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Die Erfindung betrifft eine Gestenbedienung für eine sehr einfache Anwahl von benutzerspezifisch vordefinierten Gerätebedienungsvorgängen.
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Bekannt ist die Nutzung von Nahbereichskommunikation wie NFC (near-field communication) zum Auslösen einer einzigen Reaktion bei Erkennen eines NFC-Transponders, beispielsweise aus der
DE 102012109982 A1 . Daraus ergibt sich jedoch eine umständliche, langsame Bedienung bei immer der gleichen benutzerspezifisch vordefinierten Anwahl, da pro Transponder nur eine fest vorgegebene Reaktion, etwa die Ausgabe eines Getränks, möglich ist. Für mehrere Getränke müsste daher die entsprechende Anzahl an Transpondern vorgehalten werden, ggf. sogar pro Benutzer. Diese bekannten Bedienungen sind somit nicht sehr flexibel.
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Bei einem aktuellen Kaffeevollautomaten sind häufig benutzerspezifische Profile für verschiedene Getränke vordefinierbar. In einem Profil kann für jeden vom Geräte bereitgestellten Getränketyp, wie beispielsweise Espresso, Kaffee und Cappuccino, eine benutzerspezifische Einstellung von Parametern vorgesehen werden.
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Will der Benutzer diese persönlichen Getränke anwählen, muss vorher das Benutzerprofil gewechselt werden, um danach das eigene Getränk zu beziehen. Gibt es mehr als einen Benutzer und vergisst der Benutzer, das Profil zu wechseln, bezieht der Benutzer zwar ein Getränk des gleichen Getränketyps, aber mit den Einstellungen eines anderen Benutzers. Das ist in Privathaushalten beispielhaft der starke Kaffee des Partners anstatt dem schwächer dosierten oder sogar entkoffeinierten eigenen Kaffee. Das Problem wird mit der Anzahl von verschiedenen Benutzern immer größer, z.B. bei einem Büro-Kaffeeautomaten.
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Um dies zu verhindern, muss der Benutzer erkannt werden. Das ist z.B. mit einem Fingerabdrucksensor möglich, der aber leider nicht immer zuverlässig funktioniert (Finger oder Sensor verdreckt, Finger nass, falscher Finger verwendet, falsche Hand benutzt). Das führt weiterhin zwangsläufig zu einer Verschmutzung des Geräts an der Position des Fingerabdrucklesers, was auch aus hygienischer Sicht unerwünscht ist.
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Ein weiterer Ansatz sind mit einem RFID-Chip versehene Tassen, für die bestimmte Getränke vorgegeben werden können. Ein Vorteil hierbei ist, dass keine Berührung des Geräts mehr nötig ist und außer dem Unterstellen der Tasse keine weiter Bedienhandlung erforderlich ist. Ein Nachteil ist jedoch, dass die Tassen leicht vertauscht oder verlegt werden können oder vielleicht gerade im Geschirrspüler gereinigt werden und somit nicht verfügbar sind.
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Außerdem müsste für jedes individuelle Getränk eine eigene Tasse bereitgehalten werden, und das ggf. pro Benutzer.
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Ideal wäre also eine immer fehlerfrei funktionierende benutzerspezifische Programmanwahl, die direkt das richtige Programm im Haushaltsgerät ausführt, beispielsweise den richtigen Getränkebezug startet, und weitere Bedienungen außer ohnehin nötigen Handlungen am Gerät, wie beispielsweise dem Unterstellen einer Tasse, überflüssig macht. Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine einfachere, zuverlässigere und flexiblere Bedienung für Haushaltsgeräte bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Im Folgenden wird der Einfachheit halber teilweise von zwei Sensoren gesprochen, wobei hiermit auch zwei oder mehr eingeschlossen sein sollen. Unter Geräteblende wird erfindungsgemäß ein für einen Benutzer zugänglicher Teil an der Außenseite des Haushaltsgeräts verstanden, ohne hinsichtlich Form und Lage einschränkend zu sein. Es wird davon ausgegangen, dass ein RFID-Transponder eine Identifikation (ID) aufweist, die drahtlos von einem entsprechenden RFID-Empfänger auslesbar ist. Diese kann eineindeutig sein, dies ist aber nicht zwingend. Weiterhin gilt, dass alle Ausführungsformen beliebig miteinander kombinierbar sind, und zwar sowohl in Gänze als auch hinsichtlich einzelner Details.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Haushaltsgerät bereitgestellt, umfassend:
- - eine Geräteblende;
- - mindestens zwei Sensoren, die beabstandet im Bereich der Geräteblende angeordnet sind, wobei mindestens einer der Sensoren ein RFID-Empfänger ist;
- - eine Steuereinheit zur Steuerung des Haushaltsgeräts, die mit den Sensoren verbunden und eingerichtet ist zum
- - Erfassen einer Geste, die von einem Benutzer mit einem handgeführten RFID-Transponder in der Umgebung der Geräteblende ausgeführt wird; und
- - Ausführen eines der Geste zugeordneten Programms des Haushaltsgeräts;
wobei das Erfassen der Geste umfasst, eine eindeutige Identifikation und die Position des RFID-Transponders relativ zu den Sensoren zu erfassen, während sich der Transponder nacheinander oder gleichzeitig im Erfassungsbereich von mindestens zwei der Sensoren befindet.
