AT519532B1 - Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung sowie Annäherungssensoren und Schaltungsanordnungen zum Durchführen dieses Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung mit einer elektronischen Schaltungseinheit (9) mit mindestens einem Sleepmodus (24), gekoppelt mit einer Schnittstelle (6) mit einem Annäherungssensor (1) mit einer elektronischen Auswerteeinheit (5), einem als Master ausgeführten Annäherungssensor (11), einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor (12,13) und mindestens zwei Erfassungsbereichen (2, 2ein, 2aus, 2s, 2a, 2a1-2, 2a12 1 2aPl-2' 2b-d, 2dl-2' 2dP2), bei dem die elektronische Schaltungseinheit (9) nach Konfiguration des Annäherungssensors (1) in eine Betriebsart zur Detektion eines Ereignisses in mindestens einem der Erfassungsbereiche (2, 2ein, 2aus, 2s, 2a, 2a1-2, 2a12, 2aP1-2, 2b-d, 2d1-2, 2dP2) in einen der Sleepmodi (24) wechselt, während die elektronische Auswerteeinheit (5) autark mindestens zwei der Erfassungsbereiche (2, 2ein, 2aus, 2s, 2a, 2a1-2, 2a12, 2aP1-2, 2b-d, 2d1-2, 2dP2) überwacht, bei Detektion eines Ereignisses in mindestens einem dieser Erfassungsbereiche das Ereignis auslösende Objekt einer von zwei Größenklassen zuordnet und über die Schnittstelle (6) zum Beenden des Sleepmodus (24) mindestens einen der Interrupts (28a-b) auslöst, sowie Annäherungssensoren und Schaltungsanordnungen zum Durchführen dieses Verfahrens.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung mit einer elektronischen Schaltungseinheit mit mindestens einem Sleepmodus, gekoppelt mit einer Schnittstelle mit einem Annäherungssensor mit einer elektronischen Auswerteeinheit, einem als Master ausgeführten Annäherungssensor, einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor und mindestens zwei Erfassungsbereichen, bei dem die elektronische Schaltungseinheit nach Konfiguration des Annäherungssensors in eine Betriebsart zur Detektion eines Ereignisses in mindestens einem der Erfassungsbereiche in einen der Sleepmodi wechselt, während die elektronische Auswerteeinheit autark mindestens zwei der Erfassungsbereiche überwacht, bei Detektion eines Ereignisses in mindestens einem dieser Erfassungsbereiche das Ereignis auslösende Objekt einer von zwei Größenklassen zuordnet und über die Schnittstelle zum Beenden des Sleepmodus mindestens einen Interrupt auslöst, sowie Annäherungssensoren und Schaltungsanordnungen zum Durchführen dieses Verfahrens. ABKÜRZUNGS- UND BEGRIFFSVERZEICHNIS: [0002] CCD-Sensor Charge-Coupled-Device-Sensor (ladungsgekoppelter Sensor) [0003] CCTV Closed Circuit Television (Videoüberwachungsanlage) [0004] EAE Elektronische Auswerteeinheit [0005] Ereignis Aktion eines Objektes, wie beispielhaft das Heran-, Wegführen oder

Bewegen, Gesten, Touch oder Multitouch [0006] ESH Elektronische Schaltungseinheit [0007] Geste Bewegungen eines Objektes, beispielhaft von links nach rechts, von oben nach unten, diagonal, von der Mitte nach außen oder entlang eines Kreisbogens. Auch Bewegungen in der jeweils entgegengesetzten Richtung sowie beliebige Aneinanderreihung der zuvor genannten Bewegungen werden als Geste verstanden.

[0008] IR Infrarot [0009] LED Light emitting diode (Leuchtdiode) [0010] Multitouch Wiederholtes Heranführen eines Objektes an einen Annäherungs sensor mit annähernd gleichbleibenden oder unterschiedlichen Zeitdauern, beispielsweise durch mehrfaches Antippen. Ein einfaches Beispiel für einen Multitouch ist ein zweifaches Antippen mit kurzer Verweildauer als Abwandlung des von vielen Computerbetriebssystemen her bekannten Doppelclicks. Ein komplexeres Beispiel ist eine Umsetzung des international gebräuchlichen Notrufzeichens S.O.S. im Morsecode mit dreimaligem kurzen Antippen gefolgt von dreimaligem längeren Antippen und nochmaligem dreimaligen kurzen Antippen.

[0011] PIN-Diode Positive intrinsic negative diode (Fotodiode) [0012] PSD Position Sensitive Detector (Optischer Positionssensor) [0013] RTC Real Time Clock (Echtzeituhr) [0014] Touch Einmaliges Heranführen eines Objektes an einen Annäherungs sensor, beispielsweise durch Antippen.

[0015] Annäherungssensoren sind weit verbreitet und werden beispielhaft zum automatischen Ein- und Ausschalten, zum Erkennen von Interaktionen oder Objekten, als Sensoren für Alarmanlagen oder als Füllstandsensoren eingesetzt. Für den Einsatz bei Annäherungssensoren haben sich Schaltungsanordnungen mit mindestens einem Sender und einem Empfänger be währt. Die Schaltungsanordnung sendet mit dem mindestens einen Sender modulierte Signale in Richtung mindestens eines Objektes aus, führt die mit mindestens einem Empfänger erfassten, von mindestens einem der Objekte reflektierten oder absorbierten Signale mindestens einer EAE zu und ermittelt aus dem Absolutpegel des empfangenen Signals, aus dem Verhältnis des ausgesendeten zum empfangenen Signal oder aus der Laufzeit des Signals den Abstand zu dem mindestens einen Objekt. Die Information des Abstands kann im einfachsten Fall kein konkreter Entfernungswert, sondern lediglich die Präsenz oder Absenz des mindestens einen Objekts sein.

[0016] In der Praxis hat sich der Betrieb der Annäherungssensoren mit sichtbarem Licht, Infrarotlicht (IR) mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 bis 1000 nm, mit elektromagnetischen Wellen (Radar) mit einer Frequenz im Mega- und Gigahertzbereich, mit Schallwellen (Ultraschall) mit einer Frequenz von über 20 Kilohertz sowie mit der Messung der absoluten Kapazität oder der Kapazitätsänderung mittels PIN- Dioden, PSDs, Kameras, CCD-Sensoren, CCTVs, Antennen, Mikrophonen oder Elektroden besonders bewährt.

[0017] Nach bekanntem Stand der Technik werden optische Linsen zur Lenkung und/oder Bündelung der IR-Strahlen eingesetzt und/oder mindestens einer der Empfänger und/oder EAEs verfügt zum Erhöhen der Sensorreichweite über mindestens einen Verstärker.

[0018] Ebenfalls sind Verfahren bekannt, bei denen die Störempfindlichkeit des Annäherungssensors gegenüber anderen Sendern und Umgebungsstörungen reduziert wird, indem mindestens einer der Empfänger, Verstärker oder EAEs vorzugsweise über mindestens ein zum ausgesendeten Signal frequenz- oder zeitfenster-selektives Filter verfügt.

[0019] Bei Anwendungen für Produkte der Telekommunikation, insbesondere Fernseher, Mobiltelefone, Computer, Tablets, CD-Player sowie für sanitäre Armaturen zur Entnahme von Wasser, insbesondere für Duschen, Wannen, Waschbecken, Spülbecken, Bidets, Urinale und WCs, ist das Objekt üblicherweise der Benutzer oder ein Körperteil des Benutzers, beispielhaft eine Hand, bei Anwendungen zur Erfassung des Füllstandes das zu erfassende Fluid und bei Anwendungen in Alarmanlagen der zu überwachende Gegenstand.

[0020] Sanitäre Armaturen mit einem Annäherungssensor, einer ESH und einem Ventil sind unter anderem aus der AT404150, AT412824, DE19651132, DE10148675, EP2169123, EP0813636 und der US5961095 bekannt. Aus der US2004254746, der DE102014104395 und der DE102016107693 sind darüber hinaus sanitäre Armaturen bekannt, die nach einer bestimmten Zeit das stagnierende Wasser im Zuge einer Stagnationsfreispülung auch dann ausspülen, wenn vom Annäherungssensor kein Objekt erfasst wird und/oder Sonderfunktionen, wie beispielhaft eine Desinfektionsspülung umfassen.

[0021] Annäherungssensoren haben mitunter den Nachteil, dass Objekt- und/oder umgebungsbedingte geringe Änderungen des empfangenen Signals zu Fehldetektionen führen können. Daher wurden Ausgestaltungen von Annäherungssensoren mit variabler Reichweite entwickelt, die den Vorteil haben, dass die EAE des Annäherungssensors die Sensorreichweite verändern und damit Signaländerungen ausgleichen kann. In der DE2836734 wurde eine Schaltungsanordnung mit einem in der Empfindlichkeit verstellbaren Empfänger geoffenbart, aus der DE4312186 ist ein Verfahren zur Reichweitenverstellung durch Sendestromregelung bekannt.

[0022] Zum Senken des Stromverbrauchs ist aus der EP0463440 ein Verfahren bekannt, bei dem bei der Erstinstallation die erforderliche Leistung des Senders ermittelt und danach in einen Normalbetrieb mit verminderter Sendeleistung übergegangen wird. In der WO2015/011094 ist ein Verfahren geoffenbart, bei dem in Abhängigkeit des detektierten Signals die Pulsstromstärke des Senders verändert wird. Aus der WO2009/149735 ist eine Anordnung mit einer Steuereinrichtung, einem Sende- und einem Empfangselement bekannt, bei der die Steuereinrichtung in Sendepausen das Sende- und das Empfangselement in einen Stromsparmodus versetzt.

[0023] Besonders bei dem Einsatz in sanitären Armaturen für Waschbecken sind Annähe rungssensoren der eingangs beschriebenen Bauart bedingt durch die geringen Änderungen des Signals zwischen den Zuständen ohne und mit Erfassung der Hände, durch die Änderungen des Signals bedingt durch fließendes und/oder spritzendes Wasser sowie durch Verschmutzungen oft unzuverlässig.

[0024] Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind aus der EP0632290 und aus der EP0926512 Verfahren bekannt, bei denen die Reichweite des Annäherungssensors in Abhängigkeit des empfangenen Signals nachgeführt wird.

[0025] Aus der EP0198253 und DE3513671 sind als Lichttaster ausgeführte Annäherungssensoren bekannt, bei denen der Schaltpunkt durch drehbar gelagerte Umlenkspiegel verstellt werden kann. Eine darüber hinaus gehende Erfindung mit drei Erfassungsbereichen in unterschiedlicher Entfernung vom Annäherungssensor ist in der EP0491118 veröffentlicht. Der Annäherungssensor ist mit je zwei Sendern und positions-sensitiven Empfängern ausgeführt. Der Abstrahlwinkel des Sendestrahls wird durch eine variable Aufteilung der Sendeleistung auf die zwei Sender verändert. Durch den veränderbaren Abstrahlwinkel und die beiden positionssensitiven Empfänger kann das erfasste Objekt einem von drei unterschiedlichen Erfassungsbereichen zugeordnet werden. Nachteilig an beiden Lösungen ist die aufwendige und kostenintensive Konstruktion.

