DE20321001U1 - Bewegungserkennender Schalter - Google Patents

Abstract

Bewegungserkennender Schalter, dadurch gekennzeichnet,
– dass ein Auswerteschaltkreis (2) vorgesehen ist,
– welcher eingangsseitig mit mindestens einer Bewegungen detektierenden Kamera (1, 5) verbunden ist,
– welcher mit einem Referenzspeicher (3) verbunden ist, in dem mindestens eine bestimmte, offline festgelegte Bewegungssequenz abgespeichert ist,
– und welcher ausgangsseitig mindestens einen Verbraucher (7, 9) oder Sendeeinheit (12, 14) beaufschlagt,
– dass ein Vergleich zwischen aktuell detektierter Bewegung und abgespeicherter Bewegung erfolgt und
– dass eine Schalthandlung beim Verbraucher (7, 9) direkt oder über eine Sendeeinheit (12, 14) dann ausgelöst wird, wenn der Auswerteschaltkreis (2) eine signifikante Ähnlichkeit zwischen aktuell detektierter Bewegung und abgespeicherter Bewegungssequenz feststellt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen bewegungserkennenden Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung kann beispielsweise für Schalter, Jalousieschalter und Dimmer verwendet werden:
  Es sind Bewegungsmelder allgemein bekannt, die infolge detektierter, von Personen verursachter Wärmestrahlung Schalthandlungen ausführen, insbesondere Licht schalten. Hierbei wird zur Detektion einer Bewegung ausschließlich Wärmestrahlung herangezogen. Andere allgemein bekannte bewegungserkennende Schalter arbeiten nach dem Radarprinzip. Weiterhin sind Schalter allgemein bekannt, die auf menschliche Sprache reagieren, d. h. Schalthandlungen auslösen. Solche Schalter haben gute Erkennungseigenschaften und brauchen nicht mehr trainiert zu werden. Alle diese Schalterverfolgen den Zweck, mit einem größtmöglichen Komfort das Licht oder andere elektrischen Geräte zu schalten.
• Bei Bewegungsmeldern ist es von Nachteil, dass eine Schalthandlung nicht nur von einem Menschen, sondern auch von einem Tier oder einer bewegten Wärmequelle ausgelöst wird. Ein gezieltes Ansprechen unterschiedlicher elektrischer Verbraucher innerhalb eines Erfassungsbereichs ist mit Bewegungsmeldern nicht möglich.
• Schalter mit einer Spracheingabe erlauben zwar die gezielte Ansprache unterschiedlicher zu schaltender Verbraucher, sind jedoch in ihrer Handhabung relativ schwierig. Die den einzelnen unterschiedlichen Verbrauchern zugewiesenen Namen bzw. Begriffe müssen behalten und sehr korrekt ausgesprochen werden. Personen, denen diese Begriffe nicht bekannt sind, können diese Schalter auch nicht bedienen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen bewegungserkennenden Schalter der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine sehr einfache und eindeutige Zuordnung zu unterschiedlichen elektrischen Verbrauchern innerhalb eines Erfassungsbereichs möglich ist.
• Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein sehr komfortabler automatischer Schalter zur Schaltung von Licht oder anderer elektrischer Geräte geschaffen wird, welcher eine einfache Handhabung ohne weitere Hilfsmittel ermöglicht, wobei innerhalb eines Erfassungsbereiches unterschiedliche elektrische Verbraucher gezielt angesprochen werden können. Die im Referenzspeicher abgelegten Bewegungssequenzen sind universell gültig und müssen nicht für jeden Anwendungsfall separat ermittelt werden.
• Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
• 1, 2, 3 einen bewegungserkennenden Schalter in drei unterschiedlichen Ausführungsformen.
• In 1 ist ein bewegungserkennenden Schalter gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Es ist ein Auswerteschaltkreis (mit Mikrocontroller) 2 zu erkennen, welcher eingangsseitig Signale einer (ersten) Kamera 1 sowie gegebenenfalls einer zweiten Kamera 5 empfängt. Der Auswerteschaltkreis 2 ist mit einem Referenzspeicher 3 verbunden und sendet gegebenenfalls Ausgangssignale an ein Bussystem 4, welches mit einer Vielzahl von Verbrauchern sowie (nicht dargestellten) Sensoren und Betätigungseinheiten verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel sind ein erster, über eine Ansteuervorrichtung 8 beaufschlagter elektrischer Verbraucher 7 sowie ein zweiter, über eine Ansteuervorrichtung 10 beaufschlagter elektrischer Verbraucher 9 dargestellt.
• Selbstverständlich können noch weitere Kameras am Auswerteschaltkreis 2 angeschlossen sein. In diesem Zusammenhang sind insbesondere Kameras interessant, welche für Infrarotstrahlung sensibel sind. Mit einer solchen Kamera wird die Wärmestrahlung eines Menschen erkennbar und folglich sind Gestiken dieses Menschen in einem dunklen Raum erkennbar und auswertbar.
• Die Kamera 1 ist beispielsweise an der Decke an einer Ecke eines Raumes montiert und überwacht den Raum mit einem weltwinkligen Objektiv. Selbstverständlich wird durch Einsatz einer zweiten Kamera oder weiterer Kameras die Qualität der Raumüberwachung gesteigert, d. h. Bewegungen können aus unterschiedlicher Perspektive beobachtet werden. Der Auswerteschaltkreis 2 bewertet die von der Kamera 1 (bzw. weiteren Kameras 5...) erhaltenen Informationen betreffend die im Raum erfassten Bewegungen im Hinblick auf im Referenzspeicher 3 abgelegte und vorher (offline) festgelegte Bewegungssequenzen. Beispiele für derartige Bewegungssequenzen (Gestik) sind:
• – Eine Person zeigt mit ausgestrecktem Arm auf die Deckenleuchte des Raumes.
• – Eine Person zeigt mit ausgestrecktem Arm auf die Jalousie und gibt die gewünschte Bewegungsrichtung der Jalousie (auf oder ab) vor.
• In gleicher Art und Weise ist es möglich, auf Heizungen oder elektrische Geräte wie Radiogerät oder Fernsehgerät zu zeigen, um diese Geräte über die entsprechende Aktorik zu bedienen.
• Selbstverständlich weisen Auswerteschaltkreis 2 und Referenzspeicher 3 eine entsprechende Erkennungs- und Auswertesoftware auf. Um die Erkennungssicherheit zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass Bewegungen erst dann auf Bewegungssequenzen hin überprüft werden, nachdem ein vereinbartes optisches oder akustisches Aktivierungssignal oder Startsignal vorliegt. Beispiele für derartige Startsignale sind:
• – Eine Person winkt kurz oder führt die Hände in Kopfhöhe zusammen.
• – Eine Person klatscht in die Hände oder schnipst mit dem Finger.
• Erst nachdem ein derartiges Aktivierungssignal vom Auswerteschaltkreis erkannt worden ist, werden die nachfolgenden Bewegungen dahingehend überprüft, ob eine Ähnlichkeit mit abgespeicherten Bewegungssequenzen vorliegt. Dabei ist der Auswerteschaltkreis 2 zweckmäßig mit einem Mikrofon 6 verbunden, welches zur Detektion eines akustischen Signals, wie das vorstehend erwähnte Klatschen geeignet ist.
• Weisen erfasste Bewegungen eine große Ähnlichkeit mit abgespeicherten Bewegungssequenzen auf, so steuert der Auswerteschaltkreis 2 den entsprechenden Verbraucher 7 oder 9 an, so dass beispielsweise das Licht der Deckenleuchte eingeschaltet oder die Jalousie geschlossen wird. Bei der Ausführungsform gemäß 1 ist der Auswerteschaltkreis 2 mit dem Bussystem 4 des Hauses verbunden und führt diesem den zur Ansteuerung des elektrischen Gerätes erforderlichen Steuerbefehl zu.
• Zweckmäßig sind Auswerteschaltkreis 2, Referenzspeicher 3 und gegebenenfalls Mikrofon 6 in einer Erfassungseinheit 11 (mit einem Gehäuse) integriert.
• In 2 ist ein bewegungserkennenden Schalter gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die Konfiguration mit Auswerteschaltkreis 2, Referenzspeicher 3, (erster) Kamera 1, gegebenenfalls zweiter Kamera 5 sowie gegebenenfalls Mikrofon 6 ist wie unter 1 beschrieben. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 beaufschlagt der Auswerteschaltkreis 2 in Abhängigkeit einer bestimmten erkannten Bewegungssequenz einen (ersten) Infrarotsender 12, oder einen zweiten Infrarotsender 14 bzw. allgemein Sendeeinheiten 12, 14. Der Infrarotsender 12 strahlt Signale in Richtung einer Ansteuervorrichtung 13 mit Infrarot-Empfänger (allgemein Empfangseinheit), an welche ein erster Verbraucher 7 angeschlossen ist. Der Infrarotsender 14 strahlt Signale in Richtung einer Ansteuervorrichtung 15 mit Infrarot-Empfänger (allgemein Empfangseinheit), an welche ein zweiter Verbraucher 9 angeschlossen ist. Selbstverständlich können noch weitere Infrarotsender (zur Beaufschlagung weiterer Ansteuervorrichtungen mit daran angeschlossenen Verbrauchern mit dem Auswerteschaltkreis 2 verbunden sein.
• Selbstverständlich kann die vorstehend angesprochene drahtlose Signalübertragung auch auf andere Weise, beispielsweise per Funk erfolgen. Zweckmäßig sind Auswerteschaltkreis 2, Referenzspeicher 3, Infrarotsender 12, 14 (bzw. Funksender) und gegebenenfalls Mikrofon 6 in einer Erfassungseinheit 16 (mit einem Gehäuse) integriert, wobei die Infrarotsender einstellbar arretiert sind, um die präzise Einstellung bzw. Ausrichtung zum korrespondierenden Empfänger des Verbrauchers vornehmen zu können.
• In 3 ist ein bewegungserkennender Schalter gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Die Konfiguration mit Auswerteschaltkreis 2, Referenzspeicher 3, (erster) Kamera 1, gegebenenfalls zweiter Kamera 5 sowie gegebenenfalls Mikrofon 6 ist wie unter 1 beschrieben. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 beaufschlagt der Auswerteschaltkreis 2 direkt eine Lastschaltstufe 17, welche einen Verbraucher 7 ansteuert. Zweckmäßig sind Auswerteschaltkreis 2, Referenzspeicher 3, Lastschaltstufe 17 und gegebenenfalls Mikrofon 6 in einer Erfassungseinheit 18 integriert. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Kamera 1 zusätzlich in die Erfassungseinheit 18 einzubauen. Alternativ ist es möglich, den Verbraucher 7 und die Erfassungseinheit 18 zusammenzufassen.
• Die einfachste Ausführungsform besteht darin, die Erfassungseinheit 18 zusammen mit der Kamera 1 in das Gehäuse des Verbrauchers 7 einzubauen. Auf diese Weise ist beispielsweise eine Deckenleuchte realisierbar, welche allein durch entsprechende Gestik geschaltet wird.

