CN102947765B

CN102947765B - 建筑物自动化系统

Info

Publication number: CN102947765B
Application number: CN201180030546.6A
Authority: CN
Inventors: H.凯曼; R.塞弗特
Original assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Current assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: US20130079903A1; CN102947765A; DE102010015509A1; EP2561413B1; EP2561413A1; WO2011131170A1

Abstract

本发明涉及一种用于建筑物自动化的系统，所述系统由用于情形相关信息配置的便携式或手持装置以及至少一个固定单元组成，其中所述系统装置具有接近传感器、用于与固定单元中的至少一个进行无线通信的通信单元、具有至少一个处理器或逻辑单元和存储器的评估和控制单元、信息输出单元和能量储存器，其中，所述系统被设计为考虑装置对至少一个固定单元的接近而经由通信单元来建立装置和固定单元中的至少一个之间的无线通信链接，以及经由信息输出单元来显示该至少一个固定单元的状态。

Description

建筑物自动化系统

本发明涉及一种用于建筑物自动化的系统，更具体地涉及一种由用于情形（situation）相关信息配置的便携式或手持装置以及用于建筑物自动化的至少一个固定单元组成的系统。

从现有技术中已知允许建筑物技术的集中化或分散化控制的多个系统。利用这样的系统，建筑物的所有者例如通过以下事实能够例如以分散化方式或经由中央控制系统来调节建筑物的房间温度：即远程可控的恒温阀对于每个房间可单独重调整或直接向中央加热系统应用控制。对于照明控制，已知类似系统，用于向卷轴窗帘（roller-shade）马达应用控制或非常一般地用于控制建筑物内的电力供应以启动或断开各个消耗点。从现有技术同样已知对集中化媒体服务和安全系统的使用。

与建筑物自动化相关的标准包括与建筑物自动化系统相关的DINENISO16484、与房间自动化效率的展现相关的VDI3813、与（非住宅）建筑物的能量评估相关的DINV18599、以及与建筑物自动化对能量效率的影响相关的DINEN15232。

通常为此提供集中化或分散化控制单元，其除了向各建筑物系统组件应用控制外，还可以显示其实际的状态。可以将在控制单元和各建筑物系统组件之间的通信实现为线缆进行或无线方式。

独立于上述的集中化或分散化建筑物控制系统，但是也与这样的系统相结合，进一步已知经由远程控制器以无线或线缆进行的方式向各建筑物系统组件应用控制，其由于利用这样的远程控制器而同样已具有便利的优点，例如建筑物的所有者不再需要开动位于不同位置的多个开关，但是相反例如可以以分散化的方式经由远程控制器来打开灯和关闭通风设备，因而大致与位置无关。

US2009/0057425A1公开了一种用于远程控制各建筑物系统组件的系统。例如计算机的远程控制器到集中化建筑物控制系统的链接借助于在远程控制器和建筑物控制单元之间的基于IP或因特网通信链接而发生，后者进而以线缆进行或无线的方式通信地连接到可以对其应用控制的各种建筑物系统组件。

已显现出对于技术和功能不同的建筑物系统组件的控制的集中化或分散化应用通常导致不仅对用户的技术理解力的相当大的要求而且对进行自动化的建筑物中存在的技术架构的相当大的要求。例如，由于需要例如将建筑物系统组件彼此连接和/或连接到集中化或分散化建筑物控制单元的电和/或数据传输线，但是标准设备不存在所述电和/或数据传输线，所以从现有技术已知的大量建筑物控制系统在随后时间即在建筑物完工之后不能利用可管理的费用来重新改进。

降低上述系统的技术复杂度的初始尝试基于已通过无线数据传输的技术替换了前面所述的线缆进行的数据传输线的事实。为了简化已知系统的操作，例如已知使用图形人机接口（此后称为“HMI”），优选地还与触敏显示器结合，通过触敏显示用户能够通过“指示手指”来尽可能直观地向非常广泛的各种建筑物系统组件配置或应用控制。例如从KR1020070119945A已知一种这样的HMI。还已知对触觉输入和输出的使用。

而且，从KR1020090009228A已知将用于建筑物自动化的移动单元的功能范围限于布置在该移动单元的紧邻附近的有限数目的系统组件，为此将移动单元设计为检测在其周围的可控系统组件，并且相应地将其功能范围指向它们。US2007/0294645A1公开了用于检测移动单元的接近和用于作为移动单元接近的结果而建立数据传输连接的类似装置和方法。

DE202009006060U1公开了用于加热元件阀的电定位驱动，可以类似地以无线电可控的方式将该驱动实现为可能的建筑物系统组件。

US2008/0313566A1公开了一种包括固定和便携式单元的建筑物控制系统，将固定单元设置为作为由便携式单元的用户选择的便携式单元的功能范围的函数来相应地更新和初始化便携式单元，使得便携式单元具有期望的功能范围。例如，如果便携式单元的用户意欲使用其来重新调整连接到固定单元的远程可控的加热元件阀，则固定单元相应地初始化便携式单元。因此可能例如开发仅处理基于取决于用户在给定时间点期望的功能范围而动态分配相应控制指令的有限数目的输入元件的远程控制器，来替代其中提供用于输出永久分配的控制指令的多个输入元件（诸如按钮）的便携式远程控制器。

尽管从现有技术已知的上述系统已包含用于实现对用户更友好的建筑物控制系统的建筑物自动化方案的初始轮廓，但是本发明的目的旨在提出一种由用于情形相关信息配置的便携式或手持装置以及用于建筑物自动化的至少一个固定单元组成的系统，该系统充分简化了与建筑物系统组件的个体或组的用户交互。由所提出的系统可进行的与建筑物系统组件的用户交互的可能性在原理上不是旨在仅限于向其应用控制。替代地，还旨在将该系统设计为涵盖状态显示，通过状态显示可显示建筑物系统组件的至少一个状态。

