EP4445694A1 - Anordnung zum berührungslosen bedienen einer elektrischen einrichtung, optisch erfassbarer tag, optische erfassungseinrichtung und verarbeitungseinrichtung zur verwendung in einer solchen anordnung - Google Patents

Anordnung zum berührungslosen bedienen einer elektrischen einrichtung, optisch erfassbarer tag, optische erfassungseinrichtung und verarbeitungseinrichtung zur verwendung in einer solchen anordnung

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Publication number
EP4445694A1
EP4445694A1 EP22822160.2A EP22822160A EP4445694A1 EP 4445694 A1 EP4445694 A1 EP 4445694A1 EP 22822160 A EP22822160 A EP 22822160A EP 4445694 A1 EP4445694 A1 EP 4445694A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tag
arrangement
optical detection
processing device
control signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22822160.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Gierend
Ege GULCAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schneider Electric Industries SAS filed Critical Schneider Electric Industries SAS
Publication of EP4445694A1 publication Critical patent/EP4445694A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
    • H05B47/125—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings by using cameras
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for contactless operation of an electrical device.
  • the electrical device can be, for example, lighting, a blind or roller shutter, a door that opens on command, or the like.
  • the electrical device can be arranged in a room or else outdoors.
  • the invention also relates to an optically detectable tag arranged in a room, an optical detection device arranged in a room and a processing device for use in such an arrangement.
  • Arrangements of the type mentioned for contactless operation of an electrical device are known in various embodiments in the prior art.
  • On-site operation is common, in which a switch controls the light or a motor of the blind by means of an electrical line.
  • remote controls e.g. via IR or radio
  • activation via a smartphone e.g. via WiFi
  • a button that can be actuated without contact is known from EP 3 130 990 A2. This has a transmitter and a receiver and recognizes an object arranged at a distance in front of the button because part of the radiation emitted by the transmitter (e.g. ultrasound or infrared) is reflected back by the object to the receiver. If the radiation received by the receiver exceeds a certain level, it is assumed that the button has been activated.
  • the transmitter e.g. ultrasound or infrared
  • DE 10 2014 014 421 A1 discloses an arrangement for contactless operation of an electrical device, the arrangement having an ultrasonic distance sensor device for detecting the presence of a person in a room and for determining a distance of the person from the sensor device. If the distance falls below a predeterminable value, the sensor device causes the electrical device to be actuated via a control device.
  • DE 10 2014 208 327 A1 discloses a system for contactless control of a media output device which is arranged, for example, behind a shop window pane.
  • the system has a digital 3D camera system in order to be able to record and evaluate the presence and gestures of a person standing in front of the media output device.
  • the person's gestures can be used to trigger actions and/or change content on the media output device.
  • An arrangement for controlling a camera system is known from US Pat. No. 10,939,033 B2.
  • a camera of the camera system is used to record and evaluate a person's gestures, it is checked whether the gesture is aimed at an object in the physical environment, and if this is the case, the camera is aimed at the object.
  • gesture control is known from the field of automotive engineering.
  • a camera on the roof liner monitors a specific spatial area in the interior of a motor vehicle.
  • the camera captures gestures of a passenger in the monitored spatial area and a processing device compares the captured gestures with previously stored sample gestures. If there is a sufficient match, the processing device triggers an action associated with the gesture.
  • the problem here is that gestures are not recognized or are recognized incorrectly if they do not sufficiently match the stored pattern gestures.
  • a passenger's hand or finger movement is incorrectly recognized as a specific gesture and a corresponding action is triggered, although it was not intended as a gesture but was, for example, only part of a normal conversation between the passengers.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing an arrangement for contactless operation of an electrical device that can be constructed simply and inexpensively and adapted and expanded quickly and flexibly to new environmental situations.
  • an arrangement for contactless operation of an electrical device with the features of claim 1 is proposed.
  • the arrangement comprises: an optically detectable tag arranged in a room; an optical detection device which is arranged and/or oriented in the space in such a way that it can optically detect an image of the tag; a processing device that is connected to the optical detection device and to the electrical device and is designed to receive and process the image of the tag captured by the optical detection device and to generate a control signal depending on a result of the processing, and the electrical device controlled with the control signal.
  • the articles "an” electrical device, "a” tag and “an” optical detection device are not to be understood as a number, but only as an indefinite article. Accordingly, it would therefore be possible for the arrangement according to the invention to be provided for operating a number of electrical devices and also to have a number of tags and/or a number of optical detection devices in the room.
  • the electrical device to be operated can also be arranged in the room, but also outside of the room.
  • a “room” within the meaning of the present invention is understood not only as a closed interior of a building.
  • a room within the meaning of the present invention also includes a room that is open on one or more sides, e.g. a veranda, a terrace, a balcony or the like.
  • a room within the meaning of the present invention also includes areas that are not covered, e.g .certain zones in a garden, in a yard, on a platform, at a bus stop, etc.
  • the processing device be designed to recognize a tag that is completely or partially covered by an object and, depending on whether the tag is completely or partially covered or not, to generate the control signal and the electrical device controlled with the control signal. This can be used, for example, to simply switch an electrical device.
  • the at least one optical capture device is positioned and aligned in space in such a way that it is arranged at a distance from the at least one tag from which it captures images.
  • a viewing direction of the optical detection device is directed perpendicularly or obliquely onto a visible surface of the tag, so that the object that completely or partially covers the tag is arranged between the optical detection device and the tag.
  • an arrangement of the at least one optical detection device on a ceiling of the room and/or on a wall of the room is envisaged.
  • the arrangement is aimed at non-contact operation of electrical equipment, it would of course work just as well if the object obscuring the tag in whole or in part touches the tag. In contrast to other arrangements known from the prior art for the contactless operation of an electrical device, the invention still works without restrictions even if the object touches the tag. As a result, the user is provided with a haptic similar to that of conventional pushbuttons or pressure switches, and the acceptance of the novel arrangement is significantly improved.
  • the proposed solution aims to operate one or more electrical devices via an object-recognizing arrangement.
  • the arrangement comprises a processing device and one or more optical detection devices arranged distributed in the room and interconnected via the processing device and one or more optically detectable tags (or markings) arranged distributed in the room.
  • the operation of the electrical device includes a simple switching on or off, or a - preferably stepless - adjustment of a position or orientation of the electrical device.
  • lighting can be switched on or one or more blinds or motorized doors, windows, gates, etc. can be adjusted in order to open or close them in a targeted manner.
  • the arrangement and orientation of the at least one optical detection device and the arrangement and orientation of the at least one tag in the room are coordinated in such a way that the optical device or the combination of several optical devices can optically detect the tags.
  • a control signal is triggered when an object is placed near a tag in the field of view of at least one of the optical detection devices (e.g. the tag is completely or partially covered with a hand or a finger) or a gesture is performed using the object (e.g. sweeping over the tag by means of a hand or a finger in a specific direction) and this is detected by at least one of the optical detection devices and recognized by the processing device.
  • the invention offers particular advantages in heavily frequented rooms, such as clinics, foyers of buildings, open-plan offices, public toilets, etc. This has advantages with regard to a hygiene aspect, since the electrical device can be actuated without contact.
  • the tags are passive, ie they do not require their own energy supply (eg battery or power connection). This has advantages in terms of easy and flexible placement of the tags in the room and in terms of environmental protection (Keyword Green Technology). It is also not necessary to connect the tags to one another, e.g. via cables or wirelessly.
  • the tags are preferably designed as simple stickers, preferably with a graphic symbolic image on a side opposite the adhesive side. This has advantages in terms of inexpensive manufacture and placement of the tags in the room. In addition, the tags are maintenance-free.
  • the tags are theft-proof as they are just cheap stickers with little risk of being stolen.
  • the tags are vandalism-proof, since damaged, destroyed or even removed tags can be quickly and easily replaced with corresponding new tags, in particular pasted over.
  • the tags can also be attached to hard-to-reach places, even on curved surfaces or pillars.
  • Tags are arranged, e.g. glued, at the points in a room where a switching or operating event is to be triggered.
  • One or more optical detection devices installed at a corresponding point in the room are directed with their detection area at these tags, which are distributed in the room. If an optical detection device detects that a tag is completely or partially covered by an object (e.g. a hand or a finger of a user) or is being swept over in a certain direction and if this is recognized by the processing device, the processing device sends a corresponding control signal to a transmitted electrical device that is logically linked to the fully or partially covered tag to trigger the operation of the electrical device.
  • an object e.g. a hand or a finger of a user
  • the optical detection devices can be in the form of cameras for detecting light in a visible wavelength range.
  • the optical detection devices can be designed to detect invisible radiation, for example in the infrared range (IR), in particular in the near infrared range (NIR).
  • IR infrared range
  • NIR near infrared range
  • Some common cameras already have a detection spectrum that includes not only visible light, but also near Includes infrared radiation.
  • it can make sense to provide infrared emitters in the room directed at the tags, which illuminate the tags with IR rays, so that appropriate cameras can detect whether an object completely or partially covers a tag.
  • the infrared emitters are designed, for example, as IR LED emitters. It is conceivable that the infrared radiators are part of the optical detection device(s).
  • the tags can be colored or coated in such a way that they can also be easily recognized by the user in the infrared range and can be easily detected by the optical detection devices. It would be conceivable, for example, for a border of a button on the tag or a symbol to be applied to a surface of the tag with a fluorescent color that lights up when hit by IR radiation.
  • Working in the infrared range has the advantage that the invention still works without any problems even in a darkened room with little or no visible light.
  • the configuration of the arrangement according to the invention can include one or more of the following steps:
  • active switching channels e.g. actuators for operating the electrical device or electrically controllable switches (e.g. relays, semiconductor switches) for switching lighting) in the arrangement.
