-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln mindestens eines Einstell-Parameters in einem Raum.
-
Im Stand der Technik ist es bekannt, in Räumen z. B. durch Luftheizungen oder Klimaanlagen die Feuchtigkeit oder die Temperatur einzustellen. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Steuervorrichtung, die ausgehend von einem Soll-Wert und einem Ist-Wert auf die Heizung oder die Klimaanlage einwirkt.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Regeln eines Einstell-Parameters in einem Raum vorzuschlagen, die sich durch eine möglichst effektive Regelung auszeichnet.
-
Die Aufgabe löst die Erfindung durch eine Vorrichtung zum Regeln eines Einstell-Parameters in einem Raum mit einer Steuervorrichtung und mindestens einer Ambientevorrichtung, wobei die Ambientevorrichtung mindestens einen Parameter in mindestens einem Abschnitt des Raums verändert, wobei die Steuervorrichtung ausgehend von einem Ist-Wert und einem Soll-Wert des Einstell-Parameters in einem Steuerschritt auf die Ambientevorrichtung steuernd einwirkt, wobei der Steuervorrichtung ein Datenspeicher zugeordnet ist, wobei in dem Datenspeicher unterschiedliche Sätze von Steuerdaten und ein Satz von Bewertungsdaten hinterlegt und/oder hinterlegbar sind, wobei die Sätze von Steuerdaten beschreiben, wie die Steuervorrichtung in Abhängigkeit von dem Ist-Wert und dem Soll-Wert des Einstell-Parameters auf die Ambientevorrichtung einwirkt, wobei die Sätze von Steuerdaten abhängig von Eigenschaften und/oder einer Positionierung der Ambientevorrichtung und/oder von Eigenschaften des Raums sind, und wobei die Steuervorrichtung in einem Bewertungsschritt in Abhängigkeit von den Bewertungsdaten ermittelt, welchen Satz von Steuerdaten und/oder welche Modifikation von welchem Satz von Steuerdaten die Steuervorrichtung in dem Steuerschritt verwendet.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann alternativ auch als System oder Anordnung bezeichnet werden. Der Zweck der Vorrichtung besteht darin, einen Einstell-Parameter in einem Raum zu regeln. Der Einstell-Parameter ist beispielsweise die Feuchte oder die Temperatur in dem Raum oder speziell die Feuchte der Raumluft bzw. die Temperatur der Raumluft. Bei dem Raum handelt es sich beispielsweise um einen Raum in einem Gebäude oder Haus oder alternativ um einen „beweglichen“ Raum in einem Wohnwagen, einem Wohnmobil oder auf einem Schiff oder Boot. Die Vorrichtung verfügt zumindest über eine Steuervorrichtung und mindestens eine Ambientevorrichtung, wobei die Ambientevorrichtung mindestens einen Parameter in mindestens einem Abschnitt des Raums verändert. Die Ambientevorrichtung ist beispielsweise eine Klimaanlage, eine Luftheizung oder eine Lufttauschereinheit. Sie verändert somit beispielweise die Temperatur und/oder die Feuchte in mindestens einem Abschnitt des Raums. Bei Luftheizungen ist es beispielsweise bekannt, dass sie Wärme über Radiatoren oder über Luftschläuche ausgeben. Daher wirken sie sich unmittelbar in dem Abschnitt aus, in dem sich der Radiator befindet bzw. der Luftschlauch mündet. Für die Regelung des Einstell-Parameters ist die Steuervorrichtung derartig ausgestaltet, dass sie ausgehend von einem Ist-Wert des Einstell-Parameters und einem Soll-Wert des Einstell-Parameters in einem Steuerschritt auf die Ambientevorrichtung steuernd einwirkt. Die Steuervorrichtung nimmt somit Änderungen an den Einstellungen der Ambientevorrichtung vor, sodass sie anders arbeitet und daher dazu beiträgt, dass sich der Ist-Wert in Richtung des Soll-Werts verändert.
