Vorrichtung zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt, insbesondere zur Steuerung und Überwachung von Hausgeräten. Haushalte verfügen typischerweise über eine Vielzahl von Hausgeräten, insbesondere über eine Vielzahl von Haushaltsgeräten, wie z.B. einen Kühlschrank, einen Ofen, einen Herd, etc. Die Hausgeräte können beispielsweise dazu verwendet werden, um Lebensmittel zu temperieren und um aus den Lebensmitteln Mahlzeiten bzw. Gerichte herzustellen. Im Rahmen der Führung eines Haushalts gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Auf- gaben, wie z.B. den Bezug und die Verwaltung eines Vorrats an Lebensmitteln, die Auswahl von Rezepten für die Zubereitung von Mahlzeiten, die Herstellung von Mahlzeiten, etc.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine Person in einem Haushalt in effizienter Weise bei der Durchführung der Vielzahl von Aufgaben in einem Haushalt unterstützt.
Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Patentansprüchen und nachfolgender Beschreibung beschrieben oder sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt. .
Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt beschrieben. Die Vorrichtung wird in diesem Dokument auch als persönlicher Küchen-Assistent oder kurz als PKA bezeichnet. Die Vorrichtung umfasst eine Basis, mit der die Vorrichtung auf eine Standfläche gestellt werden kann (z.B. auf eine Arbeitsplatte in einer Küche). Die Basis kann dabei im aufgestellten Zustand der Vorrichtung unbeweglich in Bezug auf die Standfläche sein. Insbesondere kann ein Nutzer die Vorrichtung mittels der Basis auf einer Standfläche abstellen, so dass die Vorrichtung sicher und stabil auf der Standfläche steht (auch wenn sich Teile der Vorrichtung, wie z.B. die unten genannten Interaktionseinheiten bewegen).
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine erste Interaktionseinheit, die einen optischen Sensor (z.B. eine Bild- oder Videokamera) aufweist, der eingerichtet ist, Bilddaten von einem Erfassungsbereich eines Umfelds der Vorrichtung zu erfassen. Dabei weist der Erfassungsbereich typischerweise einen bestimmten, begrenzten Horizontalwinkelbereich des Umfelds der Vorrichtung auf. Das heißt, mittels des optischen Sensors kann typi- scherweise nicht zeitgleich der gesamte Horizontalwinkelbereich von 360° des Umfelds der Vorrichtung erfasst werden. Typische Erfassungsbereiche weisen einen Horizontalwinkelbereich von 120°, 90° oder weniger auf. Die erste Interaktionseinheit kann relativ zu der Basis bewegt werden (z.B. mittels eines ersten Aktuators, etwa mittels eines ersten elektrischen Motors), um den Erfassungsbereich (insbesondere in Horizontalrichtung) zu verändern.
Außerdem umfasst die Vorrichtung eine zweite Interaktionseinheit, die einen Projektor (z.B. einen Pico-Projektor) aufweist, der eingerichtet ist, ein Bild auf eine Projektionsfläche in dem Umfeld der Vorrichtung zu projizieren. Dabei ist die Projektionsfläche typischer- weise auf einen bestimmten Horizontalwinkelbereich (z.B. von 60° oder weniger) beschränkt. Die zweite Interaktionseinheit kann separat von der ersten Interaktionseinheit bewegt werden (z.B. mittels eines zweiten Aktuators, etwa mittels eines zweiten elektrischen Motors), um die Projektionsfläche des Projektors zu verändern. Die Vorrichtung umfasst weiter eine Steuereinheit, die z.B. einen Prozessor und Steuer- Software umfasst. Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Position eines Nutzers der Vorrichtung im Umfeld der Vorrichtung zu ermitteln. Insbesondere kann die Position relativ zu der Vorrichtung ermittelt werden. Die Position des Nutzers kann z.B. auf Basis der Bilddaten des optischen Sensors erfasst werden. Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerich- tet, zu veranlassen, dass die erste Interaktionseinheit und die zweite Interaktionseinheit jeweils in Abhängigkeit von der Position des Nutzers bewegt werden. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, eine Eingabe des Nutzers zu ermitteln (z.B. auf Basis der Bilddaten des optischen Sensors), und in Reaktion auf die Eingabe, den Projektor zu veranlassen, ein Bild auf die Projektionsfläche zu projizieren.
Durch die Vorrichtung wird eine effektive Unterstützung eines Nutzers im Haushalt ermöglicht. Insbesondere wird durch die Bereitstellung von (mindestens) zwei separaten Inter- aktionseinheiten, die separat voneinander bewegt werden können, ermöglicht, dass ein
Nutzer in effektiver Weise Eingaben (z.B. Anweisungen) tätigen kann (z.B. über eine dem Nutzer zugewandte erste Interaktionseinheit), und entsprechende Ausgaben erhält (z.B. über eine dem Nutzer abgewandte zweite Interaktionseinheit).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die erste Interaktionsein- heit derart bewegt wird, dass sich der Nutzer zumindest teilweise im Erfassungsbereich des optischen Sensors befindet. Die erste Interaktionseinheit kann somit auf den Nutzer zubewegt werden. So werden effektive Eingaben durch den Nutzer ermöglicht (z.B. durch Auswertung der Bilddaten). Des Weiteren kann die zweite Interaktionseinheit derart bewegt werden, dass sowohl die Projektionsfläche als auch die Vorrichtung im Blickfeld des Nutzers liegen (ausgehend von der aktuellen Position des Nutzers). Die zweite Interaktionseinheit (insbesondere der Projektor der zweiten Interaktionseinheit) kann somit von dem Nutzer weg bewegt werden. So kann gewährleistet werden, dass der Nutzer die projizierte Ausgabe ausgehend von der aktuellen Position des Nutzers einsehen kann, und weiterhin Eingaben an die Vorrichtung ermöglicht werden.
