DE102018124389A1

DE102018124389A1 - Method and device for recognizing a person in a room

Info

Publication number: DE102018124389A1
Application number: DE102018124389.8A
Authority: DE
Inventors: Gernot Becker
Original assignee: Livisi GmbH
Current assignee: Livisi GmbH
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-02
Also published as: WO2020069804A1

Abstract

Verfahren zur Erkennung einer Person in einem Raum umfassend: Erfassen einer ersten Antennenimpedanz von zumindest zwei Antennensystemen in einem leeren Raum, Anlernen der erfassten ersten Antennenimpedanzen, Erfassen zweiter Antennenimpedanzen der zumindest zwei Antennensystem in dem Raum mit zumindest einer Person, Vergleichen der angelernten ersten Antennenimpedanzen mit den zweiten Antennenimpedanzen und Ausgeben eines Anwesenheitssignals bei einer detektierten Abweichung.A method for recognizing a person in a room comprising: detecting a first antenna impedance of at least two antenna systems in an empty room, teaching the detected first antenna impedances, detecting second antenna impedances of the at least two antenna systems in the room with at least one person, comparing the learned first antenna impedances with the second antenna impedances and outputting a presence signal when a deviation is detected.

Description

Der Gegenstand betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erkennung einer Person in einem Raum. Das Verfahren als auch die Vorrichtung wird bevorzugt im Rahmen eines Heimautomatisierungssystems eingesetzt und dient insbesondere zur Ansteuerung von Aktoren und/oder Sensoren innerhalb des Heimautomatisierungssystems.The subject relates to a method and a device for recognizing a person in a room. The method and the device are preferably used in the context of a home automation system and are used in particular to control actuators and / or sensors within the home automation system.

Bisherige Heimautomatisierungssysteme benötigen zur Aktivierung von Aktionen in der Regel Benutzereingriffe an entsprechenden Sensoren, wie beispielsweise Schaltern oder Tastern. Es ist jedoch das Ziel, dass die Anzahl der aktiven Benutzereingriffe in Heimautomatisierungssystemen möglichst reduziert wird. Insbesondere sollen Aktionen zur Erhöhung des Komforts, zur Erhöhung der Sicherheit und/oder zur Einsparung von Energie möglichst autark ausgelöst werden, das heißt, dass keine aktive, bewusste Benutzeraktion notwendig ist.Previous home automation systems generally require user intervention on appropriate sensors, such as switches or buttons, to activate actions. However, the goal is to reduce the number of active user interventions in home automation systems as much as possible. In particular, actions to increase comfort, to increase security and / or to save energy are to be triggered as autonomously as possible, which means that no active, conscious user action is necessary.

Hierfür kann es beispielsweise sinnvoll sein, wenn Personen zuverlässig in einem Raum erkannt werden können. Dabei reicht es bereits aus, dass die Anwesenheit einer Person als solches in dem Raum zuverlässig erkannt wird.For this it can be useful, for example, if people can be reliably recognized in a room. It is sufficient that the presence of a person as such is reliably recognized in the room.

Das Erkennen einer Person in einem Raum ist heutzutage mit Infrarotsensoren als auch mit Videoüberwachung möglich. Auch ist es bekannt, dass Personen beispielsweise aktive oder passive Transponder bei sich führen, um sich so bei einem Abfragefeld anmelden zu können. Die ersten beiden Detektionsverfahren benötigen jedoch sichtbare Sensoren, insbesondere Infrarotsensoren oder Videokameras, letzteres Verfahren verlangt, dass der Nutzer ein zusätzliches Gerät bei sich führt, um sicher erkannt zu werden. Sichtbare Sensoren sind in der Regel unerwünscht und das Tragen eines zusätzlichen Gerätes führt zu Komforteinbußen.Nowadays it is possible to recognize a person in a room with infrared sensors as well as with video surveillance. It is also known that people carry active or passive transponders with them, for example, so that they can log on to a query field. However, the first two detection methods require visible sensors, in particular infrared sensors or video cameras, the latter method requires the user to carry an additional device with them in order to be reliably recognized. Visible sensors are usually undesirable and wearing an additional device leads to a loss of comfort.

Aus diesem Grund lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Detektion von Personen in einem Raum zu ermöglichen, wobei für die detektierte Person nicht erkennbar sein soll, dass eine solche Detektion stattfindet.For this reason, the object was based on the object of enabling detection of people in a room, the detected person not supposed to be able to recognize that such detection is taking place.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 14 vorgeschlagen.To achieve this object, a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 14 are proposed.

