quellenangabe. Die Bildunterschrift der Quelle wird im Fließtext verwendet um das übernommene Bild zu erläutern.

Sichter
(yacay)

[3.] Analyse:Ksb/Fragment 056 02 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2013-10-06 15:41:38 Guckar
Fragment, Ksb, SMWFragment, Schutzlevel, Wimmer 2006, ZuSichten, ÜbersetzungsPlagiat

Typus
ÜbersetzungsPlagiat
Bearbeiter
yacay
Gesichtet
No.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 56, Zeilen: 2-17
Quelle: Wimmer 2006
Seite(n): 4, Zeilen: 19-
4.2.3 Grenzen kapazitiver Sensorik

Exponentielle Kapazitätsabnahme mit dem Abstand

Eine der größten Hürden für die Integration kapazitiver Sensorik im Bereich ‚Detektion von Menschen‘ ist die begrenzte Reichweite. Die sich aus der Gleichung (4.12) ergebende allgemeine Gleichung für einen Plattenkondensator

C ≈ A/d (4.13)

impliziert, dass die Kapazität eines Kondensators indirekt proportional zur Distanz zwischen den Platten ist. Dies gilt jedoch nur für geringe Distanzen zwischen den Platten. Je weiter die Platten auseinander liegen, desto geringer ist das überlappende Gebiet relativ zur Umgebung. Bild 4.6 verdeutlicht dies. Daher ist ein realistischeres Modell der Kapazität:

C≈ A/d^x (4.14)

wobei die Konstante x, abhängig von der Umgebung, zwischen 1 und 3 liegt [158]. Dieser rapide Kapazitätsabfall mit steigender Distanz wirft [das Problem einer Detektion in größeren Abständen auf.]

2.2. Limitations of Capacitive Sensing

2.2.1 Exponential Decrease of Capacity with Distance

A major hurdle for implementing capacitive sensing into pervasive applications is its limited range. The generic equation for the capacitance of a capacitor,

C ≈ A/d,

implies that capacitance is inversely proportional to the distance between the plates. However, this is not the case for greater distances between the plates. The farther apart the two plates are, the smaller their overlapping area gets relatively to their surrounding (Fig. 3). Thus a more realistic model is

C ≈ A/d^x ;

whereas x is between 1 − 3, depending on the environment. This rapid decrease of capacitance with increasing distance poses a problem when trying to track objects at distances greater than ≈ 10cm.

Anmerkungen

Die Quelle scheint nur als Beleg für die Zahlenangabe "1-3" zu dienen, wurde aber Satz für Satz übersetzt übernommen.

(Formatierung der Quelle an die Formatierung in Kb angepasst, damit man die Übernahmen besser erkennen kann)

Bild 4.6 in Kb wurde Bild 3 aus der Quelle nachempfunden, die Bildunterschrift wurde 1:1 übersetzt. Eine Quellenangabe fehlt.

Bildunterschriften:

"Bild 4.6: Mit steigender Distanz zwischen den Kondensatorplatten steigt die Streukapazität. Dieses Verhalten beschränkt die Reichweite kapazitiver Sensoren."

und:

"Figure 3. With increasing distance (a, b) between the capacitor plates the stray capacitance and self capacitance (not shown) of the plates increases. This behaviour heavily limits the range of capacitive sensors."

Sichter
(yacay)

[4.] Analyse:Ksb/Fragment 057 01 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2013-10-06 15:42:25 Guckar
Fragment, Ksb, SMWFragment, Schutzlevel, Wimmer 2006, ZuSichten, ÜbersetzungsPlagiat

Typus
ÜbersetzungsPlagiat
Bearbeiter
yacay
Gesichtet
No.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 57, Zeilen: 1-26
Quelle: Wimmer 2006
Seite(n): 4-5, Zeilen: -
Die abnehmende Auflösung kann durch weitere Sensoren oder Filteralgorithmen zum Teil kompensiert werden.

