DE102014109304A1 - A method for controlling a valve and actuator for an armature - Google Patents

A method for controlling a valve and actuator for an armature

Info

Publication number
DE102014109304A1
DE102014109304A1 DE201410109304 DE102014109304A DE102014109304A1 DE 102014109304 A1 DE102014109304 A1 DE 102014109304A1 DE 201410109304 DE201410109304 DE 201410109304 DE 102014109304 A DE102014109304 A DE 102014109304A DE 102014109304 A1 DE102014109304 A1 DE 102014109304A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
object
ir
image
images
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201410109304
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Willeitner
Jürgen Schmitt
Alexander Thormann
Pawel Brzakala
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muenchner Hybrid Systemtechnik GmbH
Original Assignee
Münchner Hybrid Systemtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06KRECOGNITION OF DATA; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K9/00Methods or arrangements for reading or recognising printed or written characters or for recognising patterns, e.g. fingerprints
    • G06K9/00335Recognising movements or behaviour, e.g. recognition of gestures, dynamic facial expressions; Lip-reading
    • G06K9/00355Recognition of hand or arm movements, e.g. recognition of deaf sign language
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03CDOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • E03C1/057Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors

Abstract

Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Steuerung einer Armatur vor, wobei die Armatur eine IR-Sendeeinrichtung und eine IR-Empfangseinrichtung mit einem Array aus IR-Sensoren aufweist. The invention provides a method for controlling a valve, wherein the valve has an IR transmitter and an IR receiver with an array of IR sensors. Beispielsweise kann ein eindimensionales Array aus IR-Sensoren verwendet werden, zum Beispiel ein Dioden-Array, oder ein zweidimensionales Array, zum Beispiel ein CCD-Kamera-Array. For example, a one-dimensional array of IR sensors can be used, for example a diode array, or a two-dimensional array, for example a CCD camera array. Das Verfahren umfasst: Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung, Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, durch die IR-Empfangseinrichtung, Überprüfen, ob das Bild des Objekts einem Ausgangsbild-Objekt entspricht, und wenn ja, fortgesetztes Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung und Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, und Überprüfen, ob das Bild des Objekts dem Ausgangsbild-Objekt entspricht; The method comprises: emitting infrared radiation by the IR transmitting device, capturing an image of an object located in front of the fitting, by the IR receiving means, checking whether the image of the object corresponds to an output image object, and if so , continued emission of IR radiation through an image of an object located in front of the fitting IR transmitter and detecting and checking whether the image of the object corresponding to the output image object; und wenn nein, fortgesetztes Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung und Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, und Überprüfen, ob das Bild des Objektes einem Wasser-Objekt oder einem Gegenstand-Objekt entspricht, und wenn das Bild des Objektes einem Gegenstand-Objekt entspricht, Auswerten mehrerer Bilder des Gegenstand-Objektes und Überprüfen, ob das Gegenstand-Objekt sich bewegt. and if not, continuing to emit IR radiation through an image of an object located in front of the fitting IR transmitter and detecting and checking whether the image of the object corresponds to a water-object or an object-object, and if the image of the object corresponding to a subject object, evaluating a plurality of images of the subject object and checking whether the subject object is moving.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Armatur und eine Betätigungseinrichtung für eine Armatur, die eine IR-Sendeeinrichtung und eine IR-Empfangseinrichtung umfasst. The invention relates to a method for controlling a valve and an actuator for a valve, comprising an IR transmitter and an IR receiver.
  • Optoelektronische Sensoren, die als Kontakt- oder Näherungsschalter verwendet werden können, sind beispielsweise aus der Photoelectric sensors that can be used as a contact or proximity switches, for example, from the DE 102 14 197 A1 DE 102 14 197 A1 der Anmelderin bekannt. known to the applicant.
  • Eine Sanitärarmatur mit wählbarer Betriebsart, die eine optoelektronische Sensoranordnung verwendet, ist beispielsweise in der A sanitary fitting with selectable mode that uses an opto-electronic sensor arrangement is, for example, in DE 10 2007 009 038 A1 DE 10 2007 009 038 A1 der Anmelderin beschrieben. the applicant. Der verwendete Sensor umfasst einen Infrarotsender und einen zugehörigen Empfänger und arbeitet nach dem Reflexlicht-Tasterprinzip. The sensor used comprises an infrared transmitter and an associated receiver and operates according to the reflex light-button principle. Bei Annäherung eines Gegenstands an den Infrarotsensor wird IR-Licht reflektiert und ein zugehöriges Ausgangssignal erzeugt. When approaching an object to the infrared sensor infrared light is reflected and generates a corresponding output signal. Dem Sensor ist eine Schaltlogik zugeordnet, die ein Steuersignal des Sensors auswertet und eine aus mehreren Betriebsarten auswählen kann. The sensor is associated with a switching logic which evaluates a control signal of the sensor and can select one of several modes. Zum Beispiel kann das Ventil der Armatur für eine bestimmte Dauer betätigt oder gesperrt werden. For example, the valve of the valve can be operated or disabled for a specific duration.
  • Aus der From the DE 10 2007 052 700 A1 DE 10 2007 052 ​​700 A1 ist ein Sensor für eine Armatur bekannt, der mehrere einzelne Infrarotsender und einen Infrarotempfänger aufweist, mit denen orts- und zeitaufgelöste Szenen erfasst werden können. discloses a sensor for an armature having a plurality of individual infrared transmitter and an infrared receiver, with which spatially and temporally resolved scenes can be detected. Dadurch können dynamische Prozesse, wie ein einsetzender Wasserstrahl, erkannt werden. This allows dynamic processes, such as an incipient water jet can be recognized.
  • Die The WO 2006/113006 A1 WO 2006/113006 A1 beschreibt eine Steuereinrichtung für eine Armatur, die eine CCD-Kamera verwendet, um einen Gegenstand vor der Armatur zu erfassen. describes a control device for a valve that uses a CCD camera to detect an object in front of the valve.
  • Weitere Druckschriften, die Armaturen mit Sensoreinrichtungen zur Betätigung der Armatur beschreiben, sind beispielsweise die Other references which describe valves with sensor means for actuating the valve, for example, the EP 1 779 211 B1 EP 1779211 B1 ; ; die the DE 10 2009 058 168 A1 DE 10 2009 058 168 A1 ; ; die the DE 102 19 944 C1 DE 102 19 944 C1 ; ; die the DE 103 32 708 B3 DE 103 32 708 B3 ; ; die the DE 20 2011 050 902 U1 DE 20 2011 050 902 U1 ; ; die the DE 202 09 799 U1 DE 202 09 799 U1 ; ; die the EP 0 977 923 B1 EP 0977923 B1 ; ; die the DE 199 27 230 C2 DE 199 27 230 C2 ; ; die the EP 0 666 482 B1 EP 0666482 B1 ; ; die the EP 2 207 937 B1 EP 2207937 B1 ; ; die the US 7 228 874 B2 US 7,228,874 B2 ; ; die the US 2010/01 803 67 A1 US 2010/01 803 67 A1 ; ; und die and the WO 2009/052660 A1 WO 2009/052660 A1 . ,
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Armatur und eine Betätigungsvorrichtung für eine Armatur anzugeben, durch die neben dem einfachen Ein- und Ausschalten eines Wasserstrahls zusätzliche Steuerfunktionen realisierbar sind. The invention has for its object to provide a method for controlling a valve and an actuator for a valve, additional control functions can be realized by the addition to the simple switching on and off a water jet.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Betätigungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 9 gelöst. This object is achieved by a method according to claim 1 and by an actuating device according to claim. 9 Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • Gemäß einem Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Armatur vor, wobei die Armatur eine IR-Sendeeinrichtung und eine IR-Empfangseinrichtung mit einem Array aus IR-Sensoren aufweist. According to one aspect, the invention provides a method for controlling a valve, wherein the valve has an IR transmitter and an IR receiver with an array of IR sensors. Beispielsweise kann ein eindimensionales Array aus IR-Sensoren verwendet werden, zum Beispiel ein Dioden-Array, oder ein zweidimensionales Array, zum Beispiel ein CCD-Kamera-Array. For example, a one-dimensional array of IR sensors can be used, for example a diode array, or a two-dimensional array, for example a CCD camera array. Das Verfahren umfasst: The method comprising:
    Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung, Emitting infrared radiation by the IR transmitter,
    Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, durch die IR-Empfangseinrichtung, Capturing an image of an object located in front of the fitting, by the IR receiving means,
    Überprüfen, ob das Bild des Objekts einem Ausgangsbild-Objekt entspricht, und Check that the image of the object corresponding to an output image object, and
    wenn ja, fortgesetztes Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung und Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, und Überprüfen, ob das Bild des Objekts dem Ausgangsbild-Objekt entspricht; if so, continuing transmission of IR-radiation through an image of an object located in front of the fitting IR transmitter and detecting and checking whether the image of the object corresponding to the output image object; und and
    wenn nein, fortgesetztes Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung und Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, und Überprüfen, ob das Bild des Objektes einem Wasser-Objekt oder einem Gegenstand-Objekt entspricht, und wenn das Bild des Objektes einem Gegenstand-Objekt entspricht, Auswerten mehrerer Bilder des Gegenstand-Objektes und Überprüfen, ob das Gegenstand-Objekt sich bewegt. if no, continuing to emit IR radiation through an image of an object located in front of the fitting IR transmitter and detecting and checking whether the image of the object corresponds to a water-object or an object-object, and when the image of the object corresponding to a subject object, evaluating a plurality of images of the subject object and checking whether the subject object is moving.
  • Abhängig von dem Ergebnis der Überprüfung wird die Armatur gesteuert. Depending on the outcome of the review, the valve is controlled. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit nicht nur erkannt, ob sich ein Gegenstand vor der Armatur befindet, nach Art eines Berührungs- oder Näherungssensors, sondern es wird ein Bild eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, erfasst. The inventive method is thus not only to detect whether an object is located in front of the fitting, in the manner of a contact or proximity sensor, but it is an image of an object located in front of the valve is detected. Solange das Bild einem Ausgangsbild-Objekt entspricht, beispielsweise einem leeren Waschbecken, wird weiter IR-Strahlung ausgesandt und erfasst und das Bild des Objekts ermittelt. As long as the image corresponds to an output image object, for example an empty sink is further emitted IR radiation and detects and determines the image of the object. Wenn erkannt wird, dass das Bild des Objekts einem Referenzobjekt entspricht, beispielsweise Wasser oder einem definierten Gegenstand, tritt das Verfahren in einen weiteren Prüfzyklus ein, bei dem dann, wenn das Objekt ein definierter Gegenstand ist, mehrere Bilder des Gegenstands ausgewertet werden, um zu ermitteln, ob sich der Gegenstand bewegt. When it is detected that the image of the object corresponding to a reference object, such as water or a defined object, the process enters into a further test cycle a, wherein, when the object is a defined object, several pictures of the object are evaluated to determine whether the object moves. Abhängig von dem Ergebnis der Überprüfung, also zum Beispiel Erkennen von Wasser, eines Gegenstandes oder eines bewegten Gegenstandes, wird die Armatur gesteuert. Depending on the result of the check, that is, for example, detection of water, of an object or a moving object, the valve is controlled. Durch die erfindungsgemäße Erfassung und Auswertung von Bildern der Umgebung vor der Armatur kann eine vielseitige Steuerung der Armatur vorgesehen werden. The inventive recording and analysis of images of the environment prior to fitting a versatile control of the valve can be provided. Zum Beispiel können abhängig vom Erkennen eines Wasserstrahls und eines definierten Gegenstandes sowie der Bewegung des Gegenstandes Spülalgorithmen, Sperrzeiten, Nachlaufzeiten, Wassertemperatur und ähnliches gesteuert werden. For example, depending on the detection of a water jet and a defined object and the motion of the object Spülalgorithmen, blackout dates, follow-up times, water temperature and the like are controlled.
