JP2024513282A - Methods of operating ToF sensor elements, uses of ToF sensor elements, sanitary devices, and computer programs - Google Patents

Methods of operating ToF sensor elements, uses of ToF sensor elements, sanitary devices, and computer programs Download PDF

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Abstract

本発明は、衛生装置(3)の利用領域(2)内にいる人を識別するためにToFセンサエレメント(1)を動作させる方法であって、少なくとも、・制御ユニット(6)によって作動可能な少なくとも1つのセンサ(4,5)と少なくとも1つの送信ダイオード(12)とを備えたToFセンサエレメント(1)を用意するステップと、・少なくとも1つのセンサ(4,5)または少なくとも1つの送信ダイオード(12)を選択的に作動させ、ToFセンサエレメント(1)の不要な機能を非アクティブ化するかまたは低減するステップとを含む、方法に関する。さらに、ToFセンサエレメントの使用、衛生装置、およびコンピュータプログラムを提示する。The present invention relates to a method for operating a ToF sensor element (1) for identifying a person within an application area (2) of a sanitary device (3), comprising at least the steps of: providing a ToF sensor element (1) with at least one sensor (4, 5) and at least one transmitter diode (12) operable by a control unit (6), and selectively activating the at least one sensor (4, 5) or the at least one transmitter diode (12) to deactivate or reduce unnecessary functions of the ToF sensor element (1). Furthermore, a use of the ToF sensor element, a sanitary device and a computer program are presented.

Description

本発明は、ToFセンサエレメントを動作させる方法、ToFセンサエレメントの使用、衛生装置、およびコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a method for operating a ToF sensor element, a use of a ToF sensor element, a hygiene device, and a computer program.

大きな受信到達範囲を有する人感センサと小さな到達範囲を有する別のセンサとを備えた、電気的に操作可能な衛生水回り設備が公知であり、この場合、大きな到達範囲を有する人感センサは、ユーザの存在が検出された場合に、電子制御ユニットをスリープモードから作業モードへ移行させるように構成されている。この場合、小さな到達範囲を有するセンサを制御ユニットを介して作動させることができ、状況に応じて水回り設備を切り替えることができる。 Electrically operable sanitary plumbing installations with a motion sensor with a large reception range and a further sensor with a small range are known, in which case the motion sensor with a large range is , the electronic control unit is configured to transition from sleep mode to work mode when the presence of a user is detected. In this case, sensors with a small range can be activated via the control unit and the plumbing equipment can be switched depending on the situation.

小さな到達範囲を有するセンサ、例えばいわゆるToFセンサ(ToF=Time of Flight、飛行時間)が例えば水回り設備内に組み付けられている場合、このセンサは、電源に接続されるのではなく、バッテリまたは蓄電池によって作動されることが所望されることが多い。しかし、こうしたバッテリまたは蓄電池は制限された寿命しか有しておらず、または所定の時間後に再充電されなければならないので、過度に頻繁に水回り設備を交換する必要が生じないよう、電力消費を可能な限り小さく保つことが望ましくかつ有利である。 If a sensor with a small range, for example a so-called ToF sensor (ToF = Time of Flight), is installed, for example in a plumbing system, this sensor is not connected to the power supply, but rather is connected to a battery or accumulator. It is often desired to be operated by However, since these batteries or accumulators have a limited lifespan or must be recharged after a certain period of time, power consumption can be reduced to avoid having to replace plumbing equipment too frequently. It is desirable and advantageous to keep it as small as possible.

また、基本的には、小さな到達範囲を有するセンサがバッテリまたは蓄電池を介して作動されることも考えられる。小さな到達範囲を有するこうしたセンサは、基本的には水回り設備内に組み込まれていてよい。しかしまた、小さな到達範囲を有するセンサが、衛生装置のさらなる把握領域において、水回り設備の近傍ではなく、例えばドアの近傍またはエントランス領域の天井に配置されていることもある。 In principle, it is also conceivable for sensors with a small range to be operated via batteries or accumulators. Such sensors with a small coverage area can basically be integrated into the plumbing system. However, it is also possible for a sensor with a small coverage area to be arranged in a further sensing area of the sanitary device not in the vicinity of the plumbing system, but for example in the vicinity of the door or on the ceiling in the entrance area.