通过依据权利要求1的系统来实现根据本发明的该目的。用于使用根据本发明的系统与电子建筑物自动化设备和组件的无线位置相链接的操作、控制和配置的优选方法是并列的权利要求21的主题。可以从各个从属权利要求收集优选实施例。

根据本发明，一种用于建筑物自动化的系统由用于情形相关信息配置的便携式或手持装置以及至少一个固定单元组成，便携式或手持装置包括接近传感器、用于与固定单元中的至少一个进行无线通信的通信单元、具有至少一个处理器和存储器的评估和控制单元、信息输出单元和能量储存器。该系统被设计为作为如通过接近传感器确定的装置对至少一个固定单元的接近的结果而经由通信单元来创建装置和固定单元中的至少一个之间的无线通信连接，以及经由信息输出单元显示该至少一个固定单元的状态。

当在本申请中出现所讨论的系统具有“用于情形相关信息配置”的陈述时，这旨在确认以取决于情形和/或取决于状态的方式，在对建筑物自动化所必要的功能特征中表现所提出的系统的情况。该系统的适用性可以例如涵盖将作为固定单元的所选择的建筑物系统组件实现为经由便携式装置可控的能力；但是，另一方面，在用户的请求下或与其独立于，系统或其组件中的一个是否被提供（仅）用于信息项的输出，例如与这样的信息的输出相关的室内的温度或消耗点的当前功耗。还可以将适用性限制到系统的各功能特征。

取决于实施例，可以规定例如便携式装置的功能范围和/或展现范围作为所在之处的函数而使其自身适应。例如，如果便携式装置位于其中照明系统和远程可控的加热元件阀作为相关建筑物系统组件所处于的建筑物中的房间内，则根据本发明可以规定已向便携式装置分配至少涵盖那些组件的操作或还（专有地）使能与那些组件（中的一个）的状态相关的信息输出的功能范围。

根据本发明规定只要便携式装置中的接近传感器确定便携式装置接近固定单元中的至少一个，则通信单元就创建装置和所述至少一个固定单元之间的通信连接。特别优选地，作为接近传感器所确定的接近的结果，因而还初始化情形相关信息配置。

通过示例，但是优选地，情形相关信息配置可作为满足下述条件中的一个或多个的结果而选择地发生：

1．近场链接：便携式装置位于至少一个固定单元的物理附近地区（例如0至2米）。还可想到，如果多个便携式装置碰巧位于可定义的物理附近地区，则情形相关信息配置的表现可选择地取决于该情形。

2.固定单元的类型：至少一个固定单元的类型定义便携式装置的操作能力和功能范围。固定单元的类型的示例是开关、插座、传感器、致动器、和恒温器。特别优选地，便携式单元展示与以取决情形方式相关联的至少一个固定单元相同的功能范围。

3.便携式装置的位置：情形相关信息配置的至少一部分可以取决于便携式装置在房间中的位置和/或关于至少一个固定单元的朝向。除了便携式装置的位置和朝向外，也可以利用其所在之处来构成情形相关信息配置。对于该目的还可能有用的是，便携式装置拥有位置确定系统。这可以例如基于无线电三角测量，例如基于WLAN三角测量。

4.状态：情形相关信息配置的至少一部分可以取决于至少一个系统组件、即至少一个固定单元和/或至少便携式装置的至少一个状态。

5.便携式装置的运动：情形相关信息配置的至少一部分可以取决于便携式装置的运动状态。可以合并便携式装置的加速度以及其关于至少一个固定单元或可定义的坐标系的平移或旋转运动两者。

6.用户依赖性：可以作为与便携式装置交互的人的函数来表现情形相关信息配置的至少一部分。因而能够实现例如便携式装置的功能范围的个性化。

7.一天的时间：情形相关信息配置的至少一部分可以取决于一天的时间。因而能够例如作为一天的时间的函数来表现便携式装置的功能范围，例如扩展或限制。情形相关信息配置的合理依赖适应同样是可能的，使得例如在冬天的月份中专有地提供便携式装置和中央加热系统之间的交互。

8.罗盘方向：最后，可能的是，情形相关信息配置至少在有限的程度上取决于便携式装置关于四个方位基点的定向。

然而，还可想到，至少一个固定单元涵盖集中化或分散化建筑物控制总线系统，或能够向其应用控制，使得作为当便携式装置接近固定单元时的情形相关信息配置的结果，其实现建筑物控制总线系统的整个功能范围或相当一部分，并且便携式装置因而呈现例如用于家庭控制总线系统的远程控制器的功能。

将被提供用于控制总线系统的单元搁置一边，固定单元可以主要被划分为两个类别。这些在一方面涵盖传感器，诸如灯传感器、恒温器、温度传感器或湿度传感器；以及另一方面，涵盖致动器，诸如可切换的插座、可切换的灯座、调光灯座、继电器或媒体服务器。也必须考虑混合的固定单元，诸如可以展现致动器和传感器功能两者的建筑物安全系统（例如防火或跳闸保护系统）。

最后，还可以提供固定单元以容纳便携式装置，例如用于存储的目的或以对便携式装置的能量储存器充电。如果便携式装置和固定单元以便携式装置旨在作为当其接近固定单元时的情形相关信息配置的结果而展示与固定单元相同或近似相同的功能范围的方式彼此协调，则可以规定以固定单元能够容纳便携式装置而其自身在其功能范围方面不被损害的方式实现固定单元。对于该目的特别优选地，以便携式装置的容纳使得两个系统组件的相同功能平面（functionalsurface）互换的方式实现固定单元，使得一旦发生容纳，则便携式单元的功能平面替换固定单元的相应平面。

根据本发明，便携式装置和至少一个固定单元彼此无线地通信。有利并优选地，用于此的协议是需要很少功能消耗并且可以使用不昂贵的硬件来实现的协议。本领域的当前装置例如是使用IEEE802.15.4标准。

