Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung zur Erkennung einer Person in einem Nutzungsbereich einer sanitären Einrichtung, eine Sensoranordnung zur Erkennung einer Person in einem Nutzungsbereich einer sanitären Einrichtung sowie eine sanitäre Einrichtung mit einer solchen Sensoranordnung.

Es ist eine elektrisch betätigbare Sanitärarmatur mit einem Anwesenheitssensor bekannt. Zur möglichst vollflächigen Überwachung der Anwesenheit einer oder mehrerer Personen in einem Nutzungsbereich der Sanitärarmatur werden üblicherweise Anwesenheitssensoren mit einer vergleichsweise großen Reichweite verwendet. Die große Reichweite geht jedoch häufig zu Lasten der Genauigkeit dieser Sensoren. Insbesondere zur Realisierung vorteilhafter Funktionen, wie etwa einer automatischen Spülung, wenn sich eine Person von der Armatur weg bewegt, werden zunehmend genauere Messungen erforderlich, die mit den großreichweitigen Sensoren nicht immer realisiert werden können. Somit werden vermehr zumindest auch kurzreichweitige Sensoren in Sanitärarmaturen verbaut.

Gerade dann, wenn ein kurzreichweitiger Sensor, beispielsweise ein so genannterToF-Sen- sor (ToF = Time of Flight), etwa in einer Armatur verbaut wird, ist es oftmals gewünscht, dass dieser nicht mit dem Stromnetz verbunden, sondern durch eine Batterie oder einen Akkumulator betrieben wird. Da diese jedoch nur eine begrenzte Lebensdauer hat bzw. nach einiger Zeit wieder aufgeladen werden muss, ist es wünschenswert und vorteilhaft, den Stromverbrauch möglichst gering zu halten, damit nicht allzu häufig ein Austausch an der Armatur vorgenommen werden muss. Insbesondere ToF-Sensoren benötigen für die Batterieanwendung jedoch zu viel Energie, um kontinuierlich Messungen durchzuführen. Somit wird eine Strategie benötigt, um den Energiebedarf zu reduzieren.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme wenigstens teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine technisch möglichst einfache Lösung angegeben werden, die möglichst energieeffizient und vorteilhaft sicher eine Überwachung und/oder Bedienung einer sanitären Einrichtung ermöglicht.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren, einer Sensoranordnung und einer sanitären Einrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die in den Ansprüchen angeführten Merkmale sind in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können ggf. mit Merkmalen der Beschreibung weiter präzisiert werden. Die Beschreibung, insbesondere mit Bezug auf die Figuren, veranschaulicht die Erfindung und gibt weitere Ausführungsbeispiele an.

Hierzu trägt ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung zur Erkennung einer Person in einem Nutzungsbereich einer sanitären Einrichtung bei, zumindest umfassend die folgenden Schritte: a) Anschalten eines ersten Sensors der Sensoranordnung, wenn ein sich von dem ersten Sensor unterscheidender zweiter Sensor der Sensoranordnung die Anwesenheit mindestens einer Person in der Umgebung der sanitären Einrichtung (insbesondere in dem Nutzungsbereich) erfasst, wobei das Anschalten ein Herstellen einer zuvor vollständig unterbrochenen Stromzufuhr zu dem ersten Sensor umfasst und wobei der erste Sensor ein ToF-Sensor ist; b) Erfassen mindestens einer Distanzinformation über den räumlichen Abstand zwischen der Person und der sanitären Einrichtung mittels des ersten Sensors, wobei eine Laufzeitmessung eines von dem ersten Sensor ausgesandten Signals durchgeführt wird; c) Abschalten des ersten Sensors, wenn die Anwesenheit mindestens einer Person in der Umgebung der sanitären Einrichtung (insbesondere in dem Nutzungsbereich) von insbesondere dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor nicht mehr erfasst wird, wobei das Abschalten ein vollständiges Unterbrechen der Stromzufuhr zu dem ersten Sensor umfasst. Dies bedeutet mit anderen Worten insbesondere, dass das Abschalten erfolgt, wenn keine Person mehr im Nutzungsbereich detektiert werden kann.

