CN111033448B - 家用辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种家用辅助系统，其为一种基于计算机的器具，其包括具有用于与使用者交互作用的输出设备(例如显示屏或者投影仪)和输入设备(例如摄像机或者传感器)的使用者接口；此外，具有数字的计算单元的处理装置；用于与扩展模块连接的无线的数据接口；和用于与所述扩展模块连接的能量接口。

Description

家用辅助系统
技术领域
本发明涉及一种家用辅助系统(Haushaltsassistent)。本发明尤其是涉及一种用于在家务中(例如在厨房活动中)灵活地辅助使用者的辅助系统。
背景技术
家用辅助系统设置用于：在家务方面的活动中辅助使用者。家用辅助系统可以例如设置用于：控制一种或者多种家用器具(如炉灶、抽油烟机或者洗衣机)。能够在家用器具的控制中辅助使用者，其方式是，理解使用者愿望并且灵活地将其转化成控制信号。
DE 10 2015 210 879 A1说明了一种具有摄像机和投影仪的设备，所述设备可以交互式地对使用者在其周围环境中作出反应。
已知的家用辅助系统通常包括一个处理装置、多个传感器和多个促动器，所述一个处理装置、多个传感器和多个促动器都安装在共同壳体中。由此，家用辅助系统只能困难地适应新的任务。
发明内容
本发明基础的任务在于，提出一种经改善的家用辅助系统。
根据本发明的家用辅助系统包括：使用者接口，该使用者接口具有用于与使用者交互作用的输出设备和输入设备；以及处理装置；用于与扩展模块连接的无线式数据接口；用于与扩展模块连接的能量接口。
家用辅助系统设置用于：在执行家庭任务时辅助使用者，其中，家庭任务例如可能发生在厨房中并且优选涉及到烹饪活动。这种辅助可以包括例如食谱的执行或者家用器具(如炉灶、抽油烟机、烘箱、搅拌设备、切割机等等)的控制执行。在此，家用辅助系统尤其可以社交式(sozial)、主动式和/或交互式起作用。
通过这些接口可以将附加模块容易地安装在家用辅助系统上或从其移开。附加模块可以是能更换的，从而能够容易地替代损坏的部件或者采用更高品质的部件替换现有的部件。例如，摄像机可以更换成更灵敏的、更快速的或者更高分辨的摄像机。这些接口也可以实现家用辅助系统的可扩展性。附加模块可以安装在预先确定的位置上，例如安装在使用者的工作范围内或者使用者的工作范围处，从而例如能够改善由使用者对附加模块的可触及性。
扩展模块原则上可以包括任意的部件，所述任意的部件优选对于使用者的上述辅助而言是有帮助的。多个扩展模块也可以依次地或者同时地与一个或多个相应的接口连接。优选地，扩展模块包括传感器或者致动器。尤其是，摄像机适合作为传感器，并且投影仪适合作为致动器。
优选地，扩展模块包括摄像机和投影仪，所述摄像机和投影仪设置用于以交互方式实现对使用者引导。为此，摄像机的拍摄区和投影仪的显示区可以完全地或者部分地重叠。借助于投影仪可以将例如操作界面投影到工作面、墙壁或者其它表面上，并且所示出的操作元件的操作可以借助于摄像机光学地扫描(abgetastet)。因此，能够实现投影式触摸屏的类型，由于扩展模块的可移动性，因而能够将所述触摸屏容易地置于使用者执行工作的位置处。由此，使用者在其工作地点的选择方面较少受限制并且能够更灵活地或者更有效率地利用家用辅助系统。
能量接口可以是无线式的。由此能够避免电触头，所述电触头总是遭受污染危险并且例如必须由使用者来确保所述电触头以防电击。能量传输优选电感式地进行，其中，通常仅须跨接几厘米的小的距离。在一种实施方式中，能量接口也可以跨接大约30-50厘米或者更多的更大的距离，从而扩展模块仅需被带到家用辅助系统的差不多附近，以便实现能量供给。
扩展模块优选包括可充电的电能存储器，从而该扩展模块能够以可起作用的方式与家用辅助系统的其余部分分离至少一定的时间。能量存储器优选是可充电的，并且能够从能量接口充电。为此，扩展模块可以被带到家用辅助系统上或者被装入其中。
家用辅助系统可以具有第一壳体，并且扩展模块可以具有第二壳体。在此，这些壳体优选这样成型，使得它们相互补充成为一个简单的几何体。该几何体可以包括例如棱锥体、正方体、圆柱体或者长方体。在一种实施方式中，第二壳体的形状类似于上述两个壳体装配在一起的形状。例如，这两个壳体可以共同地构成正方体，并且扩展模块自身可以是正方体形的。这种正方体形的扩展模块可以略微水平地或者竖直地定向，从而，尤其当扩展模块包括摄像机或者投影仪时，该扩展模块能够通用地被放置。各种元件能够容易地布置在这种正方体形的扩展模块中。在一种另外的实施方式中，也可以设置具有多个第二壳体的多个扩展模块，这些第二壳体与第一壳体共同补充成为所述几何体。这些扩展模块可以相同大小并且相同地成型。也可以使用比用于形成几何体所必需的扩展模块要多的扩展模块。