[0026] In der GB2355523 ist ein Infrarotsensorsystem mit einem Kondensator und einem Widerstand geoffenbart. Der Widerstand dient zum Vermeiden von hohen Stromspitzen aus dem Netzgerät. Die für den Sender benötigte Energie wird im Kondensator gespeichert.

[0027] Aus der EP1362960 ist eine Ausgestaltung eines Annäherungssensors für sanitäre Anwendungen mit einem sich aus der Kombination mehrerer kleinerer Erfassungsbereiche bildenden größeren Erfassungsbereich bekannt. In der DE4106539 ist eine Einrichtung mit einem ersten Erfassungsbereich zum automatischen Ein- und Ausschalten des Wasserstrahls und mit einem zweiten Erfassungsbereich zum Invertieren des Schaltzuganges geoffenbart. Aus der DE19501014 und der EP0864700 sind Lösungen bekannt, bei denen in Abhängigkeit von der Entfernung des Objektes zum Annäherungssensor unterschiedliche Funktionen aktiviert werden. Aus der DE3514640, der DE10332708 und der DE102004039917 sind Annäherungssensoren mit mehreren Erfassungsbereichen zum Einstellen von Durchfluss und/oder Temperatur des zu zapfenden Wassers bekannt.

[0028] Die DE102007011183 offenbart eine Sanitärarmatur mit einem Anwesenheitssensor und mindestens einem Bedienelement, deren elektronische Steuereinheit einen Sleepmodus beendet, wenn der Anwesenheitssensor ein die Anwesenheit eines Benutzers signalisierendes Ausgangssignal erzeugt. Die Sanitärarmatur verfügt über eine Kindersicherung durch eine Anordnung des Erfassungsbereichs, in der der Annäherungssensor nur die Anwesenheit größerer Personen erfasst, während kleinere Personen nicht erfasst werden können. Nachteilig an dieser Armatur ist, dass eine Unterscheidung der Größe von detektierten Personen nicht möglich ist und kleinere Personen den Sleepmodus der elektronischen Steuereinheit nicht beenden können und somit für sie eine Funktionsauslösung mittels Bedienelement gänzlich unmöglich ist.

[0029] In der DE3627972 ist ein photoelektrischer Taster mit zwei Empfangsvorrichtungen mit je zwei nebeneinander angeordneten photoelektrischen Empfängern veröffentlicht. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Auslösen von außerhalb einer bestimmten Zone angeordneten Gegenständen verhindert werden. Nachteilig an dieser Lösung sind die hohen Kosten für die vier photoelektrischen Empfänger.

[0030] Aus der US20150015481 ist ein System zur Gestenerkennung mit mehreren Annäherungssensoren mit sich im Wesentlichen nicht überlappenden Erfassungsbereichen bekannt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Teilgesten außerhalb der sich nicht überlappenden Erfassungsbereiche nicht erfasst und somit die Bewegungen nicht kontinuierlich vom Beginn bis zum Ende der zu erfassenden Gesten ausgewertet werden können.

[0031] Bei all den zuvor genannten Lösungen werden die von den Annäherungssensoren ermit telten Entfernungen der detektierten Objekte periodisch über eine Schnittstelle an eine Schaltungsanordnung übermittelt, von einer ESH erfasst und so Ereignisse im zu überwachenden Erfassungsbereich ausgewertet. Nachteilig daran ist, dass sowohl die Schnittstelle als auch die ESH zumindest periodisch in Betrieb sein müssen und diese Schaltungsteile daher nur eingeschränkt in Sleepmodi betrieben werden können, was wiederum besonders den Betrieb bei Anwendungen, in denen eine Energieversorgung über das Stromnetz nicht möglich ist, stark einschränkt.

[0032] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung mit einer ESH mit mindestens einem Sleepmodus, gekoppelt mit einer Schnittstelle mit einem Annäherungssensor mit einer EAE, einem als Master ausgeführten Annäherungssensor, einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor und mindestens zwei Erfassungsbereichen sowie Annäherungssensoren und Schaltungsanordnungen zum Durchführen dieses Verfahrens anzugeben.

[0033] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die ESH nach Konfiguration des Annäherungssensors in eine Betriebsart zur Detektion eines Ereignisses in mindestens einem der Erfassungsbereiche in einen der Sleepmodi wechselt, während die EAE autark mindestens zwei der Erfassungsbereiche überwacht, bei Detektion eines Ereignisses in mindestens einem dieser Erfassungsbereiche das Ereignis auslösende Objekt einer von zwei Größenklassen zuordnet und über die Schnittstelle zum Beenden des Sleepmodus mindestens einen der Interrupts auslöst.

[0034] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Annäherungssensor die Detektion mittels sichtbarem Licht, Infrarotlicht (IR) mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 bis 1000 nm, mit elektromagnetischen Wellen (Radar) mit einer Frequenz im Mega- und Gigahertzbereich, mit Schallwellen (Ultraschall) mit einer Frequenz von über 20 Kilohertz oder anhand der Messung der absoluten Kapazität oder der Kapazitätsänderung mittels PIN-Dioden, PSDs, Kameras, CCD-Sensoren, CCTVs, Antennen, Mikrophonen oder Elektroden durchführt.

[0035] In einer besonderen Ausführung kann vorgesehen sein, dass die EAE modulierte IR-Signale mit einer definierten gleichbleibenden oder variierenden Lichtstärke aussendet.

[0036] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Annäherungssensor mehrere Erfassungsbereiche umfasst, und so das Objekt einer Größenklasse zuordnet und/oder Gesten erfasst. In einer besonderen Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Annäherungssensor Objekte einer nicht zu detektierenden Größeklasse ausblendet.

[0037] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die EAE den Abstand eines Objektes aus dem Absolutpegel des empfangenen Signals, aus dem Verhältnis des ausgesendeten zum empfangenen Signal oder aus der Laufzeit des Signals ermittelt und diesen auf einer Schnittstelle bereitstellt. In einer darüber hinausgehenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die EAE auch Informationen über die Größeklasse des erfassten Objektes und/oder erfasste Gesten und/oder Multitouch-Ereignisse auf der Schnittstelle bereitstellt.

[0038] In einer besonderen Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Schnittstelle als l2C-Schnittstelle, als RS232- oder RS485-Schnittstelle, als SPI-Schnittstelle, als CAN-Schnittstelle, OPC-Schnittstelle, analoge Strom- oder Spannungsschnittstelle, als Ethernet-Schnittstelle, als optische Schnittstelle zur Datenübertragung über Glasfaser oder als Drahtlosschnittstelle zur Datenübertragung über Funk oder Ultraschall ausgeführt ist. In einer besonderen Ausführung kann vorgesehen sein, dass die EAE über die Schnittstelle eine Änderung des Abstandes zwischen dem Objekt und dem Annäherungssensor signalisiert.

[0039] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die EAE das Ergebnis auf der Schnittstelle proportional zum Abstand oder proportional zur Intensität der vom Empfänger erfassten IR-Strahlen repräsentiert.

[0040] In einer weiteren Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Annäherungssensor über unterschiedliche Betriebsarten verfügt und in einer besonderen Ausführung einen Betriebsar tenwechsel auf der Schnittstelle signalisiert. In einer darüber hinausgehenden Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Annäherungssensor über die Schnittstelle konfigurierbar ist.

[0041] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Annäherungssensor als Anordnung von einem als Master ausgeführten Annäherungssensor und mindestens einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor ausgeführt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die EAE als Ergebnis das arithmetische Mittel der mit den Annäherungssensoren erfassten Abstände auf der Schnittstelle bereitstellt und/oder das Ergebnis verwirft, wenn die Differenz der erfassten Abstände einen absoluten oder prozentuellen Grenzwert überschreitet. In einer besonderen Ausführung kann vorgesehen sein, dass die EAE mit dem Sender eines der Annäherungssensoren modulierte IR-Signale aussendet und die vom Empfänger eines anderen der Annäherungssensoren erfassten IR-Strahlen auswertet.

[0042] In einer erfindungsgemäßen Ausführung kann vorgesehen sein, dass die ESH über die Schnittstelle den Annäherungssensor in eine Betriebsart konfiguriert, dass dieser bei Detektion eines Ereignisses einen Interrupt auslöst. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die ESH nach dem Konfigurieren des Annäherungssensors die Schnittstelle deaktiviert, in einen Sleepmodus wechselt und die EAE bei Detektion eines Ereignisses über die Schnittstelle zum Beenden des Sleepmodus mindestens einen Interrupt auslöst.

[0043] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die EAE den Sender mit der Lichtstärke betreibt, bei welcher der zu überwachende Abstand gerade noch zuverlässig detektiert werden kann. In einer besonderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die zum Erfassen eines Objektes in einem Abstand erforderliche Lichtstärke des IR- Strahls im Zuge einer Werkskalibrierung erfasst und in einem Speicher abgelegt wird.

[0044] In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die ESH oder die EAE mindestens eine der Komponenten Mikroprozessor, Programm-, Daten- und Diagnosespeicher sowie RTC umfasst. In einer darüber hinausgehenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die EAE über einen Ergebnisspeicher verfügt.

[0045] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die RTC die ESH periodisch aktiviert, der ESH und/oder der EAE Uhrzeit und/oder Datum bereitstellt und/oder über Gesten und/oder Multitouch einstellbar ausgeführt ist und/oder von einem externen Zeitgeber synchronisiert wird.

[0046] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung in einer Armatur zum automatischen Auslösen und Sperren des Wasserflusses eingesetzt wird.

[0047] In einer besonderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Energieversorgung mittels Turbine erfolgt und die Schaltungsanordnung zum Überbrücken von Zeiten ohne Wasserentnahme über einen Energiespeicher verfügt.

[0048] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die ESH den Wasserfluss nach einer Maximallaufzeit auch dann beendet, wenn vom Annäherungssensor ein Objekt detektiert wird.

[0049] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Armaturen Sonderfunktionen wie beispielhaft einen Dauerlauf zum Füllen des Waschbeckens umfassen.

[0050] In einer besonders hygienegerechten Ausführung kann vorgesehen sein, die ESH das in der Armatur verweilende Stagnationswasser im Zuge einer Stagnationsfreispülung auch dann aus der Armatur ausspült, wenn vom Annäherungssensor kein Objekt detektiert wird.