小さな到達範囲を有するセンサが予め定められた検出を行うと、このセンサにより、人感センサをスタンバイモードから動作モードへ切り替えることができる。すなわち、人感センサは、ユーザが存在しない場合にはスタンバイモードにあり、ユーザが衛生装置のさらなる把握領域に到達するまで待機することができる。ユーザが存在する場合、このユーザは、まず小さな到達範囲を有するセンサによって検出される。次いで、小さな到達範囲を有するセンサの対応する信号によって人感センサが動作モードへ移行され、ここで、ユーザが同様に第1の空間領域内に現れるかどうかを検出することができる。ここにおいてもユーザが存在する場合、人感センサは、衛生装置が作動されるかまたは少なくとも作動のためにイネーブルされる切り替え過程、例えば洗浄部または給水栓がオンとなるかもしくは操作のためにイネーブルされる切り替え過程をトリガすることができ、これにより、水の放出を開始することができるかまたはスイッチオンすることができる。 Once a sensor with a small coverage area has made a predetermined detection, it can switch the human sensor from a standby mode to an operating mode. That is, the motion sensor can be in standby mode in the absence of a user and wait until the user reaches a further grasp area of the sanitary device. If a user is present, this user is first detected by a sensor with a small coverage area. The occupancy sensor is then transferred into an operating mode by a corresponding signal of the sensor with a small coverage area, where it can be detected whether a user also appears in the first spatial area. Here too, if a user is present, the occupancy sensor detects a switching process in which the sanitary device is activated or at least enabled for activation, e.g. when a flushing part or a water tap is switched on or activated for operation. A switching process can be triggered, whereby the discharge of water can be started or switched on.

ただし、ToFセンサは、連続的に測定を実行するために、バッテリ適用にとってはきわめて大きなエネルギを必要とする。このため、エネルギ需要を低減するためのストラテジが必要である。 However, ToF sensors require too much energy for battery applications to perform measurements continuously. Therefore, strategies are needed to reduce energy demand.

このことから出発して、本発明の課題は、従来技術に関して述べた問題を少なくとも部分的に解決することである。特に、衛生装置のエネルギ効率的かつ確実な監視および/または操作を可能にする、技術的に簡単な解決手段が提供されることが望ましい。 Starting from this, the object of the invention is to at least partially solve the problems mentioned with respect to the prior art. In particular, it would be desirable to provide a technically simple solution that allows energy-efficient and reliable monitoring and/or operation of sanitary devices.

こうした課題は、各独立請求項に記載の方法、使用、衛生装置およびコンピュータプログラムにより解決される。有利な発展形態は各従属請求項に記載されている。特許請求の範囲に記載する各特徴は、技術的に有意の任意の形式で相互に組み合わせ可能であり、かつ場合により明細書に記載の各特徴によってさらに精密化することができる。本発明を特に図を参照しつつ示し、さらなる実施例も提示する。 These objects are solved by a method, a use, a sanitary device and a computer program according to the independent claims. Advantageous developments are described in the respective dependent claims. The features recited in the claims can be combined with one another in any technically significant manner and can optionally be refined further by the features described in the description. The invention will be illustrated with particular reference to the figures and further embodiments will also be presented.

上記の課題に対し、衛生装置の利用領域内にいる人を識別するためにToFセンサエレメントを動作させる方法であって、少なくとも、
・制御ユニットによって作動可能な少なくとも1つのセンサと少なくとも1つの送信ダイオードとを備えたToFセンサエレメントを用意するステップと、
・少なくとも1つのセンサまたは少なくとも1つの送信ダイオードを選択的に作動させ、ToFセンサエレメントの不要な機能を非アクティブ化するかまたは低減するステップと
を含む、方法が寄与する。
To address the above-mentioned problems, there is provided a method for operating a ToF sensor element to identify a person within the usage area of a sanitary device, the method comprising at least the following:
- providing a ToF sensor element comprising at least one sensor and at least one transmitting diode actuatable by the control unit;
- selectively activating at least one sensor or at least one transmitting diode to deactivate or reduce unnecessary functionality of the ToF sensor element.

