DE10351675A1 - Positioning system for sun beds comprises control unit linked to database, in which data about global position of system and the orientation of base and bed with respect to sky are stored - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten einer Fläche relativ zu einem Objekt, insbesondere relativ zur Sonne. Insbesondere ist die Fläche, welche relativ zur Sonne positioniert beziehungsweise ausgerichtet wird, die Sitz- oder Liegefläche oder Teile derselben eines Sonnenstuhls beziehungsweise einer Sonnenliege. Weitere Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei welchen die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung beziehungsweise das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, sind Schattenspender, wie Sonnensegel und Markisen, Sonnenfilter, insbesondere für den medizinischen Bereich, Sonnenkollektoren, wie Spiegelsysteme und Solarflächen für Heißwasserbereitungsanlagen, sowie Solarpanels, insbesondere Flächen mit Solarzellen zur Stromerzeugung. Auch Kombinationen von zu positionierenden Elementen mit einer oder mehreren erfindungsgemäßen Positioniervorrichtungen, zum Beispiel durch Kombination eines Sonnenstuhls mit einem Schattenspender, sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The The present invention relates to a positioning device and a Method for aligning a surface relative to an object especially relative to the sun. In particular, the area is which is positioned or aligned relative to the sun, the sitting or lying area or parts thereof of a sun chair or a sun lounger. Further application examples of the present invention, in which the positioning device according to the invention or the method according to the invention can be used, are shade dispensers, such as awnings and awnings, sun filters, especially for the medical field, solar panels, such as mirror systems and solar surfaces for hot water production plants, and solar panels, in particular areas with solar cells for power generation. Also combinations of elements to be positioned with one or several positioning devices according to the invention, for example by combining a sun chair with a shade dispenser, are the subject of the present invention.
Positioniervorrichtungen zum Positionieren einer Fläche relativ zur Sonne sind bekannt. Beispielsweise zeigen die US-Patente mit den Nummern 5,944,384 und 5,975,630 sowie 5,893,608 Sonnenstühle, welche durch Sensoren, beispielsweise Solarzellen, unmittelbar die Position der Sonne detektieren und entsprechend einen Sonnenstuhl zur Sonne ausrichten, um eine optimale Position einer Person, welche auf dem Sonnenstuhl sitzt, zum Sonnenbaden zu erzielen.positioning for positioning a surface relative to the sun are known. For example, the US patents with the numbers 5,944,384 and 5,975,630 and 5,893,608 sun chairs, which by sensors, such as solar cells, immediately the position detect the sun and according to a sun chair to the sun align to an optimal position of a person on the Sun-chair is sitting, to achieve sunbathing.
Bei einem ungetrübten Sonnenschein arbeiten die in den genannten Patenten beschriebenen Sonnenstühle weitgehend einwandfrei. Die direkte Sonnenpositionsmessung birgt jedoch den Nachteil, dass sie leicht gestört oder funktionsuntüchtig werden kann, wenn nämlich der Sonneneinfall auf die Sensoren verhindert oder gestört wird. Beispielsweise können Gegenstände wie Handtücher, Decken und Ähnliches die Sensoren abdecken, so dass sie funktionsuntüchtig werden. Ferner können Sonnenreflektionen auf Dächern, Fensterscheiben oder Spiegeln einen falschen Sonneneinfall „vorspiegeln", was zu einer Fehlausrichtung des Stuhles führen kann, insbesondere wenn zeitweise der direkte Sonneneinfall durch Schatten oder Gegenstände unterbrochen wird.at an unclouded Sunshine work the sunchairs described in the cited patents largely perfect. However, the direct sun position measurement holds the Disadvantage that they easily disturbed or dysfunctional can be, if indeed the sunlight on the sensors is prevented or disturbed. For example, you can Objects like Towels, Blankets and the like cover the sensors so that they become inoperative. Furthermore, sun reflections on roofs, Window panes or mirrors "pretend" a false sunshine, resulting in misalignment of the chair, especially if at times the direct sunshine by shadows or objects is interrupted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten einer Fläche relativ zu einem Objekt, insbesondere relativ zur Sonne, darzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind und insbesondere die beschriebenen Nachteile ausräumen.Of the Invention is based on the object, an apparatus and a method to align a surface relative to an object, in particular relative to the sun, which opposite the State of the art are improved and in particular those described To eliminate disadvantages.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung und ein Verfahren gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche beschreiben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The inventive task is achieved by a positioning device and a method according to the independent claims. The under claims describe particularly advantageous developments of the invention.
Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung positioniert ein Flächenelement beziehungsweise richtet dieses Flächenelement relativ zu einem Objekt beziehungsweise relativ zur Sonne aus, ohne dass eine direkte Erfassung der Position des Objekts durch die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung ausgeführt wird. In bezug auf eine Positioniervorrichtung zum Ausrichten eines Flächenelements relativ zur Sonne bedeutet dies, dass der Sonnenstand nicht direkt, beispielsweise durch Solarsensoren, erfasst wird. Stattdessen positioniert die erfindungsgemäße Vorrichtung das Flächenelement entsprechend der Vorgabe einer Steuerrichtung, welche anhand von gespeicherten oder erfassten Daten die aktuelle Position des Objektes beziehungsweise den aktuellen Sonnenstand berechnet. Zu den Daten, welche erfasst beziehungsweise in einen Speicher oder in einer Datenbank hinterlegt werden, gehören mindestens der globale Standort der Positioniervorrichtung sowie die Ausrichtung der Positioniervorrichtung relativ zur Himmelsrichtung. Ferner sind Daten notwendig, aus welchen sich die globale Position des Objekts ermitteln lässt. Beispielsweise können dies die Ausgabedaten eines globalen Positionsbestimmungssystems beziehungsweise eines Navigationssystems sein, wie es beispielsweise aus dem Kraftfahrzeugbereich bekannt ist.The Positioning device according to the invention positions a surface element or directs this surface element relative to an object or relative to the sun, without any direct detection the position of the object is performed by the positioning device according to the invention. With respect to a positioning device for aligning a surface element relative to the Sun, this means that the sun's position is not directly, for example, by solar sensors detected. Instead, positioned the device according to the invention the surface element according to the specification of a control direction, which is based on stored or captured data the current position of the object or calculated the current position of the sun. To the data, which records or in a memory or in a database be deposited at least the global location of the positioning device as well the orientation of the positioning relative to the direction of the compass. Furthermore, data is necessary, from which the global position of the object. For example, you can this is the output data of a global positioning system or a navigation system, as for example from the automotive field is known.
Sofern das mindestens eine Flächenelement relativ zur Sonne ausgerichtet wird, gehören zu den Daten mindestens der globale Standort der Positioniervorrichtung, das aktuelle Datum und die Uhrzeit. Ferner wird auch hier die Ausrichtung der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung, das heißt die Ausrichtung eines Flächenelements oder einer Basis der Positioniervorrichtung, relativ zur Himmelsrichtung erfasst oder eingegeben und in die Berechnung der Positionsvorgabedaten, nach welchen das Flächenelement positioniert wird, einbezogen.Provided the at least one surface element relative is aligned with the sun to the data at least the global location of the positioning device, the current date and time. Furthermore, here is the orientation the positioning device according to the invention, this means the orientation of a surface element or a base of the positioning device, detected relative to the direction of the compass or entered and into the calculation of the position specification data, after which the surface element is included.
Der Begriff der Basis ist hierbei breit zu verstehen. Gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindung kann die Basis beispielsweise einfach ein Fuß, eine Montageplatte oder Konsole sein, welche die Positioniervorrichtung beziehungsweise die auszurichtende Fläche trägt. Ferner kann die Basis einfach ein bestimmter Teil einer Unterlage beziehungsweise des Erdbodens sein, auf welchem die Positioniervorrichtung steht oder sich bewegt.Of the Concept of the basis is to be understood broadly. According to some embodiments For example, according to the invention, the base may simply be a foot, a Mounting plate or console, which is the positioning device or carries the surface to be aligned. Furthermore, the base can be easy be part of a base or soil on which the positioning device stands or moves.
