DE102004011108B4

DE102004011108B4 - Bewegungsmelderanordnung

Info

Publication number: DE102004011108B4
Application number: DE200410011108
Authority: DE
Inventors: Martin Binsfeld
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta GmbH
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2024-03-09
Also published as: DE102004011108A1

Abstract

Bewegungsmelderanordnung mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung zumindest eines Schaltgliedes und mit zumindest einem Sensor, mit einem ersten Erfassungsbereich, wo dieser im weiten Umfeld auf das Eindringen und/oder auf Bewegungen von Personen reagiert und mit einem zweiten Erfassungsbereich, wo dieser nur im direkten Umfeld auf das Eindringen und/oder auf Bewegungen von Personen reagiert, wobei die zugehörige Steuereinrichtung zumindest ein funktional dem ersten Erfassungsbereich (2) zugeordnetes erstes Schaltglied (4) und zumindest ein funktional dem zweiten Erfassungsbereich (5) zugeordnetes zweites Schaltglied (8) aufweist, und wobei die Steuereinrichtung zumindest eine funktional zumindest einem der beiden Erfassungsbereiche (2, 5) des Sensors (1) zugeordnete Bewegungsmustererkennungseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) als Radarsensor ausgeführt ist, und dass der Sensor (1) nur ein einziges Sensorelement aufweist, und dass die dem Sensor (1) nachgeschaltete Steuereinrichtung einen dem ersten Erfassungsbereich des Sensors (1) zugeordneten, aus einem Präsenzmodul (3) und dem ersten Schaltglied (4) bestehenden ersten Funktionszweig (A) und...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungsmelderanordnung.
Derartige Bewegungsmelderanordnungen sind in der Regel dafür vorgesehen, das Eindringen bzw. Bewegungen von Personen in ihren/ihrem Erfassungsbereich bzw. Erfassungsbereichen festzustellen und über ein zugehöriges Schaltglied entsprechende Funktionen, wie z. B. das Öffnen von Türen, das Einschalten der Beleuchtung usw. auszulösen.
Eine solche Bewegungsmelderanordnung ist z. B. durch die EP 1 387 330 A1 bekannt geworden. Diese Bewegungsmelderanordnung weist eine Steuereinrichtung mit mehreren Schaltgliedern und entsprechender Sensorik auf, welche in einem weiten Umfeld das Eindringen bzw. Bewegungen von Personen erkennenden ersten Erfassungsbereich und einen im direkten Umfeld das Eindringen bzw. Bewegungen von Personen erkennenden zweiten Erfassungsbereich erzeugt. Dabei ist für den ersten Erfassungsbereich ein erstes optisches System und für den zweiten Erfassungsbereich zusätzlich ein zweites optisches System vorgesehen. Die beiden optischen Systeme (Sensorik) sind mit einer Auswerteeinrichtung verknüpft, welche mit zwei Schaltausgängen in Verbindung steht. Dabei wird über den ersten, dem ersten Erfassungsbereich zugeordneten Schaltausgang eine Beleuchtungseinrichtung und über den zweiten, dem zweiten Erfassungsbereich zugeordneten Schaltausgang eine Alarm- oder Meldeeinrichtung aktiviert. Zur wunschgerechten Funktion sind, wie bereits erwähnt, jedoch zwei komplette optische Systeme mit entsprechender Sensorik (mehrere Sensoren mit mehreren Sensorelementen) notwendig, wodurch einerseits ein entsprechend groß bemessener Bauraum benötigt wird und was zudem andererseits entsprechend teuer ist.
Des weiteren ist durch die DE 43 08 983 A1 eine Bewegungsmelderanordnung bekannt geworden, bei der der Sensor aufgrund von Infrarotstrahlen einen im weitem Umfeld ausgebreiteten ersten Erfassungsbereich und einen nur im direkten Umfeld vorhandenen zweiten Erfassungsbereich erzeugt, in welchem das Eindringen bzw. Bewegungen von Personen festgestellt werden. Beide Erfassungsbereiche dienen jedoch nur einem Zweck, nämlich aufgrund des Vorhandensein bzw. Bewegungen von Personen das Licht in Räumen von Gebäuden einzuschalten.
Außerdem ist durch die DE 197 49 991 C1 eine Bewegungsmelderanordnung bekannt geworden, welche einen nach dem Radarprinzip arbeitenden Sensor aufweist. Auch dieser Sensor dient nur einem einzigen Zweck, nämlich bei Annäherung von Personen automatisch Beleuchtungseinrichtungen von Gebäuden einzuschalten.
