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Die Erfindung betrifft den Betrieb eines Radarsensors in einem Hausgerät. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verbesserung von Messungen eines Radarsensors in einem Hausgerät.
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Ein Hausgerät kann einen Radarsensor umfassen, der z.B. als Teil einer Benutzerschnittstelle des Hausgeräts verwendet werden kann. Mittels des Radarsensors kann erkannt werden, ob sich ein Nutzer des Hausgeräts dem Hausgerät nähert. Alternativ oder ergänzend kann ein Radarsensor zur Erkennung von Gesten eines Nutzers des Hausgeräts verwendet werden. Ferner kann mittels des Radarsensors der Abstand eines Nutzers bzw. eines anderen Objektes zu dem Hausgerät ermittelt werden.
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Das Hausgerät kann in Abhängigkeit von einer Radar-basierten Messung betrieben werden. Beispielsweise kann eine auf Basis des Radarsensors erkannte Geste als Nutzereingabe zur Steuerung des Hausgeräts interpretiert werden, etwa um ein bestimmtes Betriebsprogramm des Hausgeräts auszuwählen und/oder zu aktivieren.
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In einem Haushalt, insbesondere in der Küche eines Haushalts, können ggf. mehrere Hausgeräte mit jeweils zumindest einem Radarsensor angeordnet sein. Beispielhafte Hausgeräte sind eine Waschmaschine, eine Spülmaschine, ein Trockner, ein Kühlschrank, ein Ofen, etc. Die Radarsensoren der unterschiedlichen Hausgeräte können sich ggf. gegenseitig beeinflussen, was zu einer reduzierten Messgüte der einzelnen Radarsensoren und damit zu einer Beeinträchtigung des Betriebs der einzelnen Hausgeräte führen kann.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Betrieb eines Radarsensors und insbesondere eines Hausgeräts mit einem Radarsensor in einem Umfeld mit weiteren Radarsensoren bzw. Hausgeräten zu verbessen.
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Die Aufgabe wird jeweils durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Hausgerät beschrieben. Beispielhafte Hausgeräte, insbesondere Haushaltsgeräte, sind eine Spülmaschine, eine Waschmaschine, ein Herd, ein Ofen, ein Kühlschrank, eine Kühltruhe, ein Eisschrank, ein Trockner, etc.
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Das Hausgerät umfasst einen Radarsensor (z.B. einen Impulsradar, einen CW (Continuous Wave) Radar und/oder einen FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) Radar). Der Radarsensor kann eingerichtet sein, ein Radarsignal auszusenden und (in Reaktion darauf) ein Messsignal zu erfassen. Das Radarsignal kann eine Frequenz aus dem IMS-Frequenzband aufweisen.
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Ferner umfasst das Hausgerät eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, auf Basis des Messsignals Objekt-Information in Bezug auf ein Objekt in einem Umfeld des Hausgeräts zu ermitteln. Beispielhafte Objekt-Information ist die Präsenz bzw. die Nicht-Präsenz eines Objektes, der Abstand eines Objektes zu dem Hausgerät, die Bewegungsrichtung eines Objektes, und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit eines Objektes. Die Objekt-Information (z.B. die Information in Bezug auf den Abstand eines Objektes) kann insbesondere bei Verwendung eines FMCW Radarsensors in präziser Weise ermittelt werden.
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Außerdem kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Komponente des Hausgeräts in Abhängigkeit von der ermittelten Objekt-Information zu betreiben. Beispielsweise kann eine Benutzerschnittstelle des Hausgeräts automatisch aktiviert werden, wenn die Objekt-Information anzeigt, dass sich ein Objekt (insbesondere ein Nutzer) dem Hausgerät nähert. So kann ein komfortabler Betrieb eines Hausgeräts ermöglicht werden.
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Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, ein oder mehrere Maßnahmen zu bewirken, um eine Beeinflussung des Messsignals durch ein oder mehrere (Radar-basierte) Störer im Umfeld des Hausgeräts zu reduzieren und/oder um eine Störung eines Radarsensors zumindest eines zweiten Hausgeräts im Umfeld des Hausgeräts (durch den Radarsensor des Hausgeräts) zu reduzieren oder zu vermeiden. Bei dem Störer kann es sich z.B. um den Radarsensor eines zweiten Hausgeräts handeln. Durch das Bewirken von ein oder mehreren Beeinflussungs-reduzierenden Maßnahmen kann die Zuverlässigkeit des Betriebs eines Hausgeräts erhöht werden.
