PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004011108A1 06.10.2005
Titel Bewegungsmelderanordnung
Anmelder Insta Elektro GmbH, 58511 Lüdenscheid, DE
Erfinder Binsfeld, Martin, 44225 Dortmund, DE
DE-Anmeldedatum 08.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004011108
Offenlegungstag 06.10.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.10.2005
IPC-Hauptklasse G08B 13/00
IPC-Nebenklasse G08B 13/16   G08B 13/18   G08B 13/24   G01P 13/00   
Zusammenfassung Es wird eine Bewegungsmelderanordnung vorgeschlagen, die im Wesentlichen aus einem Sensor und einer Steuereinrichtung besteht. Zu dem Zweck, eine Bewegungsmelderanordnung zu schaffen, über die berührungslos gezielt mehrere Funktionen beeinflusst werden können, weist die Steuereinrichtung zumindest ein funktional dem ersten Erfassungsbereich zugeordnetes erstes Schaltglied und zumindest ein funktional dem zweiten Erfassungsbereich zugeordnetes zweites Schaltglied auf.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Bewegungsmelderanordnung aus.

Derartige Bewegungsmelderanordnungen sind in der Regel dafür vorgesehen, das Eindringen bzw. Bewegungen von Personen in ihren/ihrem Erfassungsbereich bzw. Erfassungsbereichen festzustellen und über ein zugehöriges Schaltglied entsprechende Funktionen, wie z. B. das Öffnen von Türen, das Einschalten der Beleuchtung usw. auszulösen.

Eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Bewegungsmelderanordnung ist durch die DE 43 08 983 A1 bekannt geworden. Bei dieser Bewegungsmelderanordnung erzeugt der Sensor aufgrund von Infrarotstrahlen einen im weitem Umfeld ausgebreiteten ersten Erfassungsbereich und einen nur im direkten Umfeld vorhandenen zweiten Erfassungsbereich, in welchem das Eindringen bzw. Bewegungen von Personen festgestellt werden. Beide Erfassungsbereiche dienen jedoch nur einem Zweck, nämlich aufgrund des vorhandensein bzw. Bewegungen von Personen das Licht in Räumen von Gebäuden einzuschalten.

Des weiteren ist durch die DE 197 49 991 C1 eine Bewegungsmelderanordnung bekannt geworden, welche einen nach dem Radarprinzip arbeitenden Sensor aufweist. Auch dieser Sensor dient nur einem einzigen Zweck, nämlich bei Annäherung von Personen automatisch Beleuchtungseinrichtungen von Gebäuden einzuschalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bewegungsmelderanordnung zu schaffen, über die berührungslos gezielt mehrere Funktionen beeinflusst werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Bei einer solchermaßen ausgebildeten Bewegungsmelderanordnung ist besonders vorteilhaft, dass eine gezielte Beeinflussung mehrerer verschiedener Funktionen bei kompakter und preisgünstiger Ausgestaltung erfolgen kann.

Gemäß Anspruch 2 ist es besonders vorteilhaft, dass für die Auslösung einer bestimmten Funktion eine charakteristische Bewegung, wie z. B. das Hineinführen einer Hand in einen der Erfassungsbereiche des Sensors notwendig ist. Erkannt wird die zu einer Funktionsauslösung notwendige charakteristischen Bewegung von einer zur Bewegungsmelderanordnung gehörigen Bewegungsmustererkennungseinrichtung. Andere Bewegungen bzw. Annäherungen an diesen Erfassungsbereich lösen die zugehörige Funktion nicht aus.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispieles sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher beschrieben, dabei zeigen:

1: ein Blockschaltbild einer solchen Bewegungsmelderanordnung;

2: schematisch eine Bewegungsmelderanordnung gemäß 1 mit ihren beiden Erfassungsbereichen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht eine solche Bewegungsmelderanordnung im Wesentlichen aus einem Sensor 1 und einer Steuereinrichtung. Die dem Sensor 1 nachgeschaltete Steuereinrichtung weist einen dem ersten Erfassungsbereich 2 des Sensors 1 zugeordneten, aus einem Präsenzmodul 3 und einem ersten Schaltglied 4 bestehenden ersten Funktionszweig A und einen dem zweiten Erfassungsbereich 5 zugeordneten, aus einer Korrelationsstufe 6, einer Entscheidungsstufe 7 und einem zweiten Schaltglied 8 bestehenden zweiten Funktionszweig B auf.

