DE4020395A1 - Mikroprozessorgesteuerte elektronische rolladen- und markisensteuerung mit beruecksichtigung externer einflussgroessen - Google Patents

Description

Die nachstehend vorgestellte Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, Rolladen oder Lichtschutzeinrichtungen in Abhängigkeit von fest eingestellten Zeiten und/oder den Lichtverhältnissen zu steuern.

In diesem Zusammenhang sind Steuerungen bekannt, bei denen mit Hilfe eines Elektromotors die Rolladen geöffnet oder geschlossen werden, wobei der Zeitpunkt durch eine programmier­ bare Zeituhr, die vorzugsweise Bestandteil eines Mikro­ prozessors ist, gesteuert wird.

Bekannt ist ebenfalls, daß - gesteuert durch einen Licht­ sensor - bei sehr starkem Lichteinfall die Rollade ganz oder teilweise schließt. Bekannt ist in diesem Zusammenhang eben­ falls, daß die Position der teilweise heruntergelassenen Rollade durch einen Lichtsensor bestimmt ist, der z. B. mit Hilfe eines Haftsaugers in Höhe der gewünschten Position auf der Scheibe befestigt wird. Wird bei diesen Lösungen während der Öffnungszeit der Rollade und bei eingeschalteter Licht­ automatik ein vorher bestimmter Helligkeitswert überschritten, wird die Rollade herabgefahren, bis die Position des an der Scheibe befestigten Lichtsensors erreicht ist.

Bekannt ist auch, daß die Endlage der Rollade, also die Position des vollständigen Schließens oder Öffnens, durch elektrische Endschalter erkannt wird, die entsprechend auf die Steuerung einwirken.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, daß bei der Erstinbetriebnahme die Endposition manuell eingestellt werden müssen.

Nachteilig ist auch, daß der Lichtsensor, der in einer geeigneten Form an der Scheibe in der gewünschten Teilposition zu befestigen wäre, zum einen nur eine einzige Teilposition zuläßt und zum anderen beim Öffnen des Fensters, beim Hand­ tieren mit Blumenschmuck und bei der Reinigung des Fensters gewisse Beschränkungen mit sich bringt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, vorteilhaft den Installationsaufwand zu verringern, den Komfort zu erhöhen und den an der Scheibe zu befestigenden Lichtsensor entbehrlich zu machen.

Des weiteren strebt die Erfindung an, den zusätzlichen Nutzen, den eine offene oder geschlossene Rollade in bestimmten Fällen mit sich bringt, dem Anwender automatisch verfügbar zu machen.

Darum wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Schließen der Rollade nicht nur von der Lichteinstrahlung abhängig zu machen, sondern auch zum Zwecke der Erhöhung der Sicherheit des Hauses immer dann, wenn beispielsweise ein Glasbruch­ sensor am betroffenen Fenster anspricht oder ein Windge­ schwindigkeitssensor das Unterschreiten einer vorgegebenen Windgeschwindigkeit erkennt.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß weiterhin, die erfindungsgemäße Rolladensteuerung mit einer eventuell vorhandenen Alarmanlage so zu koppeln, daß beim Vorliegen eines Alarms die Rolladen mit Vorrang herabgelassen werden, wobei alle anderen Bedienungsorgane so lange blockiert sind, solange der Alarm nicht von befugter Seite zurückgenommen wird.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau:

Alle Funktionen werden von einer elektrischen Steuereinheit (1) kontrolliert, die bevorzugt durch einen prgrammge­ steuerten Mikroprozessor realisiert wird.

Das Programm enthält die Funktion einer Zeituhr, wobei der Zeittakt von einem Quarzschwinger (2) abgeleitet wird. Die Anzeige aller Funktionen, Betriebszustände und der Uhrzeit erfolgt mit der Anzeigeeinheit (3).

