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Die Erfindung betrifft ein Wohnraumautomatisierungssystem umfassend einen Präsenzsensor zur Erfassung von Anwesenheitsdaten bezüglich eines Lebewesens, einen Helligkeitssensor zur Erfassung von Lichtintensitätsdaten, einen Zeitsensor zur Erfassung von Zeitdaten, insbesondere bezüglich der Uhrzeit und des Datums, wobei die Anwesenheitsdaten, die Lichtintensitätsdaten und die Zeitdaten in einem Datenspeicher des Wohnraumautomatisierungssystems abgelegt werden, wobei das Wohnraumautomatisierungssystem einen bezüglich der Zustände auslesbaren und steuerbaren Lichtsteuerungsaktor sowie einen auslesbaren und steuerbaren Jalousiesteuererungsaktor umfasst.
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Die Erfindung betrifft zudem ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät an einer Wand umfassend einen Energieversorgungsanschluss.
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Systeme zur Wohnraumautomatisierung sind bekannt, beispielsweise um mittels eines Präsenzsensors (beispielsweise eines Bewegungsmelders) Anwesenheitsdaten beziehungsweise mittels eines Dämmerungssensors die Lichtintensitätsdaten zu erfassen, um einen Lichtsteuerungsaktor anzusteuern, so dass eine Leuchte bei Detektion einer Anwesenheit und einer gewissen Helligkeitsuntergrenze eingeschaltet wird.
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Ferner sind zur Realisierung eines Wohnraumautomatisierungssystems sogenannte smarte Leuchten bekannt, die es erlauben, im Zusammenspiel mit einem Bewegungsmelder und einem Zeitsensor zur Erfassung von Zeitdaten, zeitabhängig unterschiedliche Dimmzustände einer Leuchte bei einer Bewegung einzustellen. So lassen sich durch den Anwender in einer Applikation, regelmäßig auf einem Endgerät, Szenen programmieren, dass beispielsweise beim Betreten eines Flurs in der Nacht die Beleuchtung lediglich in der minimalen Lichtintensität eingeschaltet wird.
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Problematisch bei vorstehend genannten, vorbekannten Wohnraumautomatisierungssystemen ist jedoch, dass diese ein individuelles Einstellen beziehungsweise Programmieren von spezifischen Szenen erfordern. Dieses ist bei einer Vielzahl von zu raumautomatisierenden Aktionen mitunter sehr aufwendig.
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Zudem erfordert die jahreszeitlich bedingte Änderung der Lichtintensität (durch längere beziehungsweise kürzere Zeitspannen von Sonnenaufgang zu Sonnenuntergang) fortlaufende Änderungen der Szenen, was entweder zu Lasten der Präzision der programmierten Szene oder zu einem signifikanten Mehraufwand seitens des Nutzers führt.
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Des Weiteren sind die regelmäßig als Präsenzsensoren verwendeten Bewegungsmelder besonders auffällig als eigener Sensor an der Wand oder Decke ästhetisch wenig ansprechend, so dass der Raumgesamteindruck negativ beeinflusst wird. Zudem müssen die Bewegungsmelder entweder separat installiert werden (inklusive Leitungen für die Energieversorgung) und/oder es wird ein Batteriewechsel nötig.
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Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wohnraumautomatisierungssystemen zu schaffen, bei dem der Nutzer ein optimales Maß an Präzision der Wohnraumautomatisierung erfährt und er gleichzeitig keinen Aufwand zum Programmieren der Wohnraumautomatisierung zu erbringen hat. Ferner soll der Präsenzsensor des Wohnraumautomatisierungssystems möglichst unauffällig und ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand beziehungsweise der Notwendigkeit eines Batteriewechsels installiert werden können.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Wohnraumautomatisierungssystem, wobei das Wohnraumautomatisierungssystem eine KI-Auswerte- und Steuereinheit umfasst, die den Lichtsteuerungsaktor und den Jalousiesteuerungsaktor im Rahmen eines selbsttätigen Steuerungsverfahrens auf Basis der durch die Kl-Auswerte- und Steuereinheit ausgewerteten Anwesenheitsdaten, Lichtintensitätsdaten und Zeitdaten steuert, wobei die KI-Auswerte- und Steuereinheit ein neuronales Netzwerk ausbildet, in das sowohl die Anwesenheitsdaten, die Lichtintensitätsdaten und die Zeitdaten als auch die Zustände des auslesbaren und steuerbaren Lichtsteuerungsaktors und des auslesbaren und steuerbaren Jalousiesteuerungsaktors eingehen, wobei der Präsenzsensor zur Erfassung von Anwesenheitsdaten als time-of-flight-Sensor in einem elektrischen/elektronischen Installationsgerät an einer Wand ausgeführt ist.