Die Schritte a), b) und c) können zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise zumindest einmal und/oder wiederholt in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Das Verfahren kann beispielsweise mittels einer hier auch beschriebenen Sensoranordnung durchgeführt werden. Das Verfahren dient zur Erkennung einer Person im Nutzungsbereich der sanitären Einrichtung. Weiterhin kann das Verfahren zur (elektronischen) Steuerung, insbesondere Auslösung bzw. Aktivierung (einer Wasserabgabe) der sanitären Einrichtung beitragen oder durchgeführt werden.

Bei der sanitären Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Wasserarmatur handeln, z. B. nach Art eines Wasserhahns, einer Dusche, einer Badewanne, etc. Weiterhin kann es sich bei der sanitären Einrichtung beispielhaft um eine Toilette bzw. WC, ein Bidet und/o- der ein Urinal bzw. eine Armatur hierfür handeln. Der Nutzungsbereich meint insbesondere einen (vorbestimmten) Umgebungsbereich an bzw. um die sanitäre Einrichtung, bei deren Eintritt einer Person (z. B. einer Hand) die sanitäre Einrichtung einsatzbereit geschaltet und/oder (eine Wasserabgabe) aktiviert wird. Die Sensoranordnung bzw. der erste Sensor und/oder der zweite Sensor ist (bzw. sind) so an oder zu der sanitären Einrichtung appliziert, dass dessen Erfassungsfeld in etwa mit dem vorbestimmten Nutzungsbereich übereinstimmt bzw. dieses zumindest teilweise überdeckt. Die Sensoranordnung kann den ersten Sensor und den zweiten Sensor beispielsweise in der Art eines Hybrid-Sensors umfassen. In diesem Zusammenhang können der erste Sensor und der zweite Sensor einen Hybrid-Sensor der Sensoranordnung bilden. Der Begriff "Hybrid-Sensor" bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass zwei verschiedene Sensortechniken verwendet werden. Insbesondere ist der erste Sensor zur Durchführung einer Entfernungsmessung geeignet. Der zweite Sensor kann demgegenüber lediglich dazu geeignet sein, das Vorhandensein eines Objekts, wie etwa einer Person, im Nutzungsbereich zu erkennen. Insbesondere können der erste Sensor und der zweite Sensor nach physikalisch unterschiedlichen Messprinzipien arbeiten.

Der ToF-(Time of Flight)-Sensor ermöglicht in vorteilhafter Weise ein berührungsloses Erfassen der Präsenz bzw. das Messen der Entfernung zu physischen Objekten und Personen. Der ToF-Sensor kann die Entfernung zu einem Zielobjekt durch zeitliche Erfassung des Umlaufs von Photonen auf ihrem Weg vom Sensor zum Objekt bzw. zur Person und zurück messen (Laufzeitmessung). Der ToF-Sensor kann mit oberflächenemittierenden Lasern mit vertikaler Kavität (VCSEL: Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) und/oder Arrays mit Ein- zelphotonen-Avalanche-Fotodioden (SPAD: Single Photon Avalanche Photodiode) ausgeführt sein. Der ToF-Sensor kann mehrere, beispielsweise drei, Abstandsmodus-Funktionen realisieren, zum Beispiel einen Nah-, Mittel- und Kurzbereichsmodus. Der ToF-Sensor kann beispielsweise Entfernungsmessungen mit einer Auflösung von 1 mm [Millimeter] durchführen und insbesondere über eine digitale l ² C-Schnittstelle, die auch als Steueranschluss der Sensoren dienen kann, an die Kontrolleinrichtung melden. Beispielsweise kann es sich bei dem ToF-Sensor um einen ToF-Laser-Sensor handeln.

