DE102021214208A1 - Device with a lamp base - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) mit einem Lampensockel (20), wobei der Lampensockel (20) vorgesehen ist, einen mechanischen und elektrischen Kontakt zu einer Lampenfassung herzustellen, und wobei die Vorrichtung (1) eine Kommunikationseinheit (40) zum drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunizieren aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (1) einen Tiefensensor (30) aufweist, der in Abhängigkeit von der Umgebung ein Radarsignal erzeugt, und dass eine Verarbeitungseinheit (50) vorgesehen ist, welche mittels dem Radarsignal eine Karte der Umgebung ermittelt.The invention relates to a device (1) with a lamp base (20), the lamp base (20) being intended to produce mechanical and electrical contact with a lamp socket, and the device (1) having a communication unit (40) for wireless or wired communicating. It is proposed that the device (1) has a depth sensor (30) which generates a radar signal as a function of the surroundings, and that a processing unit (50) is provided which uses the radar signal to determine a map of the surroundings.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Lampensockel.The invention relates to a device with a lamp base.
Stand der TechnikState of the art
Im Smart Home Umfeld wird es immer wichtiger Karten der Umgebung zu haben. Die Umgebung kann hierbei Außenbereiche, wie Grundstücke, Gärten, Höfe oder Gebäude oder Gebäudebereiche, wie Räume darstellen. Anhand der Karten können dann einzelne Smart Home Geräte gesteuert werden, oder die Räume überwacht werden.In the smart home environment, it is becoming increasingly important to have maps of the area. In this case, the environment can represent outdoor areas such as plots of land, gardens, courtyards or buildings or building areas such as rooms. Individual Smart Home devices can then be controlled using the cards, or the rooms can be monitored.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vorteilhaft ist, dass die Vorrichtung einen Lampensockel aufweist. Der Lampensockel ist vorgesehen und ausgebildet einen mechanischen und elektrischen Kontakt zu einer Lampenfassung herzustellen. Vorzugsweise ist der Lampensockel kompatibel mit beliebigen auf dem Markt verfügbaren Lampenfassungen, wie Exx, Gx, GUxx, GYx.x, Tx.It is advantageous that the device has a lamp base. The lamp base is provided and designed to make mechanical and electrical contact with a lamp socket. Preferably, the lamp base is compatible with any lamp holders available on the market, such as Exx, Gx, GUxx, GYx.x, Tx.
Ferner ist vorteilhaft, dass die Vorrichtung eine Kommunikationseinheit zum Kommunizieren aufweist.Furthermore, it is advantageous that the device has a communication unit for communicating.
Vorteilhaft ist, dass die Vorrichtung einen Tiefensensor aufweist, der in Abhängigkeit von der Umgebung eine Tiefeninformation erfasst. Die Tiefeninformation ermöglicht es eine, insbesondere 3D, Karte zu ermitteln. It is advantageous that the device has a depth sensor that detects depth information as a function of the environment. The depth information makes it possible to determine a map, in particular a 3D map.
Ferner ist vorteilhaft, dass eine Verarbeitungseinheit vorgesehen ist, welche mittels der erfassten Tiefeninformation eine Karte der Umgebung ermittelt. Alternativ oder zusätzlich sendet die Verarbeitungseinheit die Tiefeninformationen an ein elektrisches Gerät. Das Senden erfolgt über die Kommunikationseinheit. Die Karte kann insbesondere für die verbesserte Steuerung, vorzugsweise die Koordination, von Smart Home Geräten eingesetzt werden.Furthermore, it is advantageous that a processing unit is provided, which uses the recorded depth information to determine a map of the surroundings. Alternatively or additionally, the processing unit sends the depth information to an electrical device. The transmission takes place via the communication unit. The card can be used in particular for improved control, preferably coordination, of smart home devices.
Smart Home Geräte sind Haustechniksteuerungsgeräte, Installationsgeräte, Haustechnikgeräte, Haushaltsgerät, Gartengeräte, Informations- und Kommunikationselektronikgerät und/oder Unterhaltungselektronikgerät, die eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche es ihnen erlaubt mit anderen Smart Home Geräten oder auch Geräten zu kommunizieren.Smart home devices are home technology control devices, installation devices, home technology devices, household appliances, gardening devices, information and communication electronics devices and/or consumer electronics devices that have a communication interface that allows them to communicate with other smart home devices or devices.
