EP4537060A1 - Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten durchflussbereich, system mit einer solchen vorrichtung und verfahren - Google Patents

Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten durchflussbereich, system mit einer solchen vorrichtung und verfahren

Info

Publication number
EP4537060A1
EP4537060A1 EP23729434.3A EP23729434A EP4537060A1 EP 4537060 A1 EP4537060 A1 EP 4537060A1 EP 23729434 A EP23729434 A EP 23729434A EP 4537060 A1 EP4537060 A1 EP 4537060A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
flow
designed
sensor signal
control
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
EP23729434.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens-Ekkehart APPELL
Thomas Sporer
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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 Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4537060A1 publication Critical patent/EP4537060A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/666—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by detecting noise and sounds generated by the flowing fluid
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/005—Valves
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials

Definitions

  • a lot of fresh water is used, especially in the kitchen, often hot water.
  • the flow rate For example, if something needs to be rinsed spontaneously under running water, such as a kitchen knife, a very small flow rate, possibly additionally focused, is sufficient.
  • a vessel is filled, i.e. a pot with water for cooking, a very large flow rate is desired for reasons of time efficiency so that the vessel quickly reaches the desired level.
  • the single-lever mixers that are common today allow the amount of water and the temperature to be dosed, but can often only be optimally adjusted with great sensitivity and a certain amount of time, an effort that users usually do not make. This leads to excessive water consumption.
  • the only way to focus the water jet when there are small amounts of water is currently possible with water-saving attachments, which, however, fundamentally reduce the maximum flow rate.
  • An object of the present invention is therefore to provide a device, a system with such a device and a method which make it possible to adjust a flow area for conducting a fluid well in terms of its properties. This task is solved by the subject matter of the independent patent claims.
  • a device includes a flow region designed to flow a fluid with a flow characteristic.
  • the device includes an actuator device which is designed to change the flow characteristic of the flow area.
  • the device comprises an acoustic sensor device which is designed to receive an acoustic signal and to output a sensor signal based on the acoustic signal.
  • the device comprises an analysis device which is designed to analyze the sensor signal in order to obtain an analysis result.
  • the device is designed to control the actuator device based on the analysis result to change the flow characteristic.
  • the control of the flow characteristic based on the acoustic sensor device and the analysis device makes it possible to adjust the characteristics of the flow based on the acoustic signal, which enables good adjustment and is easy to carry out.
  • the acoustic sensor device is designed to receive structure-borne noise from a collection area, such as a washbasin, and to output the sensor signal based on the structure-borne noise.
  • a collection area such as a washbasin
  • This enables reliable detection of sound waves as well as diversification, for example with regard to the origin of structure-borne noise, which enables a high dimension of a solution space.
  • the acoustic sensor device is designed to receive airborne sound and to output the sensor signal based on the airborne sound.
  • Airborne sound makes it possible, for example, to analyze the interaction between the fluid and an object that the fluid hits and/or to carry out speech recognition. Both concepts can be received in the sensor device alternatively to one another or in combination with one another.
  • the analysis device is designed to analyze the sensor signal continuously or repeatedly over time for a sensor signal property during a flow of the fluid, wherein the device is designed to control the actuator device based on reaching a predetermined setpoint or threshold value of the sensor signal property, a flow of the fluid. This enables the fluid flow to stop automatically and depending on the situation.
  • the analysis device can be designed to analyze the sensor signal in a time range and/or in a frequency range for one or more properties. For example, an analysis can be carried out to determine whether a certain amplitude value has been reached in the time domain and/or in the frequency domain, as can the analysis of a temporal repetition or repetition rate of events that occur. To distinguish events from one another, a frequency domain analysis, for example deriving and/or analyzing a spectrum based on the sensor signal, can be advantageous.
  • the analysis device is designed to analyze the sensor signal for a number of consecutive repetitions of a transient event, such as those caused by knocking noises, in order to obtain the analysis result.
  • the device is designed to control the actuator device differently based on different numbers of repetitions. This enables simple control, for example through a different number of transient events.
  • the analysis device is designed to analyze the sensor signal for a spectrum of a transient event, which correlates, for example, with a location at which the transient event is caused.
  • the device is designed to carry out a comparison with a plurality of predetermined spectra in order to obtain the analysis result.
  • the device is designed to control the actuator device based on a similarity to one of the plurality of predetermined spectra and to assign a different control of the actuator device to each of the plurality of spectra.
  • a location of the transient event can be evaluated, which can be associated with different information, so that taking this into account enables an improved adjustment of the fluid flow.
  • the device is designed for a learning operating mode and an execution mode.
  • the device is designed to receive at least one piece of information relating to a sensor signal in the learning mode, for example from the acoustic sensor device or by means of programming, and to obtain information relating to a control of the actuator device, and to combine the information relating to the sensor signal with the information relating to the control device.
  • the device is designed to control the actuator device in the execution mode based on what has been learned in the learning operating mode. This enables the device to be adapted to individual and/or time-varying environmental conditions.
  • the system is designed to start the flow of fluid automatically or depending on a subsequent knocking noise when a vessel is placed in the collecting area. This enables the flow to start with little work.
  • the system is designed to automatically stop the flow of fluid when a vessel is placed in the collecting area as soon as the sensor signal indicates that the vessel is filled or overfilled. For example, filling can begin automatically when the vessel is set down and filling can be stopped when the filling level is reached.
  • the noise is generated by the fluid and the controlling includes adjusting the flow rate, the flow rate, the fluid temperature, stopping the flow, or adjusting a focusing of the fluid at an outlet from the flow region.
  • FIG. 2 shows a schematic side sectional view of a system according to an exemplary embodiment
  • a device described herein can be formed as a filling device for filling a fluid to be filled, as a fill level monitoring device for monitoring a fill level of a fluid, a rinsing device and/or as a dosing device.
  • Fig. 1 shows a schematic block diagram of a device 10 according to an exemplary embodiment.
  • the device 10 includes a flow region 12 which is designed to allow a fluid 14 to flow with a flow characteristic.
  • the sensor device 22 can be designed to output the sensor signal 26 continuously or discretely or based on corresponding triggering events (triggers).
  • the analysis device 28 can be designed to evaluate the sensor signal 26 before, during or after the flow of the fluid 14. An evaluation by the analysis device 28 can be carried out continuously or repeatedly over time. The analysis device 28 can thus analyze the sensor signal for a sensor property, for example amplitudes or frequency components.
  • the device 10 can be designed to control the actuator device 18 to stop the flow of the fluid 14 after the flow of the fluid 14 has started through the flow region 12 when a predetermined setpoint of a sensor signal property is reached and/or when a corresponding threshold value of the sensor signal property is reached.
  • the analysis device 28 can be designed to analyze the sensor signal 26 for a number of consecutive repetitions of a transient event, such as a knocking noise, in order to obtain the analysis result 32.
  • the device in the system 30 may be configured to control the actuator device differently based on different numbers. For example, a first number of transient noises a start of a flow and a different number or a new knock of the same number can be used to stop the flow again.
  • the systems described here differ in that at least the acoustic sensor device 22 is part of the device and/or the system and is integrated, for example, into the device or the flow area 12 and/or into the collecting area 34.
  • the analysis device 28 can have a neural network that can be taught in as part of the learning mode, for example to analyze the acoustic signal.
  • the neural network can be provided with several identical signals for training become.
  • the neural network can also be given information about what should not be recognized or when an action should not be triggered when events occur. This can be used, for example, to distinguish between placing a glass away from the collecting area 34, for example on a worktop or the like, from placing it in the basin area 38 in order to avoid the fluid outlet when setting it next to the sink.
  • a system described herein is equipped with the acoustic sensor device 22 in such a way as to receive the structure-borne noise from the collection area 34.
  • the device 10′′ can be designed to, based on different properties of the structure-borne noise, by controlling the actuator device 18 at least one of a flow rate of the fluid 14, a flow rate of the fluid 14, a flow duration of the fluid 14, a focusing of the fluid 14 in the outlet region of the Flow area 12, a temperature of the fluid 14 and a composition of the fluid from a plurality of fluid sources and / or a temperature of the fluid 14.
  • FIG. 5 shows a schematic side sectional view of a vessel 50, which may be a source of the acoustic signal 24, for example, for at least some actions of systems described herein.
  • Such a method can be designed so that a perceived and evaluated noise can cause the fluid flow to start or stop.
  • the sensor signal can be analyzed for airborne sound and/or for predetermined properties in the sensor signal that are attributed to a running fluid, such as white or colored noise contained in airborne or structure-borne sound.
  • the method may be configured such that the sound includes a voice command, a mechanical contact with the area, such as a transient event, or the structure of the collection area, and controlling the flow, such as by means of an actuator device, includes starting or stopping the flow .
  • Embodiments enable any combination of several recognizers or identifiers, for example when setting down a pot, recognizing it as such and tapping on the tap to start filling the pot.
  • Embodiments described herein are in the detection of the filling level in filling systems, for example in bottling.
  • the level detection is also generally used when filling containers, e.g. E.g. when filling buckets, watering cans and gardens, slurry tankers in agriculture, rain barrels or the like.
  • Embodiments can be used in the detection of switching and dosing of solvents in different applications, for example for rinsing a tool versus filling it into a transport container.
  • it is possible to use exemplary embodiments for the detection and/or switching and/or dosing for viscous liquids e.g. B. concrete, liquid plastic or the like.
  • Embodiments are therefore not limited to individual applications, but extend to all acoustically guided operations of fluid withdrawal points, in particular water withdrawal points.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be using a digital storage medium such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or a FLASH memory, a hard drive or other magnetic or optical memory are carried out on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system in such a way that the respective method is carried out. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • Some embodiments according to the invention thus include a data carrier that has electronically readable control signals that are capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is carried out.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • a processing device such as a computer or a programmable logic device, configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Domestic Plumbing Installations (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung umfasst einen Durchflussbereich, der ausgebildet ist, um ein Fluid mit einer Durchflusseigenschaft fließen zu lassen. Die Vorrichtung umfasst eine Aktuatoreinrichtung, die ausgebildet ist, um die Durchflusseigenschaft des Durchflussbereichs zu verändern und umfasst im Weiteren eine akustische Sensoreinrichtung, die ausgebildet ist, um ein akustisches Signal zu empfangen und ein auf dem akustischen Signal basierendes Sensorsignal auszugeben. Die Vorrichtung umfasst eine Analyseeinrichtung, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu analysieren, um ein Analyseergebnis zu erhalten. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Aktuatoreinrichtung basierend auf dem Analyseergebnis zum Verändern der Durchflusseigenschaft anzusteuern.