  • the combination of optical detection devices and processing device preferably automatically recognizes the specific tags that are distributed in space. - Assigning the learned tags to the corresponding electrical devices to be operated.
  • the optical detection devices transmit at least one image of the tags arranged in the room to the processing device, and the image is sent from this to a screen of external hardware (e.g. computer, laptop, tablet, smartphone), where the image is output.
  • Application software preferably runs on the hardware, by means of which the configuration of the arrangement according to the invention can be implemented before the intended use. Using the application software, individual tags can be added or deleted, or incorrectly recognized tags can be deleted. Unique identifiers (so-called IDs) are preferably assigned to the recognized tags.
  • the application software can be used to create a logical link to one or more electrical devices for each tag and determine which switching channel (or which tag) is triggered by completely or partially covering the tag or by sweeping over the tag in a specific direction becomes. This means that it can be agreed which action (e.g. switching lighting on or off; raising or lowering a blind, opening or closing a window, door or gate) of which electrical device (e.g. lighting; blinds; window; door; gate) triggered by covering a specific tag in whole or in part, or by swiping the tag in a specific direction.
  • the set configuration is finally transmitted from the hardware to the processing device and stored there. The configuration can be changed or adjusted at any time via the application software.
  • the application software could run not on external hardware but on a computing unit of the processing device.
  • the processing device could, for example, part of a client-server network, so that a user has access from a client via the Internet to a server forming the processing device and can configure the arrangement using the application software running on it.
  • a preferred embodiment of the invention proposes that the processing device be designed to recognize a period of time when the tag is completely or partially covered and to generate the control signal depending on the period of time and to control the electrical device with the control signal. It would be conceivable, for example, to cause the lighting to be dimmed or a blind to be raised or lowered or a window, door or gate to be opened or closed if the object lingers for a longer period of time in front of the day. Dimming, raising or lowering or opening or closing are preferably interrupted as soon as the object no longer obscures the tag.
  • the processing device is designed to detect a direction of movement of the object while the tag is completely or partially covered and to generate the control signal depending on the direction of movement of the object and to control the electrical device with the control signal.
  • the direction of movement can be detected relative to the space in which the tag and/or the optical detection device are arranged, or relative to the tag.
  • the direction of a sweep of the tag with the object can be recognized.
  • a swipe of the tag upwards or downwards or to the left or to the right can be recognized and a corresponding action of the electrical device can be triggered in a targeted manner.
  • lighting can be dimmed brighter or darker in a targeted manner; raising or lowering of a blind; or opening or closing a window, a door or a gate.
  • optical detection devices capture the same tag and the images of these detection devices in the Processing means are processed together in order to generate the drive signal as a function of the result of the processing of the images from a plurality of detection devices and to drive the electrical device with the drive signal.
  • this can also be advantageous for obtaining additional information with regard to a complete or partial covering of the tag. For example, information about the distance of the object from the tag could be obtained by means of a triangulation.
  • the processing device is preferably designed to determine a distance between the object that completely or partially covers the tag and the tag that is completely or partially covered by the object and to generate the control signal depending on the distance of the object from the tag and to send the control signal to the electrical device head for. This would make it possible, for example, to recognize when the object is approaching the tag or when the object is moving away from the tag and to trigger a corresponding action of the electrical device assigned to the tag.
  • the processing device has a computing unit (e.g. a microprocessor, microcontroller or the like) on which a computer program can run that is designed to receive the image of the tag captured by the optical detection device and to process and, depending on the result of the processing, to generate a control signal for the electrical device and to control the electrical device with the control signal.
  • a computing unit e.g. a microprocessor, microcontroller or the like
  • a computer program e.g. a microprocessor, microcontroller or the like
  • a high degree of flexibility is ensured by the software implementation of the processing of the images obtained from the acquisition devices. New functions can easily be implemented with a corresponding software update, with the hardware of the arrangement largely remaining the same.
  • the computer program that can be executed on the processing unit is preferably designed to implement the entire control of the arrangement in the sense of the present invention.
  • the optical detection device comprises a sub-processing device, the part the processing device and is designed to receive and process the image of the tag captured by the optical detection device and to generate an output signal depending on a result of the processing and to transmit it to the higher-level processing device, and the processing device is designed to transmit the output signal of the sub - To receive and process processing device and depending on a result of the processing to generate the control signal for the electrical device and to control the electrical device with the control signal.
  • the optical detection device therefore does not transmit the recorded images to the processing device, but instead carries out pre-processing of the recorded images itself.
  • the result of the pre-processing in the form of the output signal is then transmitted to the higher-level processing device and processed there to generate the control signal.
  • the optical detection device according to this embodiment therefore has a certain intelligence and is designed, for example, as a so-called object-recognizing camera.
  • the optical detection device can have a computing unit on which a computer program can run.
  • the preprocessing is implemented by running the computer program on the processing unit of the optical detection device.
  • the invention also includes an optically detectable tag which is designed for use in an arrangement according to the invention for contactless operation of an electrical device.
  • the tag is designed as a sticker that can be affixed in a detection area of an optical detection device in the room.
  • Other ways of arranging the tag in the room are also conceivable. These other types range from simply being set up in the room to integrating the tags in the room, for example by bricking or embedding the tag in a wall or wall as part of the construction of the room or afterwards.
  • an air conditioning thermostat arranged in the room which is used to set the room climate, can also be used as a tag, for example to switch the light in the room on and off.
  • a manually operable light switch arranged in the room which is used to switch the lighting in the room on and off, in addition to operating one or more blinds in the room.
  • an object could vertically sweep over the light switch at a distance. This would be easily possible with the present invention by simply defining and teaching (or setting up and configuring) the object already arranged in the room as a tag.
  • the tag preferably has an adhesive surface and a graphic symbol image on a side opposite the adhesive surface. This makes it easier for a user to use the tags and assign them to specific electrical devices. In this way, the user can, for example, distinguish tags for controlling the light from tags for operating a blind if these tags are arranged next to one another in the room.
  • the invention also includes an optical detection device, which is designed for use in an arrangement according to the invention for contactless operation of an electrical device.
  • the camera can be designed as a 2D or 3D camera.
  • the optical detection device is advantageously designed as a camera, in particular as an object-recognizing camera. In this sense, the optical detection device has a certain intelligence in the form of a sub-processing device which pre-processes a recorded image performs before data representing the image is forwarded to the higher-level processing device.
  • the invention also includes a processing device which is designed for use in an arrangement according to the invention for contactless operation of an electrical device.
  • FIG. 5 shows a flowchart of a method for contactless operation of an electrical device using the arrangement according to the invention according to a preferred embodiment.
  • an arrangement according to the invention for contactless operation of an electrical device 14 is denoted in its entirety by the reference numeral 2.
  • the arrangement 2 comprises at least one optically detectable tag 6 (or marking) arranged in a room 4 .
  • tags 6a, 6b are arranged on a wall 8 of room 4.
  • the tags 6a, 6b are preferably glued to the wall 8. Additional tags 6c are available, which can be attached to other locations in the room 4.
  • the arrangement 2 comprises at least one optical detection device 10 arranged in the room 4.
  • the detection device 10 is designed, for example, as a camera, in particular as an object-recognizing camera. It is arranged and/or aligned in the room 4 in such a way that it can optically capture an image of at least one of the tags 6 .
  • more than one optical detection device 10 can also be arranged in space 4 .
  • the detectors 10 have a detection spectrum that includes visible light.
  • the detection spectrum can also include IR radiation.
  • at least one IR radiation source can be provided in the room 4, which illuminates the tags 6.
  • the IR radiation source can be part of the at least one detection device 10 .
  • the tags 6 can be provided with a coating that facilitates recognition by a user and/or detection in the IR spectrum by the detection device 10 .
  • the coating may include a fluorescent paint.
  • the arrangement 2 includes a processing device 12 which is connected to the at least one optical detection device 10 and to at least one electrical device 14 .
  • the processing device 12 is designed to receive and process an image 15 of a tag 6 captured by the optical detection device 10 and, depending on a result of the processing, to generate a control signal 16 for the electrical device 14 and the electrical device 14 with the control signal 16 head for.
  • the arrangement 2 comprises two electrical devices 14a, 14b.
  • the arrangement 2 can also include only one electrical device 14 or more than two electrical devices 14 .
  • the electrical devices 14 in FIG. 1 comprise a light 14a and—optionally—an actuator 18a to actuate the light 14a.
  • the actuator 18a can be designed as an electrically controllable switch, for example as a relay or semiconductor switch, in order to switch the lighting 14a on or off. However, the actuator 18a can also be in the form of an electrically controllable regulator in order to be able to dim the lighting 14a. Furthermore, the electrical devices 14 in FIG. 1 include a blind 14b and—optionally—an actuator 18b to actuate the blind 14b.
  • the actuator 18b can be designed as an electric motor with or without an integrated controller in order to move the blind 14b up or down.
  • a gear or the like can also be arranged between the actuator 18 and the electrical device 14 in order, for example, to be able to convert a rotary movement of an electric motor into a linear movement for opening or closing a window, a door or a gate.
  • the processing device 12 is connected to the electrical device 14, in particular - if present - to the actuator 18 of the device 14, either wired via an electrical line 20 or wirelessly via a wireless connection 22, e.g. a radio, ultrasonic or IR connection, connected.
  • the drive signal 16 can be transmitted analogously or digitally.
  • the control signal 16 can be transmitted according to various standard protocols, e.g. Zigbee, BlueTooth, BlueTooth LE, WiFi, etc. However, it is also conceivable for the control signal 16 to be transmitted according to a proprietary protocol. In particular, it would be conceivable to implement the transmission of control signal 16 via a bus system.
