DE102006016268A1

DE102006016268A1 - Controllable device controlling method, directly or by supply unit connected with control and regulation unit or supply unit, involves making decision by carried out control and regulation action in control

Info

Publication number: DE102006016268A1
Application number: DE200610016268
Authority: DE
Inventors: Ivo Dr. Keller
Original assignee: VIS A PIX GmbH; Vis-A-Pix GmbH
Current assignee: VIS A PIX GmbH; Vis-A-Pix GmbH
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-25

Abstract

The method involves making decision by the carried out control and/or regulation action in control and/or regulation unit under consideration of the sensor signals. Multiple users exist and an estimation of the dynamic characteristics of the users takes place and the estimation results are considered by the decision over the carried out control und/ or regulation action.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer automatischen und adaptiven Steuerung der „intelligenten" Systeme und Gerätschaften beim Vorhandensein mehrerer Benutzer. Unter intelligenten Systemen und Gerätschaften werden dabei Geräte und Geräteanordnungen verstanden, welche die Möglichkeit besitzen, die Einflüsse der Umwelt über einen oder mehrere Sensoren oder Eingabegeräte wahrzunehmen und auf diese Einflüsse zu reagieren. Die Entscheidung über die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion für einige oder alle Arten der Steuerungs- und/oder Regelungsgesuche wird beim vorliegenden Verfahren in einer direkt oder über lokale Versorgungseinheiten mit den Gerätschaften verbundenen Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in Abhängigkeit von den dynamischen Eigenschaften der Benutzer unter der Berücksichtigung von Sensorsignalen getroffen und so an die gegenständlichen Sachverhalte angepasst.The The present invention relates to a method for an automatic and adaptive control of "intelligent" systems and equipment in the presence of multiple users. Under intelligent systems and equipment become devices and device arrangements understood the possibility own, the influences the environment over one or multiple sensors or input devices and on these influences to react. The decision over the to be executed Control and / or regulatory action for some or all types of Control and / or regulatory applications will be in the present process in a direct or over local supply units connected to the equipment control and / or control unit in dependence from the dynamic characteristics of the user under consideration hit by sensor signals and so on the objective Facts adjusted.

Ein typisches Beispiel für intelligente Systeme sind die intelligenten Häuser, die mit einer Mehrzahl von steuerbaren Geräten wie die Heizung, die Klimaanlage, die sanitären Anlagen, die Türöffner, die elektronischen Türverriegelungen, die Beleuchtungsgeräte, die Unterhaltungs- und Kommunikationsgeräte ausgestattet sind. Grundsätzlich können alle elektrischen Geräte automatisiert und in solche intelligenten Wohnumgebungen integriert werden. Die integrierten Geräte werden dezentral gesteuert oder zentral mit einer Steuerungseinheit verbunden, wobei die direkten Steuerbefehle des Benutzers und/oder die Einflüsse der Umwelt durch eine Anzahl von Sensoren und Eingabegeräten wahrgenommen und ausgewertet werden. Bei den Sensoren kann es sich zum Beispiel um die Messgeräte für das Erfassen und das Messen von Temperatur, Rauchentwicklung, Bewegung, Schallwellen, Druck, elektromagnetischer Strahlung usw. handeln. Die Steuerung der Systeme läuft direkt über Eingabegeräte oder indirekt über eine Auswertung der Sensorsignale ab.One typical example of Intelligent systems are the intelligent homes that come with a majority of controllable devices like the heating, the air conditioning, the sanitary facilities, the door openers, the electronic door locks, the lighting equipment, the entertainment and communication devices are equipped. In principle, everyone can electrical appliances automated and integrated into such intelligent living environments become. The integrated devices are decentrally controlled or centrally with a control unit connected, the direct control commands of the user and / or the influences the environment perceived by a number of sensors and input devices and be evaluated. For example, the sensors can be around the measuring devices for the Detecting and measuring temperature, smoke, movement, Sound waves, pressure, electromagnetic radiation, etc. act. The control of the systems is running directly above input devices or indirectly via an evaluation of the sensor signals.

Eine typische Anordnung der Geräte ist in 1 dargestellt. Die lokalen Versorgungseinheiten werden in der Abbildung als LVE1 bis LVE4, die steuerbaren Endgeräte als G1 bis G6, die Sensoren als S1 bis S4, die direkten Code- und Befehlseingabegeräte als EG1 bis EG3 und die Anzeige- und Meldegeräte als A1 bis A4 gekennzeichnet. Die zentrale Steuerungseinrichtung trägt die Kennzeichnung GlStEH. Die Vernetzung und die Steuerung der einzelnen Systembestandteile kann auf mehreren Wegen gestaltet werden. In der Abbildung sind einige Beispiele visualisiert, wobei die Pfeilrichtung die Richtung der Kommunikation zwischen zwei Systembestandteilen anzeigt.A typical arrangement of the devices is in 1 shown. The local supply units are indicated in the figure as LVE1 to LVE4, the controllable terminals as G1 to G6, the sensors as S1 to S4, the direct code and command input devices as EG1 to EG3 and the display and signaling devices as A1 to A4. The central control device carries the identification GlStEH. The networking and the control of the individual system components can be designed in several ways. In the figure, some examples are visualized, with the direction of the arrow indicating the direction of communication between two system components.