Description

Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten Durchflussbereich, System mit einer solchen Vorrichtung und Verfahren
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur akustischen Steuerung eines Durchflussbereichs, auf ein System mit einer solchen Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Steuern eines Durchflusses eines Fluids. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die akustische Erkennung des Einsatzzweckes von Flüssigkeiten und/oder von Bedienhilfen mit automatischer Flüssigkeitsdosierung.
Gerade in der Küche wird viel Frischwasser eingesetzt, häufig Warmwasser. Je nach Einsatzzweck bestehen sehr unterschiedliche Anforderungen an die Durchflussmenge. Muss beispielsweise etwas spontan unter fließendem Wasser abgespült werden, wie etwa ein Küchenmesser, reicht eine sehr geringe, ggf. zusätzlich fokussierte Durchflussmenge. Wird hingegen ein Gefäß gefüllt, also ein Topf mit Wasser zum Kochen, so ist aus Gründen der Zeiteffizienz eine sehr große Durchflussmenge gewünscht, bei der das Gefäß schnell den gewünschten Füllstand erreicht.
Die heute üblichen Einhandmischer erlauben zwar eine Dosierung der Wassermenge und der Temperatur, sind aber oft nur mit großem Feingefühl und einem gewissen zeitlichen Aufwand optimal einzustellen, ein Aufwand, den die Nutzer oder Nutzerinnen in der Regel nicht leisten. Dies führt zu einem übermäßigen Wasserverbrauch. Eine Möglichkeit zur Fokussierung des Wasserstrahls bei geringen Wassermengen besteht aktuell höchstens bei eventuellen Wassersparaufsätzen, die aber prinzipbedingt die maximale Durchflussmenge reduzieren.
Es besteht deshalb ein Bedarf an gut einstellbaren Vorrichtungen zur Einstellung eines Durchflussbereichs für Fluide.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung, ein System mit einer solchen Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die es ermöglichen, einen Durchflussbereich zum Leiten eines Fluids gut hinsichtlich seiner Eigenschaften einzustellen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung einen Durchflussbereich, der ausgebildet ist, um ein Fluid mit einer Durchflusseigenschaft fließen zu lassen. Die Vorrichtung umfasst eine Aktuatoreinrichtung, die ausgebildet ist, um die Durchflusseigenschaft des Durchflussbereichs zu verändern. Die Vorrichtung umfasst eine akustische Sensoreinrichtung, die ausgebildet ist, um ein akustisches Signal zu empfangen und ein auf dem akustischen Signal basierendes Sensorsignal auszugeben. Die Vorrichtung umfasst eine Analyseeinrichtung, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal zu analysieren, um ein Analyseergebnis zu erhalten. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Aktuatoreinrichtung basierend auf dem Analyseergebnis zum Verändern der Durchflusseigenschaft anzusteuern.
Die Steuerung der Durchflusseigenschaft basierend auf der akustischen Sensoreinrichtung und der Analyseeinrichtung ermöglicht es, basierend auf dem akustischen Signal die Eigenschaften des Durchflusses anzupassen, was eine gute Einsteilbarkeit ermöglicht und einfach auszuführen ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die akustische Sensoreinrichtung ausgebildet, um Körperschall eines Auffangbereichs, etwa eines Waschbeckens, zu empfangen, und um das Sensorsignal basierend auf dem Körperschall auszugeben. Dies ermöglicht eine zuverlässige Erkennung von Schallwellen sowie eine Diversifizierung, etwa im Hinblick auf einen Ursprung des Körperschalls, was eine hohe Dimension eines Lösungsraums ermöglicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die akustische Sensoreinrichtung ausgebildet, um Luftschall zu empfangen, und um das Sensorsignal basierend auf dem Luftschall auszugeben. Luftschall ermöglicht es beispielsweise die Wechselwirkung zwischen dem Fluid und einem Objekt, auf welches das Fluid trifft, zu analysieren und/oder eine Spracherkennung auszuführen. Beide Konzepte können in der Sensoreinrichtung alternativ zueinander oder kombinatorisch miteinander empfangen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Fluid eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Dies ermöglicht eine Implementierung beispielsweise in Waschbecken und eine Reduzierung oder Optimierung eines Wasserverbrauchs. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Durchflusseigenschaft zumindest eines aus einem Beginn oder einem Ende des Durchflusses, einer Durchflussmenge des Fluids, einer Durchflussgeschwindigkeit des Fluids, einer Durchflussdauer des Fluids, einer Fokussierung des Fluids in einem Auslassbereich des Durchflussbereichs, einer Zusammensetzung des Fluids aus einer Mehrzahl von Fluidquellen und einer Temperatur des Fluids, was eine präzise Einstellung ermöglicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Analyseeinrichtung ausgebildet, um während eines Durchflusses des Fluids das Sensorsignal kontinuierlich oder zeitlich wiederholt auf eine Sensorsignaleigenschaft zu analysieren, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um basierend auf einem Erreichen eines vorbestimmten Sollwerts oder Schwellwerts der Sensorsignaleigenschaft die Aktuatoreinrichtung anzusteuern, einen Durchfluss des Fluids zu stoppen. Dies ermöglicht einen automatischen und situationsangepassten Stopp des Fluiddurchflusses.
Die Analyseeinrichtung kann ausgebildet sein, um das Sensorsignal in einem Zeitbereich und/oder in einem Frequenzbereich auf jeweils eine oder mehrere Eigenschaften zu analysieren. Beispielsweise kann eine Analyse auf das Erreichen eines bestimmten Amplitudenwerts im Zeitbereich und/oder im Frequenzbereich erfolgen, ebenso wie die Analyse einer zeitlichen Wiederholung oder Wiederholrate von auftretenden Ereignissen. Für eine Unterscheidung von Ereignissen voneinander kann eine Frequenzbereichsanalyse, etwa unter Ableiten und/oder Analysieren eines Spektrums basierend auf dem Sensorsignal vorteilhaft sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Analyseeinrichtung ausgebildet, um während eines Durchflusses des Fluids ein Spektrum des Sensorsignals kontinuierlich oder zeitlich wiederholt zu analysieren. Ein zunehmender Füllstand eines mit dem Fluid befüllten Gefäßes kann mit einer ansteigenden Frequenz des Spektrums korrelieren. Die Vorrichtung ist beispielsweise ausgebildet, um basierend auf einem Erreichen einer vorbestimmten Frequenz und/oder um basierend auf einem Erreichen eines vorbestimmten Anstiegs der Frequenz ausgehend von einem Ursprungswert die Aktuatoreinrichtung anzusteuern, einen Durchfluss des Fluids zu stoppen. Das bedeutet, bei einem Erreichen einer entsprechenden Frequenz oder nach Erkennen einer Frequenzveränderung erkennt das System den Füllstand des Gefäßes und beendet den Durchfluss bei oder vor einem Überlauf desselben. Dies ermöglicht die Vermeidung einer Verschwendung. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung ausgebildet, um basierend auf einer Information in dem Sensorsignal, dass ein mit dem Fluid zu füllendes Gefäß gefüllt ist oder überläuft, die Aktuatoreinrichtung zu steuern, um den Durchfluss zu stoppen. Eine automatische Beendigung des Durchflusses ermöglicht geringe Verluste oder Verschwendung des Fluids. Bei der Verwendung des Sensorsignals als Informationsquelle ist ein derartiges Verhalten gut steuerbar, insbesondere automatisierbar.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Analyseeinrichtung ausgebildet, um das Sensorsignal auf eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Wiederholungen eines transienten Ereignisses, wie sie beispielsweise durch Klopfgeräusche hervorgerufen werden, zu analysieren, um das Analyseergebnis zu erhalten. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Aktuatoreinrichtung basierend auf unterschiedlichen Anzahlen der Wiederholungen unterschiedlich zu steuern. Dies ermöglicht eine einfache Steuerung, etwa durch eine unterschiedliche Anzahl von transienten Ereignissen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Analyseeinrichtung ausgebildet, um das Sensorsignal auf ein Spektrum eines transienten Ereignisses zu analysieren, welches beispielsweise mit einem Ort korreliert, an dem das transiente Ereignis hervorgerufen wird. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um dabei einen Vergleich mit einer Mehrzahl vorbestimmter Spektren auszuführen, um das Analyseergebnis zu erhalten. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Aktuatoreinrichtung basierend auf einer Ähnlichkeit mit einem der Mehrzahl vorbestimmter Spektren zu steuern und jedem der Mehrzahl von Spektren eine andere Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung zuzuordnen. Alternativ oder zusätzlich zur Anzahl von Wiederholungen eines transienten Ereignisses lässt sich in Ausführungsbeispielen ein Ort des transienten Ereignisses auswerten, was mit unterschiedlichen Informationen behaftet sein kann, so dass durch deren Berücksichtigung eine verbesserte Einstellung des Fluiddurchflusses ermöglicht ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl unterschiedliche Spektren assoziiert mit zumindest einem aus einem Ort eines Ursprungs des transienten Ereignisses und einer Beschaffenheit eines das transiente Ereignis auslösenden Objekts. Dies ermöglicht eine sehr gute Einstellung der Durchflusseigenschaft, da beispielsweise auf das mit dem Fluid behandelte Objekt rückgeschlossen werden kann oder zumindest auf eine vorbestimmte Unterscheidung zurückgegriffen werden kann, da beispielsweise das Abspülen eines Messers anders behandelt wird als das Befüllen eines Gefäßes. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Analyseeinrichtung ausgebildet, um das Sensorsignal auf einen Sprachbefehl hin zu analysieren, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung gemäß einem erkannten Sprachbefehl zu steuern. Dies ermöglicht eine präzise Steuerung des Fluids vermittels Sprache.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung für einen Lernbetriebsmodus und einen Ausführmodus ausgebildet. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um in dem Lernmodus zumindest eine Information bezüglich eines Sensorsignals zu erhalten, etwa von der akustischen Sensoreinrichtung oder vermittels einer Programmierung, und eine Information bezüglich einer Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung zu erhalten, und um die Information bezüglich des Sensorsignals mit der Information bezüglich der Ansteuereinrichtung zusammenzuführen. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um in dem Ausführmodus die Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung basierend auf dem in dem Lernbetriebsmodus Gelernten auszuführen. Dies ermöglicht eine Anpassung der Vorrichtung an individuelle und/oder zeitlich veränderliche Umgebungsbedingungen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung als Wasserhahn, Abfülleinrichtung, Füllstandsüberwachungseinrichtung, Spüleinrichtung oder Dosiereinrichtung gebildet. Dies ermöglicht die jeweils vielfältige Anwendung der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ein System eine hierin beschriebene Vorrichtung und einen Auffangbereich. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die akustische Sensoreinrichtung ausgebildet, um einen Körperschall von dem Auffangbereich zu empfangen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um basierend auf unterschiedlichen Eigenschaften des Körperschalls durch Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung zumindest eines aus einer Durchflussmenge des Fluids, einer Durchflussgeschwindigkeit des Fluids, einer Durchflussdauer des Fluids, einer Fokussierung des Fluids in einem Auslassbereich des Durchflussbereichs, einer Temperatur des Fluids und einer Zusammensetzung des Fluids aus einer Mehrzahl von Fluidquellen zu steuern. Die Analyse eines Körperschalls, insbesondere des Auffangbereichs, ermöglicht eine hohe Fehlerrobustheit, da Körperschall von Umgebungsgeräuschen, etwa des austretenden Fluids, höchstens geringfügig beeinflusst sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel basiert das akustische Signal auf einem Absetzgeräusch in dem Auffangbereich. Alternativ oder zusätzlich basiert das akustische Signal auf einem objektbezogenen Klopfgeräusch an oder im Auffangbereich. Die Vorrichtung ist ausgebildet, um die Aktuatoreinrichtung basierend auf unterschiedlichen Ursprungsorten des akustischen Signals und/oder Mustern in dem akustischen Signal unterschiedlich zu steuern. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Steuerung des Durchflussbereichs, ggf. bereits aus den Betriebsgeräuschen, die beim Benutzen und/oder Einbringen der jeweiligen Objekte in den Auffangbereich abgegeben werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das System ausgebildet, um bei einem Absetzen eines Gefäßes in den Auffangbereich den Durchfluss des Fluids automatisch oder in Abhängigkeit eines darauffolgenden Klopfgeräusches zu beginnen. Dies ermöglicht ein arbeitsarmes Beginnen des Durchflusses.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das System ausgebildet, um bei einem Absetzen eines Gefäßes in den Auffangbereich den Durchfluss des Fluids automatisch zu stoppen, sobald das Sensorsignal eine Befüllung oder Überfüllung des Gefäßes anzeigt. So kann beispielsweise bei dem Absetzen des Gefäßes automatisch mit dem Befüllen begonnen werden und bei Erreichen des Füllstandes die Befüllung beendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das System ausgebildet, um ein Geräusch, das das Fluid in oder an dem Auffangbereich erzeugt, mit der Sensoreinrichtung und der Analyseeinrichtung zu analysieren, und um basierend auf einer Übereinstimmung mit einem aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Geräusche mit der Aktuatoreinrichtung eine dem übereinstimmenden Geräusch zugeordnete Fokussierung des Fluids aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Fokussierungen einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann das System basierend auf einer Übereinstimmung mit einem aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Geräusche mit der Aktuatoreinrichtung eine dem übereinstimmenden Geräusch zugeordnete Durchflussmenge des Fluids aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Durchflussmengen einstellen. Das System kann insofern basierend auf unterschiedlichen erfassten und analysierten Geräuschen unterschiedliche Einstellungen der Fokussierungen und/oder der Durchflussmenge einstellen, was im Hinblick an den Verbrauch und gleichzeitig den Zeitaufwand vorteilhaft ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren ein Analysieren eines Geräusches in einem Bereich oder einer Struktur eines Auffangbereichs für ein Fluid, um ein Analyseergebnis zu erhalten. Das Verfahren umfasst ein Steuern des Durchflusses des Fluids durch einen Durchflussbereich basierend auf dem Analyseergebnis. Hierbei werden vergleichbare Vorteile wie bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erhalten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Geräusch einen Sprachbefehl, einen mechanischen Kontakt mit dem Bereich oder der Struktur des Auffangbereichs und das Steuern umfasst ein Starten oder ein Stoppen des Durchflusses. Hierdurch wird eine zuverlässige und robuste gute Einstellung des Fluiddurchflusses ermöglicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Geräusch durch das Fluid erzeugt und das Steuern umfasst eine Anpassung der Durchflussmenge, der Durchflussgeschwindigkeit, der Fluidtemperatur, ein Stoppen des Durchflusses oder ein Einstellen einer Fokussierung des Fluids bei einem Auslass aus dem Durchflussbereich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind der Gegenstand weiterer abhängiger Patentansprüche.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Seitenschnittansicht eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein System gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Seitenschnittansicht eines Durchflussbereichs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine schematische Seitenschnittansicht eines Gefäßes zur Erörterung hierin beschriebener Ausführungsbeispiele; und
Fig. 6 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.
Nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele werden im Zusammenhang mit einer Vielzahl von Details beschrieben. Ausführungsbeispiele können jedoch auch ohne diese detaillierten Merkmale implementiert werden. Des Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Verständlichkeit wegen unter Verwendung von Blockschaltbildern als Ersatz einer Detaildarstellung beschrieben. Ferner können Details und/oder Merkmale einzelner Ausführungsbeispiele ohne Weiteres mit einander kombiniert werden, solange es nicht explizit gegenteilig beschrieben ist.
Nachfolgende Ausführungsbeispiele nehmen Bezug auf einen Durchflussbereich, der ausgebildet ist, um ein Fluid mit einer Durchflusseigenschaft fließen zu lassen. Das Fluid kann flüssig ausgebildet sein, jedoch sind Ausführungsbeispiele nicht hierauf beschränkt. Es können auch gasförmige Fluide, die beispielsweise in einem Druckbehälter befördert werden oder in ein Gefäß befüllt oder aus diesem entlassen werden, mit hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden.
Manche der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nehmen dabei insbesondere Bezug auf einen Wasserhahn oder dergleichen, der einen Durchflussbereich bereitstellt und der ausgebildet ist, um Wasser als Fluid in ein Waschbecken als Auffangbereich für das Fluid abzugeben. Die vorliegende Erfindung bezieht sich dabei auf die Steuerung der Durchflusseigenschaft auf Basis eines akustischen Signals. Die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele sind insofern weder auf Wasser als Fluid noch auf ein Waschbecken als Auffangbereich, sofern vorhanden, noch auf einen Wasserhahn oder dergleichen als Durchflussbereich eingeschränkt. Alternativ oder zusätzlich zu einem Wasserhahn kann eine hierin beschriebene Vorrichtung als Abfülleinrichtung zum Abfüllen eines abzufüllenden Fluids, als Füllstandsüberwachungseinrichtung zum Überwachen eines Füllstands eines Fluids, einer Spüleinrichtung und/oder als Dosiereinrichtung gebildet sein. Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Durchflussbereich 12, der ausgebildet ist, um ein Fluid 14 mit einer Durchflusseigenschaft fließen zu lassen.
Die Durchflusseigenschaft kann dabei beispielsweise ein Beginn oder ein Ende des Durchflusses umfassen, kann sich auf eine Durchflussmenge des Fluids, auf eine Durchflussgeschwindigkeit des Fluids, auf eine Durchflussdauer des Fluids, auf eine Fokussierung des Fluids in einem Auslassbereich 16, etwa im Bereich eines Perlators oder dergleichen, auf eine Zusammensetzung des Fluids aus einer Mehrzahl von Fluidquellen und/oder auf eine Temperatur des Fluids 14 beziehen.
Eine Aktuatoreinrichtung 18 der Vorrichtung 10 ist ausgebildet, um die Durchflusseigenschaft des Durchflussbereichs 12 zu verändern beziehungsweise einzustellen. Ist die Durchflusseigenschaft beispielsweise ein Beginn oder ein Ende des Durchflusses, so bezieht sich die Veränderung der Durchflusseigenschaft beispielsweise auf ein Öffnen oder ein Schließen eines Ventils. Ist die Durchflusseigenschaft beispielsweise eine Durchflussmenge des Fluids, so kann diese durch die Aktuatoreinrichtung 18 beispielsweise durch Einstellen der Zeitdauer, während der ein Ventil geöffnet ist und/oder über den Öffnungsgrad innerhalb einer bestimmten Zeitdauer eingestellt werden.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine akustische Sensoreinrichtung 22, die ausgebildet ist, um ein akustisches Signal 24 zu empfangen und ein auf dem akustischen Signal 24 basierendes Sensorsignal 26 auszugeben. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Analyseeinrichtung 28, die ausgebildet ist, um das Sensorsignal 26 zu analysieren, um ein Analyseergebnis 32 zu erhalten.