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Das Hausgerät kann eine Kommunikationseinheit umfassen, die eingerichtet ist, Daten an das zweite Hausgerät zu senden. Alternativ oder ergänzend kann die Kommunikationseinheit eingerichtet sein, Daten von ein oder mehreren zweiten Hausgeräten zu empfangen. Insbesondere kann die Kommunikationseinheit eingerichtet sein, über eine (ggf. drahtlose) Kommunikationsverbindung mit ein oder mehreren zweiten Hausgeräten zu kommunizieren. Beispielhafte Kommunikationsverbindungen sind WLAN, Bluetooth, Zigbee, etc. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte gelten für eine beliebige Anzahl von weiteren (zweiten) Hausgeräten (d.h. für ein oder mehrere zweite Hausgeräte). Insbesondere gelten die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte für einen Verbund von Hausgeräten mit zwei oder mehr, drei oder mehr, vier oder mehr, etc. Hausgeräten.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, das (von dem Radarsensor des Hausgeräts erfasste) Messsignal oder davon abgeleitete Daten an das zumindest zweite Hausgerät zu senden, um zumindest teilweise zu kompensieren, dass der Radarsensor des zweiten Hausgeräts deaktiviert ist. Die von dem Messsignal abgeleiteten Daten können z.B. die ermittelte Objekt-Information umfassen.
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Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den Radarsensor des Hausgeräts zu deaktivieren, und ein von dem Radarsensor des zweiten Hausgeräts erfasstes Messsignal oder davon abgeleitete Daten (z.B. von dem zweiten Hausgerät ermittelte Objekt-Information) von dem zweiten Hausgerät zu empfangen. Die Komponente des Hausgeräts kann dann in Abhängigkeit von dem empfangenen Messsignal oder den empfangenen Daten betrieben werden.
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Das Hausgerät und die ein oder mehreren weiteren (zweiten) Hausgeräte können somit eingerichtet sein, nur einen der Radarsensoren der Hausgeräte zu betreiben (und die ein oder mehreren anderen Radarsensoren zu deaktivieren), und das von dem aktiven Radarsensor erfasste Messsignal gemeinsam zu nutzen. So können gegenseitige Beeinflussungen der Radarsensoren von benachbarten Hausgeräten zuverlässig vermieden werden.
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Es kann ggf. durch einen Nutzer oder durch einen Techniker im Vorfeld festgelegt werden, welcher Radarsensor der zwei oder mehr Hausgeräte gemeinsam von den zwei oder mehr Hausgeräten genutzt wird. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit des Hausgeräts eingerichtet sein, über die Kommunikationsverbindung mit dem zweiten Hausgerät festzulegen, ob der Radarsensor des zweiten Hausgeräts oder (ob alternativ) der Radarsensor des Hausgeräts deaktiviert wird. So kann in flexibler und zuverlässiger Weise die gegenseitige Beeinflussung der Radarsensoren von benachbarten Hausgeräten vermieden werden.
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Die Steuereinheit kann ein von dem Radarsensor des zweiten Hausgeräts erfasstes Messsignal oder davon abgeleitete Daten von dem zweiten Hausgerät empfangen, wenn festgelegt wurde, dass der Radarsensor des Hausgeräts deaktiviert wird. Alternativ kann die Steuereinheit eingerichtet sein, das von dem Radarsensor des Hausgeräts erfasste Messsignal oder davon abgeleitete Daten an das zweite Hausgerät zu senden, wenn festgelegt wurde, dass der Radarsensor des zweiten Hausgeräts deaktiviert wird.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Radarsensor zu veranlassen, ein erstes Radarsignal mit einer ersten Frequenz auszusenden, und ein entsprechendes erstes Messsignal zu erfassen. Es kann dann auf Basis des ersten Messsignals ein Objekt detektiert werden. In Reaktion darauf, kann der Radarsensor des Hausgeräts veranlasst werden, ein zweites Radarsignal mit einer zweiten Frequenz auszusenden, und ein entsprechendes zweites Messsignal zu erfassen; wobei die erste und zweite Frequenz unterschiedlich sind.