Die Vorrichtung kann einen ersten Aktuator (z.B. einen ersten Motor) umfassen, der eingerichtet ist, in Reaktion auf ein erstes Steuersignal der Steuereinheit die erste Interaktionseinheit um eine erste Rotationsachse zu bewegen, um unterschiedliche Erfassungsbereiche in einem Horizontalwinkelbereich von 360° um die Vorrichtung zu ermögli- chen. Des Weiteren kann die Vorrichtung einen zweiten Aktuator (z.B. einen zweiten Motor) umfassen, der eingerichtet ist, in Reaktion auf ein zweites Steuersignal der Steuereinheit die zweite Interaktionseinheit um eine zweite Rotationsachse zu bewegen, um unterschiedliche Projektionsflächen in einem Horizontalwinkelbereich von 360° um die Vorrichtung zu ermöglichen. Dabei können die erste und die zweite Rotationsachse ggf. identisch sein. Durch die Rotation der Interaktionseinheiten wird eine flexible Ausrichtung der Vorrichtung in Bezug auf die Position des Nutzers ermöglicht.
Die Vorrichtung kann akustischen Sensoren umfassen (z.B. als Teil der ersten Interaktionseinheit und/oder als Teil der Basis), die jeweils eingerichtet sind, akustische Daten bezüglich akustischer Signale im Umfeld der Vorrichtung zu erfassen. Ein akustischer Sensor kann ein Mikrofon umfassen. Die akustischen Sensoren können an unterschiedli
chen Stellen der Vorrichtung angeordnet sein. So kann erreicht werden, dass akustische Signale, die von dem Nutzer verursacht werden (z.B. Sprachanweisungen des Nutzers), unterschiedliche Laufzeiten zu den unterschiedlichen akustischen Sensoren aufweisen.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der akustischen Daten die Präsenz des Nutzers im Umfeld der Vorrichtung zu detektieren. Beispielsweise kann detektiert werden, dass der Nutzer eine Sprachanweisung an die Vorrichtung gegeben hat. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis der akustischen Daten der Vielzahl von akustischen Sensoren die Position des Nutzers zu ermitteln. Insbesondere können zu diesem Zweck die Laufzeiten von akustischen Signalen ausgewertet werden. Die Verwendung von akustischen Sensoren ermöglicht somit die Ermittlung der Position des Nutzers. Die Position kann dabei unabhängig von einer aktuellen Ausrichtung der ersten Interaktionseinheit ermittelt werden. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung von zumindest einem akustischen Sensor eine komfortable Interkation mit einem Nutzer über menschliche Sprache.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der akustischen Daten der Vielzahl von akustischen Sensoren eine erste Position des Nutzers zu ermitteln. Dabei kann die erste Position einer relativ groben Abschätzung der tatsächlichen Position des Nutzers entsprechen. Die Steuereinheit kann dann veranlassen, dass die erste Interaktionseinheit in Abhängigkeit von der ersten Position des Nutzers bewegt wird, so dass sich der Nutzer zumindest teilweise im Erfassungsbereich des optischen Sensors befindet. In einem weiteren Schritt kann dann auf Basis der Bilddaten eine zweite Position des Nutzers ermittelt werden. Auf Basis der Bilddaten kann typischerweise die Position des Nutzers mit einer erhöhten Präzision ermittelt werden. Die zweite Position stellt somit typischerweise eine präzisere Abschätzung der tatsächlichen Position des Nutzers dar, als die erste Position. Die Steuereinheit kann dann veranlassen, dass die erste Interaktionseinheit und die zweite Interaktionseinheit in Abhängigkeit von der zweiten Position des Nutzers bewegt werden. So kann eine robuste und präzise Ausrichtung der Interaktionseinheiten der Vorrichtung und somit eine effektive Interaktion mit einem Nutzer erfolgen.