Die Vorrichtung 10 ist ausgebildet, um die Aktuatoreinrichtung 18 basierend auf dem Analyseergebnis 32 zum Verändern der Durchflusseigenschaft anzusteuern. Dies kann direkt mit der Analyseeinrichtung 28 und/oder unter Verwendung zwischengeschalteter Einrichtungen erfolgen, beispielsweise einer Prozessoreinrichtung, einer Steuerungseinrichtung, einem Mikrocontroller oder dergleichen.
Die Sensoreinrichtung 22 kann ausgebildet sein, um Körperschall eines Auffangbereichs zu empfangen und/oder um Luftschall zu empfangen. Das akustische Signal 24 kann insofern ein Körperschall sein, kann aber alternativ auch einen Luftschall umfassen. Die Analyseeinrichtung 28 kann ausgebildet sein, um das Sensorsignal 26 hinsichtlich eines Frequenzgangs, eines Spektrums, einer Amplitude, einer Zeitdauer, einer Wiederholanzahl oder Wiederholrate, insbesondere transienter Ereignisse oder dergleichen, auszuwerten. Dies schließt weiterführende oder rechenintensivere Auswertungen, etwa eine Sprachauswertung oder dergleichen, nicht aus. Die Analyseeinrichtung kann ausgebildet sein, um die Analyse so auszuführen, dass ein Analyseergebnis, etwa eine festgestellte Signalamplitude, eine Wiederholrate, eine Eigenschaft eines Spektrums des wie etwa eine darin enthaltene oder nicht enthaltene Frequenzen, Frequenzanteile, Amplituden von Frequenzen oder ein Veränderung des Frequenzganges über die Zeit, mit Werten verglichen wird, die in einem nicht dargestellten Datenspeicher hinterlegt sind, etwa als Vergleichswerte oder als Schwellenwerte. Alternativ oder zusätzlich können in einem solchen Datenspeicher auch Spektren oder deren Repräsentanz gespeichert sein und von der Analyseeinrichtung 32 für einen Ähnlichkeitsvergleich oder dergleichen herangezogen werden, was bspw. dazu genutzt werden kann, einen Ort eines auftretenden Ereignisses vermittels Vergleich zuzuordnen, etwa, wenn unterschiedlichen Orten unterschiedliche Ansteuerungshandlungen zugeordnet sind.
Die Sensoreinrichtung 22 kann ausgebildet sein, um kontinuierlich oder zeitdiskret oder basierend auf entsprechenden auslösenden Ereignissen (Trigger) das Sensorsignal 26 auszugeben. Die Analyseeinrichtung 28 kann ausgebildet sein, um vor, während oder nach dem Durchfluss des Fluids 14 das Sensorsignal 26 auszuwerten. Eine Auswertung durch die Analyseeinrichtung 28 kann dabei kontinuierlich oder zeitlich wiederholt erfolgen. So kann die Analyseeinrichtung 28 das Sensorsignal auf eine Sensoreigenschaft analysieren, beispielsweise Amplituden oder Frequenzanteile. Die Vorrichtung 10 kann ausgebildet sein, um nach einem Start des Durchflusses des Fluids 14 durch den Durchflussbereich 12 bei Erreichen eines vorbestimmten Sollwerts einer Sensorsignaleigenschaft und/oder bei Erreichen eines entsprechenden Schwellwerts der Sensorsignaleigenschaft die Aktuatoreinrichtung 18 anzusteuern, den Durchfluss des Fluids 14 zu stoppen.
So kann sich beispielsweise ein zu befüllendes Gefäß derart angeordnet befinden, um das Fluid 14 von dem Auslassbereich 16 zu erhalten. Das Auftreffen des Fluids in dem Gefäß kann zu einer Geräuschentwicklung führen, wobei Frequenzanteile dieses Geräuschs auf dem sich verringernden freibleibenden Volumen des Gefäßes basieren können. Das geringer werdende freie Volumen kann zu einer Zunahme von Frequenzanteilen führen, so dass beispielsweise das Erreichen vorbestimmter Frequenzen und/oder ein Erreichen eines vor- bestimmten Anstiegs der Frequenz ausgehend von einem Ursprungswert von der Analyseeinrichtung 28 so interpretiert werden, dass die Vorrichtung 10 die Aktuatoreinrichtung 18 so ansteuert, den Durchfluss des Fluids 14 zu stoppen. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Analyseeinrichtung 28 während des Durchflusses des Fluids 14 ein Spektrum des Sensorsignals 26 kontinuierlich oder zeitdiskretwiederholt analysiert. Anders ausgedrückt kann die Analyseeinrichtung 28 ausgebildet sein, um das Sensorsignal 26 auf eine Frequenzänderung und/oder auf eine Klangänderung in dem akustischen Signal 24 hin auszuwerten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung ausgebildet, um basierend auf einer Information in dem Sensorsignal 26, etwa die sich verändernden Frequenzanteile, dass ein mit dem Fluid zu befüllendes Gefäß gefüllt ist oder überläuft, die Aktuatoreinrichtung 18 zu steuern, um den Durchfluss des Fluids zu stoppen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines Systems 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dies weist eine Ausgestaltung 10‘ der Vorrichtung 10 auf, bei dem beispielsweise der Durchflussbereich 12 als Wasserhahn gebildet ist und das Fluid 14 Wasser umfasst.
Das System 20 umfasst einen Auffangbereich 34, der ausgebildet ist, um das Fluid 14 aufzufangen. Der Auffangbereich 14 kann insbesondere ein Becken, etwa ein Spülbecken, ein Waschbecken oder dergleichen, umfassen. Die Sensoreinrichtung 22 kann beispielsweise ein Mikrofon umfassen, welches Schall in dem Einfüllbereich oder Auffangbereich 34 überwacht. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Mikrofon für Körperschall vorgesehen sein.
Die Sensoreinrichtung 22, die Analyseeinrichtung 28 und/oder die Aktuatoreinrichtung 18 können jeweils für sich genommen oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen Komponenten in den Durchflussbereich 12, etwa den Wasserhahn, integriert sein und/oder in den Auffangbereich 34 oder als eigene Komponente in Funkverbindung oder vermittels drahtgebundener Verbindung mit diesen Komponenten kontaktiert sein.
Die Sensoreinrichtung 22 kann ausgebildet sein, um Körperschall des Durchflussbereichs 12, des Auffangbereichs 34 oder anderer mechanisch damit verbundener Komponenten zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die akustische Sensoreinrichtung 22 ausgebildet sein, um einen Luftschall zu empfangen, insbesondere in einem Bereich des Auffangbereichs 34. Zur Ansteuerung des Wasserhahns 12 können beispielsweise nebst eines Beginns und/ oder einem Ende des Durchflusses, alternativ oder zusätzlich eines oder mehrere aus einer Durchflussmenge des Fluids 14, einer Durchflussgeschwindigkeit des Fluids 14, einer Durchflussdauer des Fluids oder dergleichen oder auch andere Eigenschaften des Durchflusses gesteuert werden. So kann beispielsweise eine Fokussierung des Fluids 14 in dem Auslassbereich 16 des Durchflussbereichs 12 eingestellt werden. Als Fokussierung kann beispielsweise eine veränderliche Strahlstärke oder Strahldurchmesser verstanden werden und/oder das Aufteilen eines vergleichsweise langsam fließenden Strahls in mehrere dafür mit höherer Geschwindigkeit fließender kleinerer Strahlen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Zusammensetzung des Fluids aus einer Mehrzahl von Fluidquellen eingestellt werden. Im Beispiel des Wasserhahns kann dies beispielsweise eine individuelle Steuerung des Zulaufs kalten Wassers und heißen Wassers umfassen, womit nebst der Durchflussmenge auch die Temperatur eingestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine Temperatur des Fluids 14 eingestellt werden, indem eine Heizstärke einer Wascharmatur eingestellt wird, die möglicherweise ausgebildet ist, um lediglich kaltes Wasser zu erhalten und diese dann beim Durchlaufen mit Energie, etwa einem elektrischen Strom, erhitzt. Wird dieses Beispiel auf andere technische Bereiche, etwa Abfüllanlagen oder dergleichen, übertragen, so ergibt sich, dass aber auch eine höhere Anzahl von Fluidquellen einzeln oder in Kombination steuerbar sind.
Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein System 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen die Komponenten des Systems 20 umfassen kann und anhand dessen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden.
Die Sensoreinrichtung 22 ist im System 30 ausgebildet, um zumindest Körperschall aus einem Bereich des Auffangbereichs 34 zu erfassen. Lediglich beispielhaft weist der Auffangbereich 34 einen Randbereich 36 und einen demgegenüber möglicherweise vertieften Beckenbereich 38 auf. Basierend auf voneinander verschiedenen Ausgestaltungen, Materialstärken und/oder Abständen zur Sensoreinrichtung 22 kann sich das akustische Signal 24, das von einem möglicherweise transienten Ereignis an unterschiedlichen Orten P P7 eintritt, voneinander unterscheiden, beispielsweise im Spektralbereich. Als ein transientes Ereignis kann beispielsweise ein Klopfgeräusch genutzt werden. Ein solches Klopfgeräusch kann entstehen, indem ein Benutzer mit einem Finger, der Faust, dem Ellbogen oder dergleichen, an einen der Orte P1-P7 klopft, wobei dies nicht einschränkend ist. Ein Streichen über eine Oberfläche kann beispielsweise auch als nicht-transientes Ereignis eine charakteristische Eigenschaft in dem Sensorsignal erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann ein möglicherweise transientes Geräusch auch durch Abstellen eines Gegenstands erhalten werden, beispielsweise, wenn ein Topf oder ein Glas oder dergleichen in dem Beckenbereich 38 abgestellt wird. So kann sich das akustische Signal 24 nicht nur ausgehend von dem Ort P1-P7 unter gleichartigen Ereignissen unterscheiden, sondern kann auch aufgrund der Auswertung in der Analyseeinrichtung 28 einen Rückschluss darauf liefern, was genau das Ereignis verursacht hat. Die unterschiedlichen Orte können bspw. im Beckenbereich 38, benachbart hierzu oder auch, wie am Ort P7, bspw. der Wasserhahn selbst sein, d. h., Ausführungsbeispiele ermöglichen ein Erkennen eines Klopfens oder dergleichen am Wasserhahn und ein Ausführen einer vorbestimmten und darauf beruhenden Aktion.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Analyseeinrichtung 28 das Sensorsignal dergestalt analysieren, dass das Sensorsignal 26 auf ein Spektrum eines transienten Ereignisses analysiert wird und dabei ein Vergleich mit einer Mehrzahl vorbestimmter Spektren ausgeführt wird, um das Analyseergebnis 32 zu erhalten. Die Vorrichtung in dem System 30 kann ausgebildet sein, um die Aktuatoreinrichtung 18 basierend auf einer Ähnlichkeit mit einem der Mehrzahl vorbestimmter Spektren zu steuern, wobei jedem der Mehrzahl von Spektren eine andere Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung zugeordnet ist. So kann beispielsweise ein Klopfen an einem der Orte Pi, P4 und P5 mit einer individuellen oder zumindest gruppenweise unterschiedlichen Instruktion assoziiert sein, beispielsweise Wasserstart, Wasserstopp, Wasser wärmer, Wasser kälter oder eine bestimmte Durchflussdauer.
