DE19845961B4

DE19845961B4 - Einrichtung zum Betreiben von Bewegungsmeldern

Info

Publication number: DE19845961B4
Application number: DE1998145961
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dipl.-Ing. Holtz; Friedhelm Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Wehlmann; Peter Dipl.-Ing. Wiffel; Harry Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Reichstein
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta GmbH
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2018-10-07
Also published as: DE19845961A1

Abstract

Einrichtung zum Betreiben von Bewegungsmeldern (1 bis M), die auch an einen Installationsbus der Gebäudesystemtechnik anschließbar sind, wobei die Bewegungsmelder (1 bis M) jeweils zumindest aus einem Bewegungssensor, einem Helligkeitssensor, einer Auswerteeinheit (AE), einer Stromversorgung (SV) und einem Lastschalter (LS) bestehen und auch mittels eines oder mehrerer Taster (T) und/oder eines oder mehrerer Bedienelemente (BE) bedienbar sind, wobei die in der Einrichtung befindlichen Bewegungsmelder (1 bis M) auf einer gemeinsamen Anschlussleitung, die als Lastleitung (LL, 2) oder die als analog codierte Nebenstellenleitung (NL, 3) auf Netzpotential ausgeführt ist, die Bedingung zur Einschaltung einer gemeinsamen Last (LAST) gegenseitig übermitteln sowie die Einschaltung der Last (LAST) mindestens solange aufrechterhalten wird, wie einer der Bewegungsmelder (1 bis M) eine Bewegungserkennung signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die über die gemeinsame Anschlussleitung (LL, NL) übermittelte Bedingung zur Einschaltung der gemeinsamen Last (LAST) bewirkt, dass alle angeschlossenen Bewegungsmelder (1 bis M) ihrerseits für die jeweils eingeschaltete Nachlaufzeit...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Betreiben von einem oder mehreren Bewegungsmeldern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bewegungsmelder werden in der elektrischen Installationstechnik hauptsächlich dazu benutzt, bei erkannter Bewegung eine oder mehrere Lichtquellen einzuschalten, wenn eine meist einstellbare, vom Gerät gemessene Helligkeit unterschritten wird. Dieser Schwellwert wird häufig als Dämmerungsschwellwert bezeichnet. Hierzu sind Bewegungsmelder mit unterschiedlichen Prinzipien bekannt. Neben den hauptsächlich verwendeten Passiv-Infrarot-Bewegungsmeldern gibt es solche, deren Sensorik auf Ultraschall, Radar oder Messung der elektrischen Kapazität beruht. Auch eine kombinierte Sensorik ist möglich, wobei die Sensorsignale mit verschiedenen, teilweise recht umfangreichen Algorithmen ausgewertet werden. Der Bewegungsmelder bleibt nach dem Einschaltvorgang noch eine feste oder einstellbare Zeitspanne, die Nachlaufzeit genannt wird, eingeschaltet. Währenddessen wird bei den meisten Gerätetypen die Nachlaufzeit bei jeder weiteren erkannten Bewegung neu gestartet. Bewegungsmelder zur Beleuchtungssteuerung werten, sobald sie einmal die Beleuchtung eingeschaltet haben, in der Regel nur noch das Bewegungssignal aus und ignorieren das Helligkeitssignal, da die Beleuchtung aufgrund des eingeschalteten Lichtes oft über dem eingestellten Dämmerungsschwellwert liegt. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Bewegungsmelders nach dem Stand der Technik mit einem Lastschalter LS, einer Stromversorgung SV, einer Auswerteeinheit AE, optionalen Einstellern ES und der Sensorik SE, wobei diese Sensorik aus mindestens einem Bewegungssensor und mindestens einem Helligkeitssensor besteht.
Bewegungsmelder haben aufgrund unterschiedlicher Anforderungen sehr unterschiedliche Erfassungsfelder. Oft kommt es vor, dass der gewünschte Erfassungsbereich nicht von einem einzigen Bewegungsmelder erfasst werden kann.
Als Beispiel wird die Beleuchtung eines langen Gartenweges angeführt. Zur Bewegungserkennung werden mehrere Melder eingesetzt. Bei einer erkannten Bewegung und ungenügendem Tageslicht soll dann der gesamte Weg beleuchtet werden. Auf den ersten Blick bietet es sich in solchen Fällen an, die Leistungsausgänge der Bewegungsmelder parallel zu schalten. Als Lastschalter wird hier die Ansteuerung der Beleuchtung bezeichnet, dies kann beispielsweise mit einem Relais oder einem elektronischen Schalter geschehen, der mindestens einen bipolaren Transistor, TRIAC, MOSFET oder IGBT enthält. Die Parallelschaltung hat jedoch einen gravierenden Nachteil: Sobald der erste Bewegungsmelder die Beleuchtung einschaltet, kann sich auch bei dem oder den weiteren Bewegungsmeldern eine Helligkeit einstellen, die oberhalb des jeweiligen Dämmerungsschwellwertes liegt. Damit wird bei erkannter Bewegung die Last nicht eingeschaltet. Wenn nun beim ersten Bewegungsmelder kein Bewegungssignal mehr erkannt wird und die Nachlaufzeit abgelaufen ist, so wird die Beleuchtung ausgeschaltet. Durch die nun entstehende Dunkelheit wird von einem der weiteren Bewegungsmelder das Licht wieder eingeschaltet, wenn die Helligkeitsschwelle unterschritten ist und gleichzeitig Bewegung erkannt wird. Die kurzzeitig verlöschende Beleuchtung wird in der Regel als störend und gegebenenfalls als gefährdend empfunden. Um eine ununterbrochene Beleuchtung zu ermöglichen, sind bislang folgende Verfahren bekannt:
Angenommen wird eine erste Einrichtung aus einer Anzahl Bewegungsmelder, die hier mit M bezeichnet wird. Jeder der Bewegungsmelder 1 bis M gibt ein separates Signal für Bewegung, hier „Bew" genannt und Lichtstärke, hier „LUX" genannt aus.