Ein weiteres Beispiel sind Steuerungselemente der Türen bei den Überwachungs- und Sicherheitssystemen, die über manuelle Code-Eingabeeinheiten oder Sensoren gesteuert werden. In 2 ist eine dieser Geräteanordnung entsprechende Überwachungssituation dargestellt. Die mit St1 im Bild gekennzeichnete steuerbare Einrichtung zum Öffnen und Verriegelung der Tür kann nur nach einer eindeutigen Identifikation der den Zugriff startenden Person bedient werden. Diese Identifikation wird entweder durch das Erfassen der Sendersignale (Sender Se1 und Se2) mit Sensor S3 und seine positive Auswertung oder durch eine direkte Eingabe des Zugangscodes über die tragbare Eingabe- und Sendeeinheit Dst1 geschehen. Die Videokamera S1 und S2 dienen einer visuellen Überwachung des Bereiches durch einen entfernt platzierten Betrachter.Another example is control elements of the doors in the surveillance and security systems, which are controlled via manual code entry units or sensors. In 2 a monitoring situation corresponding to this device arrangement is shown. The controllable device for opening and locking the door marked St1 in the image can only be operated after a clear identification of the person starting the access. This identification is done either by detecting the transmitter signals (transmitter Se1 and Se2) with sensor S3 and its positive evaluation or by directly entering the access code via the portable input and transmission unit Dst1. The video camera S1 and S2 serve to visually monitor the area by a remote viewer.

Bei den existierenden und uns bekannten Systemen handelt es sich um Anwendungen, die sich zwar mit einzelnen Aspekten der Steuerung und der Zugriffskontrolle beschäftigen, nicht aber das System in ihrer Gesamtheit betrachten, bzw. sich an die gegenständliche Situation nicht anpassen können. Im Weiteren werden einige Beispiele für die Probleme aufgelistet, die mit unserem Verfahren gelöst werden.at the existing and known systems are Applications that deal with individual aspects of control and deal with access control, but not to look at the system in its entirety, or itself to the objective Situation can not adapt. Below are some examples of the problems listed below. which solved with our method become.

Als erstes Problem kann angeführt werden, dass in den meisten Anwendungen kein Verfahren zur Regelung der Zugriffsgesuche mehrerer Benutzer und einer ggf. notwendigen Konfliktauflösung vorgesehen ist. Üblicherweise werden allen Benutzern die gleichen Zugriffsrechte zugewiesen, so dass es nicht unterschieden wird, ob der Befehl zum Beispiel von einem Kind oder einem Erwachsenen kommt und nicht klar ist, wie ein möglicher Konflikt der Befehle aufgelöst werden kann. Das zweite Problem ist, dass im Allgemeinen den Benutzern Zugriffsrechte nicht selektiv, sondern auf alle Geräte gewährt werden, so dass eine zum Beispiel an Altersdemenz leidende Person den Gasherd in der Küche einschalten darf. Im Weiteren fehlen auch Strategien zur Konfliktauflösung zwischen den Befehlen der Benutzer und den Zuständen der Geräte: Typischerweise wird festgelegt, dass der Benutzer die volle Entscheidungsgewalt über die Steuerung der Geräte besitzt, so dass auch die für den Benutzer gefährlichen Befehle wie das Einschalten von elektrischen Geräten bei einem detektierten Leck in der Gasleitung ausgeführt werden.When first problem can be stated be that in most applications no method of regulation the access requests of multiple users and any necessary conflict resolution is provided. Usually are assigned the same access rights to all users, so that it is not distinguished, whether the command, for example, from comes to a child or an adult and is not clear how a possible one Conflict of commands resolved can be. The second problem is that in general the users Access rights are not selective, but granted to all devices, so that a person suffering from senile dementia for example, the gas stove in the kitchen may turn on. Furthermore, strategies for conflict resolution between are missing the commands of the users and the states of the devices: Typically It is determined that the user has full control over the Control of the devices owns, so that too for the user dangerous Commands such as turning on electrical appliances when detected Leak in the gas line running become.

Die Erfindung löst diese Probleme durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit Merkmalen nach Anspruch 1. Die Entscheidung über die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion für einige oder alle Arten der Steuerungs- und/oder Regelungsgesuche wird in einer direkt oder über lokale Versorgungseinheiten mit den Gerätschaften verbundenen zentralen Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in Abhängigkeit von den dynamischen Eigenschaften der Benutzer unter der Berücksichtigung von Sensor- und Eingabesignalen getroffen und so an die gegenständlichen Sachverhalte angepasst.The invention solves these problems by providing a method having features according to claim 1. The decision on the control and / or regulating action to be performed for some or all types of control and / or regulatory applications is made in a direct or via local supply units with the equipment connected central control and / or regulating unit as a function of the dynamic characteristics of the user taking into account sensor and input signals and so adapted to the subject matter.