Wie des weiteren aus den Figuren hervorgeht, erzeugt der Sensor 1 sowohl den im weiten Umfeld wirksamen ersten Erfassungsbereich 2, als auch den nur im nahen Umfeld wirksamen zweiten Erfassungsbereich 5. Der kleinere zweite Erfassungsbereich 5 liegt innerhalb des größeren ersten Erfassungsbereiches 2.

Der Sensor 1 der Bewegungsmelderanordnung ist als Radarsensor ausgeführt, so dass ein einziges Sensorelement zur sicheren Erzeugung bzw. Überwachung des ersten Erfassungsbereiches 2 und des zweiten Erfassungsbereiches 5 vollkommen ausreicht. Der erste Erfassungsbereich 2 ist als sogenannte Präsenz- bzw. Bewegungserkennungszone ausgeführt. Betritt eine Person den ersten Erfassungsbereich 2, so wird vom Sensor 1 eine Präsenz bzw. Bewegung von Personen sicher erkannt und über das Präsenzmodul 3 der Steuereinrichtung ein Schaltsignal an das erste Schaltglied 4 weitergegeben. Vom Schaltglied 4 wird dann eine der Bewegungsmelderanordnung direkt zugeordnete Orientierungsbeleuchtung 9 eingeschaltet. Als Orientierungsbeleuchtung 9 ist dabei ein einziges, als LED ausgebildetes Leuchtmittel vorgesehen, welches direkt in die Bewegungsmelderanordnung integriert ist. Die Orientierungsbeleuchtung 9 wird lediglich für eine vorgegebene Zeitdauer eingeschaltet, um der in den ersten Erfassungsbereich 2 eingetretenen Person genügend Zeit zu geben, durch eine gezielte Handbewegung z. B. die normale Raumbeleuchtung 10 einzuschalten.

Zum Einschalten der normalen Raumbeleuchtung 10 muss die in den ersten Erfassungsbereich 2 eingetretene Person mit ihrer Hand eine gezielte Bewegung in Richtung auf den Sensor 1 der Bewegungsmelderanordnung ausführen und dabei mit der Hand in den zweiten Erfassungsbereich 5 des Sensors 1 eindringen. Durch die eingeschaltete Orientierungsbeleuchtung 9 wird das Ausführen einer gezielten Bewegung erleichtert bzw. in die richtige Richtung gelenkt. Durch eine solche Bewegung entsteht ein diesem Bewegungsmuster entsprechendes Bewegungsmustersignal. Das vom Sensor 1 in seinem zweiten Erfassungsbereich 5 sensierte Bewegungsmustersignal wird an die Korrelationsstufe 6 der Steuereinrichtung übergeben und hier mit einem abgelegten, innerhalb von Toleranzgrenzen ein bestimmtes Bewegungsmuster wiederspiegelndes Referenzsignal verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleiches wird anschließend der Entscheidungsstufe 7 zugeführt. In der Entscheidungsstufe 7 wird dann überprüft, ob das sensierte Bewegungsmustersignal hinreichend genau mit dem abgelegten Referenzsignal übereinstimmt. Ist die Übereinstimmung hinreichend genau, wird diese Information an das zweite Schaltglied 8 weitergegeben und von diesem letztendlich die Raumbeleuchtung 10 eingeschaltet. Alle nicht hinreichend genau mit dem Referenzsignal übereinstimmende Bewegungen führen ganz gewollt nicht zum Einschalten der Raumbeleuchtung 10. Durch das erste Schaltglied 4 wird also eine Orientierungsbeleuchtung 9 (erste Funktion) und durch den Schaltvorgang des zweiten Schaltgliedes 8 die Raumbeleuchtung 10 (zweite Funktion) eingeschaltet. Durch eine solche Bewegungsmelderanordnung werden also gezielt zwei Funktionen beeinflusst, ohne dass ein Gegenstand berührt werden muss. Ein Ausschalten der Raumbeleuchtung 10 wird durch eine zweite gezielte Bewegung hervorgerufen.

