DE102007041180A1

DE102007041180A1 - Nachrüstbare Schaltmodule zur Verwendung als Einbruchschutz

Info

Publication number: DE102007041180A1
Application number: DE102007041180A
Authority: DE
Inventors: John Borsting; Alfred Linke
Original assignee: INVENTURES HOLDING APS
Current assignee: LIQHT APS, DK
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2009-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft nachrüstbare elektronische Schaltmodule, die insbesondere zum vorbeugenden Einbruchschutz Verwendung finden und mit denen die fest in den Räumen installierten Leuchten und Wandschalter zur Simulation von Anwesenheit benutzt werden. Die Anwesenheit von Bewohnern wird mit Hilfe automatischen Ein- und Ausschaltens von Licht bei Abwesenheit simuliert, wobei die Programmierung der Schaltzyklen automatisch während der Nutzung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft nachrüstbare elektronische Schaltmodule, die zum vorbeugenden Einbruchschutz Verwendung finden und mit denen die fest in den Räumen installierten Leuchten und Schalter zur Simulation von Anwesenheit benutzt werden.
Als vorbeugenden Einbruchschutz empfehlen die Ratgeber der Polizei, bei Abwesenheit Licht im Haus entsprechend dem normalen Tages- oder Wochenrhythmus ein- und auszuschalten, um Anwesenheit realistisch vorzutäuschen. Das heißt, dass möglichst alle Räume mit nach außen zeigenden Fenstern, z. B. Bad, Diele und Küche, mit einbezogen sein sollten. Die Empfehlung gilt nicht nur für die Urlaubszeit; auch bei kurzzeitiger Abwesenheit, z. B. bei einem Theaterbesuch, sollte Anwesenheit simuliert sein (www.einbruchschutz.polizei-beratung.de).
Allgemein üblich ist, dass man in den zu beleuchtenden Räumen eine Tisch- oder Standleuchte mittels einer Steckdosenschaltuhr ein- und ausschaltet. Diese Schaltuhren verfügen in der Regel über ein Wochenprogramm mit mehreren Einschaltzyklen pro Wochentag ( DE 09320245 U1 / DE 09312338 U1 ).
In den Patent- und Gebrauchsmusterschriften DE 29614337 U1 und DE 19641266 A1 werden kombinierte universale Einbruchschutzsicherungen beschrieben, die darauf beruhen, dass um das Wohngebäude verdeckte Tastschalter bei Betreten das Licht und eine Minisirene einschalten oder Einbruchsicherungen mit Selbstauslösung für eine helle Beleuchtung sorgen und mit einem Notruf zur Polizei reagieren.
Die Nachteile dieser Lösungen bestehen darin, dass:

a. die Schaltuhren für die in den zu beleuchtenden Räumen installierten Deckenleuchten nicht einsetzbar sind
b. die Schaltuhren raumabhängig unterschiedlich zu programmieren sind
c. die Schaltzyklen der Jahreszeit anzupassen sind
d. mobile Leuchten aufzustellen sind, die in Bad, Küche und Diele kaum vorhanden sind
e. die Programmierung und Bedienung der Schaltuhren ein nicht geringes technisches Verständnis erfordert, weshalb es empfehlenswert ist, die Programmierung 1 bis 2 Tage vor Abwesenheit zu testen.

Wegen des erheblichen Aufwands wird es bei kurzzeitiger Abwesenheit daher oft unterlassen.
Alternative Lösungen zur Nutzung der fest installierten Leuchten bieten:
Komfortable Systeme zur Gebäudeautomation, bei denen in der zentralen Steuerung Zeitschaltuhren installiert sind, z. B. (Abkürzungsverzeichnis hinter den Beispielen):
EIB (europäischer Installationsbus)
LCN (Local Control Network) oder
Wandschalter mit programmierbarer Schaltuhr, z. B. Komfort-Timer-Bedienelement (www.busch-jaeger.de).
Nachteile dieser Lösungen sind, neben den Kosten, dass

