DE112021000126T5

DE112021000126T5 - Verfahren und Einrichtung zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters

Info

Publication number: DE112021000126T5
Application number: DE112021000126.4T
Authority: DE
Inventors: Shangru Li; Dan Liu; Haibo Qin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2022-07-28
Also published as: US20230280367A1; CN114061437A; WO2022022943A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters bereitgestellt, umfassend: Empfangen von Sensordaten von einem an der Tür oder dem Fenster angeordneten Sensor, wobei die Sensordaten Magnetometerdaten und Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten umfassen; Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; und wenn beurteilt wird, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten. Die Genauigkeit der Zustandsdetektion wird dadurch erhöht.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Türen und Fenster, insbesondere eine Tür- oder Fensterdetektion.
Allgemeiner Stand der Technik
Mit dem Fortschritt der Gesellschaft wird eine ständig steigende Anzahl von Detektionsverfahren in unserem Alltagsleben verwendet, um unserem Leben Zweckmäßigkeit und Sicherheit zu verleihen, beispielsweise bei der Detektion des Zustands von Türen oder Fenstern, insbesondere dem Zustand des Öffnens/Schließens oder sogar die Bereitstellung des Öffnungswinkels von Türen oder Fenstern. Zu üblichen Detektionsverfahren zählen eine Detektion auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten und einer Detektion auf Basis von Magnetometerdaten.
Bei einem Detektionsverfahren auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten werden Winkelgeschwindigkeitsdaten integriert, um den Öffnungswinkel einer Tür oder eines Fensters zu berechnen, und der Zustand der Tür oder des Fensters wird dann auf Basis des berechneten Öffnungswinkels detektiert. Durch einen Winkelgeschwindigkeitssensor gemessene Winkelgeschwindigkeitsdaten enthalten im Allgemeinen eine Abweichung, die mit der Zeit zunimmt, was möglicherweise zu einer Abweichung des berechneten Öffnungswinkels von dem tatsächlichen Wert führt.
Bei einem Detektionsverfahren auf Basis von Magnetometerdaten muss die Detektionsumgebung magnetisch stabil sein, doch liegt in realen Situationen oft eine Magnetfeldverzerrung in der Detektionsumgebung vor, weshalb es schwierig ist, die magnetische Stabilität davon zu garantieren.
Kurze Darstellung der Erfindung
Es wird erhofft, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters bereitzustellen; das Verfahren und die Einrichtung detektieren zuerst, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt, und führen auf Basis von Magnetometerdaten eine Detektion nur dann vor, falls keine Magnetverzerrung vorliegt, wodurch die Genauigkeit des Detektionsergebnisses erhöht wird.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Empfangen von Sensordaten von einem an der Tür oder dem Fenster angeordneten Sensor, wobei die Sensordaten Magnetometerdaten und Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten umfassen; Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; und wenn beurteilt wird, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten.
Gemäß einem anderen Aspekt wird eine Einrichtung zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters bereitgestellt. Die Einrichtung umfasst: eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sensordaten von einem an der Tür oder dem Fenster angeordneten Sensor, wobei die Sensordaten Magnetometerdaten und Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten umfassen; eine Beurteilungseinheit zum Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; und eine Zustandsbestimmungseinheit zum Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten, wenn beurteilt ist, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters bereitgestellt, umfassend: einen Beschleunigungssensor, einen Winkelgeschwindigkeitssensor und ein Magnetometer, an der Tür oder dem Fenster installiert; und einen Prozessor zum Durchführen des Verfahrens nach einer von verschiedenen Ausführungsformen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein maschinenlesbares Ablagemedium bereitgestellt, das eine Computerprogrammanweisung speichert, die bei Ausführung bewirkt, dass ein Computer das Verfahren nach verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durchführt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen von verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung erfolgt zuerst eine Beurteilung dahingehend auf Basis von Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; insbesondere erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob die Tür oder das Fenster sich in einem stationären Zustand befindet, und verschiedene Ansätze werden für einen stationären Zustand und einen nicht-stationären Zustand verwendet, um zu beurteilen, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt. Falls beurteilt wird, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt, wird der Zustand der Tür oder des Fensters, insbesondere der Tür-Offen-/Geschlossen-Zustand oder sogar der Winkel der Türöffnung auf Basis von Magnetometerdaten bestimmt. Dies erhöht die Genauigkeit des Detektionsergebnisses.
Figurenliste
In den Zeichnungen werden Ausführungsformen lediglich zur Demonstration auf nichtbeschränkende Weise erläutert. Ähnliche Referenzbezeichnungen in den Zeichnungen bezeichnen ähnliche Elemente.

1 zeigt ein Verfahren zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt ein Verfahren zum Setzen einer vorbestimmten Entsprechung gemäß einer Ausführungsform.
3 zeigt ein Verfahren zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters auf Basis von Magnetometerdaten entsprechend einer Ausführungsform.
4 zeigt ein Verfahren zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten gemäß einer Ausführungsform.
5 zeigt eine Einrichtung zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters gemäß einer Ausführungsform.

Verschiedene Aspekte und Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die oben erwähnten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sind lediglich schematisch, nicht restriktiv. Die Größen, Formen, Bezeichnungen oder das Aussehen von verschiedenen Elementen in den Zeichnungen kann variieren, ohne von der Substanz der vorliegenden Erfindung abzuweichen, anstatt auf jene in den Zeichnungen gezeigten beschränkt zu sein.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen von verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung werden nach einem ersten Detektieren, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt, Magnetometerdaten verwendet, um den Zustand einer Tür oder eines Fensters zu bestimmen, falls keine Magnetfeldverzerrung vorliegt. Insbesondere erfolgt zuerst eine Beurteilung dahingehend, ob sich die Tür oder das Fenster in einem stationären Zustand befindet, und verschiedene Verfahren werden für einen stationären Zustand und einen nicht-stationären Zustand verwendet, um zu beurteilen, ob Magnetometerdaten in Anwesenheit einer Magnetfeldverzerrung gemessen werden; wenn beurteilt wird, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt, wird die Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Magnetometerdaten initiiert, d. h., der Zustand der Tür oder des Fensters wird auf Basis der Magnetometerdaten bestimmt. Dies stellt die Genauigkeit der Bestimmung des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Magnetometerdaten sicher. Weiter ermöglicht die Verwendung von verschiedenen Verfahren für stationäre und nicht-stationäre Zustände zum Beurteilen einer Magnetfeldverzerrung eine genauere Beurteilung der Magnetfeldverzerrung, wodurch die Genauigkeit der Zustandsdetektion erhöht wird.