Das Signal zur Einschaltung der Beleuchtung wird aus den Signalen aller Bewegungsmelder in einem zentralen Leistungsteil mit den logischen Verknüpfungen UND sowie ODER gebildet:
Ausgangssignal = (Bew1 ODER Bew2 ... ODER BewM) UND LUXm, wobei m auswählbar aus 1 ... M.
Nachteil bei diesem System ist, dass ein zentrales Leistungsteil verwendet werden muss, und dass die Verdrahtung zwischen Leistungsteil und Bewegungssensoren mit Fernmeldekabel geschieht. Solche Kabel sind in der Elektroinstallationsbranche unüblich, der Anschluss ist etwas umständlicher als gebräuchliche Leitungen für die 230 V-Versorgung. Das Verfahren wird von verschiedenen Herstellern der Installationstechnik angewendet. Für dieses Verfahren sind beispielsweise folgende Produkte der Firma GIRA Giersiepen GmbH & Co. KG, Postfach 1220, 42461 Radevormwald verwendbar: System-Sensor 180/16, Nr. 84002, Katalog 1998, Seite 176. System-Leistungsteil Nr. 84902, ebenda.
Eine zweite Einrichtung ist bekannt, wobei ein Gerät die Hauptstelle (Hst) bildet und als einziges Gerät die Beleuchtungsstärke auswertet. Weitere Geräte werden als aktive Nebenstellen (Nst) bezeichnet. Bei erkannter Bewegung schaltet die Nebenstelle ein Signal auf die Nebenstellenleitung, welches von der Hauptstelle ausgewertet wird:
Ausgangssignal = (BewHst ODER BewNst1 ... ODER BewNstN) UND LuxHst.
Hierbei bedeutet BewNst eine erkannte Bewegung durch die Nebenstelle, LuxHst die Unterschreitung eines Helligkeitsschwellwertes bei der Hauptstelle. Bei dieser Einrichtung ist eine Unterscheidung des Nebenstellensignals aufgrund einer Codierung auf Netzpotential möglich. Bei Nebenstellensignalen von Bewegungsmeldern wird die Beleuchtung nur eingeschaltet, wenn der Helligkeitsschwellwert an der Hauptstelle unterschritten wird. Wird das Phasenpotential von einem normalen Taster auf die Nebenstellenleitung gegeben, so bewirkt dies auf jeden Fall eine Einschaltung der Beleuchtung, da der betätigende Mensch zusätzliche Beleuchtung wünscht. Sobald die Nachlaufzeit abgelaufen ist, wird die Beleuchtung wieder abgeschaltet. Solange von einem der angeschlossenen Bewegungsmelder Bewegung erkannt wird, wird die Nachlaufzeit erneut gestartet. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Gerätevielfalt, da es Hauptstellen und Nebenstellen mit unterschiedlicher Funktionalität geben muss. Für dieses Verfahren sind beispielsweise folgende Produkte der Firma GIRA Giersiepen GmbH & Co. KG, Postfach 1220, 42461 Radevormwald verwendbar: Automatic-Schalter Einsatz mit Relaiskontakt Nr. 83500, Katalog 1998, Seite 171; Automatic-Schalter Komfort-Aufsatz Nr. 83316, Katalog 1998, Seite 173; Automatic-Schalter Nebenstelleneinsatz Nr. 84600, Katalog 1998, Seite 171; Automatik-Schalter System-Aufsatz Nr. 84216, Katalog 1998, Seite 174.
Eine dritte Einrichtung ist bekannt, wobei jeder Bewegungsmelder gleichberechtigt ist und neben dem Bewegungssignal die Beleuchtungsstärke auswerten kann. Als Leistungsteil dient hier ein zentrales Gerät. Die Bewegungsmelder sind parallel an einer Zweidrahtleitung angeschlossen. Diese Zweidrahtleitung dient erstens zur Versorgung der Bewegungsmelder, zweitens zur Rückmeldung des Schaltsignals und drittens zur Signalisierung der Bewegungserkennung an das zentrale Leistungsteil. Die hierbei notwendige Unterscheidung der Betriebsarten wird durch eine Halbwellencodierung der Zweidrahtleitung erreicht. Diese Einrichtung wird vorteilhaft zur automatischen Treppenhausbeleuchtung eingesetzt. Nachteil bei diesem System ist, dass ein zentrales Leistungsteil verwendet werden muss und die Anzahl der Bewegungsmelder beschränkt ist. Für dieses Verfahren sind beispielsweise folgende Produkte der Firma GIRA Giersiepen GmbH & Co. KG, Postfach 1220, 42461 Radevormwald verwendbar:
Automatik-Schalter REG Automat Nr. 82900, Katalog 1998, Seite 172; Automatic-Schalter Impuls-Einsatz Nr. 82500, Katalog 1998, Seite 171; Automatik-Schalter System-Aufsatz Nr. 84216, Katalog 1998, Seite 174.