扩展模块可以包括用于安装在厨房物品上的紧固设备。紧固设备可以是例如机械式，并且包括扣眼、钩或者突出部，以便例如安装在栏杆、钩或者棱边上。紧固设备也可以是磁性的，并且包括磁性或者铁磁性元件。因此，扩展模块可以例如安装在磁性的窗框、抽油烟机或者其它器具或者家具上。此外，紧固设备也可以包括例如吸盘，以便紧固在优选平滑的面(如玻璃板、瓷砖、器具壁或者器具)上。上述组合也是可能的。
扩展模块可以包括多个摄像机，这些摄像机的视区有部分重叠。尤其是，多个摄像机可以这样布置，使得它们的视区共同地实现全方位视野。由此，能够使一个或多个使用者在空间中的定位或者例如在危险源(例如火、烟、或者煮沸而溢出的锅)处的工作范围的监测变得容易。
家用辅助系统可以包括枢摆装置，所述枢摆装置设置用于：使家用辅助系统绕着竖轴线枢摆。由此，家用辅助系统可以使致动器的作用范围或者传感器的拍摄范围更好地针对一个目标。家用辅助系统也可以具有扫描装置，用于检测使用者以及用于确定该使用者所处的方向。这种方向可以被表示为水平角或者方位角。尤其与枢摆装置相结合地，家用辅助系统能够更好地扫描使用者或者例如将信息提供给使用者，其方式是，家用辅助系统转向该确定的方向。
附图说明
在此，参照附图更准确地说明本发明的实施方式，在附图中：
图1：示出模块化的社交式的家用辅助系统的示意性的示图；
图2和图3：示出模块化的社交式的家用辅助系统的示例性的应用情形；
图4：示出示例性的家用辅助系统的示图。
具体实施方式
图1示出模块化的社交式的家用辅助系统100的示意性的示图，所述家用辅助系统100设置用于：在执行家庭任务(尤其厨房任务)时辅助使用者105。家用辅助系统100也可以承担附加的任务，这些附加的任务直到现在都是由专用的设备完成，例如打电话或者在互联网中搜索。
家用辅助系统100包括基础模块110和至少一个扩展模块115。在所示出的优选实施方式中，基础模块110包括第一壳体120，且扩展模块115包括第二壳体125。家用辅助系统100包括一定数量的装置，在这些装置中，一个或多个装置可以布置在扩展模块115中。在此，在基础模块110与扩展模块115之间设置有用于通信的第一接口130和/或用于能量传输的第二接口135。这两个接口130,135可以有线或者无线地实施。第一接口130尤其可以包括常见的数据无线技术(如WLAN、蓝牙、ZigBee或者移动数据无线电)或者也包括借助于光(尤其处于红外范围内的光)的传输。在一种有线传输的变型方案中，第二接口135可以包括常规的电触头，或者，在一种无线传输的实施方式中，第二接口135可以包括电容式的或者电感式的传输链路。尤其当上述两个接口130,135无线地实施时，那么这些壳体120,125可以更好地严密地密封地实施，从而湿气或者污染物都不可能妨碍这些模块110,115的功能。
家用辅助系统100的哪些部件分布在这些模块110,115中的哪个模块上，这在不同的实施方式中可以有变动。因此，接下来示出的分配可理解为示例性的。要注意的是，替代的或者附加的未示出的元件也能够被家用辅助系统100包括。这些元件可以包括例如能量供给装置(例如呈电源件的形式)、连接至长途网络(尤其移动无线网或者互联网)的接口、传感器(如超声传感器)或者输出装置(如显示屏幕)。借助于网络可以与任意的服务中心或者中央装置(服务器)进行连通，例如以便实现虚拟的社交式地烹饪、社交媒体或者食谱的下载。在本地收取的数据(例如声学数据或摄像机数据)可以在本地存储或者为了进一步处理而将其向这种中心服务或者服务器上传。此外，可以设置一个或多个传感器，所述传感器可以包括例如温度传感器、用于挥发性有机化合物(volatile organic compound，VOC)的传感器、位置传感器或者加速度传感器或者湿度传感器。
优选地，家用辅助系统100包括处理装置140和一个或多个另外的部件。示例性地，设置扬声器145、话筒150、光学输出部155和枢摆装置160，所述枢摆装置160设置用于：使基础模块110绕着竖轴线165枢摆。枢摆范围优选是360°。此外，在图1的示图中，设置有摄像机170和投影仪，其中，这两个部件在这里示例性地被扩展模块115包括。所有提到的元件是可选的，然而优选的是，至少一个输入设备150,170和至少一个输出设备145,155,175设置用于与使用者105交互作用。优选地，另外的元件包括传感器或者致动器。所有的元件也可以多倍地设置，以便补充地起作用。