Die Ausrichtung der Positioniervorrichtung in bezug auf die Himmelsrichtung kann vorteilhaft durch Verwendung eines elektronischen Kompasses erfolgen, welcher an die Steuereinrichtung angeschlossen oder in diese integriert ist.The Orientation of the positioning device with respect to the cardinal direction can be beneficial by using an electronic compass be carried out, which is connected to the control device or in this is integrated.
Die Erfassung der globalen Position der Positioniervorrichtung und insbesondere des Objekts erfolgt vorteilhaft durch ein globales Positionsbestimmungssystem beziehungsweise durch ein Navigationssystem, wie sie beispielsweise aus dem Kraftfahrzeugbereich bekannt sind. Beispielsweise kann ein GPS (General Positioning System) an die Steuereinrichtung angeschlossen oder in diese integriert sein. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diesen amerikanischen Standard beschränkt, sondern auch andere Systeme wie EGNOS beziehungsweise WAAS können verwendet werden. Ein solches Positionsbestimmungssystem zur Bestimmung der Position liefert die Daten des Standortes der Positioniervorrichtung und stellt insbesondere zugleich das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit zur Verfügung, welche zur Berechnung der Vorgabeposition für das zu positionierende Flächenelement verwendet werden können.The Detecting the global position of the positioning device and in particular of the object is advantageously carried out by a global positioning system or by a navigation system, as for example are known from the automotive field. For example, a GPS (General Positioning System) connected to the controller or be integrated into it. Of course, the invention is not limited to this American standard, but also other systems like EGNOS or WAAS be used. Such a position determination system for determination The position provides the data of the location of the positioning device and represents in particular at the same time the current date and the current Time available, which for calculating the default position for the surface element to be positioned can be used.
Sofern sich die Positioniervorrichtung bewegt, ist es auch möglich, mittels des globalen Positionsbestimmungssystems durch Feststellen zweier aufeinander abfolgender Positionspunkte der Positioniervorrichtung die Bewegungsrichtung und daraus die Ausrichtung der Positioniervorrichtung zur Himmelsrichtung festzustellen. Eine Bewegung der Positioniervorrichtung kann insbesondere dann vorliegen, wenn sich die Positioniervorrichtung auf einem sich bewegenden Fahrzeug, beispielsweise einem Schiff, befindet. Somit können in diesem Fall alle erforderlichen Daten für eine Positionierung des Flächenelements relativ zur Sonne durch das globale Positionsbestimmungs- oder Navigationssystem zur Verfügung gestellt werden.Provided the positioning moves, it is also possible by means of of the global positioning system by detecting two consecutive successive position points of the positioning device, the direction of movement and from this the orientation of the positioning device to the direction of the compass determine. A movement of the positioning device can in particular then exist when the positioning device on a moving Vehicle, such as a ship is located. Thus, in In this case, all the data required for a positioning of the surface element relative to the sun through the global positioning or navigation system to disposal be put.
Selbstverständlich ist es abweichend von der oben beschriebenen automatisierten Datenerfassung auch möglich, Daten händisch in die Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung einzugeben. Dies können einzelne aus den minimal notwendigen Daten ausgewählte Daten sein. Anderenfalls ist es aber auch möglich, sämtliche zur Berechnung der Positionsvorgabe notwendige Daten manuell einzugeben. Die Positioniervorrichtung ist in diesem Fall mit einer entsprechenden Eingabevorrichtung, beispielsweise einer Tastatur, versehen oder weist eine Schnittstelle zum Anschließen einer solchen Eingabevorrichtung auf.Of course it is it deviates from the automated data acquisition described above also possible, Data manually in the control device of the positioning device according to the invention enter. This can individual data selected from the minimum necessary data be. Otherwise, it is also possible to use all for the calculation of Position specification manually enter necessary data. The positioning device is in this case with a corresponding input device, For example, a keyboard, provided or has an interface to connect such an input device.