a. sie wegen des umfangreichen Installationsaufwands in der Regel nur bei einem Neubau oder einer umfangreichen Sanierung einsetzt werden
b. die zuvor aufgeführten Nachteile b, c und e nicht behoben sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Lösungen zu beseitigen und neue Möglichkeiten zu einem verbesserten Einbruchschutz zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wurde durch die Verwendung von nachrüstbaren elektronischen Schaltmodulen gelöst, die eine Anwesenheit von Bewohnern mit Hilfe automatischen Ein- und Ausschaltens von Licht bei Abwesenheit simulieren und wobei die Programmierung der Schaltzyklen automatisch während der Nutzung erfolgt. Die erfindungsgemäßen Schaltmodule umfassen eine Einheit zur Erfassung und Speicherung der Ein- und Ausschaltzeiten elektrisch betriebener Geräte mit Hilfe eines Echtzeitgebers nach Uhrzeit, Wochentag und Kalenderwoche und eine Steuerungseinheit, die bei Abwesenheit die Einschaltzeit der Geräte entsprechend der gespeicherten Daten nach Uhrzeit und Wochentag in dem autark arbeitenden Schaltmodul wiederholt (Flussdiagramm nach 3).
Die erfindungsgemäßen Schaltmodule enthalten eine Einheit zur Speicherung der Muster der Ein- und Ausschaltzeiten elektrisch betriebener Geräte mittels eines Wandschalters oder anderer externer Schalter und eine Steuerungseinheit, die bei Abwesenheit die simulierten Ein- und Ausschaltzeiten der Geräte entsprechend der gespeicherten Muster berechnen sowie einen Schalter parallel oder seriell mit den Schaltern anderer Lichtsteuerungssysteme.
Die Speichereinheit der erfindungsgemäßen nachrüstbaren Schaltmodule besteht mindestens aus den Komponenten Netzteil (11), Mikrocontroller (13) und Relais oder Halbleiter 17 (2 oder 10).
Die Montage der Schaltmodule erfolgt:

a. Platzierung: – zwischen Wandschalter und Leuchte (1), mit Öffner als Schaltkontakt (2) – parallel zum Wandschalter (9), mit Schließer als Schaltkontakt (10, Variante 4a)
b. Anschluss: nach einem der nachstehenden Beispiele: – zwischen Schalter und Leuchte mit einem Öffner-Kontakt in einem der Leiter (1 und 2) – parallel zum Leuchtenschalter (9 und 10) – vor dem Leuchtenschalter in Reihe mit einem Öffner-Kontakt in einem der Leiter (4), wobei die Erfassung der Einschaltzeiten mittels eines Stromsensors erfolgt – parallel oder seriell mit den Schaltern anderer Lichtsteuerungssysteme (8).

Die automatische Lernfunktion der Schaltmodule für die Simulation von Anwesenheit ist auch in anderen Systemen einsetzbar, so in Bewegungsmeldern, Dämmerungsschaltern, Dimmern, Funkschaltern oder anderen automatischen Lichtsteuerungen (5, 6 und 7).
Die erfindungsgemäßen Schaltmodule werden in den Betriebsarten "Normalbetrieb" oder "Simulationsbetrieb" betrieben, wobei

– im Normalbetrieb die realen Ein- und Ausschaltzeiten des Benutzers nach Uhrzeit, Wochentag und Kalenderwoche erfasst und gespeichert werden
– im Simulationsbetrieb das Ein- und Ausschalten bei Abwesenheit automatisch, basierend auf den im Normalbetrieb erfassten Ein- und Ausschaltzeiten, erfolgt.

Zur Erfassung der Tageszeit wird als Zeitgeber ein RTC-Baustein eingesetzt, als Schaltelement ein Relais (mono- oder bistabil) oder ein elektronischer Schalter und für die Energieversorgung eine Batterie oder ein Kondensator.
Die erfindungsgemäßen nachrüstbaren Schaltmodule sind – darin liegt ihr Vorteil – dadurch ausgezeichnet, dass