当該方法は、衛生装置の利用領域内にいる人を識別するために用いられる。衛生装置は、例えば水栓、シャワー、浴槽などのような水回り設備であってよい。したがって、利用領域とは、特に、人(例えば人の手)が進入した際に衛生装置が使用準備完了状態へ切り替えられかつ/または(給水部が)アクティブ化される、衛生装置に接したまたは衛生装置周囲の(予め定められた)周辺領域を意味している。 The method is used to identify a person within the usage area of a sanitary device. The sanitary device may be a water fixture, such as a faucet, a shower, a bathtub, etc. An area of use is therefore, in particular, an area adjacent to or adjacent to the sanitary device where the sanitary device is switched to the ready state and/or activated (the water supply) upon the entry of a person (e.g. a human hand). means the (predetermined) peripheral area around the sanitary device.

こうした利用領域への人の進入の識別は、ここでは、少なくとも1つのToFセンサエレメントによって自動的に実行される。複数のToFセンサエレメントが(アレイとして相互に接続されて)設けられていてもよい。好ましくは、衛生装置の利用領域内にいる人の識別のために、厳密に1つのもしくは唯一のToFセンサエレメントが用意されている。 The identification of a person's entry into such an area of use is here carried out automatically by at least one ToF sensor element. A plurality of ToF sensor elements may be provided (interconnected as an array). Preferably, exactly one or only one ToF sensor element is provided for the identification of a person within the usage area of the sanitary device.

ToFセンサエレメントは、物理的な物体および人の存在の非接触での検出またはこれらまでの距離の測定を可能にする。ToFセンサエレメントは、光子による、センサから物体もしくは人までの距離または逆に物体もしくは人からセンサまでの距離の往復走行を時間的に検出することにより、目標物体までの距離を測定する。ToFセンサエレメントは、垂直共振器型面発光レーザー(VCSEL:Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)および単一光子アバランシェフォトダイオード(SPAD:Single Photon Avalanche Photodiode)のアレイを備えるように構成可能である。ToFセンサエレメントは、複数の、例えば3つの距離モード機能、例えば近接モード、中間モードおよび短距離モードを実現することができる。ToFセンサエレメントは、例えば、1mm(ミリメートル)の分解能を有する距離測定を、センサの制御端子としても使用されるデジタルICインタフェースを介して、上位の制御ユニットに通知することができる。 ToF sensor elements enable contact-free detection of the presence of, or measurement of the distance to, physical objects and people. A ToF sensor element measures the distance to a target object by temporally detecting the round trip of photons from the sensor to the object or person, or conversely from the object or person to the sensor. The ToF sensor element can be configured to include an array of Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) and Single Photon Avalanche Photodiodes (SPADs). The ToF sensor element can implement multiple, e.g. three, range mode functions, e.g. close mode, intermediate mode and short range mode. The ToF sensor element can, for example, communicate distance measurements with a resolution of 1 mm (millimeter) to a higher-level control unit via a digital I 2 C interface, which is also used as a control terminal of the sensor.

ToFセンサエレメントは実質的に1次元である。個々のToFセンサエレメントは、片手ジェスチャの方向を識別することはできないが、例えば1回/2回のタッピング(ToFセンサエレメントに触れるために手を下方へ動かすこと)および/または1回/2回のワイピング(ToFセンサエレメントの検出領域を通して手を動かすこと)のような簡単なジェスチャの識別は可能である。ジェスチャおよび運動を複数の次元で検出するために、複数のToFセンサを相互に接続することもできる。 ToF sensor elements are substantially one-dimensional. Although individual ToF sensor elements cannot distinguish the direction of one-handed gestures, e.g. 1/2 taps (moving the hand downwards to touch the ToF sensor element) and/or 1/2 Identification of simple gestures such as wiping (moving the hand through the detection area of the ToF sensor element) is possible. Multiple ToF sensors can also be interconnected to detect gestures and movements in multiple dimensions.