Der Motor (8) der Rolladensteuerung wird von einer Motor­ steuerung (6) gespeist. Über eine elektrische Leitung (5) erhält die Motorsteuerung (8) von der Steuer- und Auswerte­ einheit (1) einen Arbeitsbefehl, wobei über die elektrische Leitung (4) die Drehrichtung des Motors, also Öffnen oder Schließen, programmgesteuert bestimmt wird. Das Erreichen der Endlage der Position bewirkt eine höhere Leistungsauf­ nahme des Motors, was über die elektrische Leitung (11) der elektrischen Steuer- und Auswerteeinheit (1) zurückgemeldet wird, das zur sofortigen Abschaltung des Motors über die elektrische Leitung (5) führt. Die für den Motorbetrieb notwendige Leistung wird über die elektrische Leitung (7) eingespeist. Für die Lehre der Erfindung ist es unerheblich, ob für den Motorbetrieb ein Gleich- oder Wechselstrommotor eingesetzt wird. Fallweise wird der Fachmann die Motorsteuereinheit (6) entsprechend auslegen.

Alle Bedienungsfunktionen werden über die Bedieneinheit (10) in die Steuer- und Auswerteeinheit (1) eingegeben.

Wichtig ist, neben der Leistungsüberwachung, die vorstehend beschriebene Überwachung der benötigten Zeit als Plausibili­ tätskontrolle einzusetzen. Einmal kann die Rollade mechanisch blockiert sein (z. B. technische Defekte, vereiste Rollade usw.). Dann löst die Endlagenerkennung aus, ohne daß diese erreicht ist. Verknüpft mit der im Speicher abgelegten Betätigungszeit wird der Fehler erkannt und gemeldet. Umge­ kehrt kann ein Defekt in der Kraftübertragung den Motor betätigen, ohne die Rollade zu bewegen. Auch hier wird bei ergebnislosem Verstreichen der gespeicherten Zeit zuzüglich einer gewissen Toleranzzeit eine Fehlermeldung erzeugt.

Zur situationsangepaßten Steuerung der Rolladenposition dienen externe Sensoren. Dabei kann ein Temperatursensor (13) die Rolladen programmgemäß immer dann schließen, wenn vorgegebene Temperaturwerte über- oder unterschritten werden. Ein Lichtsensor (12) schließt die Rollade beim Über­ schreiten einer vorgegebenen Lichtintensität. Ein Glasbruch­ melder (9) schließt die Rollade beim Beschädigen oder beim Versuch der Beschädigung der Scheibe. Ein Meldeeingang (14) verbindet die erfindungsgemäße Rolladensteuerung mit einer Alarmanlage. Zusätzlich oder anstelle einer der genannten Sensoren kann ein Windgeschwindigkeitssensor (15) die Rollade dann schließen, wenn eine bestimmte Windgeschwindig­ keit überschritten wird.

Die Lehre der Erfindung gibt weiter eine Methode an, auf den vorstehend beschriebenen, an der Scheibe zu befestigenden Lichtsensor zu verzichten, der bei einer teilweisen Schließung der Rollade die Position fixiert.

Dabei nützt die Erfindung die Möglichkeit, mit Hilfe eines Mikroprozessors, programmgesteuert eine Anpassung an die Situation vorzunehmen.

Dabei wird bei der Erstinbetriebnahme der Mikroprozessor die Rollade einmal oder mehrfach hintereinander in die Endlage bringen. Die Rollade wird also geöffnet und geschlossen. Das Programm ist dabei so eingerichtet, daß die benötigte Zeit auf dem jeweiligen Weg ermittelt wird und in dem Speicherbereich des Mikroprozessors abgelegt wird. Eine Teilposition wird analog ermittelt, indem die Rollade von einer Endposition, z. B. von der vollständig geöffneten Rollade ausgehend, herabgelassen wird. Beim Erreichen der gewünschten Teilposition wird einmalig über die Bedienungs­ einheit (10) ein Zwischenstopp-Befehl gegeben. Das Programm hat diesbezüglich die benötigte Zeit ermittelt und zwischen­ gespeichert.