  • Tags 6 are stuck onto the points in space 4 at which a switching event is to be triggered.
  • One or more optical detection devices 10 installed at a corresponding location is aimed at these tags 6 distributed in the room 4 . Recognizes an optical detection device 10 in cooperation with the evaluation by the processing device 12 that a tag 6 of a If an object, for example a hand 36 or a finger of a user 34, is completely or partially covered, actuation of the tag 6 is detected.
  • the processing device 12 generates the output signal 16 and thus controls the electrical device 14 assigned to the actuated tag 6 or its actuator 18 .
  • the optical detection device 10 may include a sub-processing device 12a which is designed to receive and process the image of the tag 6 detected by the optical detection device 10 and to generate an output signal 24 depending on a result of the processing generate and transmit to the rest of the processing device 12b.
  • the remaining processing device 12b is designed to receive and process the output signal 24 of the sub-processing device 12a and, depending on a result of the processing, to generate the control signal 16 for the electrical device 14 and the electrical device 14 or its actuator 18 with the Control signal 16 to control.
  • Such intelligent optical detection devices 10 are used to implement built-in real-time object recognition.
  • the transmission of the images 15 or the output signal 24 from the at least one optical detection device 10 to the processing device 12 can also be wired or wireless (e.g. Zigbee, BlueTooth, BlueTooth LE, WiFi).
  • the tags 6 are preferably in the form of simple foil-like stickers and are stuck with one adhesive side to a flat, arched or curved base, for example the wall 8 of the room 4 .
  • the tags 6 preferably have a graphic symbol image 26 on a side opposite the adhesive side in order to improve usability for the user 34 . Examples of different icon images 26 are shown in FIG. Icon images 26 include a light bulb icon 26a, a blind icon 26b, an up arrow 26c, a down arrow 26d, a clock icon 26e, a timer icon 26f, or a number 26g.
  • the tags 6 are merely passive symbol images 26 , which are arranged in the room 4 in a suitable position and alignment Detection devices 10 are observed.
  • the different tags 6 in a room 4 can also have different shapes and/or colors.
  • the electrical devices 14 or the actuators 18 can respond to the control signal 16 via switching channels, one or more potential-free relay outputs.
  • the arrangement 2 can have suitable hardware 28 on which application software 30 can run.
  • the hardware 28 with the application software 30 is used to configure the arrangement 2 before the intended use of the arrangement 2.
  • the hardware 28 can be designed as a computer (PC), laptop, tablet or smartphone.
  • the hardware 28 can work with any operating system, e.g. Windows from Microsoft, Android from Google or iOS from Apple.
  • the application software 30 can run on an arithmetic unit of the hardware 28, which is embodied, for example, as a microprocessor, microcontroller or the like.
  • the hardware 28 In order to transmit an established configuration to the processing device 12, the hardware 28 can be wired or wirelessly connected to the processing device 12.
  • the connection 32 is preferably temporary and no longer exists during the intended use of the arrangement 2 .
  • the processing device 12 can be configured to recognize a tag 6 that is completely or partially covered by an object, e.g. a hand 36 of a user 34, and to send the control signal 16 for to generate the electrical device 14 and to control the electrical device 14 or its actuator 18 with the control signal 16 . This can be used, for example, for simply switching an electrical device 14 .
  • the processing device 12 can be designed to recognize a period of time when the tag 6 is completely or partially covered and, depending on the period of time, the control signal 16 for the electrical To generate device 14 and to control the electrical device 14 or its actuator 18 with the control signal 16 . It would be conceivable, for example, if object 36 were to remain before day 6 for a longer period of time, for lighting 14a to be dimmed, or blinds 14b to be raised or lowered, or for a window, door or gate to be opened or closed.
  • the processing device 12 can be designed to detect a direction of movement of the object 36 while the tag 6 is being completely or partially covered and to generate the control signal 16 for the electrical device 14 depending on the direction of movement of the object 36 and to generate the electrical device 14 or to control their actuator 18 with the control signal 16 .
  • a movement direction of the object 36 can be determined by evaluating a plurality of images of the tag 6 and of the object 36 captured in a chronological sequence. In this way, the direction in which the object 36 sweeps over the tag 6 can be recognized. In particular, for example, a swipe of the tag 6 upwards or downwards or to the left or to the right can be detected and a corresponding action of the electrical device 14 can be triggered in a targeted manner. In particular, brighter or darker dimming of an illumination 14a; raising or lowering of a blind 14b; or opening or closing a window, a door or a gate.
  • the processing device 12 can be designed to determine a distance between the object 36 that completely or partially covers the tag 6 and the tag 6 that is completely or partially covered by the object 36 and, depending on the distance of the object 36 from the tag 6, that To generate control signal 16 for the electrical device 14 and to control the electrical device 14 or its actuator 18 with the control signal 16 . This would make it possible, for example, to recognize an approach of a hand 36 or a finger to the tag 6 or a removal of the hand 36 or the finger from the tag 6 and to trigger a corresponding action of the electrical device 14 assigned to the tag 6 .
  • the processing device 12 preferably has a computing unit 38 (e.g.
  • a microprocessor, microcontroller or the like on which a computer program can run that is designed to receive and process the image 15 of the tag 6 captured by the optical capture device 10 and to generate a control signal 16 for the electrical device 14 depending on the result of the processing and to control the electrical device 14 or its actuator 18 with the control signal 16 .
  • the detection 40 is shown again in detail in FIG. Accordingly, the detection 40 initially includes the detection 42 of the tag 6a without an object 36. If a user 34 enters the room 4, this can be detected by the optical detection device 10 (detection 44). While the user 34 is in or moving in the room 4, the optical detection device 10 can detect a hand 36 of the user 34 and track its position in the room 4 (detection 46). Finally, the optical detection device 10 can detect when the hand 36 completely or partially covers the tag 6a (detection 48).
  • the optical detection device 10 detects the tag 6a continuously or at predetermined discrete points in time at short time intervals. As soon as this is completely or partially covered by the object 36, this is recognized by the processing device 12 and/or the sub-processing device 12a of the optical detection device 10, so that a corresponding action can be promptly triggered. In order to determine a dwell time, a direction of movement or a distance of the object 36 with respect to the tag 6a, it may be necessary to capture and process more than one image.
  • a flowchart of how the arrangement 2 according to the invention works is shown as an example in FIG.
  • the method begins in a function block 50.
  • a subsequent function block 52 corresponds to a so-called. Monitoring, with a the intended use of the arrangement 2 upstream of the learning process, a specific tag 6a arranged in the room 4 is recognized or monitored by the object-recognizing detection device 10 or the processing unit 12 (detection 42 in FIG. 3).
  • a subsequent function block 54 corresponds to a so-called detection stage 1, with the arrangement 2 recognizing one or more persons 34 within the room 4 (detection 44 in FIG. 3).
  • a subsequent function block 56 corresponds to a so-called detection—stage 2, with the arrangement 2 recognizing an outstretched hand 36 of one or more persons 34 in the room 4 (detection 46 in FIG. 3).
  • a function block 58 which corresponds to a so-called gesture recognition
  • the arrangement 2 recognizes when the hand 36 of a user 34 completely or partially covers one of the monitored tags 6a and/or the hand 36 of the user 34 makes a gesture relative to the Day 6a completes (detection 48 in Fig. 3).
  • a subsequent function block 60 which corresponds to a so-called action
  • the arrangement 2 triggers the operating event of the electrical device 14 assigned to the tag 6a, which was correspondingly stored during the previous configuration phase, on the basis of the four-stage recognition described above.
  • the method is ended in a function block 62 .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (2) zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung (14). Es wird vorgeschlagen, dass die Anordnung (2) umfasst: - einen in einem Raum (4) angeordneten optisch erfassbaren Tag (6); - eine optische Erfassungseinrichtung (10), die derart in dem Raum (4) angeordnet und/oder ausgerichtet ist, dass sie ein Bild (15) des Tags (6) optisch erfassen kann; und - eine Verarbeitungseinrichtung (12), die mit der optischen Erfassungseinrichtung (10) und mit der elektrischen Einrichtung (14) in Verbindung steht und ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung (10) erfasste Bild (15) des Tags (6) zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ansteuersignal (16) zu erzeugen und die elektrische Einrichtung (14) mit dem Ansteuersignal (16) anzusteuern. Bevorzugt ist die Verarbeitungseinrichtung (12) ausgebildet, einen von einem Objekt (36) ganz oder teilweise verdeckten Tag (6) zu erkennen und in Abhängigkeit davon, ob der Tag (6) ganz oder teilweise verdeckt ist oder nicht, das Ansteuersignal (16) zu erzeugen.

Description

Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung, optisch erfassbarer Tag, optische Erfassungseinrichtung und Verarbeitungseinrichtung zur Verwendung in einer solchen Anordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung. Die elektrische Einrichtung kann bspw. eine Beleuchtung, eine Jalousie oder ein Rollladen, eine auf Befehl öffnende Türe o.ä. sein. Die elektrische Einrichtung kann in einem Raum oder aber auch im Freien angeordnet sein.
Außerdem betriff die Erfindung einen in einem Raum angeordneten optisch erfassbaren Tag, eine in einem Raum angeordnete optische Erfassungseinrichtung sowie eine Verarbeitungseinrichtung zur Verwendung in einer solchen Anordnung.