优选地，家用辅助系统100设置用于：确定出使用者105所处的方向。为此，使用者105可以例如借助于摄像机170识别出，或者基于借助话筒150(或者借助多个话筒150的布置)的语音特性来声学地定位。为了定位、为了表明确定的方向、或者为了使传感器的检测范围对准使用者105，于是基础模块110可以借助于枢摆装置160转向使用者105的确定的方向。家用辅助系统100的确定的方向或者激活状态也可以通过光学输出部155表明，所述光学输出部优选包括光源排列，这些光源在水平方向上分布地安装在基础模块110上。优选地，光学输出部155完全绕着竖轴线165延伸。
在使用者105与家用辅助系统100之间的交互作用可以声学地进行，例如借助于通过话筒150的语音控制和/或通过扬声器145的语音输出进行。此外，可以执行光学的控制，例如借助于手势，或者在虚拟的操作界面上执行，所述操作界面可以借助于投影仪175投影到任意的面上，并且可以例如手动地操作。在此，使用者105的手的位置和/或姿态可以借助于摄像机170扫描，所述摄像机170的扫描范围与投影仪175的投影范围重叠。
尤其为了改善在使用者105与家用辅助系统100之间的交互作用，可以将扩展模块115从基础模块110上移出并带至一位置上，在该位置上，使用者105可以容易地与其相互作用。就基础模块110方面而言，通过第一接口130可以对扩展模块105的元件如自身本地的元件那样处理，即：将其用于输入和/或输出任意的信息。扩展模块105可以包括本地的储能器180，所述本地的储能器180尤其可以实现成可充电的电化学式储能器180。可选地，在扩展模块115中设置另外的处理装置140，所述另外的处理装置140可以设置用于控制本地的过程，例如设置用于分配能量和/或信息。
扩展模块115可以包括紧固设备185，借助于所述紧固设备185可以将扩展模块115紧固在基础模块110旁侧。紧固设备185可以包括例如吸盘、钩、孔眼、棱边或者包括优选实现可容易地且通用地建立和拆开的连接的其它装置。
有利地，可移除的扩展模块115可以自由地定位，尤其定位在使用者105的周围环境中。在使用之后，可以将扩展模块115带至基础模块110并使其与基础模块110这样连接，使得储能器180可以通过第二接口135充电。优选地，这些壳体120,125这样构成，使得它们相互补充成为一个简单的几何体。由此，可以降低家用辅助系统100的污物敏感度，此外，可以容易地识别出：扩展模块115是否已从基础模块110移除。扩展模块115的形状可以与当扩展模块115安装在基础模块110上时所产生的形状相似。在所示出的优选实施方式中，扩展模块115是立方体形的，并且，当扩展模块115安装在基础模块110上时，家用辅助系统100也是立方体形的。为此目的，基础模块110包括扩展模块110形状及大小的留空部190。也可以设置不同的扩展模块115，这些不同的扩展模块115可以替代地或者同时地在基础模块110上运行。为此，可以设置多个留空部190。如果仅仅存在一个扩展模块115，则除了留空部190之外的全部可以借助于合适的覆盖层封闭。如果使用多个扩展模块110，则这些扩展模块110也可以设置用于：借助于第一接口130直接地相互通信。
优选地，扩展模块115以预先确定的阻力以机械方式卡扣在基础模块110上，从而保护该扩展模块115以防滑落或者掉下。
图2和图3示出借助于模块化的社交式的家用辅助系统100的示例性的应用情形。图2a示意性地示出图1类型的家用辅助系统100，其中，扩展模块115安装在基础模块110上。图2b示出扩展模块115由使用者105从基础模块110移开。图2c从另外的视角示出家用辅助系统100。可清楚看到光学输出部155，所述光学输出部155在这里仅仅覆盖基础模块110的壳体表面的一部分。图2d示出这样的应用情形：在该应用情形中，使用者105借助于与家用辅助系统100的无线耦合(例如借助于数据接口130)将移动电话205的屏幕内容通过投影仪175输出。在此，扩展模块115可以安装在基础模块110上，或者投影仪175布置在基础模块110中。
图3a示出在一种实施方式中的扩展模块115，在该实施方式中，紧固设备185实施成磁性元件305。由此，扩展模块115可以安装在任意的磁性(或铁磁性)元件上(例如安装在抽油烟机、锅或者刀架上)。图3b示出一种变型方案，在该变型方案中，呈磁性粘接元件310形式的紧固设备185尤其可以材料锁合地安装在扩展模块115上。替代地，也可以安装例如搭扣带(Klettband)。图3c示出一种使用方案，在这种使用方案中，摄像机170光学地检测使用者105的手势。附加地，可以借助于投影仪175将操作元件投影在一表面上，从而使用者105可以在碰触到操作元件时触发家用辅助系统100的预先确定的功能。图3d示出一种类似的应用情形，在该应用情形中，扩展模块115借助于其紧固设备185示例性地紧固在栏杆315或者器具保持件上。在其它的实施方式中，扩展模块115也可以例如紧固在玻璃板320或者抽油烟机325上，为了更好地保护以防污染，所述玻璃板320可以例如遮盖墙壁。