Die Smart Home Geräte, sind untereinander vernetzt und können Signale, insbesondere, Nachrichten, Datenpakete, Informationen, Steuerbefehle und/oder Umgebungsgrößen usw. empfangen und/oder senden.The smart home devices are networked with one another and can receive and/or send signals, in particular messages, data packets, information, control commands and/or environmental variables, etc.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.The measures listed in the subclaims result in advantageous developments and improvements to the features specified in the main claim.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Tiefensensor als Radar-, ToF- oder LiDAR-Sensor ausgebildet ist. Radar-, ToF- oder LiDAR-Sensor erfassen in Abhängigkeit von der Umgebung Tiefeninformationen. Die Tiefeninformationen erlauben beispielsweise die Form eines Gegenstands zu bestimmen oder der Abstand des Gegenstands zu der Vorrichtung zu bestimmten.A particularly advantageous development of the invention is characterized in that the depth sensor is designed as a radar, ToF or LiDAR sensor. Radar, ToF or LiDAR sensors record depth information depending on the environment. The depth information allows, for example, the shape of an object to be determined or the distance between the object and the device to be determined.
Eine vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verarbeitungseinheit insbesondere einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrokontroller aufweist.An advantageous development is characterized in that the processing unit has in particular a microprocessor and/or a microcontroller.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass der Tiefensensor als Impulsradar ausgebildet ist und insbesondere eine Antenne, einen Modulator, einen Sender, einen Duplexer und einen Empfänger aufweist. Der Impulsradar ist eine technisch einfach und ausgereifte Technologie zur Erzeugung von Tiefeninformationen.An advantageous further development is that the depth sensor is in the form of an impulse radar and in particular has an antenna, a modulator, a transmitter, a duplexer and a receiver. The pulse radar is a technically simple and mature technology for generating depth information.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Kommunikationseinheit die ermittelte Karte der Umgebung an ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Smart Home Gerät, sendet. Insbesondere kann das Smart Home Gerät die Karte dann zur Steuerung von sich selbst oder einem oder mehreren weiteren Smart Home Geräten verwenden.An advantageous development is that the communication unit sends the determined map of the area to an electrical device, in particular a smart home device. In particular, the smart home device can then use the card to control itself or one or more other smart home devices.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Kommunikationseinheit die Tiefeninformationen des Tiefensensors an ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Smart Home Gerät sendet und dort mit anderen Umgebungsdaten fusioniert.An advantageous development is that the communication unit sends the depth information from the depth sensor to an electrical device, in particular a smart home device, and merges it there with other environmental data.
Die Tiefeninformationen stellen insbesondere Rohdaten dar.In particular, the depth information represents raw data.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Verarbeitungseinheit ausgebildet und eingerichtet ist anhand der ermittelten Karte ein Steuerbefehl zu erstellen, und dass die Kommunikationseinheit den Steuerbefehl an ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Smart Home Gerät sendet.An advantageous development is that the processing unit is designed and set up to create a control command based on the determined card, and that the communication unit sends the control command to an electrical device, in particular a smart home device.
Als eine vorteilhafte Weiterbildung ist anzusehen, dass die Vorrichtung selbst ein steuerbares Gerät darstellt. Die Vorrichtung weist beispielsweise einen Lichterzeuger auf, der die von einer Energieversorgung über die Lampenfassung zur Verfügung gestellte elektrische Energie in Licht umwandelt. Die Vorrichtung stellt damit insbesondere selbst ein Smart Home Gerät dar.An advantageous further development is that the device itself represents a controllable device. The device has, for example, a light generator that converts the electrical energy provided by an energy supply via the lamp holder into light. The device itself thus represents in particular a smart home device.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, den Lichterzeuger in Abhängigkeit von einem erfassten oder empfangenen Steuerbefehl zu steuern, wobei insbesondere die Helligkeit und/oder die Lichtfarbe steuerbar sind.An advantageous development is that the processing unit is designed to control the light generator as a function of a detected or received control command, with the brightness and/or the light color in particular being able to be controlled.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Kommunikationseinheit ausgebildet und eingerichtet ist, mittels einer drahtlosen Funkverbindung, insbesondere eine standardisierte Funkverbindung, vorzugsweise Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Bluetooth Low Energy, WLAN, Enocean, DECT, Thread oder eine proprietäre Funkverbindung, zu kommunizieren.An advantageous development is that the communication unit is designed and set up to communicate using a wireless radio link, in particular a standardized radio link, preferably Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Bluetooth Low Energy, WLAN, Enocean, DECT, Thread or a proprietary radio link .