如果如在上述示例中的一个那样，提供固定单元，用于创建便携式装置和建筑物控制总线系统之间的链路，优选地借助KNX标准（其与建筑物自动化特别相关）、经由局部操作网络（LON）或利用同样在建筑物自动化已知的BACnet标准来实现总线系统和固定单元之间的链路。替选地，也可以使用局部网络，诸如在IEEE802.3标准中被非常高度地标准化的以太网或IEEE802.11族的W-LAN网络。在建筑物自动化已知的另外标准是基于欧洲安装总线（EIB）的EN50090以及LCN、WAGOI/O、DALI、CAN、M-bus、Modbus、Probus、digitalSTROM、1-wire和DMX标准。电力线标准是X10、Insteon、HomePlug和HomePNA标准。已知的无线电标准是Enocean、Z-Wave、ZigBe、MoellerXComfort和蓝牙标准。与建筑物控制特别相关的软件标准涵盖UpnP、OPC、OSGi和dlna标准。

应注意，固定单元不需要必须彼此联网，尽管取决于应用，这可能是有用的。

可以非常一般地实现接近传感器，涉及电磁、光或声信号的评估。信号评估业可以完全电容地或完全电感地发生，即评估可以涉及专有的电或专有的磁场。优选地，可以评估相应场强或功率水平、频率改变或时间延迟。

在优选的实施例中，将接近传感器设计为测量通信单元的无线电场。在该上下文中特别优选使用通信单元的定位或“测距”功能，如例如借助IEEE802.15.4无线个人区域网（WPAN）标准实现的。这对于本领域技术人员可以从2007年的IEEE标准802.15.4a的AnnexD1（Location主题）已知。上述的标准基于时间偏移测量。

在涉及通信单元的无线电场的评估的较简单实施例中，参考固定单元进行便携式装置的距离和/或位置的测量，其中经由接近传感器来评估通信单元的无线电场强。此外，可想到使用现有技术已知的方法，基于频率改变测量，来确定便携式装置相对于固定单元的接近或离开。

同样可能的是，使用ISO/IEC标准19762-5（实时定位系统，RTLS），来实现根据本发明的系统，其中，为了确定便携式装置的位置，接近传感器确定装置相对于至少三个固定单元的相对时间延迟，因而确定相对位置。

如已讨论的，根据本发明的系统的特征在于其展示以取决情形的方式表现的至少一个功能。在该上下文中可以规定便携式装置的功能不仅基于便携式装置当前正与哪个固定单元通信地连接以进行数据交换，而且基于用户与便携式装置交互的方式。用户与便携式装置的交互可以在于例如其正查看便携式装置的特定表面或正将这样的表面转向或离开固定单元的事实。可以提供用户与便携式装置的交互的这些可能性，例如以激活或去激活与便携式装置的对应表面相关联的功能，或向便携式装置、或通过其向固定单元传递用户的控制指令。

为了实现上述的实施例，对于根据本发明的系统必要的是，优选地便携式装置自身能够确定在便携式装置所拥有的空间中的朝向，优选地通过其特异表面，或便携式装置相对于特定固定单元被定向的方式。因为根据本发明规定便携式装置通信地连接到至少一个固定单元，所以特别优选地，参考至少一个固定单元来确定便携式装置或其特异表面的朝向，以便由此还允许推断便携式装置在空间中的绝对朝向。

特别优选地，这借助于天线分集来实现，诸如例如陶瓷天线、基板上的波导等的各天线优选地在特异（distinguished）方向上辐射，并且其主辐射瓣被定向为与便携式装置的特异表面垂直、在特异或纯理论上的角的方向，或与其垂直。这里可以提及的示例是具有基本立方形的便携式装置的系统，其中在八个立方体角或十二个立方体边中的每一个处布置定向天线。特别优选地，然后以定向天线的主辐射瓣在其反向延伸中在立方体的对称中心相遇的方式来将定向天线的主辐射瓣定向。可以以明显的方式将天线布置的上述概念转移到偏离立方体几何形状的便携式装置。因而通过评估各接收天线的场强能够确定便携式装置的所识别的表面相对于固定单元的位置。

在包括仅基本彼此垂直的表面的便携式装置的情况下，例如，立方体或平行六面体便携式装置，优选地在被确定正向面向固定单元的便携式装置的表面进行所识别的表面的位置的确定，以便以此方式推断具有各自相关联的功能的表面，为了增加确定便携式装置的朝向的准确度，还可以规定除了场强评估外额外考虑在到达各天线的信号之间的时间延迟、或其相移。由此能够例如阻止作为反射的结果以延迟的方式到达的所接收的信号。本领域技术人员将认识到，上述的基于天线分集来确定位置的原理也可转移到偏离立方体或平行六面体几何形状的便携式装置。仅仅通过示例，应注意球形便携式装置还可以包含纯理论或实际的立方体便携式装置，例如使得（纯理论的）立方体的角位于球的表面。

根据本发明，在最简单的实施例中，所提出的系统仅指向便携式装置使得关于至少一个固定单元的状态的信息输出可用。例如可以规定通过便携式装置，只要便携式装置到达相应固定单元的近场并且已建立无线通信连接，就显示固定单元的功耗、或由其针对相关联的消耗点或能量源确定的功耗。在该实施例中，便携式装置仅用于输出情形相关信息。

在系统的进一步实施例中，将装置被设计为以远程通信的方式向固定单元发送包含关于该单元的期望状态的信息的状态信号。换句话说，在系统的该实施例中，便携式装置额外拥有远程控制固定单元的功能。

根据上述实施例的进一步配置，装置包括至少一个输入单元，通过该至少一个输入单元可定义固定单元的期望状态。与其独立，取决于便携式装置的实施例，便携式装置可以拥有对于操作其是有用的进一步的输入单元。因为根据本发明的系统涉及直观操作概念，所以也可以规定至少一个输入单元具有依赖于情形的功能，即可以用于固定单元的期望状态的上述定义，或被用户提供例如便携式装置的期望操作状态的定义。对于该目的，有用的是，向相应输入单元分配情形相关操作范围。不旨在将输入单元的实施例限于特定技术实现。除了任何类型（机电的、传感的、电容的等）的键或按钮，也可想到基于语音识别实现的输入单元。输入单元优选地包括至少一个运动传感器或加速度传感器，其连接到评估和控制单元以进行数据交换，并且允许基于装置的运动和加速度来定义固定单元的期望状态。如已提及的，上述传感器还可以用于用户与便携式装置的交互。