– sich zur Erfassung der Ein- und Ausschaltzeiten im Normalbetrieb sowie zur Aktivierung und Deaktivierung des Simulationsbetriebes die bereits vorhandenen Schalter und Leuchten nutzen lassen
– die Erfassung und Speicherung während der vorausgegangenen Nutzung erfolgt
– weiterhin die bereits installierten Unterputzschalter und Deckenleuchten benutzt werden
– zum Nachrüsten keine Änderungen in den installierten Elektroleitungen erforderlich sind
– sie in den Abmessungen so gestaltet sind, dass die Montage in der Installationsdose des Unterputzschalters, in der Verteilerdose, im Leuchtenanschluss, anstelle der Lüsterklemme, oder in der Leuchte erfolgt
– nach der Montage ihre Funktion, Anwesenheit zu simulieren, sichtbar nicht zu erkennen ist
– sie in einer Variante, mit Öffner als Schaltkontakt, auch bei installierten Wechsel- oder Serienschaltern einsetzbar sind.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass sich der Erfolg sowohl im Normalbetrieb, bei dem die realen Ein- und Ausschaltzeiten des Benutzers erfasst werden, als auch im Simulationsbetrieb – bei dem das Ein- und Ausschalten bei Abwesenheit automatisch, basierend auf die im Normalbetrieb erfassten Ein- und Ausschaltzeiten, erfolgt – erreichen lässt. Dazu kommt, dass die Schaltmodule in vorhandenen Installationen auf einfache Weise nachrüstbar sind.
Zu den wichtigsten Merkmalen der erfindungsgemäßen Schaltmodule gehört es, dass sie alle Funktionen zur Erfassung und Speicherung der Ein- und Ausschaltzeiten für den Simulationsbetrieb aus dem Normalbetrieb und für die Steuerung des Simulationsbetriebes enthalten. Die Schaltmodule arbeiten autark. Sie benötigen keine Kommunikation mit anderen Schalteinheiten.
Vor allem aber: Sie sind nachrüstbar in vorhandenen Elektorinstallationen mittels eines Schraubendrehers. Es ist kein Austausch der bereits installierten Schalter und Leuchten erforderlich. Die Aktivierung und Deaktivierung des Simulationsbetriebes erfolgt mittels der bereits installierten Schalter. Die Schaltmodule können einfach in vorhandene Installationen eingefügt werden. Änderungen an der vorhandenen Elektroinstallation an Wand oder Zimmerdecken sind nicht erfoderlich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sie sehr kleine Abmessungen im Vergleich zu anderen Lösungen aufweisen.
Die Bestätigung der Aktivierung des Simulationsbetriebes geschieht durch selbsttätiges Ausschalten der Leuchte bei Schalterstellung "Ein" bzw. kurzzeitiges Ausschalten und anschließendes Einschalten, wenn die Aktivierung innerhalb der Einschaltzeit für den Simulationsbetrieb erfolgt.
Die erfindungsgemäßen Schaltmodule, deren Schaltzyklen während der Nutzung programmiert werden, gehen aus den Betriebsarten Normalbetrieb und/oder Simulationsbetrieb hervor: Im Normalbetrieb werden die realen Ein- und Ausschaltzeiten erfasst, im Simulationsbetrieb erfolgt das Ein- und Ausschalten bei Abwesenheit automatisch, aufgrund der im Normalbetrieb erfassten Ein- und Ausschaltzeiten.
Die Erfindung beruht also auf elektronischen nachrüstbaren Schaltmodulen, mit denen die fest in den Räumen installierten Leuchten und Wandschalter zur Simulation von Anwesenheit benutzt werden. Die Schaltmodule sind in den Abmessungen und Funktionen so gestaltet, dass sie

• in der Leuchte oder im Leuchtenanschluss anstelle der Lüsterklemme oder
• in einer alternativen Version hinter dem Wandschalter montiert werden können oder
• als Funktion in andere Lichtsteuerungssysteme, z. B. in Bewegungsmelder, Dimmer, Dämmerungsschalter, Funkschalter, Außenleuchten, Energiesparlampen oder automatische Lichtsteuerungen integriert werden können.

