DE102013011258A1

DE102013011258A1 - Vorrichtung zur Lagebestimmung von Gegenständen oder Personen

Info

Publication number: DE102013011258A1
Application number: DE102013011258.3A
Authority: DE
Inventors: Holger Schaffer
Original assignee: Schneider Schreibgerate GmbH
Current assignee: Schneider Schreibgerate GmbH
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagebestimmung von Gegenständen oder Personen mit einer Steuereinheit, die mit zumindest einem Sensor in Steuerverbindung steht. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist kennzeichnend, dass zumindest ein zur Lagebestimmung vorgesehener Sensor zur Messung magnetischer Flussdichten bestimmt ist, dass dieser Sensor mit dem Gegenstand oder der Person verbunden oder verbindbar ist, dass der Sensor eine Lageänderung des Gegenstandes oder der Person als Änderung magnetischer Flussdichten erfasst und dass mittels der Steuereinheit eine solche Änderung in ein Steuersignal umsetzbar ist. Der erfindungsgemäße Sensor, der beispielsweise als Magnetometer ausgebildet sein kann, ist mit dem Gegenstand oder der Person derart verbunden oder verbindbar, dass er eine Lageänderung des Gegenstandes oder der Person als Änderung magnetischer Flussdichten erfasst. Dabei ist eine solche Änderung der magnetischen Flussdichten mittels der Steuereinheit in ein Steuersignal umsetzbar, welches die Steuereinheit mittels weiterer Einrichtungen signalisiert oder zur Steuerung davon bedingter Funktionen verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagebestimmung von Gegenständen oder Personen mit einer Steuereinheit, die mit zumindest einem Sensor in Steuerverbindung steht.
Man kennt bereits Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art, die zur Lagebestimmung von Gegenständen oder Personen bestimmt sind. Solche Vorrichtungen weisen regelmäßig eine Steuereinheit auf, die mit zumindest einem Sensor in Steuerverbindung steht. Dabei wird eine Lageänderung vom Sensor erfasst, der daraufhin ein Signal an die Steuereinheit weitergibt.
So hat man beispielsweise Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art geschaffen, die als Einbruchsicherungen dienen. Die vorbekannten Vorrichtungen weisen einen Sensor mit einem am Tür- oder Fensterrahmen vorgesehenen Bestandteil auf, der mit einem an der Tür oder am Fenster befestigten Bestandteil zusammenwirkt. Werden diese Bestandteile voneinander gelöst oder auf Abstand gebracht, indem die Tür oder das Fenster geöffnet wird, gibt dieser Sensor ein Signal an die Steuereinheit weiter, die im Falle einer unberechtigten Öffnungsbewegung beispielsweise einen Alarm auslöst. Die Verwendung eines mehrteiligen Sensors, dessen Bestandteile getrennt voneinander mit der Steuereinheit zu verbinden sind, erfordert jedoch einen nicht unerheblichen Montageaufwand.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit einem erheblich reduzierten Aufwand einsetzbar ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der Vorrichtung der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass zumindest ein zur Lagebestimmung vorgesehener Sensor zur Messung magnetischer Flussdichten bestimmt ist, dass dieser Sensor mit dem Gegenstand oder der Person verbunden oder verbindbar ist, dass der Sensor eine Lageänderung des Gegenstandes oder der Person als Änderung magnetischer Flussdichten erfasst, und dass mittels der Steuereinheit eine solche Änderung in ein Steuersignal umsetzbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Lagebestimmung von Gegenständen oder Personen einsetzbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dazu eine Steuereinheit auf, die mit zumindest einem Sensor in Steuerverbindung steht. Dabei ist der zur Lagebestimmung vorgesehene Sensor zur Messung magnetischer Flussdichten bestimmt und beispielsweise als Magnetometer ausgebildet. Der Sensor ist mit dem Gegenstand oder der Person derart verbunden oder verbindbar, dass er eine Lageänderung des Gegenstandes oder der Person als Änderung magnetischer Flussdichten erfasst. Dabei ist eine solche Lageänderung und somit eine solche Änderung der magnetischen Flussdichten mittels der Steuereinheit in ein Steuersignal umsetzbar, welches die Steuereinheit mittels weiterer Einrichtungen signalisiert oder zur Steuerung davon bedingter Funktionen verwendet. Da der Sensor nicht zwei miteinander zusammenwirkende Bestandteile benötigt, sondern jede Lageänderung in sich, das heißt in seinem Sensorgehäuse erfassen kann, ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem deutlich reduzierten Montageaufwand verbunden.
Dabei sieht eine bevorzugte Ausführung gemäß der Erfindung vor, dass der Gegenstand eine Tür oder ein Fenster ist, dass der zur Messung magnetischer Flussdichten bestimmte Sensor an der Tür oder dem Fenster gehalten ist und dass eine Änderung im Öffnungswinkel des Fensters oder der Tür vom Sensor durch eine Änderung der magnetischen Flussdichten erfassbar ist. Bei einer solchen Ausführung muss der Sensor nur an der Tür oder am Fenster befestigt werden, um jede Lageänderung und somit auch unberechtigte Öffnungsbewegungen zu erfassen, ohne dass weitere Bestandteile auch am Tür- oder Fensterrahmen befestigt werden müssten.
Um die von dem zumindest einen Sensor erfasste Lageänderung mittels der Steuereinheit umsetzen und signalisieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung wenigstens eine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Alarmeinheit hat, die mittels einem Steuersignal der Steuereinheit aktivierbar ist.