Hochfrequenzantennen, beispielsweise Mikrostreifenleitungen und Doppelmikrostreifenleitungen sind kostengünstig als Massenware erhältlich. Solche Antennen können im Rahmen eines gegenständlichen Antennensystems eingesetzt werden.High-frequency antennas, for example microstrip lines and double microstrip lines, are inexpensively available in bulk. Such antennas can be used in the context of an objective antenna system.

Wenn in diesem Dokument von Antennen die Rede ist, so sind die Antennen des Antennensystems gemeint sind. Ferner versteht sich, dass die Antennen durch unterschiedlichste Leiterstrukturen gebildet sein können, jedoch insbesondere als Mikrostreifenleiter gebildet sind. Ferner versteht es sich, dass die Antennensysteme insbesondere aus einer Antenne und einer Erregerschaltung, insbesondere einem Hochfrequenzgenerator, gebildet sind.When this document refers to antennas, the antennas of the antenna system are meant. Furthermore, it goes without saying that the antennas can be formed by a wide variety of conductor structures, but are in particular formed as microstrip conductors. Furthermore, it goes without saying that the antenna systems are formed in particular from an antenna and an excitation circuit, in particular a high-frequency generator.

Mit Hilfe von in einem Raum angeordneten Antennensystemen ist es möglich, einen Raum im leeren Zustand zu vermessen. Hierzu wird vorgeschlagen, dass eine erste Antennenimpedanz von zumindest zwei Antennensystemen in einem leeren Raum erfasst wird. Diese beiden ersten Antennenimpedanzen werden angelernt und dienen als Referenzen für nachfolgende Auswertungen.With the help of antenna systems arranged in a room, it is possible to measure a room when empty. For this purpose, it is proposed that a first antenna impedance be detected by at least two antenna systems in an empty room. These first two antenna impedances are learned and serve as references for subsequent evaluations.

Nachdem das System angelernt wurde, kann laufend oder in Abständen, insbesondere in festen Intervallen, ein Erfassen von zweiten Antennenimpedanzen mit den zumindest zwei Antennensystemen durchgeführt werden. Ist eine Person in einem Raum, verändert sich die Antennenimpedanz aufgrund der Absorption der Abstrahlung durch die Person. Wird nun ein Vergleich der erfassten zweiten Antennenimpedanzen mit den angelernten ersten Antennenimpedanzen durchgeführt, so kann abhängig von der Auswertung ein Anwesenheitssignal ausgegeben werden. Insbesondere bei einer Abweichung kann ein Anwesenheitssignal ausgegeben werden.After the system has been trained, second antenna impedances can be detected with the at least two antenna systems continuously or at intervals, in particular at fixed intervals. If a person is in a room, the antenna impedance changes due to the absorption of the radiation by the person. If a comparison of the detected second antenna impedances with the learned first antenna impedances is now carried out, a presence signal can be output depending on the evaluation. In the event of a deviation, in particular, a presence signal can be output.

Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn nicht nur Antennenimpedanzen von leeren Räumen angelernt werden, sondern zusätzlich, beispielsweise im Rahmen eines Deep-Learning-Algorithmus oder eines neuronalen Netzes auch solche Antennenimpedanzen angelernt werden die sich einstellen, wenn Personen in dem Raum sind. So ist es beispielsweise möglich, den Vergleich der Antennenimpedanzen wie vorgeschlagen durchzuführen und einem neuronalen Netz zuzuführen. Als Rückkopplung kann ein errechnetes Anwesenheitssignal ausgegeben werden und mit einer tatsächlichen Anwesenheit einer Person in dem Raum verglichen werden. Hiermit kann festgestellt werden, ob der Algorithmus ein Anwesenheitssignal richtigerweise ausgegeben hat oder nicht und aufgrund dieser Überprüfung kann ein neuronales Netz oder ein Deep-Learning-Algorithmus angelernt werden.It is particularly advantageous if not only antenna impedances are learned from empty rooms, but also, for example within the framework of a deep learning algorithm or a neural network, those antenna impedances that are set when people are in the room are also taught. For example, it is possible to carry out the comparison of the antenna impedances as proposed and to feed them to a neural network. As a feedback, a calculated presence signal can be output and compared with an actual presence of a person in the room. It can be used to determine whether the algorithm has correctly output a presence signal or not, and a neural network or a deep learning algorithm can be taught in on the basis of this check.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die ersten Antennenimpedanzen miteinander korreliert werden. Zwei Antennensysteme umfassen jeweils eine erste Antennenimpedanz. Eine Korrelation dieser beiden Antenennimpedanzen miteinander gibt einen Rückschluss darauf, wie sich die beiden Antennen gegenseitig beeinflussen. Diese Beeinflussung verändert sich bei einer Anwesenheit einer Person in einem Raum. Auch wird durch eine Person oder einen Körper in einem Raum die Antennenimpedanz der zumindest zwei Antennen gleichzeitig beeinflusst. Durch eine Korrelation der beiden Antennenimpedanzen, die als Messsignal vorliegen können, kann festgestellt werden, wenn es einen zeitlichen Gleichlauf oder eine zeitliche Korrelation dieser Veränderung der Antennenimpedanzen gibt. Durch die Korrelation kann z.B. ein Rauschen in dem Messsignal zumindest in Teilen kompensiert werden.According to one exemplary embodiment, it is proposed that the first antenna impedances be correlated with one another. Two antenna systems each include a first antenna impedance. A correlation of these two antenna impedances with each other gives an indication of how the two antennas influence each other. This influence changes when a person is present in a room. Also, the person or body in a room Antenna impedance of at least two antennas influenced at the same time. By correlating the two antenna impedances, which can be present as a measurement signal, it can be determined if there is a temporal synchronization or a temporal correlation of this change in the antenna impedances. The correlation can, for example, at least partially compensate for noise in the measurement signal.