  • In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann bei der Überprüfung, ob das Bild des Objekts einem bestimmten Gegenstand entspricht, auch geprüft werden, ob das Bild des Objekts einem eindimensionalen oder zweidimensionalen Barcode-Objekt entspricht. In a particular embodiment of the invention, in reviewing whether the image of the object corresponding to a particular subject matter, also be checked whether the image of the object corresponds to a one-dimensional or two-dimensional bar code object. Die Steuerung kann so programmiert werden, dass sie bei Erkennen eines bestimmten Codes eine Wartungssequenz, eine Kalibrierung oder eine andere einstellbare Funktion ausführt. The controller may be programmed to execute a maintenance sequence, a calibration or other adjustable function upon detection of a specific code. Die Erkennung von ein- und zweidimensionalen Codes wird durch die Verwendung des Sensor-Arrays ermöglicht. The detection of one and two dimensional codes is possible by the use of the sensor array.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung zunächst mit einer ersten Frequenz ausgesandt, und das Bild eines Objekts wird mit der ersten Frequenz erfasst. In a further advantageous embodiment of the invention, the IR radiation is first sent by the IR transmitter at a first frequency, and the image of an object is detected at the first frequency. Sofern die Überprüfung des Objektbildes ergibt, dass ein Ausgangs-Bild vorliegt, wie ein leeres Waschbecken, wird die IR-Strahlung weiterhin mit der ersten Frequenz ausgesandt und die Erfassung und Überprüfung fortgesetzt. Where the review of the object image shows that an output image is present as an empty sink, the IR radiation is further transmitted at the first frequency and continues the detection and verification. Wenn andererseits erkannt wird, dass das Objektbild nicht dem Ausgangsobjekt entspricht, dass sich also im Erfassungsbereich der IR-Empfangseinrichtung die Szenerie geändert hat, beispielsweise weil sich nun ein Gegenstand vor der Armatur befindet, wird die IR-Strahlung mit einer zweiten höheren Frequenz ausgesandt und das Bild des Objektes mit dieser zweiten höheren Frequenz erfasst, um mehrere Bilder mit einer höheren zeitlichen Auflösung zu erzeugen. On the other hand, recognized that the object image does not match the output object, ie that has changed in the detection range of the IR receiving means is the setting for example because now an object located in front of the fitting, the infrared radiation is emitted at a second higher frequency and the image of the object with the second higher frequency detected in order to generate a plurality of images with a higher temporal resolution. Das Erzeugen mehrerer Bilder in engerer zeitlicher Folge ist einerseits vorteilhaft für die Erfassung der Bewegung eines Gegenstandes vor der Armatur. Generating a plurality of images in time sequence closer one hand advantageous for the detection of the movement of an object in front of the valve. Es kann aber auch genutzt werden, um einzelne Bilder miteinander zu korrelieren, um die Bildqualität zu verbessern. but it can also be used to correlate individual images together to improve image quality. Die Umschaltung der Frequenz optimiert den Energiebedarf des Sensors. The switching frequency optimizes the energy demand of the sensor. Dies ist besonders im Batteriebetrieb vorteilhaft. This is particularly advantageous in battery mode.
  • Zusätzlich kann der Abstand des Objekts von der Armatur erfasst werden. In addition, the distance of the object can be detected from the armature.
  • In einer Ausgestaltung sendet die IR-Sendeeinrichtung IR-Licht während eines Belichtungsintervalls, und innerhalb dieses Belichtungsintervalls wird eine Shutter-Einrichtung während eines Messintervalls geöffnet, um die IR-Empfangseinrichtung zu belichten. In one embodiment, the IR-transmitter means sends infrared light during an exposure interval, and within this exposure interval, a shutter means is opened during a measurement interval, to expose the IR receiving means. Von der IR-Empfangseinrichtung wird ein Linien- oder Flächenbild aus mehreren Pixeln abgeleitet, wobei jedes Pixel eine Lichtintensität angibt, die von einem IR-Sensor der IR-Empfangseinrichtung empfangen wird. From the IR receiving means is a line or area image is derived from a plurality of pixels, each pixel indicating a light intensity that is received by an IR sensor of the IR receiving means. Das Pixel-Bild wird gespeichert, und während nachfolgender Belichtungsintervalle werden weitere Pixel-Bilder abgeleitet und gespeichert. The pixel image is stored, and during subsequent exposure intervals further pixel images are derived and stored. Die Shutter-Einrichtung erlaubt eine Einstellung der erfassten Lichtintensität und eine Anpassung an verschiedene Umgebungsbedingungen. The shutter device permits adjustment of the detected light intensity, and an adaptation to different environmental conditions.
  • In einer Ausgestaltung wird während eines Dunkelintervalls, in dem die IR-Sendeeinrichtung kein Licht abgibt, die Shutter-Einrichtung geöffnet, um die IR-Empfangseinrichtung zu belichten. In one embodiment, in the IR transmitting device does not emit light during a dark interval, opens the shutter means to expose the IR receiving means. Von der IR-Empfangseinrichtung wird ein Linien- oder Flächen-Referenzbild aus mehreren Pixeln abgeleitet, wobei jedes Pixel eine Lichtintensität angibt, die von einem IR-Sensor der IR-Empfangseinrichtung empfangen wird, und das Referenzbild wird gespeichert. From the IR receiving means is a line or area reference image is derived from a plurality of pixels, each pixel indicating a light intensity that is received by an IR sensor of the IR receiver, and the reference image is stored. Aus dem Pixel-Bild und dem Referenzbild wird ein Objektbild berechnet, in dem Lichtanteile kompensiert sind, die nicht auf dem reflektierten IR-Licht basieren. an object image is calculated from the pixel image and the reference image, are compensated in the light portions that are not based on the reflected IR light.
  • In einer Ausgestaltung wird die Qualität des von den IR-Sensoren empfangenen Pixel-Bildes untersucht, um zu ermitteln, ob die IR-Sensoren in einem vorgegebenen Empfindlichkeitsbereich angesteuert, übersteuert oder untersteuert werden, und das Belichtungsintervall wird verändert, wenn die ermittelt wurde, dass die IR-Sensoren übersteuert oder untersteuert werden. In one embodiment, the quality of the signals received by the IR sensors pixel image is analyzed to determine whether the IR sensors is driven at a predetermined sensitivity range, are strong or too weak, and the exposure interval will be changed when the it was determined that the IR-sensors are strong or too weak.
  • In einer Ausgestaltung werden bei der die Überprüfung der Objektbilder die Objektbilder mit vorab gespeicherten Referenzobjektbildern verglichen. In an aspect, in which the object images compared the review of object images with previously stored reference object images. Bei der Überprüfung der Objektbilder können einer oder mehrere der folgenden Schritte ausgeführt werden: Filtern der Objektbilder, insbesondere um Rauschen zu unterdrücken, den Kontrast zu erhöhen und/oder Kanten zu detektieren, und Korrelieren mehrerer Objektbilder, insbesondere um Flackern zu unterdrücken und/oder Bewegungen zu erkennen. In reviewing the object images of one or more of the following steps may be performed: filtering of the object images, in particular in order to suppress noise, to increase the contrast and / or detect edges, and correlating a plurality of object images, to suppress and / or in particular flickering movements to recognize.
  • Die Erfindung schlägt auch eine Betätigungsvorrichtung für eine Armatur vor, umfassend: eine IR-Sendeeinrichtung, eine IR-Empfangseinrichtung, die ein eindimensionales oder zweidimensionales Array aus IR-Sensoren umfasst, und eine Linseneinrichtung, die von der IR-Sendeeinrichtung ausgesandtes und von einem Objekt reflektiertes Licht auf die IR-Empfangseinrichtung richtet, und eine Bilderfassungs- und Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Betätigungsvorrichtung anzusteuern, um das oben beschriebene Verfahren auszuführen. The invention also proposes an operating device for a fitting front, comprising: an IR transmitter, an IR receiver, which includes a one-dimensional or two-dimensional array of IR sensors, and a lens device, which emitted from the IR transmitter and from an object reflected light is directed to the IR receiving means, and image capture and processing means which is adapted to control the actuator to perform the method described above.
  • Die IR-Empfangseinrichtung kann einen Shutter umfassen. The IR receiver may include a shutter. Die IR-Empfangseinrichtung kann ferner z. The IR receiver may further z. B. ein Dioden-Array oder eine CCD-Kamera umfassen. B. comprise a diode array or a CCD camera.
  • In einer Ausgestaltung können eine IR-Filtereinrichtung und eine Aperturblende, die der Linseneinrichtung vor- oder nachgeschaltet sind, vorgesehen sein. In one embodiment, can be an IR filter means and an aperture stop, the lens means upstream of or downstream, may be provided.
  • Die Bilderfassungs- und Verarbeitungseinrichtung kann zur Durchführung des Verfahrens einen Mikroprozessor umfassen. The imaging and processing device may include a microprocessor for performing the method.
  • Die Erfindung ist im Folgenden anhand einzelner Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. The invention is described below with reference to individual embodiments with reference to the drawings. In den Figuren zeigt: The figures show:
  • 1 1 ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung; an example of a hardware configuration of the actuator according to the invention;
  • 2 2 ein schematisches Blockdiagramm der Funktionseinheiten zur Realisierung einer Ausgestaltung einer Erfindung; a schematic block diagram of the functional units for implementing an embodiment of an invention;
  • 3 3 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; a diagram for explaining the inventive method;
  • 4 4 ein Diagramm unterschiedlicher erfasster Lichtintensitäten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; a diagram of various detected light intensities illustrating the method according to the invention;
  • 5a 5a und and 5b 5b ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; a flowchart for explaining the inventive method;
  • 6 6 Diagramm der Lichtintensität zur Erläuterung eines Aspektes des erfindungsgemäßen Verfahrens; Diagram of the light intensity for explaining one aspect of the inventive method;
  • 7 7 ein Diagramm der Lichtintensität zur Erläuterung eines Aspektes der erfindungsgemäßen Verfahrens. a graph of the light intensity for explaining one aspect of the inventive method.