[0051] Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen gemäß den Zeichnungen näher erläutert, wobei [0052] Fig. 1a die Seitenansicht beispielhafter Erfassungsbereiche eines Annäherungs sensors; [0053] Fig. 1b die Aufsicht auf Fig. 1a; [0054] Fig. 1c die Aufsicht auf Fig. 1a an der Position P2; [0055] Fig.2a die Aufsicht auf einen Annäherungssensor, der als eine Anordnung von einem als Master und einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor wie in Fig.1a-c beschrieben ausgeführt ist; [0056] Fig.2b eine ähnliche Anordnung wie in Fig.2a beschrieben; [0057] Fig.2c die Anordnung aus Fig.2b bei Betrieb mit reduzierter Lichtstärke; [0058] Fig.2d ausgewählte Erfassungsbereiche aus Fig.2b und Fig.2c; [0059] Fig.3 ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung; [0060] Fig.4a die Verfahrensschritte bei der Erfassung eines Benutzers; [0061] Fig.4b die Verfahrensschritte beim Auslösen einer Sonderfunktion während der

Benutzung; [0062] Fig.5a die Verfahrensschritte zum Ausblenden von Wassertropfen; [0063] Fig.5b die Verfahrensschritte zur Gestenerkennung und [0064] Fig.5c die Verfahrensschritte zum Erkennen von Multitouch darstellt.

[0065] Fig. 1a zeigt die Seitenansicht beispielhafter Erfassungsbereiche des Annäherungssensors 1. Der Annäherungssensor 1 umfasst einen Sender 3, einen Empfänger 4 und eine EAE 5 mit einer Schnittstelle 6.

[0066] Im Normalbetrieb verfügt der Annäherungssensor 1 über den durch die Bezugslinie 2a' abgegrenzten Erfassungsbereich 2a, dessen Form im Wesentlichen durch die Überlappung der Abstrahl-Charakteristik des beispielhaft als IR-LED ausgeführten Senders 3 und der Empfindlichkeits-Charakteristik des beispielhaft als IR-PIN-Diode ausgeführten Empfängers 4 gebildet wird.

[0067] In einer vorteilhaften Ausgestaltung verfügt der Annäherungssensor 1 über nicht dargestellte optische Linsen zur Lenkung und/oder Bündelung der IR-Strahlen, welche die Form des Empfangsbereiches 2a ebenfalls beeinflussen. Die EAE 5 sendet mit dem Sender 3 modulierte IR-Signale mit einer definierten Lichtstärke von lva aus. Die Lichtstärke des IR-Strahls lva ist definiert durch den Strom la, mit dem der Sender 3 betrieben wird. Treffen die IR-Strahlen auf ein nicht dargestelltes Objekt, werden diese reflektiert, ein Teil davon zurück zum Empfänger 4. Die EAE 5 wertet die vom Empfänger 4 erfassten IR-Strahlen aus, ermittelt aus dem Absolutpegel des empfangenen Signals, aus dem Verhältnis des ausgesendeten zum empfangenen Signal oder aus der Laufzeit des Signals den Abstand x des Objektes und stellt diese Information des Ereignisses als Ergebnis e auf der Schnittstelle 6 bereit. Die Schnittstelle 6 ist beispielhaft als l2C-Schnittstelle, als RS232- oder RS485-Schnittstelle, als SPI-Schnittstelle, als CAN-Schnittstelle, OPC-Schnittstelle, analoge Strom- oder Spannungsschnittstelle oder als Ethernet-Schnittstelle ausgeführt. In anderen beispielhaften Ausführungen ist die Schnittstelle 6 als optische Schnittstelle zur Datenübertragung über Glasfaser oder als Drahtlosschnittstelle zur Datenübertragung über Funk oder Ultraschall ausgeführt. Im einfachsten Fall ist die Schnittstelle 6 als Schnittstelle mit den zwei Zuständen Objekt präsent und Objekt absent ausgeführt. Befindet sich das Objekt außerhalb des Erfassungsbereiches 2a, so reicht die Lichtstärke der reflektierten IR-Strahlen nicht zu einer Erfassung des Objektes aus.

[0068] Das Ergebnis e repräsentiert den Abstand x und ist zu diesem proportional. Es beträgt 0, wenn das Objekt den Annäherungssensor 1 berührt; wird kein Objekt erfasst, so beträgt es °° als eine Repräsentation für kein Objekt erfasst. In einer alternativen Ausführung ist das Ergebnis e proportional zur Intensität der vom Empfänger 4 erfassten IR-Strahlen, somit umgekehrt proportional zum Abstand x und beträgt 0, wenn kein Objekt erfasst wird und °° als eine Repräsentation dafür, dass das Objekt den Annäherungssensor 1 berührt.

[0069] In einer vorteilhaften Ausgestaltung signalisiert die EAE 5 über die Schnittstelle 6 eine Änderung des Abstandes x zwischen dem Objekt und dem Annäherungssensor 1.

[0070] In einer Betriebsart mit verkürzter Reichweite sendet die EAE 5 mit dem Sender 3 modulierte IR-Signale mit einer definierten Lichtstärke von lvb mit dem daraus resultierenden mit der Bezugslinie 2b' abgegrenzten Empfangsbereich 2b aus. Die Lichtstärke des IR-Strahls lvb ist definiert durch den Strom lb, der geringer als der Strom la ist.

[0071] In weiteren Betriebsarten mit verkürzter Reichweite sendet die EAE mit dem Sender 3 modulierte IR-Signale mit den Lichtstärken von lvc mit dem daraus resultierenden mit der Bezugslinie 2c' abgegrenzten Empfangsbereich 2c und lvd mit dem daraus resultierenden mit der Bezugslinie 2d' abgegrenzten Empfangsbereich 2d aus. Die Lichtstärken lvc und lvd sind definiert durch die Ströme lc und 1d mit denen der Sender 3 betrieben wird. Im dargestellten Beispiel gilt la > lb > lc > ld- [0072] In einer weiteren Ausgestaltung signalisiert die EAE 5 über die Schnittstelle 6 einen Wechsel der Betriebsart.

[0073] In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Annäherungssensor 1 über die Schnittstelle 6 konfigurierbar ausgeführt. Dazu erfasst die EAE 5 nicht von ihr initiierte Pegeländerungen und/oder Pegelzustände auf der Schnittstelle 6, ermittelt die derart kodierte Information und nimmt eine dem Informationsinhalt zugeordnete Betriebsart ein.

[0074] In alternativen Ausgestaltungen erfasst der Annäherungssensor 1 das Objekt im sichtbaren Licht, im Infrarotlicht (IR) mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 bis 1000 nm, mittels elektromagnetischen Wellen (Radar) mit einer Frequenz im Mega- und Gigahertzbereich, mittels Schallwellen (Ultraschall) mit einer Frequenz von über 20 Kilohertz oder anhand der Messung der absoluten Kapazität oder der Kapazitätsänderung mittels PIN-Dioden, PSDs, Kameras, CCD-Sensoren, CCTVs, Antennen, Mikrophonen oder Elektroden.

[0075] Fig. 1b zeigt die Aufsicht auf Fig. 1a des Annäherungssensors 1 in Betrieb mit der Lichtstärke lva. Der von der Bezugslinie 2aP1' abgegrenzte Erfassungsbereich 2aP1 an der Position ΡΊ im Abstand χΊ vom Annäherungssensor 1 und der von der Bezugslinie 2aP2' abgegrenzte Erfassungsbereich 2aP2 an der Position P2 im Abstand x2 vom Annäherungssensor 1 sind annähernd kreisförmig ausgebildet. Die Aufsichtsfläche des Erfassungsbereiches 2aP1 überdeckt zur Gänze die Aufsichtsfläche des Erfassungsbereiches 2aP2 und ist flächenmäßig größer.

[0076] In alternativen Ausgestaltungen ist der Annäherungssensor mit optischen Linsen beim Sender 3 und/oder beim Empfänger 4 ausgeführt. Je nach der Ausführung der optischen Linsen weichen die Formen der Aufsichtsflächen der Erfassungsbereiche 2aP1 und/oder 2aP2 von der Kreisform ab.

[0077] Fig. 1c zeigt die Aufsicht auf Fig. 1a des Annäherungssensors 1 an der Position P2 im Abstand x2 vom Annäherungssensor 1 mit dem von der Bezugslinie 2aP2' abgegrenzten Erfassungsbereich 2aP2 bei Betrieb mit der Lichtstärke lva und dem von der Bezugslinie 2dP2' abgegrenzten Erfassungsbereich 2dP2 bei Betrieb mit der Lichtstärke lvd. Die Aufsichtsfläche des Erfassungsbereiches 2aP2 überdeckt zur Gänze die Aufsichtsfläche des Erfassungsbereiches 2dP2 und ist flächenmäßig größer.

[0078] Fig.2a zeigt die Aufsicht auf den Annäherungssensor 1, der als eine Anordnung von einem als Master und einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor wie in Fig.1a-c beschrieben ausgeführt ist. Der als Master ausgeführte Annäherungssensor 11 mit dem Erfassungsbereich 2a! umfasst die nicht dargestellten Elemente Sender 3, Empfänger 4, EAE 5 und Schnittstelle 6 zur Kommunikation mit der ESH 9. Der als Slave ausgeführte Annäherungssensor 12 mit dem Erfassungsbereich 2a2 umfasst nur die nicht dargestellten Elemente Sender 3, Empfänger 4, ist mit der EAE 5 des Annäherungssensors 1Ί gekoppelt und wird von dieser gesteuert und ausgewertet. Die Annäherungssensoren 1Ί und 12 werden mit der Lichtstärke lva betriebenen und verhalten sich auf der Schnittstelle 6 wie ein einziger Annäherungssensor 1. Der Abstand zwischen den Annäherungssensoren 1Ί und 12 ist mit X3 bezeichnet.

[0079] Im einfachsten Fall berechnet die EAE 5 als Ergebnis e das arithmetische Mittel der mit den Annäherungssensoren 1Ί und 12 erfassten Abstände und stellt dieses auf der Schnittstelle 6 bereit. In einer vorteilhaften Ausgestaltung verwirft die EAE 5 das Ergebnis e, wenn die Differenz der mit den Annäherungssensoren 1Ί und 12 erfassten Abstände einen vorgegebenen absoluten oder prozentuellen Grenzwert überschreitet. Dadurch wird die Zuverlässigkeit und Konstanz der Objekterfassung verbessert. Ungewollte Auslösungen durch nicht zu erfassende kleine Objekte, wie beispielhaft Wassertropfen oder Insekten, sind so unterbunden, da diese nur von einem der Annäherungssensoren 1Ί oder 12 erfasst werden.

[0080] In alternativen Ausführungen umfasst die Anordnung weitere, nicht dargestellte, als Slave ausgeführte und mit dem Annäherungssensor 1Ί gekoppelte Annäherungssensoren 13.x, die sich auf der Schnittstelle 6 wie ein einziger Annäherungssensor 1 verhalten. In darüber hinausgehenden Ausgestaltungen umfasst auch mindestens einer der als Slave ausgeführten Annäherungssensoren 12.x eine nicht dargestellte EAE 5. Diese ist über eine nicht dargestellte Schnittstelle mit der EAE 5 des als Master ausgeführten Annäherungssensors 1Ί gekoppelt.