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Mit einem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät wird eine einfache und zuverlässige Möglichkeit geschaffen, Gesten zu erkennen. Den Gesten können dann Haushaltsgeräteprogramme zugeordnet werden, die bei Erkennen der Geste ausgeführt werden. Es ist pro Benutzer nur noch ein Transponder erforderlich, wobei verschiedene Programme desselben Benutzers durch verschiedene Gesten auswählbar sind. Gesten können aus mehreren zTeil-Gesten zusammengesetzt werden und so grundsätzlich unbegrenzt komplexe Gesten definiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erfassen der Geste, den RFID-Transponder zeitlich nacheinander an mindestens zwei verschiedenen Sensoren zu erfassen.
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Für diese Ausführungsform genügt es, wenn die Sensoren die Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines Transponders erfassen können. Eine Signalstärke-Erfassung ist nicht erforderlich. Die Sensoren müssen weit genug voneinander beabstandet angeordnet sein, so dass es möglich ist, dass der Transponder zumindest zeitweise nicht gleichzeitig von beiden Sensoren erfasst wird, sondern nur von einem. Der Benutzer kann dann den Transponder so an beiden Sensoren vorbeiführen, dass zuerst ein Erfassen an einem und dann ein Erfassen an dem anderen erfolgt. Daraus ergibt sich eine Bewegungsrichtung der (Teil-) Geste entsprechend der Anordnung der Sensoren.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erfassen der Geste, den zeitlichen Verlauf der Erfassungsstärke des RFID-Transponders an mindestens zwei verschiedenen Sensoren zu erfassen.
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Hierfür ist es erforderlich, dass die Sensoren eine Erfassungsstärke, im Falle des RFID-Empfängers also eine Signalstärke, erfassen können. Damit ist es dann allerdings auch möglich, eine Bewegungsrichtung des Transponders zu erkennen, selbst wenn bzw. solange der Transponder von den Sensoren gleichzeitig erfasst wird. Die Bewegungsrichtung ergibt sich etwa daraus, an welchem Empfänger zuerst das Signalstärkemaximum empfangen wird. Oder es kann alternativ oder zusätzlich auf eine steigende oder fallende Flanke der Signalstärke abgehoben werden, wobei eine steigende ein Annähern des Transponders und eine fallende ein Entfernen des Transponders anzeigt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Haushaltsgerät mindestens drei Sensoren, die beabstandet im Bereich der Geräteblende angeordnet sind, wobei zwei Sensoren in x-Richtung der Geräteblende und zwei der Sensoren in y-Richtung der Geräteblende beabstandet sind.
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Durch eine entsprechende Anordnung von mindestens drei Empfängern in einer L- oder Dreiecks-Form wird es möglich, zweidimensionale (Teil-) Gesten zu erfassen. Grundsätzlich genügen drei Sensoren, da dies bereits eine Triangulation ermöglicht, sofern die Signalstärke bzw. der Grad der Annäherung miterfasst wird. Bei Sensoren, die keine Signalstärke erfassen können, kann es hingegen nötig sein, vier Empfänger, d.h. zwei pro x- bzw. y-Richtung vorzusehen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind mindestens zwei der Sensoren ein RFID-Empfänger. Alternativ oder zusätzlich ist mindestens einer der Sensoren ein Annäherungssensor.
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Ein Annäherungssensor im Sinne der Erfindung kann beispielsweise eine Reflex-Lichtschranke oder ein Infrarot-Sensor sein. Ebenso möglich sind jedoch auch kapazitive Sensoren. Der Annäherungssensor arbeitet bevorzugt berührungslos, grundsätzlich können aber auch Sensoren verwendet werden, die eine Berührung erfordern.
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Gemäß einer Ausführungsform wird das Erfassen der Geste nach einer vorgegebenen Zeitspanne beendet. Hiermit kann die Erkennung zuverlässiger gemacht und können (Teil-) Gesten besser abgegrenzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Haushaltsgerät ein Getränkebereiter und sind Gesten Getränkebereitungsprogrammen zugeordnet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 zeigt ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform;
- 2 zeigt einen ersten Bedienvorgang; und
- 3 zeigt einen zweiten Bedienvorgang.