-
Der Steuervorrichtung ist ein Datenspeicher zugeordnet. In dem Datenspeicher sind Daten oder Informationen hinterlegt oder können hinterlegt werden. Die Daten sind unterschiedliche Sätze von Steuerdaten und ein Satz von Bewertungsdaten. Die Steuerdaten sind für die Steuervorrichtung für den Steuerschritt erforderlich und die Bewertungsdaten für einen Bewertungsschritt. Entsprechend beschreiben die Steuerdaten, wie die Steuervorrichtung in Abhängigkeit von dem Ist-Wert und dem Soll-Wert des Einstell-Parameters auf die Ambientevorrichtung einwirkt. Die Sätze der Steuerdaten unterscheiden sich in Abhängigkeit von Eigenschaften und/oder einer Positionierung der Ambientevorrichtung und/oder von Eigenschaften des Raums voneinander. So bezieht sich beispielsweise ein Satz auf einen großen Raum mit einer Fußbodenheizung, wohingegen sich ein anderer Satz auf einen kleinen Raum mit einer Luftheizung und Luftschläuchen bezieht. In einem dritten Satz sind beispielsweise Steuerdaten, welche sich auf einen Raum mit einer Klimaanlage und einer Luftheizung in einer bestimmten Anordnung relativ zueinander beziehen. Die Sätze beziehen sich somit auf gewisse Konstellationen in einem Raum.
-
Die Frage ist, welcher Satz an Steuerdaten in dem Datenspeicher der passende Satz an Steuerdaten für die im aktuellen Raum gegebene Konstellation ist. Hierfür sind die Bewertungsdaten vorhanden, die als ein Satz zusammengefasst seien. Die Bewertungsdaten erlauben es der Steuervorrichtung, in einem Bewertungsschritt zu ermitteln, welcher Satz von Steuerdaten oder welche Modifikation von welchem Satz von Steuerdaten passend für die Konstellation in dem zu regelnden Raum ist. Die Steuervorrichtung stellt also selbst fest, welche Steuerdaten bzw. welche Anpassungen davon für die Regelung angemessen sind. Somit passt sich die Vorrichtung an die Gegebenheiten des Raumes an, um anschließend optimal die Regelung vornehmen zu können. Der Bewertungsschritt wird in einer Ausgestaltung bei einer ersten Inbetriebnahme der Vorrichtung ausgeführt. Alternativ folgt er einer Benutzereingabe. Alternativ oder ergänzend wird er ausgeführt, wenn sich durch Auswertung des Verhaltens bei einem Steuerschritt Diskrepanzen zeigen.
-
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung ferner mindestens einen Sensor aufweist, dass der Sensor Messdaten erzeugt, welche abhängig von mindestens einem Mess-Parameter in mindestens einem Abschnitt des Raums sind, dass die Steuervorrichtung die Messdaten des Sensors empfängt und verarbeitet, und dass die Sätze von Steuerdaten abhängig von Eigenschaften und/oder einer Positionierung der Ambientevorrichtung und/oder von Eigenschaften und/oder einer Positionierung des Sensors und/oder von Eigenschaften des Raums sind. In dieser Ausgestaltung ist mindestens ein Sensor vorhanden, der Messdaten zu mindestens einem Mess-Parameter in dem Raum ermittelt. Dies ist beispielsweise die Temperatur oder die Luftfeuchte oder der Luftdruck oder der Anteil eines Gases in der Raumluft usw. Der Sensor ermittelt in einer Ausgestaltung Messwerte, die im Zusammenhang mit dem Einstell-Parameter stehen. So misst der Sensor beispielsweise die Luftfeuchte, wenn die Luftfeuchte geregelt werden sind. Alternativ handelt es sich um einen Mess-Parameter, der sich von dem Einstell-Parameter unterscheidet. Die Messdaten werden in einer Ausgestaltung von der Steuervorrichtung in dem Bewertungsschritt zur Bewertung der Sätze von Steuerdaten verwendet. Die Messdaten werden alternativ oder ergänzend im Steuerschritt verwendet, um den Ist-Wert des Einstell-Parameters, eine Abweichung vom Soll-Wert oder eine damit im Zusammenhang stehende Größe zu ermitteln. Bedingt durch Eigenschaften des Sensors bzgl. der von ihm durchgeführten Messungen sowie seine Positionierung im Raum z. B. relativ zu der Ambientevorrichtung können die Sätze von Steuerdaten von den Eigenschaften und/oder der Position der Ambientevorrichtung und/oder des Sensors abhängen und/oder von Eigenschaften des Raumes selbst abhängen. Die Konstellation der Vorrichtung in dem gegebenen Raum bezieht sich somit auf die Ambientevorrichtung (Eigenschaften und Positionierung), den Sensor (Eigenschaften und Positionierung) und/oder den Raum selbst (z. B. Größe, thermische Eigenschaften der Wände, Sonneneinstrahlung usw.). Entsprechendes gilt, wenn mehr als eine Ambientevorrichtung und/oder mehr als ein Sensor vorhanden ist. Die Messdaten des Sensors (oder ergänzend: der Sensoren) helfen der Steuervorrichtung je nach Ausgestaltung bei der eigentlichen Regelung im Steuerschritt und/oder beim Auffinden bzw. Erzeugen der passenden Steuerdaten im Bewertungsschritt.