Anordnungen der eingangs genannten Art zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung sind in unterschiedlichen Ausführungsformen im Stand der Technik bekannt. Insbesondere zur berührungslosen Steuerung von Licht oder Jalousien in einem Raum sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. Üblich ist eine Vor-Ort-Bedienung, bei der ein Schalter mittels einer elektrischen Leitung das Licht oder einen Motor der Jalousie steuert. Darüber hinaus haben sich Fernsteuerungen (z.B. über IR oder Funk) oder eine Ansteuerung über ein Smartphone (z.B. über WiFi) mittels einer entsprechenden App durchgesetzt, die mit einem entsprechenden Empfänger an der elektrischen Einrichtung Zusammenwirken. Darüber hinaus gibt es verschiedene Bussysteme, in denen Jalousiesteuerungen oder Lichtsteuerungen eingebunden werden können.
Aus der EP 3 130 990 A2 ist eine berührungslos betätigbare Taste bekannt. Diese verfügt über einen Sender und einen Empfänger und erkennt ein in einem Abstand vor der Taste angeordnetes Objekt dadurch, dass ein Teil der von dem Sender ausgesandten Strahlung (z.B. Ultraschall oder Infrarot) durch das Objekt zum Empfänger zurückreflektiert wird. Wenn die vom Empfänger empfangene Strahlung ein bestimmtes Maß überschreitet, wird auf eine Aktivierung der Taste geschlossen.
Aus der DE 10 2014 014 421 A1 ist eine Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung bekannt, wobei die Anordnung eine Ultraschalldistanzsensorvorrichtung zum Erfassen der Anwesenheit einer Person in einem Raum und zum Bestimmen eines Abstands der Person zu der Sensorvorrichtung aufweist. Falls der Abstand einen vorgebbaren Wert unterschreitet, veranlasst die Sensorvorrichtung über eine Steuerungsvorrichtung eine Betätigung der elektrischen Einrichtung.
Aus der DE 10 2014 208 327 A1 ist ein System zur berührungslosen Steuerung eines Medienausgabegeräts bekannt, das bspw. hinter einer Schaufensterscheibe eines Ladengeschäfts angeordnet ist. Das System weist ein digitales 3D- Kamerasystem auf, um die Anwesenheit und Gesten einer vor dem Medienausgabegerät stehenden Person erfassen und auswerten zu können. Anhand der Gesten der Person können Aktionen ausgelöst und/oder Inhalte auf dem Medienausgabegerät verändert werden. Eine Anordnung zur Steuerung eines Kamerasystems ist aus der US 10,939,033 B2 bekannt. Dabei werden mittels einer Kamera des Kamerasystems Gesten einer Person erfasst und ausgewertet, es wird überprüft, ob die Geste auf ein Objekt in der physischen Umgebung gerichtet ist, und falls dies der Fall ist, wird die Kamera auf das Objekt ausgerichtet.
Ferner sind aus dem Bereich der Automobiltechnik Verfahren und Anordnungen zur Gestensteuerung bekannt. Dabei überwacht eine Kamera am Dachhimmel einen bestimmten Raumbereich im Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Die Kamera erfasst Gesten eines Passagiers in dem überwachten Raumbereich und eine Verarbeitungseinrichtung vergleicht die erfassten Gesten mit zuvor abgespeicherten Muster-Gesten. Bei ausreichender Übereinstimmung löst die Verarbeitungseinrichtung eine der Geste zugeordnete Aktion aus. Problematisch ist dabei, dass Gesten nicht oder falsch erkannt werden, wenn sie nicht eine ausreichende Übereinstimmung mit den abgespeicherten Muster-Gesten haben. Andererseits wird eine Hand- oder Fingerbewegung eines Passagiers fälschlicherweise als eine bestimmte Geste erkannt und eine entsprechende Aktion ausgelöst, obwohl sie nicht als Geste gedacht, sondern bspw. nur Teil eines normalen Gesprächs zwischen den Passagieren war.
All diesen bekannten Anordnungen ist gemein, dass sie relativ aufwendig im Aufbau und der Funktionsweise sind und nur mit relativ großem Aufwand erweitert und an neue Umgebungssituationen angepasst werden können. Insbesondere ist eine Integration in bestehende Gebäudeautomationssysteme und/oder eine Erweiterung im Hinblick auf eine Ansteuerung zusätzlicher elektrischer Einrichtungen kaum möglich.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung vorzuschlagen, die einfach und kostengünstig aufgebaut und schnell und flexibel an neue Umgebungssituationen angepasst und erweitert werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird ausgehend von der Anordnung der eingangs genannten Art zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung vorgeschlagen, dass die Anordnung umfasst: einen in einem Raum angeordneten optisch erfassbaren Tag; eine optische Erfassungseinrichtung, die derart in dem Raum angeordnet und/oder ausgerichtet ist, dass sie ein Bild des Tags optisch erfassen kann; eine Verarbeitungseinrichtung, die mit der optischen Erfassungseinrichtung und mit der elektrischen Einrichtung in Verbindung steht und ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung erfasste Bild des Tags zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ansteuersignal zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die Artikel „einer“ elektrischen Einrichtung, „ein“ Tag und „eine“ optische Erfassungseinrichtung nicht als Zahlwort, sondern nur als unbestimmter Artikel zu verstehen. Demnach wäre es also möglich, dass die erfindungsgemäße Anordnung zum Bedienen von mehreren elektrischen Einrichtungen vorgesehen ist und in dem Raum auch mehrere Tags und/oder mehrere optische Erfassungseinrichtungen aufweist. Die zu bedienende elektrische Einrichtung kann ebenfalls in dem Raum angeordnet sein, oder aber auch außerhalb des Raums.
Unter einem „Raum“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird nicht nur ein geschlossener Innenraum eines Gebäudes verstanden. Ein Raum im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst auch einen auf einer oder mehreren Seiten geöffneten Raum, bspw. eine Veranda, eine Terrasse, einen Balkon o.ä. Ebenso umfasst ein Raum im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Bereiche, die nicht überdacht sind, bspw. bestimmte Zonen in einem Garten, einem Hof, an einem Bahnsteig, an einer Bushaltestelle o.ä. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, einen von einem Objekt ganz oder teilweise verdeckten Tag zu erkennen und in Abhängigkeit davon, ob der Tag ganz oder teilweise verdeckt ist oder nicht, das Ansteuersignal zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. Dies kann bspw. zum einfachen Schalten einer elektrischen Einrichtung genutzt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die mindestens eine optische Erfassungseinrichtung derart im Raum positioniert und ausgerichtet, dass sie in einem Abstand zu dem mindestens einen Tag angeordnet ist, von dem sie Bilder erfasst. Insbesondere ist eine Blickrichtung der optischen Erfassungseinrichtung senkrecht oder schräg auf eine sichtbare Oberfläche des Tags gerichtet, so dass das Objekt, welches den Tag ganz oder teilweise verdeckt, zwischen der optischen Erfassungseinrichtung und dem Tag angeordnet ist. Insbesondere ist eine Anordnung der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung an einer Decke des Raums und/oder an einer Wand des Raums angedacht.
Ein ganz oder teilweises Abdecken eines Tags ist einfach und zuverlässig zu erkennen. Fehldetektionen werden nahezu ausgeschlossen. Zudem bleibt für den Nutzer das übliche Nutzerverhalten zum Bedienen von elektrischen Geräten in einem Raum erhalten, indem anstatt der üblichen Schalter oder Regler einfach die Tags im Raum angeordnet werden. Zum Bedienen muss der Nutzer einfach den Tag ganz oder teilweise abdecken, ein Berühren ist nicht erforderlich.
Obwohl die Anordnung auf ein berührungsloses Bedienen einer elektrischen Einrichtung gerichtet ist, würde sie natürlich genauso gut funktionieren, wenn das Objekt, welches den Tag ganz oder teilweise verdeckt, den Tag berührt. Im Gegensatz zu anderen aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung, funktioniert die Erfindung selbst dann noch ohne Einschränkungen, wenn das Objekt den Tag berührt. Dadurch wird dem Nutzer eine den herkömmlichen Drucktastern oder Druckschaltern ähnliche Haptik zur Verfügung gestellt, und die Akzeptanz der neuartigen Anordnung wird deutlich verbessert. Die vorgeschlagene Lösung zielt darauf ab, über eine objekterkennende Anordnung eine oder mehrere elektrische Einrichtungen zu bedienen. Die Anordnung umfasst eine Verarbeitungseinrichtung und eine oder mehrere in dem Raum verteilt angeordnete und über die Verarbeitungseinrichtung miteinander verschaltete optische Erfassungseinrichtungen und einen oder mehrere in dem Raum verteilt angeordnete optisch erfassbare Tags (oder Markierungen). Das Bedienen der elektrischen Einrichtung umfasst ein einfaches Ein- oder Ausschalten, oder aber ein - vorzugsweise stufenloses - Verstellen einer Position oder Ausrichtung der elektrischen Einrichtung. Auf diese Weise kann bspw. eine Beleuchtung geschaltet oder können eine oder mehrere Jalousien oder motorisch betriebene Türen, Fenster, Tore etc. verstellt werden, um sie gezielt zu öffnen oder zu schließen.
Die Anordnung und Ausrichtung der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung und die Anordnung und Ausrichtung des mindestens einen Tags in dem Raum sind derart aufeinander abgestimmt, dass die optische Einrichtung oder der Verbund mehrerer optischer Einrichtungen die Tags optisch erfassen kann. Ein Ansteuersignal wird dann ausgelöst, wenn in der Nähe eines Tags im Sichtfeld mindestens einer der optischen Erfassungseinrichtungen ein Objekt angeordnet (z.B. ganz oder teilweises Verdecken des Tags mittels einer Hand oder eines Fingers) oder mittels des Objekts eine Geste ausgeführt wird (z.B. Überstreichen des Tags mittels einer Hand oder eines Fingers in eine bestimmte Richtung) und dies von mindestens einer der optischen Erfassungseinrichtungen erfasst und von der Verarbeitungseinrichtung erkannt wird.