Wenn weiter beurteilt wird, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt, wird eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten initiiert, insbesondere unter Berücksichtigung von Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten der Tür oder des Fensters und eines anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters, um den Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters zu berechnen, um eine Zustandsdetektion durchzuführen. Dies ermöglicht, ein genaues Detektionsergebnis selbst dann zu erhalten, wenn eine Magnetfeldverzerrung vorliegt.
Weiter können im Prozess einer Zustandsdetektion die Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und der anfängliche Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters geeignet aktualisiert werden; beispielsweise werden die Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten aktualisiert, wenn beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster für eine vorbestimmte Zeitperiode stationär ist, und/oder der anfängliche Öffnungswinkel wird aktualisiert, wenn beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster stationär ist und keine Magnetfeldverzerrung vorliegt, beziehungsweise wenn bestimmt wird, dass die Tür oder das Fenster geschlossen ist. Dies vermeidet eine Ungenauigkeit der Detektion, die durch eine Drift/Abweichung bei Winkelgeschwindigkeitsdaten verursacht wird, wodurch die Detektionsgenauigkeit des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeit erhöht wird.
1 zeigt ein Verfahren 1000 zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters gemäß einer Ausführungsform. Gemäß dem Verfahren 1000 werden in Schritt 1100 Sensordaten von der Tür oder dem Fenster erhalten. Die Sensordaten können durch eine in einem Türschloss installierte Inertialsensoreinheit gemessen werden. Die Inertialsensoreinheit umfasst einen Beschleunigungssensor, der bevorzugt ein Dreiachsensensor, ein Winkelgeschwindigkeitssensor und ein Magnetometer ist. Entsprechend umfassen die Sensordaten Beschleunigungsdaten, Winkelgeschwindigkeitsdaten und Magnetometerdaten. In einigen Ausführungsformen können Beschleunigungsdaten ignoriert werden. Somit sind in dem Türschloss nur ein Winkelgeschwindigkeitssensor und ein Magnetometer vorgesehen.
In Schritt 1200 erfolgt auf Basis der Sensordaten eine Beurteilung dahingehend, ob die Tür oder das Fenster stationär ist. In einer Ausführungsform kann eine Beurteilung dahingehend, ob die Tür oder das Fenster stationär ist, durch Bestimmen der Stabilität von Sensordaten erfolgen. Insbesondere kann eine Beurteilung dahingehend, ob die Tür oder das Fenster stationär ist, lediglich auf Basis einer beliebigen von Beschleunigungsdaten, Winkelgeschwindigkeitsdaten und Magnetometerdaten erfolgen. Es ist auch möglich, zwei oder drei dieser zu kombinieren, um zu beurteilen, ob die Tür oder das Fenster stationär ist, um die Beurteilungsgenauigkeit zu erhöhen.
In dem Fall, wo eine Beurteilung lediglich auf Basis von Magnetometerdaten erfolgt, ist es möglich, Daten, z. B. eine Standardabweichung, zu bestimmen, die eine Variation bei innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode wie etwa 1 Sekunde gesammelten Magnetometerdaten angibt; falls die eine Variation angebenden Daten unter einem vorbestimmten Schwellwert liegen, dann sind die entsprechenden Magnetometerdaten relativ stabil und dies gibt an, dass die Tür oder das Fenster stationär ist; ansonsten wird angegeben, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist.
In dem Fall, wo eine Beurteilung lediglich auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten erfolgt, werden unter Berücksichtigung der Tatsache, dass es eine Abweichung bei den Winkelgeschwindigkeitsdaten gibt, Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten von den Winkelgeschwindigkeitsdaten subtrahiert und dann erfolgt eine Beurteilung auf Basis der so erhaltenen Daten dahingehend, ob die Tür oder das Fenster stationär ist. Anfänglich werden die Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten gemäß dem Mittelwert von gemessenen Winkelgeschwindigkeitsdaten erhalten, wobei die Tür oder das Fenster für eine vorbestimmte Zeitperiode (z. B. 1 Sekunde) stationär gehalten wird. Wenn danach bestimmt wird, dass die Tür oder das Fenster für eine vorbestimmte Zeitperiode stationär ist, können die Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten in der vorbestimmten Zeitperiode aktualisiert werden.
Insbesondere sollten idealerweise, wenn die Tür stationär ist, Winkelgeschwindigkeitsdaten um eine beliebige Achse null betragen. Es ist möglich zu beurteilen, ob die Tür oder das Fenster aktuell stationär ist, durch Bestimmen der Abweichung der aktuellen Winkelgeschwindigkeitsdaten von null. Falls die Abweichung zu groß ist, zeigt dies an, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist; falls die Abweichung eine vorbestimmte Anforderung erfüllt, zeigt dies an, dass die Tür oder das Fenster stationär ist.
Beispielsweise werden Daten, die die Abweichung der aktuellen Winkelgeschwindigkeitsdaten von null anzeigen, erhalten, indem die Summe von Quadraten von Winkelgeschwindigkeitsdaten für jede Achse in dem aktuellen Moment gefunden wird und dann die Quadratwurzel aus der Summe der Quadrate genommen wird. Die eine Abweichung anzeigenden Daten werden mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, und falls er unter dem Schwellwert liegt, wird die Tür oder das Fenster als stationär beurteilt, ansonsten wird angezeigt, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist. Eine Abweichung bei Winkelgeschwindigkeitsdaten wird bevorzugt beim Setzen des vorbestimmten Schwellwerts berücksichtigt.
Wenn in einem anderen Beispiel Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten berücksichtigt werden, kann die folgende Formel verwendet werden, um Daten D zu bestimmen, die die Abweichung der aktuellen Winkelgeschwindigkeitsdaten von null anzeigen. $D = \sqrt{{(Gx - Ox)}^{2} + {(Gy - Oy)}^{2} + {(Gz - Oz)}^{2}}$
wobei Gx, Gy und Gz Winkelgeschwindigkeitsdaten um die Achsen x, y beziehungsweise z sind und Ox, Oy und Oz Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten um die Achsen x, y beziehungsweise z sind. Die Achsen x, y und z sind drei bezüglich der Tür definierte zueinander senkrechte Koordinatenachsen. Die Daten D werden mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, um zu beurteilen, ob die Tür oder das Fenster stationär ist. In diesem Beispiel kann der vorbestimmte Schwellwert als ein relativ kleiner Wert gesetzt werden, ohne Notwendigkeit zum weiteren Berücksichtigen des Ausmaßes an Abweichung bei den Winkelgeschwindigkeitsdaten.