-
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuervorrichtung in dem Bewertungsschritt mit einem vorgebbaren Muster auf die Ambientevorrichtung einwirkt. Um die Aussagen hinsichtlich des passenden oder passend modifizierten Satzes von Steuerdaten zu erhalten, wirkt die Steuervorrichtung in dem Bewertungsschritt gemäß einem vorgebbaren Muster auf die mindestens eine Ambientevorrichtung ein. In einer Ausgestaltung geschieht dies, während die Regelung des Ist-Werts in Richtung auf den Soll-Wert stattfindet. In einer alternativen Ausgestaltung ist der Bewertungsschritt unabhängig von der eigentlichen Regelung im Steuerschritt, sodass die Steuervorrichtung unabhängig von Soll- und Ist-Wert auf die mindestens eine Ambientevorrichtung einwirkt.
-
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass sich das Muster auf eine Schrittweite zur Einstellung der Ambientevorrichtung bezieht. Dies ist beispielsweise vorgesehen, wenn der Bewertungsschritt bereits einen Steuerschritt umfasst, wenn also bereits der Einstell-Parameter geregelt wird.
-
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung in dem Bewertungsschritt gemäß dem vorgebbaren Muster auf die mindestens eine Ambientevorrichtung einwirkt, dass die Steuervorrichtung von mindestens einem Sensor Messdaten empfängt und dass die Steuervorrichtung anhand der Bewertungsdaten ermittelt, welcher Satz an Steuerdaten passend oder welcher Satz wie an die gegebene Konstellation angepasst werden kann.
-
Die folgenden Ausgestaltungen beziehen sich daraus, dass es eine sehr große Vielfalt an Konstellationen geben kann, also Kombinationen von Räumen, Ambientevorrichtungen und Sensoren. Diese können viele unterschiedliche Eigenschaften und relative Positionen zueinander aufweisen. Die Eigenschaften oder Positionen bzw. Orientierungen zueinander können sich auch mit der Zeit wandeln, z. B. unter Einwirkung eines Benutzers oder durch Alterungseffekte. Entsprechend sieht es eine Ausgestaltung vor, dass die Sätze an Steuerdaten sich nur auf eine vorgebbare, beschränkte Menge von Konstellationen beziehen. Es gibt also nicht beliebig viele, sondern nur eine gewisse Anzahl von Datensätzen. In einer Ausgestaltung wird für den Steuerschritt dann ein passender Satz an Steuerdaten verwendet. In einer alternativen Ausgestaltung wird mindestens ein Satz an Steuerdaten so modifiziert, dass er passend zu der gegebenen Konstellation ist. Die folgenden Ausgestaltungen befassen sich damit, wie ein passender Satz oder ein für eine Modifikation geeigneter Satz gefunden wird.
-
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Steuervorrichtung in dem Bewertungsschritt ein neuronales Netz verwendet. In dieser Ausgestaltung verwendet die Steuervorrichtung ein neuronales Netz, um z. B. anhand von Messdaten und anhand der Einstellungen der mindestens einen Ambientevorrichtung den passenden Satz von Steuerdaten zu erhalten bzw. um einen bestehenden Satz passend zu modifizieren. Ein neuronales Netz als Teil einer künstlichen Intelligenz kann dabei in beliebiger Art und Weise ausgeführt sein. Das neuronale Netz ist in einer Ausgestaltung beteiligt bei der Erzeugung der Bewertungsdaten oder bei der Anwendung der Bewertungsdaten oder bei der Modifizierung der Bewertungsdaten.
-
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Steuervorrichtung in dem Bewertungsschritt mit den Bewertungsdaten Ergebnisse der Anwendung eines neuronalen Netzes verwendet. In dieser Ausgestaltung wurde somit ein neuronales Netz verwendet, um die Bewertungsdaten zu erzeugen, die die Steuervorrichtung dann anwendet.