Die Erfindung bietet besondere Vorteile in stark frequentierten Räumen, wie bspw. Kliniken, Foyers von Gebäuden, Großraumbüros, öffentlichen Toiletten, etc. Dies hat Vorteile im Hinblick auf einen Hygieneaspekt, da die Betätigung der elektrischen Einrichtung berührungslos erfolgen kann.
Die Tags sind passiv, d.h. sie benötigen keine eigene Energieversorgung (z.B. Batterie oder Stromanschluss). Dies hat Vorteile hinsichtlich einer einfachen und flexiblen Platzierung der Tags in dem Raum und im Hinblick auf den Umweltschutz (Stichwort Green Technology). Auch eine Verbindung der Tags untereinander, bspw. über Leitungen oder drahtlos, ist nicht erforderlich.
Die Tags sind bevorzugt als einfache Aufkleber, bevorzugt mit einem grafischen Symbolbild auf einer der Klebeseite gegenüberliegenden Seite, ausgebildet. Dies hat Vorteile im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung und Platzierung der Tags in dem Raum. Zudem sind die Tags wartungsfrei.
Die Tags sind diebstahlsicher, da es sich lediglich um kostengünstige Aufkleber handelt, die kaum Gefahr laufen, gestohlen zu werden. Zudem sind die Tags vandalismussicher, da beschädigte, zerstörte oder gar entfernte Tags einfach und schnell durch entsprechende neue Tags ersetzt, insbesondere überklebt, werden können. Schließlich können die Tags auch an schlecht zugänglichen Stellen angebracht werden, selbst auf gekrümmten Flächen oder Säulen.
An den Stellen in einem Raum, an denen ein Schalt- oder Bedienereignis getriggert werden soll, werden Tags angeordnet, bspw. aufgeklebt. Eine oder mehrere an entsprechender Stelle in dem Raum installierte optische Erfassungseinrichtungen sind mit ihrem Erfassungsbereich auf diese in dem Raum verteilt angeordnete Tags gerichtet. Erfasst eine optische Erfassungseinrichtung, dass ein Tag von einem Objekt (z.B. eine Hand oder ein Finger eines Nutzers) ganz oder teilweise verdeckt oder in eine bestimmte Richtung überstrichen wird und wird dies von der Verarbeitungseinrichtung erkannt, so wird von der Verarbeitungseinrichtung ein entsprechendes Ansteuersignal an eine elektrische Einrichtung übermittelt, die mit dem ganz oder teilweise verdeckten Tag logisch verknüpft ist, um die Bedienung der elektrischen Einrichtung auszulösen.
Die optischen Erfassungseinrichtungen können als Kameras zum Erfassen von Licht in einem sichtbaren Wellenlängenbereich ausgebildet sein. Ebenso wäre es aber denkbar, dass die optischen Erfassungseinrichtungen zum Erfassen von unsichtbarer Strahlung, bspw. im Infrarotbereich (IR), insbesondere im nahen Infrarotbereich (NIR), ausgebildet sind. Manche gängigen Kameras verfügen bereits über ein Erfassungsspektrum, das nicht nur sichtbares Licht, sondern auch nahe Infrarotstrahlung umfasst. In diesem Zusammenhang kann es sinnvoll sein, im Raum auf die Tags gerichtete Infrarotstrahler vorzusehen, welche die Tags mit IR-Strahlen anstrahlen, sodass entsprechende Kameras erkennen können, ob ein Objekt einen Tag ganz oder teilweise verdeckt. Die Infrarotstrahler sind bspw. als IR-LED-Strahler ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Infrarotstrahler Teil der optischen Erfassungseinrichtung(en) sind. Die Tags können so gefärbt oder beschichtet sein, dass auch sie für den Nutzer im Infrarotbereich gut zu erkennen und von den optischen Erfassungseinrichtungen gut zu erfassen sind. Denkbar wäre bspw., dass eine Umrandung einer Schaltfläche der Tags oder ein Symbol auf einer Oberfläche der Tags mit einer fluoreszierenden Farbe aufgebracht ist, die beim Auftreffen von IR-Strahlung leuchtet. Das Arbeiten im Infrarotbereich hat den Vorteil, dass die Erfindung auch in einem abgedunkelten Raum mit wenig oder keinem sichtbaren Licht noch problemlos funktioniert.
Eine ordnungsgemäße Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung während des bestimmungsgemäßen Betriebs erfordert also vorab eine logische Zuordnung der Tags zu den elektrischen Einrichtungen (sog. Konfiguration). Dabei ist es denkbar, dass mehrere Tags einer bestimmten elektrischen Einrichtung zugeordnet sind. In diesem Fall kann die elektrische Einrichtung von mehreren Tags aus bedient werden. Ebenso wäre es denkbar, dass ein bestimmter Tag mehreren elektrischen Einrichtungen zugeordnet ist. In diesem Fall können über den Tag mehrere elektrische Einrichtungen bedient werden.
Die Konfiguration der erfindungsgemäßen Anordnung kann einen oder mehrere der nachfolgenden Schritte umfassen:
- Definieren von aktiven Schaltkanälen (bspw. Aktoren zur Betätigung der elektrischen Einrichtung oder elektrisch ansteuerbare Schalter (z.B. Relais, Halbleiterschalter) zum Schalten einer Beleuchtung) in der Anordnung.
- Anlernen der im Erfassungsbereich der optischen Erfassungseinrichtungen befindlichen Tags. Vorzugsweise erkennt die Kombination aus optischen Erfassungseinrichtungen und Verarbeitungseinrichtung automatisch die im Raum verteilt angeordneten spezifischen Tags. - Zuordnen der angelernten Tags zu den entsprechenden zu bedienenden elektrischen Einrichtungen.
- Abspeichern der Konfigurationsdaten in der Verarbeitungseinrichtung, insbesondere in einer Speichereinheit (z.B. EPROM, EEPROM) einer Recheneinheit der Verarbeitungseinrichtung.
Es ist denkbar, dass die optischen Erfassungseinrichtungen im Rahmen der Konfiguration mindestens ein Bild der in dem Raum angeordneten Tags an die Verarbeitungseinrichtung übermittelt, und das Bild von dieser an einen Bildschirm einer externen Hardware (z.B. Computer, Laptop, Tablet, Smartphone) gesendet wird, wo das Bild ausgegeben wird. Auf der Hardware läuft vorzugsweise eine Applikationssoftware, mittels der die Konfiguration der erfindungsgemäßen Anordnung vor dem bestimmungsgemäßen Gebrauch realisiert werden kann. Mittels der Applikationssoftware können einzelne Tags hinzugefügt, gelöscht oder falsch erkannte Tags gelöscht werden. Bevorzugt werden den erkannten Tags eindeutige Kennungen (sog. IDs) zugewiesen. Anhand der ID kann mittels der Applikationssoftware für jeden Tag eine logische Verknüpfung zu einer oder mehreren elektrischen Einrichtungen erstellt und festgelegt werden, welcher Schaltkanal (bzw. welcher Tag) durch ein ganz oder teilweises Verdecken des Tags oder ein Überstreichen des Tags in eine bestimmte Richtung getriggert wird. Dadurch kann vereinbart werden, welche Aktion (z.B. Ein- oder Ausschalten einer Beleuchtung; Hoch- oder Runterfahren einer Jalousie, Öffnen oder Schließen eines Fensters, einer Türe oder eines Tors) welcher elektrischen Einrichtung (z.B. Beleuchtung; Jalousie; Fenster; Türe; Tor) durch ein ganz oder teilweises Verdecken eines bestimmten Tags oder durch ein Überstreichen des Tags in eine bestimmte Richtung ausgelöst wird. Die eingestellte Konfiguration wird schließlich von der Hardware an die Verarbeitungseinrichtung übertragen und dort abgespeichert. Die Konfiguration kann über die Applikations-Software jederzeit geändert oder angepasst werden.
Selbstverständlich wäre es auch denkbar, dass die Applikationssoftware nicht auf einer externen Hardware, sondern auf einer Recheneinheit der Verarbeitungseinrichtung abläuft. Die Verarbeitungseinrichtung könnte bspw. Teil eines Client-Server-Netzwerks sein, sodass ein Nutzer von einem Client aus über das Internet Zugriff auf einen die Verarbeitungseinrichtung bildenden Server hat und mittels der darauf ablaufenden Applikationssoftware die Anordnung konfigurieren kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schlägt vor, dass die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, eine Zeitdauer eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags zu erkennen und in Abhängigkeit von der Zeitdauer das Ansteuersignal zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. So wäre es bspw. denkbar, bei längerem Verweilen des Objekts vor dem Tag ein Dimmen einer Beleuchtung oder ein Hoch- oder Runterfahren einer Jalousie oder ein Öffnen oder Schließen eines Fensters, einer Türe oder eines Tores zu veranlassen. Vorzugsweise wird das Dimmen, Hoch- oder Runterfahren oder Öffnen oder Schließen unterbrochen, sobald das Objekt den Tag nicht mehr verdeckt.
Vorteilhafterweise ist die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet, eine Bewegungsrichtung des Objekts während eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags zu erkennen und in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Objekts das Ansteuersignal zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. Die Bewegungsrichtung kann bezüglich des Raums, in dem der Tag und/oder die optische Erfassungseinrichtung angeordnet sind, oder relativ zu dem Tag erfasst werden. Auf diese Weise kann die Richtung eines Überstreichens des Tags mit dem Objekt erkannt werden. Insbesondere kann bspw. ein Überstreichen des Tags nach oben oder unten oder nach links oder nach rechts erkannt werden und gezielt eine entsprechende Aktion der elektrischen Einrichtung ausgelöst werden. Insbesondere kann gezielt ein helleres oder ein dunkleres Dimmen einer Beleuchtung; ein Hochfahren oder ein Runterfahren einer Jalousie; oder ein Öffnen oder ein Schließen eines Fensters, einer Türe oder eines Tores veranlasst werden.