刚才所述的运动传感器和/或加速度传感器还特别适于用户经由手势与便携式装置的交互或用于控制固定单元。此外，还可想到固定单元的手势控制额外地结合手势的基于位置的分量来进行。在该情况下，便携式装置包括用于确定其位置的装置。然而，固定单元的手势控制必要地旨在固定单元包括加速度传感器的评估。在特别优选的实施例中，借助接近传感器来完成手势控制的实现。如已解释的，能够以使用接近传感器来确定便携式装置相对于固定单元的相关布置的方式来实现接近传感器。还能够通过接近传感器信号的重复评估来进行便携式装置相对于固定单元的相关运动，由此可获得用户与便携式装置的基于手势的交互、或固定单元的基于手势的控制。

根据本发明的进一步实施例，便携式装置包括至少一个位置传感器和/或一个生物传感器，其用于预先确定装置的可操作状态。要将上述的装置设计为经由手势、经由装置相对于固定单元的位置、或以依赖于用户（即特定于人）的方式来预定义便携式装置的可操作状态的定义。取决于本发明的实施例，可能有用的是，便携式装置包括用于检测位置和/或朝向的罗盘。

在优选实施例中，将装置设计为检测和/或定义在两个或更多个固定单元之间存在的层级。例如，可以规定当多个固定单元在便携式装置的范围内时，该便携式装置进入与优选固定单元的连接。关于用于预先确定固定单元之间的层级的选择规则，没有做出将它们限于特定一些的规定。例如，可以规定便携式装置总是进入与物理上最近一个的连接。替选地，也可以规定固定单元拥有预定义的排名次序，使得便携式装置总是进入与最高排名的固定单元的连接。最后，也可以规定，对于其中多个固定单元位于便携式装置的近场内的情况，便携式装置自身允许用户具有预先确定多个固定单元之间的层级的能力。

在上述实施例的精化中，装置包括其表现取决于单元之间的现有层级的至少一个功能。因此能够的是，例如便携式装置依据现有层级进入与特定固定单元的连接，但是出于对固定单元的功能（也）是考虑现有层级来制定的程度（extent）的考虑而不完全离开在层级中较低的固定单元。为了解释，通过示例假定当拥有至少部分重叠的功能的多个固定单元（房间内的多个灯开关）在便携式装置的范围内时，便携式装置依据层级优选地进入与特定固定单元的连接，但是出于对它们可能拥有额外的功能（例如，多个开关在房间内，一个开关额外地具有调光功能）的程度的考虑也不离开其他固定单元。因此能够的是，便携式装置分层级地连接到相应固定单元，但是关于其他固定单元的额外功能（调光功能）仍然额外实施与其他固定单元的通信。

在本发明的另一实施例中，便携式装置包括其表现取决于装置距至少一个固定单元的物理距离的至少一个功能。因而可想到，例如，随着便携式装置距固定单元的距离降低，在便携式装置中逐渐激活关于固定单元的额外功能。以完全相同的方式，可想到在固定单元之间的上述层级取决于便携式装置移动的空间方向，优选地是作为至少一个固定单元的位置的函数。特别对于手势控制，可能有用的是，如果当多个固定单元存在于便携式装置的近场时，能够向特定固定单元应用控制，而不管在固定单元之间可能存在的任何层级如何。

根据又一实施例，可以规定便携式装置包括其表现取决于装置关于至少一个固定单元的空间朝向或空间位置的至少一个功能。因而可想到，例如，只要便携式装置的特定表面以关于固定单元的特定方式而被定向，就激活便携式装置的特定功能。例如，如果便携式装置是基本立方体的，因而，布置在立方体的背向（faceawayfrom）固定单元的一面上（即，在面向用户的一面上）的输入单元可以具有分配给其的特定功能。同样可想到装置包括取决于装置关于可定义的坐标系的朝向的功能。因而能够向便携式装置分配其表现取决于装置在空间中的朝向的功能。提及一个示例：实现立方体装置，使得对于其六个表面中的每个定义固定的功能范围，但是相应功能的激活取决于便携式装置的哪个表面在空间中或关于固定单元具有特定朝向，例如该表面是否朝向用户的查看方向。于是可以规定装置包括已向其分配根据表面的空间朝向或空间位置来激活的至少一个表面。在最简单的情况下，这例如涉及用于信息输出的显示器的激活、或输入单元的激活。

因为在根据本发明的系统的实际应用中还可能发生多个便携式装置希望进入与一个或多个固定单元的连接，因此在一个实施例中规定将根据本发明的系统的装置设计为针对情形相关信息配置来定义或检测其自身和其他装置之间的层级。例如，如果多个便携式装置存在于房间内并且然后尝试进入与在该房间内的一个或多个固定单元的连接，则可能有用的是，至少一个便携式装置具有定义其自身和其他便携式装置之间的层级或检测现有层级的能力。如果仅为了在建立到固定单元的连接或向其应用控制的上下文中避免或限制利益的冲突，该实施例已经是有用的。

根据优选的实施例，进一步规定将便携式装置设计为对固定单元分组，以及将分组保存在存储器中。固定单元的分组是构建自动化的中心功能。其用于向例如灯和开关的不同单元分配一个方案。这允许用户利用单个动作来控制分配到一个组的所有单元。然而，根据现有技术，经由有时需要用户具有扩展的计算机知识的集中化HMI来进行分组，根据本发明，规定经由自然指示（naturalpointing）操作来进行固定单元的分组。随后将解释该“链接”的示例。