Alternativ oder zusätzlich kann die Analyseeinrichtung 28 ausgebildet sein, um das Sensorsignal 26 auf eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Wiederholungen eines transienten Ereignisses, wie etwa eines Klopfgeräusches, zu analysieren, um das Analyseergebnis 32 zu erhalten. Die Vorrichtung in dem System 30 kann ausgebildet sein, um die Aktuatoreinrichtung basierend auf unterschiedlichen Anzahlen unterschiedlich zu steuern. So kann beispielsweise eine erste Anzahl von transienten Geräuschen einen Beginn eines Durchflusses und eine hiervon verschiedene Anzahl oder ein erneutes Klopfen derselben Anzahl dazu verwendet werden, um den Durchfluss wieder zu stoppen.
Die Mehrzahl unterschiedlicher Spektren, die von der Analyseeinrichtung 28 für Vergleichszwecke ausgewertet werden, können bspw. in einem mit der Analyseeinrichtung mittelbar oder unmittelbar gekoppelten Datenspeicher hinterlegt sein. Es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, ein jeweiliges Spektrum zu hinterlegen. Alternativ oder zusätzlich können auch die für die Steuerung ausgewerteten Kenngrößen ganz oder teilweise hinterlegt sein oder Informationen, die das Ableiten der Bestimmungsgrößen oder Vergleichsgrößen ermöglichen.
Die unterschiedlichen Einträge des Datenspeichers können dabei mit einem jeweiligen Ort eines Ursprungs des transienten Ereignisses und/oder einer Beschaffenheit eines das transiente Ereignis auslösenden Objekts, etwa Finger, Topf, Glas oder dergleichen assoziiert sein. Dies ermöglicht beispielsweise eine Ansteuerung durch die Analyseeinrichtung 28 oder eine das Auswerteergebnis 32 erhaltenden Einrichtung dahin gehend, dass eine Unterscheidung oder Identifikation erfolgt, ob ein Glas oder ein Topf in dem Beckenbereich 38 abgestellt wird, woraufhin das System 30 automatisch den Wasserdurchlauf startet. Beispielsweise kann für ein Glas kaltes Wasser verwendet werden und für einen Topf warmes oder heißes Wasser.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die akustische Sensoreinrichtung 22 der Vorrichtung 10, des Systems 20 und/oder des Systems 30 ausgebildet sein, um einen Luftschall als akustisches Sensorsignal 24 zu erhalten. Auch wenn hierzu die Verwendung von Luftschall nicht zwingend notwendig ist, ist es insbesondere vorteilhaft für eine Ausgestaltung der Analyseeinrichtung 28 dahin gehend, dass diese während eines Durchflusses des Fluids das Sensorsignal 26 kontinuierlich oder zeitlich wiederholt auf eine Sensorsignaleigenschaft, etwa Frequenzanteile und Spektrum, analysiert, wobei die Vorrichtung des Systems 30 ausgebildet sein kann, um basierend auf einem Erreichen des vorbestimmten Sollwerts oder Schwellwerts der Sensorsignaleigenschaft die Aktuatoreinrichtung anzusteuern, einen Durchfluss des Fluids zu stoppen. Das bedeutet, dass das System 20 und/oder 30 nicht nur ausgebildet sein kann, um den Durchflussbereich 12 zu steuern, sondern dass beispielsweise auch eine automatische Aktivierung des Durchflusses erfolgen kann, wenn beispielsweise ein Topf oder ein Glas in den Auffangbereich 34 gestellt wird und dass gleichzeitig eine Analyse dahin gehend erfolgt, wann das Fluid wieder abzustellen ist, beispielsweise indem überwacht wird, wann sich die Frequenzanteile hinreichend erhöht haben oder einen Schwellwert erreicht haben.
Dies schließt nicht aus, dass die Analyseeinrichtung 28 einer hierin beschriebenen Vorrichtung ausgebildet ist, um das Sensorsignal, insbesondere bei Empfang eines Luftschalls, auf einen Sprachbefehl hin zu analysieren. Eine derartige Vorrichtung kann mit einer Sprachanalyseerkennung ausgestattet sein, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung 18 gemäß einem erkannten Sprachbefehl zu steuern.
Gegenüber Systemen, bei denen beispielsweise ein Sprachassistent bemüht wird, um online eine Bedeutung eines Sprachbefehls zu erhalten und aus dem Internet einen Steuerbefehl zu empfangen, der dann von dem Sprachassistenten an einen Wasserhahn geleitet wird, unterscheiden sich hierin beschriebene Systeme dahin gehend, dass zumindest die akustische Sensoreinrichtung 22 Teil der Vorrichtung und/oder des Systems ist und beispielsweise in die Vorrichtung bzw. den Durchflussbereich 12 und/oder in den Auffangbereich 34 integriert ist.
Eine hierin beschriebene Vorrichtung kann vorab konfiguriert sein, kann aber ganz oder teilweise auch durch einen Benutzer konfigurierbar sein. Hierfür kann eine hierin beschriebene Vorrichtung einen Lärmbetriebsmodus und einen Ausführmodus aufweisen. In dem Lernbetriebsmodus kann die Vorrichtung zumindest eine Information bezüglich eines Sensorsignals erhalten, etwa von der akustischen Sensoreinrichtung 22, und eine Information bezüglich einer Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung erhalten. Beispielsweise kann ein Klopfgeräusch oder eine andere Informationsquelle im bestimmten Zusammenhang mit einer manuell eingestellten Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung eingestellt werden und dies in einem Datenspeicher der Vorrichtung hinterlegt werden. So kann die Information bezüglich des Sensorsignals 26 mit der Information bezüglich der Ansteuerung zusammengeführt werden, etwa in einem Datenspeicher. Während des Lernbetriebsmodus können auch mehrere Informationen zur Verfügung gestellt werden, wobei es sich hierbei um gleiche bzw. übereinstimmende Informationen oder um voneinander verschiedene Informationen handeln kann, etwa basierend auf einem jeweiligen Lernkonzept.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um in dem Ausführmodus die Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung basierend auf dem in dem Lernbetriebsmodus Gelernten auszuführen. Ein derartiger Lernmodus ermöglicht es beispielsweise, einen Füllgrad eines Topfes und/oder eine gewünschte Temperatur vorab einzustellen, was dann bei Eintreten der Klopfgeräusche, etwa ortsbezogener Klopfgeräusche (Orte Pi bis P7) oder objektbezogener Klopfgeräusche (Finger, Glas, Topf, ...) abgerufen werden kann.
Die Analyseeinrichtung 28 kann über ein neuronales Netz verfügen, das im Rahmen des Lernmodus eingelernt werden kann, etwa zur Analyse des akustischen Signals. Hierzu können dem neuronalen Netz mehrere gleiche Signale für das Training zur Verfügung gestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann dem neuronalen Netz auch eine Information gegeben werden, was nicht erkannt werden soll bzw. beim Eintreten welcher Ereignisse keine Auslösung einer Aktion ausgeführt werden soll. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, um das Abstellen eines Glases abseits des Auffangbereichs 34, etwa auf einer Arbeitsplatte oder dergleichen, von einem Abstellen in dem Beckenbereich 38 zu unterscheiden, um beim Einstellen neben dem Waschbecken auf den Fluidauslass zu verzichten.
Das neuronale Netz kann beispielsweise Eigenschaften des Sensorsignals erlernen, erkennen und diesen Aktionen zuordnen, insbesondere in einem Lernbetrieb. Ein wiedererkanntes Ereignis kann die Aktion abrufen. Auch auf anderem Wege kann ein aktives Hinterlegen von Geräuschen erfolgen, beispielsweise in einer zeitlich begrenzten Aufnahme eines Geräusches und ein Hinterlegen desselben in einem Datenspeicher. So kann beispielsweise eine Frequenzanalyse des aufgenommenen Geräusches erfolgen und Charakteristika hiervon in dem Datenspeicher hinterlegt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein hierin beschriebenes System mit der akustischen Sensoreinrichtung 22 dergestalt ausgestattet, um den Körperschall von dem Auffangbereich 34 zu empfangen. Die Vorrichtung 10“ kann ausgebildet sein, um basierend auf unterschiedlichen Eigenschaften des Körperschalls durch Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung 18 zumindest eines aus einer Durchflussmenge des Fluids 14, einer Durchflussgeschwindigkeit des Fluids 14, einer Durchflussdauer des Fluids 14, einer Fokussierung des Fluids 14 in dem Auslassbereich des Durchflussbereichs 12, einer Temperatur des Fluids 14 und einer Zusammensetzung des Fluids aus einer Mehrzahl von Fluidquellen und/oder einer Temperatur des Fluids 14 zu steuern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein System so ausgestaltet, dass das akustische Signal 24 auf einem Absetzgeräusch in dem Auffangbereich und/oder einem objektbezogenen Klopfgeräusch an oder in dem Auffangbereich 34 basiert. Die Vorrichtung 10“ kann ebenso wie die Vorrichtung 10 oder 10‘ ausgebildet sein, um die Aktuatoreinrichtung 18 basierend auf unterschiedlichen Ursprungsorten Pi bis P7 des akustischen Signals 24 und/oder Mustern in dem akustischen Signal unterschiedlich zu steuern. Als Muster hierunter kann nicht nur die Anzahl der Wiederholungen oder der Wiederholrate, sondern auch möglicherweise variabel Zeitabstände zwischen transienten Ereignissen oder dergleichen ausgewertet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein hierin beschriebenes System ausgebildet, um bei einem Absetzen eines Gefäßes in dem Auffangbereich 34 den Durchfluss des Fluids 14 automatisch oder in Abhängigkeit eines darauffolgenden Klopfgeräusches zu beginnen. Auch dies kann ein Muster im Zusammenhang mit vorangehenden Erläuterungen beschreiben, indem zwei unterschiedliche Auswerteergebnisse in einem bestimmten zeitlichen Zusammenhang erwartet werden, um den Durchfluss zu stoppen. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass das Absetzen eines Topfes in dem Auffangbereich 34 nicht automatisch zum Start des Fluidauslasses führt, etwa, wenn lediglich der Abwasch abgestellt werden soll. Wird allerdings innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls noch ein Ereignis, etwa ein Klopfgeräusch, bspw. durch einen Finger und/oder möglicherweise an einem vorbestimmten Ort empfangen oder erkannt, so kann der Durchfluss gestartet werden und/oder eine bestimmte Temperatur eingestellt werden oder dergleichen.