  • 1 1 zeigt ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung. shows an example of a hardware configuration of the operating device according to the invention. Die Betätigungseinrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung mit einer IR-Sendeeinrichtung The actuating device comprises a sensor device with an IR transmitter 10 10 und einer IR-Empfangseinrichtung and an IR receiver 12 12 . , Die IR-Sendeeinrichtung The IR transmitter 10 10 kann zum Beispiel mehrere Infrarotlicht ausendende LEDs umfassen, die Licht in einem Wellenlängenbereich von ungefähr 700 bis 1100 nm in einen Detektionsbereich abgeben, der in can, for example, a plurality of infrared light ausendende include LEDs that emit light in a wavelength range of about 700 to 1100 nm in a detection area, in the 1 1 schematisch durch die Hand repräsentiert ist. is schematically represented by the hand. Die IR-LEDs können an einer oder mehrere Seiten des Sensors oder um den Sensor herum verteilt angeordnet sein. The IR LEDs may be distributed on one or more sides of the sensor or around the sensor. Die IR-Empfangseinrichtung The IR receiver 12 12 kann ein Dioden-Array oder ein CCD-Kamera-Array mit einem zugeordneten Shutter aufweisen, der die Belichtungszeit des auf das Array einfallenden Lichts einstellt. may be a diode array or a CCD camera array having with an associated shutter which adjusts the exposure time of the light incident on the array light. Der Shutter ist in The shutter is in 1 1 nicht gesondert dargestellt. not shown separately. Er kann Bestandteil des Arrays He may be part of the array 12 12 sein. be. Vorzugsweise umfasst die LED-Empfangseinrichtung Preferably, the LED receiving means 12 12 genau einen Sensor, zum Beispiel ein Dioden-Array-Sensor oder ein CCD-Sensor, der in ein Bauteil integriert ist. exactly one sensor, for example a diode array sensor, or a CCD sensor, which is integrated in a component. Die IR-Sensoreinrichtung The IR sensor device 10 10 ist im Folgenden auch einfach als IR-Sensor oder IR-LEDs bezeichnet. is hereinafter also referred to simply as IR sensor or IR LEDs. Die IR-Empfangseinrichtung The IR receiver 12 12 ist auch als IR-Empfänger oder IR-Sensor oder Sensor-Array bezeichnet. is also referred to as an IR receiver or IR sensor or sensor array.
  • Die Sensoreinrichtung umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ferner einen ersten IR-Filter The sensor device further comprises a first IR filter in the embodiment shown, 14 14 , eine Aperturblende , An aperture 16 16 , eine Linse A lens 18 18 und einen zweiten IR-Filter and a second IR filter 20 20 . , In der Regel genügt es, nur einen der beiden IR-Filter As a rule, it is sufficient only one of the IR filter 16 16 , . 20 20 vorzusehen, nämlich einen IR-Filter entweder vor oder hinter der Linse provide, namely, an IR filter, either before or behind the lens 18 18 . , Der IR-Filter lässt IR-Licht, das von einem Gegenstand in Richtung des IR-Empfängers The IR filter can IR light reflected from an object in the direction of the IR receiver 12 12 reflektiert wird, hindurch und filtert Tageslicht aus. is reflected to pass and filters out light. Die Aperturblende the aperture 16 16 dient der Einstellung der Schärfentiefe und der einfallenden Lichtmenge. used to set the depth of field and the amount of incident light. Sie kann variierbar oder fest eingestellt sein. It can be set variable or fixed. Die Linse The Lens 18 18 optimiert das auf den IR-Empfänger optimizes the IR receiver 12 12 projizierte Licht für das verwendete IR-Spektrum. projected light for the used IR spectrum. In einer Ausgestaltung ist die Linse nicht variierbar, das heißt Brennweite und Fokus sind fest. In one embodiment, the lens can not be varied, that is, focal length and focus are fixed. In einer anderen Ausgestaltung kann die Linse variierbar sein. In another embodiment, the lens may be varied.
  • Das von dem IR-Sender The from the IR transmitter 10 10 ausgesandte Licht wird von einem Gegenstand, wie von der in emitted light from an object, such as the in 1 1 gezeigten Hand, im Detektionsbereich reflektiert und über die Aperturblende Reflected hand shown in the detection area and the aperture 16 16 auch die Linse and the lens 18 18 auf das Sensor-Array on the sensor array 12 12 projiziert. projected. Durch den (nicht separat gezeigten) Shutter können die Belichtungszeiten eingestellt werden, wenn beispielsweise eine Übersteuerung oder Untersteuerung des Sensor-Arrays festgestellt wird. By the (not separately shown) shutter, the exposure times can be set, for example, if an oversteering or under-steering of the sensor array is determined. Durch die Linse Through the lens 18 18 wird die Brennweite der Sensoreinrichtung festgelegt, woraus sich auch der Erfassungswinkel und damit der Erfassungsbereich ergeben. the focal length of the sensor device is determined, from which also the detection angle, and thus the detection area result. 1 1 zeigt ferner die Objektweite, also den Abstand von Objekt und Linse und die Fokusweite, das heißt der Abstand, in dem das Objekt im Fokus liegt und maximal scharf abgebildet werden kann. further shows the object distance, ie the distance between object and lens and the focal length, i.e. the distance at which the object is in focus and can be imaged sharp maximum.
  • In einer Ausgestaltung ist zusätzlich eine optische Sperre In one embodiment, an additional optical barrier 22 22 vorgesehen, die sicherstellt, dass nur solches IR-Licht auf das Sensor-Array provided that ensures that only such IR light on the sensor array 12 12 trifft, das von dem Objekt encounters, from the object 24 24 reflektiert wurde. reflected. Das Objekt The object 24 24 kann auf dem Sensor-Array can be applied to the sensor array 12 12 als eindimensionales oder zweidimensionales Bild abgebildet werden. are represented as one-dimensional or two-dimensional image. Die angulare Position des Objektes kann aus der Bildposition auf dem Sensor-Array The angular position of the object may be composed of the image position on the sensor array 12 12 abgeleitet werden, wie aus der Darstellung von be derived, as shown in the illustration of 1 1 erkennbar ist. is recognizable.
  • 2 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Funktionseinheiten zur Realisierung einer Ausgestaltung der Erfindung. shows a schematic block diagram of the functional units for implementing an embodiment of the invention. Das System umfasst, wie in Bezug auf The system comprises, on as in Reference 1 1 beschrieben, den IR-Sender described, the IR transmitter 10 10 und den IR-Empfänger and the IR receiver 12 12 sowie zugeordnete Optik. and associated optics. Der IR-Sender The IR transmitter 10 10 umfasst mehrere (n) IR-LEDs, deren Sendeleistung und Sendezeit beziehungsweise -rate eingestellt werden kann, indem die LEDs ein- und ausgeschaltet werden. includes a plurality (n) IR LEDs whose transmission power and transmission timing or application rate can be adjusted by adjusting the LEDs on and off. Der IR-Empfänger The IR receiver 12 12 umfasst ein Sensor-Array, das eindimensional oder zweidimensional sein kann, sowie einen Shutter, wobei durch Öffnen und Schließen des Shutters die Belichtungszeit eingestellt werden kann. comprising a sensor array, which may be one-dimensionally or two-dimensionally, and a shutter, wherein the exposure time can be adjusted by opening and closing of the shutter. Sowohl IR-Sender Both IR transmitter 10 10 als auch IR-Empfänger and IR receiver 12 12 können selektiv aktiviert und abgeschaltet werden, um den Energieverbrauch zu optimieren. can be selectively activated and deactivated to optimize energy consumption.
  • IR-Sensor IR sensor 10 10 und IR-Empfänger and IR receiver 12 12 werden durch eine Bilderfassungseinheit be an image capture unit 30 30 angesteuert. driven. Die Bilderfassungseinheit kann zum Beispiel Parameter einstellen, den Shutter des IR-Empfängers The imaging unit may set parameters for example, the shutter of the IR receiver 12 12 öffnen und schließen, die LEDs der IR-Senders open and close, the LEDs of the IR transmitter 10 10 ein- und ausschalten, einzelne Pixel von dem Sensor-Array erfassen und den Energieverbrauch verwalten. on and off, detect individual pixels of the sensor array and manage power consumption. Sie kann ferner Sender It may further transmitter 10 10 und Empfänger and receiver 12 12 synchronisieren, wobei der Sender synchronize with the transmitter 10 10 nur gestartet wird, wenn der Empfänger is started only when the receiver 12 12 bereit ist. ready. Sie kann Sender You may transmitter 10 10 und Empfänger and receiver 12 12 aufeinander abstimmen und feststellen, ob ein Gegenstand außerhalb eines Erfassungsbereichs ist, beziehungsweise Korrekturen vornehmen. Vote each other and determine if an object outside of a detection range, or make corrections. Die Bilderfassungseinheit The image capture unit 30 30 erkennt eine Übersteuerung des IR-Empfängers oder einen zu niedrigen Empfangspegel. detects an overload of the IR receiver or to a low reception level. Sie kann den IR-Sender You can the IR transmitter 10 10 für einen optimalen Empfang regeln und einzelne Bilder von dem IR-Empfänger regulate for optimal reception and individual images from the IR receiver 12 12 abholen. pick up.
  • Die Bilderfassungseinheit The image capture unit 30 30 erfasst die Bilder des Sensor-Arrays des Empfängers captures the images of the sensor array of the receiver 12 12 , und zwar sowohl passive Bilder, wenn der IR-Sender , Both passive images when the IR transmitter 10 10 nicht aktiviert ist, als auch aktive Bilder, wenn der Sender is not enabled, and active images when the transmitter 10 10 IR-Licht aussendet. IR-emitting light. Durch die Korrelation von aktiven und passiven Bildern kann beispielsweise Fremdlicht von weiter entfernten Objekten kompensiert werden. Due to the correlation of active and passive images of extraneous light can be compensated, for example, from more distant objects.
  • Die Bilderfassungseinheit The image capture unit 30 30 kann ferner den IR-Sender may further include the IR transmitter 10 10 und den IR-Empfänger and the IR receiver 12 12 kalibrieren und dadurch Fertigungstoleranzen kompensieren. calibrate, and thereby compensate for manufacturing tolerances.
  • Das System umfasst ferner einen Bildspeicher The system further comprises an image memory 32 32 , der zum Beispiel Kalibrierdaten für den Sender Which, for example, calibration data for the transmitter 10 10 und den Empfänger and receiver 12 12 enthalten kann, um Toleranzen des Sensors auszugleichen, zum Beispiel bei Reflexion oder Übersprechen innerhalb des Sensors. may contain, in order to compensate tolerances of the sensor, for example, reflection or cross talk within the sensor.