Selbstverständlich sind weitere Ausführungsbeispiele der berührungslosen Beeinflussung von mehreren verschiedenen Funktionen durch eine solchermaßen ausgebildete Bewegungsmelderanordnung möglich. Nur beispielsweise sei auf eine Anwendung im Bad- bzw. Toilettenbereich hingewiesen. Betritt eine Person den Bad- bzw. Toilettenbereich wird dies durch den ersten Erfassungsbereich 2 sensiert und die Raumbeleuchtung für eine bestimmte, gegebenenfalls nachtriggerbare Zeit eingeschaltet. Durch eine gezielte Bewegung, wie bereits vorstehend beschrieben, in Richtung der Bewegungsmelderanordnung (Eindringen der Hand in den zweiten Erfassungsbereich 5) wird dann z. B. entweder die Toilettenspülung bzw. der Wasserlauf des Handwaschbeckens für einen vorbestimmten Zeitraum berührungslos ausgelöst. Die erste Funktion Raumbeleuchtung einschalten und die zweite Funktion Toilettenspülung bzw. Wasserlauf auslösen sind durch eine einzige Bewegungsmelderanordnung realisiert. Da der Sensor 1 der Bewegungsmelderanordnung als Radarsensor ausgeführt ist, kann dieser z. B. problemlos hinter einer markierten Fliese angebracht sein. Die Markierung einer Fliese kann z. B. durch einen ein Pictogramm aufweisenden Aufkleber, eine blinkende LED usw. vorgenommen werden, damit die gezielte Bewegung in die richtige Richtung gelenkt wird.

Das in der Korrelationsstufe 6 abgelegte, zum Vergleich notwendige Referenzsignal wurde aus verschiedenen Nutz- und Störsignalen empirisch ermittelt. Hierbei wurde auf eine hinreichende Störsicherheit bei einem möglichst intuitiv nachvollziehbaren Bewegungsmuster besonderer Wert gelegt. Die besten Ergebnisse wurden erreicht, wenn sich der Benutzer in der Nähe der Bewegungsmelderanordnung aufhielt und seine Handfläche bzw. seinen Handrücken mit normaler Geschwindigkeit in Richtung auf den Sensor 1 zu bewegte, die Hand etwa 10 bis 20 cm vor Erreichen der Bewegungsmelderanordnung stoppte und dann wieder zu sich zurückzog. Nicht gewollte Funktionsauslösungen sind dadurch wirkungsvoll vermieden, weil ein normales Eindringen (z. B. durch vorbeilaufen einer Person) in den zweiten Erfassungsbereich 5 des Sensors 1 gewollt nicht zum Auslösen der zugeordneten Funktion führt.

Selbstverständlich sind zur sicheren Funktionsauslösung auch andere intuitiv durchzuführende Bewegungsmuster denkbar. Auch ist es möglich, mehreren verschiedenen Bewegungsmustern entsprechende Referenzsignale in der Korrelationsstufe 6 abzulegen, die jeweils zum Auslösen ein und derselben Funktion führen. Genau so gut ist es aber auch möglich, die verschiedenen abgelegten Referenzsignale zum Auslösen von jeweils einer bestimmten zugeordneten Funktion heranzuziehen.


Anspruch[de]
  1. Bewegungsmelderanordnung mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung zumindest eines Schaltgliedes und mit zumindest einem Sensor, welcher einen im weiten Umfeld auf das Eindringen bzw. auf Bewegungen von Personen reagierenden ersten Erfassungsbereich und einen nur im direkten Umfeld auf das Eindringen bzw. auf Bewegungen von Personen reagierenden zweiten Erfassungsbereich erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zumindest ein funktional dem ersten Erfassungsbereich (2) zugeordnetes erstes Schaltglied (4) und zumindest ein funktional dem zweiten Erfassungsbereich (5) zugeordnetes zweites Schaltglied (8) aufweist.
  2. Bewegungsmelderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zumindest eine funktional zumindest einem der beiden Erfassungsbereiche (2, 5) des Sensors (1) zugeordnete Bewegungsmustererkennungseinrichtung aufweist.
  3. Bewegungsmelderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmustererkennungseinrichtung eine Korrelationsstufe (6) und eine Entscheidungsstufe (7) aufweist.
  4. Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) als Ultraschallsensor ausgeführt ist.
  5. Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) als Radarsensor ausgeführt ist.
  6. Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) als Infrarotsensor ausgeführt ist.
  7. Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) mehrere Sensorelemente aufweist.
  8. Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) nur ein einziges Sensorelement aufweist.
  9. Bewegungsmelderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Schaltglied (4) eine erste Funktion und dem zweiten Schaltglied (8) eine von der ersten Funktion abweichende zweite Funktion zugeordnet ist.
  10. Bewegungsmelderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bewegungsmustererkennungseinrichtung ein einziges, ein einziges Bewegungsmuster wiederspiegelndes, Referenzsignal abgelegt ist.
  11. Bewegungsmelderanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bewegungsmustererkennungseinrichtung mehrere, verschiedene Bewegungsmuster wiederspiegelnde, Referenzsignale abgelegt sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com