可以通过根据本发明的系统自动地或也可以用户手动地来完成固定单元的分组或固定单元到现有组的分配。因为根据本发明的系统的基本目的是提出一种能够尽可能直观地操作的建筑物控制系统，所以规定分组功能以及将其配置为是直观的并且易由技术不熟练的用户来操作。为了识别共同在一个组中的单元，优选地应明白对于小数目的组使用色彩、图案和符号作为组标识符，并且对于大数目的组使用字母、名称和数字。同样可想到使用这些组标识符（例如字母和数字）的组合。

优选地通过便携式装置的要由用户执行的特征运动来发生组的选择。优选的是围绕便携式装置的对称轴中的一个的滚动运动。在立方体装置的情况下，这些例如是穿过立方体的对称中心的相互垂直的轴。因而可想到，例如，对于显示在标度盘上的立方体表面上可用的组，类似于时钟，通过由便携式装置的旋转或滚动运动使分配给期望组的刻度的相应部分到特定位置的事实，来发生组的选择。另外可想到通过触摸表面、经由键、经由音频输入、或经由运动来发生选择的确认。

此外，在根据本发明的系统中，装置和/或单元可以包括声学输出。在现有技术已知的触觉输入的使用也是可想到的，以进一步改进在便携式装置和用户之间的直观交互。通过示例，仅仅记载了振动输出的使用。

因为便携式装置旨在至少临时工作而不连接到电网，所以优选地利用能量储存器或利用用于能量储存器的插座、以及可选地理由能量储存指示符来实现它。特别优选地，便携式装置具有感应充电功能。因而可能的是，例如，便携式装置拥有允许其被放置于充电座中以对能量储存器充电的感应充电功能。特别优选地，规定实现感应充电功能以用于能量储存器的非接触充电。根据特定实施例，对于该目的可以规定充电座和/或便携式装置拥有使得便携式装置能够被保持在充电座之上的浮置状态、同时利用感应充电功能来对能量储存器进行充电的磁装置。通常但不是必须地规定充电座拥有可以进入与便携式装置的通信单元接触以进行数据交换的通信单元。充电座因而可以也涵盖具有上述功能的对接站的功能。

在一个实施例中进一步规定额外地对评估和控制单元以及通信单元进行设计，以用于特定于个人的数据的交换和存储。

为了使得根据本发明的系统（特别是便携式装置）能够与对接站交互，例如上述的以用于便携式装置的插座的形式的固定单元，可以规定装置包括至少一个接口用于与对接站的数据传递和能量传递。

根据本发明的用于电子建筑物设备和组件的无线的独立于位置的操作、控制和配置的方法，使用前述权利要求中的一个的系统，包括步骤：

a）识别至少一个固定单元；

b）在便携式或手持式装置和所识别的固定单元中的至少一个之间创建无线通信连接；

c）在所识别的单元的至少一个的上下文中执行状态查询，并且将查询结果发送到装置；以及

d）经由装置的信息输出单元输出所定位的单元中的至少一个的至少一个状态查询结果。

特别优选地，基于由接近传感器确定的装置接近至少一个固定单元来发生识别。

根据本发明的方法可以额外地包括步骤：

e）以远程通信方式向单元发送包括关于相应单元的期望状态的信息的状态信号。

如果规定便携式单元与对接站远程地通信连接，则无线通信连接的创建于是涵盖创建到对接站的连接。

最后，根据本发明的方法可以进一步包括步骤：

a1）当装置和单元之间的距离低于最小值时，经由接近传感器来激活装置的通信单元；以及

a2）当超过最大距离时，经由接近传感器来去激活通信单元。

通信单元的激活优选地在至少一个固定单元的识别之后，并且通信单元的去激活优选地在装置和至少一个所识别的单元之间的现有无线通信连接必须存在的所有方法步骤之后。

取决于本发明的实施例，作为装置的位置和/或所在之处的函数，来激活或去激活至少一个功能。

特别优选地，借助RF技术来发生识别和/或传递。

下面将使用立方体便携式装置的示例来呈现根据本发明的系统的功能范围的示例。对于接下来的呈现选择了立方体几何形状的便携式装置，特别是因为其允许本发明的特别说明书描述。本领域技术人员将认识到下面关于立方体便携式装置描述的所有功能可以容易地、并且特别是无需创造行动作地被转移到具有不同几何形状的便携式装置。可以提及的示例是立方体的几何特性可以转移到球体的几何特性，例如假定球体包含其八个角正好与球表面接触的立方体。立方体的表面因而也与球表面上的相应表面（或表面段）相关，以此方式将立方体表面投影到球表面上。本领域技术人员将认识到类似的考虑对于偏离立方体几何形状的多种便携式装置是可能的。

为了实现根据本发明的系统的最大直观操作，规定基于手势控制来实现其大部分。在技术面，这需要先前记载的具体使得能够评估便携式装置在空间中或关于至少一个固定单元的旋转和平移运动的装置。

在立方体便携式装置的情况下，该控制优选地基于便携式装置关于其三个空间轴的实际运动的评估。除了沿着空间轴的三个平移运动外，也可以分别利用装置围绕各空间轴的旋转运动来用于手势控制。

例如，如果一个或多个操作功能与立方体表面相关联，则可以以下述方式发生表面的选择、进而选择操作功能：

a．触摸相应的表面；和/或

b．致动存在于相应的表面上的机械按钮；和/或

c．在空间中定向表面同时评估地球的重力场；和/或

d．关于固定单元来定向表面；和/或

e．围绕空间轴旋转立方体。

另外，对于取决情形信息配置有用的是，便携式装置的功能范围基于其所在之处，即其周围物。因而可想到，例如在建筑物内装置检测其所位于的房间、其所位于的楼层或其是否位于在建筑物外。此外可想到通过检测特定设备群或设备ID来进行所在之处的检测。