  • Der Bildspeicher The image memory 32 32 kann darüber hinaus mehrere Bilder speichern, sowohl aktive Bilder als auch passive Bilder und insbesondere Objektbilder. can also store multiple images, both active and passive images images and particularly object images. Jedes Bild besteht aus mehreren Pixeln, wobei jedes Pixel Information über die Helligkeit oder Lichtintensität eines bestimmten Punktes im Erfassungsbereich wiedergibt. Each image consists of a plurality of pixels, each pixel representing information about the brightness or light intensity of a certain point in the detection area.
  • Das System umfasst des Weiteren eine Objektverarbeitungseinheit The system further includes an object processing unit 34 34 , die Objektbilder von der Bilderfassungseinheit , The object images from the image capture unit 30 30 und den Bildspeicher and the image memory 32 32 erhält. receives. Die Objektverarbeitungseinheit The object processing unit 34 34 kann einzelne Bilder abrufen und optional Filterfunktionen ausführen, sowohl innerhalb eines Bildes zum Beispiel zur Rauschunterdrückung, Kontrasterhöhung und Kantendetektion als auch zwischen mehreren Bildern zum Beispiel zur Unterdrückung von Flackern und zur Bewegungserkennung. can retrieve individual frames, and optionally perform filtering functions both within an image, for example for noise reduction, contrast enhancement and edge detection, as well as between a plurality of images, for example, for suppressing flicker and motion detection. Anhand vordefinierter Muster kann die Objektverarbeitungseinheit Based on predefined patterns, the object processing unit 34 34 vorgegebene Gegenstände erkennen, und durch Analyse mehrerer aufeinander folgender Objektbilder kann eine Bewegung erkannt werden. detect predetermined objects, and analyzing a plurality of successive object images, a motion can be detected. Bewegungen von Gegenständen werden durch unterschiedliche Position desselben Objekts auf mehreren aufeinanderfolgenden Bildern erfasst. Movements of objects are detected by different position of the same object on a plurality of successive images. Des Weiteren ist es möglich, den Objektabstand anhand von Schärfe und Helligkeit des Objekts zu erfassen. Furthermore, it is possible to detect the object distance based on sharpness and brightness of the subject.
  • Die Objektverarbeitungseinheit The object processing unit 34 34 kann darüber hinaus die Frequenz der Bildaufnahme abhängig von der Erfassung vorgegebener Objekte steuern und so eine adaptive Zeitbasis bereitstellen. can depend control the frequency of the image pickup by the detection of predetermined objects, and so provide an adaptive time base beyond. Die Steuerung kann so ausgelegt sein, dass der IR-Sender The controller may be designed so that the IR transmitter 10 10 und der IR-Empfänger and the IR receiver 12 12 mit einer ersten langsameren Frequenz (langsamer Takt) arbeiten, solange nur ein statisches Ausgangsbild, wie ein Waschbeckenrand, erfasst, aber kein weiteres Objekt erkannt wird. with a first slower rate (slower clock) operate as long as a static output image such as a wash basin edge detected, but no other object is detected. Sobald ein weiteres Objekt erkannt wird, zum Beispiel ein Gegenstand wie eine Hand, ein Wasserstrahl oder auch ein definierter Code, kann die Objektverarbeitungseinheit Once another object is detected, for example, an object such as a hand, a water jet or a defined code, the object processing unit 34 34 auf eine zweite höhere Frequenz (schnellerer Takt) für die Ansteuerung des IR-Senders to a second higher frequency (faster clock) for triggering the IR transmitter 10 10 und des IR-Empfängers and the IR receiver 12 12 umschalten. switch. Dadurch kann der Gesamtenergieverbrauch optimiert und gleichwohl eine hohe Erfassungsgenauigkeit erreicht werden. This allows the total energy consumption optimized and nevertheless a high detection accuracy can be achieved.
  • Zusätzlich zu dem Bildspeicher In addition to the image memory 32 32 ist auch ein Objektspeicher is also an object store 36 36 vorgesehen, der getrennt oder mit dem Bildspeicher provided, or separately to the image memory 32 32 kombiniert sein kann. may be combined. In dem Objektspeicher In the object store 36 36 können vordefinierte Muster von detektierbaren Objekten gespeichert sein, beispielsweise das Schema einer Hand, eines Wasserstrahls, aber auch eines Barcodes, wie eines eindimensionalen oder zweidimensionalen Strichcodes, eines Stapelcodes, eines Matrix-Codes, eines Punktcodes, eines QR-Codes oder dergleichen. predefined pattern of detectable objects can be stored, for example, the diagram of a hand, a water jet, as well as a bar code as a one-dimensional or two-dimensional bar code, a batch code, a matrix code, a dot code of a QR code or the like. Des Weiteren können statische Bilder der Umgebung gespeichert werden, beispielsweise eines Waschbeckenrandes, die dem Ausgangsbild entsprechen, das den Ruhezustand oder eine Einbausituation ohne irgendwelche Fremdgegenstände wiedergibt. Furthermore, static images of the environment can be stored, such as a wash basin edge, corresponding to the output image, which reflects the state of rest or an installation situation without any foreign objects. Dieses statische Bild dient der Erkennung eines Ruhezustandes, bei dem sich kein Gegenstand vor der Armatur befindet, und andererseits der Kompensation von Einflüssen, die außerhalb des Sensors liegen. This static image is used to detect an idle state in which no object is in front of the valve, and on the other hand, the compensation of influences which are outside of the sensor.
  • Der Objektspeicher The object store 36 36 kann des Weiteren eine Liste der gegenwärtig erkannten Objekte, einschließlich ihrer Position und Geschwindigkeit, umfassen, sowie die Historie der letzten erfassten Bilder und erkannten Objekte zur Detektion von Veränderungen, des zeitlichen Abstands zwischen den Bildern oder Objekten und zur Ermittlung der Bewegung von Objekten. may further include a list of currently detected objects including their location and speed, include, as well as the history of the last captured images and the detected objects for the detection of changes in the temporal distance between the pictures or objects and to determine the movement of objects.
  • Das System umfasst des Weiteren einen Zeitgeber (Timer) The system further includes a timer (Timer) 38 38 , der allen Funktionseinheiten eine definierte, feste Zeitbasis zur Verfügung stellt und von allen Funktionseinheiten genutzt werden kann. Which provides all the functional units a defined, fixed time basis and may be used by all functional units.
  • Ein Benutzer a user 40 40 ist in is in 2 2 ebenfalls schematisch dargestellt. also shown schematically. Dieser nutzt die Objektverarbeitungseinheit This uses the object processing unit 43 43 zum Beispiel zur Ventilsteuerung einer Armatur. For example, for the valve control of a valve. Er kann aber auch von der Objektverarbeitungseinheit But it can also from the object processing unit 34 34 übergeordnete Information, wie einen Status, erfasste Objekte und deren Position und Geschwindigkeit, abfragen. Check parent information such as a status recognized objects and their position and speed.
  • 3 3 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Zusammenspiels der erläuterten Funktionseinheiten zur Erfassung eines Objektbildes. schematically shows a flow chart for explaining the interaction of the illustrated functional units for sensing an object image. In In 3 3 sind die Objektverarbeitungseinheit are the object processing unit 34 34 , die Bilderfassungseinheit , The imaging unit 30 30 , der IR-Empfänger , The IR receiver 12 12 und der IR-Sender and the IR transmitter 10 10 , schematisch dargestellt. , Shown schematically. 3 3 illustriert, wie diese miteinander interagieren. illustrates how these interact. Der Ablauf beginnt damit, dass die Objektverarbeitungseinheit The process begins with the fact that the object processing unit 34 34 die Bilderfassungseinheit the imaging unit 30 30 anweist, ein Objektbild zu erfassen. instructs to capture an object image.
  • In einem ersten Schritt erfasst der IR-Empfänger ein passives Bild. In a first step, the IR receiver detects a passive image. Hierzu wird der IR-Empfänger For this purpose, the IR receiver 12 12 von der Bilderfassungseinheit by the image capture unit 30 30 zurückgesetzt und nimmt einen definierten Erfassungszustand ein (Power Up). reset and takes on a defined detection state (Power Up). Anschließend wird der Shutter des IR-Empfängers Then, the shutter of the IR receiver is 12 12 geöffnet und während einer vorgegebenen Zeitspanne offengehalten, während der IR-Sender opened and kept open during a predetermined period during which the IR transmitter 10 10 inaktiv ist. is inactive. Dann wird der Shutter geschlossen. Then, the shutter is closed. Die in dem Zeitraum von dem IR-Empfänger In the period from the IR receiver 12 12 erfassten Pixel werden von der Bilderfassungseinheit detected pixels of the image acquisition unit 30 30 abgerufen und gespeichert. accessed and stored.
  • Anschließend wird ein aktives Bild erfasst, indem die LEDs des IR-Senders eingeschaltet werden, der IR-Empfänger Subsequently, an active image is captured by using the LEDs of the IR transmitter will be turned on, the IR receiver 12 12 zurückgesetzt wird und anschließend der Shutter geöffnet wird. reset and then the shutter opens. Der Shutter wird während einer vorgegebenen Zeitspanne offen gehalten, anschließend geschlossen. The shutter is kept open during a predetermined period of time, then closed. Die Pixel des erfassten Bildes werden von der Bilderfassungseinheit abgerufen und gespeichert. The pixels of the captured image is retrieved from the image capturing unit and stored. Dann werden die LEDs des IR-Sensors Then, the LEDs of the IR sensor will be 10 10 ausgeschaltet. switched off.
  • Ausgehend von den erfassten Pixeln wird ein Objektbild berechnet, und es wird ermittelt, ob das Bild innerhalb eines Erfassungsbereiches liegt. On the basis of the detected pixels, an object image is calculated, and it is determined whether the image is within a detection range. Wenn nein, wird eine Bereichskorrektur vorgenommen. If not, an area correction is made. Wenn ja, kann das Bild weiter verarbeitet werden. If so, the image can be further processed.
  • Durch Korrelieren des passiven Bildes und des aktiven Bildes kann der Sensor kalibriert werden. By correlating the passive image and active image of the sensor can be calibrated. Anschließend wird ein Objektbild, gesteuert durch die Objektverarbeitungseinheit Subsequently, an object image, controlled by the object processing unit 34 34 , gespeichert. , saved.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Objektbild mit Referenzbildern, die im Objektspeicher With the inventive method, the object image can with reference images in the object store 36 36 abgelegt sind, verglichen werden. be stored compared. Gleicht das Objektbild einem Ausgangsbild oder statischem Bild, wie einem Beckenrand, dann wird die Bilderfassung mit einer niedrigen Frequenz fortgesetzt, um den Energieverbrauch niedrig zu halten. Resembles the object image to an output image or static image, such as an edge of the pool, then the imaging is continued at a low frequency in order to keep the energy consumption low. Gleicht das erfasste Objektbild aber einem anderen Referenzbild, wie einem Wasserstrahl, einem definierten Gegenstand oder einem Barcode, dann wird die Bilderfassung mit einer höheren Frequenz fortgesetzt, um in schnellerer Folge zusätzliche Bilder zu generieren, die dann wiederum zur Filterung und Optimierung der Bildqualität und zur Bestimmung des Gegenstands und seiner Bewegung genutzt werden können. but compensates the detected object image to another reference image, such as a water jet, a defined object or a barcode, the image acquisition continues at a higher frequency to generate a faster rate additional images that turn to for filtering and optimization of image quality and determination of the object and its motion can be used.