Des weiteren ist durch die DE 196 28 049 C2 eine Bewegungsmelderanordnung bekannt geworden, bei der mit nur einem Sensor verschiedene Erfassungsbereiche überwacht werden können. Zu diesem Zweck weist die Bewegungsmelderanordnung eine mechanische Richtungsverschiebungsvorrichtung zur Verschiebung der Messrichtung auf. Eine solche Richtungsverschiebungsvorrichtung ist nicht nur teuer in der Herstellung und der Montage, sondern darüber hinaus auch störanfällig im alltäglichen Betrieb.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine besonders kompakt aufgebaute und zuverlässig arbeitende, sowie kostengünstig herzustellende Bewegungsmelderanordnung zu schaffen, über die berührungslos gezielt mehrere Funktionen beeinflusst werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Bei einer solchermaßen ausgebildeten Bewegungsmelderanordnung ist besonders vorteilhaft, dass eine gezielte Beeinflussung mehrerer verschiedener Funktionen über das bloße Vorhandensein einer Person und eine gezielt ausgeführte Bewegung gesteuert werden können.
Des Weiteren ist besonders vorteilhaft, dass für die Auslösung einer bestimmten Funktion eine charakteristische Bewegung, wie z. B. das Hineinführen einer Hand in einen der Erfassungsbereiche des Sensors notwendig ist. Erkannt wird die zu einer Funktionsauslösung notwendige charakteristischen Bewegung von einer zur Bewegungsmelderanordnung gehörigen Bewegungsmustererkennungseinrichtung. Andere Bewegungen bzw. Annäherungen an diesen Erfassungsbereich lösen die zugehörige Funktion nicht aus.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispieles sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher beschrieben, dabei zeigen:
1: ein Blockschaltbild einer solchen Bewegungsmelderanordnung;
2: schematisch eine Bewegungsmelderanordnung gemäß 1 mit ihren beiden Erfassungsbereichen.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht eine solche Bewegungsmelderanordnung im Wesentlichen aus einem Sensor 1 und einer Steuereinrichtung. Die dem Sensor 1 nachgeschaltete Steuereinrichtung weist einen dem ersten Erfassungsbereich 2 des Sensors 1 zugeordneten, aus einem Präsenzmodul 3 und einem ersten Schaltglied 4 bestehenden ersten Funktionszweig A und einen dem zweiten Erfassungsbereich 5 zugeordneten, aus einer Korrelationsstufe 6, einer Entscheidungsstufe 7 und einem zweiten Schaltglied 8 bestehenden zweiten Funktionszweig B auf.
Wie des weiteren aus den Figuren hervorgeht, erzeugt der Sensor 1 sowohl den im weiten Umfeld wirksamen ersten Erfassungsbereich 2, als auch den nur im nahen Umfeld wirksamen zweiten Erfassungsbereich 5. Der kleinere zweite Erfassungsbereich 5 liegt innerhalb des größeren ersten Erfassungsbereiches 2.
Der Sensor 1 der Bewegungsmelderanordnung ist als Radarsensor ausgeführt, so dass ein einziges Sensorelement zur sicheren Erzeugung bzw. Überwachung des ersten Erfassungsbereiches 2 und des zweiten Erfassungsbereiches 5 vollkommen ausreicht. Der erste Erfassungsbereich 2 ist als sogenannte Präsenz- bzw. Bewegungserkennungszone ausgeführt. Betritt eine Person den ersten Erfassungsbereich 2, so wird vom Sensor 1 eine Präsenz bzw. Bewegung von Personen sicher erkannt und über das Präsenzmodul 3 der Steuereinrichtung ein Schaltsignal an das erste Schaltglied 4 weitergegeben. Vom Schaltglied 4 wird dann eine der Bewegungsmelderanordnung direkt zugeordnete Orientierungsbeleuchtung 9 eingeschaltet. Als Orientierungsbeleuchtung 9 ist dabei ein einziges, als LED ausgebildetes Leuchtmittel vorgesehen, welches direkt in die Bewegungsmelderanordnung integriert ist. Die Orientierungsbeleuchtung 9 wird lediglich für eine vorgegebene Zeitdauer eingeschaltet, um der in den ersten Erfassungsbereich 2 eingetretenen Person genügend Zeit zu geben, durch eine gezielte Handbewegung z. B. die normale Raumbeleuchtung 10 einzuschalten.