Es wird auch vorgeschlagen, dass die zweiten Antennenimpedanzen miteinander korreliert werden. Ein Vergleich der angelernten mit den erfassten Antennenimpedanzen kann insbesondere durch einen Vergleich der korrelierten Antennenimpedanzen erfolgen. Die Korrelation ist insbesondere eine Kreuzkorrelation.It is also proposed that the second antenna impedances be correlated with one another. The learned antenna impedances can be compared with the detected antenna impedances in particular by comparing the correlated antenna impedances. The correlation is in particular a cross correlation.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Antennen der jeweiligen Antennensysteme mit einem Hochfrequenzsignal mit einer Frequenz von über 1 MHz, insbesondere bis 50 MHz angeregt werden. Solche Hochfrequenzsignale führen zu Hochfrequenzfeldern, die von den jeweiligen Antennen ausgestrahlt werden, welche besonders sensitiv auf Veränderungen der Absorptionscharakteristik des umgebenen Raums reagieren. Die genannten Frequenzen werden insbesondere durch menschliche Körper gut absorbiert, so dass im Bereich dieser Frequenzen die Veränderung der Antennenimpedanzen besonders signifikant ist.According to one embodiment, it is proposed that the antennas of the respective antenna systems are excited with a high-frequency signal with a frequency of over 1 MHz, in particular up to 50 MHz. Such high-frequency signals lead to high-frequency fields which are emitted by the respective antennas, which react particularly sensitively to changes in the absorption characteristics of the surrounding space. The frequencies mentioned are particularly well absorbed by human bodies, so that the change in the antenna impedances is particularly significant in the range of these frequencies.

Um eine Person in einem Raum erkennen zu können, wird bevorzugt, dass sich das von den Antennen ausgestrahlte Feld möglichst gleichmäßig in dem Raum erstreckt. Daher wird vorgeschlagen, dass die Antennen eine Längenausdehnung von mehr als einem Meter aufweisen. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich das von den Antennen ausgestrahlte Hochfrequenzfeld möglichst gleichmäßig in einem Raum, beispielsweise einem Wohnraum, ausbreitet.In order to be able to recognize a person in a room, it is preferred that the field emitted by the antennas extends as uniformly as possible in the room. It is therefore proposed that the antennas have a length of more than one meter. This ensures that the high-frequency field emitted by the antennas spreads as evenly as possible in a room, for example a living room.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Antennen in oder an einer Zierleiste, insbesondere einer Fußbodenleiste, einer Sockelleiste oder einer Deckenleiste angeordnet werden. Eine solche Anordnung in einer Zierleiste ermöglicht es, Antennen mit einer großen Längenausdehnung nahezu unsichtbar in einem Raum anzuordnen.According to one exemplary embodiment, it is proposed that the antennas be arranged in or on a decorative strip, in particular a floor strip, a baseboard or a ceiling strip. Such an arrangement in a decorative strip makes it possible to arrange antennas with a large length extension almost invisibly in a room.