  • 4 4 zeigt ein Diagramm von Lichtintensitäten, die bei unterschiedlicher Einstellung der Sensoreinrichtung der shows a plot of light intensities for different settings of the sensor device 1 1 von einem eindimensionalen Sensor-Array erfasst werden können. can be detected by a one-dimensional sensor array. 4 4 zeigt die Konstellation, in der ein Lichtpunkt von dem Sensor-Array des IR-Empfängers shows the situation in which a light spot from the sensor array of the IR receiver 12 12 empfangen wird, der sich über mehrere Pixel erstreckt, wobei ein Pixel durch ein weißes oder schwarzes Feld repräsentiert wird. is received, extending over a plurality of pixels, wherein a pixel is represented by a white or black frame. Grundsätzlich gilt, dass der Bildsensor des IR-Empfängers In principle, the image sensor of the IR receiver 12 12 Bildinformationen optimal widergibt, wenn er in dem richtigen Empfindlichkeitsbereich arbeitet. optimally resist is image information when it is operating at the correct speed range. Ist das empfangene Licht zu schwach oder zu stark, wird das Bild verzerrt aufgenommen. If the received light is too weak or too strong, the image is captured distorted. 4 4 zeigt die erfasste Lichtintensität für drei unterschiedliche Konstellationen. shows the detected light intensity for three different constellations. In der Kurve In the curve 2a 2a arbeitet das Sensor-Array im optimalen Empfindlichkeitsbereich. the sensor array operates in the optimum sensitivity range. Es empfängt einen Lichtpunkt im Bereich des Peaks, in dem der Graph verzerrungsfrei ist. It receives a light point in the range of the peak in the graph is the distortion. In der Konstellation In the constellation 2b 2 B ist die Lichtintensität zu schwach und der Sensor arbeitet unterhalb seines Empfindlichkeitsbereichs. the light intensity is too weak and the sensor operates below its sensitivity range. Das empfangene Signal ist mit starkem Rauschen behaftet. The received signal is affected by strong noise. In der Konstellation In the constellation 2c 2c wird der Sensor übersteuert, er arbeitet also über seinem Empfindlichkeitsbereich; the sensor is overridden, so he works on his sensitivity range; die Kurve ist in ihrer Mitte verzerrt und gibt die empfangene Lichtintensität nicht korrekt wider. the curve is distorted at its center, and outputs the received light intensity is not properly resist.
  • Um zu erreichen, dass das Sensor-Array des IR-Empfängers In order to achieve that the sensor array of the IR receiver 12 12 optimal arbeitet, kann aus dem empfangenen Signal eine Rückkopplung zum IR-Sender operates optimally may be selected from the received signal feedback to the IR transmitter 10 10 erzeugt werden. be generated. Wenn der Empfänger If the recipient 12 12 übersteuert, kann zum Beispiel die Sendeleistung der LEDs des IR-Senders reduziert und/oder die Zeit, während der der Shutter geöffnet ist, verkürzt werden. overdriven, for example, the transmission power of the LEDs of the IR transmitter can be reduced and / or the time during which the shutter is opened can be shortened. Wenn die Lichtintensität zu gering ist, der Sensor also untersteuert und das Signal stark rauschbehaftet ist, kann die Sendeleistung der LEDs des IR-Senders erhöht und/oder die Zeit, während der der Shutter geöffnet ist, verlängert werden. When the light intensity is too low, so the sensor is under-steered and the signal is strong noisy, can increase the transmission power of the LEDs of the IR transmitter and / or during which the shutter is open, the time, be extended. Eine Übersteuerung des Sensor-Arrays ist möglichst zu vermeiden. Overdriving of the sensor array is to be avoided if possible.
  • 5a 5a und and 5b 5b zeigen ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. show an exemplary flow chart for explaining one embodiment of the inventive method.
  • Das Verfahren beginnt in The method begins in 5a 5a mit einem Schritt to step 50 50 , in dem die Zeitbasis oder Frequenz für die Bild-erfassung eingestellt wird. In which the time base or frequency for image acquisition is set. Abhängig von dem erfassten Bild wird zwischen zwei einzelnen Erfassungsvorgängen unterschiedlich lange gewartet. Depending on the captured image is waiting different lengths between two single detections. Wie bei As in 52 52 angegeben, ist die Wartezeit länger, wenn nur ein statisches Ausgangsbild, wie ein Beckenrand, erfasst wird, und kürzer, wenn ein anderer Gegenstand erfasst wird. specified, the waiting time is longer when only a static output image such as a pool edge, is detected, and shorter when another object is detected. Die Frequenz der Bilderfassung wird somit je nach erkanntem Objekt angepasst. The frequency of image capture is thus adjusted according to the detected object. Es können auch mehr als zwei unterschiedliche Frequenzen vorgesehen werden. It can also be provided over two different frequencies. Wird nur das statische Ausgangsbild erkannt, dann ist die Frequenz jedenfalls niedrig, um Energie zu sparen. If only the static output image detected, the frequency is in any case low to save energy. In allen anderen Fällen ist die Frequenz höher. In all other cases, the frequency is higher.
  • Sobald ein Objekt im Erfassungsbereich erkannt wird, sollte die Sensoreinrichtung möglichst schnell darauf reagieren. Once an object is detected in the detection range, the sensor device should react as quickly. Nach der einstellbaren Wartezeit beginnt die Bilderfassung im Schritt After a waiting period, the image capturing begins in step 54 54 . , Die Bilderfassung kann grundsätzlich wie oben mit Bezug auf The image capture can basically as above with respect 3 3 beschrieben ablaufen. run described. Es ist jedoch nicht nötig, in jedem Durchlauf ein passives Bild zu erzeugen. However, it is not necessary to generate a passive image in each pass. Dieses kann beim Hochfahren des Systems einmal erzeugt und abgelegt oder in bestimmten Abständen neu generiert werden, muss aber nicht in jeder Erfassungsschleife erzeugt werden. This can be generated once when booting the system and stored or regenerated at certain intervals, but does not have to be generated in each detection loop. Wenn ein Bild erfasst wurde, geht das Verfahren mit der Objekterkennung in Schritt When an image has been detected, the process goes to the object detection in step 56 56 weiter. continue. Einzelheiten der Objekterkennung sind in Details of the object recognition in 5b 5b gesondert dargestellt. presented separately. Verschiedene Erkennungsalgorithmen können zum Einsatz kommen. Various recognition algorithms can be used. So kann es für jedes zu erkennende Objekt, wie Wasserstrahl, Hand, Barcode, einen eigenen Algorithmus geben, der ausgeführt wird. So there may be for each object to be recognized as a water jet, hand, bar code, a proprietary algorithm that is executed. Als Eingabe für den Algorithmus dient das aufgenommene Bild, das als „Objektbild” bezeichnet wird. As input to the algorithm, the captured image, which is referred to as "object image" is used. Bei dem in In the in 5b 5b gezeigten Algorithmus algorithm shown 56 56 wird eine Liste abgearbeitet und in jedem Schritt immer genau ein Objekt erkannt. a list will be processed and always recognized an object exactly in each step. Im ersten Schritt In the first step 60 60 wird geprüft, ob ein statisches Objekt vorliegt, wie ein Beckenrand. it is checked whether a static object is present, such as a pool wall. Wenn ja, springt der Algorithmus zurück in die Endlos-Erfassungsschleife, die in If so, the algorithm returns to the endless recording loop in 5a 5a dargestellt ist. is shown. Wenn nein, wird im nächsten Schritt If not, in the next step 62 62 geprüft, ob das Objekt ein Wasserstrahl ist. check whether the object is a water jet. Wenn ja, springt der Algorithmus wieder zurück in die Endlosschleife. If so, the algorithm jumps back into the loop. Wenn nein, wird im nächsten Schritt If not, in the next step 64 64 geprüft, ob das Objekt eine Hand ist. check whether the object is a hand. Wenn ja, springt der Algorithmus in die Endlosschleife zurück, siehe If so, the algorithm returns to the endless loop, see 5a 5a . , Wenn nein, wird im nächsten Schritt If not, in the next step 66 66 geprüft, ob der Gegenstand ein Barcode ist und gegebenenfalls was für ein Barcode er ist. check whether the object is a barcode and, if he is a barcode. Wenn ja, springt der Algorithmus zurück in die Endlosschleife, s. If so, the algorithm returns to the endless loop, s. 5a 5a . , Die Erkennung der verschiedenen Objekte in den Schritten The recognition of the various objects in steps 60 60 , . 62 62 , . 64 64 , . 66 66 kann durch Vergleich mit Referenzobjekten, die in dem Objektspeicher , by comparison with reference objects in the object store 36 36 abgelegt sind, erfolgen. are filed, done. Wenn kein Objekt erkannt wird, das mit einem abgespeicherten Referenzobjekt überein stimmt, gibt der Algorithmus ein: „undefiniertes Objekt” aus, siehe Schritt If no object is detected, the agreement matches a stored reference object, the algorithm is an "undefined Object", see step 68 68 . , In dem Beispiel des Algorithmus In the example of the algorithm 56 56 der of the 5b 5b ist die Objekterkennung priorisiert. the object recognition is prioritized. Die höhere Priorität hat das statische Bild. The higher priority is the static image. In dem Beispiel gibt es folgende möglichen Objekte: In the example, there are the following possible objects:
    Priorität abnehmend Increased priority Erkanntes Objekt detected object Bemerkung comment
    am höchsten the highest statisches Objekt static object Das erkannte „Objekt” ist das, was der Sensor im Ruhezustand „sieht”, z. The recognized "object" is what the sensor at rest "sees" such. B. den Beckenrand eines Waschbeckens As the water's edge of a sink
    . , . , Wasserstrahl waterjet Der Wasserstrahl wird erkannt, falls der Sensor in einen Wasserhahn eingebaut ist. The water jet is detected if the sensor is installed in a tap.
    . , . , . , . , Barcode barcode Aktiviert Befehle im Sensor. Activated commands in the sensor. z. z. B. Automatisches Kalibrieren, Aufnahme des statischen Bildes, Änderung von Parametern, Pause zur Beckenreingung B. Automatic calibration, receiving the static image, changing parameters, pause to Beck Cleaning
    am niedrigsten the lowest undefiniertes Objekt undefined object Das ist ein Objekt, das sich im Erfassungsbereich befindet, jedoch nicht identifiziert werden konnte. This is an object that is located in the detection range, but could not be identified.
  • Selbstverständlich können weitere, andere oder weniger Referenzobjekte definiert werden. Of course, other, different, or fewer reference objects can be defined.