Diese Vorgehensweise bringt den Vorteil, dass das System nicht nur strikt Befehle ausführt oder einer Anzahl von festgelegten Szenarien folgt, sondern auch „intelligente" Entscheidungen bei komplexen nicht vorher gespeicherten Szenarien treffen kann und auf mehrere sich möglicherweise ausschließenden Befehle und Systemmeldungen reagieren kann. Der grundsätzlicher Verfahrensablauf ist in 8 dargestellt. Nach einer Initialisierungsphase (Ph1), wobei Kontextwissen extrahiert und gespeichert wird, findet ein Übergang in den Betriebszustand statt. In dem Betriebszustand (Ph2) wird das System kontinuierlich oder in kurzen Zeitabständen überwacht, wobei die Sensorsignale und die Gerätemeldungen erfasst und ausgewertet werden und das Kontextwissen aktualisiert wird. Nach dem Erkennen einer oder mehreren Steuerungs- und/oder Regelungsgesuchen findet deren Bearbeitung und das Ausführen von entsprechenden Aktionen statt.This approach has the advantage that the system not only strictly executes commands or follows a number of fixed scenarios, but can also make "intelligent" decisions on complex, not previously stored scenarios, and respond to multiple potentially exclusionary commands and system messages Procedure is in 8th shown. After an initialization phase (Ph1), where contextual knowledge is extracted and stored, a transition to the operating state takes place. In the operating state (Ph2), the system is monitored continuously or at short intervals, whereby the sensor signals and the device messages are detected and evaluated and the contextual knowledge is updated. After recognizing one or more control and / or regulatory requests, their processing and the execution of corresponding actions takes place.

Bei einer Ausbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 handelt es sich um die zu schätzenden dynamischen Benutzereigenschaften um die räumliche Position eines Benutzers.at an embodiment of the method according to claim 2 is around the dynamic to be appreciated User properties around the spatial Position of a user.

Bei einer Weiterführung des Verfahrens nach Anspruch 3 findet die Berücksichtigung der Eigenschaften der Benutzer über eine Definition der Benutzergruppen und eine explizite oder implizite Zuordnung der Benutzer zu den Benutzergruppen und über die Beachtung dieser Zuordnung bei der Entscheidung über die die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion statt. Der grundsätzlicher Ablauf der Gruppeninitialisierung ist in 3 dargestellt.In a continuation of the method according to claim 3 takes into account the characteristics of the user on a definition of the user groups and an explicit or implicit assignment of the user to the user groups and on the consideration of this assignment in the decision on the control and / or regulatory action to be performed instead of. The basic process of group initialization is in 3 shown.

Bei einer Ausprägung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird die Zuordnung eines Benutzers zu einer Benutzergruppe explizit über eine Extraktion der Merkmale, einen Vergleich mit den Merkmalsmustern sowie eine Identifikation der Benutzergruppe und/oder eine Identifikation des Benutzers wie in 4 dargestellt durchgeführt.In one embodiment of the method according to claim 3, the assignment of a user to a user group explicitly via an extraction of the features, a comparison with the feature patterns and an identification of the user group and / or an identification of the user as in 4 shown performed.

Die implizite Zuordnung eines Benutzers zu einer Benutzergruppen bei einer Ausprägung des Verfahrens nach Anspruch 5 wird nicht ausdrücklich durchgeführt, sondern ergibt sich aus dem Zusammenhang.The implicit assignment of a user to a user group an expression of the method according to claim 5 is not expressly carried out, but arises from the context.

Bei einer Ausprägung des Verfahrens nach Anspruch 6 findet die Berücksichtigung der Eigenschaften der Geräte über eine Definition der Gerätegruppen (Darstellung in 6) und eine explizite Zuordnung der Geräte zu Gerätegruppen (Darstellung in 7) und über die Beachtung dieser Zuordnung bei der Entscheidung über die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion statt.In one embodiment of the method according to claim 6, the consideration of the properties of the devices via a definition of the device groups (representation in 6 ) and an explicit assignment of the devices to device groups (shown in 7 ) and on the consideration of this assignment in the decision on the control and / or regulatory action to be carried out.