Ferner kann derToF-Sensor und/oder die Sensoranordnung ein Sichtfenster aufweisen, das vorzugsweise Licht mit bestimmten Wellenlängen bzw. anderer Wellenlänge (als die Laserstrahlen) ausfiltern kann. Insbesondere können mittels des ToF-Sensors auch mehrere (zeitlich hintereinander durchgeführte) Distanz- bzw. Entfernungsmessungen zu dem Zweck durchgeführt werden eine Bewegung einer Person in dem Nutzungsbereich bzw. aus dem Nutzungsbereich heraus zu verfolgen, beispielswiese, um bei Verlassen eines Urinals oder einer Toilette eine Spülung auszulösen.

Das Verfahren trägt in vorteilhafter Weise dazu bei, dass nur noch dann eine ToF-Messung durchgeführt wird, wenn ein Objekt sich im Nutzungsbereich (Erfassungs- bzw. Detektionsbereich) befindet. Hierdurch kann der (Gesamt-)Energiebedarf der Sensoranordnung vorteilhaft reduziert werden. Die Erkennung, ob sich etwas im Detektionsbereich befindet, erfolgt insbesondere mit einem (zweiten) Sensor, der vorteilhaft wenig Energie benötigt. Der ToF-Sensor kann, wenn nicht benötigt, mittels dafür geeigneter Mittel vollständig ausgeschaltet werden (Power Off). Insbesondere kann eine Kontrolleinrichtung mit Hilfe eines zusätzlichen Sensors prüfen, ob sich etwas im Detektionsbereich befindet. Sobald ein Objekt im Detektionsbereich erkannt wurde, kann der ToF-Sensor eingeschaltet und eine Distanzmessung durchgeführt werden. Sobald die Kontrolleinrichtung erkannt hat, dass der Detektionsbereich verlassen wurde, kann der ToF-Sensor ausgeschaltet werden. Das Verlassen des Detektionsbereichs kann sowohl mit dem ToF-Sensor als auch mit dem zusätzlichen Sensor erfasst werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der zweite Sensor eine geringere elektrische Leistungsaufnahme aufweist als der erste Sensor. Weiterhin kann der zweite Sensor eine größere Reichweiter haben als der erste Sensor. Darüber hinaus kann der erste Sensor eine größere Messgenauigkeit haben als der zweite Sensor. Beispielsweise kann es sich bei dem zweiten Sensor um einen Ultraschallsensor oder Infrarotsensor handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten Sensor um einen Infrarotsensor. Der zweite Sensor ist insbesondere unabhängig von dem ersten Sensor (ToF-Sensor) anordenbar. Der erste Sensor und der zweite Sensor können unmittelbar nebeneinander angeordnet sein. Der erste Sensor und der zweite Sensor können in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der erste Sensor zum Herstellen der Stromzufuhr mit einem elektrischen Energiespeicher der sanitären Einrichtung verbunden wird. Der elektrische Energiespeicher kann beispielsweise mindestens eine elektrische Batterie und/oder mindestens einen elektrischen Akkumulator umfassen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zum Herstellen oder Unterbrechen der Stromzufuhr zu dem ersten Sensor ein elektronischer Schalter betätigt wird. Der Schalter kann derart angeordnet und eingerichtet sein, dass er eine Stromzufuhr zu dem ersten Sensor vollständig unterbrechen (die Versorgungsspannung fernhalten) und diese bedarfsweise wieder herstellen kann. Der elektronische Schalter kann beispielsweise mit mindestens einem Transistor gebildet sein. Weiterhin kann der elektronische Schalter beispielsweise von einer Kontrolleinrichtung der Sensoranordnung betätigt werden. Die Kontrolleinrichtung kann den elektronischen Schalter zum Beispiel in Abhängigkeit eines Sensorausgangs des zweiten Sensors betätigen. Die Kontrolleinrichtung kann beispielhaft in der Art einer Kontrolleinheit, wie etwa mittels eines Mikrocontrollers gebildet sein.