[0081] In einer besonderen Ausführung sendet die EAE 5 mit dem Sender 3 eines der Annäherungssensoren 1!.X modulierte IR-Signale aus und wertet die vom Empfänger 4 eines anderen der Annäherungssensoren 1^ erfassten IR- Strahlen aus. Durch die Kombination der Sender 3 und Empfänger 4 unterschiedlicher Annäherungssensoren 1^ können ohne zusätzliche Bauteile weitere Erfassungsbereiche gebildet werden. Alternativ kann bei einzelnen der Annäherungssensoren 1i_x der Sender 3 oder der Empfänger 4 entfallen. In einer besonders kostengünstig umzusetzenden Ausführung verfügt nur einer der Annäherungssensoren 1 !.x über einen Empfänger 4.

[0082] Fig.2b zeigt eine ähnliche Anordnung wie in Fig.2a beschrieben, jedoch mit den im Abstand X4 < x3 angeordneten Annäherungssensoren 1Ί und 12, deren Aufsichtsflächen der Erfassungsbereiche 2a! und 2a2 sich im Erfassungsbereich 2ai2 überlappen. Dadurch eignet sich diese Anordnung im Gegensatz zur Anordnung aus Fig.2a auch zum Erfassen von kleinen Objekten, wie beispielhaft dem Finger eines Benutzers, birgt jedoch gleichzeitig die Gefahr der ungewollten Auslösungen durch Objekte nicht zu detektierender Größe, wie Wassertropfen, Insekten oder andere kleine Objekte, im Erfassungsbereich 2ai2.

[0083] Fig.2c zeigt die Anordnung von Fig.2b, bei der die Annäherungssensoren 1Ί und 12 mit der Lichtstärke lvd betrieben werden. Die Aufsichtsflächen der Erfassungsbereiche 2di und 2d2 sind kleiner als die Aufsichtsflächen der Erfassungsbereiche 2ai und 2a2 und überlappen sich daher trotz des geringeren Abstandes von x4 bezogen auf den Abstand x3 nicht. Ungewollte Auslösungen durch kleine Objekte, wie beispielhaft Wassertropfen oder Insekten, sind daher wieder unterbunden.

[0084] Fig.2d zeigt den Erfassungsbereich 2ai2 aus Fig.2b und die Erfassungsbereiche 2di und 2d2 aus Fig.2c. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wechselt die EAE 5 der in Fig.2b-c dargestellten Schaltungsanordnung mit den Annäherungssensoren 1Ί und 12 zwischen Betriebsarten, bei denen die Sender 3 mit unterschiedlichen Lichtstärken lv betrieben werden, beispielhaft zwischen den Lichtstärken lva und lvd. Der Abstand x4 ist so gewählt, dass zu detek-tierende große Objekte, wie eine Hand, in allen drei Erfassungsbereichen 2ai2,2di_2, zu detek-tierende kleine Objekte, wie ein Finger, mindestens in zwei Erfassungsbereichen 2ai2,2di_2, nicht zu detektierende, noch kleinere Objekte, wie Wassertropfen, maximal in einem Erfassungsbereich 2ai2,2di_2 detektiert werden. Aus der Anzahl der Erfassungsbereiche 2ai2,2di_2, in denen das Objekt detektiert wurde, ordnet die EAE das detektierte Objekt einer von drei Größenklassen zu. Nicht detektierbare Objekte bilden eine vierte, virtuelle Größenklasse.

[0085] In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung signalisiert die EAE 5 über die Schnittstelle 6 nicht nur den Abstand x, sondern auch eine Information über die Größeklasse des erfassten Objektes.

[0086] Fig.3 zeigt ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und umfasst die Armatur 7 für die berührungslose Wasserabgabe am Waschbecken 8. Die Armatur 7 wiederum umfasst die ESH 9, den Annäherungssensor 1 mit dem durch die Bezugslinie 2' abgegrenzten Erfassungsbereich 2 und der EAE 5, das Ventil 10 und die Energieversor gung 11. Die ESH 9 konfiguriert über die Schnittstelle 6 den Annäherungssensor 1 in eine Betriebsart, in der dieser bei dem Ereignis „Erfassung eines Objektes im Erfassungsbereich 2ein" über die Schnittstelle 6 ein Signal an die ESH 9 abgibt. Der zu überwachende Erfassungsbereich 2ein ist Teil der Erfassungsbereiches 2 und einerseits begrenzt an der Position P3 im Abstand X5 von beispielhaft 15 cm im Bereich des Wasserstrahls 29 und andererseits an der Position P5 im Abstand x7 von beispielhaft 1 cm, aus der Sicht des Annäherungssensors 1 deutlich vor dem Wasserstrahls 29. Zum Zeitpunkt t! erreicht ein nicht dargestelltes Objekt, beispielhaft die Hand eines Benutzers, beispielhaft an der Position P3 den Erfassungsbereich 2ein. Der Annäherungssensor 1 gibt auf der Schnittstelle 6 das Signal 12a ab, löst damit den Interrupt 28a aus und die ESH 9 bringt das Ventil 10 in die Stellung „AUF" und gibt den Wasserfluss frei. Danach konfiguriert die ESH 9 den Annäherungssensor 1 in eine Betriebsart um, in der dieser bei dem Ereignis „Wegführen eines Objektes aus dem Erfassungsbereich 2aus" ein Signal abgibt. Der zu überwachende Erfassungsbereich 2aus ist Teil der Erfassungsbereiches 2 und einerseits begrenzt an der Position P4 im Abstand Xe von beispielhaft 16 cm - vom Annäherungssensor 1 aus gesehen etwas hinter der Position P3 - und andererseits weiterhin an der Position P5. Zum Zeitpunkt t2 verlässt das nicht dargestellte Objekt beispielhaft an der Position P4 den Erfassungsbereich 2aus. Der Annäherungssensor 1 gibt auf der Schnittstelle 6 das Signal 12b ab und löst damit erneut den Interrupt 28a aus. Die ESH 9 bringt das Ventil 10 in die Stellung „ZU", stoppt den Wasserfluss und konfiguriert über die Schnittstelle 6 den Annäherungssensor 1 wiederum wie zuvor beschrieben in die Betriebsart zur Überwachung des Erfassungsbereiches 2ein. Vorzugsweise liegt die Position P4 vom Annäherungssensor 1 aus gesehen hinter der Position P3, da sich damit eine Hysterese ausbildet, wodurch ein ständiges Ein- und Ausschalten des Wasserflusses durch Messwertschwankungen des Annäherungssensors 1 und/oder den Einfluss des Wasserstrahls 29, der selbst ein Objekt in den Erfassungsbereichen 2,2ein,2aus darstellen kann, unterbunden wird.

[0087] In einer darüber hinausgehenden Ausgestaltung verfügt die Armatur 7 über Sonderfunktionen, wie beispielhaft einen Dauerlauf zum Füllen des Waschbeckens 8, einen nicht dargestellten Reinigungs-/Wartungsstopp 25, bei dem die ESH 9 das Auslösen der Armatur 7 unterbindet und/oder eine nicht dargestellte Desinfektionsspülung 26, bei der die ESH 9 die Armatur 7 und Teile des nicht dargestellten Wasserversorgungssystems zum Zwecke einer thermischen oder chemischen Desinfektion spült. Das Auslösen der Sonderfunktion erfolgt durch Heranführen eines Objektes an die Position P5 im Abstand x7 deutlich vor dem Wasserstrahl 29, die sich von dem üblichen Abstand der Hand während der Benützung der Armatur 7 unterscheidet. Die ESH 9 konfiguriert über die Schnittstelle 6 den Annäherungssensor 1 in eine Betriebsart, in der dieser bei dem Ereignis „Erfassung eines Objektes im Erfassungsbereich 2S" über die Schnittstelle 6 ein Signal an die ESH 9 abgibt. Der zu überwachende Erfassungsbereich 2S ist Teil der Erfassungsbereiches 2 und reicht vom Annäherungssensor 1 bis zur Position P5.

[0088] Die räumliche Form der Erfassungsbereiche 2ein, 2aus,2s wird durch die Anordnung der Annäherungssensoren T.xund deren Betrieb mit unterschiedlichen Lichtstärken lv definiert und ist daher innerhalb des Erfassungsbereiches 2 weitestgehend unabhängig von dessen räumlicher Form. Je nach Betriebsart erfasst der Annäherungssensor 1 daher nicht alle Ereignisse im Erfassungsbereich 2, sondern nur die Ereignisse in dem zu überwachenden Teilbereich des Erfassungsbereiches 2.

[0089] Die Energieversorgung 11 ist bespielhaft als Turbine ausgebildet und wandelt die kinetische Energie des die Armatur 7 durchströmenden Wassers in elektrische Energie zum Betrieb der Armatur 7 um. Zum Überbrücken von Zeiten ohne Wasserentnahme verfügt vorzugsweise mindestens eine der Komponenten Energieversorgung 11, ESH 9 und Annäherungssensor 1 über einen nicht dargestellten Energiespeicher C, beispielhaft einen Kondensator oder Akkumulator.

[0090] In einer besonders universell einsetzbaren Ausführung erfasst die ESH 9 mit dem Annäherungssensor 1 die Geometrie des Waschbeckens 8 und legt mit den Positionen P3.5 mindestens einen der Erfassungsbereiche 2ein, 2aus, 2S entsprechend der Geometrie fest. Dadurch wird sichergestellt, dass einerseits bei kleinen Waschbecken kein unbeabsichtigtes Auslösen beim

Vorbeigehen des Benutzers erfolgt und andererseits bei tiefen Waschbecken ein komfortables Auslösen auch im Bereich des Beckenbodens möglich ist.

[0091] In einer besonderen Ausgestaltung reduziert die EAE 5 die Lichtstärke des IR-Strahls lv mit dem Strom I, mit dem der Sender 3 betrieben wird, so, dass je nach Betriebsart Ereignisse in den zu überwachenden Erfassungsbereichen 2ein,2aus,2s gerade noch zuverlässig erfasst werden. Dadurch wird der Energieverbrauch der Armatur 7 reduziert. Besonders in Kombination mit der als Turbine ausgeführten Energieversorgung 11 wird so die Entladung des Energiespeichers C während Zeiten ohne Wasserentnahme reduziert und die Überbrückungsdauer des Energiespeichers C erhöht. Vorteilshafterweise werden die zum Erfassen eines Objektes im Abstand x,x5.7 erforderlichen Lichtstärken des IR-Strahls lv und die entsprechende Sendeströme I im Zuge einer nicht dargestellten Werkskalibrierung 27 erfasst und im Speicher der EAE 5 abgelegt.

[0092] In einer vorteilhaften Ausführung umfasst die ESH 9 und/oder die EAE 5 einen nicht dargestellten Mikroprozessor sowie mindestens einen Programmspeicher, der die Software enthält, die der Mikroprozessor abarbeitet. In besonderen Ausführungen umfasst die ESH 9 und/oder die EAE 5 weiters ein nicht dargestelltes Speichermedium zum Abspeichern von Betriebs- und/oder Konfigurationsdaten und/oder einen Diagnosespeicher zum Abspeichern von Status- und/oder Fehlermeldungen. Vorteilhafterweise sind der Programmspeicher, der Datenspeicher und/oder der Diagnosespeicher direkt im Mikroprozessor integriert. Alternativ kann das Speichermedium beispielhaft als Speicherkarte ausgeführt sein.