In dem Fall, wo eine Beurteilung lediglich auf Basis von Beschleunigungsdaten erfolgt, sollte eine Variation bei dem Beschleunigungsdaten davon, wenn die Tür oder das Fenster stationär ist, idealerweise null betragen. Variationsdaten der Beschleunigungsdaten (z. B. Bereich von Variation und/oder Standardabweichung) werden mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, um zu beurteilen, ob die Tür oder das Fenster stationär ist.
Zur Erhöhung der Beurteilungsgenauigkeit ist es möglich zu beurteilen, ob mehrere aufeinanderfolgende Winkelgeschwindigkeitsdaten oder Beschleunigungsdaten die oben erwähnte Anforderung erfüllen. Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass die Abweichungen von mehreren Winkelgeschwindigkeitsdaten oder Beschleunigungsdaten von null innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode (z. B. 1 Sekunde) alle die Anforderung erfüllen, wird die Tür oder das Fenster als stationär beurteilt.
Falls in Schritt 1200 beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster stationär ist (d. h. „Y“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1300. In Schritt 1300 werden Magnetometerdaten, Stabilitätsdaten von Magnetometerdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode, während der die Tür oder das Fenster stationär ist, bestimmt, und dann erfolgt auf Basis der bestimmten Stabilitätsdaten eine Beurteilung dahingehend, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt. Beispielsweise wird die Standardabweichung von gesammelten Magnetometerdaten bestimmt und mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, und falls die Standardabweichung im Vergleich größer ist, zeigt dies an, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; ansonsten wird angezeigt, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt.
Falls in Schritt 1200 lediglich auf Basis von Magnetometerdaten eine Bestimmung dahingehend erfolgt, ob die Tür oder das Fenster stationär ist, dann ist es möglich, dass Schritt 1200 und Schritt 1300 kombiniert werden. Angesichts der Tatsache jedoch, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegen könnte, erfolgt in Schritt 1200 eine Bestimmung auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten dahingehend, ob die Tür oder das Fenster stationär ist.
Falls in Schritt 1300 beurteilt wird, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegen (d. h. „N“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1700, in der eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Magnetometerdaten initiiert wird, d. h. der Zustand der Tür oder des Fensters wird auf Basis von Magnetometerdaten bestimmt. Insbesondere wird der Zustand der Tür oder des Fensters auf Basis von Magnetometerdaten bestimmt und eine vorbestimmte Entsprechung zwischen Magnetometerdaten und dem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters. Dies wird unten unter Bezugnahme auf 3 ausführlich beschrieben. Falls in Schritt 1300 beurteilt wird, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt (d. h. „Y“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1800, in der eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten initiiert wird. In einer Ausführungsform wird eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten initiiert. Wenn eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten durchgeführt wird, werden Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten berücksichtigt; insbesondere wird der aktuelle Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der gemessenen/empfangenen Winkelgeschwindigkeitsdaten, Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters berechnet und der Zustand der Tür oder des Fensters wird dadurch bestimmt. Beim Berechnen des aktuellen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters wird im Allgemeinen eine Berechnung durch Integrieren von Winkelgeschwindigkeitsdaten auf Basis des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters durchgeführt, wobei die Winkelgeschwindigkeitsdaten Winkelgeschwindigkeitsdaten sein können, von denen Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten subtrahiert worden sind. Der anfängliche Öffnungswinkel kann anfänglich in einem Initialisierungsprozess wie unten beschrieben auf null gesetzt werden, und kann auch wie unten beschrieben zu dem Winkel aktualisiert werden, unter dem die Tür immer dann positioniert ist, wenn die Tür stationär oder geschlossen ist, wodurch die Integrationsbasis zum Berechnen des nächsten Tür- oder Fensteröffnungswinkels aktualisiert wird, um ein genaueres Detektionsergebnis für den Zustand der Tür oder des Fensters zu erhalten.
Falls in Schritt 1200 beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist (d. h. „N“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1400. In Schritt 1400 werden ein oder mehrere Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten bestimmt. Wenn ein oder mehrere Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten bestimmt werden, können Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten zuerst von den Winkelgeschwindigkeitsdaten subtrahiert werden, dann können ein oder mehrere aktuelle Öffnungswinkel auf Basis der so erhaltenen Winkelgeschwindigkeitsdaten und eines anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters bestimmt werden. Als Nächstes werden in Schritt 1500 Magnetometerdaten entsprechend jedem Öffnungswinkel bestimmt. Somit wird in den Schritten 1400 und 1500 eine Entsprechung zwischen Magnetometerdaten und dem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters für die aktuellen Sensordaten erhalten.
Als Nächstes wird in Schritt 1600 die in den Schritten 1400 und 1500 erhaltene Entsprechung mit einer vorbestimmten Entsprechung verglichen; insbesondere erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, auf Basis eines oder mehrerer Öffnungswinkel und entsprechender Magnetometerdaten, bestimmt für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel, die in den Schritten 1400 und 1500 bestimmt wurden, und der vorbestimmten Entsprechung, wobei die vorbestimmte Entsprechung eine vorbestimmte Entsprechung ist zwischen jedem Öffnungswinkel und für die Tür oder das Fenster bei Abwesenheit einer Magnetfeldverzerrung bestimmten entsprechenden Magnetometerdaten. Die vorbestimmte Entsprechung kann in Form einer Tabelle gespeichert werden, die anfänglich gesetzt wird, wenn die Einrichtung für das Detektieren des Zustands der Tür oder des Fensters installiert wird, und möglicherweise aktualisiert werden.
2 zeigt ein Verfahren 2000 zum Setzen der vorbestimmten Entsprechung gemäß einer Ausführungsform. Gemäß dem Verfahren 2000 werden in Schritt 2100 Winkelgeschwindigkeitsdaten und Magnetometerdaten für eine vorbestimmte Zeitperiode (z. B. 5 Sekunden), gemessen, während die die Tür oder das Fenster stationär gehalten werden, erfasst. In Schritt 2200 wird auf Basis der Magnetometerdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode, während der die Tür oder das Fenster stationär ist, die Stabilität davon beurteilt; beispielsweise erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob Standardabweichungsdaten unter den Magnetometerdaten zu groß sind. Falls in Schritt 2200 beurteilt wird, dass die Magnetometerdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode nicht stabil sind, zeigt dies an, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt (d. h. „Y“ in der Figur), wobei dann eine Warnung ausgegeben werden kann, um einem Nutzer anzuzeigen, dass gegenwärtig eine Magnetfeldverzerrung vorliegt, und das Verfahren kann dann zu Schritt 2100 zurückkehren, bei dem Winkelgeschwindigkeitsdaten und Magnetometerdaten für eine neue vorbestimmte Zeitperiode erhalten werden, während die Tür oder das Fenster stationär gehalten wird.