Das vollständige Unterbrechen der Stromzufuhr unterscheidet sich jedenfalls von einem Überführen in einen „Standby"-Modus, in dem ein Sensor immer noch elektrische Energie bzw. Strom verbrauchen würde. Ferner erfolgt eine Betätigung des ersten Sensors hier vorteilhafterweise stets über den Schaltern bzw. die Kontrolleinrichtung. Jedenfalls erfolgt dabei kein direkter Software-Befehl von dem zweiten Sensor an den ersten Sensor. Insbeson- dere kommuniziert der zweite Sensor nicht mit dem ersten Sensor. Hier kann im Einschaltfall vorteilhaft durch ein einfaches binäres Signal der Transistor durchgeschaltet und der erste Sensor wieder mit Strom versorgt werden.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Sensoranordnung zur Erkennung einer Person in einem Nutzungsbereich einer sanitären Einrichtung vorgeschlagen, zumindest umfassend:

- einen ersten Sensor, bei dem es sich um einen ToF-Sensor handelt, zum Erfassen mindestens einer Distanzinformation über einen räumlichen Abstand zwischen einer Person und der sanitären Einrichtung;

- einen sich von dem ersten Sensor unterscheidenden zweiten Sensor zum Erfassen der Anwesenheit mindestens einer Person in der Umgebung der sanitären Einrichtung;

- einen elektronischen Schalter zum Herstellen oder Unterbrechen einer Stromzufuhr von einer elektrischen Energiespeicher zu dem ersten Sensor;

- eine Kontrolleinrichtung zur Betätigung des elektronischen Schalters in Abhängigkeit davon, ob mittels des zweiten Sensors die Anwesenheit mindestens einer Person in der Umgebung der sanitären Einrichtung erfasst wird.

Die Sensoranordnung kann in vorteilhafter Weise zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet sein.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine sanitäre Einrichtung mit einer hier beschriebenen Sensoranordnung vorgeschlagen.

Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten Sensoranordnung und/oder der sanitären Einrichtung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. Die hier vorgestellte Lösung sowie deren technisches Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: einen beispielhaften Ablauf eines hier vorgestellten Verfahrens,

Fig. 2: eine beispielhafte sanitäre Einrichtung mit der hier beschriebenen Sensoranordnung, und

Fig. 3: einen beispielhaften Aufbau einer hier vorgestellten Sensoranordnung.

Fig. 1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf eines hier vorgestellten Verfahrens. Das Verfahren dient zum Betreiben einer Sensoranordnung 1 zur Erkennung einer Person 8 in einem Nutzungsbereich 2 einer sanitären Einrichtung 3 (vgl. Fig. 2, 3). Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) ist beispielhaft und kann zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise zumindest einmal in der dargestellten Reihenfolge durchlaufen werden.

In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Anschalten eines ersten Sensors 4 der Sensoranordnung 1, wenn ein sich von dem ersten Sensor 4 unterscheidender zweiter Sensor 5 der Sensoranordnung 1 die Anwesenheit mindestens einer Person 8 in der Umgebung der sanitären Einrichtung 3 erfasst, wobei das Anschalten ein Herstellen einer zuvor vollständig unterbrochenen Stromzufuhr zu dem ersten Sensor 4 umfasst und wobei der erste Sensor 4 ein ToF-Sensor ist. In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Erfassen mindestens einer Distanzinformation über den räumlichen Abstand zwischen der Person 8 und der sanitären Einrichtung 3 mittels des ersten Sensors 4, wobei eine Laufzeitmessung eines von dem ersten Sensor 4 ausgesandten Signals durchgeführt wird. In Block 130 erfolgt gemäß Schritt c) Abschalten des ersten Sensors 4, wenn die Anwesenheit mindestens einer Person 8 in der Umgebung der sanitären Einrichtung 3 nicht mehr erfasst wird, wobei das Abschalten ein vollständiges Unterbrechen der Stromzufuhr zu dem ersten Sensor 4 umfasst.

Fig. 2 zeigt schematisch eine beispielhafte sanitäre Einrichtung 3 mit der hier beschriebenen Sensoranordnung 1. Hierbei ist die sanitäre Einrichtung 3 nach Art einer Sanitärarmatur ausgeführt, die beispielsweise Wasser in ein davor positioniertes Waschbecken abgeben kann.