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Ferner kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis des zweiten Messsignals zu überprüfen, ob das auf Basis des ersten Messsignals detektierte Objekt tatsächlich in dem Umfeld des Hausgeräts angeordnet ist oder nicht. Es kann somit von dem Hausgerät eine Plausibilisierung einer Messung des Radarsensors mit einer weiteren zweiten Frequenz durchgeführt werden. Dabei kann ein erkanntes Objekt bestätigt oder verworfen werden. Durch eine derartige Plausibilisierung kann in zuverlässiger Weise eine Beeinflussung durch einen Störer vermieden und/oder kompensiert werden. Bei dem Störer kann es sich z.B. um ein zweites Hausgerät handeln.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den Radarsensor zu veranlassen, ein Radarsignal auszusenden, das eine zeitliche Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen aufweist. Mit anderen Worten, die Frequenz des Radarsignals kann mit der Zeit verändert werden (gemäß einer bestimmten Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen). Dies kann insbesondere bei Verwendung eines FMCW Radarsensors ermöglicht werden. Die zeitliche Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen kann z.B. mittels eines Zufallsgenerators ermittelt werden.
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Die von dem Radarsensor des Hausgeräts verwendete zeitliche Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen unterscheidet sich bevorzugt von einer zweiten zeitlichen Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen, die von dem Radarsensor des zweiten Hausgeräts verwendet wird.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Objekt-Information auch auf Basis der zeitlichen Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen zu ermitteln. Insbesondere kann das erfasste Messsignal mit der zeitlichen Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen demoduliert werden. Durch die Verwendung einer (spezifischen) zeitlichen Sequenz von unterschiedlichen Frequenzen kann eine Beeinflussung durch einen Störer in zuverlässiger Weise vermieden werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, über die Kommunikationseinheit mit dem zweiten Hausgerät zu vereinbaren, welche Frequenz der Radarsensor des Hausgeräts und welche unterschiedliche Frequenz der Radarsensor des zweiten Hausgeräts verwendet. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit des Hausgeräts eingerichtet sein, über die Kommunikationseinheit dem zweiten Hausgerät mitzuteilen, welche Frequenz der Radarsensor des Hausgeräts verwendet. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit des Hausgeräts eingerichtet sein, über die Kommunikationseinheit zu ermitteln, welche Frequenz der Radarsensor des zweiten Hausgeräts verwendet. Es kann somit zwischen den Hausgeräten eine Abstimmung darüber erfolgen, welches Hausgeräts welche ein oder mehrere Frequenzen für den jeweiligen Radarsensor nutzt. So kann in zuverlässiger Weise eine gegenseitige Beeinflussung vermieden werden.
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Die Steuereinheit des Hausgeräts kann eingerichtet sein, den Radarsensor zu veranlassen, Radarsignale in einer Sequenz von Zeitschlitzen zu senden, und Messsignale für die Sequenz von Zeitschlitzen zu erfassen. Des Weiteren kann der Radarsensor veranlasst werden, zwischen aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen der Sequenz von Zeitschlitzen keine Radarsignale zu senden. Es kann somit ein selektiver Betrieb des Radarsensors in einzelnen Zeitschlitzen erfolgen. Dabei kann ein Zeitschlitz z.B. eine Dauer von 1 Sekunde oder weniger aufweisen. Das Zeitintervall zwischen zwei Zeitschlitzen kann 100% oder mehr der Dauer eines Zeitschlitzes sein. Durch einen Betrieb der Radarsensoren von Hausgeräten in zeitlich begrenzten Zeitschlitzen kann die gegenseitige Beeinflussung der Radarsensoren reduziert werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, über die Kommunikationseinheit den Betrieb des Radarsensors des zweiten Hausgeräts derart mit dem Betrieb des Radarsensors des Hausgeräts zu synchronisieren, dass die Radarsensoren des Hausgeräts und des zweiten Hausgeräts Radarsignale in jeweils unterschiedlichen Zeitschlitzen senden. Es kann somit ein zeitlich disjunkter Betrieb der Radarsensoren von zwei oder mehr Hausgeräten bewirkt werden. So können in besonders zuverlässiger Weise gegenseitige Beeinflussungen vermieden werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis einer Sequenz von Messsignalen an einer entsprechenden Sequenz von Zeitpunkten zu bestimmen, ob in dem Umfeld des Hausgeräts ein Objekt angeordnet ist, oder ob die Sequenz von Messsignalen eine Störung anzeigt. Insbesondere kann auf Basis der Sequenz von Messsignalen eine Mustererkennung zur Erkennung eines Objektes und/oder eines Störers (z.B. des Radarsensors eines anderen Hausgeräts) erfolgen. Durch die Durchführung einer Mustererkennung kann die Beeinflussung durch einen Störer reduziert werden. Beispielsweise kann eine Veränderung der Amplitude der Sequenz von Messsignalen als Indiz für ein Objekt gewertet werden, dessen Abstand zu dem Hausgerät sich ändert. Andererseits kann eine gleichleibende Amplitude der Sequenz von Messsignalen als Indiz für einen (gleichbleibenden) Störer gewertet werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein Frequenzspektrum, insbesondere ein Amplitudenspektrum, des Messsignals zu ermitteln. Auf Basis des Frequenzspektrums kann dann ein Störanteil in dem Messsignal ermittelt werden, und es kann der Störanteil zumindest teilweise aus dem Messsignal entfernt werden (z.B. durch Subtraktion), um ein Nutzsignal zu ermitteln. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, für eine Sequenz von Messsignalen an einer entsprechenden Sequenz von Zeitpunkten eine entsprechende Sequenz von Frequenzspektren zu ermitteln, und den Störanteil auf Basis der Sequenz von Frequenzspektren zu ermitteln.