Falls in Schritt 2200 beurteilt wird, dass die Magnetometerdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode stabil sind, d. h. keine Magnetfeldverzerrung vorliegt (d. h. „N“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 2300. In diesem Schritt werden anfängliche Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten für die Tür oder das Fenster auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode bestimmt, z. B., indem der Mittelwert der Winkelgeschwindigkeitsdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode gefunden wird. Die Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten können aktualisiert werden, wenn danach bestimmt wird, dass die Tür oder das Fenster für eine vorbestimmte Zeitperiode stationär ist.
Als Nächstes werden in Schritt 2400 auf Basis der Magnetometerdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode, indem zum Beispiel der Mittelwert der Magnetometerdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode gefunden wird, Magnetometerdaten bestimmt, wenn der Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters null beträgt.
In Schritt 2500 betragen der Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters null und die entsprechenden Magnetometerdaten werden aufgezeichnet.
Weiter wird in Schritt 2600 der Nutzer wiederholt aufgefordert, die Tür mit normaler Geschwindigkeit mehrmals zu öffnen und zu schließen, wobei gleichzeitig gemessene Winkelgeschwindigkeitsdaten und entsprechende Magnetometerdaten erhalten werden.
In Schritt 2700 werden auf Basis von in Schritt 2600 gemessenen Winkelgeschwindigkeitsdaten, der in Schritt 2300 bestimmten anfänglichen Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und eines anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters (der null sein kann) Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters im Prozess des Öffnens oder Schließens bestimmt.
In Schritt 2800 werden die bestimmten Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters im Prozess des Öffnens und Schließens und entsprechende Magnetometerdaten auf entsprechende Weise in einer vorbestimmten Tabelle beispielsweise gespeichert, wodurch die obenerwähnte vorbestimmte Entsprechung zwischen jedem Öffnungswinkel und entsprechenden Magnetometerdaten erhalten werden. Es versteht sich, dass für das wiederholte mehrmalige Öffnen und Schließen der Tür eine vorbestimmte Entsprechung für jedes Mal, wenn die Tür geöffnet und geschlossen wird, erhalten werden kann, und ein genaueres Ergebnis kann erhalten werden, indem der Mittelwert entsprechender Daten in diesen vorbestimmten Entsprechungen gefunden wird.
Obwohl der Prozess des Setzens der vorbestimmten Entsprechung oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden ist, versteht sich, dass dieser Prozess in vorbestimmten Umständen (z. B. periodisch) wiederholt werden kann, um die oben erwähnte vorbestimmte Entsprechung zu aktualisieren.
Spezifisch wieder unter Bezugnahme auf 1 werden in Schritt 1600 die in Schritt 1500 für einen oder mehrere in Schritt 1400 bestimmten Öffnungswinkel bestimmten Magnetometerdaten mit Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung verglichen, die dem einen oder den mehreren Öffnungswinkel entsprechen, und falls erste Differenzdaten zwischen den für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel bestimmten Magnetometerdaten und den Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung, die dem einen oder den mehreren Öffnungswinkeln entspricht, zu groß ist, z. B. größer als ein vorbestimmter Schwellwert, zeigt dies an, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; falls die ersten Differenzdaten eine vorbestimmte Anforderung erfüllen, z. B. kleiner oder gleich als ein vorbestimmter Schwellwert sind, zeigt dies ansonsten an, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt.
In einer anderen Ausführungsform in Schritt 1600 werden ein oder mehrere im Schritt 1400 bestimmte Öffnungswinkel mit einem entsprechenden Öffnungswinkel in der vorbestimmten Entsprechung verglichen, die den in Schritt 1500 für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel bestimmten Magnetometerdaten entsprechen, und falls zweite Differenzdaten zwischen dem einen oder den mehreren Öffnungswinkeln und dem entsprechenden Öffnungswinkel in der vorbestimmten Entsprechung, die den für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel bestimmten Magnetometerdaten entsprechen, zu groß ist, z. B. größer als ein vorbestimmter Schwellwert, zeigt dies an, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; falls die zweiten Differenzdaten eine vorbestimmte Anforderung erfüllen, z. B. kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert sind, zeigt dies ansonsten an, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt.
Falls in Schritt 1600 bestimmt wird, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt (d. h. „N“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1700, in dem eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Magnetometerdaten initiiert wird, d. h., der Zustand der Tür oder des Fensters wird auf Basis von Magnetometerdaten bestimmt. Falls in Schritt 1600 beurteilt wird, dass eine Magnetfeldverzerrung vorliegt (d. h. „Y“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1800, in dem eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten initiiert wird. Wenn bevorzugt eine Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten durchgeführt wird, werden Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten berücksichtigt; insbesondere werden ein oder mehrere aktuelle Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der gemessenen/empfangenen Winkelgeschwindigkeitsdaten, Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten (die anfängliche Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten oder aktualisierte Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten sein können) und eines anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters berechnet, und der Zustand der Tür oder des Fensters wird dadurch bestimmt.
3 zeigt ein Verfahren zum Detektieren des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Magnetometerdaten in Schritt 1700 gemäß einer Ausführungsform. Gemäß dem Verfahren werden in Schritt 1710 die aktuellen Magnetometerdaten mit Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung verglichen, die einem Türöffnungswinkel von null entspricht, um zu bestimmen, ob die Differenz dazwischen eine Anforderung erfüllt, z. B. ob sie kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert, und falls sie nicht kleiner ist als der vorbestimmte Schwellwert (d. h. „N“ in der Figur), geht das Verfahren dann zu Schritt 1740; in Schritt 1740 wird der aktuelle Zustand der Tür als offen bestimmt. Ansonsten geht das Verfahren zu Schritt 1720; in Schritt 1720 wird der aktuelle Zustand der Tür als geschlossen bestimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann nach dem Bestimmen in Schritt 1720, dass der aktuelle Zustand der Tür geschlossen ist, das Verfahren zu Schritt 1730 weitergehen. In Schritt 1730 wird ein anfänglicher Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf null gesetzt. Somit kann bei der nächsten Gelegenheit, bei der der aktuelle Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der gemessenen/empfangenen Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters berechnet wird, ein aktualisierter anfänglicher Öffnungswinkel verwendet werden. Angesichts der Tatsache, dass eine Abweichung bei Winkelgeschwindigkeitssensordaten mit der Zeit zunimmt, ist es durch erneutes Setzen eines anfänglichen Öffnungswinkels, der zeitlich näher liegt, möglich, einen genaueren Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters bei der nächsten Gelegenheit zu erhalten, dass der Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten berechnet wird.
