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"Anordnung zur Steuerung verschiedener Ausführungs-
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organe"
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur
Steuerung verschiedener Ausführungsorgane, insbesondere Haushaltsgeräte, unterhaltungselektronische
Geräte, He zungs-, Klima- oder Lüingsgeräte, Sanitärarmaturen und Kochgeräte.
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Es sind verschiedene Relaissteuerungen oder Schaltuhrensteuerungen
für llaushaltsgeräte oder unterhaltungselektronische Geräte bekannt.
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Insbesondere wird nun auf die Steuerung mittels Schaltuhren näher
eingegangen. Es werden hierfür entweder die mechanischen Schaltuhren mit Schaltreitern
oder die digital anzeigenden Schaltuhren mit Halbleiterspeichern zur Speicherung
der ein- und ausschaltenden Befehle verwendet. Erlrähnt seien hier z. B. nur die
Elektroherde mit eingebauter Schaltuhr, mit denen die Koch- oder Backzeit vorgegeben
bzw. die Ein- und Ausschaltzeit des Elektroherdes vorgewählt werden kann. Nachteilig
bei allen bekannten Geräten ist daher, daß für jedes Gerät eine eigene Schaltuhr
erforderliche ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein zentrales Steuergerät zu schaffen,
bei dem mehrere Ausführungsorgane in bestimmter vorwählbarer Reihenfolge in Funktion
treten und bei dem auch verschiedene Arten der Ansteuerung dieser Ausführungsorgane
möglich sind.
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Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein zentrales Steuergerät
vorgesehen ist, das aus einem WIicrocomputer, welcher zur Dateneingabe eine Tastatur
aufweist, einer mehrstelligen Anzeige, die zur Kontrolle der Dateneingabe dient,
mindestens einem verwendungsspezifisch konzipierten Interface, welches am Microcomputer
ein- und ausgangsseitig angeschlossen ist und mindestens einer Zeitmeß einrichtung,
insbesondere einer Digitaluhr mit Siebensegmentanzeige besteht und daß außerdem
die Signalübertragung vom Interface zu den einzelnen an sich bekannten Ausführungsorganen
drahtlos mittels Infrarotlicht oder Ultraschall, oder drahtgebundenen über Steuerleitungen
erfolgt. Durch diese Erfindung ist es möglich, durch ein zentrales Steuergerät verschiedene
Ausführungs organe, wie z. B. Beleuchtung, heizung oder Radio zentral zu steuern.
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Durch die zentrale Steuerung der Heizung z.B. Temperaturabsenkung
bei Tag oder Nacht oder wi#rungsmaßige Anpassung werden die tieizkosten auf ein
Dlinimum reduziert. leiters werden durch das zentrale Steuergerät auch die gesamten
Stromkosten in einem Haushalt wesentlich verringert, da durch eine bestimmte Ablaufautomatik
nie irgend ein Beleuchtungskörper oder Gerät unnötigerweise eingeschaltet bleibt.
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Es ist daher durch diese Einrichtung eine Energieersparnis ohne einer
zusätzlichen Mehrbelastung jedes Haushaltsmitgliedes möglich.
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Von Vorteil ist außerdem, daß die Dateneingabe über eine Tastatur
erfolgt und diese numerische Funktions- und unter Umständen alphanumerische Tasten
aufweist.
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Vorteilhaft ist ferner, daß zur Zustandskontrolle der einzelnen angesteuerten
Ausführungsorgane je eine Leuchtdiode am Bedienungspult des Steuergerätes angeordnet
ist. Dadurch ist eine zentrale Kontrolle aller Ausführungsorgane gegeben.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein TV-Gerät oder Drucker
als Periphergerät an das Steuergerät anschließbar. Dadurch können wichtige eingespeicherte
Daten wie z. B. fällige Termine mittels Taste abgerufen und am TV-Gerät sichtbar
gemacht oder von einem Drucker ausgedruckt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausführungsorgane
direkt an die Versorgungsspannung angeschlossen und die Ansteuerung erfolgt über
die Steuerleitungen, welche ebenfalls an je einem Ausführungsorgan angeschlossen
sind. Durch diese Ausgestaltung ist eine eindeutige Trennung von Versorgungsleitungen
und Steuerleitungen gegeben.
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Weiteres ist vorteilhaft, daß zwischen den Ausführungsorganen und
mechanischer oder elektronischer der Versorgungsleitung ein eigener Schalter vorgesehen
ist, welcher über die Steuerleitungen ansteuerbar ist. ,Dadurch ist kein zusätzlicher
Eingriff in das Ausführungsorgan notwendig, wodurch jedes beliebige Gerät, welches
an ein Versorgungsnetz anzuschließen ist, verwendet werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ansteuerung der
Ausführungsorgane mittels Pulsmodulation über die Versorgungsleitung. Dadurch ist
der Installationsaufwand für die Anordnung
auf ein Minimum herabgesetzt.