[0093] In einer darüber hinausgehenden Ausgestaltung verfügt die EAE 5 über den Ergebnisspeicher 22, um darin die vom Annäherungssensor 1 erfassten Ergebnisse e historisch abzulegen. Der Ergebnisspeicher 22 ist vorteilhafterweise im Programmspeicher, im Datenspeicher oder im Speichermedium integriert.

[0094] In einer besonders energiesparenden Ausführung verfügt der nicht dargestellte Mikroprozessor über mindestens einen Sleepmodus 24, in dem ein Teil der im Mikroprozessor enthaltenen Schaltungsgruppen deaktiviert und somit dessen Energieverbrauch reduziert wird. In einer darüber hinausgehenden Ausführung deaktivieren die ESH 9 und/oder die EAE 5 während des Sleepmodus 24 die Schnittstelle 6, um den Energieverbrauch weiter zu reduzieren.

[0095] In einer besonderen Ausgestaltung umfasst die Armatur 7 eine RTC 13. Die RTC 13 ist als elektronisches Bauteil ausgeführt, über die Schnittstelle 6 mit der ESH 9 und dem Annäherungssensor 1 verbunden und wird beispielhaft mit dem Annäherungssensor 1 über Gesten und/oder Multitouch, wie in Fig.5b-c beschrieben, eingestellt. Die RTC 13 selbst wiederum verfügt vorzugsweise über eine nicht dargestellte Energieversorgung, die beispielhaft als Batterie, als Akkumulator oder als Kondensator ausgeführt ist, und die RTC 13 während Stillstandzeiten mit Energie versorgt. In einer besonders energiesparenden Ausgestaltung aktiviert die RTC 13 periodisch, beispielhaft alle 24 Stunden, die ESH 9 zum Ausspülen des in der Armatur 7 verweilenden Stagnationswassers im Zuge der Stagnationsfreispülung 23 auch dann aus dem Sleepmodus 24, wenn vom Annäherungssensor 1 kein Objekt in einem der zu überwachenden Erfassungsbereiche 2,2ein, 2aus, 2S detektiert wird.

[0096] Darüber hinaus stellt die RTC 13 der ESH 9 und/oder der EAE 5 Uhrzeit und/oder Datum in kodierter Signalform bereit, womit die ESH 9 und/oder die EAE 5 die jeweilige Betriebsart der Armatur 7 in Abhängigkeit von Datum und/oder Uhrzeit ändert, um beispielsweise während Ruhe-, Reinigungs- und/oder Abwesenheitszeiten die Wasserentnahme aus der Armatur 7 zu sperren oder die Armatur 7 zu vorgegebenen Zeitpunkten zu spülen.

[0097] Vorteilshafterweise wird die RTC 13 von einem externen Zeitgeber synchronisiert, beispielhaft von einem Funksender DCF-77, einer Fernbedienung, einem Computer oder über das Internet oder ein Mobilfunknetz.

[0098] In einer besonderen Ausführung ist die RTC 13 direkt in der ESH 9 und/oder der EAE 5 und/oder als Subkomponente von mindestens einem dieser Teile enthaltenen.

[0099] Um einen dauerhaften Wasserfluss durch im Erfassungsbereich 2,2ein, 2aus, 2S abgestellte Gegenstände zu verhindern, konfiguriert die ESH 9 nach Auslösen des Interrupts 28a durch das Signal 12c bei Erfassung eines Objektes im Erfassungsbereich 2ein durch den Annäherungssensor 1 zum Zeitpunkt t3 beim Öffnen des Ventils 10 vorteilhafterweise die RTC 13 über die Schnittstelle 6 in eine Betriebsart, in der diese zum Spülabbruchzeitpunkt tmax nach einer vorgegebenen Maximallaufzeit von beispielhaft 60 Sekunden ab dem Zeitpunkt t3 das Signal 12d abgibt, damit den Interrupt 28b auslöst und somit auch dann den Sleepmodus 24 der ESH 9 beendet, wenn vom Annäherungssensor 1 noch mindestens ein Objekt in mindestens einem der Erfassungsbereiche 2,2ein,2aus,2s detektiert wird. Der Sleepmodus 24 der ESH 9 wird entweder vom Annäherungssensor 1 beendet, wenn das Objekt den Erfassungsbereich 2aus verlässt, oder von der RTC 13, wenn der Spülabbruchzeitpunkt tmax erreicht ist. In beiden Fällen sperrt die ESH 9 mit dem Ventil 10 den Wasserfluss.

[00100] In einer an die örtlichen Anforderungen flexibel anpassbaren Ausgestaltung ist die Maximallaufzeit variabel ausgeführt und kann beispielhaft mittels Drehregler eingestellt werden.

[00101] In einer nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die Armatur 8 mehrere Annäherungssensoren 1 mit unterschiedlichen Erfassungsbereichen. Alle Annäherungssensoren 1 sind über die Schnittstelle 6 mit der ESH 9 verbunden. In einer besonders kostengünstigen Ausführung verfügt die ESH 9 beispielhaft über einen Pullup-Widerstand für die Schnittstelle 6 und die Annäherungssensoren 1 sind über Open-Drain-Ausgänge an die Schnittstelle 6 angebunden.

[00102] Fig.4a zeigt zunächst mit dem Ablaufdiagramm 15 die Verfahrensschritte bei der Erfassung eines Benutzers am Beispiel der Armatur 7 aus Fig.3.

[00103] Während der Initialisierung 151 stellt die ESH 9 einen sicheren Systemzustand her, indem sie die in der Armatur 7 enthaltenen Komponenten initialisiert. Danach wechselt die ESH 9 in das Hauptprogramm 14, in dem die weiteren Schritte in einer Endlosschleife ausgeführt werden.

[00104] Beim Warten auf den Benutzer 152 konfiguriert die ESH 9 über die Schnittstelle 6 den Annäherungssensor 1 in eine Betriebsart, in der dieser bei Unterschreiten des Abstandes x5 über die Schnittstelle 6 den Interrupt 28a auslöst, aktiviert die Interrupterkennung, deaktiviert die Schnittstelle 6 und geht in den Sleepmodus 24.

[00105] Unterschreitet ein Objekt den Abstand x5 zum Annäherungssensor 1, aktiviert dieser die Schnittstelle 6, löst damit den Interrupt 28a aus und beendet den Sleepmodus 24 der ESH 9.

[00106] Nach dem Beenden des Sleepmodus 24 durch den Interrupt 28a erfolgt das Aktivieren des Wasserflusses 153, die ESH 9 öffnet das Ventil 10 und bestimmt den Spülabbruchzeitpunkt tmax durch Addition des Zeitstempels des Schaltzeitpunktes des Ventils 10 und der Maximallaufzeit.

[00107] Beim Warten auf das Benutzungsende 154 konfiguriert die ESH 9 einerseits den Annäherungssensor 1 in eine Betriebsart um, in der dieser beim Überschreiten des Abstandes Xe den Interrupt 28a auslöst, und konfiguriert andererseits die RTC 13 in eine Betriebsart, in der diese zum Spülabbruchzeitpunkt tmax ebenfalls den Interrupt 28a auslöst. Im Anschluss daran deaktiviert die ESH 9 die Schnittstelle 6 und geht in den Sleepmodus 24. In einer alternativen Ausgestaltung konfiguriert die ESH 9 die RTC 13 in eine Betriebsart, in der diese zum Spülabbruchzeitpunkt tmax nicht den Interrupt 28a, sondern einen weiteren Interrupt 28b auslöst.

[00108] Überschreitet das zuvor erfasste Objekt den Abstand x6 zum Annäherungssensor 1, aktiviert dieser die Schnittelle 6, löst über diese mindestens einen der Interrupts 28a.b aus und beendet so den Sleepmodus 24 der ESH 9. Andernfalls aktiviert die RTC 13 zum Spülabbruchzeitpunkt tmax die Schnittstelle 6, löst damit mindestens einen der Interrupts 28a.b aus und beendet so den Sleepmodus 24 der ESH 9.

[00109] Nach dem Beenden des Sleepmodus 24 erfolgt das Deaktivieren des Wasserflusses 155, die ESH 9 schließt das Ventil 10 und geht wieder in Warten auf den Benutzer 152.

[00110] Das Ablaufdiagramm 16 zeigt die Verfahrensschritte bei Verwendung eines nicht näher dargestellten Annäherungssensors 1' gemäß bekanntem Stand der Technik. Während der Initialisierung 161 stellt die ESH 9 einen sicheren Systemzustand her, indem sie die in der Armatur enthaltenen Komponenten initialisiert.

[00111] Danach wechselt die ESH 9 in das Hauptprogramm 14, in dem die weiteren Schritte in einer Endlosschleife ausgeführt werden.

[00112] Beim Warten auf den Benutzer 162 überwacht die ESH 9 mit dem Annäherungssensor 1' den Erfassungsbereich 2 und führt die Sensorabfrage 162a durch. Wurde vom Annäherungssensor 1' ein Objekt erfasst, so übermittelt dieser auf der Schnittstelle 6 den Abstand des Objektes als Ergebnis e an die ESH 9.

[00113] Bei der Sensorbewertung 162b vergleicht die ESH 9 das Ergebnis e mit dem Referenzwert für den Abstand x5. Bei Unterschreiten des Referenzwertes wird die Zählervariable 7y inkrementiert und bei Überschreiten dekrementiert.

[00114] Bei der anschließenden Stabilitätsbewertung 162c vergleicht die ESH 9 7y mit einem vorgegebenen Stabilitätsgrenzwert 7y von bespielhaft 3 und wechselt bei Unterschreiten von 7y wiederum zur Sensorabfrage 162a, um eine Fehlauslösung durch einmalige Fehlmessungen auszuschließen.

[00115] Andernfalls erfolgt das Aktivieren des Wasserflusses 163, die ESH 9 öffnet das Ventil 10 und bestimmt den Spülabbruchzeitpunkt tmax durch Addition des Zeitstempels des Schaltzeitpunktes des Ventils 10 und der Maximallaufzeit.

[00116] Beim Warten auf das Benutzungsende 164 überwacht die ESH 9 mit dem Annäherungssensor 1' den Erfassungsbereich 2 und erfasst im Zuge der Sensorabfrage 164a das Ergebnis e des Annäherungssensors T.

[00117] Bei der Sensorbewertung 164b vergleicht die ESH 9 das Ergebnis e mit dem Referenzwert für den Abstand x6. Bei Überschreiten des Referenzwertes wird 7y inkrementiert und bei Unterschreiten dekrementiert.

[00118] Bei der anschließenden Stabilitätsbewertung 164c vergleicht die ESH 9 7y mit 7.^ und den aktuellen Zeitstempel mit dem Spülabbruchzeitpunkt tmax. Ist sowohl 7y unterschritten als auch der Spülabbruchzeitpunkt tmax nicht erreicht, wechselt die ESH 9 wiederum zur Sensorabfrage 164a. 7y der Stabilitätsbewertung 164c von bespielhaft 10 ist bewusst größer festgelegt als Z·, der Stabilitätsbewertung 162c, um ungewollte Ünterbrechungen des Wasserflusses durch kurzfristiges Entfernen des Objektes auszuschließen.