Oben ist unter Bezugnahme auf Schritt 1730 eine Beschreibung der Handlung des Aktualisierens des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters auf null erfolgt, der zum Berechnen des Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten verwendet wird, doch ist dies nicht restriktiv; es kann auch antizipiert werden, dass der anfängliche Öffnungswinkel aktualisiert wird, falls bestimmt wird, dass sich die Tür oder das Fenster in einem stationären Zustand befindet (insbesondere stationär bei einem aktuellen Öffnungswinkel größer als null) und keine Magnetfeldverzerrung vorliegt. Bevorzugt wird der anfängliche Öffnungswinkel aktualisiert, falls bestimmt wird, dass sich die Tür oder der Winkel in einem stationären Zustand innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode (z. B. 3 Sekunden) befindet und keine Magnetfeldverzerrung vorliegt. Dieser Aktualisierungsprozess basiert auf dem aktuellen Öffnungswinkel, aktuellen Magnetometerdaten und einer vorbestimmten Entsprechung, die gemäß den aktuellen Winkelgeschwindigkeitsdaten, Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und dem anfänglichen Öffnungswinkel berechnet werden.
Beispielsweise ist es unter Bezugnahme auf 1 nach der Beurteilung in Schritt 1200, dass die Tür oder das Fenster stationär ist, und dem Beurteilen in Schritt 1300, dass keine Magnetfeldverzerrung vorliegt, zusätzlich zu dem Weitergehen zu Schritt 1700 auch möglich, parallel einen Prozess des Aktualisierens des anfänglichen Öffnungswinkels (nicht gezeigt) durchzuführen. Alternativ ist es möglich, zuerst einen Prozess des Aktualisierens des anfänglichen Öffnungswinkels vor dem in 3 gezeigten Schritt 1710 durchzuführen und dann zu dem Vergleichen der aktuellen Magnetometerdaten mit Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung weiterzugehen, die einem Türöffnungswinkel von null in Schritt 1710 entspricht. Alternativ kann der Prozess des Aktualisierens des anfänglichen Öffnungswinkels parallel mit den Schritten 1710-1740 durchgeführt werden.
Wenn insbesondere gemäß dem Prozess des Aktualisierens des anfänglichen Öffnungswinkels beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster stationär ist und keine Magnetfeldverzerrung vorliegt, sind Magnetometerdaten zuverlässiger, wohingegen Fehler möglicherweise bei Winkelgeschwindigkeitsdaten aufgrund einer Abweichung auftreten könnten. Falls es in diesem Zustand keine Abweichung bei den Winkelgeschwindigkeitsdaten gibt, dann sollten idealerweise aktuelle Magnetometerdaten entsprechend einem Öffnungswinkel oder einem aktuellen Öffnungswinkel entsprechend einem Magnetometerdatum idealerweise die gleichen sein wie Magnetometerdaten entsprechend dem gleichen Öffnungswinkel oder einem Öffnungswinkel entsprechend dem gleichen Magnetometerdatum in der vorbestimmten Beziehung.
Somit wird in einer Ausführungsform zuerst der aktuelle Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten, Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und dem anfänglichen Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters berechnet, und dies könnte aus einer Abweichung entstehende Fehler enthalten. Als Nächstes wird ein entsprechender Öffnungswinkel für die aktuellen Magnetometerdaten auf Basis der oben erwähnten vorbestimmten Entsprechungen bestimmt; der berechnete aktuelle Öffnungswinkel wird mit dem bestimmten entsprechenden Öffnungswinkel verglichen; falls der Differenzwert dazwischen einen vorbestimmten Winkel übersteigt, zeigt dies an, dass der aus einer Abweichung bei den Winkelgeschwindigkeitsdaten entstehende Fehler zu groß ist, weshalb der anfängliche Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters gleich dem gemäß der vorbestimmten Entsprechung bestimmten entsprechenden Öffnungswinkel gesetzt wird. Somit wird der anfängliche Öffnungswinkel aktualisiert, und der aus einer Abweichung bei Winkelgeschwindigkeitsdaten entstehende Fehler wird reduziert.
Bei einer anderen Ausführungsform werden nach dem Bestimmen des aktuellen Öffnungswinkels entsprechende Magnetometerdaten für den aktuellen Öffnungswinkel auf Basis der oben erwähnten vorbestimmten Entsprechung bestimmt, die entsprechenden Magnetometerdaten werden mit aktuellen Magnetometerdaten verglichen, und falls der Differenzwert dazwischen einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, zeigt dies an, dass der aus einer Abweichung bei Winkelgeschwindigkeitsdaten entstehende Fehler zu groß ist, weshalb ein entsprechender Öffnungswinkel für die aktuellen Magnetometerdaten weiter auf Basis der oben erwähnten vorbestimmten Entsprechung bestimmt wird und der anfängliche Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters gleich dem entsprechenden Öffnungswinkel gesetzt wird.
Wie oben festgestellt, wird der anfängliche Öffnungswinkel aktualisiert, falls beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster geschlossen ist oder sich in einem beliebigen stationären Zustand befindet und keine Magnetfeldverzerrung vorliegt, und der aktualisierte anfängliche Öffnungswinkel kann als Basis für eine Winkelgeschwindigkeitsdatenintegration verwendet werden, wenn danach der Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters berechnet wird, wodurch der aus einer Abweichung entstehende Fehler reduziert wird. Wenn es insbesondere danach notwendig ist, den Öffnungswinkel auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten zu berechnen, einschließlich dem Initiieren der Detektion des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten, wird ein genaueres Detektionsergebnis erhalten.
4 zeigt ein Verfahren zum Detektieren des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten in Schritt 1800 gemäß einer Ausführungsform. Gemäß dem Verfahren werden in Schritt 1810 ein oder mehrere aktuelle Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters zuerst auf Basis von Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten, dem anfänglichen Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters und Winkelgeschwindigkeitsdaten, die von dem Winkelgeschwindigkeitssensor innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode (z. B. 1 Sekunde) kommen, berechnet. Falls der Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters bereits in einem vorausgegangenen Schritt (z. B. Schritt 1400) berechnet worden ist, kann dieser Schritt entfallen. In Schritt 1820 wird die Differenz zwischen dem berechneten Öffnungswinkel in der vorbestimmten Zeitperiode und null bestimmt, und falls die Differenz zu groß ist, z. B. größer als ein vorbestimmter Winkel (z. B. 1 Grad), dann wird die Tür oder das Fenster in Schritt 1830 als offen bestimmt, ansonsten wird in Schritt 1840 die Tür oder das Fenster als geschlossen bestimmt. Nach Schritt 1840 kann der anfängliche Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters, für die nachfolgende Öffnungswinkelberechnung verwendet, in Schritt 1850 weiter auf null aktualisiert werden, wie oben beschrieben.