因为根据本发明的系统的可能操作动作的范围基本上不旨在限于特定的交互，所以仅仅通过示例记载了下述：选择、去选择、确认、删除、增加/降低值、快进（FWD/REW）、下一个（向前/向后）、调整声学输出的音量、在两个功能之间的切换、拧紧/拧松、打开/关闭、主页/退出、重置、中断、搜索、寻找/监听、放大/缩小。主要经由运动、按钮和声学输入来发生经由便携式装置对操作功能的直观致动。上面已记载了适于检测上述操作动作的传感器的实施例的示例。因而可以以下述方式来执行操作功能的致动：

a．摇摄、倾斜、滚动（水平、垂直、滚动旋转）

b．左、右、上、下（+/-X、Y运动）

c．附近、离开（+/-Z运动、朝向固定单元移动/远离固定单元移动）

d．删除（摇动便携式装置）

e．采用（take）（Z方向上的单个运动）

f.放弃（untake）（X方向上的单个运动）

g．语音（声音或语音）

h．触摸（触摸触敏表面）

i．按按钮（按按钮或表面）

j．转动（致动触摸轮）

k．滚动（致动滑块控制器）

l．挤压（挤压便携式装置）

m．摩擦（摩擦表面）。

主要经由其（六个）表面和分别相关联的表面功能来发生与便携式装置的交互。通过示例仅提及下述：

下面示意性呈现使用“链接”功能的示例的交互方案。该示例描述了“链接”的过程以将灯开关的开关功能与灯相关联。便携式装置和开关之间的链接过程在将装置与灯链接之前。应注意该序列也可以相反。

变体1：通过事务（自动分组）将灯开关链接到灯

1.用户动作：使便携式装置在开关的近场中

-自动：建立通信

-自动：检测开关

-自动：便携式装置进入“开关”模式，即便携式装置的表面从开关上下文获取功能

2.用户动作：选择“链接”功能

3.用户动作：确认“链接”功能

-自动：将开关分配给组

-自动：

i．替选1：可视输出：“现在分配对象”（例如文本或灯信号）

ii．替选2：声学输出：“告诉我，我需要开关什么”

4.用户动作：使便携式装置进入灯的近场中

-自动：建立通信

-自动：检测灯

-自动：便携式装置进入“灯”模式，即便携式装置的表面从灯上下文获取功能

-自动：选择“链接”功能

-自动：

i．替选1：可视输出：“选择对象？”（例如文本或灯信号）

ii．替选2：声学输出：“选择灯？”

5.用户动作：确认（例如按钮或“是”语音输入）

变体:2：通过分组（手动分组）将灯开关链接到灯

1.用户动作：使便携式装置在开关的近场中

-自动：建立通信

-自动：检测开关

2.用户动作：选择“分组”功能

-自动：显示分组能力

3.用户动作：分配到组

-自动：

i．替选1：可视输出：“已分配设备”（例如文本或灯信号）

ii．替选2：声学输出：“已分配设备”。

下面示出关于便携式装置与加热恒温器、电插座、邮箱和开关之间的交互的交互图的例子。

示例1：加热恒温器

示例2：电插座

参考下面的附图解释本发明的有利实施例，其中：

图1示出了在便携式装置和固定单元以及对接站之间的通信的图；

图2a和图2b示出了基于平移和旋转运动的在用户和基本立方体的便携式装置之间的可能交互；

图3a和图3b示出了基于摇动或触摸接触的在用户和基本立方体的便携式装置之间的可能交互；

图4a和图4b示出了基于移动触摸接触的在用户和基本立方体的便携式装置之间的可能交互；

图5示出了基于力的应用的在用户和基本立方体的便携式装置之间的可能交互；

图6示意性描述了便携式装置的表面功能关于固定单元的选择；

图7示意性描述了固定单元到固定单元组的分配；

图8示意性描述了通过具有输入元件的显示器对表面功能的选择；

图9示意性描述了固定单元的状态的可视显示；

图10a至图10e示意性描述了通过事务的灯开关到灯的链接；

图11a至图11c示意性描述了作为事务的结果确定电插座的能耗；

图12是用于根据图10a至10e的事务的流程图；以及

图13是用于根据图11a至图11c的事务的流程图。

图1图示了在便携式装置1和固定单元2以及对接站17之间的可能通信配置。如根据本发明所提供的，便携式装置1包括通信单元4、具有处理器6和存储器7的评估和控制单元5、信息输出单元8、接近传感器4和能量储存器9。此外，根据图1的示范性装置1旨在涵盖三轴加速度传感器。固定单元2除了传感器和/或致动器外还包括通信单元，利用该通信单元其能够无线地进入至少与便携式装置的通信，例如作为由便携式装置1的接近传感器3所确定的装置1接近固定单元2的结果。具体地讲，对接站17被提供为使得对于便携式装置1可获得存储位置。还有用的是，以对接站17还用于对能量储存器9进行充电并且为了该目的具有充电功能的方式来实现对接站17。最后，对接站17还可以用作到集中化家庭控制总线系统的接口，为此其包括到家庭控制总线系统的适当的数据传输连接，并且如果必要还包括到其的能量传输连接。规定对接站17同样拥有通信单元，利用该通信单元其能够进入与便携式装置1的无线通信以进行数据交换。取决于实施例，还可能有用的是，对接站17同样无线地连接到固定单元2以进行数据交换，由此创建例如家庭控制总线系统（经由对接站17连接）和固定单元2之间的通信连接。如通过箭头所指示的，可以规定总是将发生自装置1的控制指令通信到对接站17，而不管它们是否为固定单元2的控制的应用而提供。这使得从装置1发送出的用于控制固定单元1的控制指令能够在被转发到固定单元2之前经历对接站17或连接到其的家庭控制总线系统的校准。上面记载的控制指令通信过程对于避免系统冲突是有用的，例如在多个便携式装置1正向固定单元2发送抵触的控制指令的情况下。

图2a和图2b示出了用于与便携式装置1的直觉交互的可能运动变体。对于该目的有用的是，便携式装置1拥有相应的运动和/或加速敏感传感器、以及涉及对其进行评估的评估单元。图2a和图2b中描述的基本立方体的装置1提供用户与装置1的交互，具体地就立方体的三个对称轴来提供装置1的运动的评估。具体地，这些可以是沿着图2a中绘制的轴的平移运动，而且也可以是如图2b中描述的围绕相同轴的旋转运动。