少なくとも1つのToFセンサエレメントは、その検出領域が予め定められた利用領域とほぼ一致するように、または当該検出領域が少なくとも部分的にカバーされるように、衛生装置に結合されるかまたは衛生装置に対して適用される。 The at least one ToF sensor element is coupled to or connected to the sanitary device in such a way that its detection area substantially coincides with the predetermined area of use or is at least partially covered. Applies to.

衛生装置は多くの場合に時折または散発的にしか使用されず、このようなToFセンサエレメントによる完全な監視は場合により望ましくない高いエネルギ消費をもたらすので、本明細書では、ToFセンサエレメントの(例えばスリープ動作のための)機能および/または構成要素を少なくとも一時的に非アクティブ化することが提案される。このようにすれば、ToFセンサエレメントのエネルギ需要を長期間にわたって大幅に低減することが可能である。 Since sanitary devices are often used only occasionally or sporadically, and complete monitoring by such ToF sensor elements would lead to potentially undesirable high energy consumption, we here describe the use of ToF sensor elements (e.g. It is proposed to at least temporarily deactivate the functions and/or components (for sleep operation). In this way, it is possible to significantly reduce the energy demand of the ToF sensor element over a long period of time.

ここで、例えば、ToFセンサエレメントにつき、その検出領域が(一時的に、または所定の時間経過後に)選択的に狭められるように設定することができる。このために、例えば、命令を用いて、ToFセンサエレメントのアレイ内の個々のSPAD(センサ)をスイッチオフすることができる。近接センサのSPADアレイが例えば16×16アレイの256個のフォトダイオードを含む場合、この種の命令により、アレイのそれぞれの正方形部分または長方形部分(ただし場合により少なくとも4×4アレイ)をアクティブ化することができる。アクティブとなるセンサの数を低減することにより、ToFセンサエレメントの検出領域が低減され、ひいてはToFセンサエレメントによって検出される利用領域が狭められる。 Here, for example, the detection area of the ToF sensor element can be set to be selectively narrowed (temporarily or after a predetermined period of time). For this purpose, for example, an instruction can be used to switch off individual SPADs (sensors) in an array of ToF sensor elements. If the SPAD array of the proximity sensor contains, for example, 256 photodiodes in a 16x16 array, then this type of instruction activates each square or rectangular part of the array (but possibly at least a 4x4 array). be able to. By reducing the number of active sensors, the detection area of the ToF sensor element is reduced, which in turn narrows the available area detected by the ToF sensor element.

「選択的に調整可能である」とは、ToFセンサエレメントのセンサが、特に、制御ユニットを介した命令によって(場合により相応に予めインストールされたソフトウェアを介して、例えば外部データクエリおよび/または外部スイッチを用いて)個々のセンサをスイッチオフ/スイッチオンすることができ、かつ/またはこのセンサの動作がそれぞれ異なる駆動信号もしくは駆動電流によって可能となる、ということである。 "Selectively adjustable" means that the sensor of the ToF sensor element can be adjusted, in particular, by commands via the control unit (possibly via correspondingly pre-installed software, e.g. by external data query and/or external This means that the individual sensors can be switched off/on (by means of switches) and/or that the operation of the sensors is made possible by respective different drive signals or drive currents.