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Kommunikationseinheit ausgebildet und eingerichtet ist, mittels bestehender kabelgebundener Infrastruktur, insbesondere Powerline, zu kommunizieren.An advantageous development is that the communication unit is designed and set up to communicate using an existing wired infrastructure, in particular Powerline.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass der Lichterzeuger ausgebildet ist, mittels Leuchtdioden, eines Glühdrahtes und/oder eines gasförmigen Leuchtstoffes (Neonröhre) elektrische Energie in Licht umwandelt.An advantageous development is that the light generator is designed to convert electrical energy into light by means of light-emitting diodes, an incandescent wire and/or a gaseous phosphor (neon tube).
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die gesendeten und/oder empfangenen Kommunikationssignale und/oder Steuerbefehle verschlüsselt sind.An advantageous development is that the transmitted and/or received communication signals and/or control commands are encrypted.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine beispielhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 eine weitere beispielhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und -
3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 an exemplary embodiment of a device according to the invention, -
2 a further exemplary embodiment of a device according to the invention, and -
3 a block diagram of a device according to the invention.
In
Die Vorrichtung 1 weist von den äußeren Abmessungen große Ähnlichkeiten zu gewöhnlichen wechselbaren Leuchtelementen, wie Glühbirnen auf, die in Lampenfassungen eingedreht oder eingesteckt werden. Die Vorrichtung 1 ist generell kompatibel zu gängigen Lampenfassungen und kann hierüber mit Strom versorgt werden oder die vorhandene Infrastruktur analog zu Powerline verwenden.In terms of its external dimensions, the
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung 1 beliebige Lampensockel 20 aufweisen. Beispielsweise weisen Lampensockel 20 vom Typ E 5.5, E10, E11, E12, E14, E16, E18, E27, E33 und E40 ein Gewinde auf. Weiterhin gibt es auch Lampensockel 20 mit einem Stiftsockel, wie beispielsweise G23, GX23, G24d, G24g, GX24d, GX24q, 2G11, 2G7, 2GX7, 2G10, GR8, GR10q, GRY10q-3, GRZ10d, GRZ10t, GR14q-1, GX53, S14s, S14d oder einem Röhrensockel, wie beispielsweise G5 und G 13 oder als Stiftsockel für Halogenlampen (Bipin), beispielsweise von einem der Typen G4, GU4, GY4, GZ4, G5, G5.3, G5.3-4.8, GU5.3, GX5.3, GY5.3, G6.35, GX6.35, GY6.35, GZ6.35, G8.5, G9, GU10, GZ10, G12, G38.According to the invention, the
In
Der Lampensockel 20 ist dafür vorgesehen, einen mechanischen und/oder elektrischen Kontakt zu einer Lampenfassung herzustellen.The
Optional weist die Vorrichtung 1 mindestens einen Lichterzeuger 10 auf. Der Lichterzeuger 10 wandelt elektrische Energie in Licht um. Der Lichterzeuger 10 kann insbesondere als Glühlampe, als Allgebrauchslampe, als Halogenglühlampe, als Projektionslampe als Gasentladungslampen, wie Niederdruckgasentladungslampe oder Hochdruckgasentladungslampe, als Induktionslampe, als Leuchtdiode (Insbesondere mehrere Leuchtdioden) oder als Kondensator-Leuchtfolie ausgebildet sein. Es können beliebige viele Lichterzeuger 10 ausgebildet sein. Auch sind die Art und der Typ, bzw. die eingesetzte Technologie beliebig wählbar.The
Ferner umfasst das Vorrichtung 1 ein Gehäuse 4. Das Gehäuse 4 schließt sich an den Lampensockel 20 an. Vorzugsweise ist der Lampensockel 20 Teil des Gehäuses 4. Auf der dem Lampensockel abgewandten Seite wird das Gehäuse 4 durch ein Abdeckung 12 abgeschlossen. Die Abdeckung 12 zeigt, wenn die Vorrichtung 1 in eine Lampenfassung montiert ist, in den Raum hinein. Die Abdeckung ist aus Kunststoff oder Glas, insbesondere Glaskolben, ausgebildet. Die Lichterzeugerabdeckung 12 ist in
In
Sind ein oder mehrere Lichterzeuger 10 ausgebildet, weist die Vorrichtung 1 einen Treiber 90 auf. Der Treiber 90 steuert die Lichterzeuger 10 in Abhängigkeit von Steuerbefehle, die er von der Verarbeitungseinheit 50 erhält. Insbesondere kann der Treiber 90 den Lichterzeuger 10 von einer Energieversorgung 80 trennen und/oder die Helligkeit und/oder die Farbe des erzeugten Lichts variieren. Der Treiber 90 weist Schaltelemente auf, die das elektrische Trennen, bzw. Unterbrechen oder Verbindung des Lichterzeugers 10 von der Energieversorgung 80 ermöglichen. Insbesondere sind diese Schaltmittel als MosFets, Transistoren oder Relais ausgebildet.If one or more