In der Patentanmeldung "Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder mit einem Taster/Öffner", DE 196 25 719.0 ist eine Einrichtung beschrieben, bei der ein Bewegungsmelder durch Netzunterbrechung in verschiedene Betriebszustände gebracht werden kann. Vorteilhaft ist hierbei die Benutzung der vorhandenen Installation bei der Nachinstallation. Nachteilig ist, dass die Betriebsart durch serielles Tasten erreicht wird und nicht angezeigt werden kann.
Durch die DE 297 19 988 U1 ist eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Einrichtung zum Betrieben von Bewegungsmeldern bekannt geworden. Bei dieser Einrichtung zum Betreiben von Bewegungsmeldern, die auch an einen Installationsbus der Gebäudesystemtechnik anschließbar sind, weisen die Melder jeweils zumindest einen Bewegungssensor, einen Helligkeitssensor, eine Auswerteeinheit, eine Stromversorgung und einen Lastschalter auf. Mittels eines oder mehrerer Taster und/oder eines oder mehrerer Bedienelemente sind die Melder bedienbar, wobei die in der Einrichtung befindlichen Bewegungsmelder auf einer gemeinsamen Anschlussleitung, die als Lastleitung oder die als analog codierte Nebenstellenleitung auf Netzpotential ausgeführt ist, die Bedingung zur Einschaltung einer gemeinsamen Last gegenseitig übermitteln sowie die Einschaltung der Last mindestens solange aufrechterhalten wird, wie einer der Bewegungsmelder eine Bewegungserkennung signalisiert.
Außerdem ist durch die DE 196 19 175 A1 eine Anordnung zur Erzeugung von Lichtszenen bekannt geworden. Auf sehr einfache und dadurch preiswerte Art und Weise können Lichtszenen vom Anwender voreingestellt werden, wobei die Einstellung der gewählten Lichtszenen über eine eindrahtige Nebenstellenleitung erfolgt. Es kommt ein Dimmsystem mit Nebenstellenleitung und Installationsbus zum Einsatz.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Betrieb von Bewegungsmeldern dahingehend zu verbessern, dass dieser Betrieb von einem oder mehreren Tastern und/oder Bedienelementen und/oder Sensor/Aktor-Kombinationen der Gebäudesystemtechnik zur Auswahl von Betriebsarten wie z. B. "Alarmbetriebsart" oder "Dauer-Ein" und Rückmeldung von Betriebsarten sowie Betriebszuständen wie z. B. "Alarmmeldung" ohne zentrales Leistungsteil mit minimalem Installationsaufwand und ohne störende Dunkelphasen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale und Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Anhand zweier Ausführungsbeispiele soll die Erfindung gemäß den 2 bis 3 näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt:
1: ein Blockschaltbild eines Bewegungsmelders nach dem Stand der Technik;
2: eine erste Einrichtung mit Bewegungsmeldern, einem Taster, einer Sensor/Aktor-Kombination und einer Last;
3: eine zweite Einrichtung mit Bewegungsmeldern, einem Taster, einem Bedienelement, einer Sensor/Aktor-Kombination und einer Last.
In 2 ist die Verschaltung der Komponenten der erfindungsgemäß ausgestalteten Einrichtung gezeigt, bei der die Lastleitung LL zur Signalisierung des Betriebszustandes der Einrichtung verwendet wird. Hierdurch ist der Installationsaufwand sehr gering. Als Taster T muss ein Schaltelement verwendet werden, welches für den durch die Last fließenden Strom ausgelegt ist. Das gleiche gilt für den Aktor der Sensor/Aktor-Kombination SAK. Alle angeschlossenen Bewegungsmelder und die Sensor/Aktor-Kombination erkennen erfindungsgemäß auf der Lastleitung LL den Potentialübergang vom Nullpotential N auf Phasenpotential L. Hierbei ist es gleichgültig, ob dieser Übergang durch Betätigung des Tasters T, der Sensor/Aktor-Kombination SAK oder durch die Einschaltung der Last LAST durch einen Bewegungsmelder 1 bis M hervorgerufen wird. Die Potentialänderung wird einer erfindungsgemäß erweiterten Auswerteeinheit AE ausgewertet und bewirkt, dass alle angeschlossenen Bewegungsmelder ihrerseits für die jeweils eingestellte Zeitdauer die Last einschalten, und dass alle angeschlossenen Bewegungsmelder im Folgenden das Helligkeitssignal außer Acht lassen, so dass jeder einzelne Bewegungsmelder die jeweils eingestellte Nachlaufzeit zurücksetzt, wenn er eine weitere Bewegung erkennt. Beim Ausschalten des letzten Lastschalters LS eines der Bewegungsmelder 1 bis M wird die Last LAST abgeschaltet.