換言すれば、このことは、物体または人が検出領域内に存在する場合にのみ、状況に応じて(完全な)ToF測定が実行されることを意味する。検出領域内に何らかのものが存在するか否かについての(最初のもしくは初期の)識別は、きわめて僅かなエネルギしか必要としない方法によって行われる。当該識別は同じToFセンサエレメントによって行うことができ、最終的には(完全な)ToF測定に対しても使用可能である。一般に、ToFセンサエレメントは、多数の個別センサ(例えばSPAD)と(個々の)送信ダイオード(例えばVCSEL、IRダイオードまたはレーザーダイオード)とのセンサ複合体から成る。例えば使用される個別センサのセットを選定可能であること、および/または送信ダイオードの電流持続時間、電流強度および/または場合によりパルスパターンが(外部から)調整可能であることによって、個々の機能(測定)のみを実行することができ、これにより、より少ないエネルギでの動作が可能となる。したがって、僅かなエネルギでもって、まず、(例えばスリープ動作中に)検出領域内に何らかのものが存在するかどうかを識別することができ、次いで、別の構成要素および/または測定方法(機能)のアクティブ化後に、(ウェイクアップ動作において)動作そのものを実行することができる。 In other words, this means that a (complete) ToF measurement is optionally performed only if an object or person is present in the detection area. The (initial or initial) identification as to whether something is present within the detection area is done in a way that requires very little energy. The identification can be performed by the same ToF sensor element and can ultimately also be used for (complete) ToF measurements. In general, a ToF sensor element consists of a sensor complex of a number of individual sensors (eg SPAD) and (individual) transmitting diodes (eg VCSEL, IR diode or laser diode). The individual functions ( measurements), which allows operation with less energy. Thus, with a small amount of energy, it is possible to first identify whether something is present in the detection area (e.g. during sleep operation) and then to detect another component and/or measurement method (function). After activation, the operation itself can be performed (in a wake-up operation).

衛生装置に配置する際のToFセンサエレメントの少なくとも1つの機能を持続的に非アクティブ化することができる。こうして、例えばToFセンサエレメントの設置時の環境状況および/または予想される使用強度を考慮して、命令により、制御ユニットを介して、持続的には必要とされない機能をスイッチオフすることができる。これにより、(スリープ動作およびウェイクアップ動作における)ToFセンサエレメントの持続的な省エネルギ動作が可能となる。 At least one function of the ToF sensor element when placed in the sanitary device can be permanently deactivated. In this way, functions that are not required permanently can be switched off via the control unit on command, taking into account, for example, the environmental situation at the time of installation of the ToF sensor element and/or the expected intensity of use. This allows sustained energy-saving operation of the ToF sensor element (in sleep and wake-up operations).

このように、少なくとも一時的に(特にスリープ動作中に)非アクティブ化されている「距離測定」の機能は、能力節約状態と見なされる。したがって、当該非アクティブ化された機能によって、ToFセンサエレメントまでの距離を算定する/計算することはできない。 Thus, a "distance measurement" function that is at least temporarily deactivated (particularly during sleep operation) is considered a capacity-saving state. Therefore, the distance to the ToF sensor element cannot be determined/calculated with the deactivated functionality.

エネルギ節約のさらなる手段は、少なくともアクティブ化されるセンサの数を異なって調整するもしくは設定することにおいて認められる。 A further measure of energy saving is found in adjusting or setting differently at least the number of activated sensors.

より低いエネルギ必要量で、設定された時間にわたって自身の(低減された)機能を維持できるよう、少なくとも1つの送信ダイオードの動作が電流持続時間、電流強度および/またはパルスパターンを用いて調整される場合、さらに別の手段が得られる。 The operation of the at least one transmitting diode is adjusted using current duration, current intensity and/or pulse pattern so as to maintain its (reduced) functionality over a set period of time with lower energy requirements. In this case, further means are available.

ToFセンサエレメント(および/またはセンサ)の選択的にアクティブ化される機能範囲もしくは非アクティブ化される機能範囲に関して、ToFセンサエレメントのバッテリの現在の充電状態を考慮することができる。このことは特に、ToFセンサエレメントに専らバッテリを介して電気エネルギが供給される場合に当てはまる。充電状態が第1の閾値を上回ると、少なくとも1つの別の機能をアクティブ化することができる。充電状態が第1の閾値とは異なっていてよい第2の閾値を下回ると、少なくとも1つの別の機能を非アクティブ化することができる。 Regarding the selectively activated or deactivated functional range of the ToF sensor element (and/or sensor), the current state of charge of the battery of the ToF sensor element can be taken into account. This applies in particular if the ToF sensor element is supplied with electrical energy exclusively via a battery. At least one further function may be activated when the state of charge exceeds the first threshold. At least one further function may be deactivated when the state of charge falls below a second threshold, which may be different from the first threshold.