Erfindungsgemäß kann hierbei die Anzahl und Art der Lichterzeuger 10 variiert und in beliebiger Weise kombiniert werden. In
Optional ist ein Spannungswandler 70 vorgesehen, welcher die von der Energieversorgung 80 über die Lampenfassung 84 und den Lampensockel 20 bereitgestellte Spannung umwandelt, insbesondere transformiert oder regelt. Ferner kann der Spannungswandler 70 auch den Strom anpassen. Der Spannungswandler 70 ist insbesondere als Netzteil oder Transformator ausgebildet oder umfasst ein Netzteil oder Transformator. Der Spannungswandler 70 versorgt die weiteren Komponenten der Vorrichtung 1 mit der richtigen Spannung. Der Spannungswandler versorgt insbesondere auch den oder die Lichterzeuger 10 über den Treiber 90.A
Eine Kommunikationseinheit 40 ermöglicht die funk- oder kabelgebundene Kommunikation, insbesondere das Senden und Empfangen von Nachrichten, Steuerbefehlen, Signalen, insbesondere Sprachsignalen und/oder Kommunikationssignale und/oder erfassten Tiefeninformation und/oder der ermittelten Karte von oder an ein Gerät 100.A
Bei dem steuerbaren Gerät 100 handelt es sich insbesondere um ein Smart Home Gerät oder ein mobiles Kommunikationsgerät, insbesondere ein Smartphone, eine Smartwatch oder ein Tablet. Zur Kommunikation und dem Austausch von Kommunikationssignalen und Steuerbefehlen wird insbesondere eine Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikationseinheit 40 und dem Gerät 100 aufgebaut. Die Kommunikationsverbindung muss jedoch nicht zwangsläufig direkt bestehen, insbesondere kann die Kommunikationsverbindung über einen Router, einen Server oder einen Switch oder das Internet erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation zumindest in Teilen drahtlos, insbesondere mittels Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Bluetooth Low Energy, WiFi, Enocean, DECT, Thread, Matter, ANT+, NFC, RFID, WIMAX, 868 MHz, 433MHz.The
Das Kommunikationsmittel 40 weist entsprechende Sende- und Empfangsmittel wie beispielsweise einen Signalverstärker, eine Frequenzweiche, eine Antenne, einen Signalfilter auf, die ein Senden und/oder Empfangen ermöglichen. Vorzugsweise kann das Kommunikationsmittel 40 gleichzeitig mit mehreren Geräten 100 kommunizieren.The communication means 40 has corresponding transmission and reception means such as a signal amplifier, a frequency dividing network, an antenna, a signal filter, which enable transmission and/or reception. The communication means 40 can preferably communicate with a plurality of
Ein Smart Home Gerät ist Teil eines Smart Home Systems. Ein Smart Home System ist ein System, dass die Wohn- und Lebensqualität, die Sicherheit und die effiziente Energienutzung erhöhen soll. Ein Smart Home System baut auf mindestens zwei oder mehreren vernetzt und steuerbaren Geräten 100 und Installationen sowie automatische Abläufe auf. Smart Home Geräte sind Haustechniksteuerungsgeräte, Haustechnikgeräte, Haushaltsgerät, Gartengeräte, Informations- und Kommunikationselektronikgerät und/oder Unterhaltungselektronikgerät, die eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche es ihnen erlaubt mit anderen Smart Home Geräten zu Kommunizieren.A smart home device is part of a smart home system. A smart home system is a system that is intended to increase the quality of life, security and efficient use of energy. A smart home system is based on at least two or more networked and
Beispiele für Geräte die heutzutage meist im Smart Home Umfeld eingesetzt werden sind Lichtquellen, Jalousien, Haustechnikgeräte, Haushaltsgerät, Gartengeräte, Informations- und Kommunikationselektronikgerät und Haustechniksteuerungsgerät. Ferner können moderne Smart Home System aus der Ferne, beispielsweise durch ein mobiles Eingabegerät, insbesondere einem Smartphone, Tablett oder Mobiltelefon gesteuert werden.Examples of devices that are mostly used in the smart home environment these days are light sources, blinds, home automation devices, household appliances, gardening equipment, information and communication electronics devices and home automation control devices. Furthermore, modern smart home systems can be controlled remotely, for example using a mobile input device, in particular a smartphone, tablet or mobile phone.