Die Vorrichtung kann eine Speichereinheit umfassen, die eingerichtet ist, Profildaten in Bezug auf ein oder mehrere vordefinierte Nutzer zu speichern. Die Profildaten können Charakteristika (z.B. ein Sprachprofil und/oder ein bildliches Erscheinungsprofil) der ein
oder mehreren vordefinierten Nutzer umfassen, wobei die Charakteristika eine Identifikation von Nutzern ermöglichen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der Profildaten sowie auf Basis der akustischen Daten und/oder der Bilddaten zu ermitteln, ob der Nutzer einem vordefinierten Nutzer entspricht. So kann die Vorrichtung in effektiver Weise einen Nutzer identifizieren und für diesen Nutzer angepasst werden. Dazu können die Profildaten ggf. weitere Informationen in Bezug auf den Nutzer umfassen, wie z.B. Information in Bezug auf Präferenzen, Gewohnheiten, etc. des Nutzers. Dabei kann die Funktionalität einer eindeutigen Identifizierung eines Nutzers ggf. als Option bereitgestellt werden, die von einem Nutzer deaktiviert werden kann (z.B. aus Datenschutzgründen). Des Weiteren können Profildaten zur Identifizierung eines Nutzers zum Datenschutz ggf. ausschließlich lokal auf der Speichereinheit der Vorrichtung gespeichert sein.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Vorrichtung in Abhängigkeit von den akustischen Daten aus einem Schlaf-Modus in einen Aktiv-Modus zu überführen. So kann eine komfortable Aktivierung der Vorrichtung über akustische Signale (insbesondere über eine Spracheingabe) erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis der akustischen Daten mittels intuitiver Sprachsteuerung, z.B. auf Basis von natural language processing, die Eingabe des Nutzers zu ermitteln. Es können so in effektiver Weise durch die Verwendung von natürlicher menschlicher Sprache Anweisungen von einem Nutzer an die Vorrichtung gegeben werden (z.B. um Information in Bezug auf ein bestimmtes Hausgerät zu erhalten).
Der Projektor weist typischerweise eine feste Projektionsrichtung relativ zu der zweiten Interaktionseinheit auf. Die zweite Interaktionseinheit kann Entfernungssensoren umfassen, die eingerichtet sind, Entfernungsdaten zu erfassen, die eine Entfernung des jeweili- gen Entfernungssensors in Projektionsrichtung zu einer Oberfläche im Umfeld der Vorrichtung anzeigen. Dabei sind die Entfernungssensoren an unterschiedlichen Stellen der zweiten Interaktionseinheit angeordnet. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die zweite Interaktionseinheit auch in Abhängigkeit von den Entfernungsdaten bewegt wird. Insbesondere kann auf Basis der Entfernungsdaten eine ebene Oberfläche im Umfeld der Vorrichtung (z.B. eine Wand in einem Raum) detektiert werden. Diese ebene Oberfläche kann dann ggf. (unter Berücksichtigung der Position des Nutzers) als Projektionsfläche für den Projektor verwendet werden.
Die erste Interaktionseinheit kann eine Eingabe/Ausgabe-Einheit umfassen, die eingerichtet ist, eine Berührungseingabe des Nutzers zu erfassen und/oder über einen Bildschirm eine optische Ausgabe an den Nutzer zu generieren. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit kann insbesondere einen berührungsempfindlichen Bildschirm aufweisen. Des Weiteren kann die Vorrichtung, insbesondere die erste Interaktionseinheit, einen akustischen Aktuator (z.B. einen Lautsprecher) umfassen, der eingerichtet ist, eine akustische Ausgabe (z.B. Sprache) zu generieren. Durch die Eingabe/Ausgabe-Einheit und/oder durch den akustischen Aktuator kann die Interaktion zwischen der Vorrichtung und dem Nutzer weiter verbessert werden. Die Vorrichtung kann eine Kommunikationseinheit umfassen, die eingerichtet ist, über eine Kommunikationsverbindung mit einem Hausgerät (insbesondere mit einem Haushaltsgerät, wie z.B. einem Ofen, einem Herd, einem Kühlschrank, etc.) und/oder mit einem Server (z.B. mit einem Internet-Server und/oder mit einem Server außerhalb eines Haushalts) zu kommunizieren. Die Kommunikationsverbindung kann eine drahtlose und/oder eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung umfassen (z.B. LAN, WLAN, Bluetooth, UMTS, LTE, etc.).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Reaktion auf die Eingabe des Nutzers, Information von dem Hausgerät (z.B. einen Zustand des Hausgeräts) und/oder von dem Server (z.B. ein Rezept) zu beziehen. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den Projektor zu veranlassen, die Information im projizierten Bild darzustellen. Durch die Bereitstellung einer Kommunikationseinheit wird eine effektive Interaktion (insbesondere Steuerung und/oder Überwachung) von Hausgeräten ermöglicht. Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Anleitung zur Herstellung eines Nahrungsmittels (insbesondere ein Rezept) von einem Server (z.B. von einem Internet-Server) zu beziehen. Die Steuereinheit kann dann das Hausgerät in Abhängigkeit von der Anleitung und in Abhängigkeit von einer Eingabe des Nutzers steuern. So kann die Herstellung eines Nahrungsmittels als Aufgabe in einem Haushalt für den Nutzer erleich- tert werden. Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand der Bildda
ten bzgl. des Nutzers einen Prozessfortschritt bei der Herstellung des Nahrungsmittels zu ermitteln. Das Hausgerät (insbesondere das Haushaltsgerät) kann dann in Abhängigkeit von der Anleitung und in Abhängigkeit von dem Prozessfortschritt (d.h. in Abhängigkeit von den Bilddaten) gesteuert werden. Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, Profildaten in Bezug auf den Nutzer zu ermitteln. Die Profildaten können auf einer Speichereinheit der Vorrichtung gespeichert sein. Es kann dann in Abhängigkeit von den Profildaten und in Abhängigkeit von einer Eingabe des Nutzers, eine Einkaufsliste erstellt werden. Diese Einkaufsliste kann ggf. anhand der Kommunikationseinheit an ein entferntes elektronisches Gerät (z.B. an ein Smartphone) gesendet werden. So kann das Verwalten von Lebensmitteln im Haushalt für den Nutzer erleichtet werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis einer Vielzahl von Eingaben des Nutzers Profildaten für den Nutzer zu generieren und auf der Speichereinheit der Vorrichtung zu speichern. Die Profildaten können dabei z.B. Charakteristika zur Identifizierung des Nutzers, Präferenzen des Nutzers und/oder Gewohnheiten des Nutzers anzeigen. Somit kann die Vorrichtung in effizienter Weise an ein oder mehrere Nutzer angepasst werden.
Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vor- richtung in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, welche in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigen:
Figur 1 einen beispielhaften persönlichen Assistenten für einen Haushalt; und
Figur 2 beispielhafte Kommunikationspartner eines persönlichen Assistenten.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, eine Person in einem Haushalt bei der Durchführung und bei der Planung der Vielzahl von Aufgaben des Haushalts zu unterstützen. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung 100, welche insbesondere für die Steuerung von Hausgeräten in einem Haushalt verwendet werden kann. Die Vorrichtung 100 wird in diesem Dokument auch als persönlicher
Küchen-Assistent oder kurz als PKA bezeichnet. Die Vorrichtung 100 hat typischerweise die Größe einer (relativ kleinen) Küchenmaschine und kann z.B. auf die Arbeitsplatte einer Küche gestellt werden.
Der PKA 100 umfasst eine Basis 130 sowie mindestens zwei Interaktionseinheiten 1 10, 120, die beweglich auf der Basis 130 angeordnet sind. Dabei können sich die zwei Interaktionseinheiten 1 10, 120 unabhängig voneinander auf der Basis 130 bewegen. In dem dargestellten Beispiel umfasst der PKA 100 eine erste Interaktionseinheit 1 10, die um eine Rotationsachse, die senkrecht zu der Basis 130 verläuft, gedreht werden kann. Des Weiteren umfasst der in Fig. 1 dargestellte PKA 100 eine zweite Interaktionseinheit 120, die ebenfalls (unabhängig von der ersten Interaktionseinheit 1 10) um die Rotationsachse gedreht werden kann. Die Bewegung der Interaktionseinheiten 1 10, 120 kann jeweils durch dedizierte Aktuatoren (z.B. Motoren) erfolgen (nicht in Fig. 1 dargestellt).
Die erste Interaktionseinheit 1 10 umfasst ein oder mehrere Interaktionsmodule 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14 für eine Interaktion mit einem Nutzer des PKA 100, wobei die ein oder mehreren Interaktionsmodule 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14 der ersten Interaktionseinheit 1 10 für die Interaktion mit dem Nutzer dem Nutzer zugewandt sein sollten. Insbesondere kann die erste Interaktionseinheit 1 10 einen Bildschirm 1 1 1 (z.B. einen berührungsempfindlichen Bildschirm) zur Ausgabe von Information und ggf. zur Eingabe von Anweisungen umfassen. Des Weiteren kann die erste Interaktionseinheit 1 10 eine Kamera 1 12 umfassen, die eingerichtet ist, Bilddaten zu erfassen, z.B. Bilddaten bezüglich des Nutzers des PKA 100. Außerdem kann die erste Interaktionseinheit 1 10 einen Lautsprecher 1 13 für eine akustische Ausgabe (z.B. für die Ausgabe von Sprache und/oder von Tönen) umfassen. Weiter kann die erste Interaktionseinheit 1 10 ein oder mehrere Mikrofone 1 14 umfassen, um akustische Daten bzw. akustische Signale aus dem Umfeld des PKA 100 (z.B. gesprochene Anweisungen des Nutzers) zu erfassen.
Die zweite Interaktionseinheit 120 kann ein oder mehrere Interaktionsmodule 121 umfassen, die für eine Interaktion mit dem Nutzer des PKA 100 von dem Nutzer abgewandt sein sollten. Insbesondere kann die zweite Interaktionseinheit 120 einen Projektor 121 umfassen, der eingerichtet ist, ein Bild auf eine Projektionsfläche in der Umgebung des PKA 100 zu projizieren. Das Bild kann dabei derart projiziert werden, dass es aus einer aktuellen Position des Nutzers von dem Nutzer gesehen werden kann. Zu diesem Zweck kann
die zweite Interaktionseinheit 120 in geeigneter Weise bewegt (insbesondere gedreht) werden, um das Bild an eine geeignete Projektionsfläche zu projizieren. Die zweite Interaktionseinheit 120 kann zur Ermittlung einer geeigneten Projektionsfläche auch ein oder mehrere Entfernungssensoren 122 umfassen, die eingerichtet sind, die Entfernung zu einer Projektionsfläche (z.B. zu einer Wand in einem Raum des PKA 100) zu ermitteln. Durch die Verwendung von mindestens zwei Entfernungssensoren 122, welche an unterschiedlichen Stellen an der Interaktionseinheit 120 positioniert sind, kann z.B. eine geeignete, möglichst plane bzw. ebene Projektionsfläche für die Projektion des Bildes identifiziert werden. Der PKA 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 131 , die eingerichtet ist, eine Bewegung der ersten und zweiten Interaktionseinheit 1 10, 120 zu steuern und ein oder mehrere Funktionen des PKA 100 zu steuern. Des Weiteren umfasst der PKA 100 eine Kommunikationseinheit 132, die eingerichtet ist, mit anderen