特に、スリープ動作中には、ToFセンサエレメントの低減された機能範囲が提供され、ウェイクアップ動作中には、ToFセンサエレメントの完全な機能範囲が提供されることが提案される。 In particular, it is proposed that during sleep operation a reduced functional range of the ToF sensor element is provided, and during wake-up operation a full functional range of the ToF sensor element is provided.

別の態様によれば、衛生装置の利用領域内にいる人をエネルギ効率良く識別するための、選択的に調整可能な少なくとも1つのセンサを備えたToFセンサエレメントの使用が提案される。特に、衛生装置の利用領域内にいる人の識別を専ら1つもしくは複数のToFセンサエレメントによって実行するための使用が提案される。使用のさらなる特徴については、本発明の別の態様についての説明を全面的に参照することができる。 According to another aspect, the use of a ToF sensor element with at least one selectively adjustable sensor is proposed for energy-efficient identification of a person within the usage area of a sanitary device. In particular, the use is proposed for carrying out the identification of a person in the usage area of a sanitary device exclusively by means of one or more ToF sensor elements. For further features of the use, reference may be made in its entirety to the description of the further aspects of the invention.

本発明のさらに別の態様によれば、少なくとも1つのセンサを備えた少なくとも1つのToFセンサエレメントによって監視される利用領域を有する衛生装置が提案される。この場合、センサは、制御ユニットによって選択的に作動可能であり、この場合、ToFセンサエレメントは(専ら)(少なくとも1つの)バッテリに接続されている。衛生装置のさらなる特徴については、本発明の別の態様に関する説明を全面的に参照することができる。衛生装置は、本明細書で提案する方法を実行するように構成可能である。本明細書で提案する方法を、本明細書に開示する衛生装置を用いて実行することができる。 According to a further aspect of the invention, a sanitary device is proposed having an area of use monitored by at least one ToF sensor element comprising at least one sensor. In this case, the sensors are selectively actuatable by the control unit, in which case the ToF sensor elements are (exclusively) connected to the (at least one) battery. For further features of the sanitary device, reference may be made entirely to the description of the further aspects of the invention. The sanitary device is configurable to perform the methods proposed herein. The method proposed herein can be carried out using the sanitary device disclosed herein.

別の態様は、コンピュータプログラムであって、本明細書に記載の方法ステップを衛生装置に実行させるための命令を含んでいるコンピュータプログラムに関する。コンピュータプログラムのさらなる特徴については、本発明の別の態様についての説明を全面的に参照することができる。 Another aspect relates to a computer program that includes instructions for causing a sanitary device to perform the method steps described herein. For further features of the computer program product, reference may be made entirely to the description of further aspects of the invention.

ToFセンサエレメントの使用は、特に洗面台、小便器またはトイレ付近にいる人の検出のために提供される。エネルギの問題に基づき、バッテリ動作を可能にする複数の解決手段を提示している。 The use of ToF sensor elements is especially provided for the detection of people near a sink, urinal or toilet. Based on the energy problem, several solutions have been proposed to enable battery operation.

本発明および技術的環境を以下に添付の図に則して詳細に説明する。本発明は、記載の実施例に限定されるべきではないことに留意されたい。特に明示の断りがない限り、図に示した事実内容の部分的態様を抽出して、本明細書の別の構成部分および別の知見に組み合わせることも可能である。図、特に図示の縮尺は概略的なものに過ぎないことに留意されたい。 The invention and the technical environment will be explained in detail below with reference to the accompanying figures. It should be noted that the invention should not be limited to the described embodiments. Unless otherwise specified, it is also possible to extract partial aspects of the factual content shown in the figures and combine them with other constituent parts and other findings of this specification. It should be noted that the figures, in particular the scale shown, are only schematic.