Die Auswerteeinrichtung AE in jedem Bewegungsmelder 1 bis M wertet erfindungsgemäß den Potentialübergang von Phasenpotential P auf Nullpotential N auf der Lastleitung LL aus, um die Auswerteeinheiten aller Bewegungsmelder 1 bis M für eine festgelegte Zeitspanne zu verriegeln. Ansonsten könnten Fehlauswertungen beim Ausschaltvorgang entstehen durch elektrische Störungen auf den Leitungen oder – falls es sich bei den Sensoren um Passiv-Infrarot-Sensoren handelt – durch die Abkühlung von ausgeschalteten Leuchtmitteln. Die Auswerteeinheit in jedem Bewegungsmelder beinhaltet vorteilhaft einen Mikrocontroller oder einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis, auch ASIC genannt.
Die in 2 beschriebene Einrichtung kann beispielsweise bei Passiv-Infrarot-Bewegungsmeldern eingesetzt werden, bei denen der Wunsch nach einer einfachen Parallelschaltung mehrerer Melder und/oder nach einer externen Einschaltung der Einrichtung unabhängig von einer Bewegungserkennung besteht.
In der in 3 dargestellten Verschaltung der zweiten erfindungsgemäß ausgestalteten Einrichtung wird zur Steuerung der Einrichtung eine separate, einadrige, nicht galvanisch vom Niederspannungsnetz getrennte Nebenstellenleitung NL verwendet. Als Bezugspotential für diese Nebenstellenleitung NL dient das Phasenpotential L. Zum Grundprinzip der Erfindung gehört, dass jeder Bewegungsmelder der Einrichtung einen Konstantstrom in die Nebenstellenleitung NL ausspeist, wobei die Spannung auf einen Maximalwert von z. B. 42 V begrenzt ist. Mit Hilfe einer rein passiven Steuereinrichtung – im einfachsten Fall ist dies ein Schaltelement mit einer in Reihe geschalteten Z-Diode – kann das Signal der Nebenstellenleitung NL auf einen festen Spannungswert größer Null Volt festgelegt werden. Das Prinzip der Stromausspeisung und Steuerung durch Festklemmen auf einen bestimmten Spannungswert ist aus dem Bereich der elektronischen Vorschaltgeräte als 1 bis 10 V-Steuerung hinlänglich bekannt, hier jedoch mit einer galvanischen Trennung zum Netz.
Durch wohlüberlegte Festlegung können auf der Nebenstellenleitung NL verschiedene Spannungswerte zu verschiedenen Steuerbefehlen bzw. Zustandssignalen zugeordnet werden. Dabei gilt der Grundsatz, dass die Spannung, auf der die Nebenstellenleitung festgelegt wird, eine der Spannungshöhe zugeordnete Priorität besitzt und durch Steuerbefehle oder Zustandssignale mit niedrigeren zugeordneten Spannungswerten übersteuert werden kann. Als Steuerbefehl mit höchster Priorität dient die Spannung Null Volt gegen Phase, also die direkte Verbindung der Nebenstellenleitung mit Phasenpotential L. Dies kann z. B. mit jedem handelsüblichen Installationstaster erreicht werden.
Ausgehend vom Ruhezustand der Einrichtung gemäß 3, das heißt die Beleuchtung ist ausgeschaltet und es liegt keine Bewegungserkennung vor, signalisiert der erste Bewegungsmelder, der Bewegung und gleichzeitig einen Helligkeitswert unter dem Dämmerungsschwellwert erkennt dies durch Festklemmen der Nebenstellenleitung auf einen spezifizierten, kleineren Wert als beim Ruhezustand. Dieses Signal wird von allen Bewegungsmeldern 1 bis M der Einrichtung ausgewertet und als Folge wird von allen Bewegungsmeldern der Lastschalter LS eingeschaltet und jeweils nur noch das Bewegungssignal, nicht aber mehr das Helligkeitssignal ausgewertet. Sobald ein weiterer Bewegungsmelder Bewegung erkennt, klemmt er seinerseits ebenfalls die Spannung auf der Nebenstellenleitung auf den gleichen Spannungswert fest.
Bei Einrichtungen gemäß 3 wird die Auswertung der Nebenstellenleitung NL von allen Bewegungsmeldern 1 bis M gleichartig und gleichzeitig ausgeführt. Somit ist es unerheblich, ob die Last LAST von einem, mehreren oder allen Bewegungsmeldern 1 bis M geschaltet wird. Aus diesem Grund ist der Anschluss von Bewegungsmelder M an die Lastleitung LL in 3 gestrichelt gezeichnet. Auch eine Aufteilung der Gesamtlast LAST auf die Lastschalter mehrerer Bewegungsmelder ist möglich und bei verteilter Last empfehlenswert, um Einschalt- und Betriebsströme der Lastschalter gering zu halten. Bei der Zuteilung von je einer Teillast zu einem Bewegungsmelder ist es somit prinzipiell möglich, die Bewegungsmelder 1 bis M unterschiedlich anzusteuern. Diese unterschiedliche Ansteuerung kann durch eine Programmierung an jedem Bewegungsmelder geschehen.