elektronischen Geräten über ein Kommunikationsnetzwerk zu kommunizieren. Dies ist beispielhaft in Fig. 2 dargestellt. Insbesondere ist in Fig. 2 dargestellt, wie der PKA 100 mittels der Kommunikationseinheit 132 mit ein oder mehreren Hausgeräten 201 in einem Haushalt, mit ein oder mehreren Servern 202 (z.B. Internet-Servern) und/oder mit ein oder mehreren persönlichen elektronischen Geräten 203 (z.B. Smartphones) kommunizieren kann. Die Kommunikationseinheit 132 kann zu diesem Zweck eingerichtet sein, drahtgebundene (wie z.B. LAN) und/oder drahtlose (wie z.B. WLAN, Bluetooth, UMTS, LTE, etc.) Kommunikationsverbindungen aufzubauen. Die Steuereinheit 131 und/oder die Kommunikationseinheit 132 können, wie in Fig. 1 dargestellt, in der Basis 130 des PKA 100 angeordnet sein. Die Steuereinheit 131 kann eingerichtet sein, einen Nutzer des PKA 100 zu detektieren. Des Weiteren kann die Steuereinheit 131 eingerichtet sein, eine Position des Nutzers relativ zu der Position des PKA 100 zu ermitteln. Beispielsweise kann ein Nutzer auf Basis der akustischen Daten und/oder auf Basis der Bilddaten detektiert werden. Beispielsweise kann auf Basis der akustischen Daten erkannt werden, dass ein Nutzer den PKA 100 anspricht. Bei Verwendung von einer Vielzahl von Mikrofonen 1 14, welche an unterschiedlichen Positionen in dem PKA 100 angeordnet sind, kann anhand von Laufzeitverschiebungen der einzelnen akustischen Signale (zumindest grob) eine Position des Nutzers ermittelt werden. Die erste Interaktionseinheit 1 10 kann daraufhin von der Steu-
ereinheit 131 veranlasst werden, die Kamera 1 12 in Richtung der ermittelten Position des Nutzers zu bewegen. Dann kann in einem zweiten Schritt, auf Basis der von der Kamera 1 12 erfassten Bilddaten, die Position des Nutzers in präziser Weise bestimmt werden. Die erste Interaktionseinheit 1 10 kann weiter bewegt werden, um zu gewährleisten, dass der Bildschirm 1 1 1 der ersten Interaktionseinheit 1 10 möglichst präzise dem Nutzer zuge- wandt ist. Es wird somit dem Nutzer ermöglicht, in effizienter Weise Ausgaben über den Bildschirm 1 1 1 einzusehen und/oder Eingaben über den Bildschirm 1 1 1 zu tätigen. In entsprechender Weise kann auch die Kamera 1 12 dem Nutzer zugewandt sein, um eine zuverlässige Eingabe über Gestik bzw. Mimik des Nutzers zu ermöglichen. Bei Kenntnis der Position des Nutzers kann die zweite Interaktionseinheit 120 derart bewegt werden, dass der Projektor 121 der zweiten Interaktionseinheit 120 ein Bild auf eine Projektionsfläche projizieren kann, die für den Nutzer von seiner aktuellen Position einsehbar ist. In dem projizierten Bild kann z.B. Information über den Zustand von ein oder mehreren Hausgeräten 201 und/oder über Verfahrensschritte eines Rezeptes für eine zuzubereitende Mahlzeit angezeigt werden.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, Anweisungen des Nutzers (z.B. durch Eingabe über den Bildschirm 1 1 1 , durch sprachliche Eingabe und/oder durch Gestik bzw. Mimik) zu erfassen. Des Weiteren kann der PKA 100 eingerichtet sein, in Abhängigkeit von den Anweisungen Aktionen auszuführen. Insbesondere können in Abhängigkeit von den Anweisungen ein oder mehrere Hausgeräte 201 des Haushalts gesteuert werden. Zu diesem Zweck können geeignete Steuersignale über die Kommunikationseinheit 132 an die ein oder mehreren Hausgeräte 201 übermittelt werden. Im Folgenden werden beispielhafte Funktionen des PKA 100 dargestellt. Diese Funktionen können ggf. jeweils einzeln von dem PKA 100 bereitgestellt werden. Der PKA 100 kann mittels der Kommunikationseinheit 132 eine bidirektionale Kommunikation zwischen PKA 100 und ein oder mehreren Hausgeräten 201 bzw. anderen elektronischen Geräten 203 ermöglichen. Dabei kann insbesondere Zustandsinformation bzgl. des Zustande eines Hausgeräts 201 bzw. elektronischen Geräts 203 an das PKA 100 übermittelt werden. Eine bidirektionale Kommunikation zwischen PKA 100 und ein oder mehreren Nutzern kann per Projektion (mittels des Projektors 121 ) und/oder Sprache (mittels der ein oder mehreren Mikrofone 1 14) erfolgen.
Die Anwesenheitserkennung eines Nutzers und die Nutzeridentifikation können per Gesichts- und/oder Spracherkennung auf Basis der Bilddaten und/oder auf Basis der akustischen Daten erfolgen. Zur Auswertung von Spracheingaben eines Nutzers kann eine intuitive Sprachsteuerung, insbesondere mittels NLP (Natural Language Processing), verwendet werden.