Unter einem Haustechniksteuerungsgerät werden beispielsweise Aktoren zur Steuerung von Heizungsgeräte, Jalousien, Rollladen, Leuchtmittel aber auch Sensoren, wie Taster oder Schalter zu steuern von Aktoren oder anderen elektrischen Geräten verstanden.A home automation control device is understood to mean, for example, actuators for controlling heating devices, blinds, roller shutters, lamps, but also sensors such as buttons or switches for controlling actuators or other electrical devices.
Unter Haustechnikgeräte sind Geräte zum Erwärmen, Kühlen, Belüften von Gebäuden zu verstehen, insbesondere Heizungsanlagen, Klimaanlagen oder Lüftungsanlagen, vorzugsweise Heizkessel, Solarheizung, Wärmepumpe, Wohnraumlüftung, Warmwasserspeicher, Heizkörper, Pumpen, Ventile, Regelungen und/oder Klimaanlagen.Household appliances are devices for heating, cooling, ventilating buildings, in particular heating systems, air conditioning systems or ventilation systems, preferably boilers, solar heating, heat pumps, living space ventilation, hot water tanks, radiators, pumps, valves, controls and/or air conditioning systems.
Unter einem Haushaltsgerät sind beispielsweise Gerätetypen zu verstehen, welche in einem Haushalt aber auch im professionellen Bereich eingesetzt werden können, wie beispielsweise Spülmaschinen, Waschmaschinen, Trockner, Backofen, Mikrowelle, Dampfgarer, Kombidämpfer, Staubsauger, Bügeleisen, Dunstabzugshaube und weitere. Haushaltsgeräte werden auch als weiße Ware bezeichnet.A household appliance is to be understood, for example, as appliance types that can be used in a household but also in the professional sector, such as dishwashers, washing machines, dryers, ovens, microwaves, steamers, combi steamers, vacuum cleaners, irons, extractor hoods and others. Household appliances are also referred to as white goods.
Unter Gartengeräte sind Rasenmäher, Robotermäher, Bewässerungsanlagen, Sprinkleranlagen, Bodenfeuchtesensoren, Lichtsensoren, PH-Sensoren und weitere zu verstehen.Garden tools include lawn mowers, robotic mowers, irrigation systems, sprinkler systems, soil moisture sensors, light sensors, PH sensors and others.