So kann ein hierin beschriebenes System alternativ oder zusätzlich ausgebildet sein, um bei einem Absetzen eines Gefäßes in dem Auffangbereich 34 den Durchfluss des Fluids 14 automatisch zu stoppen, sobald das Sensorsignal eine Befüllung oder Überfüllung des Gefäßes anzeigt, etwa durch Ausführen einer Frequenzanalyse.
Ein hierin beschriebenes System kann ausgebildet sein, um ein Geräusch, das das Fluid in oder an dem Auffangbereich erzeugt, mit der Sensoreinrichtung 22 und der Analyseeinrichtung 28 zu analysieren, und um basierend auf einer Übereinstimmung mit einem aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Geräusche mit der Aktuatoreinrichtung 18 eine dem übereinstimmenden Geräusch zugeordnete Fokussierung des Fluids aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Fokussierungen einzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann das System ausgebildet sein, um basierend auf einer Übereinstimmung mit einem aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Geräusche, die beispielsweise in einem Datenspeicher hinterlegt sind, mit der Aktuatoreinrichtung 18 eine dem übereinstimmenden Geräusch zugeordnete Durchflussmenge des Fluids aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Durchflussmengen einzustellen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines Durchflussbereichs 12, der das Fluid 14 ausgibt. Der Durchflussbereich 12 kann ausgebildet sein, um eine Fokussierung 42 abhängig von einem in dem Sensorsignal 26 erkannten Ereignis einzustellen, so dass beispielsweise bei Erkennen eines bestimmten Ortes eines Klopfgeräusches oder einem Erkennen eines bestimmten Frequenzspektrums, das beispielsweise mit einem abzuspülenden Messer übereinstimmt, der Strahl mehr fokussiert wird (beispielsweise 422) als beim Befüllen eines Topfes oder dergleichen. Es kann zwischen einer Mehrzahl oder Vielzahl von zumindest zwei oder auch mehr unterschiedlichen Fokussierungen eingestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Aktuatoreinrichtung 18 ausgebildet sein, um eine oder mehrere Fluidquellen 44i bis 44n mit n > 1 einzeln oder in Kombination miteinander zu steuern, wobei sich die Fluidquellen 44 zum Fluid 14 vermengen können.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines Gefäßes 50, das beispielsweise für zumindest manche Aktionen hierin beschriebener Systeme eine Quelle des akustischen Signals 24 sein kann.
Eine Befüllung 14i mit dem Fluid in einer ersten Menge kann zur Abstrahlung des akustischen Signals 24i mit einer ersten Frequenz fi führen. Eine zunehmende Befüllung hin zu einem Level 142 kann zur Abgabe eines akustischen Signals 242 mit einer hiervon verschiedenen und insbesondere höheren Frequenz f2 führen, was von der Sensoreinrichtung 22 detektiert und der Analyseeinrichtung 28 mit einem zunehmenden Füllgrad assoziiert werden kann.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt 610 zum Analysieren eines Geräusches in einem Bereich oder einer Struktur eines Auffangbereichs für ein Fluid, um ein Analyseergebnis zu erhalten. Ein Schritt 620 umfasst ein Steuern des Durchflusses des Fluids durch einen Durchflussbereich basierend auf dem Analyseergebnis.
Ein derartiges Verfahren kann so ausgestaltet werden, dass ein wahrgenommenes und ausgewertetes Geräusch einen Start oder einen Stopp des Fluidflusses bewirken kann. So kann bspw. eine Analyse des Sensorsignals auf Luftschall hin erfolgen und/oder auf vorbestimmte Eigenschaften, in dem Sensorsignal, die einem laufenden Fluid zugeschrieben werden, etwa ein im Luftschall oder Körperschall enthaltenes weißes oder farbiges Rauschen. Das Verfahren kann so ausgestaltet sein, dass das Geräusch einen Sprachbefehl, einen mechanischen Kontakt mit dem Bereich, etwa ein transientes Ereignis, oder der Struktur des Auffangbereichs umfasst und das Steuern des Durchflusses, etwa vermittels einer Aktuatoreinrichtung, ein Starten oder ein Stoppen des Durchflusses umfasst. Das Verfahren 600 kann aber auch so ausgestaltet werden, dass das Geräusch durch das Fluid erzeugt wird, und das Steuern eine Anpassung der Durchflussmenge, der Durchflussgeschwindigkeit, Fluidtemperatur, ein Stoppen des Durchflusses oder ein Einstellen einer Fokussierung des Fluids bei einem Auslass aus dem Durchflussbereich umfasst. Hierzu kann das Geräusch durch das Fluid erzeugt werden und das Steuern 620 eine Anpassung der Durchflussmenge, der Durchflussgeschwindigkeit, der Fluidtemperatur, ein Stoppen des Durchflusses oder ein Einstellen einer Fokussierung des Fluids bei einem Auslass des Durchflussbereichs umfassen.
In anderen Worten beziehen sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf eine Nutzung eines oder mehrerer akustischer Sensoren verbunden mit einer Analyseeinheit zur Auswertung des akustischen Signals und zur Erkennung des Wassereinsatzzweckes, welche verbunden ist mit einem Wasseranschalten, einem Wasserabschalten und/oder einem Dosiersystem bzw. einem Strahloptimierungssystem. Gemäß einer jeweiligen Ausgestaltung kann ein hierin beschriebenes System oder eine hierin beschriebene Vorrichtung ausgestaltet sein, um verschiedene Wassernutzungen anhand des Wassergeräusches zu erkennen, z. B. Einlaufgeräusche in ein Gefäß (ohne Körperschall im Waschbecken zu erzeugen), Abspülen von Tellern oder Messern, etwa anhand des Körperschallgeräusches im Waschbecken. Alternativ oder zusätzlich kann eine hierin beschriebene Vorrichtung oder ein hierin beschriebenes System ausgebildet sein, um zwischen verschiedenen Gefäßen, in die das Fluid einläuft, zu unterscheiden, und so beispielsweise zwischen Töpfen und Gläsern zu unterscheiden. Ausführungsbeispiele beziehen sich darauf, unterschiedliche Gegenstände anhand des Absetzgeräusches des Gegenstands in die Spüle zu erkennen und entsprechend die Ansteuerung des Durchflussbereichs vorzunehmen. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Instruktionen durch den Nutzer oder die Nutzerin durch akustische Befehlseingabe, wie etwa Klopfen in der Spüle, Absetzen eines Gegenstands in der Spüle, Kombination beider Handlungen, wie etwa Abstellen eines Topfes in der Spüle und anschließendes Klopfen auf den Wasserhahn. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Vorrichtung und/oder Systeme geschaffen, bei dem ein spezifisch erlerntes Bedienungsgeräusch oder Nutzungsgeräusch für die Wassermenge, die Wassertemperatur und/oder die Strahloptimierung hinterlegt sind. Ausführungsbeispiele ermöglichen die Erkennung von Sprachbefehlen und eine entsprechende Steuerung der Wasserentnahme. Ausführungsbeispiele beziehen sich ferner auf die Nutzung von Sprachbefehlen in Kombination mit einem oder mehreren der vorgenannten Erkennern oder Identifizierern bzw. Kenngrößen, also z. B. beim Absetzen eines Topfes eine Erkennung des Topfes als sol- chen, wobei der Befehl „Wasserstart“ das Befüllen des Topfes umfasst. Dies kann beispielsweise von einem Befüllen eines Glases verschieden sein und mit einer anderen Durchflussmenge oder einer anderen Temperatur des Fluids gekoppelt sein, wenn zuerst ein Glas abgestellt wird und dass derselbe Befehl „Wasserstart“ gegeben wird.
Ausführungsbeispiele ermöglichen eine beliebige Kombination mehrerer Erkenner oder Identifizierer, also beispielsweise beim Absetzen eines Topfes eine Erkennung desselben als solches und das Klopfen auf den Wasserhahn zum Starten des Befüllens des Topfes.
Ausführungsbeispiele beziehen sich weiterhin auf eine Erkennung eines „unnützen“ Wasserdurchlaufs, als z. B. die Erkennung eines überlaufenden Topfes, etwa anhand der Klangänderung, wenn Wasser über den Rand des Topfes läuft. Alternativ oder zusätzlich kann eine Erkennung sogenannten unnützen Wasserdurchlaufs erfolgen, indem eine Erkennung des gefüllten Topfes erkannt wird, etwa anhand einer Klangänderung, während der Topf gefüllt wird.
Ausführungsbeispiele ermöglichen eine verbesserte oder gar optimale Nutzung der Ressource Wasser bzw. des verfüllten Fluids an nutzergesteuerten Entnahmestellen. Es wird eine vereinfachte und effizientere, schnellere, Bedienung von Fluidentnahmestellen bereitgestellt. Eine Zeitersparnis kann sich nicht nur durch den geringen Bedienaufwand beim Öffnen der Zapfstellen ergeben, sondern auch beim automatischen Abstellen, etwa wenn das zu füllende Gefäß gefüllt ist. Weitere Potenziale liegen auch im Bereich von Küchen, Bädern, Laboren oder dergleichen.
Weitere Anwendungen hierin beschriebener Ausführungsbeispiele liegen in der Erkennung des Füllstandes in Abfüllanlagen, etwa bei einer Flaschenabfüllung. Auch ist eine Anwendung der Erkennung des Füllstandes generell beim Befüllen von Behältern, z. B. beim Befüllen von Eimern, Gießkannen und Gärten, Güllewagen in der Landwirtschaft, Regentonnen oder dergleichen, vorstellbar. Ausführungsbeispiele können bei der Erkennung von Schaltung und Dosierung von Lösungsmitteln in unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden, etwa zum Abspülen eines Werkzeugs gegenüber einem Abfüllen in ein Transportgefäß. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, Ausführungsbeispiele für die Erkennung und/oder die Schaltung und/oder Dosierung für viskose Flüssigkeiten, z. B. Beton, flüssiger Kunststoff oder dergleichen, anzuwenden. Ausführungsbeispiele sind somit nicht auf einzelne Anwendungen beschränkt, sondern erstrecken sich in alle akustisch geführten Bedienungen von Fluidentnahmestellen, insbesondere bei Wasserentnahmestellen.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart Zusammenwirken können oder Zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor Zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten ein- leuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Claims