Der PKA 100 kann eine Speichereinheit 133 umfassen, in der Profile für ein oder mehrere Nutzer des PKA 100 gespeichert werden können. In dem Profil eines Nutzers können insbesondere Präferenzen und/oder Gewohnheiten eines Nutzers hinterlegt werden. Bei- spielsweise können bevorzugte Lebensmittel gespeichert werden, die bei der Erstellung einer Einkaufsliste (z.B. nach Ist-Stands-Erfassung von dem Inhalt eines Kühlschranks) berücksichtigt werden können.
Der PKA 100 kann eine Batterie und/oder einen Akkumulator umfassen, die eingerichtet sind, um elektrische Energie für den Betrieb des PKA 100 zu speichern. Der PKA 100 kann somit mobil und tragbar sein.
Der PKA 100 kann über Sprache, Gestik und/oder Mimik (per Gesichtserfassung) von einem Nutzer gesteuert werden. Des Weiteren kann der PKA 100 eingerichtet sein, auf Basis der Bilddaten und/oder auf Basis der akustischen Daten einen Gemütszustand des Nutzers zu ermitteln (wie z.B. „Zufrieden", „Unzufrieden", „Zusprechend", „Ablehnend"). Der Betrieb des PKA 100 kann dann an den ermittelten Gemütszustand angepasst werden (z.B. können die für eine Projektion verwendeten Farben an den ermittelten Gemütszustand angepasst werden). So kann die Interaktion mit einem Nutzer verbessert werden.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, mittels des Projektors 121 (z.B. mittels eines Pico- Projektors) Inhalte auf eine Oberfläche zu projizieren. Die projizierten Inhalte können zuvor von dem Nutzer angefragt werden (z.B. per Sprache). Die Inhalte können auf Anweisung des Nutzers ermittelt werden (ggf. in Abhängigkeit von einem aktuellen Kontext) und dann projiziert werden. Beispielsweise können die Ergebnisse einer Suchanfrage von dem PKA 100 ermittelt und projiziert werden.
In einem Anwendungsbeispiel kann der Nutzer auf Anweisung durch den PKA 100 eine Einkaufsliste erstellen lassen. Zu diesem Zweck kann ggf. auf eine Standard-Einkaufsliste in der Speichereinheit 133 zugegriffen werden. Des Weiteren kann der Inhalt eines Kühlschranks 201 ermittelt werden. Es kann dann (z.B. durch Differenzbildung der Standard- Einkaufsliste und des Inhalts des Kühlschranks) eine Einkaufsliste ermittelt und über den Projektor 121 ausgegeben werden. Diese Liste kann in Abhängigkeit von Eingaben (z.B. Gestik-Eingaben) angepasst werden. Des Weiteren können durch Abfrage von ein oder mehreren Servern 202 aktuelle Preise für die Elemente der Einkaufsliste ermittelt werden (z.B. von unterschiedlichen Anbietern). Es kann dann ein geeigneter Anbieter ausgewählt werden. Ggf. kann die Einkaufsliste von dem PKA 100 an das persönliche Gerät 203 einer weiteren Person übermittelt werden, mit der Aufforderung die aufgelisteten Elemente bei dem ausgewählten Anbieter einzukaufen.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, einen Nutzer bei der Erstellung eines Nahrungsmittels (z.B. eines Gebäcks bzw. einer Mahlzeit) zu unterstützen. Im Zusammenhang mit einem solchen Anwendungsbeispiel werden weitere Funktionen des PKA 100 beschrieben, die auch isoliert von diesem Anwendungsbeispiel durch den PKA 100 bereitgestellt werden können.
Durch direktes Ansprechen kann eine Wake-Up-Funktion des PKA 100 (d.h. ein Über- gang von einem Ruhezustand in einen aktiven Zustand) bewirkt werden. Der PKA 100 kann automatisch mögliche, freie Projektionsflächen identifizieren und eine selbständige mechanische Rotation des Projektors 121 bzw. der zweiten Interaktionseinheit 120 in die korrekte Projektionsposition bewirken. Dabei liegt bevorzugt eine mechatronische Entkopplung des Projektionssystems (d.h. der zweiten Interaktionseinheit 120) vom System zur Gestenerkennung (d.h. der ersten Interaktionseinheit 1 10) vor, z.B. damit das Projektionssystem (d.h. die zweite Interaktionseinheit 120) mit horizontaler und/oder vertikaler Achse eine 360° schwenkbare Bewegung in Horizontal- und/oder Vertikal-Richtung ausführen kann, während das Gestenerkennungssystem (d.h. die erste Interaktionseinheit 1 10) sich dem Nutzer zudreht und das Gesicht fixiert hält und damit dem Nutzer seine Aufmerksamkeit suggeriert und Gesten korrekt erkennen kann. Die Steuereinheit 131 des
PKA 100 kann somit eingerichtet sein, auf Basis der Bilddaten des optischen Sensors 1 12 einen Kopf des Nutzers zu identifizieren und zu veranlassen, dass die erste Inter- aktionseinheit 1 10 derart bewegt wird, dass der Kopf des Nutzers im Erfassungsbereich des optischen Sensors 1 12 verbleibt. Der PKA 100 kann eingerichtet sein, Gesten zur Kommunikation mit dem Nutzer zu generieren, z.B. durch Zu- oder Wegdrehen des Bildschirms 1 1 1 der ersten Interaktionseinheit 1 10 bzw. durch horizontales Schütteln / vertikales Nicken der ersten Interaktionseinheit 1 10 als interaktives Feedback für den Nutzer. Beispielsweise kann ein gezieltes Ignorieren oder Zustimmen, Freuen, etc. durch Bewegung der ersten Interaktionseinheit 1 10 suggeriert werden. Somit kann der PKA 100 eingerichtet sein, durch Bewegung einer Interaktionseinheit 1 10 mit einem Nutzer zu kommunizieren. Des Weiteren kann der PKA 100 eine Vibrationsquelle als zusätzliches Feedback umfassen.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, anhand von akustischen Daten und/oder Bilddaten die Anwesenheit eines Nutzers zu erkennen. Des Weiteren können Eingaben des Nutzers über Spracheingabe (insbesondere über intuitive Sprachsteuerung z.B. mittels Natural Language Processing) erfolgen.
