DE19501014A1 - Automatische Duschensteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Duschensteuerung für den Wasserdurchfluß mit einer Detektionseinrichtung, mit der die Anwesenheit eines Benutzers erfaßt wird, und einer Schalteinrichtung zur Aktivierung und Deaktivie­ rung der Steuerung.

Eine derartige automatische Duschensteuerung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 36 42 698 A1 be­ kannt. Hierbei wird der Benutzer während des Duschens von einem Näherungsschalter bzw. einer Sensoreinrich­ tung erfaßt, mit der der Wasserdurchfluß gesteuert wird. Diese bekannte Vorrichtung weist eine mechanisch von Hand zu betätigende Einschalttaste auf, mit der ein sicherer Start der automatischen Duschensteuerung er­ möglicht wird. Die Beendigung des Wasserdurchflusses bzw. der Deaktivierung der automatischen Duschensteue­ rung erfolgt, wenn der Benutzer den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung verläßt. Ein berührungsloses Ein­ schalten der Steuerung ist dagegen nicht vorgesehen.

Außerdem ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 06 539 A1 eine berührungslos betriebene Duschen­ steuerung bekannt, bei der zum An- und Abstellen des Wasserdurchflusses eine zweite Sensoreinrichtung für einen zweiten Erfassungsbereich vorgesehen ist, wobei die beiden Duschensteuerungen über besondere Schalt­ kreiseinrichtungen miteinander verbunden sind. Diese doppelte Ausbildung der Einrichtung ist relativ aufwen­ dig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebene Einrichtung mit ein­ fachen Mitteln so auszubilden, daß eine besondere be­ rührungslose Ein- und Ausschaltung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Steuer- und Auswerteelektronik vorgesehen ist, in der eine intensitätsselektive Bewertung des von der De­ tektionseinrichtung erzeugten Detektionssignals er­ folgt, wobei von einem bestimmten Intensitätswert an die Schalteinrichtung automatisch eine Aktivierung oder Deaktivierung der Duschensteuerung auslöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 5 angegeben.

Mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß der normale Erfassungsbereich der automatischen Duschensteuerung wahlweise berührungslos an- und abge­ schaltet werden kann. Ein zusätzlicher An- und Abschal­ ter ist somit nicht mehr erforderlich.

Um die normale Betriebsart der Anwesenheitserfassung eines Benutzers im Ansprechbereich zu erhalten, muß sich ein Benutzer der automatischen Duschensteuerung zu Beginn des Duschvorgangs sehr dicht, beispielsweise mit einer Hand, an den Näherungsschalter heranbewegen, bei­ spielsweise auf weniger als 100 mm, ohne diesen jedoch berühren zu müssen. Durch diesen sehr kurzen Schaltab­ stand zum Näherungssensor wird ein Erfassungssignal mit hoher Amplitude in der Detektionseinrichtung erzeugt, welches als eindeutiges Schaltsignal zum Umschalten in die Normalerfassungsbetriebsart genutzt werden kann. Diese Funktion kann als "Start-Funktion" bezeichnet werden. Bei Aktivierung dieser Funktion startet auch der Wasserdurchfluß mindestens für eine Zeitspanne T_N ohne Objekterfassung im Normalerfassungsbereich oder für die Zeit der Objekterfassung im Normalerfassungsbe­ reich plus der Zeitspanne T_N.

Befindet sich die Duschensteuerung bereits in der Nor­ malerfassungsbetriebsart, so führt das Schaltsignal, das durch das sehr dichte Heranbewegen des Benutzers an den Näherungssensor erzeugt wird, zur Beendigung dieser Betriebsart. Es wird somit eine "Stop-Funktion" ausge­ löst. Hiermit wird sofort der Wasserdurchfluß gestoppt, unabhängig von der Objekterfassung im Normalerfassungs­ bereich, und die normale Erfassungsbetriebsart wird be­ endet bzw. in die Naherfassungsbetriebsart umgeschal­ tet. Ein neuer Start der Duschensteuerung ist nur da­ durch möglich, daß der Benutzer sich wiederum sehr dicht an den Näherungssensor heranbewegt (Start-Funkti­ on).

Nach einer bestimmten Zeitdauer T_R, in der in der Nor­ malerfassungsbetriebsart kein Objekt detektiert wird, beendet die Duschensteuerung automatisch die normale Erfassungsbetriebsart. Diese Funktion kann als "Auto- Reset" bezeichnet werden. Während der Zeit T_R ohne Ob­ jekterfassung erfolgt kein Wasserdurchfluß. Ein Start des Wasserdurchflusses ist aber jederzeit durch eine Objekterfassung möglich. Nach Ablauf der Zeitspanne T_R ist ein Start über die "Start-Funktion" möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung in Form einer schematisch dargestellten Duschen­ steuerung angegeben und wird im folgenden näher erläu­ tert.

