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Schalteinrichtung zur drahtlosen Schaltung nach
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Patent . ... ... (Patentanmeldung P 27 53 548.4) Die Erfindung betrifft
eine Schalteinrichtung zur drahtlosen Schaltung elektrischer Geräte durch transparente
Scheiben, insbesondere Schaufensterscheiben mit mindestens einer mit einem elektrischen
Schaltkreis verbundenen Fotodiode, insbesondere nach Patent . ... ... (Patentanmeldung
P 27 53 548.4).
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Derartige Einrichtungen dienen dazu, von der Außenseite einer Scheibe
und insbesondere von der Straßenseite der Scheibe eines Schaufensters ein sich hinter
der Scheibe, also auf der Innenseite der Scheibe, befindliches elektrisches Gerät
ein- bzw. auszuschalten und insbesondere derart einen Programmwechsel vorzunehmen
oder elektrotechnisch
steuerbare Bewegungen und Vorgänge auszulösen,
wie beispielsweise in Schaufenstern ausgestellte bewegliche Puppen, Figuren und
Autos sowie Eisenbahnen sich bewegen zu lassen oder auch Fernsehgeräte oder dergleichen
zu schalten.
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Bekannt sind Schalteinrichtungen der eingangs genannten Art, die einen
an der Schaufensteraußenseite angebrachten Wärmeimpuls-Geber besitzen, von dem aus
ein an der Schaufensterinenseite befestigter Wärmeimpuls-Empfänger, der dem Wärmeimpuls-Geber
genau gegenüberliegt, wärmebeaufschlagbar ist. Beim Empfang eines Wärmeimpules durch
den Wärmeimpuls-Empfänger werden Schaltvorgänge an elektrisch betriebenen Geräten
ausgelöst. Nachteilig bei diesen bekannten Einrichtungen sind vor allem deren hohe
Kosten, die einer Weiterverbreitung der genannten Einrichtung vom wirtschaftlichen
Gesichtspunkt entgegenstehen.
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Auch könnten Ultraschall-Geber an der Außenseite der Scheibe und Ultraschall-Empfänger
an der Innenseite der Scheibe angebracht werden, wobei vom Ultraschall-Empfänger
aus elektrische Geräte steuerbar sind. Aber auch einer Realisierung derartiger Schalteinrichtungenstehendie
hohen Kosten, insbesondere des außenseitig anzubringenden Ultraschall-Gebers entgegen,
wobei insbesondere auch zu beachten ist, daß die an der Außenseite der Scheibe angebrachten
Teile der Schalteinrichtung mutwillig entfernt oder beschädigt werden können.
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Im Hauptpatent . ... ... (Patentanmeldung P 27 53 548.4) ist eine
Schalteinrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, bei der eine mit einer
Stromquelle verbindbare Lichtquelle auf einer Seite der Scheibe angebracht ist,
während weiterhin eine Fotozelle auf einer Seite der Scheibe angebracht ist und
von der Lichtquelle ausgehendes
Licht mindestens einmal durch die
Scheibe hindurchtretend von der der Fotozelle gegenüberliegenden Scheibe mittels
einer auf der gegenüberliegenden Scheibe angebrachten Vorrichtung temporär auf die
Fotozelle lenkbar ist. Bei einer Ausführungsform sind Lichtquelle und Fotozelle
auf entgegengesetzten Seiten der Scheibe einander gegenüberliegend angebracht, wobei
die Lichtquelle über einen Schaltkontakt mit einer Stromquelle verbunden und derart
einschaltbar ist. Bei einer anderen Ausführungsform werden jegliche elektrische
Teile auf der Außenseite der Scheibe vermieden, indem sowohl Lichtquelle als auch
Fotozelle einseitig der Scheibe angebracht sind und auf der entgegengesetzten Seite
mindestens ein beweglicher Reflektor in Form eines Spiegels oder von Prismen in
einem Gehäuse so angeordnet ist, daß der Reflektor in die von der Lichtquelle ausgehenden
Strahlen zu deren Umlenkung auf die Fotozelle einschaltbar ist.