In Reaktion auf eine Eingabe kann der PKA 100 eine Kommunikationsverbindung zu einer lokalen und/oder externen Rezept-Datenbank aufbauen. Es können auf den Nutzer ange- passte Rezepte ermittelt und in Listen- oder Bildform über den Projektor 121 ausgegeben werden. Dabei können Rezeptvorschläge differenziert angezeigt werden, z.B. unterschieden nach im Haushalt verfügbaren Zutaten und Gerätschaften und auf der anderen Seite nach nicht verfügbaren, noch zu kaufenden Zutaten und Gerätschaften. Die Rezeptvor- schläge können ggf. für einen anstehenden Anlass, z.B. Geburtstag, Abendessen, Brunch, etc. angepasst sein.
Des Weiteren kann der PKA 100 eingerichtet sein, einen Abgleich der geplanten Zubereitungszeit für ein ausgewähltes Rezept mit einem Terminkalender des Nutzers zu täti- gen, und ggf. den Nutzer darauf hinzuweisen, dass die erforderliche Zubereitungszeit mit
seinem Terminkalender kollidiert. Der Nutzer kann dann ggf. ein anderes Rezept aussuchen. Außerdem kann ein Abgleich mit anderen PAs 100 (z.B. in anderen Haushalten) erfolgen, z.B. bezüglich der Verfügbarkeit von Zutaten. So kann der Nutzer darauf aufmerksam gemacht werden, dass eine bestimmte Zutat in einem Nachbarhaushalt verfügbar ist.
Der PKA 100 kann über eine Eingabemöglichkeit bzw. über eine automatische Erfassung von im Haushalt verfügbaren Gerätschaften verfügen, z.B. per RFID-Tags und/oder per direkter Bilderkennung und/oder durch verbale Beschreibung durch den Nutzer. Eingaben, wie eine Auswahl bzw. Interaktion, des Nutzers können per Sprachsteuerung und/oder Gestenerkennung erfolgen.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, Hausgeräte 201 über die Kommunikationseinheit 132 zu steuern bzw. einen Zustand bzgl. der Hausgeräte 201 zu erfragen. Dabei können die Hausgeräte 201 z.B. einen Kühlschrank, einen Herd, einen Staubsauger, einen Mixer, eine Küchenmaschine, einen Multikocher, Kleingeräte etc. umfassen. Insbesondere können Hausgeräte 201 gemäß dem ausgewählten Rezept angesteuert werden. Beispielsweise kann ein Füllstand bzw. ein Inhalt eines Kühlschranks ermittelt werden. Des Weiteren kann ein Herd entsprechend des Prozessfortschritts des Rezeptes angesteuert werden, z.B. durch interaktives Vorwärmen, durch Programmauswahl, durch die Auswahl mehrstufiger Programme, durch die Einstellung eines Timers, durch deaktivieren, etc. Außerdem kann ein Mixer angesteuert werden, z.B. durch automatisches An- und Ausschalten mittels Sprachkommandos oder Gesten des Nutzers. Dabei können Dauer, Drehzahl passend zum Rezept vorgewählt werden. Außerdem kann ein Staubsaugerroboter angesteuert werden, z.B. um die Küche nach Fertigstellung des Rezeptes zu reinigen. Der PKA 100 kann weiter eingerichtet sein, bei Beenden eines Backvorgangs zu veranlassen, dass eine Backofentür geöffnet wird und/oder dass ein Teleskopauszug ausgefahren wird.