ToFセンサエレメントを備えた衛生装置を示す図である。1 shows a sanitary device with a ToF sensor element; FIG. ToFセンサエレメントを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a ToF sensor element.

図1には、単一のToFセンサエレメント1を備えた衛生装置3が示されている。この場合、衛生装置3は衛生水回り設備の形態で構成されており、例えば、前方に位置決めされた洗面台に水を放出することができる。ToFセンサエレメント1は、このToFセンサエレメント1が衛生装置3の設定された利用領域2を監視することができ、特に人(もしくは物体)が利用領域2内へ進入した場合に識別を行うように配置されている。図1に示されている実施例では、ToFセンサエレメント1を備えた衛生装置3は(専ら)バッテリ7によって作動される。 In FIG. 1 a sanitary device 3 with a single ToF sensor element 1 is shown. In this case, the sanitary device 3 is constructed in the form of a sanitary water system, which can emit water into a sink positioned in front, for example. The ToF sensor element 1 is capable of monitoring the use area 2 in which the sanitary device 3 is set, and in particular identifies when a person (or object) enters the use area 2. It is located. In the embodiment shown in FIG. 1, the sanitary device 3 with the ToF sensor element 1 is operated (exclusively) by a battery 7.

図2は、本明細書で提案する方法の実行に適した、ToFセンサエレメント1の可能な構造を説明するために用いられる。ToFセンサエレメント1は、例えば、部分的に透明なパネル9によって画定された内部空間を有するハウジングを有する。当該内部空間には、複数のセンサ4,5(例えばSPAD)と、(個々の)送信ダイオード12(例えばVCSEL、IRダイオード、またはレーザーダイオード)とが収容されている。送信ダイオード12から送出された光は、様々な界面(例えばパネル9)で、かつ/またはToFセンサエレメント1の外部の検出領域にある物体8で、反射されうる。反射されたビームは複数のセンサによって検出可能であり、ここで、例えば、第1のセンサ4は、第2のセンサ5よりも送信ダイオード12からさらに離れた箇所に配置されている。使用されるセンサ4,5の数もしくは位置は選択可能であり、かつ/または電流持続時間、電流強度および/または場合により送信ダイオード12のパルスパターンは調整可能である。このようにして、場合によりバッテリ7のみによってエネルギが供給される制御ユニット6を介して、個々の機能(F1,F2または測定)を必要に応じて実行するかまたは非アクティブ化することができ、このことにより低エネルギでの動作が可能となる。 FIG. 2 is used to explain a possible structure of a ToF sensor element 1 suitable for carrying out the method proposed here. The ToF sensor element 1 has, for example, a housing with an internal space defined by a partially transparent panel 9. The interior space accommodates a plurality of sensors 4, 5 (for example SPADs) and (individual) transmitting diodes 12 (for example VCSELs, IR diodes or laser diodes). The light emitted by the transmitting diode 12 can be reflected at various interfaces (for example the panel 9) and/or at objects 8 in the detection area outside the ToF sensor element 1. The reflected beam can be detected by a plurality of sensors, where for example the first sensor 4 is located further from the transmitting diode 12 than the second sensor 5. The number or position of the sensors 4, 5 used can be selected and/or the current duration, current intensity and/or optionally the pulse pattern of the transmitting diode 12 can be adjusted. In this way, individual functions (F1, F2 or measurements) can be executed or deactivated as required via the control unit 6, which is optionally supplied with energy solely by the battery 7; This allows operation with low energy.

したがって、本明細書では、従来技術に関して述べた問題を少なくとも部分的に解決する解決手段を提示している。特に、衛生装置のエネルギ効率的かつ確実な監視および/または操作を可能にする、技術的に簡単な解決手段を提示したものである。 Accordingly, a solution is presented herein that at least partially solves the problems mentioned with respect to the prior art. In particular, a technically simple solution is presented which allows energy-efficient and reliable monitoring and/or operation of sanitary devices.