Es ist denkbar, dass mehrere optische Erfassungseinrichtungen den gleichen Tag erfassen und die Bilder dieser Erfassungseinrichtungen in der Verarbeitungseinrichtung gemeinsam verarbeitet werden, um in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Verarbeitung der Bilder von mehreren Erfassungseinrichtungen das Ansteuersignal zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. Dies kann aus Gründen der Redundanz aber auch zur Gewinnung zusätzlicher Informationen hinsichtlich eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags vorteilhaft sein. So könnten bspw. mittels einer Triangulation Informationen über den Abstand des Objekts zu dem Tag gewonnen werden.
Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet, einen Abstand des den Tag ganz oder teilweise verdeckenden Objekts zu dem durch das Objekt ganz oder teilweise verdeckten Tag zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Abstand des Objekts zu dem Tag das Ansteuersignal zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. Dies würde es bspw. erlauben, eine Annäherung des Objekts an den Tag oder ein Entfernen des Objekts von dem Tag zu erkennen und eine entsprechende Aktion der dem Tag zugeordneten elektrischen Einrichtung auszulösen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verarbeitungseinrichtung eine Recheneinheit (z.B. einen Mikroprozessor, Mikrocontroller o.ä.) aufweist, auf der ein Computerprogramm ablauffähig ist, das ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung erfasste Bild des Tags zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Verarbeitung ein Ansteuersignal für die elektrische Einrichtung zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. Durch die softwaremäßige Realisierung der Verarbeitung der von den Erfassungseinrichtungen erhaltenen Bilder ist eine hohe Flexibilität sichergestellt. Neue Funktionen können problemlos durch ein entsprechendes Software-Update realisiert werden, wobei die Hardware der Anordnung weitgehend gleichbleibt. Das auf der Recheneinheit ausführbare Computerprogramm ist vorzugsweise ausgebildet, die gesamte Steuerung der Anordnung im Sinne der vorliegenden Erfindung zu realisieren.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die optische Erfassungseinrichtung eine Unter-Verarbeitungseinrichtung umfasst, die Teil der Verarbeitungseinrichtung und ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung erfasste Bild des Tags zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ausgangssignal zu erzeugen und an die übergeordnete Verarbeitungseinrichtung zu übermitteln, und die Verarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, das Ausgangssignal der Unter- Verarbeitungseinrichtung zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung das Ansteuersignal für die elektrische Einrichtung zu erzeugen und die elektrische Einrichtung mit dem Ansteuersignal anzusteuern. Bei dieser Ausführungsform übermittelt die optische Erfassungseinrichtung also nicht die aufgenommenen Bilder an die Verarbeitungseinrichtung, sondern führt selbst eine Vorverarbeitung der aufgenommenen Bilder aus. Das Ergebnis der Vorverarbeitung in Form des Ausgangssignals wird dann an die übergeordnete Verarbeitungseinrichtung übermittelt und dort zur Erzeugung des Ansteuersignals weiterverarbeitet. Die optische Erfassungseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform weist also eine gewisse Intelligenz auf und ist bspw. als eine sog. objekterkennende Kamera ausgebildet. In diesem Sinne kann die optische Erfassungseinrichtung eine Recheneinheit aufweisen, auf dem ein Computerprogramm ablauffähig ist. Durch Abarbeiten des Computerprogramms auf der Recheneinheit der optischen Erfassungseinrichtung wird die Vorverarbeitung realisiert.
Die Erfindung umfasst auch einen optisch erfassbaren Tag, der zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise ist der Tag als ein Aufkleber ausgebildet, der in einem Erfassungsbereich von einer optischen Erfassungseinrichtung in dem Raum aufklebbar ist. Auch andere Arten der Anordnung des Tags in dem Raum sind denkbar. Diese anderen Arten reichen von einem einfachen Aufstellen in dem Raum bis hin zu einer Integration der Tags in dem Raum, bspw. indem der Tag im Rahmen der Errichtung des Raums oder nachträglich in eine Mauer oder Wand eingemauert oder einbetoniert wird. Ferner wäre es denkbar, den Tag gleich bei der Errichtung des Raums als integralen Bestandteil des Raums auszugestalten, bspw. indem der Tag in eine Wand gegossen oder gemeißelt wird. Darüber hinaus wäre es auch denkbar, den Tag einfach auf eine Wand aufzumalen.
Schließlich wäre es auch denkbar, bereits in dem Raum verteilt angeordneten Gegenständen die (zusätzliche) Funktion eines Tags zuzuordnen und sie als Tags zu verwenden. Dadurch kann bspw. ein in dem Raum angeordneter Klimatisierungsthermostat, der zum Einstellen des Raumklimas dient, zusätzlich auch als Tag bspw. zum Ein- und Ausschalten des Lichts in dem Raum zu verwenden. Ebenso wäre es denkbar, einen in dem Raum angeordneten manuell betätigbaren Lichtschalter, der zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung in dem Raum dient, zusätzlich zur Bedienung einer oder mehrerer Jalousien in dem Raum zu verwenden. Dazu könnte bspw. ein Objekt den Lichtschalter in einem Abstand vertikal überstreichen. Dies wäre mit der vorliegenden Erfindung ohne weiteres möglich, indem der bereits in dem Raum angeordnete Gegenstand einfach als Tag definiert und angelernt (bzw. eingerichtet und konfiguriert) wird.
Vorzugsweise weist der Tag eine Klebefläche und auf einer der Klebefläche gegenüberliegenden Seite ein grafisches Symbolbild auf. Dies erleichtert einem Nutzer die Nutzung der Tags und Zuordnung zu bestimmten elektrischen Einrichtungen. Auf diese Weise kann der Nutzer bspw. Tags zur Steuerung des Lichts von Tags zur Bedienung einer Jalousie unterscheiden, wenn diese Tags nebeneinander in dem Raum angeordnet sind.
Des Weiteren umfasst die Erfindung auch eine optische Erfassungseinrichtung, die zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung ausgebildet ist.
Die Kamera kann als eine 2D- oder 3D-Kamera ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise ist die optische Erfassungseinrichtung als eine Kamera, insbesondere als eine objekterkennende Kamera, ausgebildet. In diesem Sinne verfügt die optische Erfassungseinrichtung über eine gewisse Intelligenz in der Form einer Unter- Verarbeitungseinrichtung, welche eine Vorverarbeitung eines aufgenommenen Bilds durchführt, bevor das Bild repräsentierende Daten an die übergeordnete Verarbeitungseinrichtung weitergeleitet werden.
Schließlich umfasst die Erfindung auch eine Verarbeitungseinrichtung auf, die zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung ausgebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Dabei können auch einzelne in den Figuren gezeigte Merkmale für sich alleine erfindungswesentlich sein, selbst wenn dies in der Beschreibung nicht ausdrücklich erwähnt ist. Ferner können auch Kombinationen von Merkmalen aus verschiedenen Figuren erfindungswesentlich sein, obwohl diese Kombinationen in der Beschreibung nicht ausdrücklich erwähnt sind. Es zeigen:
Fig. 1 verschiedene Komponenten der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 Signalverläufe innerhalb der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 3 verschiedene Schritte einer berührungslosen Bedienung einer elektrischen Einrichtung mittels der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 4 verschieden grafische Symbolbilder für einen Tag der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß bevorzugter Ausführungsformen; und
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung mittels der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung 14 in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Die Anordnung 2 umfasst mindestens einen in einem Raum 4 angeordneten optisch erfassbaren Tag 6 (oder Markierung). In dem Beispiel sind zwei Tags 6a, 6b an einer Mauer oder Wand 8 des Raums 4 angeordnet. Bevorzugt sind die Tags 6a, 6b auf die Wand 8 geklebt. Weitere Tags 6c stehen zur Verfügung, die an anderen Stellen in dem Raum 4 angebracht werden können.
Ferner umfasst die Anordnung 2 mindestens eine in dem Raum 4 angeordnete optische Erfassungseinrichtung 10. Die Erfassungseinrichtung 10 ist bspw. als eine Kamera, insbesondere als eine objekterkennende Kamera, ausgebildet. Sie ist derart in dem Raum 4 angeordnet und/oder ausgerichtet, dass sie ein Bild mindestens eines der Tags 6 optisch erfassen kann. Selbstverständlich können auch mehr als die eine optische Erfassungseinrichtung 10 in dem Raum 4 angeordnet sein. Die Erfassungseinrichtungen 10 haben ein Erfassungsspektrum, das sichtbares Licht umfasst.
Zusätzlich kann das Erfassungsspektrum auch IR-Strahlung umfassen. Im Falle von IR-Strahlung kann mindestens eine IR-Strahlungsquelle im Raum 4 vorgesehen sein, welche die Tags 6 anstrahlt. Die IR-Strahlungsquelle kann Teil der mindestens einen Erfassungseinrichtung 10 sein. Die Tags 6 können mit einer Beschichtung versehen sein, welche das Erkennen durch einen Nutzer und/oder das Erfassen im IR- Spektrum durch die Erfassungseinrichtung 10 erleichtert. Die Beschichtung kann bspw. eine fluoreszierende Farbe umfassen.