In einer vereinfachen Version sind die Schaltzeiten für den Simulationsbetrieb bereits raumabhängig vorprogrammiert, z. B. morgens von 6–9 Uhr, abends von 17–23 Uhr. Diese Zeiten können zusätzlich mittels Zufallsgenerator in einem Bereich von +/–30 Minuten variiert werden.
In einer weiteren Variante ist anstelle des Zeitgebers ein Lichtsensor eingesetzt, wobei aus der Einschaltdauer des Lichtsensors die Uhrzeit annähernd ermittelt wird und somit die Anpassung der Ausschaltzeit morgens und der Einschaltzeit abends an die fortschreitende Jahreszeit erfolgt.
Aus der Einschaltdauer des Lichtsensors und durch softwaregesteuerte mathematische Verfahren lässt sich die Uhr- und Jahreszeit annähernd ermitteln.
Beispiel:
Bei einer Einschaltdauer von 14 Stunden beträgt die Einschaltzeit etwa 5.00 Uhr und die Ausschaltzeit etwa 19.00 Uhr.
Die Funktionsweise wird anhand der 1 bis 10 deutlich:
1 zeigt den Netzanschluss von Schaltmodul, Leuchte und Lichtschalter
2 zeigt das Blockschaltbild des Schaltmoduls
3 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm im Mikrocontroller
4 bis 9 zeigen alternative Anschlusspläne
10 zeigt das Blockschaltbild eines alternativen Schaltmoduls (4a).
Das Programmieren der Schaltzeiten für den Simulationsbetrieb geschieht auf folgende Weise:

a. Während des Normalbetriebs – Die Ein- und Ausschaltzeiten werden kontinuierlich erfasst und für eine vorgegebene Anzahl von Tagen, Wochen oder Monaten gespeichert. Das Schaltmodul muss daher vor der ersten Nutzung des Simulations-Betriebes für mindestes eine Woche Daten erfasst haben, um die Einschaltzeiten im Simulationsbetrieb möglichst realistisch zu wiederholen.
b. Während der Produktion – Im Schaltmodul wird bereits ein anpassungsfähiges Simulationsmodell mit üblichen Ein- und Ausschaltzeiten nach Wochentag und Jahreszeit installiert und mit Datum und Uhrzeit mittels einer Batterie gespeichert, das sofort für den Simulationsbetrieb einsetzbar ist.