  • Die Erkennung des statischen Objektes ist am einfachsten, weil schlichtweg das Bild mit einem gespeicherten statischen Bild verglichen wird. The recognition of the static object is easiest because simply the image with a stored static image is compared. Da der Sensor immer dasselbe Bild mit dem gleichen Abstand und aus der gleichen Perspektive sieht, kann die Erfassung des Bildes mit hoher Genauigkeit erfolgen. Since the sensor always looks the same image at the same distance and from the same perspective, the acquisition of the image with high accuracy can be performed. Durch Korrelation des gespeicherten Referenzbildes und des erfassten Bildes kann leicht ermittelt werden, ob das statische Objekt erfasst wurde. By correlation of the stored reference image and the captured image can be easily determined whether the static object has been detected.
  • Die Kurve The curve 2a 2a in in 4 4 zeigt ein Beispiel für ein erfasstes Bild, das einen Wasserstrahl erkennen lässt. shows an example of a captured image that reveals a water jet. Die Position des Wasserstrahls wird bei dem höchsten Peak angenommen. The position of the water jet is assumed at the highest peak. In Schritt in step 62 62 wird ermittelt, ob das erfasste Bild tatsächlich einem Wasserstrahl entspricht. it is determined whether the captured image actually corresponds to a water jet. Hierzu wird der Peak mit einem bestimmten Schwellwert verglichen. For this purpose, the peak is compared with a certain threshold value. Wird dieser Schwellwert erreicht und liegt der Peak an einer vorgegebenen Position, so wird das Vorhandensein eines Wasserstrahls erkannt If this threshold value is reached and the peak is located at a predetermined position, the presence of a water jet is detected
  • Das von dem Sensor erfasste Bild des Wasserstrahls wird in der Regel zunächst nicht genau der in The detected by the sensor image of the water jet is usually first not just in 4 4 gezeigten Kurve curve shown 2a 2a entsprechen. correspond. Das Objektbild kann durch Anwenden eines Weichzeichners oder Filters geglättet werden, um Rauschen zu unterdrücken und ein deutliches Maximum zu erhalten. The object image may be smoothed by applying a blur or filter to suppress noise and to obtain a clear maximum. Für die Ermittlung des Peaks kann ferner vorgesehen sein, den erfassten Peak mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen und den Erkennungsalgorithmus abzubrechen, wenn der Schwellwert unterschritten wird, um Fehlmessungen auszuschließen. For the determination of the peaks may be further provided for comparing the detected peak with a predetermined threshold value and cancel the detection algorithm, if the threshold value is exceeded, in order to avoid incorrect measurements.
  • Zur Überprüfung, ob das erfasste Bild tatsächlich einem Wasserstrahl entspricht, kann ferner der Gradient rechts und links des Peaks berechnet werden, die Symmetrie, Breite und Position sowie absolute Intensität des Bildes können überprüft und mit entsprechenden Referenzwerten verglichen werden. To check whether the captured image actually corresponds to a water jet, the gradient of the peaks can be calculated further right and left symmetry, width and position, as well as absolute intensity of the image can be checked and compared with corresponding reference values. Liegen alle erfassten Werte innerhalb eines Referenzbereichs, dann wird ein Wasserstrahl erkannt. If all the detected values ​​within a reference range, a water jet is detected.
  • Zur Erkennung einer Hand, im Schritt To detect one hand, in step 64 64 , wird das Objektbild daraufhin analysiert, ob mehrere Peaks, entsprechend mehreren Fingern einer Hand, erfasst wurden. , The object image is analyzed to determine whether a plurality of peaks were detected corresponding to a plurality of fingers of a hand. Eine oder zwei Hände ergeben zusammen mit den Unterarmen eine charakteristische Anzahl von Hochpunkten. One or two hands which together with the forearms a characteristic number of high points. Wenn die Anzahl der Peaks in einem gültigen Bereich liegt, wird eine Hand erkannt. If the number of peaks located within a valid range, a hand is detected. Aus der Position der Peaks wird ein Mittelpunkt oder eine Position der Hand ermittelt. From the position of the peaks, a center or a position of the hand is determined. Hierzu kann ein einfacher Algorithmus empirisch abgeleitet werden, um eine Hand von anderen Gegenständen zu unterscheiden. For this, a simple algorithm can be derived empirically to distinguish one hand from other objects. Auch in diesem Fall kann ein Weichzeichner oder Filter auf das Objektbild angewendet werden, um das erfasste Bild zu glätten und Rauschen zu unterdrücken. Also in this case, a blur or filter may be applied to the object image in order to smooth the acquired image and to suppress noise.
  • 6 6 zeigt ein Beispiel zur Erfassung eines Barcodes gemäß dem Schritt shows an example for detecting a bar code in accordance with step 66 66 . , Ein beispielhafter Barcode ist in An exemplary bar code is in 6 6 unten dargestellt. shown below. Der Graph der Lichtintensität in The graph of light intensity 6 6 oben gibt die belichteten Pixel wieder, die durch Reflexion von IR-Licht von dem Barcode belichtet wurden. above the exposed pixels are again exposed by reflection of infrared light from the bar code. Das auf dem Sensor-Array erzeugte Bild des Barcodes kann mit einem vorgegebenen Barcode durch Korrelation verglichen werden. The image formed on the sensor array of the bar code can be compared with a predefined barcode by correlation. Wenn der Korrelationsfaktor unter einem bestimmten Schwellwert liegt, ist ein Barcode-Objekt erkannt. When the correlation factor is below a certain threshold value, a barcode object is detected. Auch in diesem Fall kann ein Weichzeichner oder Filter auf das Objektbild angewendet werden, um das erfasste Bild zu glätten und Rauschen zu unterdrücken. Also in this case, a blur or filter may be applied to the object image in order to smooth the acquired image and to suppress noise.
  • Der Inhalt des Barcodes kann in einem Ausführungsbeispiel wie folgt ermittelt werden: Ein arithmetischer Mittelwert aller Pixel des Objektbildes wird berechnet. The contents of the bar codes can be determined in one embodiment as follows: An arithmetic mean value of all pixels of the object image is calculated. Ferner werden alle Hochpunkte (Peaks) und Tiefpunkte (Täler) ermittelt. In addition, all high points (peaks) and low points (valleys) determined. Schließlich wird die Breite der Peaks und Täler über bzw. unter dem Mittelwert ermittelt, wobei die Täler schwarzen Balken und die Peaks weißen Lücken zwischen den Balken entsprechen. Finally, the width of the peaks and troughs above and below the average value is determined, wherein the black bars valleys and the peaks corresponding to white spaces between the bars.
  • Wenn das Objekt in Schritt If the object in step 56 56 erkannt wurde, folgt ein optionaler Schritt der Abstandserkennung was detected, followed by an optional step the distance detection 70 70 , zur Berechnung des Abstandes des Objekts zur Linse der Sensoreinrichtung. , To calculate the distance of the object lens to the sensor means. Ein Beispiel eines Algorithmus zur Abstandserkennung ist mit Bezug auf An example of an algorithm for distance detection is referring to 7 7 beschrieben. described. Der Graph der The graph of the 7 7 zeigt die Lichtintensität auf dem Sensor-Array abhängig vom Abstand eines Objekts. shows the light intensity on the sensor array depending on the distance of an object. Es wird angenommen, dass das von dem IR-Sender ausgesandte Licht durch ein punktförmiges Objekt reflektiert wird. It is assumed that the light emitted from the IR transmitter is reflected by a point-like object. In dem dargestellten Beispiel wird der Abstand des Objekts abhängig von dem Reflexionsgrad des Lichtes berechnet, wobei auch angenommen wird, dass die Form und Ausrichtung des Objektes bekannt ist. In the illustrated example, the distance of the object is calculated depending on the degree of reflection of light, is also being assumed that the shape and orientation of the object is known. Die Kurve The curve 1a 1a zeigt einen Graphen der Lichtintensität des reflektierten Lichtes für den Fall, dass das Objekt im Fokus liegt. shows a graph of the light intensity of the reflected light for the case that the object is in focus. Der Graph ist entsprechend steil und hoch. The graph is correspondingly steep and high. Die Kurve The curve 1b 1b zeigt einen Graphen für den Fall, dass das Objekt weiter entfernt ist als der Fokus; shows a graph for the case that the object is farther than the focus; der zugehörige Graph ist flacher und niedriger. its graph is shallower and lower. Die Kurve The curve 1c 1c zeigt einen Graph für den Fall, dass das Objekt näher ist als der Fokus. shows a graph for the case that the object is closer than the focus. Auch hier ist der Graph flacher, aber höher als im Fokusbereich. Again, the graph is flat, but higher than in the focus area. Auf diese Art und Weise kann zwar die absolute Position des Objekts noch nicht zuverlässig ermittelt werden, es kann aber bestimmt werden, ob das Objekt im Fokus oder außerhalb des Fokus liegt. In this way, although the absolute position of the object can not be reliably determined, but it can be determined whether the object is in focus or out of focus.
  • In einem Schritt In a step 72 72 wird das erkannte Objekt in dem Objektspeicher in einer Liste erfasster Objekte abgelegt. the detected object captured in the object store in a list objects is stored.
  • In einem weiteren optionalen Schritt In a further optional step 74 74 kann eine Bewegung des Objektes erfasst werden. can be detected movement of the object. Die Bewegungserkennung von zum Beispiel einer Hand kann dazu dienen, die Armatur zu bedienen, zum Beispiel ein- und auszuschalten oder die Wassertemperatur zu verändern. The motion detection, for example, a hand can be used to operate the valve, for example one on and off, or to change the water temperature. Hierzu werden mindestens zwei aufeinander folgende Objektbilder erfasst, um dann durch Vergleich der Bilder eine Bewegung zu erkennen. To this end, at least two consecutive object images are captured, only to see a movement by comparing the images. Die Veränderung der Position des Objekts auf dem Bild kann durch Differenzbildung berechnet werden. The change in position of the object on the image can be calculated by difference. Aus dem zeitlichen Abstand und der Positionsänderung kann darüber hinaus die Geschwindigkeit des Objekts berechnet werden. the speed of the object can be also calculated from the time interval and the change in position.
  • Eine Steuerung der Armatur kann abhängig von dem Vorhandensein eines Objekts, der Bewegung des Objekts und/oder der Geschwindigkeit des Objekts erfolgen. A control of the valve can take place depends on the presence of an object, the motion of the object and / or the speed of the object. Unterschiedliche Arten der Steuerung der Armatur, der Wartung, des Auslesens von Daten etc. können abhängig von der Erfassung unterschiedlicher Objekte ausgeführt werden. Different types of control of the valve, maintenance, etc. of reading data can be performed depending on the detection of different objects.
  • In einem Schritt In a step 74 74 wird auch die Geschwindigkeit des Objekts, sofern diese erfasst wurde, abgelegt. is the velocity of the object, if it has been captured, stored. Dies kann beispielsweise im Objektspeicher erfolgen. This may for example be in the object store.