Bei der Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 7 werden bei der Definition der Benutzer- und/oder Gerätegruppen die Gruppenprofile festgelegt und eine Zuordnung der Prioritäts- und/oder Sicherheitsstufen den Gruppenprofilen durchgeführt.at The development of the method according to claim 7 are in the Definition of user and / or device groups set the group profiles and assign the priority and / or Security levels performed on the group profiles.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 8 werden bei der Definition der Gruppenprofile, wie in 7 dargestellt, die Menge aller möglichen Zustände der Gruppenmitglieder sowie die Bedingungen für Zustandsübergänge, die Mengen aller in einem Zustand möglicher Aktionen festgelegt und die Zuordnungen der Prioritäts- bzw. Sicherheitsstufen den einzelnen Zuständen durchgeführt sowie die Vorschriften für das Erkennen einzelner Zustände definiert.In one embodiment of the invention according to features of claim 8 are in the definition of group profiles, as in 7 represented, the set of all possible states of the group members as well as the conditions for state transitions, set the sets of all possible actions in a state and the assignments of the priority or security levels to the individual states and defines the rules for recognizing individual states.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 9 findet eine Schätzung der dynamischen Eigenschaften der Benutzer und der Geräte statt, wobei unter den dynamischen Eigenschaften zum Beispiel der aktuelle Zustand und/oder die räumliche Position gemeint werden können. Die Ergebnisse der Schätzung werden bei der Entscheidung über die die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion berücksichtigt.at the embodiment of the method according to claim 9 finds an estimate of dynamic properties of users and devices instead, among the dynamic properties, for example, the current one State and / or the spatial Position can be meant. The results of the estimate be in the decision over the ones to be executed Control and / or Regulatory action taken into account.

Die Ausprägungen des Verfahrens nach Merkmalen der Ansprüche 10 bis 12 gestalten sich nach der Art der zur Schätzung der dynamischen Eigenschaften der Benutzer und der Geräte verwendeten Gerätearten, wobei Messgeräte für die Messung von physiologischen Werten, Sensoren für die Erfassung von Schallwellen, Sensoren für die Erfassung von elektromagnetischen Strahlung verwendet werden können und eine Auswertung der Gerätemeldungen stattfinden kann.The manifestations The method according to features of claims 10 to 12 are designed according to the nature of the estimate the dynamic characteristics of users and devices Types of equipment, being measuring devices for the Measurement of physiological values, sensors for the detection of sound waves, Sensors for the detection of electromagnetic radiation can be used can and an evaluation of the device messages can take place.

Bei der Ausprägung der Erfindung nach Merkmalen des Anspruchs 13 werden Fehlermodelle definiert, geschätzt und bei der Entscheidung über die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion berücksichtigt.at the expression the invention according to features of claim 13 error models are defined estimated and when deciding on the executed Control and / or regulatory action taken into account.

Die Ausprägungen der Erfindung nach Ansprüchen 14 und 15 richten sich nach der Art der zu untersuchenden Fehlerquelle: Es werden sowohl die von den Geräten verursachten Messfehler als auch die von den Benuzter verursachten Eingabefehler berücksichtigt.The manifestations the invention according to claims 14 and 15 depend on the type of source of error to be investigated: It will be both of the devices caused measurement errors as well as those caused by the users Input error considered.

Bei der Weiterführung des Verfahrens nach Anspruch 16 findet die Schätzung und die Berücksichtiung der Fehler mit den Methoden der künstilchen Intelligenz statt. Bei der Ausprägung der Erfindung nach Anspruch 17 handelt es sich insbesondere um die Methoden der Neuronalen Netze.at the continuation The method according to claim 16 finds the estimate and the consideration the mistake with the methods of artificial intelligence instead. In the expression The invention according to claim 17 is in particular the Methods of Neural Networks.

Bei der Ausführung des Verfahrens nach Merkmalen des Anspruches 18 werden die ermittelten bzw. die geschätzen Eigenschaften der Benutzer, der Gerätschaften, der Sensorsignale, das Kontextwissen und die Eigenschaften des Systems insgesamt bei der Entscheidung über die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion durch eine Überführung der diese Eigenschaften charakterisierenden Werte in einen gemeinsamen Wertebereich und durch die Anwendung an diesen überführten Werten von mathematischen Methoden berücksichtigt.at the execution of the method according to features of claim 18 are determined or the treasures Characteristics of users, equipment, sensor signals, the contextual knowledge and the properties of the system as a whole the decision over the control and / or regulatory action through a transfer of these properties characterizing values in a common range of values and by applying to these transferred values considered by mathematical methods.

Bei der Weiterführung des Verfahrens nach Merkmalen des Anspruches 19 werden die ermittelten bzw. die geschätzen Eigenschaften der Benutzer, der Gerätschaften, der Sensorsignale, das Kontextwissen und die Eigenschaften des Systems insgesamt bei der Entscheidung über die auszuführende Steuerungs- und/oder Regelungsaktion durch die Anwendung der Methoden der künstilchen Intelligenz berücksichtigt.at the continuation of the method according to features of claim 19 are determined or the treasures Characteristics of users, equipment, sensor signals, the contextual knowledge and the properties of the system as a whole the decision over the control and / or regulatory action through the application of the methods of the artificial Intelligence considered.

Bei einer Ausprägung des Verfahrens nach Anspruch 20 handelt es sich bei den Methoden der künstlichen Intelligenz insbesondere um die Methoden der künstlichen Neuronalen Netze.at an expression The method of claim 20 is the methods the artificial one Intelligence, in particular, the methods of artificial neural networks.

Bei der Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 21 werden nur ein, sondern mehrere Geräte über die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit gesteuert.at the execution of the method according to claim 21 become only one, but several Devices over the Controlling and / or control unit controlled.