Dass von den Antennen abgestrahlte Feld, insbesondere deren Nahfeld, ändert sich, wenn ein großer Körper, beispielsweise eine Person, eingebracht wird. Durch die Veränderung des Nahfeldes verändert sich auch die Antennenimpedanz der jeweiligen Antenne. Dies kann beispielsweise über eine Strommessung in der Erregerschaltung detektiert werden.The field emitted by the antennas, in particular their near field, changes when a large body, for example a person, is introduced. The change in the near field also changes the antenna impedance of the respective antenna. This can be detected, for example, by measuring the current in the excitation circuit.

Auch wird vorgeschlagen, dass eine Spannungsmessung an der Erregerschaltung durchgeführt wird. Abhängig von einer Spannungsmessung und/oder einer Strommessung an einer jeweiligen Erregerschaltung kann die Antennenimpedanz bzw. ein Maß für die Antennenimpedanz bestimmt werden.It is also proposed that a voltage measurement be carried out on the excitation circuit. Depending on a voltage measurement and / or a current measurement on a respective excitation circuit, the antenna impedance or a measure of the antenna impedance can be determined.

Die Speisung der Antennen erfolgt über eine Erregerschaltung. Diese Erregerschaltung ist insbesondere ein Hochfrequenzgenerator, welcher insbesondere hochohmig an die Antenne angeschlossen ist. Jeder Antenne ist bevorzugt eine eigene Erregerschaltung zugeordnet und an dieser Erregerschaltung wird jeweils eine Antennenimpedanz gemessen.The antennas are powered by an excitation circuit. This excitation circuit is, in particular, a high-frequency generator, which is connected in particular to the antenna with high resistance. Each antenna is preferably assigned its own excitation circuit and an antenna impedance is measured in each case at this excitation circuit.

Antennen, die einem gleichen Raum zugeordnet sind, können in einem gleichen Zeitschlitz angeregt werden und die dann in diesem Zeitschlitz gemessenen Antennenimpedanzen oder Korrelationen können miteinander verglichen werden. Durch die Zeitschlitze ist es möglich, jeweils einen Raum gesondert zu vermessen.Antennas that are assigned to the same room can be excited in the same time slot and the antenna impedances or correlations then measured in this time slot can be compared with one another. The time slots make it possible to measure one room separately.

Es wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei Antennensysteme jeweils einem Raum zugeordnet werden und dass die jeweils einem Raum zugeordneten Antennensysteme in einem gleichen Zeitschlitz angeregt werden und dass jeweils unterschiedlichen Räumen zugeordnete Antennensystem in verschiedenen Zeitschlitzen aktiviert werden. Somit kann für jeweils einen Zeitschlitz ein Raum ausgemessen werden, was verhindert, dass sich die Antennen von verschiedenen Räumen gegenseitig beeinflussen.It is proposed that at least two antenna systems are each assigned to a room and that the antenna systems each assigned to a room are excited in the same time slot and that antenna systems assigned to different rooms are activated in different time slots. This means that one room can be measured for each time slot, which prevents the antennas from different rooms from influencing each other.

Eine besonders sichere Detektion ergibt sich, wenn die Antennen der Antennensysteme in ihre Längsrichtung bzw. Längsachse winklig, insbesondere rechtwinklig zueinander angeordnet werden.A particularly reliable detection results if the antennas of the antenna systems are arranged at an angle, in particular at right angles to one another, in their longitudinal direction or longitudinal axis.

Um nicht nur die Anwesenheit als solches einer Person in einem Raum detektieren zu können, sondern gegebenenfalls auch die Person in dem Raum Orten zu können, sind bevorzugt drei Antennensysteme in jeweils einem Raum angeordnet. Dabei wird vorgeschlagen, dass in einem Raum drei zueinander winklig angeordnete Antennen von drei Antennensystemen angeordnet sind.In order not only to be able to detect the presence of a person as such in a room, but also to be able to locate the person in the room, three antenna systems are preferably arranged in each room. It is proposed that three antennas of three antenna systems arranged at an angle to one another are arranged in a room.

Die Erregerschaltung ist bevorzugt unmittelbar an den Antennen angeordnet. Hierfür ist insbesondere eine Erregerschaltung vorgesehen, die ebenfalls in einer Zierleiste, beispielsweise einer Fußbodenleiste, einer Sockelleiste oder einer Deckenleiste angeordnet wird.The excitation circuit is preferably arranged directly on the antennas. For this purpose, an excitation circuit is provided in particular, which is also arranged in a decorative strip, for example a baseboard, a baseboard or a ceiling strip.