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Die Objekt-Information kann dann in präziser Weise auf Basis des Nutzsignals ermittelt werden. Durch das Ermitteln und Entfernen eines Störanteils im Frequenzbereich kann die Beeinflussung durch einen Störer in besonders zuverlässiger Weise reduziert werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis des Messsignals zu bestimmen, dass sich in dem Umfeld des Hausgeräts ein zweiter Radarsensor befindet. In Reaktion darauf kann dann veranlasst werden, dass der Radarsensor des Hausgeräts deaktiviert wird. Alternativ oder ergänzend kann die Sendeleistung des Radarsensors des Hausgeräts reduziert werden und/oder es kann die Sensitivität des Radarsensors des Hausgeräts reduziert werden. So kann eine gegenseitige Beeinflussung von Radarsensoren zuverlässig vermieden werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Hausgeräts beschrieben, wobei das Hausgerät einen Radarsensor umfasst, der eingerichtet ist, ein Radarsignal auszusenden und ein Messsignal zu erfassen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Objekt-Information in Bezug auf ein Objekt in einem Umfeld des Hausgeräts, auf Basis des Messsignals des Radarsensors. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Betreiben einer Komponente des Hausgeräts in Abhängigkeit von der ermittelten Objekt-Information. Ferner umfasst das Verfahren das Bewirken von ein oder mehreren Maßnahmen, um eine Beeinflussung des Messsignals durch ein oder mehrere Störer im Umfeld des Hausgeräts zu reduzieren und/oder um eine Störung eines Radarsensors eines zweiten Hausgeräts im Umfeld des Hausgeräts zu reduzieren.
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Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Geräts und des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 beispielhafte Hausgeräte mit jeweils zumindest einem Radarsensor;
- 2a und 2b beispielhafte Messwerte eines Radarsensors; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb eines Hausgeräts.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, einen zuverlässigen Betrieb eines Hausgeräts mit einem Radarsensor zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang zeigt 1 beispielhafte Hausgeräte 100, die jeweils zumindest einen Radarsensor 102 umfassen. Die Hausgeräte 100 können in einem gemeinsamen Raum (z.B. in einer Küche oder in einem Badezimmer) angeordnet sein. Der Radarsensor 102 eines Hausgeräts 100 kann eingerichtet sein, ein Radarsignal 103 auszusenden. Das Radarsignal 103 kann eine bestimmte Frequenz aufweisen. Die Frequenz ist typischerweise eine Frequenz aus einem ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band), z.B. einem ISM-Band um 2,4GHz oder um 24GHz.
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Das von einem Radarsensor 102 ausgesendete Radarsignal 103 kann an einem Objekt 110 (z.B. an der Hand eines Nutzers) reflektiert werden. Das an dem Objekt 110 reflektierte Signal kann von dem Radarsensor 102 erfasst werden. Insbesondere kann von dem Radarsensor 102 ein Messsignal erfasst werden, das das an dem Objekt 110 reflektierte Radarsignal 103 umfasst.