Die Ausprägung des Verfahrens nach Anspruch 22 beschreibt eine Systemanordnung, bei der die Verbindung zwischen der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit und mindestens einem steuerbaren Gerät drahtlos aufgebaut wird.The shaping of the method according to claim 22 describes a system arrangement, at the connection between the control and / or regulating unit and at least one controllable device is constructed wirelessly.

Im Weiteren werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben.in the Further will become some embodiments described.

Bei dem ersten System handelt es sich um eine Einrichtung für betreutes Wohnen für ältere Menschen mit nachlassenden geistigen und/oder physischen Fähigkeiten. Die Wohneinrichtung ist weitgehend automatisiert. Fast alle Geräte sind mit einer zentralen Steuerungseinheit verbunden und können entweder direkt oder über diese zentrale Steuerungseinheit bedient werden.at The first system is a supervised facility Living for the elderly with diminishing mental and / or physical abilities. The home furnishings are largely automated. Almost all devices are connected to a central control unit and can either directly or via be operated this central control unit.

Bei den Benutzergruppen werden die Gruppen „Personal", „Bewohner mit physischen Behinderungen", „Bewohner mit geistigen Behinderungen" sowie „Besucher" definiert. Jeder Benutzergruppe wird ein Gruppenprofil zugeordnet, in dem die für alle Mitglieder einer Gruppe gemeinsamen Eigenschaften beschrieben werden.at The user groups are assigned the groups "Personnel", "Residents with physical disabilities "," residents with mental disabilities "as well as" visitors ". Everyone User Group is assigned a group profile in which the for all members a group of common properties.

In den Gruppenprofilen werden Prioritäts- und Sicherheitsstufen definiert. Die Prioritätsstufen legen dabei die zeitliche Reihenfolge der Befehlsausführung beim Eintreffen mehrerer Zugriffsanfragen auf ein Gerät oder eine Gerätegruppe sowie die Auswahl des „Befehlsgewinners" im Falle eines Befehlskonfliktes fest. Bei der Zuordnung der Sicherheitsstufen wird festgelegt, auf welche Geräte oder Gerätegruppen der Benutzer zugreifen darf.In Priority and security levels are defined in the group profiles. Set the priority levels while the order of execution of the command execution upon the arrival of several Access requests to a device or a device group and the selection of the "command winner" in case of a conflict of commands firmly. The assignment of security levels is set to which devices or device groups the user is allowed to access.

Je nach der Art der zur Verfügung stehenden Sensoren werden weitere für eine Benutzergruppe gemeinsamen Eigenschaften definiert.ever according to the type of available standing sensors become more common to a user group Properties defined.

Falls Videokameras und ein Analyseprogramm zur Verfügung stehen, können zum Beispiel bei dem Profil der Gruppe „Personal" die visuellen Merkmale der Uniform wie die Farbe beschrieben werden.If Video cameras and an analysis program are available for Example in the profile of the group "Personal" the visual characteristics of the uniform how the color is described.

Falls Möglichkeiten zur Schätzung der physiologischen Zustände der Benutzer zur Verfügung stehen, was vor allem bei den Benutzergruppen „Bewohner mit physischen Behinderungen" und „Bewohner mit geistigen Behinderungen" wichtig ist, werden weitere Gruppeneigenschaften wie die Menge aller möglichen Zustände eines Gruppenmitgliedes, die Zustandsmerkmale, die Zustandsübergangsmatrix, die Menge der möglichen Aktionen usw. definiert. Bei den Zuständen kann es sich zum Beispiel um die Zustände „Schlafend", „Wach", „Messwerte abnormal" usw. handeln. Die Erfassung der Zustände kann relativ einfach über die Auswertung der Messwerte von medizinischen Geräten gestaltet werden oder indirekt über die Analyse des Befehlsverhaltens der Person und der Messwerte von Sensoren durchgeführt werden. Beispielsweise falls sich die Person laut den Ortungsmessungen in einem bestimmten Zimmer befindet, der Bewegungsmelder aber keine Bewegung im Zimmer detektiert und der letzte Befehl der Person an das System vor einer Stunde getätigt wurde, ist der Zustand der Person als „Schlafend" anzunehmen.If options for estimation the physiological conditions the user is available, especially for the user groups "Residents with physical disabilities" and "Residents with mental disabilities "important is, more group properties become like the set of all possible conditions of a group member, the state characteristics, the state transition matrix, the Lot of possible Actions etc. defined. The states can be, for example around the states "sleeping", "awake", "readings act abnormally "and so on. The detection of the states can be relatively easy over designed the evaluation of the readings of medical devices become or indirectly over the analysis of the command behavior of the person and the measurements of Sensors are performed. For example, if the person according to the location measurements in a certain room is located, the motion detector but no Movement in the room detected and the last command of the person the system made an hour ago became, the condition of the person is to be assumed as "sleeping".