Zum Einschalten der normalen Raumbeleuchtung 10 muss die in den ersten Erfassungsbereich 2 eingetretene Person mit ihrer Hand eine gezielte Bewegung in Richtung auf den Sensor 1 der Bewegungsmelderanordnung ausführen und dabei mit der Hand in den zweiten Erfassungsbereich 5 des Sensors 1 eindringen. Durch die eingeschaltete Orientierungsbeleuchtung 9 wird das Ausführen einer gezielten Bewegung erleichtert bzw. in die richtige Richtung gelenkt. Durch eine solche Bewegung entsteht ein diesem Bewegungsmuster entsprechendes Bewegungsmustersignal. Das vom Sensor 1 in seinem zweiten Erfassungsbereich 5 sensierte Bewegungsmustersignal wird an die Korrelationsstufe 6 der Steuereinrichtung übergeben und hier mit einem abgelegten, innerhalb von Toleranzgrenzen ein bestimmtes Bewegungsmuster wiederspiegelndes Referenzsignal verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleiches wird anschließend der Entscheidungsstufe 7 zugeführt. In der Entscheidungsstufe 7 wird dann überprüft, ob das sensierte Bewegungsmustersignal hinreichend genau mit dem abgelegten Referenzsignal übereinstimmt. Ist die Übereinstimmung hinreichend genau, wird diese Information an das zweite Schaltglied 8 weitergegeben und von diesem letztendlich die Raumbeleuchtung 10 eingeschaltet. Alle nicht hinreichend genau mit dem Referenzsignal übereinstimmende Bewegungen führen ganz gewollt nicht zum Einschalten der Raumbeleuchtung 10. Durch das erste Schaltglied 4 wird also eine Orientierungsbeleuchtung 9 (erste Funktion) und durch den Schaltvorgang des zweiten Schaltgliedes 8 die Raumbeleuchtung 10 (zweite Funktion) eingeschaltet.
Durch eine solche Bewegungsmelderanordnung werden also gezielt zwei Funktionen beeinflusst, ohne dass ein Gegenstand berührt werden muss. Ein Ausschalten der Raumbeleuchtung 10 wird durch eine zweite gezielte Bewegung hervorgerufen.
Selbstverständlich sind weitere Ausführungsbeispiele der berührungslosen Beeinflussung von mehreren verschiedenen Funktionen durch eine solchermaßen ausgebildete Bewegungsmelderanordnung möglich. Nur beispielsweise sei auf eine Anwendung im Bad- bzw. Toilettenbereich hingewiesen. Betritt eine Person den Bad- bzw. Toilettenbereich wird dies durch den ersten Erfassungsbereich 2 sensiert und die Raumbeleuchtung für eine bestimmte, gegebenenfalls nachtriggerbare Zeit eingeschaltet. Durch eine gezielte Bewegung, wie bereits vorstehend beschrieben, in Richtung der Bewegungsmelderanordnung (Eindringen der Hand in den zweiten Erfassungsbereich 5) wird dann z. B. entweder die Toilettenspülung bzw. der Wasserlauf des Handwaschbeckens für einen vorbestimmten Zeitraum berührungslos ausgelöst. Die erste Funktion Raumbeleuchtung einschalten und die zweite Funktion Toilettenspülung bzw. Wasserlauf auslösen sind durch eine einzige Bewegungsmelderanordnung realisiert. Da der Sensor 1 der Bewegungsmelderanordnung als Radarsensor ausgeführt ist, kann dieser z. B. problemlos hinter einer markierten Fliese angebracht sein. Die Markierung einer Fliese kann z. B. durch einen ein Pictogramm aufweisenden Aufkleber, eine blinkende LED usw. vorgenommen werden, damit die gezielte Bewegung in die richtige Richtung gelenkt wird.
Das in der Korrelationsstufe 6 abgelegte, zum Vergleich notwendige Referenzsignal wurde aus verschiedenen Nutz- und Störsignalen empirisch ermittelt. Hierbei wurde auf eine hinreichende Störsicherheit bei einem möglichst intuitiv nachvollziehbaren Bewegungsmuster besonderer Wert gelegt. Die besten Ergebnisse wurden erreicht, wenn sich der Benutzer in der Nähe der Bewegungsmelderanordnung aufhielt und seine Handfläche bzw. seinen Handrücken mit normaler Geschwindigkeit in Richtung auf den Sensor 1 zu bewegte, die Hand etwa 10 bis 20 cm vor Erreichen der Bewegungsmelderanordnung stoppte und dann wieder zu sich zurückzog. Nicht gewollte Funktionsauslösungen sind dadurch wirkungsvoll vermieden, weil ein normales Eindringen (z. B. durch vorbeilaufen einer Person) in den zweiten Erfassungsbereich 5 des Sensors 1 gewollt nicht zum Auslösen der zugeordneten Funktion führt.
Selbstverständlich sind zur sicheren Funktionsauslösung auch andere intuitiv durchzuführende Bewegungsmuster denkbar. Auch ist es möglich, mehreren verschiedenen Bewegungsmustern entsprechende Referenzsignale in der Korrelationsstufe 6 abzulegen, die jeweils zum Auslösen ein und derselben Funktion führen. Genau so gut ist es aber auch möglich, die verschiedenen abgelegten Referenzsignale zum Auslösen von jeweils einer bestimmten zugeordneten Funktion heranzuziehen.