Im Folgenden werden an einem weiteren Beispiel weitere beispielhafte Funktionen des PKA 100 beschrieben. Der PKA 100 kann die einzelnen Funktionen isoliert (d.h. unabhängig von dem dargestellten Beispiel) aufweisen. Wie bereits dargelegt, kann der PKA 100
durch Sprachsteuerung in einen aktiven Zustand gebracht werden. Der PKA 100 kann tragbar und/oder mobil sein. Des Weiteren kann der PKA 100 durch eine Batterie betrieben sein (die ggf. mit einer stationären Ladestation geladen werden kann). Der PKA 100 kann weiter eine Wecker-Funktion aufweisen. Durch Verwendung von mindestens zwei Mikrofonen 1 14 kann die Position eines Nutzers / Sprechers ermittelt werden (z.B. mit einer Genauigkeit von +/- 10°). Gegenstände im Umfeld des PKA 100 können ggf. durch RFID-Tags von dem PKA 100 erkannt werden.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, über eine Kommunikationsverbindung Zugriff auf Medien-Datenbanken zu erlangen (z.B. auf einen Nachrichten-Kanal). Information von einer Medien-Datenbank kann ermittelt und über den Projektor 121 angezeigt werden. Dabei können Nutzer-Präferenzen berücksichtigt werden (die ggf. von dem PKA 100 automatisch angelernt werden können). Des Weiteren kann die angezeigte Information in Abhängigkeit von den im Umfeld des PKA 100 anwesenden Personen ausgewählt wer- den. Zusätzlich kann eine Aufteilung der Inhalte nach Interessensgebieten der im Umfeld des PKA 100 anwesenden Personen erfolgen.
Der PKA 100 kann eine Erinnerungs- bzw. Hinweis-Funktion bereitstellen. Beispielsweise kann in Reaktion auf eine Wetterprognose ein Hinweis auf die Mitnahme eines Regen- schirms gegeben werden. Der PKA 100 kann über die Kommunikationseinheit 131 mit Entertainment-Systemen im Haushalt, wie z.B. TV, Radio, etc. interagieren. Insbesondere kann eine Fernsteuerung dieser Geräte durch den PKA 100 erfolgen.
Der PKA 100 kann mit persönlichen elektronischen Geräten 203 interagieren. Beispiels- weise kann über ein persönliches elektronisches Gerät 203 der Aufenthaltsort eines Besitzers des elektronischen Geräts 203 ermittelt werden. Der Aufenthaltsort kann dann durch den PKA 100 ausgegeben werden. Der PKA 100 kann über die Kommunikationseinheit 132 mit Haustechnik in einem Haushalt kommunizieren. Beispielsweise können über den PKA 100 Bilder einer Kamera am Hauseingang ermittelt und ausgegeben werden. Des Weiteren kann der PKA 100 eingerichtet sein, eine Verbindung mit einer Türsprechanlage bereitzustellen, um direkt von dem PKA 100 mit einer Person am Hauseingang kommunizieren zu können und um ggf. einen Türöffner zu aktivieren.
Der PKA 100 kann ein Videokonferenzsystem zur Interaktion mit weiteren Personen per Mikrofon und Projektion und Internetverbindung bereitstellen. Insbesondere können über die Kamera 1 12 und über ein Mikrofon 1 14 ausgehende Konferenzdaten bereitgestellt werden, die an einen Konferenzpartner gesendet werden können. Andererseits können über den Projektor 121 und über den Lautsprecher 1 13 von dem Konferenzpartner einge- hende Konferenzdaten ausgegeben werden.
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, auf eine SW-Datenbank zuzugreifen, um Software- Updates und/oder Software-Applikationen für einen erweiterten Funktionsumfang zu beziehen.
Der PKA 100 ermöglicht somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Funktionen zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt. Insbesondere wird eine automatische Interaktion mit Hausgeräten 201 ermöglicht, wie z.B. eine Steuerung von einem Ofen, einer Spülmaschine, einer Küchenmaschine etc. Dabei greift der Nutzer typischerweise nur indirekt in die Steuerung ein, indem der Nutzer z.B. ein Kuchenrezept auswählt und die Zubereitung eines entsprechenden Teiges startet. Der PKA 100 analysiert Aktionen des Nutzers und zieht Schlussfolgerungen hinsichtlich der zeitlichen Gerätesteuerung und kontrolliert interaktiv mit dem Nutzer die Hausgeräte 100. Zu diesem Zweck kann der PKA 100 quasi-kontinuierlich Bilddaten bzgl. des Nutzers auswerten, um den Prozessfortschritt zu ermitteln.
Es kann eine autonome Kommunikation zwischen mehreren PAs 100 erfolgen, z.B. für einen Abgleich der Kühlschrankinhalte benachbarter Haushalte, für eine Abgleich gekochter Rezepte, etc. Des Weiteren kann eine adaptive Interaktion mit dem Nutzer erfolgen, wie z.B. ein Lernen und im weiteren Verlauf Erkennen der Gemütszustände des Nutzers anhand von visuellen und/oder akustischen Merkmalen. Der PKA 100 kann eingerichtet sein, über Ausgabe von Sprache und/oder über Simulation von„Mimik/Gestik" mit dem Nutzer zu kommunizieren (z.B. durch reale oder virtuelle Bewegung der HW- oder SW- Komponenten des PKA 100, welche eine natürliche menschliche Reaktion simulieren).
Der PKA 100 kann eingerichtet sein, einen Abgleich mit einem Kalender und/oder mit Gewohnheiten von Nutzer(n), sowie mit Onlinediensten, wiederkehrenden Aufgaben, etc. durchzuführen, und relevante Information bzgl. des Abgleichs über Sprachausgabe oder
Projektion auszugeben. Des Weiteren kann ein automatischer Abgleich von Bedürfnissen des Nutzers, z.B. ein Essenswunsch, ein Rezeptwunsch, etc. mit Quellen im Internet, z.B. mit Bestellplattformen für Essen, mit Onlinegeschäften, etc. erfolgen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtung veranschaulichen sollen.