Den einzelnen Benutzerzuständen werden unterschiedliche Prioritäten zugewiesen. So können beim Entstehen von Konflikten zwischen Befehlen der unterschiedlichen Benutzer auch die Prioritäten ihrer Zustände berücksichtigt werden.The individual user states become different priorities assigned. So can at Arise conflicts between commands of different Users also have the priorities of theirs conditions considered become.

Als Beispiel kann hier folgendes Szenario in die Anwendung auf die Situation der intelligenten Häuser aufgezeichnet werden: Im Haus befinden sich zwei Personen, Person A (ein Erwachsener) und Person B (ein Kind), wobei die Person A eine höhere Prioritätsstufe als Person B besitzt. Das System hat erkannt, dass die Person B im Bett liegt und den Befehl zum Ausschalten des Lichts gegeben hat, so dass der Person B der Zustand „Schlafend" zugeordnet wird. Möglicherweise wird diese Zuordnung sogar durch die erfassten physiologischen Daten der Person B bestätigt. Im Falle, dass die Person A eine Anfrage für eine Kommunikationsverbindung zur Person B (zum Beispiel, über ein internes Kommunikationsnetz) startet, wird dieser Befehl zunächst nicht ausgeführt. Das System teilt der Person A ihre Schätzung des Zustandes der Person B mit und fragt nach, ob der Befehl ausgeführt werden soll.As an example, the following scenario can be recorded in the application to the situation of intelligent houses: In the house there are two persons, person A (an adult) and person B (a child), where person A has a higher priority level than person B. , The system has recognized that the person B is lying in bed and has given the command to switch off the light so that the state "sleeping" is assigned to the person B. It is possible that this assignment is even determined by the recorded physiological data of the person son B confirmed. In the event that the person A starts a request for a communication connection to the person B (for example, via an internal communication network), this command is not initially executed. The system tells person A their estimate of the condition of person B and asks if the command should be executed.

Die Systembenutzer sowohl im Beispiel mit der betreuten Wohneinrichtung als auch im Beispiel mit dem intelligenten Haus werden Benutzergruppen zugeordnet, wobei eine Benutzergruppe aus einer oder mehreren Personen bestehen kann. Es sind auch Anwendungen denkbar, bei denen alle Benutzer einer einzigen Benutzergruppe zugeordnet werden.The System user both in the example with the assisted living facility as well as in the example with the intelligent house user groups are assigned, wherein a user group consist of one or more persons can. There are also conceivable applications where all users be assigned to a single user group.

Die Zuordnung eines Benutzers einer Benutzergruppe findet explizit über ein festgelegtes Melde- und Identifikationsverfahren oder implizit über den Vergleich der Benutzermerkmale mit den in dem Profil der Benutzergruppe beschriebenen Merkmalen statt. Bei dem Melde- und Identifikationsverfahren kann es sich um die Speicherung und den Vergleich individueller Benutzereigenschaften handeln, wie der Benutzername und das Kennwort bei den direkten Texteingabesystemen, ein Sprachmuster bei den sprachgesteuerten Systemen, eine Aufnahme der Iris bei den bildbasierten Systemen usw. Es kann auch wie im Beispiel mit einem Überwachungssystem in 2 durch die Ausgabe an die Benutzer von Sendestationen, deren Signale von Sensoren erfasst und identifiziert werden, geschehen.The assignment of a user of a user group takes place explicitly via a defined reporting and identification method or implicitly via the comparison of the user characteristics with the features described in the profile of the user group. The registration and identification process may involve the storage and comparison of individual user properties, such as the username and password of the direct text input systems, a voice pattern in the voice-operated systems, the recording of the iris in the image-based systems, etc. It may also as in the example with a monitoring system in 2 by the output to the users of transmitting stations whose signals are detected and identified by sensors happen.

Das Unterscheiden des Personals von den Bewohnern und den Besuchern im Beispiel mit der betreuten Wohneinrichtung kann über spezielle Markierungen (elektromagnetische Sender, optische Markierungen wie Farben, Muster der Uniform), über gespeicherte biometrische Daten (visuelle Merkmale und Sprachmuster) oder über andere Arten der Identifikation (zugeordnete Zugangscodes) gestaltet werden.The Distinguishing the staff from the residents and the visitors in the example with the supervised living facility can over special Markings (electromagnetic transmitters, optical markers such as Colors, patterns of uniform), over saved biometric data (visual features and speech patterns) or others Types of identification (assigned access codes) are designed.

Die allgemeinen Abläufe der Zuordnung einer Person zu einer Benutzergruppe sowie der Schätzung des Personenzustandes sind in 4, der Definition der Benutzerzustände und der Zuordnung der entsprechenden Prioritäts- und Sicherheitsstufen sind in 5 dargestellt.The general processes of the assignment of a person to a user group as well as the estimation of the person state are in 4 , the definition of the user states and the assignment of the corresponding priority and security levels are in 5 shown.