Claims

Bewegungsmelderanordnung mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung zumindest eines Schaltgliedes und mit zumindest einem Sensor, mit einem ersten Erfassungsbereich, wo dieser im weiten Umfeld auf das Eindringen und/oder auf Bewegungen von Personen reagiert und mit einem zweiten Erfassungsbereich, wo dieser nur im direkten Umfeld auf das Eindringen und/oder auf Bewegungen von Personen reagiert, wobei die zugehörige Steuereinrichtung zumindest ein funktional dem ersten Erfassungsbereich (2) zugeordnetes erstes Schaltglied (4) und zumindest ein funktional dem zweiten Erfassungsbereich (5) zugeordnetes zweites Schaltglied (8) aufweist, und wobei die Steuereinrichtung zumindest eine funktional zumindest einem der beiden Erfassungsbereiche (2, 5) des Sensors (1) zugeordnete Bewegungsmustererkennungseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) als Radarsensor ausgeführt ist, und dass der Sensor (1) nur ein einziges Sensorelement aufweist, und dass die dem Sensor (1) nachgeschaltete Steuereinrichtung einen dem ersten Erfassungsbereich des Sensors (1) zugeordneten, aus einem Präsenzmodul (3) und dem ersten Schaltglied (4) bestehenden ersten Funktionszweig (A) und einem dem zweiten Erfassungsbereich (5) zugeordneten, aus einer Korrelationsstufe (6), einer Entscheidungsstufe (7) und dem zweiten Schaltglied (8) bestehenden zweiten Funktionsbereich (B) aufweist.
Bewegungsmelderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Schaltglied (4) eine erste Funktion und dem zweiten Schaltglied (8) eine von der ersten Funktion abweichende zweite Funktion zugeordnet ist.
Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bewegungsmustererkennungseinrichtung ein einziges, ein einziges Bewegungsmuster wiederspiegelndes, Referenzsignal abgelegt ist.
Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bewegungsmustererkennungseinrichtung mehrere, verschiedene Bewegungsmuster wiederspiegelnde, Referenzsignale abgelegt sind.