[00119] Andernfalls erfolgt das Deaktivieren des Wasserflusses 165, die ESH 9 schließt das Ventil 10 und geht wieder in Warten auf den Benutzer 162.

[00120] Im Vergleich zum Ablaufdiagramm 15 enthält das Ablaufdiagramm 16 für eine Armatur mit einem Annäherungssensor 1' gemäß bekanntem Stand der Technik selbst bei dem relativ einfachen Vorgang der Benutzererkennung deutlich mehr Verfahrensschritte, die im Ablaufdiagramm 15 ohne Zutun der ESH 9 bereits vom Annäherungssensor 1 autark durchgeführt werden. Die Software der ESH 9 einer Armatur 7 mit einem Annäherungssensor 1 ist daher wesentlich kompakter, benötigt weniger Programmspeicher und ist somit einfacher zu erstellen und zu warten als die Software einer Armatur mit einem Annäherungssensor 1' gemäß bekanntem Stand der Technik. Darüber hinaus kann die ESH 9 einer Armatur 7 mit einem Annäherungssensor 1 gemäß Fig.3 längere Zeit im Sleepmodus 24 verbringen und in dieser Zeit im Gegensatz zu einer Armatur mit einem Annäherungssensor 1' gemäß bekanntem Stand der Technik zur weiteren Reduktion des Energieverbrauchs auch die Schnittstelle 6 deaktivieren, während die Logik der Erfassung und Auswertung des Annäherungssensors 1 von dessen EAE 5 energieoptimiert auf den zu überwachenden Abstand x,x5.7 durchgeführt wird. Nicht zuletzt sind die Daten der Werkskalibrierung des Annäherungssensors 1 in dessen EAE 5 abgespeichert, während sie beim Annäherungssensor 1' gemäß bekanntem Stand der Technik in der ESH 9 abgespeichert sind. Im Falle eines Defektes kann daher der Annäherungssensor 1 als einzelne Komponente getauscht werden, während beim Austausch des Annäherungssensors 1' gemäß bekanntem Stand der Technik auch die ESH 9 - und somit in den meisten Fällen entweder die gesamte Schaltungsanordnung oder sogar die gesamte Armatur - ausgetauscht werden muss.

[00121] Fig.4b zeigt die Verfahrensschritte beim Auslösen einer Sonderfunktion. Die Sonderfunktion umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Dauerlauf zum Füllen des Waschbeckens 8, der auch nach dem Entfernen des Objektes aus dem Erfassungsbereich 2 bis zum Spülabbruchzeitpunkt tmax aufrecht bleibt und durch das Berühren des Annäherungssensors 1 aktiviert wird. Alternative Sonderfunktionen sind beispielhaft auch in Fig.3 beschrieben. In anderen beispielhaften Ausführungsformen erfolgt das Auslösen einer der Sonderfunktionen mittels Gestenerkennung und/oder Multitouch, wie in Fig.5b-c dargestellt.

[00122] Das Ablaufdiagramm 17 zeigt die Verfahrensschritte beim Auslösen einer Sonderfunktion während der Benutzung der Armatur 7 mit einem Annäherungssensor 1. Die Verfahrensschritte 1 ly bis 173 entsprechen den Verfahrensschritten 154 bis 153.

[00123] Beim Warten auf das Benutzungsende 174 konfiguriert die ESH 19 den Annäherungssensor 1 in Erweiterung zu 154 in eine Betriebsart um, in der dieser beim Berühren des Annäherungssensors 1 den weiteren Interrupt 28b auslöst.

[00124] Beim Berühren des Annäherungssensors 1 aktiviert dieser die Schnittstelle 6, löst damit den weiteren Interrupt 28b aus und beendet so den Sleepmodus 24 der ESH 9. Die ESH 9 konfiguriert den Annäherungssensor 1 in eine Betriebsart um, in der dieser deaktiviert ist und setzt den Sleepmodus 24 fort.

[00125] Zum Spülabbruchzeitpunkt tmax aktiviert die RTC 13 die Schnittstelle 6, löst damit mindestens einen der Interrupts 28a.b aus und beendet so den Sleepmodus 24 der ESH 9. Diese schließt zum Deaktivieren des Wasserflusses 175 das Ventil 10 und geht wieder in Warten auf den Benutzer 172.

[00126] Das Ablaufdiagramm 18 zeigt die Verfahrensschritte beim Auslösen einer Sonderfunktion während der Benutzung einer Armatur mit einem Annäherungssensor T. Wie zuvor entsprechen die Verfahrensschritte 184 bis 183 den Verfahrensschritten 164 bis 163. Auch das Warten auf das Benutzungsende 184 erfolgt zunächst analog wie bei 164 beschrieben.

[00127] Bei der Sensorbewertung 184b vergleicht die ESH 9 zusätzlich zur Sensorbewertung 164b das Ergebnis e mit dem Referenzwert für den Abstand 0 cm bei Berühren des Annäherungssensors 1' und inkrementiert oder dekrementiert in Abhängigkeit von diesem Vergleich die weitere Zählervariable z2.

[00128] Bei der anschließenden Stabilitätsbewertung 184c vergleicht die ESH 9 zunächst z2 mit dem weiteren Stabilitätsgrenzwert Z2. Bei einer Überschreitung wechselt die ESH 9 in den Dauerlauf 184d, eine Schleife, bis der aktuelle Zeitstempel den Spülabbruchzeitpunkt tmax überschritten hat, um im Anschluss daran zum Deaktivieren des Wasserflusses 185 zu wechseln.

[00129] Weiters vergleicht die ESH 9 7.y mit 7.y und den aktuellen Zeitstempel mit dem Spülabbruchzeitpunkt tmax. Ist sowohl der Stabilitätsgrenzwert 7.y unterschritten als auch der Spülabbruchzeitpunkt tmax nicht erreicht, wechselt die ESH 9 wiederum zur Sensorabfrage 184a.

[00130] Andernfalls erfolgt das Deaktivieren des Wasserflusses 185, die ESH 9 schließt das Ventil 10 und geht wieder in Warten auf den Benutzer 182.

[00131] Wiederum zeigt sich, dass im Vergleich zum Ablaufdiagramm 17 das Ablaufdiagramm 18 für eine Armatur mit einem Annäherungssensor 1' gemäß bekanntem Stand der Technik deutlich mehr Verfahrensschritte enthält, die im Ablaufdiagramm 17 ohne Zutun der ESH 9 bereits vom Annäherungssensor 1 autark durchgeführt werden.

[00132] Fig.5a zeigt die Verfahrensschritte zum Ausblenden von Wassertropfen am Beispiel der Armatur 7 aus Fig.3, die anhand des Ablaufdiagramms 19 erläutert werden.

[00133] Bei der Vormessung 1 9ί betreibt die EAE 5 beispielhaft die Sender 3 mit der Lichtstärke lva. Die Ergebnisse der mit den Empfängern 4 ausgewerteten Signale speichert die EAE 5 als ea1 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2a!, als ea2 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2a2 und als eai2 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2ai2. Weiters ermittelt die EAE 5 das Ergebnis e als Minimum der Werte ea1.2,ea12.

[00134] Bei der Bewertung der Vormessung 192 vergleicht die EAE 5 das Ergebnis e mit dem Referenzwert des zu überwachenden Abstandes x. Überschreitet das Ergebnis e den Referenzwert, wurde kein Objekt innerhalb des zu überwachenden Abstandes x erfasst. Die EAE 5 stellt das Ergebnis e = °° als Repräsentation für kein Objekt erfasst auf der Schnittstelle 6 bereit, ohne über diese einen der Interrupts 28a.b auszulösen, beendet die aktuelle Sensorabfrage und beginnt erneut mit der Vormessung 19Ί. Wird kein Objekt erfasst, so wird daher der Sleepmo-dus 24 der ESH 9 nicht beendet.

[00135] Andernfalls verifiziert die EAE 5 im Zuge der Kontrollmessung 193, ob das Ergebnis e tatsächlich der Präsenz eines ausreichend großen Objektes, wie beispielhaft einer Hand, entspricht und nicht durch nicht zu erfassende, kleine Objekte, wie Wassertropfen oder Insekten verursacht wurde. Dazu betreibt die EAE 5 den Annäherungssensor 1 beispielhaft in einer Betriebsart mit der geringeren Lichtstärke lvd. Die Ergebnisse der mit den Empfängern 4 ausgewerteten Signale speichert die EAE 5 als ed1 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2di und als ed2 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2d2.

[00136] Bei der Bewertung der Kontrollmessung 194 ermittelt die EAE 5 die Anzahl der Ergebnisse ea12,ea1.2 die den mit der Lichtstärke lv korrespondierenden Referenzwerten für zu erfassende Objekte unterschreiten. Wird der Grenzwert nicht von mindestens zwei dieser Ergebnisse unterschritten, so wird das Ergebnis e der Vormessung verworfen. Die EAE 5 stellt für das Ergebnis e = °° als Repräsentation für kein Objekt erfasst auf der Schnittstelle 6 bereit, ohne über diese einen der Interrupts 28a.b auszulösen, beendet die aktuelle Sensorabfrage und beginnt erneut mit der Vormessung 19r [00137] Andernfalls setzt die EAE 5 beim nächsten Verfahrensschritt fort. In einer besonderen Ausgestaltung bildet die EAE 5 im Zuge der Messwertglättung 195 durch eine gewichtete Mittelwertbildung der Ergebnisse ea1.2, ea12, ed1.2 das Ergebnis e. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform verfügt die EAE 5 über den Ergebnisspeicher 22, legt mindestens eines der Ergebnisse e, ea1.2, ea12, ed1.2 in diesem ab und zieht zur gewichteten Mittelwertbildung auch Ergebnisse vergangener Messungen aus dem Ergebnisspeicher 22 heran.

[00138] Danach stellt die EAE 5 das Ergebnis e im Zuge der Messwertbereitstellung 196 auf der Schnittstelle 6 zur Verfügung. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung signalisiert die EAE 5 über die Schnittstelle 6 nicht nur den Abstand x, sondern auch eine Information über die Größeklasse des erfassten Objektes. Je nach Betriebsart aktiviert die EAE 5 die Schnittstelle 6, löst damit mindestens einen der Interrupts 28a.b aus und beendet so den Sleepmodus 24 anderer Komponenten, beispielhaft der ESH 9.

[00139] Sämtliche Referenzwerte für die ausgewerteten Signale sind in einer Wertetabelle im Programmspeicher der EAE 5 hinterlegt oder werden von der EAE 5 als Funktion des Abstandes x und der Lichtstärke lv ermittelt. Vorteilhafterweise werden im Zuge der Werkskalibrierung 27 auch die Bauteiltoleranzen, beispielhaft die der Sender 3 und/oder Empfänger 4, erfasst und als Korrekturfaktoren für die Funktion zur Ermittlung der Referenzwerte im Programmspeicher der EAE 5 hinterlegt.