In beiden Varianten werden die Schaltzeiten während des Normalbetriebs ständig weiter erfasst, so dass sie für jeden Wochentag und Raum den realen Schaltzeiten entsprechen. Im Simulationsbetrieb werden die Schaltzeiten der letzten Wochen als Muster für die neue Woche übernommen und somit automatisch der fortschreitenden Jahreszeit angepasst.
Die Ein- und Ausschaltzeiten können zusätzlich mittels eines Zufallsgenerators geringfügig geändert werden. Bei längerer Abwesenheit, z. B. einige Monate, können die Ein- und Ausschaltzeiten automatisch den Auf- und Untergangszeiten der Sonne angepasst werden.
Die Erfassung der Schaltzeiten erfolgt je nach Ausführung durch Messung der Spannung am Eingang des Schaltmoduls (Eingang 1 und 2) oder durch Messung des Stromes mit Hilfe eines Stromsensors. Der Simulationsbetrieb wird bei Verlassen des Hauses mittels einer einfachen Betätigungs-Routine am Schalter aktiviert, z. B. durch kurzzeitiges Ein-, Aus- und Einschalten der Leuchte innerhalb von 3 Sekunden.
Zur Bestätigung der Aktivierung schaltet das Schaltmodul die Leuchte nach 1 Sekunde aus und startet den Simulationsbetrieb entsprechend den gespeicherten Schaltzyklen. Nach der Rückkehr beendet ein erneutes Betätigen des Schalters (Ausschalten) den Simulationsbetrieb.
Gesteuert wird das Schaltmodul vorzugsweise durch einen Mikrocontroller in Verbindung mit einem Zeitgeber, z. B. einem RTC-Baustein (real time clock) zur Erfassung der Tageszeit und des Datums.
Im Normalbetrieb ist der Mikrocontroller nur bei eingeschaltetem Lichtschalter aktiv (Spannung an den Anschlüssen Eingang 1 und 2).
Die Versorgungsenergie für das Schaltmodul liefert bei ausgeschaltetem Lichtschalter eine aufladbare Batterie oder ein Kondensator, die bei eingeschaltem Licht wieder aufgeladen werden. Die gespeicherte Energie ist ausreichend, um den Zeitgeber des Schaltmoduls für mehrere Jahre zu versorgen.
Im Simulationsbetrieb ist der Mikrocontroller ständig aktiv, da kontinuierlich Netzspannung zur Versorgung vorhanden ist.
Als Schaltelement wird ein Relais oder ein Stromstoß-Relais eingesetzt, das nur beim Umschalten Energie benötigt. Alternativ kann auch ein elektronischer Schalter (TRIAC, MOSFET oder IGBT) mit ähnlicher Funktion benutzt werden.
Die Merkmale der Erfindung gehen aus den Elementen der Ansprüche und aus der Beschreibung hervor, wobei sowohl einzelne Merkmale als auch mehrere in Form von Kombinationen vorteilhafte Ausführungen darstellen, für die mit dieser Schrift Schutz beantragt wird. Das Wesen der Erfindung besteht in einer Kombination aus bekannten (Sicherungen, Schalter, Mikrocontroller, Relais) und neuen Elementen (2 oder 10: Blockschaltbild; 3: Flussdiagramm; 8: Kombination von ATLAS-Modulen mit anderen Lichtsteuerungssystemen, wie Bewegungsmelder, Dämmerungsschalter, Dimmer oder Funkschalter), die sich gegenseitig beeinflussen und in ihrer neuen Gesamtwirkung einen Gebrauchsvorteil und den erstrebten Erfolg ergeben, der darin liegt, dass nunmehr überraschend leicht zu bedienende und nachrüstbare Schaltmodule zur Verwendung als Einbruchschutz zur Verfügung gestellt werden.
Zum Wesen der Erfindung gehört weiter, dass die Erfassung und Speicherung der Ein- und Ausschaltzeiten automatisch während der Nutzung im Normalbetrieb erfolgt und dabei die fest installierten Leuchten und Wandschalter benutzt werden.
Die Montage (Platzierung und Anschluss) der erfindungsgemäßen Schaltmodule erfolgt auf unterschiedliche Weise:

a) Schaltmodul 4 (2) mit Öffner als Schaltkontakt, zwischen Wandschalter 2 und Leuchte 5 (1 und 4)
b) alternatives Schaltmodul 4a (10) mit Schließer als Schaltkontakt, bei Anschluss nach 8 und 9.

Das Schaltmodul 4 ist auch bei installierten Wechsel- oder Serienschaltern einsetzbar.
Als Schaltelemente werden Relais (mono- oder bistabil) oder elektronische Schalter eingesetzt und für die Energieversorgung Batterien oder Kondensatoren.
Die erfindungsgemäßen Schaltmodule zeichnen sich des weiteren dadurch aus, dass ihre automatischen Lernfunktionen für die Simulation von Anwesenheit auch in anderen Systemen einsetzbar sind, z. B. in Bewegungsmeldern, Dimmer, Dämmerungsschaltern oder in anderen automatischen Lichtsteuerungen (5 bis 8).
In weiteren Varianten der nachrüstbaren Schaltmodule wird die erfindungsgemäße Erfassung der Ein- und Ausschaltzeit genutzt

– zur Speicherung einer maximal üblichen oder zulässigen Einschaltdauer von elektrisch betriebenen Geräten
– zur Energieeinsparung, z. B. Ausschalten von Licht in Nebenräumen (Keller, Speicher, Garage)
– zum Brandschutz, z. B. Ausschalten von Herd- oder Kochplatten, Fernseher, Kaffeemaschine usw. bei unterbliebener Abschaltung durch den Nutzer bei Einschlafen oder Vergessen sowie
– zur Erhöhung der persönlichen Sicherheit hinsichtlich der Funktionsweise elektrischer Geräte bei Abwesenheit (und zur Vermeidung der Frage nach Antritt der Urlaubsreise und nach 300 km Wegstrecke: "Hast Du das Licht im Keller ausgeschaltet?").