Patentansprüche Vorrichtung mit: einem Durchflussbereich (12), der ausgebildet ist, um ein Fluid (14) mit einer Durchflusseigenschaft fließen zu lassen; einer Aktuatoreinrichtung (18), die ausgebildet ist, um die Durchflusseigenschaft des Durchflussbereichs (12) zu verändern; einer akustischen Sensoreinrichtung (22), die ausgebildet ist, um ein akustisches Signal (24) zu empfangen und ein auf dem akustischen Signal (24) basierendes Sensorsignal (26) auszugeben; einer Analyseeinrichtung (28), die ausgebildet ist, um das Sensorsignal (26) zu analysieren, um ein Analyseergebnis (32) zu erhalten; wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung (18) basierend auf dem Analyseergebnis (32) zum Verändern der Durchflusseigenschaft anzusteuern. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei der die akustische Sensoreinrichtung (22) ausgebildet ist, um Körperschall eines Auffangbereichs (34) zu empfangen, und um das Sensorsignal (26) basierend auf dem Körperschall auszugeben. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die akustische Sensoreinrichtung (22) ausgebildet ist, um Luftschall zu empfangen, und um das Sensorsignal (26) basierend auf dem Luftschall auszugeben. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Fluid (14) eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser ist. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Durchflusseigenschaft zumindest eines aus: einem Begin oder einem Ende des Durchflusses; • einer Durchflussmenge des Fluids (14);
• einer Durchflussgeschwindigkeit des Fluids (14);
• einer Durchflussdauer des Fluids (14);
• einer Fokussierung (42) des Fluids (14) in einem Auslassbereich des Durchflussbereichs (12)
• einer Zusammensetzung des Fluids (14) aus einer Mehrzahl von Fluidquellen (44)
• einer Temperatur des Fluides (14) umfasst.
6. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analyseeinrichtung (28) ausgebildet ist, um während eines Durchflusses des Fluids (14) das Sensorsignal (26) kontinuierlich oder zeitlich wiederholt auf eine Sensorsignaleigenschaft zu analysieren, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um basierend auf einem Erreichen eines vorbestimmten Sollwerts oder Schwellwerts der Sensorsignaleigenschaft die Aktuatoreinrichtung (18) anzusteuern, einen Durchfluss des Fluids (14) zu stoppen.
7. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analyseeinrichtung (28) ausgebildet ist, um während eines Durchflusses des Fluids (14) ein Spektrum des Sensorsignals (26) kontinuierlich oder zeitlich wiederholt zu analysieren, wobei ein zunehmender Füllstand eines mit dem Fluid (14) befüllten Gefäßes mit einer ansteigenden Frequenz des Spektrums korreliert, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um basierend auf einem Erreichen einer vorbestimmten Frequenz und/oder um basierend auf einem Erreichen eines vorbestimmten Anstiegs der Frequenz ausgehend von einem Ursprungswert die Aktuatoreinrichtung (18) anzusteuern, einen Durchfluss des Fluids (14) zu stoppen.
8. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die ausgebildet ist, um basierend auf einer Information in dem Sensorsignal (26), dass ein mit dem Fluid (14) zu füllendes Gefäß gefüllt ist oder überläuft, die Aktuatoreinrichtung (18) zu steuern, um den Durchfluss des Fluids (14) zu stoppen. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analyseeinrichtung (28) ausgebildet ist, um das Sensorsignal (26) auf eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Wiederholungen eines transienten Ereignisses zu analysieren, um das Analyseergebnis (32) zu erhalten, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung (18) basierend auf unterschiedlichen Anzahlen unterschiedlich zu steuern. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analyseeinrichtung (28) ausgebildet ist, um das Sensorsignal (26) auf ein Spektrum eines transienten Ereignisses zu analysieren und dabei einen Vergleich mit einer Mehrzahl vorbestimmter Spektren auszuführen, um das Analyseergebnis (32) zu erhalten, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung (18) basierend auf einer Ähnlichkeit mit einem der Mehrzahl vorbestimmter Spektren zu steuern; wobei jedem der Mehrzahl von Spektren eine andere Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung (18) zugeordnet ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Mehrzahl unterschiedlicher Spektren assoziiert sind mit zumindest einem aus:
• einem Ort (P1-P7) eines Ursprungs des transienten Ereignisses;
• einer Beschaffenheit eines das transiente Ereignis auslösenden Objekts Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analyseeinrichtung (28) ausgebildet ist, um das Sensorsignal (26) auf einen Sprachbefehl hin zu analysieren; wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung (18) gemäß einem erkannten Sprachbefehl zu steuern. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die für einen Lernbetriebsmodus und einen Ausführmodus ausgebildet ist, und ausgebildet ist, um in dem Lernmodus zumindest eine Information bezüglich eines Sensorsignals (26) zu erhalten, etwa von der akustischen Sensoreinrichtung (22), und eine Information bezüglich einer Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung (18) zu erhalten und um die Information bezüglich des Sensorsignals (26) mit der Information bezüglich der Ansteuerung zusammenzuführen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um in dem Ausführmodus die Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung (18) basierend auf dem in dem Lernbetriebsmodus Gelernten auszuführen. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die als Wasserhahn; Abfülleinrichtung, Füllstandsüberwachungseinrichtung, Spüleinrichtung oder Dosiereinrichtung gebildet ist. System mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und einem Auffangbereich (34), insbesondere ein Becken. System gemäß Anspruch 15, bei dem die akustische Sensoreinrichtung (22) ausgebildet ist, um einen Körperschall von dem Auffangbereich (34) zu empfangen; wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um basierend auf unterschiedlichen Eigenschaften des Körperschalls durch Ansteuerung der Aktuatoreinrichtung (18) zumindest eines aus: einer Durchflussmenge des Fluids (14); einer Durchflussgeschwindigkeit des Fluids (14); einer Durchflussdauer des Fluids (14); einer Fokussierung (42) des Fluids (14) in einem Auslassbereich des Durchflussbereichs (12); einer Temperatur des Fluids (14); und einer Zusammensetzung des Fluids (14) aus einer Mehrzahl von Fluidquellen (44)zu steuern. System gemäß Anspruch 15 oder 16, bei dem das akustische Signal (24) auf einem Absetzgeräusch in dem Auffangbereich (34); und/oder einem objektbezogenen Klopfgeräusch an oder im Auffangbereich (34) basiert; wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Aktuatoreinrichtung (18) basierend auf unterschiedlichen Ursprungsorten (P1-P7) des akustischen Signals (24) und/oder Mustern in dem akustischen Signal (24) unterschiedlich zu steuern. System gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, das ausgebildet ist, um bei einem Absetzen eines Gefäßes in den Auffangbereich (34) den Durchfluss des Fluids (14) automatisch oder in Abhängigkeit eines darauffolgenden Klopfgeräusches zu beginnen. System gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, das ausgebildet ist, um bei einem Absetzen eines Gefäßes in den Auffangbereich (34) den Durchfluss des Fluids (14) automatisch zu stoppen, sobald das Sensorsignal (26) eine Befüllung oder Überfüllung des Gefäßes anzeigt. System gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, das ausgebildet ist, um ein Geräusch, das das Fluid (14) in oder an dem Auffangbereich (34) erzeugt, mit der Sensoreinrichtung (22) und der Analyseeinrichtung (28) zu analysieren, und um basierend auf einer Übereinstimmung mit einem aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Geräusche mit der Aktuatoreinrichtung (18) eine dem übereinstimmenden Geräusch zugeordnete Fokussierung (42) des Fluids (14) aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Fokussierungen (42) einzustellen; und/oder um basierend auf einer Übereinstimmung mit einem aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Geräusche mit der Aktuatoreinrichtung (18) eine dem übereinstimmenden Geräusch zugeordnete Durchflussmenge des Fluids (14) aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Durchflussmengen einzustellen. Verfahren (600) mit folgenden Schritten:
Analysieren (610) eines Geräusches in einem Bereich oder einer Struktur eines Auffangbereichs für ein Fluid, um ein Analyseergebnis zu erhalten;
Steuern (620) des Durchflusses des Fluids durch einen Durchflussbereich basierend auf dem Analyseergebnis. Verfahren nach Anspruch 21 , bei dem das Geräusch einen Sprachbefehl, einen mechanischen Kontakt mit dem Bereich oder der Struktur des Auffangbereichs ist und das Steuern ein Starten oder ein Stoppen des Durchflusses umfasst. Verfahren nach Anspruch 21 , bei dem das Geräusch durch das Fluid erzeugt wird, und das Steuern eine Anpassung der Durchflussmenge, der Durchflussgeschwindigkeit, Fluidtemperatur, ein Stoppen des Durchflusses oder ein Einstellen einer Fokussierung des Fluids bei einem Auslass aus dem Durchflussbereich umfasst. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wenn das Programm auf einem Computer läuft.
EP23729434.3A 2022-06-07 2023-06-06 Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten durchflussbereich, system mit einer solchen vorrichtung und verfahren Pending EP4537060A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022205777.5A DE102022205777A1 (de) 2022-06-07 2022-06-07 Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten Durchflussbereich, System mit einer solchen Vorrichtung und Verfahren
PCT/EP2023/065072 WO2023237528A1 (de) 2022-06-07 2023-06-06 Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten durchflussbereich, system mit einer solchen vorrichtung und verfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4537060A1 true EP4537060A1 (de) 2025-04-16