Fast alle Geräte und alle Sensoren in der beschriebenen betreuten Wohneinrichtung sind mit der zentralen Steuerungseinrichtung verbunden und werden im System über komplexe Modelle beschrieben.Nearly all devices and all sensors in the described assisted living facility are connected to the central control device and are in the system over described complex models.

Eine nahe liegende Möglichkeit ist die Darstellung der Geräte im System als endliche Automaten, dass heißt über Modelle ihres möglichen Verhaltens, bestehend aus einer Anzahl von Zuständen und entsprechenden Zustandsübergängen und Aktionen. Unter Zuständen werden dabei die möglichen Betriebszustände des Gerätes verstanden, wie zum Beispiel „Ausgeschaltet", „Stand-By", „Eingeschaltet", „Fehler aufgetreten" usw.A obvious possibility is the representation of the devices in the system as finite automata, that is over models of their possible ones Behavior, consisting of a number of states and corresponding state transitions and Actions. Under conditions become the possible ones operating conditions of the device understood, such as "Off", "Stand-By", "On", "Error occurred "etc.

Einzelnen Geräten oder Gerätegruppen sowie Gerätezuständen werden Prioritäten für die Energievergabe und die Möglichkeiten des „Nicht-Ausführens" von Benutzerbefehlen zugewiesen. So kann zum Beispiel festgelegt werden, dass Befehle einer bestimmten Benutzergruppe bei allen Zuständen des Gerätes außer dem Zustand „Fehler aufgetreten" ausgeführt werden oder nur ausgeführt werden, wenn eine Person mit einer höheren Prioritäts- bzw. Sicherheitsstufe den Befehl bestätigt. So wird der Zugang zur Gerätesteuerung im Normalfall ermöglicht und im Falle einer gefährlichen Situation verweigert. Das Festlegen der Prioritäten bei der Energievergabe kann im Normalfall für eine effiziente Energienutzung sorgen oder im Fall eines Energiedefizites bzw. bei einem Sparbetrieb für die Versorgung der primären Systeme der Lebenserhaltung sorgen.each devices or device groups and device states priorities for the Energy allocation and the possibilities the "non-execution" of user commands assigned. For example, you can specify commands a particular user group in all states of the device except the State "error occurred " or only executed if a person with a higher priority or security level confirmed the command. This is how access to device control becomes normally possible and in case of dangerous Situation refused. Defining priorities in energy allocation can normally for ensure efficient energy use or in the event of an energy shortage or at a savings mode for the supply of primary Systems of life support provide.

In der Betriebsphase des Systems finden Abläufe wie in 8 beschrieben statt. In dem Betriebszustand wird das System kontinuierlich oder in kurzen Zeitabständen überwacht, wobei Sensorsignale und Gerätemeldungen erfasst und ausgewertet werden und das Wissen über die aktuellen Eigenschaften der einzelnen Systemkomponenten aktualisiert wird. Nach dem Erkennen einer oder mehreren Zugriffsanfragen findet deren Bearbeitung und das Ausführen von entsprechenden Aktionen statt.In the operating phase of the system, processes such as 8th described instead. In the operating state, the system is monitored continuously or at short intervals, wherein sensor signals and device messages are detected and evaluated and the knowledge about the current characteristics of the individual system components is updated. After detecting one or more access requests, they are processed and actions are taken.

Für die Berücksichtigung von möglichen System-, Eingabe- und Messfehlern Fehlermodelle definiert, geschätzt und bei den Berechnungen verwendet, wobei diese Schätzungen mit den Methoden der Neuronalen Netze durchgeführt werden können.For the consideration of possible system, Input and Measurement Errors Defined, estimated and error models used in the calculations, these estimates using the methods of Neural networks performed can be.

Die Berücksichtigung der ermittelten bzw. geschätzten Eigenschaften der Benutzer, der Gerätschaften, der Sensorsignale, des Kontextwissens und der Eigenschaften des Systems insgesamt bei der Entscheidung über die Zugriffsvergabe findet durch eine Überführung der diese Eigenschaften charakterisierenden Werte in einen gemeinsamen Wertebereich und durch die Anwendung an diesen überführten Werten von mathematischen Methoden statt.The consideration the determined or estimated Characteristics of users, equipment, sensor signals, the contextual knowledge and the characteristics of the system as a whole in the Decision over the assignment of access takes place by means of a transfer of the properties characterizing these properties Values in a common value range and by the application at these transferred values held by mathematical methods.

Eine andere Möglichkeit ist es, die beschriebene Schätzung und Berücksichtigung der Eigenschaften mit den Methoden der künstlichen Intelligenz, insbesondere mit den Methoden der Neuronalen Netze durchzuführen. Die zu schätzenden Größen fließen als Bestandteile und Gewichtungswerte in ein Neuronales Netz ein. Die Schätzung findet im Laufe des Trainings dieses Netzes statt.Another possibility is to carry out the described estimation and consideration of the properties with the methods of artificial intelligence, in particular with the methods of the neural networks. The quantities to be estimated flow as components and weight values into a neural network. The estimate is in Course of training this network instead.