[00140] Fig.5b zeigt die Verfahrensschritte zur Gestenerkennung am Beispiel der Armatur 7 aus Fig.3.

[00141] Die grundsätzliche Erfassung der Präsenz eines Objektes im Erfassungsbereich erfolgt dabei gemäß Ablaufdiagramm 19, wie in Fig.5a beschrieben. Nach dem Erfassen eines Objektes erfolgt die Gestenerkennung anhand der Verfahrensschritte, die im Ablaufdiagramm 20 erläutert sind.

[00142] Zur Momentaufnahme 20Ί betreibt die EAE 5 die in Fig.2b-d dargestellte Anordnung mit den Annäherungssensoren 1iund 12 beispielhaft mit der Lichtstärke lvd und überwacht so die

Erfassungsbereiche 2φ und 2d2. Damit ist bereits eine Bewegungserfassung eines Objektes im die Erfassungsbereiche 2d! und 2d2 umfassenden Teil des Erfassungsbereichs 2 möglich. Da mit steigender Anzahl der Erfassungsbereiche die Gesten genauer differenziert werden können, wechselt die EAE 5 anschließend vorzugsweise noch beispielhaft in die Betriebsart, bei der die Sender 3 mit der Lichtstärke lva betrieben werden und überwacht so noch den Erfassungsbereich 2a12.

[00143] Die in Fig.2b-d beschriebene Anordnung ermöglicht die Erkennung von Gesten in horizontaler Bewegungsrichtung. In alternativen Ausgestaltungen sind die Erfassungsbereiche 2a12,2d!_2 vorzugsweise um etwa 45° oder um etwa 90° gedreht angeordnet. Diese Anordnungen ermöglichen die Erkennung von Gesten in anderen Bewegungsrichtungen. In einer besonderen Ausführung verfügt die Anordnung über mehr als drei und/oder beliebig angeordnete Erfassungsbereiche.

[00144] Die Ergebnisse der mit den Empfängern 4 ausgewerteten Signale speichert die EAE 5 als ed1 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2d4, als ed2 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2d2 und als ea12 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2a12. Zum Auswerten der Bewegungsmuster verfügt die EAE 5 über den Ergebnisspeicher 22. Vor dem Abspeichern der Ergebnisse ed1, ed2 und ea12 prüft die EAE 5, ob im Ergebnisspeicher 22 ausreichend freier Speicherplatz verfügbar ist und löscht gegebenenfalls den ältesten Eintrag. Vorteilhafterweise überprüft die EAE 5 weiters, ob Einträge im Ergebnisspeicher 22 zeitlich länger als beispielhaft fünf Sekunden zurückliegen und daher für eine Gestenerkennung nicht mehr heranzuziehen sind. In diesem Fall löscht die EAE 5 gegebenenfalls die länger zurückliegenden Einträge aus dem Ergebnisspeicher 22.

[00145] Bei der darauf folgenden Momenterfassung 202 speichert die EAE 5 die Ergebnisse θ3ΐ2,θάΐ-2 des aktuellen Zeitstempels in dem Ergebnisspeicher 22 ab. In einer vorteilhaften Ausführung speichert die EAE 5 die Ergebnisse nur ab, wenn sie sich seit der letzten Momenterfassung 202 verändert haben. In einer alternativen Ausführung vergleicht die EAE 5 die Ergebnisse θ3ΐ2,θάΐ-2 mit den zur jeweiligen Lichtstärke lv korrespondierenden Referenzwerten und speichert nur die Präsenz eines Objektes oder die Veränderung der Präsenz als binäres Ereignis mit den Zuständen 0 oder 1. Dies ermöglicht ein besonders speichersparendes Ablegen in einem Bitfeld.

[00146] Bei der Gestendetektion 203 durchsucht die EAE 5 zunächst den Ergebnisspeicher 22 in zeitlich absteigender Reihenfolge nach aufeinanderfolgenden Bewegungsmustern und vergleicht Verweildauer sowie Richtung und Geschwindigkeit der erfassten Objektbewegung mit den im Speicher der EAE 5 abgelegten Referenzmustern für die zu erkennenden Gesten. Wurde keine Entsprechung zu einem Referenzmuster detektiert, so setzt die EAE zum nächsten Zeitstempel mit der nächsten Momentaufnahme 20i fort.

[00147] Bei der Gestenbereitstellung 204 stellt die EAE 5 die Information des Ereignisses als Ergebnis e mit der eindeutigen Kennung der detektierten Geste oder Gestenfolge auf der Schnittstelle 6 bereit. Je nach Betriebsart löst die EAE 5 mindestens einen der Interrupts 28a.b aus und beendet so den Sleepmodus 24 anderer Komponenten, beispielhaft der ESH 9. Die EAE 5 löscht den Ergebnisspeicher 22 und beginnt mit der nächsten Momentaufnahme 201 zum nächsten Zeitstempel mit der Erkennung einer neuen Geste.

[00148] Fig.5c zeigt die Verfahrensschritte zum Erkennen von Multitouch am Beispiel der Armatur 7 aus Fig.3.

[00149] Die grundsätzliche Erfassung der Präsenz eines Objektes im Erfassungsbereich erfolgt dabei gemäß Ablaufdiagramm 19 wie in Fig.5a beschrieben. Nach dem Erfassen eines Objektes folgen die Verfahrensschritte zum Erkennen von Multitouch, die im Ablaufdiagramm 21 dargestellt sind.

[00150] Zur Momentaufnahme 211 betreibt die EAE 5 den Annäherungssensor 1 zum Erfassen eines Objektes im unmittelbaren Nahbereich des Annäherungssensors 1 mit der Lichtstärke lvd und überwacht so mindestens einen der beiden Erfassungsbereiche 2d! und 2d2. Damit ist bereits die Detektion des Berührens des Annäherungssensors 1 durch ein Objekt möglich.

[00151] Die Ergebnisse der mit den Empfängern 4 ausgewerteten Signale speichert die EAE 5 als ed1 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2d! und als ed2 für das reflektierte Signal im Erfassungsbereich 2d2. Zum Auswerten der Bewegungsmuster verfügt die EAE 5 über den Ergebnisspeicher 22. Vor dem Abspeichern der Ergebnisse ed1.2 prüft die EAE 5, ob im Ergebnisspeicher 22 ausreichend freier Speicherplatz verfügbar ist und löscht gegebenenfalls den ältesten Eintrag. Vorteilhafterweise überprüft die EAE 5 weiters, ob Einträge im Ergebnisspeicher 22 zeitlich länger als beispielhaft zwei Sekunden zurückliegen und sie daher für eine Multitoucherkennung nicht mehr heranzuziehen sind. Gegebenenfalls löscht die EAE 5 die länger zurückliegenden Einträge aus dem Ergebnisspeicher 22.

[00152] Bei der darauf folgenden Momenterfassung 212 speichert die EAE 5 das Ergebnis des aktuellen Zeitstempels in dem Ergebnisspeicher 22 ab. In einer vorteilhaften Ausführung speichert die EAE 5 die Ergebnisse nur ab, wenn sie sich seit der letzten Momenterfassung 212 verändert haben. In einer alternativen Ausführung vergleicht die EAE 5 die Ergebnisse ed1.2 mit dem mit der Lichtstärke lvd korrespondierenden Referenzwert und speichert nur die Präsenz eines Objektes oder die Veränderung der Präsenz als binäres Ereignis mit den Zuständen 0 oder 1. Dies ermöglicht ein besonders speichersparendes Ablegen in einem Bitfeld.

[00153] Bei der Multitouchdetektion 213 durchsucht die EAE 5 zunächst den Ergebnisspeicher 22 in zeitlich absteigender Reihenfolge die Zeitstempel und die Zeitdauer der Sensorberührungen. Wurde keine Entsprechung zu einem Referenzmuster detektiert, so setzt die EAE 5 zum nächsten Zeitstempel mit der nächsten Momentaufnahme 211 fort.