Bei Einrichtungen gemäß 3, bei denen in den Bewegungsmeldern 1 bis M Relais als Lastschalter LS eingesetzt werden, können die Relais mit potentialfreien Kontakten versehen werden. So kann die Last auf zwei oder alle drei Phasen des Niederspannungsnetzes verteilt werden. Bei Verwendung einer ersten Phase für die Steuerung der Einrichtung und Verwendung einer oder beider weiterer Phasen des dreiphasigen Drehstromnetzes für die Lastschaltung kann die Einrichtung durch einen Kurzschluss der Last nicht mehr außer Betrieb gesetzt werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Einrichtung auch zur Erkennung von Einbrechern und Vandalen genutzt wird.
Bei der Einrichtung gemäß 3 kann mit einer Taste Phasenpotential L auf die Nebenstellenleitung NL gelegt werden. Alle angeschlossenen Bewegungsmelder 1 bis M werten dieses Signal aus. Solange die Bewegungsmelder in der Einrichtung keine Bewegung erkannt haben (Ruhestellung), wird mit einem Tastendruck jeder Bewegungsmelder eingeschaltet und die entsprechende Nachlaufzeit gestartet. Wenn hingegen die Last eingeschaltet ist, so werden durch einen Tastendruck des Tasters T alle Bewegungsmelder ausgeschaltet. Die Auswerteeinrichtung AE in jedem Bewegungsmelder 1 bis M wertet erfindungsgemäß diesen Tastendruck aus, um die Auswerteeinheiten aller Bewegungsmelder 1 bis M für eine festgelegte Zeitspanne zu verriegeln. Ansonsten könnten Fehlauswertungen beim Ausschaltvorgang entstehen durch elektrische Störungen auf den Leitungen oder -falls es sich bei den Sensoren um Passiv-Infrarot-Sensoren handelt- durch die Abkühlung von ausgeschalteten Leuchtmitteln. Nach dieser Zeit sind die Bewegungsmelder wieder in Bereitschaft, das heißt, sobald bei einem der Bewegungsmelder 1 bis M die Beleuchtung unter dem Dämmerungsschwellwert liegt und Bewegung erkannt wird, schaltet dieser Bewegungsmelder die Einrichtung wieder ein. Der Taster dient also dazu, die Last abzuschalten, wenn der Dämmerungsschwellwert ohne die durch die Einrichtung geschaltete Beleuchtung überschritten wird und mit andauernder Nachtriggern, das heißt Rücksetzen einzelner Nachlaufzeiten gerechnet werden muss. Bei der beschriebenen Einrichtung fließt nur ein geringer Strom durch den Taster.
In der einfachsten Ausbaustufe der Einrichtung gemäß 3 existieren die folgenden drei Betriebsarten: Als erste Betriebsart die Ruhestellung, in der die Nebenstellenleitung auf die höchste Spannung, z. B. 42 V festgeklemmt ist. Als zweite Betriebsart die oben beschriebene Aktivstellung mit einer niedrigeren festgelegten Spannung auf der die Nebenstellenleitung NL festgeklemmt ist. Als dritte Betriebsart ergibt sich der Kurzschluss der Nebenstellenleitung gegen Phase, z. B. durch die Betätigung eines Tasters. Diese einfache Ausbaustufe kann z. B. bei der Verschaltung von Präsenzmeldern angewendet werden, um eine einfache Möglichkeit der Ausschaltung zu erreichen, wenn beständig Bewegung detektiert wird, aber keine künstliche Beleuchtung mehr benötigt wird.
In dieser Ausbaustufe könnte die Codierung der Nebenstellenleitung auch durch eine Halbwellencodierung erfolgen, wie dies beim Stand der Technik bekannt ist und als dritte Einrichtung zum Stand der Technik beschrieben wurde. Erfindungsgemäß ergibt sich durch das hier beschriebene Verfahren jedoch Möglichkeiten zur erheblichen Erweiterung der Funktionalität durch die Einführung weiterer Betriebsarten, die als weitere festgelegte Spannungswerte auf der Nebenstellenleitung dargestellt werden. In 3 wird ein einzelnes Bedienelement BE dargestellt, erfindungsgemäß können hierzu aber auch mehrere Bedienelemente parallel geschaltet werden. Das Bedienelement BE ist in der Lage, den Bewegungsmeldern 1 bis M der Einrichtung Steuerbefehle zu übermitteln, indem das Bedienelement die Nebenstellenleitung NL auf verschiedene Spannungswerte festklemmt. Alle Bewegungsmelder 1 bis M der Einrichtung sind in der Lage, diese Spannungswerte auszuwerten und damit z. B. verschiedene Betriebsarten einzustellen. Ihrerseits können die Bewegungsmelder der Einrichtung den eingestellten Betriebszustand an die Bedieneinheit bzw. Bedieneinheiten zurückmelden, indem sie ihrerseits die Nebenstellenleitung auf definierte Spannungspegel festklemmen, die von den Bedienelementen ausgewertet werden können. Aus dem Verfahren ergibt sich zwangsläufig, dass diesen Rückmeldungen größere Spannungswerte zugeordnet werden als den Steuerbefehlen des Bedienelementes BE.