Oben erfolgte unter Bezugnahme auf verschiedene Situationen eine Beschreibung dessen, wie der anfängliche Öffnungswinkel aktualisiert wird, wenn die Tür oder das Fenster als stationär beurteilt wird; es kann auch antizipiert werden, dass Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten aktualisiert werden können, nachdem beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster während einer vorbestimmten Zeitperiode (z. B. 1 Sekunde) stationär ist (unter einem beliebigen Winkel). Beispielsweise werden Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten auf Basis von innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode gemessenen Winkelgeschwindigkeitsdaten aktualisiert, wenn die Tür oder das Fenster stationär ist, z. B. wird der Mittelwert davon verwendet, um die ursprünglichen Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten zu ersetzen. Ein genaueres Berechnungsergebnis wird dadurch erhalten, wenn der Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters danach berechnet wird.
Durch Aktualisieren des anfänglichen Öffnungswinkels und der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten ist es möglich, eine Drift/Abweichung bei Winkelgeschwindigkeitsdaten zu überwinden und dadurch die Berechnungsgenauigkeit des Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten zu verbessern.
Verfahren zum Bestimmen des Zustands einer Tür oder eines Fensters gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben unter Bezugnahme auf 1-4 beschrieben worden; solange nicht von dem Gedanken der technischen Lösung der vorliegenden Erfindung abgewichen wird, können verschiedene Schritte darin kombiniert/aufgeteilt/umorganisiert/verbessert werden, um entsprechende Ergebnisse zu erhalten.
Beispielsweise erfolgte oben unter Bezugnahme auf die Schritte 1200-1600 in 1 eine Beschreibung eines Verfahrens, bei dem zuerst eine Bestimmung dahingehend erfolgt, ob eine Tür oder ein Fenster stationär ist, und dann werden verschiedene Ansätze für die Fälle verwendet, wo sich die Tür oder das Fenster in einem stationären oder nicht-stationären Zustand befindet, um zu bestimmen, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; dies ist jedoch nicht restriktiv, und es ist auch möglich zu bestimmen, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, ohne zwischen stationären und nicht-stationären Zuständen der Tür oder des Fensters zu unterscheiden.
5 zeigt eine Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Zustands einer Tür oder eines Fensters gemäß einer Ausführungsform. Die Einrichtung 100 umfasst eine Empfangseinheit 110, eine erste Beurteilungseinheit 120, eine zweite Beurteilungseinheit 130, eine Zustandsbestimmungseinheit 140, eine erste Aktualisierungseinheit 150 und eine zweite Aktualisierungseinheit 160. Die erste Beurteilungseinheit 120 und die zweite Beurteilungseinheit 130 bilden zusammen eine Beurteilungseinheit.
Die Empfangseinheit 110 empfängt Sensordaten einer Tür oder eines Fensters, wobei die Sensordaten Magnetometerdaten, Winkelgeschwindigkeitsdaten und Beschleunigungsdaten umfassen. Die erste Beurteilungseinheit 120 beurteilt auf Basis der Sensordaten, ob die Tür oder das Fenster stationär ist. Wenn die erste Beurteilungseinheit 120 beurteilt, dass die Tür oder das Fenster stationär ist, beurteilt die zweite Beurteilungseinheit 130 auf Basis der Magnetometerdaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt. Wenn die erste Beurteilungseinheit 120 beurteilt, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist, bestimmt die zweite Beurteilungseinheit 130 einen oder mehrere Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten oder der Beschleunigungsdaten, bestimmt Magnetometerdaten für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel und beurteilt auf Basis des einen oder der mehreren Öffnungswinkel und entsprechender Magnetometerdaten und einer vorbestimmten Entsprechung zwischen jedem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters und entsprechender Magnetometerdaten, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, wobei die vorbestimmte Entsprechung in Abwesenheit der Magnetfeldverzerrung bestimmt wird. Bevorzugt werden der eine oder die mehreren Öffnungswinkel auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters bestimmt.
Wenn die zweite Beurteilungseinheit 130 beurteilt, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 140 den Zustand der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten und der vorbestimmten Entsprechung. Wenn in einer Ausführungsform die zweite Beurteilungseinheit 130 beurteilt, dass die Magnetfeldverzerrung vorliegt, bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 140 den Zustand der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters. Wenn beurteilt wird, dass die Magnetfeldverzerrung vorliegt, ist es für die Zustandsbestimmungseinheit 140 auch möglich, den Zustand der Tür oder des Fensters auf Basis von Beschleunigungsdaten zu bestimmen.
Wenn in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Beurteilungseinheit 120 beurteilt, dass die Tür oder das Fenster bei einem aktuellen Öffnungswinkel größer als null stationär ist, und die zweite Beurteilungseinheit 130 beurteilt, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, wird der anfängliche Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters aktualisiert. Dieses Aktualisieren basiert auf dem aktuellen Öffnungswinkel, entsprechend den Magnetometerdaten und der vorbestimmten Entsprechung. Der aktuelle Öffnungswinkel kann anhand der aktuellen Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels berechnet werden.
Wenn in einer weiteren Ausführungsform eine Zustandsdetektion auf Basis von Magnetometerdaten durchgeführt wird, bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 140 die Differenz zwischen den Magnetometerdaten und Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung, die einem Öffnungswinkel von null entspricht; und bestimmt auf Basis der Differenz, ob die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
Wenn im Gegensatz dazu die Zustandsdetektion auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten durchgeführt wird, bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 140 einen oder mehrere Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters; und bestimmt auf Basis des einen oder der mehreren Öffnungswinkel, insbesondere auf Basis eines Vergleichs des einen oder der mehreren Öffnungswinkel mit null, ob die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
Wenn die erste Beurteilungseinheit weiter beurteilt, dass die Tür oder das Fenster für eine vorbestimmte Zeitperiode stationär ist, aktualisiert die erste Aktualisierungseinheit 150 die Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode. Wenn die Zustandsbestimmungseinheit 140 bestimmt, dass die Tür oder das Fenster geschlossen ist, setzt die zweite Aktualisierungseinheit 160 den anfänglichen Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf null. Die aktualisierten Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten können durch die erste Beurteilungseinheit 120, die zweite Beurteilungseinheit 130 und die Zustandsbestimmungseinheit 140 verwendet werden. Der aktualisierte anfängliche Öffnungswinkel kann durch die zweite Beurteilungseinheit 130 und die Zustandsbestimmungseinheit 140 verwendet werden.