Sofern die Steuereinheit jede Lageänderung signalisiert, können unberechtigte Öffenbewegungen vom Anwender als solche erkannt werden, wenn die Vorrichtung wenigstens eine Kamera hat, die mittels einem Steuersignal der Steuereinheit aktivierbar ist. Die Kamera, die ein Standbild oder eine Bildsequenz aufnehmen kann, kann dieses Standbild oder diese Bildsequenz auch per E-Mail oder als SMS an den Anwender zur Auswertung übermitteln.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein völlig neues Verfahren zur Positionsbestimmung von Gegenständen oder Personen. Dabei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in den Bereichen „Smart Home”, „Smart Office” und „Ambient Assisted Living” vorteilhaft einsetzbar. Dabei kann mithilfe des zumindest einen Sensors allein aufgrund des Erdmagnetfeldes die relative Position einer Person oder eines Gegenstandes, beispielsweise einer schwenkbaren Tür oder eines schwenkbaren Fensters, ermittelt werden. So lässt sich an der Tür oder dem Fenster ermitteln, ob diese geöffnet oder geschlossen sind. Im Vergleich zu vorbekannten Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art entfällt der ansonsten am Tür- oder Fensterrahmen erforderliche Kontaktmagnet. Dies spart Kosten und erhöht den Funktionsumfang. So kann zum Beispiel bei einer Tür oder einem Fenster auch der Öffnungswinkel bestimmt werden, um festzustellen, ob das Fenster lediglich in eine Winkelposition gefallen oder gar unberechtigt geöffnet worden ist. Das gleiche gilt auch für andere schwenkbare Gegenstände. Da der erfindungsgemäß verwendete Sensor magnetische Flussdichten erfassen kann, kann dieser Sensor als elektronischer Winkelmesser eingesetzt werden, der die Winkelposition des Gegenstandes misst und Abweichungen registriert. So kann bei nicht-autorisierten Veränderungen ein Alarm ausgelöst und beispielsweise auch per SMS oder E-Mail versendet werden. Bei Bedarf können auch noch Bilder von der Umgebung der Tür oder dem Fenster per E-Mail angehängt werden, um dem Anwender eine Auswertung der Öffnungsbewegung und das Erkennen unberechtigter Öffnungsbewegungen zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aber auch im Sinne eines „Ambient Assisted Living” verwendbar, um älteren Menschen oder gebrechlichen Personen das Leben zu Hause zu erleichtern. Durch die Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Alltagsgegenstände lassen sich unauffällig Alltagssituationen von Personen auf Probleme hin analysieren. Zwar sind bereits Notruf-Signalgeber bekannt, die der betreffende Anwender am Körper führen und sich beispielsweise um den Hals hängen kann. Solche vorbekannten Notrufsysteme werden jedoch häufig nicht angenommen, weil der von der betreffenden Person getragene Signalgeber dessen Gesprächspartnern stets signalisiert, dass dieser Anwender gebrechlich und hilfebedürftig ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst deshalb auch die Aufgabe, Alltagssituationen von Menschen unauffällig auf Probleme hin zu analysieren. Ältere oder gebrechliche Menschen, die alleine zu Hause leben, haben oft feste Angewohnheiten. Wenn diese Menschen in ihre Wohnung kommen, wechseln sie häufig die Schuhe und tragen in der Wohnung Hausschuhe. Wenn diese Personen ins Bett gehen, ziehen sie solche Hausschuhe regelmäßig aus. Vor dem Schlafengehen werden die Hausschuhe meist akkurat vor dem Bett abgestellt und häufig so ausgerichtet, dass sie stets am selben Platz stehen und/oder in dieselbe Richtung orientiert sind. Verlässt die betreffende Person die Wohnung, werden die Hausschuhe abgestellt, meist wiederum am selben Ort und in derselben Ausrichtung. Abweichungen von diesen Gewohnheiten können mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung nun erfasst und dazu benutzt werden, auf Probleme des Anwenders hinzuweisen, um anschließend diese Abweichungen zu registrieren und an Verwandte oder andere Hilfspersonen zu übermitteln. Diese können sich anschließend durch einen Anruf nach dem Wohlbefinden des Angehörigen erkundigen.
Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht daher vor, dass der zur Lagebestimmung einer Person vorgesehene Sensor in ein Kleidungsstück integriert oder an einem Kleidungsstück befestigt oder befestigbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Kleidungsstück als Hausschuh ausgebildet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass im oder am Kleidungsstück mindestens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der zur Erfassung der Körpertemperatur des Trägers dieses Kleidungsstücks als Temperatursensor ausgebildet ist. Wird mithilfe des Magnetometers beispielsweise eine Abweichung von den üblichen Gewohnheiten signalisiert, erfasst aber der Temperatursensor keine Temperatur des Kleidungsstücks, die auf die Körpertemperatur des Anwenders hinweist, kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass das Kleidungsstück und insbesondere die Hausschuhe nicht im Einsatz sind. Über den Temperatursensor kann also geprüft werden, ob sich der Hausschuh am Fuß des Anwenders befindet oder nicht.
Möglich ist auch, dass im oder am Kleidungsstück wenigstens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der zur Erfassung des Bewegungsgrades der Person als Beschleunigungssensor ausgebildet ist. Über einen derartigen Beschleunigungssensor kann der Grad der Bewegung ermittelt und festgestellt werden, ob der Anwender beispielsweise über ein festgelegtes Zeitintervall geringe oder normale Bewegungen durchführt oder bewegungslos ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht vor, dass im oder am Kleidungsstück wenigstens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der zur Erfassung einer Liegeposition der Person als Neigungssensor ausgebildet ist. Stellt der Neigungssensor beispielsweise fest, dass die Hausschuhe sich in einem Winkel zum Fußboden befinden, kann dies bedeuten, dass der Anwender gestürzt ist und nun Hilfe benötigt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerverbindung zwischen dem zumindest einem Sensor und der Steuereinheit als drahtlose Verbindung ausgestaltet ist. Dabei kann beispielsweise die besonders energiesparende Kommunikationstechnologie des Bluetooth Smart, gegebenenfalls in Verbindung mit ebenfalls energiesparender Sensorik, vorteilhaft eingesetzt werden.
Die vielseitige Einsetzbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird noch begünstigt, wenn die Steuerverbindung zwischen der Steuereinheit einerseits sowie der Alarmeinheit und/oder der Kamera andererseits als drahtlose Verbindung ausgestaltet ist.