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In 1 ist als beispielhaftes Haushaltsgerät 1 ein Getränkebereiter gezeigt. Der Getränkebereiter 1 umfasst eine Geräteblende 2, wobei anzumerken ist, dass im Sinne der Erfindung jede außenliegende Oberfläche oder ein Teil davon als Geräteblende verstanden werden kann. Im Bereich der Geräteblende 2 sind zwei RFID-Empfänger 3, 4 angeordnet. Der Getränkebereiter 1 weist weiter eine Steuereinheit 10 auf, die dazu vorgesehen ist, den Getränkebereiter 1 zu steuern. Sie ist funktionsfähig (nicht gezeigt) mit den RFID-Empfängern 3, 4 verbunden.
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Im Bereich der Geräteblende kann erfindungsgemäß bedeuten, dass die RFID-Empfänger hinter einem Glasabschnitt der Geräteblende angeordnet sind, alternativ aber auch, dass sie in dem Material der Geräteblende, beispielsweise aus Kunststoff, integriert sind, oder auf der Geräteblende angeordnet sind. Entscheidend ist hierbei im Grunde nur, dass es möglich sein muss, dass ein Benutzer einen handgeführten Transponder in die Empfangsreichweite der RFID-Empfänger führen kann. Bevorzugt muss der Benutzer den Transponder dazu nicht direkt in Kontakt mit der Geräteblende führen.
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2 stellt eine erste mögliche Bediengeste dar. In der Geräteblende 2 sind hier zwei RFID-Empfänger 3, 4 verbaut. Ein RFID-Transponder 6 kann von links nach rechts geführt werden, was einer Wischgeste „links-nach-rechts“ entspricht. Wird der Transponder 6 in der dargestellten Weise geführt, wird er zuerst in den Empfangsbereich des linken RFID-Empfängers 3 kommen und dann zu einem späteren Zeitpunkt in den Empfangsbereich des rechten RFID-Empfängers 4. Im Bereich zwischen den Empfängern kann es passieren, dass sich der Transponder 6 gleichzeitig im Empfangsbereich beider Empfänger befindet. Bevorzugt werden die Empfänger aber so weit voneinander beabstandet, dass im Wesentlichen jeweils nur ein Empfänger Kontakt zu dem Transponder hat.
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3 stellt eine zweite mögliche Bediengeste dar. In der Geräteblende 2 sind hier drei RFID-Empfänger 3, 4, 5 verbaut. Ein RFID-Transponder 6 kann in einer ersten Teil-Geste von rechts nach links geführt werden, was einer Wischgeste „links-nach-rechts“ entspricht. In einer zweiten Teil-Geste kann der Transponder 6 dann von oben nach unten geführt werden, was einer Wischgeste „oben-nach-unten“ entspricht. Wird der Transponder 6 in der dargestellten Weise geführt, wird er zuerst in den Empfangsbereich des rechten RFID-Empfängers 4 kommen und dann zu einem späteren Zeitpunkt in den Empfangsbereich des linken RFID-Empfängers 3. Während der zweiten Teil-Geste wird er von dem Empfangsbereich des linken RFID-Empfängers 3 in den Empfangsbereich des unteren Empfängers 5 kommen. Im Bereich zwischen den Empfängern kann es passieren, dass sich der Transponder 6 gleichzeitig im Empfangsbereich zweier oder sogar dreier Empfänger befindet. Bevorzugt werden die Empfänger aber so weit voneinander beabstandet, dass im Wesentlichen jeweils nur ein Empfänger Kontakt zu dem Transponder hat.
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Der RFID-Transponder 6 kann in verschiedenen Ausführungen verwendet werden, wie z.B. einem Ring, einem Armband, einem Aufkleber für eine Armbanduhr. Die RFID-Transponder 6 haben eine eindeutige ID, die einmalig beispielsweise über ein mit dem Haushaltsgerät 1 verbundenes mobiles Endgerät benutzerspezifisch angelernt wird. Danach kann der Benutzer auf dem mobilen Endgerät seine Profile für Favoritengetränke erstellen und pro vordefinierter Geste ein Getränk zuordnen. Ist dieses einmalig erfolgt, genügt das Ausführen der Geste mit dem RFID-Transponder, um direkt das benutzerspezifische Getränk zu beziehen.