Die vorbestimmte Zeitperiode, der vorbestimmte Winkel und der vorbestimmt Schwellwert sind oben unter Bezugnahme auf verschiedene Anwendungen und Szenarien beschrieben worden; wie zu verstehen ist, können Werte davon in verschiedenen Szenarien verschiedenen sein, es könnte aber auch in Betracht gezogen werden, dass die Werte davon in verschiedenen Szenarien die gleichen sind. Sie können durch einen Nutzer wie erforderlich gesetzt werden.
Verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens und der Einrichtung zum Detektieren des Zustands einer Tür oder eines Fensters sind oben unter Bezugnahme auf 1-5 beschrieben worden; diese Ausführungsformen können kombiniert werden, um verschiedene Effekte zu erhalten, ohne durch den Typ des Gegenstands beschränkt zu sein. Weiter sind die verschiedenen oben erwähnten Einheiten/Schritte/Prozesse nicht restriktiv, und die Funktionen der verschiedenen Einheiten/Schritte/Prozesse können zusammengeführt/kombiniert/geändert/verbessert werden, um entsprechende Effekte zu erhalten. Die Funktionen dieser Einheiten können durch Software oder entsprechende Hardware realisiert werden oder mit Hilfe eines Prozessors realisiert werden; beispielsweise kann der Prozessor Computerprogramme in einem Speicher lesen und diese Computerprogramme laufenlassen, um die Funktionen der verschiedenen Einheiten zu realisieren.
Insbesondere können die Funktionen der Einrichtung für das Detektieren des Zustands einer Tür oder des Fensters in einem Mikrocontroller eines intelligenten Schlosses für eine Tür oder ein Fenster realisiert werden oder können an einer abgesetzten Position relativ zu der Tür oder dem Fenster realisiert werden. Ein Inertialsensor, insbesondere ein Beschleunigungssensor, ein Winkelgeschwindigkeitssensor und ein Magnetometer, ist in einem Schloss der Tür oder des Fensters installiert, um eine Detektion durchzuführen. Im Fall einer abgesetzten Verarbeitung können Sensordaten an eine entsprechende abgesetzte Position gesendet werden. Die verschiedenen, an der Tür oder dem Fenster und der Einrichtung installierten Sensoren zum Detektieren des Zustands der Tür oder des Fensters, wie in 5 gezeigt, bilden zusammen ein System zum Detektieren des Zustands der Tür oder des Fensters.
Wie zu verstehen ist, können das Verfahren und die Einrichtung zum Detektieren des Zustands einer Tür oder eines Fensters in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durch ein Computerprogramm/Software umgesetzt werden. Die Software kann in einen Arbeitsspeicher eines Datenprozessors geladen werden und wird, wenn sie läuft, zum Durchführen des Verfahrens gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet.
Demonstrative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung decken die folgenden beiden Szenarien ab: Anlegen/Verwenden des Computerprogramms/der Software der vorliegenden Offenbarung ab dem Beginn, und Schalten eines existierenden Programms/einer existierenden Software zur Verwendung des Computerprogramms/der Software der vorliegenden Offenbarung mit Hilfe einer Aktualisierung.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein maschinen-(z. B. computer-) lesbares Medium wie etwa eine CD-ROM bereitgestellt, wobei auf dem lesbaren Medium Computerprogrammcode gespeichert ist, und der Computerprogrammcode bei Ausführung bewirkt, dass ein Computer oder ein Prozessor das Verfahren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durchführt. Das maschinenlesbare Medium ist beispielsweise ein optisches Ablagemedium oder ein Festkörpermedium, das mit anderer Hardware oder als Teil anderer Hardware geliefert wird.
Das Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann auch in anderer Form freigegeben werden, z. B. über das Internet oder ein anderes verdrahtetes oder drahtloses Telekommunikationssystem.
Das Computerprogramm kann auch auf einen Netzwerk wie etwa dem World Wide Web bereitgestellt werden und kann von einem derartigen Netzwerk in einen Arbeitscomputer eines Datenprozessors heruntergeladen werden.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf verschiedene Gegenstände beschrieben werden. Insbesondere werden einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ansprüche vom Verfahrenstyp beschrieben, wohingegen andere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ansprüche vom Einrichtungstyp beschrieben werden. Der Fachmann versteht jedoch anhand der Beschreibungen oben und unten, dass, sofern nicht etwas anderes festgestellt ist, zusätzlich zu einer beliebigen Kombination von Merkmalen des Gegenstands eines Typs eine beliebige Kombination von Merkmalen bezüglich anderer Gegenstände ebenfalls als in der vorliegenden Anmeldung offenbart angesehen werden kann. Zudem können alle Merkmale kombiniert werden, um einen synergistischen Effekt bereitzustellen, der größer ist als die einfache Summe von Merkmalen.
Spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind oben beschrieben worden. Andere Ausführungsformen liegen innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche. In einigen Fällen können in den Ansprüchen aufgezeichnete Handlungen oder Schritte in einer anderen Folge als der in den Ausführungsformen durchgeführt werden und immer noch das gleiche Ergebnis erzielen. Außerdem erfordern die in den Figuren dargestellten Prozesse nicht notwendigerweise die spezifische Reihenfolge oder aufeinanderfolgende Reihenfolge, die gezeigt ist, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. In einigen Ausführungsformen sind auch eine Multitask-Verarbeitung und eine Parallelverarbeitung möglich oder könnten vorteilhaft sein.
Die vorliegende Offenbarung ist oben unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden, der Fachmann versteht jedoch, dass die technische Lösung der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen Wegen realisiert werden kann, ohne von dem Gedanken und grundlegenden Merkmalen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bestimmte Ausführungsformen sind lediglich schematisch, nicht restriktiv. Außerdem können diese Ausführungsformen auf beliebige Weise kombiniert werden, um die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu erzielen. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Das Wort „umfasst“ in der Patentschrift und den Ansprüchen schließt das Vorliegen anderer Elemente oder Schritte nicht aus, und Ausdrücke wie etwa „erster“, „zweiter“ und „Schritt“ und die Sequenz der in den Figuren gezeigten verschiedenen Schritte definieren nicht die Ordnung davon und definieren nicht die Anzahl. Die Funktionen der in der Patentschrift beschriebenen oder in den Ansprüchen aufgezeichneten verschiedenen Elemente können ebenfalls aufgeteilt oder kombiniert und durch entsprechende mehrere Elemente oder ein entsprechendes einzelnes Element realisiert werden.