在图3a和图3b中描述了对在用户和立方体装置1之间的交互进行评估的另外运动替选。已发现当意图将装置1重置为其初始状态、删除输入、从休止状态激活装置等时，图3中描述的摇动运动被认为是与装置1特别直觉的交互。

图3b描述了便携式装置1，其中在表面13中的一个上提供了四个输入单元10。可以借助触敏显示器来实现所有输入单元10。用户与装置1的交互因而可以以其触摸输入单元10中的一个来发生，或者如果其是按钮，以按（push）其来发生。同样明显的是，四个输入单元10可以具有至少部分不同的视觉或触觉构造。如果提供至少两个类似的输入单元10，则它们可以被以特别直觉的方式来使用，以将两个固定单元组合成一个共享组，例如根据图3b的“阴影组”。

图4a和图4b示出了另外的基于触摸的交互布局。根据图4a，例如，可想到便携式装置1涵盖在其表面13中的一个上的触敏显示器，所述触敏显示器允许经由例如用户手指在触敏表面13上的圆形滑动运动来与便携式装置1交互。因而根据图4a可想到例如表面13涵盖输入单元10，沿着圆形路径布置不同的输入指令的选择，用户可以沿着圆形路径经由在表面13上的圆形滑动运动从这些指令进行选择。

根据图4b同样可能的是，在触敏表面13上的直线滑动运动用于用户与装置1的交互。对于该目的可以规定在相应表面13上提供多个输入单元10，使得从例如用户在表面13上运动取得用户所意图的控制指令。对于为了将两个固定单元分组而与装置1的特别直觉的交互，以此方式还可以实现特别直觉的“拖放”。根据图4a和图4b的输入单元10因而可以具体地还涵盖触敏输入16。

在根据图5的实施例中，对于用户与装置1的交互规定利用在装置1上施加的力的评估。该评估优选地以确定在以平行方式彼此相对定位的立方体的两个侧面上施加的力的方式来进行。特别优选地，在该上下文中利用位于相对表面13上的与压力起反应的输入单元10。

图6图示了便携式装置1的表面功能关于固定单元2的选择。如通过双箭头所指示的，在此可以规定便携式装置1利用接近传感器确定便携式装置1的接近，由此关于所确定的固定单元2发起情形相关信息配置。这可以涵盖例如与固定单元2的通信或控制配合的功能12到便携式装置1的表面13的分配。用户现在具有从所分配的功能12进行选择的能力，并且基于其，与固定单元2交互。因而可以规定例如通过分配给相应功能12的表面13来采取关于固定单元2或用户（在图6中通过眼睛所指示的）的特定布置的事实来发生特定功能12的激活。因而在立方体便携式装置1的情况下有用的是，总是激活对于用户可见的、位于表面13上的功能12。在描述中，假定用户通常将装置1保持在胸膛高度，这将是位于面向用户的表面13上的功能A，或功能C。

图7示意性描述了固定单元2到固定单元组的分配。如已参考图3b指示的，可以有用的是，借助直觉的易理解的可视或触觉装置来实现分组。例如，一旦发生参考图6描述的情形相关信息配置，则例如作为便携式装置1接近固定单元2的结果，用户可以如图7中所示来通过使分配给“分组”功能的表面13在其视场中来选择“分组”功能。一旦选择了“分组”功能，其现在具有将固定单元2分配到组的能力。如图7中所描述的，用户旨在通过致动具有相应黑色背景的输入元件10来将固定单元2分配到“黑色”组。

图8示意性描述了经由具有输入元件的显示器来选择表面功能。显示器不必必须是触敏的。规定通过在由表面13占据的平面中通过旋转便携式装置1来选择布置在圆弧上并且在描述中利用大写字母A至G指示的功能，结果是恒定垂直定向的选择指示器指示取决于装置1如何被定向来预选择功能中的一个。本领域技术人员将认识到为了实现该实施例，装置1应包括重力传感器等。由垂直指示器根据装置1的旋转度来预选择的功能可以由用户确认，例如通过激活相应的输入元件10。如图8中所描述的，这是中心采用按钮。

图9示意性描述了固定单元（更准确地是邮箱）的状态的可见显示。图9因而示出了本发明的简单实施例，其中将便携式装置1设计为仅输出关于固定单元2的状态信息项。一旦再次规定便携式装置1包括一个或多个表面13，以取决于情形的方式配置功能12，在本情况下利用信息输出单元8可显示邮箱2的状态。在本情况下，这可以涵盖例如关于在邮箱中是否存在邮件的信息。这可以例如以邮箱2包括确定邮箱2是否已被打开（如果必要，当其最近被打开时）的传感器的方式来实现。信息输出单元8可以不仅仅被视觉地实现，而且也可以例如涵盖声学输出14或触觉或感觉输出15。

图10a至图10e是图示通过用户交互将灯开关与灯链接的示意描述。在图10a中描述的第一步骤中，执行用户动作，根据该用户动作使便携式装置1在灯2的近场中。在图10b描述的进一步步骤中，一旦发生情形相关信息配置，用户可以选择“链接”功能。在图10b中描述的情况下，旨在基于装置1的参考图8描述的旋转并经由在此更详细描述的输入元件10来发生。一旦通过装置1的旋转选择了“链接”功能，则通过如图10c中描述的中心输入元件10的致动来发生“链接”功能的确认（已描述）。在图10d中描述的进一步步骤中，用户将便携式装置1从灯的近场转移到开关的近场。如果便携式装置1仍然有效地在“链接”模式中，可以规定一旦在开关的近场中发生情形相关信息配置，则装置1向用户1提示例如通过致动如图10e中描述的中心输入元件10来确认开关到灯的链接。