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Der Gegenstand des Hauptpatents . ... ... (Patentanmeldung P 27 53
548.4) ist einfach und preiswert herzustellen und arbeitet weitgehend zufriedenstellend.
Nachteilig ist allerdings, daß ein Geräteteil auf der Außenseite der Scheibe angeordnet
werden muß, und daher Gefährdungen, beispielsweise durch Zerstörung, ausgesetzt
ist, so daß es vorkommen kann, daß dieser Geräteteil repariert oder ersetzt werden
muß.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Schalteinrichtung der eingangs genannten Art nach Patent . ... ... (P 27 53 548.4)
unter Vermeidung der genannten Nachteile derart weiterzubilden, daß die Vorteile
des Gegenstandes des Hauptpatentes
beibehalten werden und Zerstörungsmöglichkeiten
weitgehend ausgeschaltet sind.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe einer Schalteinrichtung zur drahtlosen
Schaltung nach Patent. ... ... (Patentanmeldung P 27 53 548.4) dadurch gelöst, daß
die Fotodiode unter einer derartigen Ausrichtung an der Innenseite der Scheibe befestigt
ist, der Schaltzustand der Fotodiode ausschließlich durch vor der Fotodiode an der
Außenseite der Scheibe bewirkte Wechsel der Lichtverhältnisse veränderbar ist.
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Erfindungsgemäß wird also vollständig vermieden, irgendwelche Geräte-
oder Einrichtungsteile auf der Außenseite der Scheibe anzubringen. Die genannte
erfindungsgemäße Schalteinrichtung arbeitet dabei derart, daß durch die Änderung
der auf die Fotodiode fallenden Strahlungsdichte, wenn ein Betrachter vor das mit
der Fotodiode versehene Schaufenster tritt oder seine Hand vor die Fotodiode hält,
über die Fotodiode ein Schaltvorgang durchführbar ist. Bevorzugt werden dabei infrarotempfindliche
Fotodioden verwendet. Es wird also bei einer derartigen Schaltung der Infrarotanteil,
den die Lichtquelle abgibt, durch die aufgelegte Hand usw. reflektiert.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß die Strahlung als kodierte
Information ausgesendet wird. Zur Erreichung einer absoluten Betriebssicherheit
ist derart insbesondere die Infrarotinformation zu kodieren, d.h. die Infrarotquelle
ist mit definierten Impulspaketen überlagert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die
Fotodiode derart mit einem elektrischen Schaltkreis verbunden ist, daß bei Vorhandensein
eines vorgegebenen Helligkeitszustandes über eine vorgegebene Zeit hin ein bestimmter
Schaltzustand einschaltbar oder aufrechthaltbar ist; und daß bei Änderung der Helligkeit
ein anderer Schaltzustand einschaltbar ist, so daß die Schaltschwellen der Fotodiode
an die über den Tag gegebenen Helligkeitsunterschiede bei Tageslicht bzw.
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Nachtlicht oder Bewölkung anpaßbar sind.
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Eine andere äußerst bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß eng benachbart zur Fotodiode eine Lichtquelle auf der gleichen Seite der Scheibe
angebracht ist, auf der sich die Fotodiode befindet; daß die Lichtquelle derart
ausgerichtet ist, daß von der Lichtquelle ausgesandtes Licht von einem auf der Außenseite
der Scheibe, nahe vor derselben befindliches Objekt auf die Fotodiode reflektierbar
ist. Uberraschenderweise wurde nämlich festgestellt, daß bei einer ausreichend starken
Lichtquelle schon der durch den Finger eines Betrachters vor der Schaufensterscheibe
in die Fotodiode reflektierte Lichtstrahl ausreicht, einen Schaltvorgang auszuführen,
insbesondere, wenn der Finger der Scheibe nahe genug gebracht wird, so daß ein großer
Anteil des ausgesandten Lichts reflektiert wird und die Streuverluste gering bleiben.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die
Lichtquelle von einem die Strahlen der Lichtquelle bündelndem Hohlspiegel umgeben
ist; und daß die Fotodiode im Brennpunkt eines Hohlspiegels angebracht ist, so daß
die einfallenden Lichtstrahlen im wesentlichen auf die Fotodiode reflektiert werden.