Claims

Vorrichtung zur Lagebestimmung von Gegenständen oder Personen mit einer Steuereinheit, die mit zumindest einem Sensor in Steuerverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zur Lagebestimmung vorgesehener Sensor zur Messung magnetischer Flussdichten bestimmt ist, dass dieser Sensor mit dem Gegenstand oder der Person verbindbar ist, dass der Sensor eine Lageänderung des Gegenstandes oder der Person als Änderung magnetischer Flussdichten erfasst und dass mittels der Steuereinheit eine solche Änderung in ein Steuersignal umsetzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand eine Tür oder ein Fenster ist, dass der zur Messung magnetischer Flussdichten bestimmte Sensor an der Tür oder an dem Fenster gehalten ist, und dass eine Änderung im Öffnungswinkel des Fensters oder der Tür vom Sensor durch eine Änderung der magnetischen Flussdichten erfassbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Alarmeinheit hat, die mittels einem Steuersignal der Steuereinheit aktivierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Kamera hat, die mittels einem Steuersignal der Steuereinheit aktivierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Lagebestimmung einer Person vorgesehene Sensor in ein Kleidungsstück integriert oder an einem Kleidungsstück befestigt oder befestigbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dass das Kleidungsstück als Hausschuh ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Kleidungsstück mindestens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der zur Erfassung der Körpertemperatur des Trägers dieses Kleidungsstücks als Temperatursensor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Kleidungsstück wenigstens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der zur Erfassung des Bewegungsgrades der Person als Beschleunigungssensor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Kleidungsstück wenigstens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, der zur Erfassung einer Liegeposition der Person als Neigungssensor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerverbindung zwischen dem zumindest einen Sensor und der Steuereinheit als drahtlose Verbindung ausgestaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerverbindung zwischen der Steuereinheit einerseits sowie der Alarmeinheit und/oder der Kamera andererseits als drahtlose Verbindung ausgestaltet ist.