Ein Beispiel für die beschriebene Funktionserweiterung der Einrichtung gemäß 3, bei der in jedem Bewegungsmelder 1 bis M die Festspannungen U₅ bis U₁₁ erzeugt werden können und bei jedem Bedienelement BE die Festspannungen U₀ bis U₄ zur Festklemmung der Nebenstellenleitung NL erzeugt werden können, wird im Folgenden tabellarisch aufgeführt, ohne in jedem Fall auf die technische Realisierung der einzelnen Betriebsarten einzugehen:

1) U₀ = 0 V → Steuerbefehl von Taster T oder Bedienelement BE zur Ein- bzw.
Ausschaltung sowie Umschaltung auf Standardbetrieb (höchste Priorität)
2) U₁ > U₀ → Steuerbefehl zur Umschaltung auf Betriebsart „Dauerhaft Ein"
3) U₂ > U₁ → Steuerbefehl zur Umschaltung auf Betriebsart „Dauerhaft Aus"
4) U₃ > U₂ → Steuerbefehl zur Umschaltung auf Betriebsart „Anwesenheitssimulation"
5) U₄ > U₃ → Steuerbefehl zur Umschaltung auf Betriebsart „Alarmbetrieb"
6) U₅ > U₄ → Zustandsmeldung der Betriebsart „Dauerhaft Ein"
7) U₆ > U₅ → Zustandsmeldung der Betriebsart „Dauerhaft Aus"
8) U₇ > U₆ → Zustandsmeldung der Betriebsart „Anwesenheitssimulation"
9) U₈ > U₇ → Zustandsmeldung der Betriebsart „Alarmbetrieb", Alarmauslösung liegt vor
10) U₉ > U₈ → Zustandsmeldung der Betriebsart „Alarmbetrieb", keine Alarmauslösung
11) U₁₀ > U₉ → Zustandsmeldung geschaltete Last im Standardbetrieb
12) U₁₁ > U₁₀ → Zustandsmeldung Ruhezustand im Standardbetrieb (niedrigste Priorität)

Das anhand der 2 beschriebene erste Verfahren und das anhand der 3 beschriebene zweite Verfahren können kombiniert werden. Dies heißt, dass der Einschaltzustand der parallel geschalteten Lastschaltungsausgänge mittels des Signals auf der Lastleitung LL ausgewertet wird, während die übrigen Zustandsmeldungen gemäß dem zweiten Verfahren unabhängig vom Zustand der Lastleitung LL ausgewertet werden.
Bei der Einrichtung gemäß 3 kann als Bedienelement BE mit mehreren Schaltflächen und Leuchtdioden zur optischen Rückmeldung zum Beispiel ein aus der Gebäudesystemtechnik bekannter Multifunktionstastsensor vierfach oder Multifunktionstastsensor achtfach in Verbindung mit einem anwendungsspezifischen Einsatz verwendet werden.
Bei der Rückmeldung der Betriebsarten fällt eine genügend hohe elektrische Leistung an dem Bedienelement BE ab, um die Schaltung des Bedienelementes damit versorgen zu können. Der kurzfristige Zusammenbruch der Betriebsspannung des Bedienelementes BE aufgrund der Betätigung des Bedienelementes BE oder eines Tasters T kann mittels eines geeigneten Kondensators oder Akkumulators verhindert werden. Das Bedienelement benötigt zur Eigenversorgung daher nicht zwingend den Anschluss des Neutralleiters N. Die Anzahl der Bedienelemente, die in dieser Weise parallel geschaltet werden können, ergibt sich aus dem von den Bewegungsmeldern 1 bis M ausgespeisten Konstantstrom und aus der Leistungsaufnahme der Bedienelemente BE.
In der obigen Tabelle ist die Betriebsart „Alarmbetrieb" aufgeführt. Im Gegensatz zur Standardbetriebsart, bei der zum Komfort des Anwenders Beleuchtung eingeschaltet werden soll, kann in der Betriebsart „Alarmbetrieb" eine in der Tabelle „Alarmauslösung" genannte Bewegungserkennung an das Bedienelement gemeldet werden. Die Umgebungshelligkeit soll beim Alarmbetrieb nicht ausgewertet werden, um unabhängig von der Umgebungshelligkeit Alarm auslösen zu können.
Im Alarmbetrieb der Einrichtung können die Lastschalter so angesteuert werden, dass die Beleuchtung im Blinkmodus schaltet oder bewusst dunkel bleibt. Auch eine akustische Warnmeldung an jedem Bewegungsmelder ist möglich. Zur Verhinderung von Fehlalarmen beim Alarmbetrieb kann die Auswertung der Bewegungssignale nach schärferen Kriterien beurteilt werden als in der Standardbetriebsart, bei der eine möglichst schnelle Bewegungserkennung gefordert ist. Beispielsweise führen beim Alarmbetrieb nur mehrere aufeinanderfolgende Bewegungen zur Alarmauslösung.