  • Anschließend geht die Schleife zurück zu Schritt Then loops back to step 50 50 , in dem abhängig von der eingestellten Zeitbasis eine vorgegebene Zeitspanne gewartet wird, bis das nächste Objekt erfasst wird. , In the set depends on the time base a predetermined time is waited until the next object is detected.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, eine Armatur zuverlässiger als bisher anzusteuern. The inventive method makes it possible to control a valve reliably than before. ZB soll eine Armatur ihr Wasserventil öffnen, sobald sich eine Hand im Erfassungsbereich befindet. For example, to open their water valve a valve as soon as a hand is in the detection area. Verlässt die Hand den Erfassungsbereich, dann soll das Ventil wieder geschlossen werden. the hand stays in range, then the valve is to be closed again. Wenn aber Wasser fließt, dann befindet sich der Wasserstrahl ebenfalls im Erfassungsbereich. But if water flows, then the water jet is also in the coverage area. Der Sensor muss dann zwischen Hand und Wasserstrahl unterscheiden können. The sensor then must be able to distinguish between hand and water jet. Des Weiteren muss der Sensor unterscheiden können zwischen einer Hand und z. distinguish Furthermore, the sensor has between a hand and z. B. dem weißen Hemd einer Person, die sich im Erfassungsbereich befindet. As the white shirt of a person who is in the detection area. Ein weit entferntes weißes Hemd und eine nahe Hand reflektieren eine ähnliche Menge von Licht. A distant white shirt and a hand near reflect a similar amount of light. Das hier beschriebene Verfahren und die Betätigungseinrichtung können diese Unterscheidung zuverlässig treffen. The method described here and the actuator can make this distinction reliably.
  • Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, zusätzliche Steuer- und Wartungsoperationen auszulösen oder durchzuführen. Furthermore, the invention allows to initiate or carry out additional control and maintenance operations. Durch das Erkennen einer Objektbewegung ist es z. By detecting a moving object, it is for. B. möglich, die Armatur einzustellen, z. As possible to set the valve, for. B. hinsichtlich der Stärke und/oder Temperatur des Wasserstrahls oder die Dauer der ununterbrochenen Wasserabgabe. As regards the strength and / or temperature of the water jet or the duration of uninterrupted water discharge. Die Möglichkeit der Erkennung weiterer Objekte, wie eines oder mehrerer Barcodes erlaubt es, Wartungsoperationen auszulösen oder durchzuführen, z. The possibility of the recognition of other objects, such as one or more barcodes allows to initiate maintenance operations or to perform such. B. die Unterbrechung oder Verlängerung der Wasserabgabe für eine bestimmte Zeitspanne (z. B. zur Beckenreinigung), das Auslesen von Daten aus der Bilderfassungs- und Verarbeitungseinrichtung, ein automatisches Kalibrieren, die Aufnahme des statischen Bildes, die Änderung von Parameter, oder auch das Neuprogrammieren der Bilderfassungs- und Verarbeitungseinrichtung. As the interruption or extension of the water discharge for a certain period (for. Example, for cleaning the basin), the reading of data from the image acquisition and processing device, an automatic calibration, the recording of the static image, the change of parameter, or the reprogramming the image acquisition and processing means.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • DE 10214197 A1 [0002] DE 10214197 A1 [0002]
    • DE 102007009038 A1 [0003] DE 102007009038 A1 [0003]
    • DE 102007052700 A1 [0004] DE 102007052700 A1 [0004]
    • WO 2006/113006 A1 [0005] WO 2006/113006 A1 [0005]
    • EP 1779211 B1 [0006] EP 1779211 B1 [0006]
    • DE 102009058168 A1 [0006] DE 102009058168 A1 [0006]
    • DE 10219944 C1 [0006] DE 10219944 C1 [0006]
    • DE 10332708 B3 [0006] DE 10332708 B3 [0006]
    • DE 202011050902 U1 [0006] DE 202011050902 U1 [0006]
    • DE 20209799 U1 [0006] DE 20209799 U1 [0006]
    • EP 0977923 B1 [0006] EP 0977923 B1 [0006]
    • DE 19927230 C2 [0006] DE 19927230 C2 [0006]
    • EP 0666482 B1 [0006] EP 0666482 B1 [0006]
    • EP 2207937 B1 [0006] EP 2207937 B1 [0006]
    • US 7228874 B2 [0006] US 7228874 B2 [0006]
    • US 2010/0180367 A1 [0006] US 2010/0180367 A1 [0006]
    • WO 2009/052660 A1 [0006] WO 2009/052660 A1 [0006]

Claims (14)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Armatur, wobei die Armatur eine IR-Sendeeinrichtung und eine IR-Empfangseinrichtung mit einem Array aus IR-Sensoren aufweist, wobei das Verfahren umfasst: (a) Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung, (b) Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, durch die IR-Empfangseinrichtung, (c) Überprüfen, ob das Bild des Objekts einem Ausgangsbild-Objekt entspricht, und wenn ja, (d) fortgesetztes Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung und Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, und (e) Überprüfen, ob das Bild des Objekts einem Ausgangsbild-Objekt entspricht; A method for controlling a valve, wherein the valve has an IR transmitter and an IR receiver with an array of IR sensors, the method comprising: (a) emitting IR radiation by the IR transmitter, (b) detecting an image of an object located in front of the fitting, by the IR receiving means, (c) checking whether the image of the object corresponds to an output image object, and if so, (d) continuing to emit IR radiation by the IR transmitting means and detecting an image of an object located in front of the valve, and (e) checking whether the image of the object corresponds to an output image object; und wenn nein, (f) fortgesetztes Aussenden von IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung und Erfassen eines Bildes eines Objekts, das sich vor der Armatur befindet, und (g) Überprüfen, ob das Bild des Objektes einem Wasser-Objekt oder einem Gegenstand-Objekt entspricht, und wenn das Bild des Objektes einem Gegenstand-Objekt entspricht, (h) Auswerten mehrerer Bilder des Gegenstand-Objektes und (i) Überprüfen, ob das Gegenstand-Objekt sich bewegt; and if not, (f) continuing transmission of IR-radiation through an image of an object located in front of the fitting IR transmission means, and detecting, and (g) check whether the image of the object a water-object or an object object corresponds, and if the image of the object corresponding to a subject object, (h) evaluating a plurality of images of the subject object and (i) checking whether the object object moves; und (j) abhängig von dem Ergebnis der Überprüfung Steuern der Armatur. dependent and (j) from the result of the check control of the valve.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (g) auch überprüft wird, ob das Bild des Objektes einem 1D- oder 2D-Barcode-Objekt entspricht, und wenn das Bild des Objektes einem 1D- oder 2D-Barcode-Objekt entspricht, die Armatur zur Ausführung einer vorgegebenen Betriebssequenz angesteuert wird. The method of claim 1, is also checked at the step (g) if the image of the object corresponds to a 1D or 2D barcode object, and when the image of the object corresponds to a 1D or 2D barcode object, the valve is controlled to perform a predetermined operation sequence.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die IR-Strahlung durch die IR-Sendeeinrichtung zunächst mit einer ersten Frequenz ausgesandt wird und das Bild des Objekts mit der ersten Frequenz erfasst wird, wenn das erfasste Bild des Objekts einem Ausgangsbild-Objekt entspricht, das Aussenden von IR-Strahlung, die Erfassung und Überprüfung mit der ersten Frequenz fortgesetzt werden, wenn das erfasste Bild des Objekts nicht dem Ausgangsbild-Objekt entspricht, die IR-Strahlung mit einer zweiten höheren Frequenz ausgesandt wird und das Bild des Objekts mit der zweiten Frequenz erfasst wird, um mehrere Bilder mit einer höheren zeitlichen Auflösung zu erzeugen. The method of claim 1 or claim 2, wherein the IR radiation is first sent by the IR transmitter at a first frequency and the image of the object is detected at the first frequency when the sensed image of the object corresponds to an output image object, the emission of IR radiation, the detection and verification will be continued with the first frequency when the detected image of the object does not match the output image object, the IR radiation is emitted with a second, higher frequency, and the image of the object with the second frequency is detected, to generate a plurality of images at a higher temporal resolution.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit dem weiteren Verfahrensschritt: Erfassen des Abstandes des Objekts von der Armatur. Method according to one of the preceding claims, further comprising the step of: detecting the distance of the object from the fitting.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die IR-Sendeeinrichtung IR-Licht während eines Belichtungsintervalls aussendet, innerhalb dieses Belichtungsintervalls eine Shutter-Einrichtung während eines Messintervalls geöffnet wird, um die IR-Empfangseinrichtung zu belichten, von der IR-Empfangseinrichtung ein Linien- oder Flächenbild aus mehreren Pixeln abgeleitet wird, wobei jedes Pixel eine Lichtintensität angibt, die von einem IR-Sensor der IR-Empfangseinrichtung empfangen wird, das Pixel-Bild gespeichert wird und während nachfolgender Belichtungsintervalle weitere Pixel-Bilder abgeleitet und gespeichert werden. Method according to one of the preceding claims, wherein the IR transmitter IR emits light during an exposure interval, a shutter means is opened during a measurement interval within this exposure interval to expose the IR receiving means of the IR receiving means is a line or area image is derived from a plurality of pixels, each pixel indicating a light intensity that is received by an infrared sensor of the infrared receiving device, the pixel image is stored and another pixel images are derived and stored during subsequent exposure intervals.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem während eines Dunkelintervalls, in dem die IR-Sendeeinrichtung kein Licht abgibt, die Shutter-Einrichtung geöffnet wird, um die IR-Empfangseinrichtung zu belichten, von der IR-Empfangseinrichtung ein Linien- oder Flächen-Referenzbild aus mehreren Pixeln abgeleitet wird, wobei jedes Pixel eine Lichtintensität angibt, die von einem IR-Sensor der IR-Empfangseinrichtung empfangen wird, das Referenzbild gespeichert wird und aus dem Pixel-Bild und dem Referenzbild ein Objektbild berechnet wird, in dem Lichtanteile kompensiert sind, die nicht auf dem reflektierten IR-Licht basieren. The method of claim 5, wherein during a dark interval in which the IR-transmitter device does not emit light, the shutter device is opened, to expose the IR receiving means of the IR receiving means is a line or area reference image from a plurality of pixels is derived, each pixel indicating a light intensity that is received by an IR sensor of the IR receiving means, the reference image is stored, and an object image is calculated from the pixel image and the reference image, are compensated in the light components that do not based on the reflected IR light.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem die Qualität des von den IR-Sensoren empfangenen Pixel-Bildes untersucht wird, um zu ermitteln, ob die IR-Sensoren in einem vorgegebenen Empfindlichkeitsbereich angesteuert, übersteuert oder untersteuert werden, und das Belichtungsintervall verändert wird, wenn die ermittelt wurde, dass die IR-Sensoren übersteuert oder untersteuert werden. The method of claim 5 or claim 6, wherein the quality of the signals received by the IR sensors pixel image is analyzed to determine whether the IR sensors is driven at a predetermined sensitivity range, overdrive or under-driven, and changes the exposure interval will be when it is determined that the IR-sensors are strong or too weak.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für die Überprüfung der Objektbilder die Objektbilder mit vorab gespeicherten Referenzobjektbildern verglichen werden. Method according to one of the preceding claims, the object images are compared with previously stored reference object images in which, for the verification of object images.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem bei der Überprüfung der Objektbilder wenigstens einer der folgenden Schritte ausgeführt werden: Filtern der Objektbilder, insbesondere um Rauschen zu unterdrücken, den Kontrast zu erhöhen und/oder Kanten zu detektieren, und Korrelieren mehrerer Objektbilder, insbesondere um Flackern zu unterdrücken und/oder Bewegungen zu erkennen. Method according to one of the preceding claims, wherein one of the following steps in the review of the object images at least performed: filtering of the object images, in particular in order to suppress noise, to increase the contrast and / or detect edges, and correlating a plurality of object images, in particular to suppress flickering and / or detect motion.