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Das von dem Radarsensor 102 erfasste Messsignal kann von einer Steuereinheit 101 des Hausgeräts 100 ausgewertet werden, um Objekt-Information in Bezug auf das Objekt 110 zu ermitteln. Beispielsweise kann der Abstand des Objekts 110 zu dem Hausgerät 100 ermittelt werden. Des Weiteren kann auf Basis einer Sequenz von Messungen die Bewegung und ggf. eine Geste des Objekts 110 ermittelt werden. Ferner können ggf. die Bewegungsrichtung und/oder die Geschwindigkeit eines Objektes 110 ermittelt werden.
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Die Steuereinheit 101 eines Hausgeräts 100 kann eingerichtet sein, zumindest eine Komponente 105 des Hausgeräts 100 in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal und/oder in Abhängigkeit von der (auf Basis des Messsignals ermittelten) Objekt-Information zu betreiben. Beispielsweise kann eine Benutzerschnittstelle des Hausgeräts 100 automatisch aktiviert werden, wenn erkannt wird, dass sich ein Objekt 110 (insbesondere ein Nutzer) dem Hausgerät 100 nähert. Alternativ oder ergänzend kann das Hausgerät 100 in Abhängigkeit von einer erkannten Geste eines Nutzers betrieben werden.
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Bei Betrieb von mehreren Hausgeräten 100, die sich in unmittelbarer Nähe zueinander und/oder in einem Raum befinden, kann es dazu kommen, dass das Messsignal eines ersten Radarsensors 102 eines ersten Hausgeräts 100 von dem Radarsignal 103 eines zweiten Radarsensors 102 eines zweiten Hausgeräts 100 beeinflusst wird. Als Folge daraus, kann es zu Messfehlern des ersten Radarsensors 102 des ersten Hausgeräts 100 und somit zu einer Beeinträchtigung des Betriebs des ersten Hausgeräts 100 kommen.
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Ein Hausgerät 100 und/oder die Steuereinheit 101 eines Hausgeräts 100 können eingerichtet sein, ein oder mehrere Maßnahmen durchzuführen, um die gegenseitige Beeinflussung von Radar-basierter Sensorik 102 in Hausgeräten 100 zu vermeiden bzw. zu verringern. Im Folgenden werden unterschiedliche Maßnahmen beschrieben, die jeweils allein oder in Kombination verwendet werden können, um die gegenseitige Beeinflussung von Radarsensoren 102 von ein oder mehreren Hausgeräten 100 zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
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Die Steuereinheit 101 eines Hausgeräts 100 kann eingerichtet sein, in Reaktion auf die Detektion eines Objekts 110 eine Frequenzänderung des von dem Radarsensor 102 verwendeten Radarsignals 103 zu bewirken, um anhand des Radarsignals 103 mit der geänderten (zweiten) Frequenz die Detektion des Objektes 110 zu überprüfen. Mit anderen Worten, wird ein Objekt 110 durch die Radar-Sensorik 102 erkannt, so kann zunächst eine Plausibilisierung des erkannten Objektes 110 durchgeführt werden. Zu diesem Zweck kann die Frequenz des Radarsensors 102 geändert werden, und es kann überprüft werden, ob das Objekt 110 auch mit der neuen (zweiten) Frequenz erkannt wird. Die Plausibilisierung kann dabei ggf. über mehrere Zyklen (mit jeweils unterschiedlicher Frequenz) erfolgen. Liegt auch bei den ein oder mehreren anderen Frequenzen weiterhin eine Detektion des Objekts 110 vor, so kann eine Beeinflussung der Objekterkennung durch einen anderen Radarsensor 102 (eines anderen Hausgeräts 100) ausgeschlossen werden.
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Alternativ oder ergänzend kann als Maßnahme ein zyklisches und/oder zufälliges Frequenzhopping eines Radarsensors 102 bewirkt werden. Mit anderen Worten, es kann eine zyklische und/oder zufällige Änderung der von einem Radarsensor 102 verwendeten Frequenz durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Radar-Sensorik 102 eines Hausgeräts 100 mit einer Pseudo-Random-Sequenz (PRS) von unterschiedlichen Frequenzen moduliert werden. Insbesondere kann das von dem Radarsensor 102 ausgesendete Radarsignal 103 mit einer PRS moduliert werden. Das von dem Radarsensor 102 erfasste Empfangs- bzw. Messsignal kann dann ebenfalls mit der PRS multipliziert werden (um eine Demodulation zu bewirken). Durch die Modulation des Radarsignals 103 können Störsignale und/oder Rauschen unterdrückt werden. Insbesondere kann bewirkt werden, dass sich mehrere Sensoren 102, die jeweils eine unterschiedliche Modulationssequenz bzw. PRS verwenden, nicht gegenseitig beeinflussen.