Nicht nur die bloße Änderung der Antennenimpedanz, sondern auch das Maß der Änderung kann gegebenenfalls ausgewertet werden. Abhängig davon, wie groß ein Körper im Nahfeld der jeweiligen Antennen ist, verändert sich die Antennenimpedanz. Ein großer Körper führt zu einer vergrößerten Änderung der Antennenimpedanz gegenüber einem kleinen Körper. Wird nunmehr ein Betrag der Veränderung der Antennenimpedanz bestimmt und wird dieser Bertrag mit einem von zwei voneinander verschiedenen Grenzwerten verglichen, ist es möglich, nicht nur eine Anwesenheit als solche zu detektieren, sondern beispielsweise auch festzustellen, ob eine große Person oder eine kleine Person in einem Raum ist.Not only the mere change in the antenna impedance, but also the extent of the change can be evaluated if necessary. The antenna impedance changes depending on how big a body is in the near field of the respective antennas. A large body leads to an increased change in the antenna impedance compared to a small body. If an amount of change in the antenna impedance is now determined and this transmission is compared with one of two different limit values, it is possible not only to detect a presence as such, but also to determine, for example, whether a large person or a small person in one Space is.

Sobald die Personenerkennung durchgeführt wurde, kann abhängig von dem Anwesenheitssignal ein Aktor eines Heimautomatisierungssystems angesteuert werden. Im einfachsten Fall wird ein Schaltaktor angesteuert, welcher eine Lichtschaltung aktiviert. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, dass Szenensteuerungen von Heimautomatisierungssystemen durch die detektierte Anwesenheit ausgelöst werden. Darüber hinaus kann auch eine Heizungsregelung abhängig von der Detektion einer Person in einem Raum erfolgen, so dass beispielsweise die Soll-Temperatur in dem jeweiligen Raum reduziert wird, wenn keine Person in dem Raum ist und die Soll-Temperatur erhöht wird, wenn die Person in dem Raum ist. Auch kann beispielsweise eine Ansteuerung einer Alarmanlage erfolgen, in dem die Alarmanlage des Heimautomatisierungssystems scharf geschaltet wird, wenn keine Person in den Räumen eines Hauses mehr ist. Im Gegenzug dazu müsste ein Unscharfschalten durch eine aktive Handlung des Nutzers erfolgen. Weitere Szenarien zur Steuerung eines Heimautomatisierungssystems mit Hilfe der gegenständlichen Anwesenheitserkennung sind möglich.As soon as the person recognition has been carried out, an actuator of a home automation system can be controlled depending on the presence signal. In the simplest case, a switch actuator is activated, which activates a light switch. In addition, however, it is also possible that scene controls of home automation systems are triggered by the presence detected. In addition, heating control can also take place depending on the detection of a person in a room, so that, for example, the target temperature in the respective room is reduced when there is no person in the room and the target temperature is increased when the person is in the room is. An alarm system can also be activated, for example, in which the alarm system of the home automation system is armed when there are no more people in the rooms of a house. In return, disarming should take place through an active action by the user. Other scenarios for controlling a home automation system with the help of the presence detection are possible.

Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine Anordnung einer Antenne in einer Zierleiste;
2 die Anordnung zweier Antennensysteme in einem Raum;
3 die Anordnung dreier Antennensysteme in einem Raum;
4 eine Antenne als Mikrostreifenleiter;
5 Antennensysteme in verschiedenen Räumen;
6a,b Antennenimpedanzen und Korrelationen.

The subject is explained in more detail below with reference to a drawing showing exemplary embodiments. The drawing shows:

1 an arrangement of an antenna in a decorative strip;
2nd the arrangement of two antenna systems in one room;
3rd the arrangement of three antenna systems in one room;
4th an antenna as a microstrip line;
5 Antenna systems in different rooms;
6a, b Antenna impedances and correlations.

1 zeigt eine Zierleiste, hier eine Sockelleiste 2, die an einer Wand 4a eines Raums 4 befestigt ist. In einer der Wand 4a zugewiesenen Hohlkehle 2a der Sockelleiste 2 ist eine Doppelstreifenleitung als Antenne 6 gebildet. Diese Antenne 6 wird durch einen in 1 nicht gezeigten Hochfrequenzgenerator angeregt und strahlt ein Nahfeld 8 ab. Beeinflussungen des Nahfeldes 8 führen zu Veränderungen der Antennenimpedanz der Antenne 6. Diese Veränderung der Antennenimpedanz 6 kann nachfolgend genutzt werden, um eine Person in einem Raum 4 zu detektieren. 1 shows a decorative strip, here a baseboard 2nd that on a wall 4a of a room 4th is attached. In one of the walls 4a assigned fillet 2a the skirting board 2nd is a double strip line as an antenna 6 educated. This antenna 6 is replaced by an in 1 Not shown high-frequency generator excited and emits a near field 8th from. Influences on the near field 8th lead to changes in the antenna impedance of the antenna 6 . This change in antenna impedance 6 can subsequently be used to hold a person in a room 4th to detect.