-
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass es sich bei dem Einstell-Parameter um die Temperatur und/oder die Feuchte einer Raumluft des Raums handelt, und/oder dass der Sensor ein Feuchtesensor und/oder ein Temperatursensor und/oder ein Luftdrucksensor und/oder ein Gassensor ist, und/oder dass die Ambientevorrichtung eine Klimaanlage und/oder eine Luftheizung oder eine Lufttauschereinheit ist.
-
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Ambientevorrichtung eine zugeordnete Luftverteilervorrichtung aufweist, und dass die Ambientevorrichtung über die zugeordnete Luftverteilervorrichtung Luft gezielt in einen Teil des Raums einbringt.
-
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Raum sich in einem Wohnwagen, einem Wohnmobil oder einem Boot befindet.
-
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung.
-
Die 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung in einem Raum 100. Der Raum 100 ist beispielsweise in einem Wohnwagen oder Wohnmobil. Die Vorrichtung verfügt über die Steuereinheit 1, der ein Datenspeicher 10 zugeordnet ist. Zudem verfügt sie hier über drei Ambientevorrichtungen: eine Klimaanlage 30, eine Luftheizung 31 und eine Luftaustauschereinheit 32. Diese drei Komponenten 30, 31, 32 ändern die Temperatur der Raumluft, wirken sich auf die Feuchtigkeit der Raumluft aus bzw. tauschen die Luft im Raum 100 mit der Luft außerhalb des Raumes 100 aus. Die Klimaanlage 30 verfügt über eine Luftverteilervorrichtung 40 unter der Decke des Raums 100. Der Luftheizung 31 sind zwei Luftschläuche als Luftverteilervorrichtung 41 zugeordnet, über die die erwärmte Luft in unterschiedliche Abschnitte des Raums 100 eingebracht wird. Ergänzend sind vier Sensoren vorhanden: Feuchtesensor 20, Temperatursensor 21, Luftdrucksensor 22 und Gassensor 23. Der Gassensor 23 detektiert, ob eine bestimmte Art von Gas oder in welcher Konzentration vorhanden ist. Die Steuervorrichtung 1 empfängt die Messdaten der Sensoren 20, 21, 22, 23 und steuert die Ambientevorrichtungen 30, 31, 32. In der dargestellten Ausgestaltung wirkt sich die Steuervorrichtung 1 auch auf die Luftverteilervorrichtungen 40, 41 aus. In einer alternativen Ausgestaltung erzeugt die Steuervorrichtungen 1 Informationen für einen Benutzer, um die Luftverteilungsvorrichtrungen 40, 41 einzustellen.
-
In dem Datenspeicher 10 sind unterschiedliche Sätze von Steuerdaten sowie ein Satz von Bewertungsdaten hinterlegt. Der Satz von Bewertungsdaten sei dabei unter Anwendung eines neuronalen Netzes oder einer anderen Art von künstlicher Intelligenz ermittelt worden. Die Sätze von Steuerdaten sind abhängig von den Eigenschaften der Ambientevorrichtungen 30, 31, 32 und deren Positionierung im Raum 100. Weiterhin sind sie abhängig von der Art und der Positionierung der Sensoren 20, 21, 22, 23. Schließlich sind sie abhängig von den Eigenschaften des Raums 100. Die Einstellung des Einstell-Parameters wird desto besser, je mehr die Eigenschaften von Sensorik 20, 21, 22, 23 und Aktorik 30, 31, 32 angemessen in die Steuerung des Einstell-Parameters durch die Steuervorrichtung 1 einfließen. Um aus der endlichen Menge der Sätze an Steuerdaten den passenden herauszufinden und/oder um aus einem Satz den passenden zu erzeugen, ist der Bewertungsschritt vorgesehen. Dabei nimmt die Steuervorrichtung 1 eine Einstellung oder mehrere Einstellungen der Ambientevorrichtungen 30, 31 32 vor und wendet den Satz an Bewertungsdaten an. Ausgehend von den Erkenntnissen im Bewertungsschritt können dann im Steuerschritt die notwendigen Einstellungen an den Ambientevorrichtungen 30, 31, 32 vorgenommen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Steuervorrichtung
- 10
- Datenspeicher
- 20
- Feuchtesensor
- 21
- Temperatursensor
- 22
- Luftdrucksensor
- 23
- Gassensor
- 30
- Klimaanlage
- 31
- Luftheizung
- 32
- Lufttauschereinheit
- 40, 41
- Luftverteilervorrichtung
- 100
- Raum