Da die Bewegungsgeschwindigkeit der Rollade im wesentlichen nur abhängig ist vom gewählten Motor, der gewählten Getriebeübersetzung und eventuell vom Gewicht und vom Reibungsverlust der Rollade selbst während innerhalb zu ver­ nachlässigender Toleranzen in gleichen Zeiten gleiche Wege zurückgelegt werden. Insofern kann später, programmgesteuert die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren einmalig angefahrene Position der Rollade später programmgesteuert wieder aufgefunden werden.

Vorteilhaft ist, daß mit Hilfe dieser Methode unschwer mehr als eine Position definiert werden kann, wogegen beim Stand der Technik durch den an der Scheibe zu befestigenden Licht­ sensor nur eine Position definiert werden kann.

Es ist also erfindungsgemäß möglich, bei direkter Sonnen­ einstrahlung die Rollade beispielsweise um 30% abzusenken. Steigt die Sonneneinstrahlung auf höhrer Werte an, kann die Rollade um eine weitere Position, z. B. um 80% abgesenkt werden, um Blumen oder wertvolles Mobiliar vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen. Umgekehrt kann beim Öffnen der Rollade aus dem geschlossenen Zustand dieser Vorgang ebenfalls in verschiedene Zwischenstufen unterteilt werden, um beispielsweise in Schlafzimmern die Zunahme der Hellig­ keit über einen längeren Zeitraum zu verteilen, was von Menschen mit empfindlichen Augen als angenehm empfunden wird.

Die Lehre der Erfindung enthält weiter den Vorschlag, das ganz oder teilweise Herablassen der Rollade nicht nur allein abhängig von der programmierten Zeit oder der Lichtinten­ sität oder dem Zustand eines anderen Sensorwertes zu steuern, sondern diese Informationen miteinander zu verknüpfen.

So kann es sinnvoll sein, unabhängig von der vorprogrammierten Schließzeit die Rollade vollständig zu schließen, wenn ein bestimmter Lichtwert unterschritten wird.

Auch ist es sinnvoll, Temperatur und Licht miteinander zu verknüpfen. Hier wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Ansprechempfindlichkeit des Lichtsensors von der Temperatur abhängig zu machen. Denn bei sehr hohen Temperaturen, bei­ spielsweise im Hochsommer, kann es sinnvoll sein, die Ansprechschwelle so zu legen, daß schon bei geringeren Licht­ intensitäten der Absenkvorgang ausgelöst wird, weil bei sehr tiefen Temperaturen die Toleranz gegenüber direkter Sonnen­ einstrahlung geringer ist.

Vorteilhaft ist bei der Erfindung, daß der an der Scheibe zu befestigende Lichtsensor zum Auffinden einer Teilposition entfällt, weil der Lichtsensor erfindungsgemäß an einer repräsentativen Position an der Außenhaut des Hauses ange­ bracht ist. Vorteilhaft ist weiter, daß die Endlage der Rollade über die Stromaufnahme des Rolladenmotors erkannt wird und elektromechanische Endschalter entfallen. Vorteilhaft ist weiter, daß im Prinzip beliebig viele Zwischenpositionen angefahren werden können, wobei dies automatisch und nach einer Zeitfunktion gesteuert erfolgt. Vorteilhaft ist weiter, daß auf der Anzeigeeinheit (3) neben der Uhrzeit auch die von den angeschalteten Sensoren ermittelten Werte wie z. B. Außentemperatur, Windgeschwindigkeit und Licht­ intensität angezeigt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke nicht wie vor­ stehend beschrieben über eine Zeit/Weg-Proportionalität. Vielmehr wird ein Geber (15) eingesetzt, der wegproportionale elektrische Impulse an die Steuer- und Auswerteeinheit (1) abgibt. Der Geber (15) ist konstruktiver Bestandteil des Motors (8) bzw. des Antriebs, Getriebes o. ä.