2 zeigt den Raum 4, in dem zwei Antennensysteme 10 mit jeweils einer Antenne 6 und einem Hochfrequenzgenerator 12 angeordnet sind. Zu erkennen ist, dass die Antennen 6 mit den Hochfrequenzgeneratoren 12 gekoppelt sind. Die Antennen 6 haben eine Längenerstreckung in jeweils einer Längsachse. Die Längsachsen der Antennen 6 sind in der 2 rechtwinklig zueinander. 2nd shows the room 4th , in which two antenna systems 10th with one antenna each 6 and a high frequency generator 12th are arranged. It can be seen that the antennas 6 with the high frequency generators 12th are coupled. The antennas 6 have a length extension in a longitudinal axis. The longitudinal axes of the antennas 6 are in the 2nd perpendicular to each other.

Die Hochfrequenzgeneratoren 12 verfügen über eine Strommessschaltung (nicht gezeigt), mit der die Stromaufnahme der Antennen 6 gemessen werden kann. Die Stromaufnahme der Antennen 6 kann charakteristisch für die Antennenimpedanz der Antennen 6 sein.The high frequency generators 12th have a current measuring circuit (not shown) with which the current consumption of the antennas 6 can be measured. The current consumption of the antennas 6 can be characteristic of the antenna impedance of the antennas 6 be.

In einem leeren Raum 4 ist die Antennenimpedanz der Antennen 6 anders als in einem Raum 4, in dem sich ein Körper befindet. Dies liegt daran, dass das Nahfeld 8 der Antennen 6 durch einen Körper beeinflusst wird. Durch Kreuzkorrelation der gemessenen Antennenimpedanzen, welche beispielsweise von den Hochfrequenzgeneratoren 12 drahtlos an eine Auswerteschaltung 14 übertragen werden können, ist es möglich, Veränderungen im Nahfeld 8 zu detektieren und somit berührungslos und unauffällig eine Person in einem Raum zu detektieren.In an empty room 4th is the antenna impedance of the antennas 6 different than in a room 4th in which there is a body. This is because the near field 8th of the antennas 6 is influenced by a body. By cross-correlating the measured antenna impedances, for example from the high-frequency generators 12th wirelessly to an evaluation circuit 14 can be transmitted, it is possible to make changes in the near field 8th to detect and thus detect a person in a room without contact and inconspicuously.

3 zeigt einen Raum 4, in dem drei Antennensysteme 10 angeordnet sind. Die Antennensysteme 10 verfügen über jeweils eine Antenne 6 mit einer Ausdehnung in einer Längsrichtung. Die Ausdehnungen der Antennen 6 in ihren jeweiligen Längsrichtungen sind senkrecht aufeinander, so dass die Antennen 6 ein karthesisches Koordinatensystem aufspannen. Zu jeder Antenne 6 ist ein Hochfrequenzgenerator 12 vorgesehen, mit dem die Antennen 6 mittels Hochfrequenz angeregt werden. 3rd shows a room 4th , in which three antenna systems 10th are arranged. The antenna systems 10th each have an antenna 6 with an extension in a longitudinal direction. The dimensions of the antennas 6 in their respective longitudinal directions are perpendicular to each other, so that the antennas 6 span a Cartesian coordinate system. To every antenna 6 is a high frequency generator 12th provided with which the antennas 6 be excited by radio frequency.

Eine Antenne 6 kann, wie in der 4 gezeigt, aus einem dielektrischen Substrat 6a und einer darauf angebrachten leitenden Schicht 6b gebildet sein. Dies kann insbesondere die Form einer Mikrostreifenleitung sein.An antenna 6 can, as in the 4th shown, from a dielectric substrate 6a and a conductive layer attached thereon 6b be educated. In particular, this can be in the form of a microstrip line.