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Der Kerngedanke der Erfindung besteht einerseits darin, dass die KI-Auswerte- und Steuereinheit ein neuronales Netzwerk ausbildet, in das sowohl die zur Wohnraumautomatisierung erforderlichen Daten als auch die Zustände der Aktoren eingehen und die Steuerung der Aktoren einer durch die KI-Auswerte- und Steuereinheit im Rahmen eines selbsttätigen Steuerungsverfahrens ausgeführt wird.
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Dieses bietet auf geschickte Art und Weise den angenehmen Vorteil, dass weder ein Programmieren von Szenen durch den Nutzer noch ein Anpassen in Folge sich ändernden Nutzungsverhalten der Aktoren erforderlich ist. Vielmehr lernt die KI-Auswerte- und Steuereinheit anhand des Nutzerverhaltens und bildet das neuronale Netzwerk auf.
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Hierzu weist das Wohnraumautomatisierungssystem einen (zentralen oder dezentralen) Datenspeicher auf, in dem Anwesenheitsdaten, Lichtintensitätsdaten und Zeitdaten abgelegt sind, die durch einen Präsenzsensor, einen Helligkeitssensor beziehungsweise einen Zeitsensor erfasst werden. Ferner umfasst das Wohnraumautomatisierungssystem einen bezüglich der Zustände auslesbaren und steuerbaren Lichtsteuerungsaktor sowie einen auslesbaren und steuerbaren Jalousiesteuerungsaktor.
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Damit werden zum Beispiel bestimmte Szenen im Raum selbsttätig etabliert, ausgelöst und fortlaufend angepasst, wie anhand des folgenden Minimalbeispiels als Folge eines typischen Nutzerverhaltens deutlich wird: Es wird bei geringer Helligkeit zu einer (jahreszeitlich variierenden) Zeit nach Sonnenuntergang die Jalousie heruntergefahren und das Licht im Raum eingeschaltet, sofern eine Präsenz erkannt wird, während bei steigender Helligkeit zu einer (jahreszeitlich variierenden) Zeit nach Sonnenaufgang die Jalousie heraufgefahren wird. Eine solche Szene muss bei dem erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystem nicht etabliert werden, sondern wird automatisch durch die, das neuronale Netzwerk ausbildende, KI-Auswerte- und Steuereinheit auf Basis des Nutzerverhaltens etabliert, ausgelöst und fortlaufend angepasst. Damit ist der für diese drei Schritte (Etablieren, Auslösen und Anpassen) erforderliche Aufwand für den Nutzer minimal - ganz im Gegensatz zu vorbekannten Systemen zu Wohnraumautomatisierung, bei denen regelmäßig lediglich das Auslösen automatisiert erfolgt. Damit wird erfindungsgemäß die Attraktivität einer Wohnraumautomatisierung substanziell erhöht, indem der Aufwand abgesenkt und die Präzision erhöht wird.
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Der Kern der Erfindung besteht andererseits darin, dass der Präsenzsensor zur Erfassung von Anwesenheitsdaten als time-of-flight-Sensor in einem elektrischen/elektronischen Installationsgerät an einer Wand ausgeführt ist. Damit wird es ermöglicht, ohne ein zusätzliches elektrisches/elektronisches Installationsgerät installieren zu müssen, den Präsenzsensor in ein elektrisches/elektronisches Schaltgerät, insbesondere einen Lichtschalter/Lichttaster oder einen Jalousieschalter/Jalousietaster, zu integrieren. Damit geht der Vorteil einher, dass eine im Wesentlichen unsichtbare Realisierung des Präsenzsensors ermöglicht wird, da ein Lichtschalter/Lichttaster oder einen Jalousieschalter/Jalousietaster ohnehin vorhanden ist, wobei eine präzise und verlässliche Bestimmung der Anzahl der Lebewesen in einem Raum möglich ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems weist dieses einen bezüglich der Zustände auslesbaren und steuerbaren Raumtemperatursteuerungsaktor auf, wobei die KI-Auswerte- und Steuereinheit im Rahmen des selbsttätigen Steuerungsverfahrens auch auf Basis der durch die KI-Auswerte- und Steuereinheit ausgewerteten Raumtemperaturdaten steuert und diese in das neuronale Netzwerk eingehen. Damit werden die erfindungsgemäßen Vorteile auf die Automatisierung der Temperatur ausgeweitet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems istdas elektrische/elektronische Installationsgerät ein