图4示出示例性的家用辅助系统100的示图。图4a示出部分地实施成分解图的示图，图4b示出装配成整体的家用辅助系统100。在这里，示例性地，扬声器145和光学输出部155安装在基础模块110上。不同的扩展模块115包括：一个扩展模块115具有投影仪175而一个扩展模块115具有一个或多个摄像机170。两个另外的扩展模块115可以具有任意的元件或者可以是简单地空着的。如果在所示出的实施方式中将所有的扩展模块115都从基础模块110移除，则剩下方体形底座。
参照附图所作出的解释是纯用作说明的并且不可限制性地理解。对所示出的实施方式可以进行多种修改，而不离开本发明的主题，正如该主题在随附的权利要求中所确定那样。
附图标记列表
100 家用辅助系统
105 使用者
110 基础模块
115 扩展模块
120 第一壳体
125 第二壳体
130 第一接口(数据)
135 第二接口(能量)
140 处理装置
145 扬声器
150 话筒
155 光学输出部
160 枢摆装置
165 竖轴线
170 摄像机
175 投影仪
180 储能器
185 紧固设备
190 留空部
205 移动电话
305 磁性元件
310 磁性粘接元件
315 栏杆
320 玻璃板
325 抽油烟机

Claims (10)

1.一种家用辅助系统(100)，其设置用于在执行家庭任务时辅助使用者(105)，包括：
使用者接口，具有扬声器形式的输出设备(145)和话筒形式的输入设备(150)，用于与使用者(105)交互作用；和
处理装置(140)，
其中，使用者(105)与所述家用辅助系统(100)之间的交互作用借助于通过话筒的语音控制和/或通过扬声器的语音输出进行，
其特征在于，
所述家用辅助系统(100)包括基础模块(110)和至少一个扩展模块(115)；所述扩展模块(115)被设计为能够安装在所述基础模块(110)中，使得所述扩展模块(115)以预先确定的阻力以机械方式卡扣在所述基础模块(110)上，从而保护所述扩展模块(115)以防滑落或者掉下，
所述扩展模块(115)包括摄像机(170)，并且
所述基础模块(110)包括：
无线式数据接口(130)，用于与所述扩展模块(115)连接；和
能量接口(135)，用于与所述扩展模块(115)连接。
2.根据权利要求1所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述扩展模块(115)还包括投影仪(175)。
3.根据权利要求2所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述摄像机(170)和所述投影仪(175)设置用于以交互方式对使用者引导。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述能量接口(135)是无线式的。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述扩展模块(115)包括能充电的电能存储器(180)。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述家用辅助系统(100)具有第一壳体(120)并且所述扩展模块(115)具有第二壳体(125)，并且
所述第一壳体(120)和所述第二壳体(125)成型为使得它们相互补充成为单一的几何体。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述扩展模块(115)包括紧固设备(185)，用于安装在厨房物品上。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，
其中，所述扩展模块(115)包括多个摄像机(170)，所述多个摄像机的视区部分地重叠。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，所述家用辅助系统还包括枢摆装置(160)，所述枢摆装置设置用于：使所述家用辅助系统(100)绕着竖轴线(165)枢摆。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的家用辅助系统(100)，所述家用辅助系统还包括扫描装置，用于检测使用者(105)以及用于确定该使用者(105)所处的方向。
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