Bei einer vereinfachten Ausführung eines nachrüstbaren Schaltmoduls zur Simulation von Anwesenheit werden die Schaltzyklen in der Weise ermittelt, dass ein Zeitgeber im Schaltmodul den Simulationsbetrieb begrenzt und die Anpassung der Ausschaltzeit morgens bzw. der Einschaltzeit abends an die fortschreitende Jahreszeit mittels einer internen Kalenderfunktion oder eines zusätzlichen Lichtsensors erfolgt (Beispiel 11).
Die erfindungsgemäßen Schaltmodule finden des weiteren Verwendung zur Energieeinsparung, zum Brandschutz sowie zur Erhöhung der persönlichen Sicherheit hinsichtlich der Funktionsweise elektrischer Geräte bei Abwesenheit.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein.
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1:
1 zeigt den Netzanschluss von Schaltmodul, Leuchte und Lichtschalter.
Beispiel 2:
2 zeigt das Blockschaltbild des Schaltmoduls [4].
Beispiel 3:
3 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm im Mikrocontroller.
Beispiel 4:
4 zeigt den Anschluss einer mobilen Steh- oder Tischleuchte an eine schaltbare Steckdose. Die Erfassung der Einschaltzeiten erfolgt durch Messen des Stromes mittels eines Stromsensors. Zur Erfassung der Einschaltzeiten und der Aktivierung des Simulationsbetriebs können beide Schalter benutzt werden.
Beispiel 5:
5 zeigt die ATLAS-Funktion (ATLAS: Automatische Terminierung der Lichteinschaltzeiten zur Anwesenheits-Simulation), eingesetzt in Funkschalter, z. B. Fabrikat IHC-Wireless.
Beispiel 6:
6 zeigt eine zentrale Steuerungseinheit mit mehreren Schaltern.
Beispiel 7:
7 zeigt Steuerungen mit Power Line Communication (PLC) oder anderen Bussystemen. (PLC ist ein Standard, der zur Kommunikation das normale 230 V-Netz nutzt).
Beispiel 8:
8 zeigt ATLAS-Module, genutzt in Verbindung mit anderen Lichtsteuerungssystemen, z. B. mit Bewegungsmeldern-Dämmerungsschalter oder Dimmer. Die Funktion des ATLAS-Moduls lässt sich auch in andere Systeme integrieren.
Beispiel 9:
9 zeigt Anschluss parallel zum Wandschalter. Der Anschluss an N ist nicht erforderlich bei Einsatz einer aufladbaren Batterie.
Beispiel 10:
10 zeigt das Blockschaltbild des alternativen Schaltmoduls 4a, das bei Anschluss nach 9 einzusetzen ist.
Beispiel 11: Vereinfachte Ausführung eines nachrüstbaren Schaltmoduls
Bei einer vereinfachten Ausführung eines nachrüstbaren Schaltmoduls zur Simulation von Anwesenheit werden die Schaltzyklen in nachfolgender Weise ermittelt:
Ein Zeitgeber im Schaltmodul begrenzt den Simulationsbetrieb, unterschiedlich nach Bad, Küche usw. entsprechend der normalen Nutzung, z. B. maximal von 6:00–23:00 Uhr, wobei morgens die Einschaltzeit und abends die Ausschaltzeit mittels eines Zufallsgenerators in einem Intervall von z. B. +/–30 Minuten gesetzt wird.
Die Anpassung der Ausschaltzeit morgens bzw. der Einschaltzeit abends an die fortschreitende Jahreszeit erfolgt mittels einer internen Kalenderfunktion oder eines zusätzlichen Lichtsensors, ebenfalls variiert durch den Zufallsgenerator.
Anstelle eines Zeitgebers zur Erfassung der Uhr- und Jahreszeit kann diese annähernd auch aus der Einschaltdauer des Lichtsensors und durch softwaregesteuerte mathematische Verfahren ermittelt werden.
Zum Beispiel: Einschaltdauer 14 Stunden
Uhrzeit bei Aktivierung etwa 5.00/bei Deaktivierung etwa 19.00 Uhr.
Abkürzungsverzeichnis

ATLAS

Automatische Terminierung der Lichteinschaltzeiten zur Anwesenheits-Simulation

DC

direct current (Gleichstrom)