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Zwei Hausgeräte 100 können eingerichtet sein, miteinander über eine (drahtlose) Kommunikationsverbindung (etwa über WLAN oder Bluetooth) zu kommunizieren. Zu diesem Zweck können die Hausgeräte 100 jeweils eine Kommunikationseinheit 104 umfassen. Die Kommunikationsverbindung zwischen Hausgeräten 100 kann dazu genutzt werden, Daten über die von den jeweiligen Radarsensoren 103 verwendeten Frequenzen auszutauschen. Insbesondere kann eine dynamische Verteilung der jeweils verwendeten Radarfrequenzen durch gegenseitige Kommunikation erfolgen. Zu diesem Zweck können die Hausgeräte 100 sich gegenseitig die jeweils verwendeten Frequenzen mitteilen. Über einen Verteilungsmechanismus kann jedem Hausgerät 100 zu jeder Zeit eine andere Frequenz bzw. ein anderes Frequenzband zugewiesen werden. So kann eine gegenseitige Beeinflussung der Radarsensoren 103 von unterschiedlichen Geräten 100 zuverlässig vermieden werden.
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Der Radarsensor 102 eines Hausgeräts 100 kann eingerichtet sein, Messungen in bestimmten, relativ kurzen, Zeitschlitzen durchzuführen. Dabei können zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Zeitschlitzen, in denen eine Messung durchgeführt wird, ein oder mehrere Zeitschlitze liegen, in denen keine Messung durchgeführt wird. Ein Radarsensor 102 kann somit mit relativ kurzen Zeitschlitzen arbeiten, in denen der Radarsensor 102 die Umgebung scannt. Die restliche Zeit kann der Radarsensor 102 in einem Wartemodus verharren.
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Die Zeitschlitze, in denen eine Messung durchgeführt wird, können ggf. zufällig von dem Radarsensor 102 eines ersten Hausgeräts 100 ausgewählt werden. In entsprechender Weise können auch die Zeitschlitze, in denen eine Messung durchgeführt wird, zufällig von dem Radarsensor 102 eines zweiten Hausgeräts 100 ausgewählt werden. Eine Abstimmung (insbesondere eine Kommunikation) der Hausgeräte 100 untereinander bezüglich der jeweils verwendeten Zeitschlitze ist nicht notwendig. Dennoch kann durch die zufällige Wahl der Zeitschlitze der unterschiedlichen Hausgeräte 100 die Wahrscheinlichkeit reduziert werden, dass es zu einer gegenseitigen Beeinflussung der Radarsensoren 102 kommt.
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Alternativ kann im Rahmen einer Kommunikation zwischen Hausgeräten 100 eine Abstimmung in Bezug auf die jeweils verwendeten Zeitschlitze erfolgen. Die Hausgeräte 100 können dabei die verfügbaren Zeitschlitze (bei Verwendung einer gemeinsamen Zeitbasis) untereinander aufteilen. Mit anderen Worten, die verfügbaren Zeitschlitze können zur jeweils exklusiven Nutzung auf die Radarsensoren 102 der unterschiedlichen Hausgeräte 100 aufgeteilt werden. Durch die explizite Zuteilung der Zeitschlitze für Messungen zu den Radarsensoren 102 der unterschiedlichen Hausgeräte 100 kann die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Beeinflussung reduziert werden.
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Die in einer Umgebung angeordneten Hausgeräte 100 können konfiguriert werden, um gemeinsam den Radarsensor 102 eines der Hausgeräte 100 zu verwenden. Beispielsweise kann ein zweites Hausgerät 100 konfiguriert werden, den Radarsensor 102 des zweiten Hausgeräts 100 zu deaktivieren und dafür Messdaten von dem Radarsensor 102 des ersten Hausgeräts 100 zu verwenden. Die Messdaten können über (drahtlose) Kommunikationsverbindungen zwischen den beiden Hausgeräten 100 übermittelt werden. Die Konfiguration der Hausgeräte 100 kann manuell bei Einrichtung der Hausgeräte 100 in einem Haushalt und/oder automatisch durch die Hausgeräte 100 während des Betriebs der Hausgeräte 100 erfolgen.