Claims

Verfahren zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters, umfassend: Empfangen von Sensordaten von einem an der Tür oder dem Fenster angeordneten Sensor, wobei die Sensordaten Magnetometerdaten und Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten umfassen; Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; und wenn beurteilt wird, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Beurteilens auf Basis der Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt, umfasst: Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob die Tür oder das Fenster stationär ist; wenn beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster stationär ist, Beurteilen auf Basis der Magnetometerdaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; wenn beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist, Bestimmen eines oder mehrerer Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder der Beschleunigungsdaten, Bestimmen von Magnetometerdaten für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel, und Beurteilen, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, auf Basis des einen oder der mehreren Öffnungswinkel und der Magnetometerdaten bestimmt für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel, und einer vorbestimmten Entsprechung zwischen jedem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters und entsprechenden Magnetometerdaten, wobei die vorbestimmte Entsprechung in Abwesenheit der Magnetfeldverzerrung bestimmt wird; und wenn beurteilt wird, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, der Zustand der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten und der vorbestimmten Entsprechung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Öffnungswinkel auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, von Winkelgeschwindigkeits-abweichungsdaten und einem anfänglichen Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters bestimmt wird, wobei das Verfahren weiter umfasst: wenn beurteilt wird, dass die Magnetfeldverzerrung vorliegt, Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, von Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und einem anfänglichen Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters.
Verfahren nach Anspruch 3, weiter umfassend: wenn beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster mit einem aktuellen Öffnungswinkel größer als null stationär ist und die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt, Aktualisieren des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Bestimmens des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten und der vorbestimmten Entsprechung umfasst: Bestimmen der Differenz zwischen den Magnetometerdaten und Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung, die einem Öffnungswinkel von null entspricht; und Bestimmen auf Basis der Differenz, ob die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Bestimmens des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, von Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und anfänglichem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters umfasst: Bestimmen eines oder mehrerer Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters; und Bestimmen auf Basis des einen oder der mehreren Öffnungswinkel, ob die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, weiter umfassend: wenn bestimmt ist, dass die Tür oder das Fenster geschlossen ist, Setzen des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters auf null.
Verfahren nach Anspruch 3, weiter umfassend: wenn beurteilt wird, dass die Tür oder das Fenster während einer vorbestimmten Zeitperiode stationär ist, Aktualisieren der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Beurteilens, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, auf Basis des einen oder der mehreren Öffnungswinkel und der Magnetometerdaten, bestimmt für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel, und einer vorbestimmten Entsprechung zwischen jedem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters und entsprechenden Magnetometerdaten umfasst: Bestimmen erster Differenzdaten zwischen den für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel bestimmten Magnetometerdaten und Magnetometerdaten in der vorbestimmten Entsprechung, die dem einen oder den mehreren Öffnungswinkeln entsprechen, und Bestimmen auf Basis der ersten Differenzdaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; oder Bestimmen zweiter Differenzdaten zwischen dem einen oder den mehreren Öffnungswinkeln und einem entsprechenden Öffnungswinkel in der vorbestimmten Entsprechung, die den für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel bestimmten Magnetometerdaten entsprechen; und Bestimmen auf Basis der zweiten Differenzdaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt.
Einrichtung zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters, umfassend: eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sensordaten von einem an der Tür oder dem Fenster angeordneten Sensor, wobei die Sensordaten Magnetometerdaten und Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten umfassen; eine Beurteilungseinheit zum Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob eine Magnetfeldverzerrung vorliegt; und eine Zustandsbestimmungseinheit zum Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten, wenn beurteilt ist, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt.
Einrichtung nach Anspruch 10, wobei die Beurteilungseinheit umfasst: eine erste Beurteilungseinheit zum Beurteilen auf Basis der Sensordaten, ob die Tür oder das Fenster stationär ist; und eine zweite Beurteilungseinheit zum Beurteilen auf Basis der Magnetometerdaten, wenn die erste Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Tür oder das Fenster stationär ist, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, und wenn die erste Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Tür oder das Fenster nicht stationär ist, Bestimmen eines oder mehrerer Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten und/oder der Beschleunigungsdaten, Bestimmen von Magnetometerdaten für den einen oder die mehreren Öffnungswinkel und Beurteilen auf Basis des einen oder der mehreren Öffnungswinkel und der entsprechenden Magnetometerdaten, ob die Magnetfeldverzerrung vorliegt, und einer vorbestimmten Entsprechung zwischen jedem Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters und entsprechenden Magnetometerdaten, wobei die vorbestimmte Entsprechung bestimmt wird bei Abwesenheit der Magnetfeldverzerrung; wobei die Zustandsbestimmungseinheit ausgelegt ist zum Bestimmen des Zustands der Tür oder des Fensters auf Basis der Magnetometerdaten und der vorbestimmten Entsprechung, wenn die zweite Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt.
Einrichtung nach Anspruch 11, wobei, wenn die zweite Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Magnetfeldverzerrung vorliegt, der Zustand der Tür oder des Fensters auf Basis der Winkelgeschwindigkeitsdaten, von Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten und einem anfänglichen Öffnungswinkel der Tür oder des Fensters bestimmt wird, wobei die Einrichtung weiter umfasst: eine erste Aktualisierungseinheit zum Aktualisieren des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters, wenn die erste Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Tür oder das Fenster bei einem aktuellen Öffnungswinkel größer als null stationär ist, und die zweite Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Magnetfeldverzerrung nicht vorliegt; oder Setzen des anfänglichen Öffnungswinkels der Tür oder des Fensters auf null, wenn die Zustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Tür oder das Fenster geschlossen ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, weiter umfassend: eine zweite Aktualisierungseinheit zum Aktualisieren der Winkelgeschwindigkeits-Abweichungsdaten auf Basis von Winkelgeschwindigkeitsdaten innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode, wenn die erste Beurteilungseinheit beurteilt, dass die Tür oder das Fenster für die vorbestimmte Zeitperiode stationär ist.
System zum Detektieren eines Zustands einer Tür oder eines Fensters, umfassend: einen Beschleunigungssensor, einen Winkelgeschwindigkeitssensor und ein Magnetometer, an der Tür oder dem Fenster installiert; und einen Prozessor zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9.
Maschinenlesbares Ablagemedium, das eine Computerprogrammanweisung speichert, die bei Ausführung bewirkt, dass ein Computer das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 durchführt.