EIB

Europäischer Installationsbus (nach EN 50090 genormtes Protokoll zur Datenübertragung zwischen Sensoren und Aktoren)

IGBT

Insulated gate bipolar transistor/Bipolartransistor mit isolierter Gateelektrode

LCN

Local Control Network

MOSFET

Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor/Metall-Oxid-Halbleiter-/-Silizium-Feldeffekttransistor

N

Neutralleiter

NVRAM

Non Volatile Random Access Memory, (eine Speichertechnologie in der Elektronik, die ohne Aufrechterhaltung der Energieversorgung die Information halten kann)

PLC

Power Line Communication (Standard zur Datenübertragung über das Stromnetz)

RTC

Real Time Clock/Absolutzeitgeber

TRIAC

TRI(ode) Alternating Current switch/Zweirichtungs-Thyristortriode

5 V DC

5 Volt Gleichstrom

1: Sicherung
2: Wandschalter
3: Leuchten-Anschluss
4: Schaltmodul
4a: Alternatives Schaltmodul
5: Leuchte
6: P/Phase (Stromnetz)
7: N/Neutralleiter (Stromnetz)
8: Eingang 1
9: Ausgang 1
10: Steuerausgang
11: Netzteil
12: 5 V DC
13: Microcontroller
14: Ladestrom < 0.1 mA
15: Zeitgeber
16: Uhrzeit
17: Relais oder Halbleiter
18: aufladbare Batterie oder Kondensator
19: Eingang 2
20: Ausgang 2
21: Steckdose (normal oder schaltbar)
22: Leuchtenschalter
23: Funkschalter
24: Kipprelais mit integrierter Anwesenheitssimulation
25: Funk-Wandschalter
26: Bewegungsmelder, Dämmerungsschalter, Dimmer
27: Kombination
28: Anschluss 1
29: Anschluss 2
30: Signal: Netz eingeschaltet
31: Alternatives Schaltmodul mit Buskommunikation (z. B. PLC)
32: Wandschalter mit Buskommunikation (z. B. PLC)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 09320245 U1 [0003]
- DE 09312338 U1 [0003]
- DE 29614337 U1 [0004]
- DE 19641266 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- www.einbruchschutz.polizei-beratung.de [0002]
- www.busch-jaeger.de [0007]
- EN 50090 [0066]