Bei einzelnen Betriebsarten, insbesondere bei der aufgeführten Rückmeldung einer Alarmauslösung an das Bedienelement BE ist eine Schaltung im Bedienelement möglich, die einen akustischen Alarm auslöst, beispielsweise unter Verwendung eines handelsüblichen Piezo-Summers. Zum Abschalten der angezeigten Alarmmeldung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Durch die Betätigung der festgelegten Alarmtaste auf dem Bedienelement BE kann die Alarmmeldung quittiert und abgeschaltet werden. Eine weitere Realisierungsmöglichkeit besteht darin, durch die Betätigung einer beliebigen Taste des Bedienelementes BE den Alarm auszuschalten.
Ein Problem bei Bewegungsmelder-Einrichtungen ist die Tatsache, das bei andauernder Bewegungserkennung die Schaltung die Beleuchtung auch dann nicht abschaltet, wenn genügend Tageslicht zur Verfügung steht. Aus diesem Grunde kann bei der beschriebenen Einrichtung nach 3 das Licht manuell abgeschaltet werden. Darüberhinaus ergibt sich eine automatische Möglichkeit zur Abschaltung der Beleuchtung, wenn als Bedienelement BE ein Lichtsensor mit Auswertung zur Messung des Tageslichtanteils verwendet wird. Dieser wird an die Phase L und die Nebenstellenleitung NL angeschlossen und kann sich wie bei den manuell zu betätigenden Bedienelementen selbst versorgen. Wenn dieser Sensor genügend Tageslicht detektiert und durch die Auswertung der Nebenstellenleitung erkennt, dass die Last in der normalen Betriebsart eingeschaltet ist, so kann die Lichtsensorschaltung äquivalent zur Betätigung eines manuellen Tasters T durch kurzes Kurzschließen von Phase L und Nebenstellenleitung NL den Steuerbefehl zur Ausschaltung der Beleuchtung geben.

Claims

Einrichtung zum Betreiben von Bewegungsmeldern (1 bis M), die auch an einen Installationsbus der Gebäudesystemtechnik anschließbar sind, wobei die Bewegungsmelder (1 bis M) jeweils zumindest aus einem Bewegungssensor, einem Helligkeitssensor, einer Auswerteeinheit (AE), einer Stromversorgung (SV) und einem Lastschalter (LS) bestehen und auch mittels eines oder mehrerer Taster (T) und/oder eines oder mehrerer Bedienelemente (BE) bedienbar sind, wobei die in der Einrichtung befindlichen Bewegungsmelder (1 bis M) auf einer gemeinsamen Anschlussleitung, die als Lastleitung (LL, 2) oder die als analog codierte Nebenstellenleitung (NL, 3) auf Netzpotential ausgeführt ist, die Bedingung zur Einschaltung einer gemeinsamen Last (LAST) gegenseitig übermitteln sowie die Einschaltung der Last (LAST) mindestens solange aufrechterhalten wird, wie einer der Bewegungsmelder (1 bis M) eine Bewegungserkennung signalisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die über die gemeinsame Anschlussleitung (LL, NL) übermittelte Bedingung zur Einschaltung der gemeinsamen Last (LAST) bewirkt, dass alle angeschlossenen Bewegungsmelder (1 bis M) ihrerseits für die jeweils eingeschaltete Nachlaufzeit die Last (LAST) einschalten und das Helligkeitssignal außer Acht lassen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Tasters (T, 2), welcher Phasenpotential (L) auf die Lastleitung (LL) legt, die Beleuchtungsabhängigkeit der Bewegungsmelder (1 bis M) außer Kraft gesetzt wird und die Last (LAST) mindestens solange eingeschaltet bleibt, wie einer der angeschlossenen Bewegungsmelder (1 bis M) Bewegung erkennt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bewegungsmelder (1 bis M) einen Konstantstrom oder bei Leerlauf eine Konstantspannung bezogen auf Phasenpotential (L) in die Nebenstellenleitung (NL) ausspeist, und dass die Bewegungsmelder durch die Auswertung der Nebenstellenspannung und durch das Festklemmen der Nebenstellenspannung auf einen festgelegten Spannungswert die Bedingung zur Einschaltung einer gemeinsamen Last (LAST) gegenseitig übermitteln, und dass mittels eines Tasters (T, 3) oder Bedienelementes (BE), welcher mit einer ersten Betätigung Phasenpotential (L) auf die Nebenstellenleitung (NL) legt, womit die Beleuchtungsabhängigkeit der Bewegungsmelder außer Kraft gesetzt wird und die Last (LAST) mindestens solange eingeschaltet bleibt, wie einer der angeschlossenen Bewegungsmelder (1 bis M) Bewegung erkennt und mittels einer weiteren Betätigung eines Tasters (T) oder Bedienelementes (BE) die gemeinsame Last (LAST) ausschaltet.