Beim Positionieren eines Flächenelements relativ zur Sonne ist in der Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung vorteilhaft eine Sonnenstanddatentabelle hinterlegt beziehungsweise gespeichert. In einer solchen Sonnenstanddatentabelle sind empirische Daten über den Stand der Sonne bezogen auf die globale Position der Positioniervorrichtung sowie das Datum und die Uhrzeit hinterlegt. Wenn nun die globale Position der Positioniervorrichtung, das Datum und die Uhrzeit bekannt sind, so kann die Steuereinrichtung den zugehörigen Sonnenstand aus dieser Datentabelle auslesen, und zwar insbesondere den Höhenstand der Sonne und die Himmelsrichtung der Sonne, das heißt ihre Position am Firmament.At the Positioning a surface element relative to the sun is in the control device of the positioning device according to the invention advantageous stored a sun position data table or saved. In such a sunshine data table are empirical Data about the position of the sun relative to the global position of the positioning device as well as the date and the time deposited. If now the global Position of the positioning device, date and time known are, the control device can the associated position of the sun from this Read out data table, in particular the height of the Sun and the direction of the sun, that is their position in the sky.
Eine solche Datentabelle kann vorteilhaft weitere Informationen umfassen, beispielsweise über vorgegebene Positionierabläufe, welche beispielsweise die anzufahrende Position des Flächenelements relativ zur Sonne vorgeben.A such data table may advantageously comprise further information for example, over predetermined positioning sequences, which, for example, the position of the surface element to be approached pretend relative to the sun.
Eine besondere Ausführung der Erfindung ist ein Sonnenstuhl beziehungsweise eine Sonnenliege, welche die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung umfasst. Das auszurichtende Flächenelement ist in diesem Fall die Sitz- oder Liegefläche, welche für ein Sonnenbad eines auf dem Sonnenstuhl oder der Sonnenliege sitzenden oder liegenden Benutzers optimal zur Sonne ausgerichtet werden kann. Selbstverständlich kann auch die gesamte Sitz- oder Liegefläche gemäß der Erfindung relativ zur Sonne positioniert werden.A special design The invention is a sun chair or a sun lounger, which the positioning device according to the invention comprises. The surface element to be aligned is in this case the sitting or lying area, which is for sunbathing one sitting on the sun chair or the sun lounger or lying User can be optimally aligned to the sun. Of course you can also the entire sitting or lying surface according to the invention relative to Sun are positioned.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Schattenspender, wie beispielsweise ein Sonnensegel oder eine Markise. Weitere Ausführungsbeispiele sind Sonnenfilter, insbesondere medizinische Sonnenfilter, Sonnenrollos oder Sonnenschirme.One another embodiment The invention relates to a shade dispenser, such as an awning or an awning. Further embodiments are solar filters, in particular medical sun filters, sun blinds or parasols.
Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung wird ein Sonnenkollektor beziehungsweise ein Solarpanel, welcher/welches die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung umfasst, relativ zum berechneten Sonnenstand eingestellt.According to one special design The invention is a solar collector or a solar panel, which / which comprises the positioning device according to the invention, set relative to the calculated position of the sun.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Daten eines relativ zu einem Objekt beziehungsweise zur Sonne auszurichtenden Flächenelements wie oben beschrieben ermittelt oder manuell eingegeben, und das Flächenelement wird in Abhängigkeit dieser Daten ausgerichtet beziehungsweise positioniert.According to the inventive method the data of a relative to an object or to the sun to be aligned surface element determined as described above or entered manually, and the surface element becomes dependent aligned or positioned this data.