1

erste Kamera

2

Auswerteschaltkreis mit Mikrocontroller

3

Referenzspeicher

4

Bussystem

5

zweite Kamera

6

Mikrofon

7

erster elektrischer Verbraucher

8

Ansteuervorrichtung

9

zweiter elektrischer Verbraucher

10

Ansteuereinheit

11

Erfassungseinheit

12

erster Infrarotsender, allgemein Sendeeinheit

13

Ansteuervorrichtung mit Empfangseinheit (Infrarot-Empfänger

14

zweiter Infrarotsender, allgemein Sendeeinheit

15

Ansteuervorrichtung mit Empfangseinheit (Infrarot-Empfänger)

16

Erfassungseinheit

17

Lastschaltstufe

18

Erfassungseinheit

Claims (10)

1. Bewegungserkennender Schalter, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Auswerteschaltkreis (2) vorgesehen ist, – welcher eingangsseitig mit mindestens einer Bewegungen detektierenden Kamera (1, 5) verbunden ist, – welcher mit einem Referenzspeicher (3) verbunden ist, in dem mindestens eine bestimmte, offline festgelegte Bewegungssequenz abgespeichert ist, – und welcher ausgangsseitig mindestens einen Verbraucher (7, 9) oder Sendeeinheit (12, 14) beaufschlagt, – dass ein Vergleich zwischen aktuell detektierter Bewegung und abgespeicherter Bewegung erfolgt und – dass eine Schalthandlung beim Verbraucher (7, 9) direkt oder über eine Sendeeinheit (12, 14) dann ausgelöst wird, wenn der Auswerteschaltkreis (2) eine signifikante Ähnlichkeit zwischen aktuell detektierter Bewegung und abgespeicherter Bewegungssequenz feststellt.
2. Bewegungserkennender Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteschaltkreis (2) zusätzlich mit einem Mikrofon (6) verbunden ist, um ein akustisches Aktivierungssignal zu detektieren.
3. Bewegungserkennender Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteschaltkreis (2) den Verbraucher (7, 9) über ein Bussystem (4) beaufschlagt.
4. Bewegungserkennender Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteschaltkreis (2) den Verbraucher (7, 9) drahtlos beaufschlagt.
5. Bewegungserkennender Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteschaltkreis den Verbraucher (7, 9) über eine Lastschaltstufe (17) beaufschlagt.
6. Bewegungserkennender Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Auswerteschaltkreis (2), Referenzspeicher (3) und gegebenenfalls Mikrofon (6) in einer Erfassungseinheit (11) integriert sind.
7. Bewegungserkennender Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Auswerteschaltkreis (2), Referenzspeicher (3), mindestens ein Infrarotsender (12, 14) und gegebenenfalls Mikrofon (6) in einer Erfassungseinheit (16) integriert sind.
8. Bewegungserkennender Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Auswerteschaltkreis (2), Referenzspeicher (3), Lastschaltstufe (17) und gegebenenfalls Mikrofon (6) in einer Erfassungseinheit (18) integriert sind.
9. Bewegungserkennender Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Auswerteschaltkreis (2), Referenzspeicher (3), Lastschaltstufe (17), Kamera (1), Last (7) und gegebenenfalls Mikrofon (6) in einer Erfassungseinheit integriert sind.
10. Bewegungserkennender Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kamera (1, 5) als Infrarotkamera ausgebildet ist.