Family

ID=86732259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23729434.3A Pending EP4537060A1 (de) 2022-06-07 2023-06-06 Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten durchflussbereich, system mit einer solchen vorrichtung und verfahren

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250101724A1 (de)
EP (1) EP4537060A1 (de)
JP (1) JP2025524351A (de)
KR (1) KR20250016314A (de)
DE (1) DE102022205777A1 (de)
WO (1) WO2023237528A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140102541A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 International Business Machines Corporation Water outlet control system using sound variation

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6539805B2 (en) * 1994-07-19 2003-04-01 Vesuvius Crucible Company Liquid metal flow condition detection
US20060174707A1 (en) 2005-02-09 2006-08-10 Zhang Jack K Intelligent valve control methods and systems
US20080083893A1 (en) 2006-10-04 2008-04-10 Steven Rubenstein Voice-controlled faucet for water conservation
WO2009037077A2 (de) 2007-09-18 2009-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Sensoreinrichtung und überwachungssystem für geräusche
US8132778B2 (en) * 2008-04-22 2012-03-13 Connors Paul E Remote control water valving system for shower or sink
KR20120081154A (ko) * 2009-09-16 2012-07-18 라르스 포스베르그 사람들로 하여금 손을 씻도록 동기 부여 및/또는 유발하는 시스템 및 방법
US9657464B2 (en) 2010-05-25 2017-05-23 Kerry Dunki-Jacobs Flow control system
US10030511B2 (en) 2015-06-22 2018-07-24 Saudi Arabian Oil Company Systems, methods, and computer medium to provide entropy based characterization of multiphase flow
US9757741B2 (en) 2015-09-14 2017-09-12 Fan Fi International, Inc. Thermal and audio controlled valve and showerhead assembly
JP2017066730A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 自動水栓
MX2019007241A (es) 2016-12-23 2019-09-09 Spectrum Brands Inc Grifo electronico con caracteristicas inteligentes.
US20190094119A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Schlumberger Technology Corporation Pipe rheometer
KR20220020231A (ko) * 2020-08-11 2022-02-18 서울대학교산학협력단 실시간으로 물 사용량 정보를 제공하는 장치 및 방법
CN112460326A (zh) * 2020-11-23 2021-03-09 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于声波传感器监测调节阀流量的系统和方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140102541A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 International Business Machines Corporation Water outlet control system using sound variation

Also Published As

Publication number Publication date
US20250101724A1 (en) 2025-03-27
KR20250016314A (ko) 2025-02-03
WO2023237528A1 (de) 2023-12-14
JP2025524351A (ja) 2025-07-30
DE102022205777A1 (de) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3487376B1 (de) Steuerung eines geschirrspülers
DE112014005699T5 (de) Wasserhahn
EP3160321B1 (de) Wasserführendes haushaltsgerät
DE102015113886A1 (de) Vorrichtung, System und Verfahren zum selbsttätigen Spülen mit Mehrfachventil
DE102013200457A1 (de) Bedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Gestenüberwachungseinheit
WO2023237528A1 (de) Vorrichtung mit einem akustisch gesteuerten durchflussbereich, system mit einer solchen vorrichtung und verfahren
EP1773172A1 (de) Verfahren zum kalibrieren von sensoren
DE102019111848A1 (de) System zur optischen Spülguterkennung bei Spülmaschinen, Verfahren zur optischen Spülguterkennung, Spülmaschine mit einem optischen Spülguterkennungssystem sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Spülmaschine
EP2207465A1 (de) Geschirrspüler mit einem trübungssensor
EP3605317B1 (de) Verfahren zur sprachbedienung zumindest eines elektronischen gerätes, insbesondere eines hausgerätes eines haushalts, sowie system
EP2038467A1 (de) Verfahren zur behandlung von wäsche mit variabler netzdauer und hierzu geeignete waschmaschine
DE102007011831A1 (de) Digitales Verfahren und Anordnung zur Authentifizierung einer Person
DE202016100316U1 (de) Spülvorrichtung für die Schamteile des menschlichen Körpers
DE102021113089A1 (de) Sanitär-Einrichtung
EP2420174A3 (de) Geschirrspülmaschine mit einer verbesserten Abpumpsequenz
CN115417492B (zh) 基于水下视觉的高级氧化系统及控制方法
EP2532295B1 (de) Haushaltsgerät mit einer Wasserweiche
Heesen Adaptive step up tests for the false discovery rate (FDR) under independence and dependence
DE3913638A1 (de) Verfahren zur sprachmusterbildung bei sprachgesteuerten haushalt-grossgeraeten, wie geschirrspuel- oder waschmaschinen
DE102021116911A1 (de) Trennschichtsensor sowie Betriebsverfahren eines Trennschichtsensors
DE102010028557B4 (de) Geschirrspülmaschine mit einer Rundlaufüberwachungseinheit
DE102021116105A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines flüssigkeitsführenden Systems, flüssigkeitsführendes System und Funktionseinheit mit einem Gerät und einem flüssigkeitsführenden System
DE20019895U1 (de) Waschtischarmatur zur Abgabe von Wasser o.dgl.
DE102020001783A1 (de) Kochfeldunterstützungssystem
LU103283B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen einer Spracheingabe und Haushaltsgerät

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20241202

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20251210