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Es kann somit eine Gerätekonfiguration erfolgen, bei der die Radar-Sensorik 102 von zumindest einem Hausgerät 100 abgeschaltet wird. Sind mehrere Hausgeräte 100 mit Radarsensoren 102 in relativ geringer Entfernung zueinander angeordnet, so kann bewirkt werden, dass nicht jedes der Hausgeräte 100 den jeweiligen Radarsensor 102 betreibt. Mittels (autonomer) Kommunikation der Geräte 100 untereinander oder durch Einstellung durch einen Techniker bzw. Nutzer kann die Radar-Sensorik 102 der jeweiligen Geräte 100 zu- bzw. abgeschaltet werden.
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Als Folge daraus verbleiben weniger Geräte 100 (insbesondere nur ein Gerät) mit zugeschalteter Radar-Sensorik 102, wobei diese ein oder mehreren Geräte 100 die Radarfunktionen (z.B. Näherungserkennung) für die ein oder mehreren anderen Geräte 100 mit übernehmen. Nähert sich beispielsweise ein Nutzer einem Kühlschrank, so kann die Benutzerschnittstelle des Kühlschranks aktiviert werden. Des Weiteren kann (auf Basis der Objekterkennung des Kühlschranks) zugleich automatisch auch die Bedienelektronik des daneben liegenden Herdes aktiviert werden. So kann die gegenseitige Beeinflussung von Radarsensoren 102 zuverlässig vermieden werden.
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Alternativ oder ergänzend können als Maßnahme eine Begrenzung und/oder Verringerung der Sendeleistung eines Radarsensors 102 erfolgen. Insbesondere kann die Sendeleistung der Radar-Sensorik 102 eines Geräts 100 reduziert bzw. begrenzt werden, um ein oder mehrere andere Geräte 100 möglichst wenig zu stören.
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Alternativ oder ergänzend kann als Maßnahme eine Verringerung der Sensitivität eines Radarsensors 102 eines Geräts 100 erfolgen. Durch Verringerung der Sensitivität bzw. durch Erhöhung der Ansprechschwelle eines Radarsensors 102 kann eine Beeinflussung durch ein oder mehrere andere Geräte 100 verringert werden.
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Die Steuereinheit 101 eines Geräts 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Messsignale eines Radarsensors 102 eine Mustererkennung durchzuführen. Bewegt sich eine Person innerhalb des von der Radar-Sensorik 102 eines Geräts 100 erfassten Bereichs, so erfolgt eine dynamische Änderung des Ausgangs- bzw. Messsignals des Sensors 102. Über diese Änderung des Messsignals kann eine (bewegte) Person von einem statischen Objekt bzw. von einem statischen Störer unterschieden werden. 2a zeigt z.B. die sich verändernde Amplitude 201 eines Messsignals 202 bzw. einer Sequenz von Messsignalen, das bzw. die von einer sich bewegenden Person bewirkt wurde(n).
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Andererseits zeigt 2b die gleichbleibende Amplitude 201 eines Messsignals 202, das von einem statischen Störer bewirkt wurde.
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Durch die Erkennung von Mustern auf Basis der zeitlichen Entwicklung eines Messsignals bzw. einer Sequenz von Messsignalen eines Radarsensors 102 können (statische) Störer identifiziert und als Störer verworfen bzw. ausgeblendet werden. So kann die Güte der Erkennung von Objekten 110, die für den Betrieb eines Hausgeräts 100 relevant sind, erhöht werden.
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Die Steuereinheit 101 eines Hausgeräts 100 kann eingerichtet sein, die Messsignale des Radarsensors 102 des Hausgeräts 100 über der Zeit auszuwerten, um ein oder mehrere Störer in der Umgebung des Hausgeräts 100 zu identifizieren. Beispielsweise erscheint ein fremdes Continuous Wave (CW)-Radarsignal im Dopplersignal des Radarsensors 102 als kontinuierlicher Störer mit einer konstanten Frequenz. Ein Frequency Shift Keying (FSK)-moduliertes Radarsignal erscheint im Dopplersignal des Radarsensors 102 als zyklischer Störer mit multiplen konstanten Frequenzen.
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Die Störfrequenzen von ein oder mehreren Störern ändern sich über die Zeit typischerweise nicht oder nur langsam mit der Temperatur und/oder in Abhängigkeit von Bauteiltoleranzen. Es kann somit anhand einer Analyse der Messsignale eines Radarsensors 102 über einen bestimmten Zeitraum überprüft werden, ob im Umfeld gleichbleibende und/oder sich zyklisch wiederholende Störfrequenzen vorliegen.