Wie ausgeführt, wird bei unserem Verfahren ein intelligentes System als eine „lebende" Anordnung von Geräten, Sensoren, Steuerungseinheiten und Benutzern gesehen, die über komplexe Modelle beschrieben werden, mit Hinzuziehen von Kontextwissen und mit Strategien zur Konfliktauflösung zwischen verschiedenen Systemkomponenten. Die Zugriffskontrolle läuft nicht bzw. nicht nur direkt über einzelne Benutzerschnittstellen wie die Auswertung von Sprach- oder Texteingaben ab, sondern vor allem indirekt über ein zentrales Steuerungssystem. Bei der Zugriffsvergabe findet eine Identifizierung des Benutzers bzw. der Benutzergruppe statt. Die Entscheidung über die Zugriffsvergabe wird als eine Funktion der Eigenschaften der Benutzer, der Gerätschaften und des Gesamtsystems unter Berücksichtigung von Sensor- und Eingabesignalen und Kontextwissen getroffen. Für die Berücksichtigung von möglichen System-, Eingabe- und Messfehlern werden Fehlermodelle definiert, geschätzt und bei den Berechnungen verwendet.As executed In our process, an intelligent system becomes a "living" array of devices, sensors, Control units and users seen using complex models with contextual knowledge and strategies for conflict resolution between different system components. The access control not running or not just directly about individual User interfaces such as the evaluation of voice or text input but above all indirectly via a central control system. In the allocation of access finds a Identification of the user or the user group instead. The Decision over the access is considered as a function of the properties of the User, the equipment and the overall system under consideration of sensor and input signals and contextual knowledge. For the consideration of possible System, input and measurement errors are defined error models, estimated and used in the calculations.

Claims

Method for controlling at least one directly or via a supply unit controllable device via a connected to the device or with the supply unit control and / or regulating unit, wherein the decision on the executed control and / or control action in the control and / or regulating unit taking into account sensor signals, characterized in that a plurality of users exist, that an estimation of the dynamic properties of the users takes place and that the estimation results are taken into account when deciding on the control and / or regulating action to be performed.

Method according to claim 1, characterized in that that it is the dynamic properties of the user in particular to their spatial Position is trading.

Method according to claim 1 and / or claim 2, characterized that defines user groups that have a Explicit or implicit assignment of users to user groups takes place and that when deciding on the control and / or regulatory action, this mapping is taken into account.

Method according to claim 3, characterized that the explicit assignment of a user to a user group via a Extraction of the features, a comparison with the feature patterns as well as an identification of the user group and / or an identification the user takes place.

Method according to claim 3, characterized that implicit assignment of a user to a user group is not explicitly performed, but is closed from the context.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that device groups be defined and an explicit assignment of the devices to the Device groups takes place and that when deciding on the to be executed Control and / or regulatory action takes this assignment into account becomes.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the definition of the user and / or device groups the definition of the group profiles and the assignment of the priority and / or the security levels take place.

Method according to claim 7, characterized in that that when defining the group profiles the set of all possible conditions the group members as well as the conditions for the state transitions and set the sets of all in a state of possible actions be that assignment of the priority or security levels the individual states takes place and the rules for recognizing individual states are defined and that an estimate the states the group members takes place and when deciding on the executed Control and / or regulatory action is taken into account.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the estimation of the dynamic properties the user an analysis of the signals from measuring devices for the measurement of physiological values.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that in the estimation of the dynamic properties the user and / or the states the devices an analysis of the signals from the sensors for the detection of sound waves takes place.

Method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that in the estimation of the dynamic properties the user and / or the states the devices an analysis of the signals of the electromagnetic radiation sensors takes place.

A method according to claim 8, characterized in that in the estimation of the dynamic Properties of the user and / or the states of the devices an evaluation of the device messages takes place.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that error models defined, estimated and when deciding on the to be executed Control and / or regulatory action are taken into account.

Method according to claim 13, characterized in that that the error models are models for the consideration of measurement errors is.

Method according to claim 13, characterized in that that the error models are models for the consideration of input errors on the part of the user.

A method according to claim 14 and / or claim 15, characterized marked that estimate and the consideration the fault models with the methods of artificial intelligence takes place.

Method according to claim 16, characterized in that that it is in the methods of artificial intelligence in particular is about the methods of the neural networks.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the consideration of the properties the user, the equipment, the sensor signals, the context knowledge and the properties of the System as a whole when deciding on the control and / or regulatory action through a transfer of these properties characterizing values in a common range of values and through the application and these transferred values of mathematical methods.

Method of at least one of claims 1 to 17, characterized in that the consideration of the properties the user, the equipment, the sensor signals, the contextual knowledge and and the properties of the system as a whole when deciding on the control and / or regulatory action with the methods of artificial intelligence.

Method according to claim 19, characterized that it is in the methods of artificial intelligence in particular to the methods of artificial Neural networks.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that over the control and / or regulating unit not only one, but several devices to be controlled.

Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the connection between at least a controllable device and the control and / or regulating unit constructed wirelessly becomes.