Die Installationsgegebenheiten für Duscharmaturen sind meist Duschkabinen, Reihenduschen mit seitlicher Ab­ trennung und offene, ohne Abtrennung installierte Rei­ henduschen. Die in der Zeichnung angegebene Duschen­ steuerung weist einen, an einer Installationswand 2 be­ festigten Brausekopf 1 auf. In der Installationswand 2 ist ein Unterputz Einbaukasten 3 vorgesehen, in dem eine Näherungssensorik bzw. Detektionseinrichtung 4 zusammen mit einer Steuer- und Auswerteelektronik 8 so­ wie einem Magnetventil 9 angeordnet sind. Das Magnet­ ventil 9 ist über Rohrleitungen (in der Zeichnung nicht dargestellt) einerseits mit einer Mischwasserberei­ tungseinrichtung und andererseits mit dem Brausekopf 1 verbunden. Das Magnetventil 9 wird dabei von der Steu­ er- und Auswerteelektronik 8 betrieben. Die Detektions­ einrichtung 4 ist als aktiv infrarotlichtgesteuertes System ausgebildet, womit ein Detektionskegel 5 erzeug­ bar ist. Im Bereich des Detektionskegels 5 wird hierbei Infrarotlicht von einem Sender abgestrahlt. Gelangt ein Objekt in den Detektionskegel 5, so wird reflektiertes Infrarotlicht von einer Sensorik erfaßt und von einer bestimmten Intensität an ein Schaltsignal in der Detek­ tionseinrichtung erzeugt. Die Detektionseinrichtung 4 ist dabei so ausgelegt, daß ein Naherfassungsbereich 6 und ein Normalerfassungsbereich 7 im Detektionskegel 5 vorgesehen ist. Als Naherfassungsbereich ist im Detek­ tionskegel 5 ein Abstand zur Detektionseinrichtung 4 bis etwa 100 mm vorgesehen. Der Normalerfassungsbereich 7 erstreckt sich im Detektionskegel 5 mit einem Abstand zur Detektionseinrichtung 4 von etwa 100 bis 800 mm. Der primäre Start der Duschensteuerung durch den Benut­ zer geschieht in der Kenntnis, daß das zunächst abgege­ bene Wasser in der überwiegenden Anzahl der Fälle fal­ sch temperiert ist und der Benutzer sich für diesen Fall nicht im Duschbereich aufhalten möchte. Als weite­ re Benutzergewohnheit oder sinnvolles Anforderungspro­ fil ist die Unterbrechung der Wasserabgabe z. B. zu Einseifvorgängen oder auch zu Reinigungszwecken der Duscharmatur oder Duschkabine aufzuführen.

Der Komfort der berührungslosen Aktivierung der Wasser­ abgabe der Duscharmatur wird durch einen Näherungssen­ sor, der über die Steuer- und Auswerteelektronik 8 ein Magnetventil 9 betreibt, erreicht, wenn sich ein Benut­ zer im Normalerfassungsbereich 7 des Näherungssensors während der Normalbetriebsart aufhält. Eine Unterbre­ chung der Wasserabgabe wäre ohne einen zusätzlichen An-/Ausschalter oder den erfindungsgemäßen Gegenstand bei Präsenz des Benutzers im Normalerfassungsbereich 7 nicht möglich und würde bei geschlossenen Duschkabinen das Einseifen des Körpers nur unter Wasserabgabe ge­ statten. Ebenso müßte bei offenen Reihenduschen zu Ein­ seifzwecken vom Benutzer der normale Erfassungsbereich verlassen werden. Mit der Integration des erfindungsge­ mäßen Gegenstandes der intensitätsselektiven Bewertung des Detektionssignals lassen sich diese Probleme besei­ tigen.

Dazu ist folgende Ablaufsemantik bei Benutzung der au­ tomatischen Duschensteuerung vorgesehen:
Nähert sich ein Benutzer zur Aktivierung des Duschvor­ gangs der automatischen Duschensteuerung, so führt eine Anwesenheit des Benutzers im Normalerfassungsbereich 7 nicht zu einer Wasserabgabe. Die erstmalige Wasserabga­ be wird nur dann erreicht, wenn sich der Benutzer selbst, z. B. mit der Hand mit einem Gegenstand, sehr nahe dem Näherungssensor (Detektionseinrichtung 4) nä­ hert (Naherfassungsbereich 7), er braucht ihn jedoch nicht zu berühren. Durch dieses so erzeugte Schaltsig­ nal wird sofort die Wasserabgabe für eine Zeit T_N ge­ startet (mit oder ohne Anwesenheit eines Objektes im Normalerfassungsbereich 7) und der Erfassungsbereich der Steuer- und Auswerteelektronik 8 auf die Normaler­ fassungsbetriebsart geschaltet (typischerweise 600 bis 800 mm).