Die Antennensysteme 10 der 2 und 3 können in verschiedenen Räumen 4 angeordnet sein. 5 zeigt drei Räume 4 in denen jeweils Antennensysteme 10 angeordnet sind. Jeder der Räume 4 bzw. die Antennensysteme 10 werden in jeweils einem bestimmten Zeitschlitz angeregt, wobei die Zeitschlitze sich nicht überlappen. Hierdurch wird sichergestellt, dass jeweils nur Antennensysteme 10 eines einzigen Raums 4 angeregt werden, um diesen Raum 4 auszumessen.The antenna systems 10th of the 2nd and 3rd can be in different rooms 4th be arranged. 5 shows three rooms 4th in each of which antenna systems 10th are arranged. Each of the rooms 4th or the antenna systems 10th are excited in a specific time slot, the time slots not overlapping. This ensures that only antenna systems at a time 10th of a single room 4th be excited to this space 4th to measure.

6a zeigt beispielsweise die Messung der Antennenimpedanzen in drei Zeitschlitzen T1, T2, T3, wobei der erste Zeitschlitz T1 einem ersten Raum 4 zugeordnet ist, der zweite Zeitschlitz T2 einem zweiten Raum 4 und der dritte Zeitschlitz T3 einem dritten Raum 4. 6a shows for example the measurement of the antenna impedances in three time slots T1 , T2 , T3 , the first time slot T1 a first room 4th is assigned the second time slot T2 a second room 4th and the third time slot T3 a third room 4th .

In Zeitschlitz T1 wird eine erste Antennenimpedanz 16' eines ersten Antennensystems 10 durch einen Hochfrequenzgenerator 12 gemessen. Parallel dazu wird im Zeitschlitz T1 eine zweite Antennenimpedanz 16" eines zweiten Antennensystems 10 durch einen Hochfrequenzgenerator 12 gemessen. Diese Messungen können beispielsweise in einem leeren Raum 4 durchgeführt werden.In time slot T1 becomes a first antenna impedance 16 ' of a first antenna system 10th through a high frequency generator 12th measured. Parallel to this is in the time slot T1 a second antenna impedance 16 " of a second antenna system 10th through a high frequency generator 12th measured. These measurements can be taken, for example, in an empty room 4th be performed.

Die gemessenen Antennenimpedanzen 16', 16" werden miteinander kreuzkorreliert und ein Verlauf einer Kreuzkorrelation 16'" kann berechnet werden.The measured antenna impedances 16 ' , 16 " are cross-correlated with each other and a course of a cross-correlation 16 '" can be calculated.

In den weiteren Zeitschlitzen T2, T3 wird für die jeweiligen weiteren Räume 4 eine entsprechende Messung der Antennenimpedanzen 16', 16" durchgeführt um die jeweiligen Kreuzkorrelationen 16'" zu berechnen. Die 6a zeigt eine Messung von leeren Räumen 4, die zum Anlernen des Systems genutzt werden kann.In the other time slots T2 , T3 is for the respective other rooms 4th a corresponding measurement of the antenna impedances 16 ' , 16 " performed around the respective cross correlations 16 '" to calculate. The 6a shows a measurement of empty rooms 4th that can be used to teach the system.

Anschließend kann, wie in 6b gezeigt, in späteren Zeitschlitzen T1', T2', T3' erneut jeweils eine Messung der jeweiligen Antennenimpedanzen 16', 16" durchgeführt werden. In dem in 6b gezeigten Beispiel befindet sich beispielsweise eine Person in einem ersten Raum 4, der in einem ersten Zeitschlitz T1 ausgemessen wird. Die weiteren Räume 4, die in den Zeitschlitzen T2' und T3' ausgemessen werden, sind nach wie vor leer, was an den gleichförmigen Verläufen der Antennenimpedanzen und Kreuzkorrelationen zu erkennen ist.Then, as in 6b shown in later time slots T1 ' , T2 ' , T3 'Another measurement of the respective antenna impedances 16 ' , 16 " be performed. In the in 6b The example shown is, for example, a person in a first room 4th that is in a first time slot T1 is measured. The other rooms 4th that are in the time slots T2 ' and T3 'are measured are still empty, which can be seen from the uniform course of the antenna impedances and cross correlations.