  10. Betätigungsvorrichtung für eine Armatur, umfassend: eine IR-Sendeeinrichtung, eine IR-Empfangseinrichtung, die ein Array aus IR-Sensoren umfasst, und eine Linseneinrichtung, die von der IR-Sendeeinrichtung ausgesandtes und von einem Objekt reflektiertes Licht auf die IR-Empfangseinrichtung richtet, und eine Bilderfassungs- und Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Betätigungsvorrichtung anzusteuern, um ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen. Actuating device for a valve, comprising: an IR transmitter, an IR receiver, which includes an array of IR sensors, and a lens means which directs light emitted from the IR transmitter and reflected from an object light to the IR receiver, and an image sensing and processing device which is adapted to control the actuator to perform a method according to any one of the preceding claims.
  11. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die IR-Empfangseinrichtung einen Shutter umfasst. The actuator of claim 10, wherein the IR receiving means comprises a shutter.
  12. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die IR-Empfangseinrichtung ein Dioden-Array oder eine CCD-Kamera umfasst. The actuator of claim 11, wherein the IR receiver includes a diode array or a CCD camera.
  13. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, mit ferner einer IR-Filtereinrichtung und einer Aperturblende, die der Linseneinrichtung vor- oder nachgeschaltet sind. Actuating device according to one of claims 10 to 12, further comprising an IR filter means and an aperture stop, the advantages of the lens means or downstream.
  14. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Bilderfassungs- und Verarbeitungseinrichtung einen Mikroprozessor umfasst. Actuating device according to one of claims 10 to 13, wherein the image acquisition and processing device comprises a microprocessor.
DE201410109304 2014-07-03 2014-07-03 A method for controlling a valve and actuator for an armature Pending DE102014109304A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201410109304 DE102014109304A1 (en) 2014-07-03 2014-07-03 A method for controlling a valve and actuator for an armature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201410109304 DE102014109304A1 (en) 2014-07-03 2014-07-03 A method for controlling a valve and actuator for an armature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014109304A1 true true DE102014109304A1 (en) 2016-01-07

Family

ID=54866039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201410109304 Pending DE102014109304A1 (en) 2014-07-03 2014-07-03 A method for controlling a valve and actuator for an armature

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014109304A1 (en)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0666482B1 (en) 1994-02-02 1997-06-04 Geberit Technik Ag Method of touch-free actuation of water flow in a sanitation device
EP0977923B1 (en) 1996-12-10 2003-05-14 Ideal-Standard GmbH & Co. OHG Sanitary proximity valving
DE10214197A1 (en) 2002-03-29 2003-10-23 Muenchner Hybrid Systemtechnik Optoelectronic sensor arrangement for contact or proximity switch has transparent surface in light path that reflects light to photosensitive element as receiver if touched or approached
DE20209799U1 (en) 2002-06-24 2003-11-13 Bolderheij Fok Cornelis Multifunction mixer
DE10219944C1 (en) 2002-05-03 2003-12-11 Hansa Metallwerke Ag Device for contactless control of a shower
DE19927230C2 (en) 1999-06-15 2003-12-18 Bolderheij Fok Cornelis Multifunction valve with berührloser control for delivery of different substances and media
DE10332708B3 (en) 2003-07-18 2005-01-13 Hansa Metallwerke Ag Contactless setting of water quantity and temperature from sanitary appliance, has array of closely-arranged sensors, with averaging circuit which outputs average of set-points
WO2006113006A1 (en) 2005-04-14 2006-10-26 Masco Corporation Ccd camera element used as actuation detector for electrical plumbing products
DE102007009038A1 (en) 2007-02-23 2008-08-28 Münchner Hybrid Systemtechnik GmbH Plumbing fixture, has optoelectronic sensor arrangement producing control signal in form of pulse or clock rate based on temporary change of output signal of photosensitive element during reflection of rays emitted from emitter to element
WO2009052660A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Lite-On It Corporation Low cost system concept for gesture light control
DE102007052700A1 (en) 2007-11-06 2009-05-07 Micas Ag Method and apparatus for identifying scenes in a detection space
EP1779211B1 (en) 2004-08-18 2009-11-25 Hansa Metallwerke Ag Actuating device for fixtures, and method for the operation thereof
US20100180367A1 (en) 2009-01-20 2010-07-22 Geberit International Ag Method and electronic control apparatus for contactlessly controlling a sanitary facility
DE102009058168A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Evonik Röhm Gmbh Control device for contactless controlling of e.g. water temperature of shower device, has control unit coupled with sensor for receiving output signal from sensor and providing corresponding control signal to control parameter of device
DE202011050902U1 (en) 2011-08-04 2011-10-26 Muirsis Inc. Motion-sensitive automatic faucet

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0666482B1 (en) 1994-02-02 1997-06-04 Geberit Technik Ag Method of touch-free actuation of water flow in a sanitation device
EP0977923B1 (en) 1996-12-10 2003-05-14 Ideal-Standard GmbH & Co. OHG Sanitary proximity valving
DE19927230C2 (en) 1999-06-15 2003-12-18 Bolderheij Fok Cornelis Multifunction valve with berührloser control for delivery of different substances and media
DE10214197A1 (en) 2002-03-29 2003-10-23 Muenchner Hybrid Systemtechnik Optoelectronic sensor arrangement for contact or proximity switch has transparent surface in light path that reflects light to photosensitive element as receiver if touched or approached
DE10219944C1 (en) 2002-05-03 2003-12-11 Hansa Metallwerke Ag Device for contactless control of a shower
DE20209799U1 (en) 2002-06-24 2003-11-13 Bolderheij Fok Cornelis Multifunction mixer
US7228874B2 (en) 2002-06-24 2007-06-12 Fok Cornelis Bolderheij Multifunctional faucet
DE10332708B3 (en) 2003-07-18 2005-01-13 Hansa Metallwerke Ag Contactless setting of water quantity and temperature from sanitary appliance, has array of closely-arranged sensors, with averaging circuit which outputs average of set-points
EP1779211B1 (en) 2004-08-18 2009-11-25 Hansa Metallwerke Ag Actuating device for fixtures, and method for the operation thereof
WO2006113006A1 (en) 2005-04-14 2006-10-26 Masco Corporation Ccd camera element used as actuation detector for electrical plumbing products
DE102007009038A1 (en) 2007-02-23 2008-08-28 Münchner Hybrid Systemtechnik GmbH Plumbing fixture, has optoelectronic sensor arrangement producing control signal in form of pulse or clock rate based on temporary change of output signal of photosensitive element during reflection of rays emitted from emitter to element
WO2009052660A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Lite-On It Corporation Low cost system concept for gesture light control
DE102007052700A1 (en) 2007-11-06 2009-05-07 Micas Ag Method and apparatus for identifying scenes in a detection space
EP2207937B1 (en) 2007-11-06 2014-03-19 Micas Ag Method and system for identifying scenes in a coverage area
US20100180367A1 (en) 2009-01-20 2010-07-22 Geberit International Ag Method and electronic control apparatus for contactlessly controlling a sanitary facility
DE102009058168A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Evonik Röhm Gmbh Control device for contactless controlling of e.g. water temperature of shower device, has control unit coupled with sensor for receiving output signal from sensor and providing corresponding control signal to control parameter of device
DE202011050902U1 (en) 2011-08-04 2011-10-26 Muirsis Inc. Motion-sensitive automatic faucet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1355128B1 (en) Automatic alignment of a sensor
DE19809210A1 (en) Locality or workplace surveillance method
DE10251133B3 (en) Means for controlling a lighting, especially for vehicle interiors, as well as processes for their control
DE102007013714A1 (en) Optoelectronic sensor and method for measuring a distance or a distance change
DE102005014953A1 (en) Motor vehicle with a lighting device with a variable Ausleuchtvolumen
DE4441332A1 (en) Illuminating and picture-taking installation for motor vehicle driver
DE102007038421B3 (en) Safety device for monitoring automatic door, particularly automatic rotary double door, has transmission unit, fixed at door leaf for transmission of light into monitoring area in surrounding area of door leaf for monitoring door
DE202008013217U1 (en) Lighting to produce a contrast pattern
EP0344404A1 (en) Method and device for controlling the position of an automatic door
DE102006053758A1 (en) Method for controlling the alignment of a heliostat in a receiver, heliostats apparatus and solar power plant
DE102010023160A1 (en) Intelligent vehicle mirror system has mirror, whose adjustment is made as result of head- or eye position of driver, where head- or eye position is recorded with image recording camera or with any sensor
EP2147823A1 (en) Method and device for determining a suitable light distribution of the light emitted by at least one headlamp of a vehicle
EP1158460B1 (en) Image processing system and method
DE10138609A1 (en) Method for generation of a positive or negative object detection signal dependent on the presence or otherwise of an object in the foreground or background of an optoelectronic sensor observation area
DE102004020704A1 (en) Sensor means for detecting radiation from the region of a zone of interaction between a laser beam and a workpiece and device for monitoring a laser machining process and the laser machining head
DE4106539A1 (en) Means for controlling a shower beruehrungslosen
EP1623943A1 (en) Device and method for detecting a feature of a running material web
DE102012101310B3 (en) Apparatus and method for printing image control
DE102005015748B3 (en) Motion sensor for detecting infrared radiation and surrounding brightness has a sensor assembly on a printed circuit board, a sensor element and a switching structure with a micro-controller
DE19814591A1 (en) Method and presence detector for controlling a lighting device
DE10341007A1 (en) Light barrier arrangement
DE19958378A1 (en) Device using fingerprint for person identification, with duration and intensity of light source regulated according to ambient lighting
DE10201522A1 (en) Method and apparatus for detection of visual obstructions in image sensor systems
EP0659035A1 (en) Process for controlling the total illumination in a room and device for such a process
DE102010015941A1 (en) Method for measuring distance for cleaning robot, for household applications, involves performing pulse change during receipt of reflection signal outside of tolerance range for achieving reflection signal within tolerance range