Dabei kann dem Stand der Technik entsprechend ein optischer Geber (Induktionsprinzip oder Hallgeneratorprinzip oder sogar ein mechanischer Unterbrecher) eingesetzt werden. Gemeinsam ist diesem Prinzip, daß eine gewisse Anzahl Impulse einer gewissen Wegstrecke entspricht und insofern die Steuerung in der Lage ist, ausgehend von der Endposition definierte Zwischenpositionen anzufahren. Selbstverständlich ist es, ohne den Grundgedanken der Erfindung verlassen zu müssen, auch weiterhin möglich, die Endpositionen der Rollade nicht - wie vorstehend beschrieben - über dem Leistungsverhalten des Motors erzeugte Rückmeldungssignale zu steuern, sondern dem Stand der Technik entsprechend durch Umschalter, die an den Endlagen oder an der Kurvenscheibe die Position abfragen. In einer weiteren Ausformung der Erfindung wird vorgeschlagen, die vorstehend erläuterte Teilerfassung, die beim erstmaligen Auf- und Ablassen der Rollade ermittelt wird, zu nutzen, um über eine Plausibili­ tätsüberprüfung die Funktionsfähigkeit der Endlagenerkennung abzusichern.

Der Grundgedanke dabei ist, daß später die Endlage in einer gegebenen Zeit, die sinnvollerweise durch einen Toleranz­ zuschlag erweitert wird, erreicht werden muß.

Wird die zu erreichende Endlage überhalb dieser Zeit nicht erreicht, wird in jedem Fall die Motorfunktion gestoppt und erfindungsgemäß wird eine Fehleranzeige gegeben.

Claims (9)

1. Rolladensteuerung mit einer vorzugsweise von einem Mikro­ prozessor als elektrische Auswerte- und Steuereinrichtung (1) kontrollierter automatischer und zeitgesteuerter und lichtgesteuerter Öffnungs- und Schließfunktion durch funktionsgerechtes Schalten eines die Rollade oder Markise antreibenden Elektromotors (8, 6), dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung bzw. Anhebung der Rollade von den Endpositionen hin auf einen oder mehrere Teilabsenkungspositionen erfolgt, in dem die Steuer- und Auswerteeinheit (1) durch erst- und einmalig manuell gesteuertes Anfahren der Teilabsenkungspositionen, die zum Erreichen dieser Teilabsenkungspositionen typischen Daten (Soll-Werte) ermittelt und in einem Daten­ speicher (RAM) abgespeichert werden, wobei beim späteren automatischen Anfahren der Teilabsenkungspositionen die Steuer- und Auswerteeinheit (1) die beim Absenkungsvor­ gang entstehenden Ist-Werte mit den gespeicherten Soll- Werten vergleicht und beim Erreichen der Soll-Werte den Antriebsmotor (8) stoppt.

2. Rolladensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als typische Daten für das Anfahren einer Teilabsenkungsposition die dafür benötigte Zeit benutzt wird, die - ausgehend von einer Endposition - benötigt wird, um die geforderte Wegstrecke bis zum Erreichen der Teilabsenkungsposition zu erreichen.

3. Rolladensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als typische Daten für das Anfahren einer Teilabsenkungsposition die dafür benötigte Anzahl von Impulsen genutzt wird, die optoelektronisch, induktivelektronisch oder magneto-elektronisch (Hall- Elemente) über dem Stand der Technik entsprechende Geber vom Antrieb der Rollade abgenommen werden, die - aus­ gehend von einer Endposition - gezählt werden, um die geforderte Wegstrecke bis zum Erreichen der Teilabsenkungs­ position zu erreichen.

4. Rolladensteuerung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endposition (geöffnet oder geschlossen) von der elektrischen Auswerte- und Steuereinrichtung (1) durch Überwachen der Leistungsauf­ nahme des Motors (8) innerhalb der Motorsteuerung (6) erfolgt, die über eine elektrische Leitung (11) im Falle des Erreichens der Endposition ein elektrisches Signal an die elektrische Auswerte- und Steuereinrichtung (1) zurückgibt, was zur sofortigen Abschaltung des Motors (8) führt, wobei die jeweilige Endposition im elektrischen Speicher (RAM) der elektrischen Auswerte- und Steuerein­ richtung erhalten bleibt.