elektrisches/elektronisches Schaltgerät, insbesondere ein Lichtschalter/Lichttaster oder ein Jalousieschalter/Jalousietaster, wobei der time-of-flight-Sensor auf den Eingangsbereich des Raumes, insbesondere einen Türbereich, ausgerichtet ist. Hierdurch wird die Präzision der Erfassung erhöht, um dieses in der Ausbildung des neuronalen Netzwerkes auszunutzen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elektrische/elektronische Schaltgerät erfindungsgemäß neben einem Eingangsbereich eines Raumes angeordnet ist, wobei der time-of-flight-Sensor durch ein in der Betätigungswippe, insbesondere in der zum Eingangsbereich weisenden Abkantung der Betätigungswippe, angeordnetes Fensterelement emittiert. Damit wird eine besonders zuverlässige Erfassung der Anwesenheitsdaten ermöglicht, wobei das Fensterelement in der Abkantung besonders unauffällig angeordnet ist, um den ästhetischen Gesamteindruck des elektrischen/elektronischen Schaltgerätes nicht zu beeinträchtigen.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems hat das neuronale Netzwerkes Zugriff auf einen vortrainierten Datensatz betreffend Anwesenheitsdaten, Lichtintensitätsdaten und Zeitdaten. Dieses dient als Grundlage, um den Trainingsprozess des neuronalen Netzwerkes zu beschleunigen und/oder die Startbedingungen zu verbessern.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems ist die KI-Auswerte- und Steuereinheit zentral in einem Gebäude oder dezentral auf einem externen Server ausgeführt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems ist der Helligkeitssensor als eine universell nutzbare Außeneinheit ausgeführt. Der Ausdruck „universell“ meint im Sinne der Erfindung, dass der Helligkeitssensor für unterschiedliche, jedenfalls mindestens zwei, Wohnraumautomatisierungssysteme genutzt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems gehen in das neuronale Netzwerk auch die Zustände eines auslesbaren und durch die KI-Auswerte- und Steuereinheit steuerbaren Schaltaktors ein. Damit kann die erfindungsgemäße Wohnraumautomatisierung auch auf das Ein-/Ausschalten von elektrischen Geräten gerichtet werden, um eine besonders vollumfängliche Wohnraumautomatisierung zu ermöglichen. Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Terminus „Wohnraum“ ein Gebäude oder eine Wohnung verstanden, die mindestens einen Raum, regelmäßig eine Mehrzahl von Räumen, umfasst.
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Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Terminus „Automatisierung“ nicht nur eine reine Automatisierung von Prozessen verstanden, sondern eine autonome Automatisierung, wobei die KI-Auswerte- und Steuereinheit ohne menschliches Zutun selbsttätig Entscheidungen trifft.
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand diverser Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
- 1: eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems und
- 2: eine schematische Querschnittsansicht eines in einem elektrischen/elektronischen Schaltgerät angeordneten erfindungsgemäßen Präsenzsensors.
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt beziehungsweise erwähnt.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystems R anhand eines Raumes mit einem einen Türbereich D aufweisenden Eingangsbereich E, einem Lebewesen M, einem Tisch X und einem Fenster F auf.
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Das Wohnraumautomatisierungssystem R umfasst einen Präsenzsensor P zur Erfassung von Anwesenheitsdaten bezüglich eines Lebewesens M, einen Helligkeitssensor H zur Erfassung von Lichtintensitätsdaten und einen Zeitsensor T zur Erfassung von Zeitdaten, insbesondere bezüglich der Uhrzeit und des Datums.
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Dabei sind die Anwesenheitsdaten, die Lichtintensitätsdaten und die Zeitdaten in einem Datenspeicher S des Wohnraumautomatisierungssystems R abgelegt, wobei das Wohnraumautomatisierungssystem R einen bezüglich der Zustände auslesbaren und steuerbaren Lichtsteuerungsaktor L (beispielsweise zum Schalten oder Dimmen einer Leuchte) sowie einen auslesbaren und steuerbaren Jalousiesteuerungsaktor J umfasst.