Diese so ausgelöste Wasserabgabe soll bewirken, daß z. B. das Stichleitungsvolumen der Warmwasser- respektive Mischwasservorlaufleitung auf die richtige Betriebstem­ peratur gebracht wird, um danach den Duschvorgang mit richtig temperierter Wasserabgabe beginnen zu können. Andererseits bei bereits optimaler Wassertemperatur kann der Benutzer auch sofort in den Normalerfassungs­ bereich 7 treten (unter die Dusche) und mit dem Duschen beginnen.

Um den Benutzer zu dieser erstmaligen Betätigung zu veranlassen, ist um die Detektionseinrichtung 4 zen­ trisch angeordnet eine z. B. piktorale Darstellung (in der Zeichnung nicht aufgeführt) mit hohem Anforderungs­ charakter gegeben. Nach dieser primären Initialisierung erfolgt ständig eine Abgabe von Wasser bei einer Ob­ jektanwesenheit im Normalerfassungsbereich 7 bis zu ei­ ner maximalen Laufzeit oder eine Unterbrechung der Was­ serabgabe beim Verlassen des Erfassungsbereichs.

Die Wasserabgabe kann jedoch in der Normalerfassungsbe­ triebsart, d. h. bei Objektanwesenheit im Normalerfas­ sungsbereich 7 gestoppt werden, wenn erneut ein Objekt sehr dicht an die Detektionseinrichtung 4 herangeführt bzw. in den Naherfassungsbereich 6 gebracht wird. Da­ durch wird neben dem Stoppen des Wasserflusses auch der Ansprechbereich auf den Naherfassungsbereich 6 zurück­ gesetzt, so daß sich der Benutzer z. B. ohne Wasserfluß im Normalerfassungsbereich 7 bewegen kann. Erneutes sehr nahes Heranführen eines Objektes an den Näherungs­ sensor startet die Wasserabgabe wieder und setzt den großen normalen Ansprechbereich (Normalerfassungsbe­ reich 7) der Normalerfassungsbetriebsart wieder in Funktion. Diese Vorgänge können beliebig oft wiederholt werden.

Verläßt ein Benutzer den Ansprechbereich des Näherungs­ sensors in der Normalerfassungsbetriebsart, so wird die Wasserabgabe nach einer Nachlaufzeit T_N unterbrochen, da auch im erweiterten Ansprechbereich der Näherungs­ sensorik kein Objekt mehr erfaßt wird. Tritt während einer Zeitspanne T_R kein Benutzer in den Erfassungsbe­ reich des Näherungssensors, so beendet die Duschensteu­ erung automatische diese Normalbetriebsart und kann erst durch das erneute sehr nahe Heranführen eines Objektes an den Näherungssensor bzw. in den Naherfassungsbereich 6 gestartet werden.

Claims (5)

1. Duschensteuerung für den Wasserdurchfluß mit einer Detektionseinrichtung, mit der die Anwesenheit eines Benutzers erfaßt wird, und einer Schaltein­ richtung zur Aktivierung und Deaktivierung der Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- und Auswerteelektronik (8) vorgesehen ist, in der eine intensitätsselektive Bewertung des von der De­ tektionseinrichtung (4) erzeugten Detektionssignals erfolgt, wobei zumindest von einem bestimmten Intensitätswert an die Schalteinrichtung automati­ sch eine Aktivierung oder Deaktivierung der Du­ schensteuerung auslöst.

2. Duschensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bestimmte Intensitätswert durch Einbringung eines Gegenstands, z. B. eine Hand des Benutzers, in den Detektionskegel (5) in einem Nah­ erfassungsbereich (6), beispielsweise bis zu 100 mm Abstand zur Detektionseinrichtung (4), erzeugbar ist.

3. Duschensteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswerteelek­ tronik (8) so ausgelegt ist, daß nach einer Akti­ vierung sofort der Wasserdurchfluß für eine be­ stimmte Zeitspanne T_N freigegeben und die Normaler­ fassungsbetriebsart eingenommen wird, wonach der Wasserdurchfluß von der Erfassung des Benutzers im Normalerfassungsbereich (7) des Detektionskegels (5) bestimmt wird, wobei nach einer bestimmten Nachlaufzeit T_R, in der ein Objekt nicht detektiert wird, die Duschensteuerung automatisch (Auto-Reset) deaktiviert und die Naherfassungsbetriebsart einge­ nommen wird.

4. Duschensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Normalerfas­ sungsbetriebsart durch ein Einbringen eines Ob­ jekts, z. B. eine Hand des Benutzers, in den Naher­ fassungsbereich (6) des Detektionskegels (5), die Steuer- und Auswerteelektronik (8) den Wasserdurch­ fluß sperrt und danach die Naherfassungsbetriebsart eingenommen wird.

5. Duschensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswer­ teelektronik (8) mit der Detektionseinrichtung (4) so ausgelegt sind, daß im Detektionskegel (5) ein Naherfassungsbereich (6) von 0 bis 100 mm und ein Normalerfassungsbereich (7) von 100 bis 800 mm vor­ gesehen ist.