In Bezug auf Ausrichtungen relativ zur Sonne weist die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung beziehungsweise das erfindungsgemäße Positionierverfahren erhebliche Vorteile gegenüber den Vorrichtung beziehungsweise das erfindungsgemäße Positionierverfahren weist erhebliche Vorteile gegenüber den Vorrichtungen oder Verfahren des Standes der Technik auf. So werden keine Sonnenkollektoren zum Erfassen des Sonnenstandes verwendet, welche verdeckt werden könnten und ein Folgen der Positioniervorrichtung beziehungsweise des zu positionierenden Flächenelements dem Sonnenverlauf stören. Auch das Problem der herkömmlichen Sonnenfolgeelektronik, dass die Kollektoren oftmals einer erheblichen Einstrahlungswärme ausgesetzt sind und deswegen technisch aufwendig gekühlt werden müssen, wird vollständig vermieden.With respect to orientations relative to the sun, the positioning device according to the invention or the positioning method according to the invention has considerable advantages over the device or the positioning method according to the invention has considerable advantages over the devices or methods of the prior art. So no solar panels are used to detect the position of the sun, wel che could be obscured and interfere with the course of the sun following the positioning device or the surface element to be positioned. The problem of conventional solar electronics, that the collectors are often exposed to a considerable heat of radiation and therefore need to be technically complicated to be cooled, is completely avoided.
Selbst bei einer Unterbrechung des Sonneneinfalls auf die Positioniervorrichtung kann diese das Flächenelement optimal zur Sonne ausrichten und beispielsweise dem aktuellen Sonnenstand folgen, so dass nach dem Ende der Unterbrechung die gewünschte Position zur Sonne nicht erneut angefahren werden muss, wie dies bei herkömmlichen Sonnenfolgern der Fall ist.Even at an interruption of the sun on the positioning device this can be the surface element optimally align with the sun and, for example, the current position of the sun follow, so that after the end of the interruption the desired position does not need to be restarted to the sun, as with conventional Sun followers is the case.
Schließlich kann durch die Erfindung jede beliebige vorgegebene Position des Flächenelements angefahren werden, welche nicht der Position mit der maximalen Sonneneinstrahlung entspricht, ohne dass zuvor die maximale Einstrahlungsposition durch Durchfahren dieser Position festgestellt werden muss. Vielmehr ist diese Position der maximalen Einstrahlung unmittelbar aus den Sonnenstand unabhängig ermittelten Daten berechenbar.Finally, can by the invention any predetermined position of the surface element be approached, which is not the position with the maximum solar radiation corresponds without previously the maximum irradiation position by Passing through this position must be determined. Rather, it is this position of maximum radiation directly from the position of the sun independently Calculated data calculable.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren exemplarisch beschrieben werden.The Invention will be described below with reference to embodiments and the figures will be described by way of example.
Es zeigen:It demonstrate:
In
der
Der
Sonnenstuhl weist eine Basis
In
der Basis
Die
Steuereinrichtung
Wie
man sieht, werden die Positionskoordinaten X, Y und Z eines Flächenelements
In
der in der
Vorteilhaft
kann der elektronische Kompass
Diese
direkte Erfassung der Ausrichtung der Flächenelemente
Der
gezeigte Sonnenstuhl, d. h. die Flächenelemente
Der
erfindungsgemäße Sonnenstuhl
ermittelt seine globalen Positionsdaten, wie bereits erläutert, vorteilhaft über ein
GPS. Ein Beispiel für
einen Datensatz, welcher durch ein GPS zur Verfügung gestellt wird, ist in
der
Befindet
sich der Sonnenstuhl beispielsweise auf einem nicht stationären Standort,
beispielsweise auf einem fahrenden Schiff, so kann die Positioniersteuerung über eine
permanente Nachregelung die Flächenelemente
Gleichfalls
ist es jedoch auch denkbar, die einzelnen Flächenelemente
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10351675A DE10351675A1 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Positioning system for sun beds comprises control unit linked to database, in which data about global position of system and the orientation of base and bed with respect to sky are stored |
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- 2003-11-05 DE DE10351675A patent/DE10351675A1/en not_active Withdrawn
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