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Vorteilhaft ist ferner, daß jedes Ausführungsorgan auf Handbetrieb
umschaltbar ist. Dies bringt den Vorteil, daß dadurch jedes Ausführungsorgan bzw.
Stellglied vom Steuergerät unabhängig betätigbar ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Steuerleitungen
Lichtleiter sind. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich> Informationen verschiedenster
Bandbreite zu übertragen.
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Von Vorteil ist ferner, eine eigene Stromquelle zur Pufferung bei
ein eventuellen Netzausfall vorzusehen. Dadurch werden die Halbleiterspeicher nicht
gelöscht und weiters wird auch vermieden, daß die eingebaute Uhr ausfällt.
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An Hand der Zeichnungen soll nun die Erfindung näher erläutert werden.
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Die Fig. 1 zeigt eine drahtgebundene Ausführung bei welcher Zwischenstecker
mit einem Schalter, welcher über die Steuerleitungen anan steuerbar ist# yden Netzstecker
angeschlossen sind, woran danach das Ausführungsorgan folgt, Fig. 2 eine drahtgebundene
Variante bei der die Steuerleitungen direkt an die einzelnen Ausführungsorgane angeschlossen
sind, Fig. 3 ebenfalls eine drahtgebundene Ausführung zur Übertragung mittels Pulsmodulation
und Fig. 4 eine drahtlose Übertragungsausführung.
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In Fig. 1 ist das Steuergerät 1 an die Versorgungsleitung 2 angeschlossen.
Für die Versorgung des Steuergerätes 1 und in weiterer Folge der Ausführungsorgane
3,4 und 5 ist entweder eine 220 V oder eine 380 V Wechselspannung vorgesehen.
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Das Steuergerät 1 besteht aus einem Microcomputer, einem ein- und
ausgangsseitigen Interface und Ausgängen für die Steuerleitungen 9, 10 und 11. An
der Frontplatte des Steuergerätes 1 ist ein Tastenfeld 7 und eine Anzeige 8, insbesondere
eine Siebensegment-Digital anzeige 8 angeordnet. Weiters kann auch noch eine Analog-
odo Digitalanzeige für eine Uhr an der Frontplatte angeordnet sein. Das
Tastenfeld
7 besteht normalerweise bei dem Steuergerät 1 aus den zehn numerischen Tasten und
einigen Funktionstasten. Es können aber unter Umständen auch die gesamten alphanumerischen
Tasten angeordnet sein. Dies ist aber nur dann notwendig, wenn eine Programmierung
für den Anwender vorgesehen ist. Üblicherweise wird der Microcomputer jedoch vom
Hersteller aus für einen bestimmten Anwendungsfall programmiert. Es ist dann nur
mehr die Dateneingabe nach einem bestimmten Code erforderlich. Insbesondere werden
bei dem Steuergerät 1 folgende Daten eingegeben und zwar der Einschaltzeipunkt,
der Ausschaltzeitpunkt oder die Einschaltdauer des Ausführungsorganes, der Steuerkanal
und eventuell Einstellgrößen wie z. B. die Beleuchtungsstärke bei Glühlampen.
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An die Ausgänge#der einzelnen Steuerkanäle 9, 10 und 11 des Steuergerätes
1 sind die Steuerleitungen 12, 13 und 14 angeschlossen, die in weiterer Folge an
die zwischen der Versorgungsleitung 2 und den Ausführungsorganen 3, 4 und 5 zwischengeschalteten
Schaltern 15, 16 und 17 gelegt sind. Die Schalter 15, 16 und 17 sind in der Fig.
1 direkt auf je eine Steckdose ls, 19 und 20 aufgesteckt.
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Daran folgen je#;reils die Ausführungsorgane 3, 4 und 5. Durch diese
aufsteckbaren Stellglieder 15, 16 und 17 ist eine Umstellung auf Handbetrieb relativ
einfach möglich. Die Stellglieder 15, 16 und 17 können jedoch auch in der Nähe der
Steckdose aber in einer eigenen Unterputzdose untergebracht sein. Hierzu ist aber
für jedes Ausführungsorgan 3, 4 und 5 ein zusätzlicher Schalter zur Abtrennung des
Stellgliedes 15, 16 und 17 notwendig. Die Stellglieder 15, 16 und 17 sind entweder
Relais>deren Spulen über die Steuerleitungen:12, 13 und 14 angesteuert werden
oder elektronische Schalter wie z. B. Triacs oder Thyristoren> deren Steueranschlüsse
ebenfalls mit den Steuerleitungen 12, 13 und 14 verbunden sind.