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Derart kann auch bei schwächeren Lichtquellen oder ungünstigeren Lichtverhältnissen
die gegebene Lichtmenge optimal eingesetzt werden, indem Streuverluste weitc3ehend
vermieden werden und der größte Teil des Lichts auf die Fotodiode gelenkt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgesehen, daß mehrere Fotodioden
eng benachbart zueinander auf der Innenseite einer Scheibe angebracht sind; und
daß die Fotodioden mit einem gemeinsamen Schaltkreis verbunden sind, wobei je nach
Helligkeitsbeaufschlagung jeder Fotodiode verschiedene vorgegebene Schaltvorgänge
durchführbar sind. Es können also nicht nur Ein- und
Ausschaltungen
von Geräten vorgenommen werden, sondern diese Ausführungsform erlaubt eine Vielzahl
von Schaltungen oder eine Programmauswahl.
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Weitere erfindungsgemäße Merkmalsausprägungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt die einzige Figur: das Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung im Schnitt.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Schalteinrichtung
60- ist auf einer Seite einer Scheibe 62, nämlich auf der Innenseite 63 der Scheibe
62, eine Lichtquelle 64 in Form einer kleinen, aber intensiven Lampe in einem an
der Scheibe 62 befestigten Gehäuse 66 angebracht. Die Lichtquelle 64 ist über Leitungen
68 mit einer Stromversorgungseinheit 70 verbunden.
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Die Stromversorgungseinheit 70 kann dabei aus Batterien oder aber
einem Netzgerät bestehen.
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Direkt benachbart zur Lichtquelle 64, im dargestellten Ausführungsbeispiel
unterhalb der Lichtquelle 64, befindet sich auf der gleichen Innenseite 63 der Scheibe
62 eine Fotodiode 74, die über einen Verstärker 76 für den Fotostrom mit dem oder
den zu schaltenden elektrischen Geräten (nicht gezeigt) mittels elektrischen Leitungen
78 verbunden ist.
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Die Fotodiode 74 und die Lichtquelle 64 sind durch eine Abschirmung
80 derart gegeneinander abgeschirmt, daß kein
von der Lichtquelle
64 ausgehendes Licht direkt in die Fotodiode 74 einfallen kann. Bei der dargestellten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung 60 steht die Lichtquelle
64 andauernd solange mit der Stromversorgungseinheit 70 in Verbindung, solange Schaltvorgänge
über die Fotodiode 74 ausgeführt werden sollen. Die Lichtquelle 64 sendet also fortdauernd
Licht aus. Die Lichtquelle 64 sendet ihr Licht leicht geneigt zur Senkrechten der
Scheibe 62 in Richtung auf die Fotodiode 74 aus. Die Fotodiode 74 ist ebenfalls
leicht zur Senkrechten der Scheibe 62 in Richtung auf die Lichtquelle 64 hin geneigt.
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Wenn nun ein Betrachter vor der Scheibe, d.h. vor der Außenseite 82
der Scheibe 62, beispielsweise seinen Finger in den von der Lichtquelle 64 ausgehenden
Lichtstrahl hält, wie es in der Zeichnung durch das Objekt 84 angedeutet ist, so
wird der von der Lichtquelle 64 ausgehende Strahl reflektiert. Wird beim dargestellten
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung die reflektierende Fläche
des Fingers bzw.
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des Objekts 84 parallel zur Scheibe 62 gehalten, so wird der wesentliche
Anteil der von der Lichtquelle 64 ausgehenden Strahlen auf die Fotodiode 74 reflektiert.
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Durch die von der Fotodiode 74 gemessene Helligkeitsänderung wird
sodann in der Fotodiode 74 ein Fotostrom erzeugt, der nach Verstärkung im Verstärker
76 über die Leitung 78 zu einem zu beaufschlagenden elektrischen Gerät geführt,
in dem durch den zugeführten Stromimpuls Schaltvorgänge ausgeführt werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den
Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in
beliebigen Kombinationen
für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.