Schließlich umfasst die Anordnung 2 eine Verarbeitungseinrichtung 12, die mit der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung 10 und mit mindestens einer elektrischen Einrichtung 14 in Verbindung steht. Die Verarbeitungseinrichtung 12 ist ausgebildet, ein von der optischen Erfassungseinrichtung 10 erfasstes Bild 15 eines Tags 6 zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern. In dem gezeigten Beispiel umfasst die Anordnung 2 zwei elektrische Einrichtungen 14a, 14b. Selbstverständlich kann die Anordnung 2 auch nur eine elektrische Einrichtung 14 oder aber mehr als zwei elektrische Einrichtungen 14 umfassen. Die elektrischen Einrichtungen 14 in Fig. 1 umfassen eine Beleuchtung 14a und - wahlweise - einen Aktor 18a, um die Beleuchtung 14a zu betätigen. Der Aktor 18a kann als ein elektrisch ansteuerbarer Schalter, bspw. als Relais oder Halbleiterschalter, ausgebildet sein, um die Beleuchtung 14a ein- bzw. auszuschalten. Der Aktor 18a kann aber auch als ein elektrisch ansteuerbarer Regler ausgebildet sein, um die Beleuchtung 14a dimmen zu können. Ferner umfassen die elektrischen Einrichtungen 14 in Fig. 1 eine Jalousie 14b und - wahlweise - einen Aktor 18b, um die Jalousie 14b zu betätigen. Der Aktor 18b kann als ein elektrischer Motor mit oder ohne integrierter Steuerung ausgebildet sein, um die Jalousie 14b hoch- bzw. runterzufahren. Zwischen dem Aktor 18 und der elektrischen Einrichtung 14 kann auch ein Getriebe o.ä. angeordnet sein, um bspw. eine Drehbewegung eines Elektromotors in eine Linearbewegung zum Öffnen bzw. Schließen eines Fensters, einer Türe oder eines Tors umwandeln zu können.
In dem gezeigten Beispiel ist die Verarbeitungseinrichtung 12 mit der elektrischen Einrichtung 14, insbesondere - sofern vorhanden - mit den Aktor 18 der Einrichtung 14, entweder leitungsgebunden über eine elektrische Leitung 20 oder drahtlos über eine Drahtlosverbindung 22, bspw. eine Funk-, Ultraschall- oder IR-Verbindung, verbunden. Die Übertragung des Ansteuersignals 16 kann analog oder digital erfolgen. Die Übertragung des Ansteuersignals 16 kann nach verschiedenen Standard-Protokollen erfolgen, z.B. Zigbee, BlueTooth, BlueTooth LE, WiFi o.ä. Es ist aber auch denkbar, die Übertragung des Ansteuersignals 16 nach einem proprietären Protokoll zu realisieren. Insbesondere wäre es denkbar, die Übertragung des Ansteuersignals 16 über ein Bussystem zur realisieren.
Auf den Stellen in dem Raum 4, an denen ein Schaltereignis getriggert werden soll, werden Tags 6 aufgeklebt. Eine oder mehrere an entsprechender Stelle installierte optische Erfassungseinrichtungen 10 ist auf diese in dem Raum 4 verteilten Tags 6 gerichtet. Erkennt eine optische Erfassungseinrichtung 10 im Zusammenwirken mit der Auswertung durch die Verarbeitungseinrichtung 12, dass ein Tag 6 von einem Objekt, bspw. einer Hand 36 oder einem Finger eines Nutzers 34, ganz oder teilweise verdeckt wird, wird eine Betätigung des Tags 6 erkannt. Abhängig von der Art der Betätigung, erzeugt die Verarbeitungseinrichtung 12 das Ausgangssignal 16 und steuert damit die dem betätigten Tag 6 zugeordnete elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 an.
Alternativ wäre es auch denkbar, dass die optische Erfassungseinrichtung 10 eine Unter-Verarbeitungseinrichtung 12a umfasst, die ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung 10 erfasste Bild des Tags 6 zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ausgangssignal 24 zu erzeugen und an die restliche Verarbeitungseinrichtung 12b zu übermitteln. Die restliche Verarbeitungseinrichtung 12b ist ausgebildet, das Ausgangssignal 24 der Unter-Verarbeitungseinrichtung 12a zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung das Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern. Derartige intelligente optische Erfassungseinrichtungen 10 dienen zur Realisierung einer eingebauten Echtzeit-Objekterkennung. Auch die Übertragung der Bilder 15 oder des Ausgangssignals 24 von der mindestens einen optischen Erfassungseinrichtung 10 zu der Verarbeitungseinrichtung 12 kann leitungsgebunden oder drahtlos (z.B. z.B. Zigbee, BlueTooth, BlueTooth LE, WiFi) erfolgen.
Die Tags 6 sind bevorzugt als einfache folienartige Aufkleber ausgebildet und mit einer Klebeseite auf einen ebenen, gewölbten oder gebogenen Untergrund, bspw. die Mauer 8 des Raums 4, aufgeklebt. Bevorzugt weisen die Tags 6 auf einer der Klebeseite gegenüberliegenden Seite ein grafisches Symbolbild 26 auf, um die Nutzbarkeit für den Nutzer 34 zu verbessern. Beispiele für verschiedene Symbolbilder 26 sind in Fig. 4 gezeigt. Die Symbolbilder 26 umfassen ein Glühlampensymbol 26a, ein Jalousiesymbol 26b, einen Pfeil nach oben 26c, einen Pfeil nach unten 26d, ein Uhrensymbol 26e, ein Timersymbol 26f oder eine Zahl 26g.
Die Tags 6 sind im Grund genommen lediglich passive Symbolbilder 26, die von in geeigneter Position und Ausrichtung in dem Raum 4 angeordneten optischen Erfassungseinrichtungen 10 beobachtet werden. Alternativ oder zusätzlich können die verschiedenen Tags 6 in einem Raum 4 auch unterschiedliche Formen und/oder Farben haben.
Das Ansprechen der elektrischen Einrichtungen 14 bzw. der Aktoren 18 auf das Ansteuersignal 16 kann im einfachsten Fall über Schaltkanäle, ein- oder mehrere potentialfreie Relais-Ausgänge, geschehen.
Ferner kann die Anordnung 2 eine geeignete Hardware 28 aufweisen, auf der eine Applikationssoftware 30 ablauffähig ist. Die Hardware 28 mit der Applikationssoftware 30 dient zur Konfiguration der Anordnung 2 vor dem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Anordnung 2. Die Hardware 28 kann als ein Computer (PC), Laptop, Tablet oder Smartphone ausgebildet sein. Die Hardware 28 kann mit beliebigen Betriebssystemen arbeiten, z.B. Windows von Microsoft, Android von Google oder iOS von Apple. Auf einer Recheneinheit der Hardware 28, das bspw. als ein Mikroprozessor, Mikrocontroller o.ä. ausgebildet ist, kann die Applikationssoftware 30 ablaufen. Zur Übertragung einer eingerichteten Konfiguration an die Verarbeitungseinrichtung 12, kann die Hardware 28 leitungsgebunden oder drahtlos mit der Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden sein. Die Verbindung 32 ist vorzugsweise temporär und besteht während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der Anordnung 2 nicht mehr.
Die Verarbeitungseinrichtung 12 kann ausgebildet sein, einen von einem Objekt, bspw. einer Hand 36 eines Nutzers 34, ganz oder teilweise verdeckten Tag 6 zu erkennen und in Abhängigkeit davon, ob der Tag 6 ganz oder teilweise verdeckt ist oder nicht, das Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern. Dies kann bspw. zum einfachen Schalten einer elektrischen Einrichtung 14 genutzt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Verarbeitungseinrichtung 12 ausgebildet sein, eine Zeitdauer eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags 6 zu erkennen und in Abhängigkeit von der Zeitdauer das Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern. So wäre es bspw. denkbar, bei längerem Verweilen des Objekts 36 vor dem Tag 6 ein Dimmen einer Beleuchtung 14a oder ein Hoch- oder Runterfahren einer Jalousie 14b oder ein Öffnen oder Schließen eines Fensters, einer Türe oder eines Tores zu veranlassen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Verarbeitungseinrichtung 12 ausgebildet sein, eine Bewegungsrichtung des Objekts 36 während eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags 6 zu erkennen und in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Objekts 36 das Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern. Eine Bewegungsrichtung des Objekts 36 kann durch Auswerten mehrere in zeitlicher Abfolge erfasster Bilder des Tags 6 und des Objekts 36 ermittelt werden. Auf diese Weise kann die Richtung eines Überstreichens des Tags 6 mit dem Objekt 36 erkannt werden. Insbesondere kann bspw. ein Überstreichen des Tags 6 nach oben oder unten oder nach links oder nach rechts erkannt werden und gezielt eine entsprechende Aktion der elektrischen Einrichtung 14 ausgelöst werden. Insbesondere kann gezielt ein helleres oder ein dunkleres Dimmen einer Beleuchtung 14a; ein Hochfahren oder ein Runterfahren einer Jalousie 14b; oder ein Öffnen oder ein Schließen eines Fensters, einer Türe oder eines Tores veranlasst werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Verarbeitungseinrichtung 12 ausgebildet sein, einen Abstand des den Tag 6 ganz oder teilweise verdeckenden Objekts 36 zu dem durch das Objekt 36 ganz oder teilweise verdeckten Tag 6 zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Abstand des Objekts 36 zu dem Tag 6 das Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern. Dies würde es bspw. erlauben, eine Annäherung einer Hand 36 oder eines Fingers an den Tag 6 oder ein Entfernen der Hand 36 oder des Fingers von dem Tag 6 zu erkennen und eine entsprechende Aktion der dem Tag 6 zugeordneten elektrischen Einrichtung 14 auszulösen. Die Verarbeitungseinrichtung 12 weist bevorzugt eine Recheneinheit 38 (z.B. einen Mikroprozessor, Mikrocontroller o.ä.) auf, auf der ein Computerprogramm ablauffähig ist, das ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung 10 erfasste Bild 15 des Tags 6 zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Verarbeitung ein Ansteuersignal 16 für die elektrische Einrichtung 14 zu erzeugen und die elektrische Einrichtung 14 bzw. deren Aktor 18 mit dem Ansteuersignal 16 anzusteuern.