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Die Steuerleitungen 12, 13 und 14 sind entweder fliegend> aufPutz
mit Abdeckschienen oder unter Putz verlegt.
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In Fig. 2 ist ebenfalls eine drahtgebundene Variante dargestellt.
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Hier sind jedoch die Ausführungsorgane 3,4 und 5 direkt an die Steckdosen
ls, 19 und 20 der Versorgungsleitung 2 angeschlossen.
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Es ist daher für jedes Ausführungsorgan 3, 4 und 5 ein eigener Anschluß
für die Steuerleitungen 12, 13 und 14 erforderlich.
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Diese Anschlußbuchsen 21, 22 und 23 müssen daher nachträglich in die
Ausführungsorgane 3, 4 und 5 eingebaut werden. Dies ist aber ein erheblicher Aufwand,
da auch die Stellglieder noch im Ausführungsorgan 3,4 und 5 untergebracht werden
müssen.
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Außerdem ist auch noch der Einbau eines Schalters,mit welchem das
Ausführungsorgan 3,4 und 5 auf Handbetrieb umschaltbar ist, notwendig.
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Die Steuerleitungen 12, 13 und 14 können auch hier nach den verschiedensten
Arten verlegt werden.
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Die Fig. 3 zeigt auch eine drahtgebundene Ausführungsvariante, jedoch
ist hier die Verlegung der Steuerleitung 24 wesentlich einfacher, einfacher, da
die Übertragung mittels Pulsmodulation~Dadurcn ist zwar der Installationsaufwand
wesentlich geringer, jedoch werden die Stellglieder komplizierter. Diese müssen
bei dieser Variante ebenfalls in die Ausführungsorgane 3,4 und 5 eingebaut werden.
Die Steuerleitung 24 wird dann über Buchsen 25, 26 und an die!Ausführungsorgane
3,4 und 5 in welche die Stellglieder ei gebaut sind, angeschlossen. Vorteilhaft
bei der Übertragung mit1 Pulsmodulation ist es, die Steuerleitung 24 als Lichtleiter
aus zuführen, da bei Lichtleitern die Übertragungsbandbreite wesent: größer ist
als bei normalen Kupferleitern.
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Eine weitere nicht dargestellte Ausführungsart ist, die Pulsmodulation
über das Versorgungsnetz vorzunehmen. Dadurch entfallen jegliche Leitungsinstallationen.
Es müssen nur die Stel.
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glieder in die Ausführungsorgane 3, 4 und 5 eingebaut werden und diese
an die zugehörigen Steckdosen 18, 19 und 20 angeschlo werden. Zur Vermeidung der
ungewünschten Weiterleitung der HF-Signale der Pulsmodulation ist beim Eintritt
der Versorgungsleitung 2 in die Wohnung unbedingt eine HF-Sperre vorzusehen.
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In Fig. 4 ist eine drahtlose Übertragung vom zentralen Steuergerät
1 zu den einzelnen Ausführungsorganen 3,4,5 und 6 dargrestc
Die
Übertragung erfolgt entweder mittels Infrarotlicht oder Ultraschall.
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Sollte sich das zentrale Steuergerät 1 im selben Raum wie ein Teil
der Ausführungsorgane 3# 4 und 5 befinden, so ist die Anordnung des Senders 28 am
Frontpult oder in der Nähe dieses, des Steuergerätes 1 zweckmäßig. In jedes an eine
Steckdose 18, 19, 20 und 33 angeschlossene Ausführungsorgan 3,4,5 und 6 ist ein
Ultraschall- oder Infrarotempfänger 29, 30, 31 und 32 eingebaut. Für Ausführungsorgane
6, die sich nicht im selben Raum wie der am zentralen Steuergerät 1 angebrachte
Sender 28 befinden, ist für jeden weiteren Raum ein eigener Sender 34, welcher mit
dem Steuergerät 1 verbunden ist, erforderlich. Zweckmäßig ist es weiters, wenn sich
die Sender 28 und 34 an jenen Punkten des Raumes befinden, von welchen aus der gesamte
Raum mittels Ultraschall oder Infrarotlicht erfaßt wird.
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Das zentrale Steuergerät ist auch erweiterbar in Richtung eines Haushaltscomputers,
welcher für verschiedenste Aufgaben der Informationsspeicherung und-verarbeitung
verwendet wird. Diese Aufgaben wären z. B. die Durchführung von Rechenoperationen
oder die Verwendung als elektronisches Notizbuch.
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Außerdem kann auch ein intelligentes Terminal zur Kommunikation mit
externen Großrechnern an das zentrale Steuergerät angeschlossen werden.