Schließen von Objekten

Kapazitive Sensoren sind anfällig für externe Störungen. Andere Objekte, die in die Nähe des Sensors kommen, können die Messung beeinflussen. Läuft z. B. eine Person in der Nähe des Sensors vorbei, kann dies mit der eigentlichen Messung interferieren. Daher ist es nicht einfach, verlässliche kapazitive Sensoren für stark frequentierte Umgebungen zu entwickeln. Im Fahrzeug, wo die Positionen der Insassen jedoch grundlegend bekannt sind, können diese Probleme zumindest teilweise gelöst werden. Trotzdem dämpfen Objekte in der Nähe der Sensoren die Signale und verringern die Präzision der Messung. Dies kann auch nur teilweise durch Schirmung verhindert werden. Wenn das zu detektierende Objekt bekannt ist, können jedoch vorab Muster für die Erkennung festgelegt werden. Nicht erwünschte Objekte können so von der Messung ausgeschlossen werden.

Begrenzte und uneindeutige Daten

Die einzige Information, die ein kapazitiver Sensor zurückgibt, ist die Kapazität und die Änderung der Kapazität über die Zeit. Ein und dieselbe Kapazität kann von einer Person resultieren, die direkt vor dem Sensor steht oder von zwei Personen, die etwas weiter weg stehen. Kapazitive Sensoren können daher nicht zwischen Objekten unterscheiden, die dieselbe Kapazität verursachen. Hände verschiedener Nutzer zu unterscheiden ist nahezu unmöglich. Disambiguierung kann jedoch oft durch Verwendung weiterer Sensoren und anschließender Filterung der Daten sowie durch Kalibrierung (siehe auch Kapitel 6.3) erreicht werden.

The lower resolution has to be accounted for, e.g. by placing another sensor opposite of the first, so that the object is always close to one sensor. Additional sensor data and sophisticated filtering can be useful, too.

Some systems incorporate the inherent limits described above into the application’s design (”it’s not a bug, it’s a feature”).

[eine weitere Limitierung, "Blind Sensor" wurde von Kb ausgelassen]

2.2.3 Inferring Objects

Capacitive sensing hardware is prone to external distortions. Other objects passing the sensor can spoil the measurement. E.g. when a person walks past closely to the system, this interferes with the sensor measurements. This makes it hard to provide reliable capacitive sensing for heavily populated environments. The indifferent recognition behavior poses a challenge when integrating capacitive sensing hardware in handheld devices.

Though, for specific scenarios, e.g. a dinner table, this problems can be handled by algorithms to some extent. Also, for non-changing scenarios like a workpiece workplace, as we present in the Future Work (Sect. 6 CHANGE [sic!]) this can be detected and recognized and thus be neglected.

Even if the interfering object does not move, it dampens the signals and reduces the tracking resolution. This can only partly be compensated by shielding. As capacitances to a certain degree accumulate, like for example weight or load on a load sensitive surface [8], this can to some extend [sic!] be discriminated by extensive measurement of objects that are to be used in conjunction with the system.

In a few tests, we could e.g. discriminate which one of four different empty coffee mugs was placed on the CapTable (described in detail in Sect. 5.1.1), as all four cups were different in size and thickness. By measuring these objects in advance, an easier discrimination of desired and undesired objects can be made.

2.2.4 Limited and Ambiguous Data

The only information a capacitive sensor returns is its capacitance and the change of capacitance over time. A certain capacitance can result from one person standing in front of the sensor or from two persons standing a little farther away. Disambiguation can sometimes be achieved by using additional sensors and filtering as discussed above.

Anmerkungen

Kb übernimmt Argumente und Struktur aus der Quelle, oft auch die konkreten Formulierungen. Sätze, die sich auf die in der Quelle vorgestellten Anwendungen beziehen werden weggelassen, dafür aber ein paar Sätze eingefügt, die sich auf Interaktion im Fahrzeug beziehen.

Sichter
(yacay)

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