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Besonders bei dem erfindungsgemäßen Wohnraumautomatisierungssystem R ist, dass es eine KI-Auswerte- und Steuereinheit KI umfasst, die den Lichtsteuerungsaktor L und den Jalousiesteuerungsaktor J im Rahmen eines selbsttätigen Steuerungsverfahrens auf Basis der durch die KI-Auswerte- und Steuereinheit KI ausgewerteten Anwesenheitsdaten, Lichtintensitätsdaten und Zeitdaten steuert. Dabei sind der Lichtsteuerungsaktor L und der Jalousiesteuerungsaktor J drahtgebunden oder kabellos an die KI-Auswerte- und Steuereinheit KI angeschlossen.
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Hierzu bildet die KI-Auswerte- und Steuereinheit KI über die Nutzungszeit ein neuronales Netzwerk aus, in das sowohl die Anwesenheitsdaten, die Lichtintensitätsdaten und die Zeitdaten als auch die Zustände des auslesbaren und steuerbaren Lichtsteuerungsaktors L und des auslesbaren und steuerbaren Jalousiesteuerungsaktors J eingehen. Zusätzlich weist das dargestellte Ausführungsbeispiel einen bezüglich der Zustände auslesbaren und steuerbaren Raumtemperatursteuerungsaktor RT auf, wobei die KI-Auswerte- und Steuereinheit KI im Rahmen eines selbsttätigen Steuerungsverfahrens auch auf Basis der, durch die KI-Auswerte- und Steuereinheit RT ausgewerteten Raumtemperaturdaten steuert und diese in das neuronale Netzwerk eingehen, so dass die Wohnraumautomatisierung auch auf die Raumtemperatursteuerung bezogen wird.
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Der Präsenzsensor P zur Erfassung von Anwesenheitsdaten ist vorliegend als time-of-flight-Sensor TX in einem elektrischen/elektronischen Installationsgerät an einer Wand W ausgeführt, wobei der time-of-flight-Sensor TX auf den Eingangsbereich E des Raumes, insbesondere einen Türbereich D, ausgerichtet ist. Vorteilhaft bezüglich der Erfassungsgenauigkeit und der designtechnischen Unauffälligkeit ist bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung, dass das elektrische/elektronische Schaltgerät SG, hier: ein Lichtschalter/Lichttaster, neben dem Eingangsbereich E des Raumes angeordnet ist, wobei der time-of-flight-Sensor TX durch ein, in der Betätigungswippe B, insbesondere in der zum Eingangsbereich E weisenden Abkantung Ader Betätigungswippe, angeordnetes Fensterelement FE emittiert, um Anwesenheitsdaten zu erfassen.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines in einem elektrischen/elektronischen Schaltgerät SG angeordneten erfindungsgemäß als time-of-flight-Sensor TX ausgeführten Präsenzsensors P. Die Betätigungswippe B weist eine Rückseite RS und eine Vorderseite VS auf und ist auf einem Oberteil O gelagerten. Das elektrische/elektronische Schaltgerät SG ist in einer in einer Wand W installierten Installationsdose ID festgelegt, hier durch Spreizkrallen angedeutet. Bevorzugt ist dabei an der Rückseite RS des elektrischen/elektronischen Schaltgerätes SG eine (an die Energieversorgung angeschlossene) Leiterplatte angeordnet (der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt), die die Energieversorgung und die Unterbringung des time-of-flight-Sensor TX sowie eines etwaigen Funkmoduls zur Fernbedienung sicherstellt. Hierdurch wird es ermöglicht, mit nur einer Leiterplatte bauraumeffizient den time-of-flight-Sensor TX unterzubringen, wobei das time-of-flight nahezu ungehindert durch das in der Abkantung A befindliche (und damit sehr unauffällig angeordnete) Fensterelement FE hindurchtritt.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Möglichkeiten, diese umzusetzen, ohne dass dieses im Rahmen dieser Ausführungen im Einzelnen erläutert werden müsste.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Abkantung
- B
- Betätigungswippe
- D
- Türbereich
- E
- Eingangsbereich
- F
- Fenster
- FE
- Fensterelement
- H
- Helligkeitssensor
- I
- Installationsdose
- J
- Jalousiesteuerungsaktor
- KI
- KI-Auswerte- und Steuereinheit
- L
- Lichtsteuerungsaktor
- M
- Lebewesen
- O
- Oberteil
- P
- Präsenzsensor
- R
- Wohnraumautomatisierungssystem
- RS
- Rückseite
- RT
- Raumtemperatursteuerungsaktor
- S
- Datenspeicher
- SG
- Elektrisches/elektronisches Schaltgerät
- T
- Zeitsensor
- TX
- time-of-flight-Sensor
- VS
- Vorderseite
- W
- Wand
- X
- Tisch