5. Rolladensteuerung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Außenhelligkeit erfassender lichtempfindlicher Sensor (12) helligkeits­ proportionale elektrische Signale an die elektrische Auswerte- und Steuereinheit (1) liefert, wobei bei Erreichen von im Speicher (RAM) der elektrischen Auswerte- und Steuereinheit (1) vorher festgelegten Helligkeits­ werten einer ebenfalls im Speicher definierter Teilab­ senkung der Rollade entspricht, wobei mehr als eine spezifische Teilabsenkungsposition einem jeweils spezi­ fischen Helligkeitswert zugeordnet wird. Wird der Hellig­ keitswert für eine festgelegte Zeit wieder unterschritten, wird der Vorgang des Absenkens programmgesteuert rückgängig gemacht und die Rollade wird wieder in den Ursprungszustand (geöffnet) zurückgebracht, sofern keine andere Befehlsfunktion, die hierarchisch übergeordnet ist (Vorrangbefehlen), dies verbietet. Zu diesen Vorrang­ befehlen gehört die programmgesteuerte Zeituhr, die zu festgelegten, frei definierbaren Zeiten die Rollade öffnet und schließt.

6. Rolladensteuerung nach mindestens einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte eines Temperatur­ sensors mit Hilfe der Auswerte- und Steuereinheit (1) auf der Anzeigeeinheit (3) der Rolladensteuerung angezeigt werden und weiter von der Auswerte- und Steuereinheit so mit den Werten des Lichtsensors verknüpft werden, daß erhöhte Temperaturen sich derart auswirken, daß die Ansprechempfindlichkeit der Auswerte- und Steuereinheit auf die Helligkeitswerte des Lichtsensors empfindlicher reagiert, also bei bereits geringeren Lichtwerten den Absenkungsvorgang auslöst. Umgekehrt wird die Auslöse­ schwelle der Lichtsteuerung bei verminderten Temperaturen erhöht.

7. Rolladensteuerung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuerein­ heit über weitere Signaleingänge verfügt, die jeweils zu einer programmgesteuerten Schließung bzw. Öffnung der Rollade führen:

• a) Glasbruchsensor, an der Scheibe befestigt, schließt die Rollade bei Einbruchsversuchen,
• b) Windgeschwindigkeitssensor, außen montiert, schließt die Rollade bei Überschreiten einer vor­ gegebenen Windgeschwindigkeit,
• c) externe Steuerbefehle, z. B. von einer zentralen Bedieneinheit für alle montierten Rolladensteue­ rungen oder von einer zentralen Alarmanlage kommend, um alle im Haus montierten Rolladen­ steuerungen zu veranlassen, die Rolladen herabzu­ lassen.

8. Rolladensteuerung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Zeit nach Anspruch 2 oder die benötigte Impulszahl nach Anspruch 3 zuzüglich einer frei bestimmbaren Toleranz benutzt wird, um als Plausibilitätskontrolle die Endabschaltung nach Anspruch 4 programmgesteuert durchzuführen, wenn aufgrund eines technischen Ausfalls die Endlagenschalter oder die Endabschaltung nach Anspruch 4 nicht funktioniert. Das Programm der Rolladensteuerung ist so eingerichtet, daß bei der Erstinbetriebnahme die dafür benötigte Zeit nicht vom Programm ermittelt wird im Speicher (RAM) der Aus­ werte- und Steuereinrichtung gespeichert wird.

9. Rolladensteuerung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen der Endab­ schaltung nach Anspruch 4, ohne daß die nach Anspruch 8 benötigte Zeit verbraucht wird, eine Fehlfunktionsanzeige erfolgt und das Programm neu zu starten ist.