Fig. 3 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau einer hier vorgestellten Sensoranordnung 1 zur Erkennung einer Person 8 in einem Nutzungsbereich 2 einer sanitären Einrichtung 3. Die Sensoranordnung 1 umfasst einen ersten Sensor 4, bei dem es sich um einen ToF-(Time of Flight)-Sensor handelt, zum Erfassen mindestens einer Distanzinformation über einen räumlichen Abstand zwischen einer Person 8 und der sanitären Einrichtung 3. Die Sensoranordnung 1 umfasst weiterhin einen sich von dem ersten Sensor 4 unterscheidenden zweiten Sensor 5 zum Erfassen der Anwesenheit mindestens einer Person 8 in der Umgebung der sanitären Einrichtung 3. Die Sensoranordnung 1 umfasst weiterhin einen elektronischen Schalter 10 zum Herstellen oder Unterbrechen einer Stromzufuhr von einem elektrischen Energiespeicher 7 zu dem ersten Sensor 4. Die Sensoranordnung 1 umfasst weiterhin eine Kontrolleinrichtung 6 zur Betätigung des elektronischen Schalters 10 in Abhängigkeit davon, ob mittels des zweiten Sensors 5 die Anwesenheit mindestens einer Person 8 in der Umgebung der sanitären Einrichtung 3 erfasst wird. Beispielhaft weist die Sensoranordnung 1 hier auch eine Scheibe 9 bzw. ein Sichtfenster auf, hinter welcher/m die Sensoren 4, 5 angeordnet sind.

Beispielsweise kann der zweite Sensor 5 eine geringere elektrische Leistungsaufnahme aufweisen als der erste Sensor 4. Weiterhin kann der erste Sensor 4 zum Herstellen der Stromzufuhr mit einem elektrischen Energiespeicher 7 der sanitären Einrichtung 3 verbunden werden. Beispielhaft kann zum Herstellen oder Unterbrechen der Stromzufuhr zu dem ersten Sensor 4 der elektronische Schalter 10 betätigt werden. Der elektronische Schalter 10 kann in diesem Zusammenhang beispielhaft mit einem Transistor gebildet sein. Der elektronische Schalter 10 kann von der Kontrolleinrichtung 6 der Sensoranordnung 1 betätigt werden. Die Kontrolleinrichtung 6 kann den elektronischen Schalter 10 dabei in Abhängigkeit eines Sensorausgangs des zweiten Sensors 5 betätigen.

Insbesondere kann die Sensoranordnung 1 in der Form eines Hybrid-Sensors ausgebildet sein, bei der ein zweiter Sensor 5 einen zu einem ersten (ToF-)Sensor 4 zusätzlichen Sensor darstellt, der viel weniger Energie benötigt als der erste Sensor 4 (Haupt-Sensor). Der zusätzliche Sensor dient hier insbesondere dazu, nur bei Bedarf den ToF-Sensor für eine Messung einzuschalten. Im übrigen Zeitraum bleibt der ToF-Sensor abgeschaltet (d.h. vollständig stromlos bzw. im „Power Off"). Dadurch kann der (Gesamt-)Energiebedarf der Sensoranordnung 1 bzw. des Hybrid-Sensors vorteilhaft reduziert werden.

Folglich wurde hier eine Lösung angegeben, die die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme wenigstens teilweise löst. Insbesondere wurde eine technisch möglichst einfache Lösung angegeben, die möglichst energieeffizient und vorteilhaft sicher eine Überwachung und/oder Bedienung einer sanitären Einrichtung ermöglicht. Bezugszeichenliste

1 Sensoranordnung

2 Nutzungsbereich 3 sanitäre Einrichtung

4 erster Sensor

5 zweiter Sensor

6 Kontrolleinrichtung

7 Energiespeicher 8 Person

9 Scheibe

10 Schalter