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Die Störungen bzw. Störfrequenzen können als Grundrauschen („Baseline“) über eine bestimmte Zeit erfasst, gespeichert und vom Nutzsignal im Frequenzbereich subtrahiert oder bei der Auswertung ignoriert werden. Die Erkennung einer Störung kann dabei zeitlich variabel erfolgen (z.B. mittels einer Tiefpasscharakteristik) oder über den Betrieb konstant erfolgen (z.B. mittels einmaliger oder mehrmaliger Erkennung des Grundrauschens). Durch die Erkennung von konstanten und/oder sich zyklisch wiederholenden Störern kann die gegenseitige Beeinflussung von Radarsensoren 102 reduziert werden.
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Die Steuereinheit 101 eines Geräts 100 kann eingerichtet sein, einen konstanten Störer und/oder ein anderes Radarsignal 103 zu detektieren. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 des Geräts 100 eingerichtet sein, in Reaktion darauf die Sensorik 102 des Geräts 100 und/ oder das Aussenden von Radarsignalen 103 durch das Gerät 100 zu deaktiviert, um Störungen in der Funktion des Gerätes 100 und von ein oder mehreren anderen Geräten 100 zu vermeiden. Die Deaktivierung der Sensorik 102 des Geräts 100 kann in Reaktion auf eine Anfrage an einen Nutzer des Geräts 100 über eine Benutzerschnittstelle des Geräts 100 erfolgen. Insbesondere kann der Nutzer angefragt werden, ob der Nutzer damit einverstanden ist, die Sensorik 102 des Geräts 100 aufgrund eines benachbarten Störers zu deaktivieren.
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Die Steuereinheit 101 eines Geräts 100 kann eingerichtet sein, die Messsignale eines Radarsensors 102 über einen längeren Zeitraum auszuwerten. Insbesondere kann das Frequenzspektrum des Messsignals, insbesondere des Dopplersignals, ausgewertet werden. Wird das Frequenzspektrum des Dopplersignals nicht nur als Momentaufnahme betrachtet und ausgewertet, sondern wird das Frequenzspektrum für eine längere Zeit beobachtet beziehungsweise werden mehrere aufeinander folgende Momentaufnahmen miteinander verglichen, so kann ein vorhandenes Signal darin erkannt werden, dass seine Amplitude im Spektrum immer im Wesentlichen konstant bleibt. Die Amplituden der Frequenzbereiche, in denen kein Signal vorliegt, ändern sich dagegen typischerweise zufällig. So kann ein relativ kleines bzw. schwaches Nutz- oder Störsignal eindeutig erkannt werden.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zum Betrieb eines (Haus-) Geräts 100, das einen Radarsensor 102 umfasst, wobei der Radarsensor 102 eingerichtet ist, ein Radarsignal 103 auszusenden und ein Messsignal zu erfassen. Das Verfahren 300 kann z.B. durch eine Steuereinheit 101 des Geräts 100 ausgeführt werden.
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Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 von Objekt-Information in Bezug auf ein Objekt 110 in einem Umfeld des (Haus-) Geräts 100, auf Basis des Messsignals des Radarsensors 102. Die Objekt-Information kann z.B. anzeigen, ob ein Objekt 110 detektiert wurde oder nicht. Des Weiteren kann die Objekt-Information den Abstand und/oder die Geschwindigkeit des Objektes 110 umfassen.
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Außerdem umfasst das Verfahren 300 das Betreiben 302 einer Komponente 105 (z.B. einer Benutzerschnittstelle) des (Haus-) Geräts 100 in Abhängigkeit von der ermittelten Objekt-Information.
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Ferner umfasst das Verfahren 300 das Bewirken 303 von ein oder mehreren Maßnahmen, um eine Beeinflussung des Messsignals durch ein oder mehrere Störer im Umfeld des (Haus-) Geräts 100 zu reduzieren und/oder um eine Störung eines Radarsensors 102 eines zweiten (Haus-) Geräts 100 im Umfeld des (Haus-) Geräts 100 zu reduzieren.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können die Detektionsverfügbarkeit von Puls- oder Dopplerradarsensoren 102 wesentlich erhöht, und somit die Zuverlässigkeit eines Hausgeräts 100 erhöht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Geräts und/oder des vorgeschlagenen Verfahrens veranschaulichen sollen.