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Bedienelemente (BE) mit mehreren Bedienflächen verwendet werden, die mittels Festklemmen der Nebenstellenleitung (NL) auf einen festen Spannungswert bezogen auf Phasenpotential (L) den Bewegungsmeldern (1 bis M) der Einrichtung verschiedene Betriebsarten zuweisen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmelder (1 bis M) mittels Festklemmen der Nebenstellenleitung (NL) auf einen festen Spannungswert bezogen auf Phasenpotential (L) den Bedienelementen (BE) der Einrichtung den aktuellen Betriebszustand der Einrichtung zurückmeldet, welcher dort ausgewertet und angezeigt wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich jedes Bedienelement (BE) über die zwischen Phasenleitung (L) und Nebenstellenleitung (NL) zur Verfügung stehende Spannung selbst versorgt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Bedienelemente (BE) auch bekannte Tastsensoren der Gebäudesystemtechnik nutzbar sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit Bedienelementen (BE) eine Betriebsart einstellen lässt, welche die Last für eine funktionsbedingte Zeitspanne oder dauerhaft einschaltet, und dass diese Betriebsart auch an die Bedienelemente (BE) zurückgemeldet werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit Bedienelementen (BE) eine Betriebsart einstellen lässt, welche die Last für eine funktionsbedingte Zeitspanne oder dauerhaft ausschaltet, und dass diese Betriebsart auch an die Bedienelemente (BE) zurückgemeldet werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit Bedienelementen (BE) die Betriebsart Dämmerungsfunktion einstellen lässt, welche die Last bei Morgen- und/oder Abenddämmerung für eine funktionsbedingte Zeitspanne einschaltet, und dass diese Betriebsart auch an die Bedienelemente (BE) zurückgemeldet werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit Bedienelementen (BE) die Betriebsart Anwesenheitssimulation einstellen lässt, welche die Last während der Dämmerung und Dunkelheit für annähernd zufällige oder erlernte Zeitspannen einschaltet, und dass diese Betriebsart auch an die Bedienelemente (BE) zurückgemeldet werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mit Bedienelementen (BE) die Betriebsart Alarmfunktion einstellen lässt, welche Bewegung mit einer höheren Fehldetektionsunterdrückung unabhängig von der Umgebungshelligkeit erkennt, und dass diese Betriebsart auch an die Bedienelemente (BE) zurückgemeldet werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart Alarmfunktion Bewegungsdetektion an die Bedienelemente (BE) gemeldet wird und dort optisch und/oder akustisch als Alarmmeldung angezeigt wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmelder (1 bis M) als Alarmmeldung die Last (LAST) zyklisch ein- und ausschalten oder ausgeschaltet lassen und/oder ein akustisches Warnsignal ausgeben.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 sowie 3 bis 5 oder 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Betriebsart Alarmfunktion die Alarmmeldung durch die Betätigung eines Tasters (T, 3) oder einer beliebigen Bedienfläche eines Bedienelementes (BE) ausgeschaltet wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung eines Tasters (T, 3) oder einer beliebigen Bedienfläche eines Bedienelementes (BE) die Auswertung der Einsteller (ES, 1) in der Auswerteeinheit (AE) der Bewegungsmelder (1 bis M) für eine festgelegte Zeitspanne zugelassen wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch Betätigung einer bestimmten Bedienfläche eines Bedienelementes (BE) die Auswertung der Einsteller (ES, 1) in der Auswerteeinheit (AE) der Bewegungsmelder (1 bis M) abwechselnd ent- und verriegeln lässt, und dass der diesbezügliche Betriebszustand auch an die Bedienelemente (BE) zurückgemeldet werden kann.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Bedienelement (BE) ein automatisches Bedienelement mit einem Tageslichtsensor vorgesehen ist, welches kurzzeitig Phasenpotential (L) auf die Nebenstellenleitung (NL) legt und damit die Ausschaltung der Beleuchtung bewirkt, wobei gegebenenfalls das Bedienelement mit einem Tageslichtsensor sich über die zwischen Nebenstellenleitung (NL) und Phase (L) zur Verfügung liegende Spannung selbst versorgt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ausschalten der Last in der Auswerteeinheit (AE, 1) in jedem der Bewegungsmelder (1 bis M) der Einrichtung das Wiedereinschalten der Last durch einen oder mehrere der Bewegungsmelder mittels einer kurzzeitigen Auswertungsverriegelung verhindert wird.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale auf der Lastleitung (LL, 1 und 2) oder der Nebenstellenleitung (NL, 1 und 3) an eine Auswerteeinheit (AE, 1) übertragen werden, die einen Mikrocontroller oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung ASIC enthält.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 20 mit Bewegungsmeldern (1 bis M), die als Lastschalter (LS) Relais verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass das an der jeweiligen Auswerteeinheit (AE) erfindungsgemäß zur Verfügung stehende Signal der Lastleitung (LL) zusätzlich zur Optimierung des Einschaltzeitpunktes des Relais ausgewertet wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 mit Bewegungsmeldern (1 bis M), die als Lastschalter (LS) Relais verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Relais mit potentialfreien Kontakten versehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einbindung in einen Installationsbus der Gebäudesystemtechnik die Lastleitung (LL) oder die Nebenstellenleitung (NL) durch eine Sensor/Aktor-Kombination (SAK) in gleicher Weise wie durch einen Taster (T) oder durch ein Bedienelement (BE) ausgewertet und gesteuert wird.