In dem ersten Zeitschlitz T1 jedoch ist zu erkennen, dass die Antennenimpedanzen 16', 16" der beiden Antennen 10 in dem ersten Raum 4 gegenüber einer Leermessung aus 6a unterschiedlich sind. Es ergibt sich auch eine unterschiedliche Kreuzkorrelation 16"', insbesondere korrelieren nun die gemessenen Antennenimpedanzen 16', 16" in einem größeren Maß miteinander, da beide Antennensysteme 10 durch den gleichen Körper beeinflusst werden. Diese Beeinflussung findet zeitlich gleich statt, so dass in einer Kreuzkorrelation 16'" eine Korrelation der Veränderung der Antennenimpedanzen 16', 16" detektiert werden kann. In einem leeren Raum ist die Veränderung der Antennenimpedanzen 16', 16" lediglich auf Rauschen zurück zu führen, welches gerade nicht zu einer Korrelation der Signale führt.In the first time slot T1 however, it can be seen that the antenna impedances 16 ' , 16 " of the two antennas 10th in the first room 4th compared to an empty measurement 6a are different. There is also a different cross correlation 16 "' , in particular the measured antenna impedances now correlate 16 ' , 16 " to a greater extent with each other since both antenna systems 10th be influenced by the same body. This influencing takes place at the same time, so that in a cross correlation 16 '" a correlation of the change in antenna impedances 16 ' , 16 " can be detected. In an empty room is the change in antenna impedances 16 ' , 16 " only due to noise, which does not lead to a correlation of the signals.

Wird nun ein Vergleich der Kreuzkorrelation 16'" gemäß 6a mit Kreuzkorrelation 16'" gemäß 6b durchgeführt, so kann eine signifikante Abweichung festgestellt werden. Die Abweichung kann beispielsweise über eine SSD-Funktion berechnet werden. Übersteigt der Betrag der Abweichung einem Grenzwert, so kann nach Ablauf des Zeitschlitzes T1 ein Anwesenheitszeitsignal ausgegeben werden was darauf hindeutet, dass sich eine Person in dem Raum 4 befindet, der im Zeitschlitz T1 ausgemessen wurde.Now a comparison of cross correlation 16 '" according to 6a with cross correlation 16 '" according to 6b carried out, a significant deviation can be determined. The deviation can, for example, be calculated using an SSD function. If the amount of the deviation exceeds a limit value, the time slot may expire T1 a presence time signal is issued, which indicates that a person is in the room 4th located in the time slot T1 was measured.

BezugszeichenlisteReference list

22nd: SockelleisteSkirting board
2a2a: HohlkehleGroove
44th: Raumroom
4a4a: Wandwall
66: Antenneantenna
88th: NahfeldNear field
1010th: AntennensystemAntenna system
1212th: HochfrequenzgeneratorHigh frequency generator
1414: AuswerteschaltungEvaluation circuit
16', 16", 16'"16 ', 16 ", 16'": AntennenimpedanzAntenna impedance

Claims

A method of recognizing a person in a room comprising: Detecting a first antenna impedance from at least two antenna systems in an empty room, - teaching the acquired first antenna impedances, Detecting second antenna impedances of the at least two antenna systems in the room with at least one person, - Comparing the learned first antenna impedances with the second antenna impedances and outputting a presence signal when a deviation is detected.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that - the first antenna impedances are correlated with one another and that the second antenna impedances are correlated with one another and that the correlated antenna impedances are compared with one another.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the antennas of the respective antenna systems are excited with a high-frequency signal with a frequency of over 1 MHz, in particular up to 50 MHz.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the antennas have a length extension of more than one meter.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the antennas are arranged in or on a decorative strip, in particular a floor strip, a baseboard or a ceiling strip.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna impedance is detected via a voltage measurement and / or a current measurement on an excitation circuit for a respective antenna.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the excitation circuit is a high-frequency generator.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - the antennas are excited in a same time slot in each case.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - in each case at least two antenna systems are each assigned to a room and that the antenna systems each assigned to a room are excited in the same time slot and that antenna systems assigned to different rooms are activated in different time slots.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the antennas are arranged at an angle, in particular at right angles to one another, in their longitudinal axis.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - three antennas arranged at an angle to one another are arranged in a room.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - an excitation circuit is arranged directly on the antennas in a baseboard, a baseboard or a baseboard.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - an amount of the change in the antenna impedance is determined and that the amount is compared with at least two mutually different limit values.

Device set up for recognizing a person in a room, comprising: a detection circuit configured to detect a first antenna impedance of at least two antenna systems in an empty room, a learning circuit set up for teaching the detected first antenna impedances, the detection circuit is designed to detect second antenna impedances of the at least two antenna systems in the room with at least one person, - A comparison circuit set up to compare the learned first antenna impedances with the second antenna impedances and output a presence signal when a deviation is detected.