图11a至图11c描述了作为用户事务的结果在电插座处的能耗的确定，作为本发明的进一步示范性实施例。在图11a中示出的第一步骤中，再次使便携式装置1在固定单元2的近场中，这里是在电插座的近场中。作为便携式装置1的接近传感器确定的便携式装置1接近固定单元2的结果，初始化情形相关信息配置。如已参考图8和图10b描述的，用户现在具有经由输入单元10选择功能（这里是“显示消耗”功能）。一旦发生选择，用户可以经由信息输出单元8读取功耗。在根据图11c描述的实施例中，规定将信息输出单元8实现在装置1的表面上，例如涵盖显示器。

图12示出了依据图10a至图10e的用户事务的流程图。除了已参考图10a至10e描述的用户动作外，流程图还示出了插在用户动作之间的、分别通过之前的用户动作初始化的自动执行动作。

图13示出了依据图11a至图11c的用户事务的流程图，再次描述了除了用户动作外的通过相应用户动作初始化的自动执行动作。

在上面的描述中、附图中和权利要求中公开的本发明的特征可以单独地以及以任何组合对于本发明的实现是基本要素。

Claims

1.一种用于建筑物自动化的系统，所述系统由用于情形相关信息配置的便携式装置(1)以及至少两个固定单元(2)组成，在所述系统中所述装置(1)包括接近传感器(3)、用于与所述固定单元(2)中的至少一个进行无线通信的通信单元(4)、具有至少一个处理器(6)或逻辑单元和存储器(7)的评估和控制单元(5)、信息输出单元(8)和能量储存器(9)，所述系统被设计为作为按照通过所述接近传感器(3)确定的所述装置(1)对所述固定单元(2)的所述至少一个接近的结果而经由所述通信单元(4)来创建在所述装置(1)和所述固定单元(2)中的所述至少一个之间的无线通信连接，以及经由所述信息输出单元(8)来显示所述固定单元(2)中的所述至少一个的状态，其特征在于，所述装置(1)能够检测至少两个固定单元(2)之间的层级，其中所述装置(1)包括其表现取决于固定单元(2)之间的现有层级的至少一个功能(12)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)包括其表现取决于所述装置(1)距所述至少两个固定单元(2)中的至少一个的物理距离的至少一个功能(12)。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)包括其表现取决于所述装置(1)关于所述至少两个固定单元(2)中的至少一个的空间朝向或空间位置的至少一个功能(12)。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)包括取决于所述装置(1)关于可定义的坐标系的朝向的功能(12)。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)包括向其分配功能(12)的至少一个表面(13)，作为所述表面(13)的空间朝向或空间位置的函数来发生所述功能(12)的激活。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)被设计为对固定单元(2)进行分组并且用于将分组保存在所述存储器(7)中。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)被设计为以远程通信的方式向固定单元(2)发送包含关于那个单元的期望状态的信息的状态信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述装置(1)包括输入单元(10)，所述固定单元(2)的期望状态或所述装置(1)的期望状态通过所述输入单元(10)是可定义的。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述输入单元(10)包括至少一个运动传感器(11)，所述至少一个运动传感器(11)连接到所述评估和控制单元(5)以进行数据交换，并且所述输入单元(10)被设计为基于所述装置(1)的运动和加速度来定义固定单元(2)或所述装置(1)的期望状态。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述装置(1)包括至少一个位置传感器和/或一个生物传感器，用于定义所述装置(1)的可操作状态。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述装置(1)被设计为定义在所述至少两个固定单元(2)之间存在的层级。

12.根据上述权利要求中的任何一项所述的系统，其中，所述装置(1)被设计为检测和/或定义在所述装置(1)和用于情形相关信息配置的另外装置(1)之间的层级。

13.根据权利要求1-11中的任何一项所述的系统，其中，所述装置(1)和/或所述固定单元(2)包括声学输出(14)、或感觉输出。

14.根据权利要求1-11中的任何一项所述的系统，其中，所述装置(1)包括触敏输入(16)。

15.根据权利要求1-11中的任何一项所述的系统，其中，所述装置(1)包括感应充电功能。

16.根据权利要求1-11中的任何一项所述的系统，其中，所述评估和控制单元(5)和所述通信单元(4)被额外地设计用于交换和存储特定于个人的数据。

17.根据权利要求1-11中的任何一项所述的系统，其中，所述装置(1)包括用于与对接站(17)进行数据传输和/或能量传输的至少一个接口。

18.一种用于电子可控的建筑物自动化设备的无线的独立于位置的操作、控制和配置的方法，所述方法使用上述权利要求中的任何一个的系统，包括步骤：

a)识别至少两个固定单元(2)；

b)在便携式或手持装置(1)和所识别的固定单元(2)中的至少一个之间创建无线通信连接；

c)在所识别的单元(2)中的至少一个的上下文中执行状态查询，并且将查询结果传输到所述装置(1)；以及

d)经由所述装置(1)的信息输出单元(8)来输出至少一个状态查询结果，其中，所述装置(1)识别出在至少两个固定单元(2)之间存在的层级，并且所述装置(1)包括其表现取决于固定单元(2)之间的现有层级的至少一个功能(12)。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，基于由所述接近传感器(3)确定的所述装置(1)接近所述至少两个固定单元(2)中的至少一个来发生所述识别。

20.根据权利要求18或19所述的方法，进一步包括步骤：

e)以远程通信方式向固定单元(2)发送包含关于相应固定单元(2)的期望状态的信息的状态信号。

21.根据权利要求18或19所述的方法，其中，无线通信连接的创建涵盖到对接站(17)的连接的创建。

22.根据权利要求18或19所述的方法，进一步包括步骤：

a1)当所述装置(1)和固定单元(2)之间的距离低于最小值时，经由所述接近传感器(3)来激活所述装置(1)的所述通信单元(4)；以及

a2)当超过最大距离时，经由所述接近传感器(3)来去激活所述通信单元(4)。

23.根据权利要求18或19所述的方法，其中，作为所述装置(1)的位置和/或所在之处的函数，来激活或去激活至少一个功能(12)。

24.根据权利要求18所述的方法，其中，借助RF技术来发生识别和/或传输。