Weiterhin ist ein Tiefensensor 30 ausgebildet. Der Tiefensensor 30 dient der Erfassung der Umgebung. Der Tiefensensor 30 erzeugt in Abhängigkeit von der Umgebung einer Tiefeninformation.Furthermore, a
Insbesondere ermöglicht die Vorrichtung 1 anhand er erfassten Tiefeninformationen eine Karte der Umgebung zu erstellen. Alternativ oder zusätzlich ermöglicht die Vorrichtung 1 ein Ansteuern eines Gerätes 100, dessen Arbeitsbereich zumindest teilweise in der erfassten Umgebung liegt, in Abhängigkeit von der erfassten Tiefeninformation.In particular, the
Alternativ oder zusätzlich können Tiefeninformationen und/oder die Karte an ein als Staubsaugroboter ausgebildetes Gerät 100 gesendet werden. Auch kann ein Staubsaugroboter nach Auswertung der ermittelten Karte und/oder der Tiefeninformation einen Steuerbefehl erhalten. Weiterhin können Objekt, insbesondere Gegenstände, Personen oder Tiere erfasst werden. Auch kann beispielsweise der Staubsaugroboter derart angesteuert werden, dass er ein erkanntes Tier umfährt. Weiterhin kann erkannt werden, ob eine Person fällt, oder gefallen ist. Dies kann insbesondere bei älteren Leuten wichtig sein. Auch kann das Heizungsprofil an das Vorhandensein und die Häufigkeit von Personen eines Raums angepasst werden.Alternatively or additionally, depth information and/or the map can be sent to a
Der Tiefensensor 30 kann insbesondere als Radar-, ToF- oder LiDAR-Sensor ausgebildet sein. Ferner kann der Tiefensensor als Impulsradar, Dauerstrichradar (CW-Radar), Moduliertes Dauerstrichradar (FMCW-Radar) ausgebildet sein.The
Der Tiefensensor 30 erfasst die Tiefeninformation, also den Abstand. Anhand der Tiefeninformation kann eine Karte, insbesondere eine 3D Karte der Umgebung erstellt werden. Es lassen sich so Größe, Form und Position von Objekten in der Umgebung bestimmen. Auch kann anhand der Form, Größe und Position auf die Art des Objekts geschlossen werden. Insbesondere kann anhand der Art und einer vorgegebenen Regel eine Steuersignal erzeugt werden. Die Verarbeitungseinheit 50 ist insbesondere hierfür zuständig.The
Beispielhaft wird die Ausbildung als Impulsradar näher erläutert.The training as a pulse radar is explained in more detail as an example.
Der als Impulsradar ausgebildete Tiefensensor 30 weist zumindest eine Antenne 31 auf. Die Antenne 31 ist ausgebildet Funkwellen zu senden und zu empfangen. Bei den Funkwellen handelt es sich insbesondere um einen Suchimpuls und einen Echoimplus. Die Antenne 31 ist ausgebildet den Suchimpuls zu senden und den an einem Objekt reflektierten Echoimpuls zu empfangen. Die Impulse weisen lediglich eine Dauer von 0,05 bis 1 ps.The
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Bewegungsmittel vorgesehen, welche die Antenne 31 bewegen kann. Hierdurch kann das Radarsignal, insbesondere die Sendeleistung, verteilt werden. Der erfassbare Bereich wird hierdurch erweitert. Die Bewegung erfolgt insbesondere mittels mikromechanischen Aktoren.According to a development of the invention, a movement means is provided which can move the
Die Antenne 31 kann insbesondere als Phased-Array-Antenne, als Active Electronically Scanned Array oder Parabolanatenne ausgebildet sein. Die Antenne ist innerhalb der Lichterzeugerabdeckung 12 angeordnet. Vorteilhaft weist der Tiefensensor eine Phased-Array-Antenne auf.The
Der als Impulsradar ausgebildete Tiefensensor 30 weist einen Duplexer 32, einen Sender 33 und einen Empfänger 34 auf. Der Duplexer 32 verbindet die Antenne 31 mit dem Sender 33 oder dem Empfänger 34 abhängig von definierten Regeln. Die Regeln sind dabei meist als Zeitabhängigkeit aufgebaut. Wenn der Sender 33 arbeitet, muss dieser an die Antenne geschaltet sein. Der Empfänger 34 ist derweilen von der Antenne 31 getrennt. Der Schaltvorgang in einem Duplexer 32 kann entweder direkt und passiv (durch zeitliche Steuersignale) oder indirekt und aktiv (durch die Sendeleistung selbst ausgelöst) erfolgen. Das Verfahren wird auch als Zeitmultiplexing bezeichnet. Die Umschaltfolge beträgt insbesondere zwischen 350Hz und 8 kHz. Insbesondere gibt es verschiedene Bauformen von Multiplexer Brach-, Balanded-, pin-Dioden-Duplexer. Der Duplexer verhindert ein Übersprechen der Suchimpulse auf den Empfänger.The
Der Sender 33 weist einen selbstschwingender Impulsoszillator, die insbesondere den Magnetron umfassen. Das Magnetron wird durch Hochspannungspulse gespeist und erzeugt einen Hochfrequenz-Impuls. Der Hochspannungspuls für das Magnetron wird durch einen Modulator 35 bereitgestellt. Der Modulator weist insbesondere einen MosFet Halbleiterschalter auf. Ein solches System wird POT, Power-Oszillator-Transmitter genannt.The
Im Gegensatz hierzu gibt es auch das PAT, Power Amplifier-Transmitter Konzept. Bei diesem wird einem Generator der fertige Sendeimpuls mit kleiner Leistung erzeugt und dann mit einem Verstärker (Halbsleitersendermodul) auf verstärkt.In contrast to this, there is also the PAT, Power Amplifier-Transmitter concept. With this, a generator generates the finished transmission pulse with low power and then amplifies it with an amplifier (semiconductor transmitter module).