In Fig. 2 ist das Erfassen eines Tags 6a und - sofern vorhanden - eines den Tag 6a ganz oder teilweise verdeckenden Objekts, bspw. einer Hand 36 eines Nutzers 34, durch die optische Erfassungseinrichtung 10 symbolisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet. Das Erfassen 40 ist in Fig. 3 nochmals im Detail dargestellt. Demnach umfasst das Erfassen 40 zunächst das Erfassen 42 des Tags 6a ohne Objekt 36. Wenn ein Nutzer 34 den Raum 4 betritt, kann dieser durch die optische Erfassungseinrichtung 10 erfasst werden (Erfassen 44). Während sich der Nutzer 34 in dem Raum 4 befindet oder sich in diesem bewegt, kann die optische Erfassungseinrichtung 10 eine Hand 36 des Nutzers 34 erfassen und deren Position in dem Raum 4 verfolgen (Erfassen 46). Schließlich kann die optische Erfassungseinrichtung 10 erfassen, wenn die Hand 36 den Tag 6a ganz oder teilweise verdeckt (Erfassen 48).
Im einfachsten Fall erfasst die optische Erfassungseinrichtung 10 jedoch fortlaufend bzw. zu vorgegebenen diskreten Zeitpunkten in kurzen zeitlichen Abständen den Tag 6a. Sobald dieser ganz oder teilweise durch das Objekt 36 verdeckt ist, wird dies von der Verarbeitungseinrichtung 12 und/oder der Unter-Verarbeitungseinrichtung 12a der optischen Erfassungseinrichtung 10 erkannt, sodass eine entsprechende Aktion zeitnah ausgelöst werden kann. Zur Ermittlung einer Verweildauer, einer Bewegungsrichtung oder eines Abstands des Objekts 36 bezüglich des Tags 6a kann es erforderlich sein, mehr als ein Bild zu erfassen und zu verarbeiten.
Ein Ablaufdiagramm einer Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung 2 ist beispielhaft in Fig. 5 gezeigt. Das Verfahren beginnt in einem Funktionsblock 50. Ein nachfolgender Funktionsblock 52 entspricht einem sog. Monitoring, wobei über einen dem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Anordnung 2 vorgeschalteten Anlern- Prozess ein bestimmter in dem Raum 4 angeordneter Tag 6a von der objekterkennenden Erfassungseinrichtung 10 bzw. der Verarbeitungseinheit 12 erkannt bzw. überwacht (Erfassen 42 in Fig. 3). Ein nachfolgender Funktionsblock 54 entspricht einer sog. Detektion - Stufe 1 , wobei die Anordnung 2 eine oder mehrere Personen 34 innerhalb des Raums 4 erkennt (Erfassen 44 in Fig. 3). Ein nachfolgender Funktionsblock 56 entspricht einer sog. Detektion - Stufe 2, wobei die Anordnung 2 eine ausgestreckte Hand 36 einer oder mehrerer Personen 34 in dem Raum 4 erkennt (Erfassen 46 in Fig. 3).
Anschließend wird in einem Funktionsblock 58, der einer sog. Gestenerkennung entspricht, von der Anordnung 2 erkannt, wenn die Hand 36 eines Nutzers 34 einen der überwachten Tags 6a ganz oder teilweise verdeckt und/oder die Hand 36 des Nutzers 34 eine Geste relativ zu dem Tag 6a vollzieht (Erfassen 48 in Fig. 3). Schließlich triggert die Anordnung 2 in einem nachfolgenden Funktionsblock 60, der einer sog. Aktion entspricht, aufgrund der zuvor beschriebenen vierstufigen Erkennung, das während der vorangegangenen Konfigurationsphase entsprechend hinterlegte Bedienereignis der dem Tag 6a zugeordneten elektrischen Einrichtung 14. In einem Funktionsblock 62 ist das Verfahren beendet.

Claims

Ansprüche
1 . Anordnung (2) zum berührungslosen Bedienen einer elektrischen Einrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2) umfasst: einen in einem Raum (4) angeordneten optisch erfassbaren Tag (6); eine optische Erfassungseinrichtung (10), die derart in dem Raum (4) angeordnet und/oder ausgerichtet ist, dass sie ein Bild (15) des Tags (6) optisch erfassen kann; eine Verarbeitungseinrichtung (12), die mit der optischen Erfassungseinrichtung (10) und mit der elektrischen Einrichtung (14) in Verbindung steht und ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung (10) erfasste Bild (15) des Tags (6) zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ansteuersignal (16) zu erzeugen und die elektrische Einrichtung (14) mit dem Ansteuersignal (16) anzusteuern.
2. Anordnung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (12) ausgebildet ist, einen von einem Objekt (36) ganz oder teilweise verdeckten Tag (6) zu erkennen und in Abhängigkeit davon, ob der Tag (6) ganz oder teilweise verdeckt ist oder nicht, das Ansteuersignal (16) zu erzeugen.
3. Anordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (12) ausgebildet ist, eine Zeitdauer eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags (6) zu erkennen und in Abhängigkeit von der Zeitdauer das Ansteuersignal (16) zu erzeugen.
4. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (12) ausgebildet ist, eine Bewegungsrichtung eines Objekts (36) während eines ganz oder teilweisen Verdeckens des Tags (6) durch das Objekt (36) zu erkennen und in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Objekts (36) das Ansteuersignal (16) zu erzeugen.
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5. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (12) ausgebildet ist, einen Abstand eines den Tag (6) ganz oder teilweise verdeckenden Objekts (36) zu dem durch das Objekt (36) ganz oder teilweise verdeckten Tag (6) zu ermitteln und in Abhängigkeit von dem Abstand des Objekts (36) zu dem Tag (6) das Ansteuersignal (16) zu erzeugen.
6. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2) zum berührungslosen Bedienen von mehreren elektrischen Einrichtungen (14) ausgebildet ist.
7. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2) mehrere in dem Raum (4) angeordnete Tags (6) umfasst.
8. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2) mehrere in dem Raum angeordnete optische Erfassungseinrichtungen (10) umfasst.
9. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (12) eine Recheneinheit (38) aufweist, auf der ein Computerprogramm ablauffähig ist, das ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung (10) erfasste Bild (15) des Tags (6) zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Verarbeitung das Ansteuersignal (16) zu erzeugen und die elektrische Einrichtung (14) mit dem Ansteuersignal (16) anzusteuern.
10. Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungseinrichtung (10) eine Unter- Verarbeitungseinrichtung (12a) umfasst, die ausgebildet ist, das von der optischen Erfassungseinrichtung (10) erfasste Bild (15) des Tags (6) zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung ein Ausgangssignal (24) zu erzeugen und an die Verarbeitungseinrichtung (12b) zu übermitteln, und die Verarbeitungseinrichtung (12b) ausgebildet ist, das Ausgangssignal (24) der Unter-Verarbeitungseinrichtung (12a) zu empfangen und zu verarbeiten und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Verarbeitung das Ansteuersignal (16) zu erzeugen und die elektrische Einrichtung (14) mit dem Ansteuersignal (16) anzusteuern.
11. In einem Raum (4) angeordneter optisch erfassbarer Tag (6) zur Verwendung in einer Anordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Tag (6) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tag (6) als ein Aufkleber ausgebildet ist, der in einem Erfassungsbereich von der optischen Erfassungseinrichtung (10) in dem Raum (4) aufklebbar ist.
13. Tag (6) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tag (6) eine Klebefläche und auf einer der Klebefläche gegenüberliegenden Seite ein grafisches Symbolbild (26) aufweist.
14. In einem Raum (4) angeordnete optische Erfassungseinrichtung (10) zur Verwendung in einer Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
15. Optische Erfassungseinrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungseinrichtung (10) als eine Kamera, insbesondere als eine objekterkennende Kamera, ausgebildet ist.
16. Verarbeitungseinrichtung (12) zur Verwendung in einer Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010000190A1 (de) * 2010-01-25 2011-07-28 Insta Elektro GmbH, 58509 Gebäudeinstallationssystem

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011102038A1 (de) * 2011-05-19 2012-11-22 Rwe Effizienz Gmbh Heimautomatisierungssteuerungssystem sowie Verfahren zum Steuern einer Einrichtung eines Heimautomatisierungssteuerungssystems
CN105308536A (zh) * 2013-01-15 2016-02-03 厉动公司 用于显示器控制和定制姿势解释的动态用户交互
DE102013203930A1 (de) * 2013-03-07 2014-09-11 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Elektrogeräts
DE102014208327B4 (de) 2013-05-17 2024-07-11 pmdtechnologies ag System zur Steuerung eines Medienausgabegeräts
DE102014007172A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Diehl Ako Stiftung & Co. Kg Vorrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts
DE102014014421A1 (de) 2014-09-29 2016-03-31 Anton Gruber Heimautomatisierungssteuerungssystem
DE202015005702U1 (de) 2015-08-11 2015-11-11 Wolfgang Pohl Berührungslose Taste bzw. Tastenfeld - hygienische Taste
US10939033B2 (en) 2018-03-19 2021-03-02 Facebook Technologies, Llc Systems and methods for directing adaptive camera systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010000190A1 (de) * 2010-01-25 2011-07-28 Insta Elektro GmbH, 58509 Gebäudeinstallationssystem

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