1 ToFセンサエレメント
2 利用領域
3 衛生装置
4 第1のセンサ
5 第2のセンサ
6 制御ユニット
7 バッテリ
8 物体
9 パネル
10 送信器
11 駆動線路
12 送信ダイオード
1 ToF sensor element 2 Application area 3 Sanitary device 4 First sensor 5 Second sensor 6 Control unit 7 Battery 8 Object 9 Panel 10 Transmitter 11 Drive line 12 Transmission diode

Claims (10)

衛生装置(3)の利用領域(2)内にいる人を識別するためにToFセンサエレメント(1)を動作させる方法であって、少なくとも、
制御ユニット(6)によって作動可能な少なくとも1つのセンサ(4,5)と少なくとも1つの送信ダイオード(12)とを備えたToFセンサエレメント(1)を用意するステップと、
前記少なくとも1つのセンサ(4,5)または前記少なくとも1つの送信ダイオード(12)を選択的に作動させ、前記ToFセンサエレメント(1)の不要な機能を非アクティブ化するかまたは低減するステップと
を含む、方法。
A method of operating a ToF sensor element (1) for identifying a person within an application area (2) of a sanitary device (3), comprising at least:
providing a ToF sensor element (1) comprising at least one sensor (4, 5) actuatable by a control unit (6) and at least one transmitting diode (12);
selectively activating said at least one sensor (4, 5) or said at least one transmitting diode (12) to deactivate or reduce unnecessary functionality of said ToF sensor element (1); Including, methods.
前記衛生装置(3)に配置する際に、前記ToFセンサエレメント(1)の少なくとも1つの機能が持続的に非アクティブ化される、請求項1記載の方法。 2. The method according to claim 1, wherein at least one function of the ToF sensor element (1) is permanently deactivated when placed in the sanitary device (3). 距離測定が非アクティブ化される、請求項1または2記載の方法。 3. A method according to claim 1 or 2, wherein distance measurement is deactivated. 少なくとも、アクティブ化される前記センサ(4,5)の数が調整される、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 4. The method according to claim 1, wherein at least the number of activated sensors (4, 5) is adjusted. 前記送信ダイオード(12)の作動は、電流持続時間、電流強度またはパルスパターンによって調整される、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 5. The method according to claim 1, wherein the operation of the transmitting diode (12) is adjusted by current duration, current intensity or pulse pattern. 前記ToFセンサエレメント(1)のバッテリ(7)の現在の充電状態が考慮される、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 6. The method according to claim 1, wherein the current state of charge of the battery (7) of the ToF sensor element (1) is taken into account. スリープ動作では前記ToFセンサエレメント(1)の低減された機能範囲が提供され、ウェイクアップ動作では前記ToFセンサエレメント(1)の完全な機能範囲が提供される、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 7. Any one of claims 1 to 6, wherein in sleep operation a reduced functional range of the ToF sensor element (1) is provided and in wake-up operation a full functional range of the ToF sensor element (1) is provided. The method described in Section 1. 衛生装置(3)の利用領域(2)内にいる人をエネルギ効率的に識別するための、選択的に調整可能な少なくとも1つのセンサ(4,5)を備えたToFセンサエレメント(1)の使用。 ToF sensor element (1) with at least one selectively adjustable sensor (4, 5) for energy-efficient identification of a person within the usage area (2) of the sanitary device (3). use. 制御ユニット(6)を用いて選択的に作動可能な少なくとも1つのセンサ(4,5)を備えた少なくとも1つのToFセンサエレメント(1)によって監視可能である利用領域(2)を有し、
前記ToFセンサエレメント(1)がバッテリ(7)に接続されている、
衛生装置(3)。
having a utilization area (2) that is monitorable by at least one ToF sensor element (1) with at least one sensor (4, 5) selectively actuatable using a control unit (6);
the ToF sensor element (1) is connected to a battery (7);
Sanitary equipment (3).
請求項1から7までのいずれか1項記載の方法ステップを請求項9記載の衛生装置(3)に実行させるための命令を含んでいる、コンピュータプログラム。 Computer program product comprising instructions for causing a sanitary device (3) according to claim 9 to carry out the method steps according to any one of claims 1 to 7.
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