Der Empfänger 34 ist insbesondere mittels Halbleiter aufgebaut.The
Alternativ kann der Tiefensensor 30 als Moduliertes Dauerstrichradar (FMCW) ausgebildet sein. Dieses sendet mit einer sich ständig ändernden Frequenz. Die Frequenz steigt entweder linear an, um in einem bestimmten Wert wieder abrupt auf einen Anfangswert abzufallen (Sägezahnmuster). Alternativ steigt und fällt sie abwechselnd.Alternatively, the
Vorzugsweise ist der Hochfrequenzteil eines Radars in einem einzelnen integrierten Schaltkreis untergebracht.Preferably, the high frequency portion of a radar is housed in a single integrated circuit.
In einer alternativen Ausführrungsform ist der Tiefensensor als LiDAR Sensor ausgebildet. LiDAR steht für Light detection and ranging. Bei LiDAR handelt es sich um eine zum Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung. Beim LiDAR erfolgt ein dreidimensionale Laserscanning. Statt den Radiowellen beim Radar werden Laserstrahlen verwendet. Es werden Laserimpulse gesendet und das zurückgestreute Licht erfasst. Aus der Lichtlaufzeit wird der Abstand, bzw. die Tiefeninformation ermittelt.In an alternative embodiment, the depth sensor is designed as a LiDAR sensor. LiDAR stands for Light Detection and Ranging. LiDAR is a method related to radar for optical distance and speed measurement. The LiDAR uses three-dimensional laser scanning. Laser beams are used instead of radio waves in radar. Laser pulses are sent and the backscattered light is recorded. The distance or depth information is determined from the time it takes for light to travel.
In einer alternativen Ausfühurungsform ist der Tiefensensor als ToF Sensor ausgebildet. ToF steht für time of flight. Vorzugsweise handelt es sich um 3D Kamerasystem die mittels Laufzeitverfahren Distanzen misst. Vorzugsweise wiest der Tiefensensor einen PMD Sensor, insbesondere PMD Kamera auf. Vorzugsweise wird die Szene mittels Lichtpulse ausgeleuchtet. Die Kamera erfasst für jeden Bildpunkt die Zeit, die das Licht zum Objekt und wieder zurück benötigt. Die erfasste Zeit ist proportional zu der Distanz. Die Kamera erfasst so die Tiefeninformation. Vorteil gegenüber LiDAR ist, dass eine ganze Szene auf einmal aufgenommen werden kann.In an alternative embodiment, the depth sensor is designed as a ToF sensor. ToF stands for time of flight. It is preferably a 3D camera system that measures distances using a runtime method. The depth sensor preferably has a PMD sensor, in particular a PMD camera. The scene is preferably illuminated by means of light pulses. For each pixel, the camera records the time it takes for the light to reach the object and back again. The recorded time is proportional to the distance. The camera thus captures the depth information. The advantage over LiDAR is that an entire scene can be recorded at once.
Die Verarbeitungseinheit 50 ermittelt anhand der Tiefeninformationen, die sie von dem Tiefensensor 30 erhält eine Karte der Umgebung. Die Ermittlung erfolgt anhand der Tiefeninformation zu einem Objekt sowie der Richtung im Raum. Die Richtung im Raum.The
In einem optionalen Ausführung erzeugt die Verarbeitungseinheit 50 anhand der Signale Steuerbefehle, die sie über das Kommunikationsmittel 40 an ein Gerät 100 sendet. Die Auswahl des Geräts erfolgt insbesondere auch anhand des Radarsignals durch die Verarbeitungseinheit 50.In an optional embodiment, the
Alternativ oder vorzugsweise wird die Karte mittels dem Kommunikationsmittel 40 an ein Gerät 100 gesendet.Alternatively or preferably, the card is sent to a
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Patent Citations (2)
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DE102013209317A1 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Lamp |
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