[00154] Bei der Multitouchbereitstellung 214 stellt die EAE 5 die Information des Ereignisses als Ergebnis e mit der eindeutigen Kennung für den detektierten Multitouch auf der Schnittstelle 6 bereit. Je nach Betriebsart löst die EAE 5 einen der Interrupts 28a.b aus und beendet so den Sleepmodus 24 anderer Komponenten, beispielhaft der ESH 9. Die EAE 5 löscht den Ergebnisspeicher 22 und beginnt mit der nächsten Momentaufnahme 211 zum nächsten Zeitstempel. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Annäherungssensor (Fig. 1a,3) 1! Annäherungssensor (Fig.2a-d) 12 Annäherungssensor (Fig.2a-d) 13 Annäherungssensor (nicht dargestellt) 1' Annäherungssensor (nicht dargestellt) 2 Erfassungsbereich (Fig.3) 2a Erfassungsbereich (Fig. 1a) 2a! Erfassungsbereich (Fig.2a-b) 2a2 Erfassungsbereich (Fig.2a-b) 2a12 Erfassungsbereich (Fig.2b,d) 2aP1 Erfassungsbereich (Fig. 1b) 2aP2 Erfassungsbereich (Fig. 1 b-c) 2b Erfassungsbereich (Fig. 1a) 2c Erfassungsbereich (Fig. 1a) 2d Erfassungsbereich (Fig. 1a) 2ch Erfassungsbereich (Fig.2c-d) 2d2 Erfassungsbereich (Fig.2c-d) 2dP2 Erfassungsbereich (Fig. 1c) 2aus Erfassungsbereich (Fig.3) 2ein Erfassungsbereich (Fig.3) 2S Erfassungsbereich (Fig.3) 2' Bezugslinie (Fig.3) 2a' Bezugslinie (Fig. 1a) 2aP1' Bezugslinie (Fig. 1b) 2aP2' Bezugslinie (Fig. 1b-c) 2b' Bezugslinie (Fig.1a) 2c' Bezugslinie (Fig.1a) 2d' Bezugslinie (Fig.1a) 2dP2' Bezugslinie 1 (Fig. 1c) 3 Sender (Fig.1a) 4 Empfänger (Fig. 1a) 5 Elektronische Auswerteeinheit EAE (Fig. 1a,3) 6 Schnittstelle (Fig. 1a,3) 7 Armatur (Fig.3) 8 Waschbecken (Fig.3) 9 Elektronische Schaltungseinheit ESH (Fig.3) 10 Ventil(Fig.3) 11 Energieversorgung(Fig.3) 12a Signal (Fig.3) 12b Signal (Fig.3) 12c Signal (Fig.3) 12d Signal (Fig.3) 13 Echtzeituhr RTC (Fig.3) 14 Hauptprogramm (Fig.4a) 15 Ablaufdiagramm (Fig.4a) 15! Initialisierung (Fig.4a) 152 Warten auf den Benutzer (Fig.4a) 153 Aktivieren des Wasserflusses (Fig.4a) 154 Warten auf das Benutzungsende (Fig.4a) 155 Deaktivieren des Wasserflusses (Fig.4a) 16 Ablaufdiagramm (Fig.4a) 16! Initialisierung (Fig.4a) 162 Warten auf den Benutzer (Fig.4a) 162a Sensorabfrage (Fig.4a) 162b Sensorbewertung (Fig.4a) 162c Stabilitätsbewertung (Fig.4a) 163 Aktivieren des Wasserflusses (Fig.4a) 164 Warten auf das Benutzungsende (Fig.4a) 164a Sensorabfrage (Fig.4a) 164b Sensorbewertung (Fig.4a) 164c Stabilitätsbewertung (Fig.4a) 165 Deaktivieren des Wasserflusses (Fig.4a) 17 Ablaufdiagramm (Fig.4b) 174 Initialisierung (Fig.4b) 172 Warten auf den Benutzer (Fig.4b) 173 Aktivieren des Wasserflusses (Fig.4b) 174 Warten auf das Benutzungsende (Fig.4b) 175 Deaktivieren des Wasserflusses (Fig.4b) 18 Ablaufdiagramm (Fig.4b) 184 Initialisierung (Fig.4b) 182 Warten auf den Benutzer (Fig.4b) 183 Aktivieren des Wasserflusses (Fig.4b) 184 Warten auf das Benutzungsende (Fig.4b) 184a Sensorabfrage (Fig.4b) 184b Sensorbewertung (Fig.4b) 184c Stabilitätsbewertung (Fig.4b) 184d Dauerlauf (Fig.4b) 185 Deaktivieren des Wasserflusses (Fig.4b) 19 Ablaufdiagramm (Fig.5a) 194 Vormessung (Fig.5a) 192 Bewertung der Vormessung (Fig.5a) 193 Kontrollmessung (Fig.5a) 194 Bewertung der Kontrollmessung (Fig.5a) 195 Messwertglättung (Fig.5a) 196 Messwertbereitstellung (Fig.5a) 20 Ablaufdiagramm (Fig.5b) 20! Momentaufnahme (Fig.5b) 202 Momenterfassung (Fig.5b) 203 Gestendetektion (Fig.5b) 204 Gestenbereitstellung (Fig.5b) 21 Ablaufdiagramm (Fig.5c) 211 Momentaufnahme (Fig.5b) 212 Momenterfassung (Fig.5b) 213 Multitouchdetektion (Fig.5b) 214 Multitouchbereitstellung (Fig.5b) 22 Ergebnisspeicher (Fig.3) 23 Stagnationsfreispülung (Fig.3) 24 Sleepmodus (Fig.3) 25 Reinigungs-/Wartungsstopp (nicht dargestellt) 26 Desinfektionsspülung (nicht dargestellt) 27 Werkskalibrierung (nicht dargestellt) 28a Interrupt (Fig.3) 28b Interrupt (Fig.3) 29 Wasserstrahl (Fig.3) C Energiespeicher (nicht dargestellt) e Ergebnis (Fig. 1a,4a-b) ea1 Ergebnis (nicht dargestellt) ea2 Ergebnis (nicht dargestellt) ea12 Ergebnis (nicht dargestellt) ed1 Ergebnis (nicht dargestellt) ed2 Ergebnis (nicht dargestellt) I Strom (nicht dargestellt) la Strom (nicht dargestellt) lb Strom (nicht dargestellt) lc Strom (nicht dargestellt) ld Strom (nicht dargestellt) lv Lichtstärke (nicht dargestellt) lva Lichtstärke (nicht dargestellt) lvb Lichtstärke (nicht dargestellt) lvc Lichtstärke (nicht dargestellt) lvd Lichtstärke (nicht dargestellt) P1 Position (Fig. 1a) P2 Position (Fig. 1a) P3 Position (Fig.3) P4 Position (Fig.3) P5 Position (Fig.3) L Zeitpunkt (Fig.3) t2 Zeitpunkt (Fig.3) t3 Zeitpunkt (Fig.3) tmax Spülabbruchzeitpunkt (Fig.3) x Abstand (Fig. 1a) X! Abstand (Fig. 1a) x2 Abstand (Fig. 1a) X3 Abstand (Fig.2a) X4 Abstand (Fig.2b-d) x5 Abstand (Fig.3)

Xe Abstand (Fig.3) x7 Abstand (Fig.3) Z! Zählervariable (Fig.4a-b) Z·, Stabilitätsgrenzwert (Fig.4a-b) z2 Zählervariable (Fig.4b) Z2 Stabilitätsgrenzwert (Fig.4b)

Claims (16)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung mit einer elektronischen Schaltungseinheit (9) mit mindestens einem Sleepmodus (24), gekoppelt mit einer Schnittstelle (6) mit einem Annäherungssensor (1) mit einer elektronischen Auswerteeinheit (5), einem als Master ausgeführten Annäherungssensor (1^, einem als Slave ausgeführten Annäherungssensor (12,13) und mindestens zwei Erfassungsbereichen (2,2ein,2aus, 2s,2a,2a1.2,2a12,2aP1.2,2b-d,2d1.2,2dP2), dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltungseinheit (9) nach Konfiguration des Annäherungssensors (1) in eine Betriebsart zur Detektion eines Ereignisses in mindestens einem der Erfassungsbereiche (2,2ein,2aus, 2S,2a,2a!_2,2a12,2aP1.2,2b-d,2d1_2,2dP2) in einen der Sleepmodi (24) wechselt, während die elektronische Auswerteeinheit (5) autark mindestens zwei der Erfassungsbereiche (2,2ein, 2aus,2s,2a,2a1.2,2a12,2aP1.2,2b-d,2d1.2,2dP2) überwacht, bei Detektion eines Ereignisses in mindestens einem dieser Erfassungsbereiche das Ereignis auslösende Objekt einer von zwei Größenklassen zuordnet und über die Schnittstelle (6) zum Beenden des Sleepmodus (24) mindestens einen der Interrupts (28a.b) auslöst.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (5) den Schritt Auslösen der Interrupts (28a.b) bei Detektion von Ereignissen mit Objekten mit nicht zu detektierender Größenklasse zum Aufrechterhalten des Sleepmodus (24) überspringt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (5) durch die Überwachung von mindestens drei Erfassungsbereichen (2,2ein,2aus,2s,2a,2a1.2,2a12,2aP1.2,2b-d,2d1.2,2dP2) das Ereignis auslösende Objekt einer von mindestens drei unterschiedliche Größenklassen zuordnet.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (5) auf der Schnittstelle (6) Informationen über den Abstand (x), die Größenklasse und/oder die Art des Ereignisses oder dessen Veränderung bereitstellt.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltungseinheit (9) oder die elektronische Auswerteeinheit (5) nach Konfiguration des Annäherungssensors (1) die Schnittstelle (6) deaktiviert und die elektronische Auswerteeinheit (5) bei Detektion eines Ereignisses in mindestens einem der Erfassungsbereiche (2,2ein,2aus,2s,2a,2a1.2,2a12,2aP1.2,2b-d,2d1_2,2dP2) die Schnittstelle (6) wieder aktiviert.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (5) mit einem Strom (I), mit dem mindestens ein Sender (3) betrieben wird, eine Lichtstärke (lv) derart reduziert, dass Ereignisse in mindestens einem der Erfassungsbereiche (2,2ein,2aus,2s,2a,2a1.2,2a12,2aP1.2,2b-d,2d1.2,2dP2) gerade noch zuverlässig erfasst werden.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (5) ein Ergebnis (e) als den gewichteten Mittelwert von Ergebnissen (ea1.2,ea12,ed1.2) und/oder von vergangenen Messungen aus einem Ergebnisspeicher (22) ermittelt und/oder das Ergebnis (e) verwirft, wenn die Differenz einzelner Ergebnisse einen absoluten oder prozentuellen Grenzwert überschreitet.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (5) auf der Schnittstelle (6) ein Ergebnis (e) proportional zum Abstand oder proportional zur Intensität der erfassten IR-Strahlen bereitstellt und/oder den Wechsel der Betriebsart signalisiert.
9. 9. Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung mit einem Ventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltungseinheit (9) das Ventil (10) nach einer Maximallaufzeit schließt, während vom Annäherungssensor (1) ein Objekt in mindestens einem der Erfassungsbereiche (2,2ein, 2aus,2s,2a,2ai.2,2ai2,2aPi.2,2b-d,2di.2,2dP2) detektiert wird.
10. 10. Verfahren zum energieeffizienten Betrieb einer Schaltungsanordnung mit einem Ventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltungseinheit (9) das Ventil (10) zum Durchführen einer Stagnationsfreispülung (23) öffnet, während vom Annäherungssensor (1) in keinem der Erfassungsbereiche (2,2ein,2aus, 2s,2a,2a1_2,2a12,2ap1_2,2b-d,2d1_2,2dp2) ein Objekt detektiert wird.
11. 11. Annäherungssensor (1) zum Durchführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Annäherungssensor (1) die Detektion mittels sichtbarem Licht, Infrarotlicht, mit elektromagnetischen Wellen mit einer Frequenz im Me-ga- und Gigahertzbereich, mit Schallwellen, anhand der absoluten Kapazität oder der Kapazitätsänderung mittels PIN-Dioden, Position Sensitive Detectors, Kameras, Charge-Coupled-Device-Sensoren, Closed Circuit Televisions, Antennen, Mikrophonen oder Elektroden durchführt.
12. 12. Annäherungssensor (1) zum Durchführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Anordnung der Annäherungssensoren (1i, 12,13) und deren Betrieb mit unterschiedlichen Lichtstärken (lv) definierten räumlichen Formen der Erfassungsbereiche (2ein,2aus,2s) innerhalb des Erfassungsbereichs (2) weitestgehend unabhängig von der räumlichen Form des Erfassungsbereichs (2) ausgebildet sind.
13. 13. Annäherungssensor (1) zum Durchführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (6) zur Konfiguration der Betriebsart ausgeführt ist.
14. 14. Schaltungsanordnung zum Durchführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung mindestens eine Real Time Clock (13), einen Mikroprozessor, einen Programm-, einen Daten-, einen Diagnose- und/ oder einen Ergebnisspeicher (22) umfasst.
15. 15. Schaltungsanordnung zum Durchführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltungseinheit (9) mindestens eine der Funktionen Reinigungs-/Wartungsstopp (25), Desinfektionsspülung (26) und Dauerlauf (184d) umfasst.
16. 16. Schaltungsanordnung zum Durchführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (6) als l2C-Schnittstelle, als RS232-oder RS485-Schnittstelle, als SPI-Schnittstelle, als CAN-Schnittstelle, OPC-Schnittstelle, analoge Strom- oder Spannungsschnittstelle, als Ethernet-Schnittstelle, als optische Schnittstelle zur Datenübertragung über Glasfaser oder als Drahtlosschnittstelle zur Datenübertragung über Funk oder Ultraschall ausgeführt ist. Hierzu 11 Blatt Zeichnungen