Claims

Nachrüstbare Schaltmodule, insbesondere eingesetzt zum vorbeugenden Einbruchschutz durch Simulation von Anwesenheit mittels Ein- und Ausschaltens von Licht bei Abwesenheit, umfassend eine Einheit zur Erfassung und Speicherung der Schaltzeiten elektrischer Geräte und eine Steuerungseinheit zur Wiederholung der gespeicherten Daten (Flussdiagramm nach 3), dadurch gekennzeichnet, dass alle Funktionen zur Erfassung und Speicherung der Ein- und Ausschaltzeiten elektrisch betriebener Geräte mit Hilfe eines Zeitgebers nach Uhrzeit, Wochentag und Kalenderwoche für den Simulationsbetrieb aus dem Normalbetrieb und die Steuerungseinheit – die bei Abwesenheit nach den Gewohnheiten der Bewohner die Einschaltzeit der Geräte entsprechend der gespeicherten Daten nach Uhrzeit und Wochentag wiederholt – für die Steuerung des Simulationsbetriebes in dem autark arbeitenden Schaltmodul enthalten sind.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in den Betriebsarten "Normalbetrieb" oder "Simulationsbetrieb" betrieben werden, wobei im 2.1. Normalbetrieb die realen Ein- und Ausschaltzeiten des Benutzers nach Uhrzeit, Wochentag und Kalenderwoche erfasst und gespeichert werden 2.2. Simulationsbetrieb das Ein- und Ausschalten bei Abwesenheit automatisch, basierend auf den im Normalbetrieb erfassten Ein- und Ausschaltzeiten, erfolgt.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinheit mindestens aus den Komponenten Netzteil (11), Mikrocontroller (13) und Relais oder Halbleiter (17) besteht (2 oder 10).
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platzierung 4.1. zwischen Wandschalter und Leuchte (1), mit Öffner als Schaltkontakt (2) oder 4.2. parallel zum Wandschalter (9), mit Schließer als Schaltkontakt (10, Variante 4a) erfolgt.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss 5.1. zwischen Schalter und Leuchte mit einem Öffner-Kontakt in einem der Leiter (1 und 2) oder 5.2. parallel zum Leuchtenschalter (9 und 10) oder 5.3. vor dem Leuchtenschalter in Reihe mit einem Öffner-Kontakt in einem der Leiter (4), wobei die Erfassung der Einschaltzeiten mittels eines Stromsensors geschieht oder 5.4. parallel oder seriell mit den Schaltern anderer Lichtsteuerungssysteme (8) erfolgt.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Schaltzeiten ein Zeitgeber eingesetzt ist.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltelement ein Relais (mono- oder bistabil) oder ein elektronischer Schalter eingesetzt ist.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 3 und 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Energieversorgung eine Batterie oder ein Kondensator eingesetzt ist.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulationsbetrieb mittels einer vorgegebenen Bedienroutine am Lichtschalter aktiviert wird, etwa durch "Ein-, Aus- und Einschalten innerhalb von 3 Sekunden".
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung des Simulationsbetriebs durch ein nachfolgendes Ausschalten der Leuchte bestätigt wird.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Ein- und Ausschaltzeiten im Normalbetrieb und im Simulationsbetrieb sowie zur Aktivierung und Deaktivierung des Simulationsbetriebes die bereits installierten Schalter und Leuchten benutzt werden.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2 in vereinfachter Ausführung, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Ausschaltzeiten des Simulationsbetriebs mittels eines Zufallsgenerators gesteuert werden.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1, 2 und 12 in vereinfachter Ausführung, dadurch gekennzeichnet, dass im Zeitintervall von z. B. 23.00–6.00 Uhr und von 9.00–18.00 Uhr der Simulationsbetrieb mittels Zufallsgenerators deaktiviert ist.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2 in vereinfachter Ausführung, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle eines Zeitgebers ein Lichtsensor eingesetzt ist.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1, 2 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Uhr- und Jahreszeit aus der Einschaltdauer des Lichtsensors und durch softwaregesteuerte mathematische Verfahren annähernd ermittelt werden.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der ausreichende Beleuchtung durch Tageslicht etwa 14 Stunden und die Einschaltzeit etwa 5.00 Uhr und die Ausschaltzeit etwa 19.00 Uhr beträgt.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Variante, mit Öffner als Schaltkontakt, auch bei installierten Wechsel- oder Serienschaltern einsetzbar sind.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass 18.1. die Erfassung und Speicherung während der vorausgegangenen Nutzung erfolgt 18.2. weiterhin die bereits installierten Unterputzschalter und Deckenleuchten benutzt werden 18.3. zum Nachrüsten keine Änderungen in den installierten Elektroleitungen erforderlich sind 18.4. nach der Montage ihre Funktion, Anwesenheit zu simulieren, sichtbar nicht zu erkennen ist.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie in den Abmessungen so gestaltet sind, dass die Montage in der Installationsdose des Unterputzschalters, in der Verteilerdose, im Leuchtenanschluss, anstelle der Lüsterklemme, oder in der Leuchte erfolgt.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Energieeinsparung, zum Brandschutz sowie zur Erhöhung der persönlichen Sicherheit hinsichtlich der Funktionsweise elektrischer Geräte bei Abwesenheit Verwendung finden.
Nachrüstbare Schaltmodule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Lernfunktion für die Simulation von Anwesenheit auch in anderen Systemen einsetzbar ist, so in Bewegungsmeldern, Dimmer, Dämmerungsschaltern, Funkschaltern oder anderen automatischen Lichtsteuerungen (5, 6 und 7).
Verwendung der Schaltmodule nach Anspruch 1 bis 21 zur Energieeinsparung, zum Brandschutz sowie zur Erhöhung der persönlichen Sicherheit hinsichtlich der Funktionsweise elektrischer Geräte bei Abwesenheit.