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In einer einfachen Ausführungsform sind zwei RFID-Empfänger im Gerät verbaut, die die Bewegungsrichtung des RFID-Transponders (bzw. der Hand des Benutzers, der diesen führt) erkennen. Mit zwei RFID Empfängern sind einfache Grund-Gesten wie ein Wischen von rechts nach links (oben nach unten) oder in umgekehrter Richtung möglich. Damit können bereits zwei Getränke zugeordnet werden, wie beispielsweise Espresso und Kaffee. Natürlich sind durch wiederholtes Wischen auch komplexere Gesten möglich, wobei jede Einzelbewegung einem Teil der Geste entspricht, etwa „2x links-nach-rechts, 1x rechts-nachlinks“. Damit sind prinzipiell beliebig viele Gesten und zugeordnete Programme möglich.
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In einer weiteren Ausführungsform mit 3 oder 4 RFID-Empfängern sind bereits vier mögliche Wischrichtungen für (Teil-) Gesten erfassbar. Den möglichen 4 Grund-Gesten können dann bereits 4 Getränke zugeordnet werden, wie etwa Espresso, Kaffee, Kaffee lang und Cappuccino. Mit komplexeren Gesten aus 2 oder mehr Grund-Gesten können noch weitere Getränke zugeordnet werden.
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Möglich ist das Ergänzen oder Ersetzen von einem oder mehreren RFID-Empfängern durch einen Näherungssensor, wie etwa einen Infrarot-Sensor oder eine Reflex-Lichtschranke. Es muss erfindungsgemäß jedoch stets ein RFID-Empfänger vorhanden sein, damit die ID des RFID-Transponders ausgelesen werden kann.
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In einer Variante ist pro Bewegungsachse ein RFID-Empfänger vorgesehen, ergänzt durch den Annäherungssensor. Da pro Achse mit nur einem RFID-Empfänger nur eine Bewegung, genauer ein Annähern + Entfernen (über den Verlauf der Signalstärke z.B.), aber keine Richtung dieser Bewegung erkannt werden kann, kann mittels eines zusätzlichen Sensors, etwa einer Lichtschranke, die Richtung erkannt werden. Dazu muss die Lichtschranke auf einer Seite der zu erkennenden Bewegung in Bezug auf den RFID-Empfänger angeordnet sein, d.h. beispielsweise seitlich links oder rechts neben bzw. über oder unter dem RFID-Empfänger. Die Erkennung könnte dann über den zeitlichen Verlauf erfolgen, d.h. ob RFID-Empfänger oder Lichtschranke zuerst ausgelöst werden bestimmt die Richtung der Bewegung. Für den Fall zweier RFID-Empfänger und einer Lichtschranke bzw. eines Infrarot-Näherungssensors böte sich eine Anordnung in Form eines rechtwinkligen Dreiecks an, mit dem IR-Sensor in der rechtwinkligen Spitze des Dreiecks. In der Ausführungsform von 3 könnte beispielsweise der RFID-Empfänger 3 durch einen Annäherungssensor ersetzt werden.
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Die Auswertung der Geste und des Benutzers erfolgt somit über die ID-Erkennung und darüber, zu welchem Zeitpunkt zeitlich das erste Signal und an welchem Punkt zeitlich versetzt das zweite Signal empfangen wurde (analoges gilt für Signal-Maxima/Minima bzw. Signalflanken). Das ergibt in Summe die Benutzer-ID und die Gestenrichtung. Sicherheitsmechanismen zur Vermeidung von Fehlbedienungen sind etwa eine zeitliche Begrenzung einer Gestenerfassung. Prinzipiell kann sogar das Einschalten des Gerätes (aus einem Bereitschaftszustand mit aktiven Sensoren) durch die Geste automatisch mit erfolgen.
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Ein RFID-System hat zusätzlich den Vorteil, dass das RFID-Element, das der Benutzer an der Hand oder dem Arm trägt, keine Energieversorgung in der Form eines Akkus oder einer Batterie benötigt. Prinzipiell wären sogar Geräte ohne jede Standardbedienung möglich. Der Einsatzbereich diese RFID-Gestenbedienung ist auf andere Gerätearten von Haushaltsgeräten übertragbar.
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Generell wäre auch eine Geste für immer die gleiche Aktion an allen Geräten von mehreren Geräten des gleichen Benutzers denkbar. Im Idealfall konfiguriert der Benutzer dann nur einmalig sein Benutzerprofil und braucht danach nie wieder konventionell zu bedienen. Die zwei bis vier (Teil-) Gesten sind einfach zu erlernen und das Gerät wird dadurch sehr einfach zu nutzen. Die einmalig erstellten Benutzerprofile lassen sich auch auf andere Geräte übertragen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012109982 A1 [0002]
