DE4329677A1 - Vorrichtung zur Aufschaltung einer Stromversorgung auf einen Verbraucher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufschaltung ei­ ner Stromversorgung auf einen Verbraucher.

Bisher ist es üblich, in einem Stromverbund, wie es bei­ spielsweise ein Mehrfamilienhaus darstellt, eine von allen Mitbewohnern gemeinschaftlich genützte Einrichtung mit einem eigenen Zählerstromkreis zu versehen. Diese Einrichtung und ihr zugehöriger eigener Zählerstromkreis sind dann beispiels­ weise mit einem Münzautomaten verbunden, in welchen der Be­ nutzer einen Geldbetrag einzuwerfen hat, um die gemeinschaft­ liche Einrichtung in Betrieb nehmen zu können. Üblicherweise ist der Münzautomat und der Zählerstromkreis so geschaltet, daß die Stromversorgung der Einrichtung solange aufrechter­ halten wird, bis die dem eingeworfenen Geldbetrag und einem vorgegebenen Strompreis entsprechende Strommenge verbraucht ist. Wird kein weiteres Geld mehr nachgeworfen, dann wird die Stromversorgung einfach unterbrochen. Der Zugang zu dieser gemeinschaftlichen Einrichtung und dem Münzapparat sind im allgemeinen durch zusätzliche Maßnahmen geregelt, beispiels­ weise dadurch, daß beides sich in einem abgeschlossenen Raum befindet, zu dem nur zugelassene Personen einen Schlüssel be­ sitzen.

Der Nachteil dieses Standes der Technik ist, daß eine berech­ tigte Person, die die Einrichtung zu benutzen wünscht, über eine ausreichende Menge von Münzen der passenden Sorte verfü­ gen muß, die von dem Münzgerät akzeptiert werden, wobei der Stromverbrauch der Einrichtung und die entsprechenden Kosten vor Inbetriebnahme abzuschätzen sind, damit der Zählerstrom­ kreis die Stromversorgung mindestens während der Betriebs­ dauer der Einrichtung aufrechterhält. Dabei wird ein Benutzer in der Regel mehr Geld als erforderlich einwerfen, um ein vorzeitiges Abschalten mit Sicherheit auszuschließen.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Technik ist die Notwen­ digkeit, einen Münzautomaten anbringen zu müssen, der natür­ lich regelmäßig entleert werden muß, wobei die dafür zustän­ dige Person durch die Buchführung und die Abrechnung belastet wird. Zudem ist die Münzautomatik in wiederkehrenden Abstän­ den an die aktuellen Strompreise anzupassen und auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen. Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik ist mit der Regelung des Zuganges verbun­ den, was beispielsweise die Ausgabe von besonderen Schlüsseln an die Mieter und einen eigenen Verschluß für den Münzautomat und/oder gemeinschaftliche Einrichtung erfordert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Zugang zu einer stromverbrauchenden Einrichtung einfach und wirtschaft­ lich zu regeln.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 ge­ löst. Der aktuelle Stromverbrauch wird einem fallweise ausge­ wählten Zählerstromkreis zugeordnet, ohne daß ein eigener Zählerstromkreis für die Einrichtung erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß der Stromverbrauch der elektrische Einrichtung nun nicht mehr von einem eigenen, fest zugeordneten Stromzähler erfaßt wird, dessen Zählwerte entsprechend dem festgelegten Strompreis von dem jeweiligen Benutzer sofort zu entrichten ist. Die eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Stromnetz eines Mehrfamilienhaus mit mehreren eigenständigen Zählerstromkrei­ sen und einer gemeinsamen Einrichtung wie beispielsweise ei­ ner Waschmaschine, zu der die Bewohner des Hauses Zutritt ha­ ben, wobei die erfindungsgemäße Steuerung den Stromverbrauch der Wascheinrichtung dem Zählerstromkreis des jeweiligen Be­ nutzers zuweist. Damit entfällt auch die Notwendigkeit, einen Münzautomaten oder ähnliches vorzusehen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Anspruch 2 kann auch eine Kontrolle der Zu­ gangsberechtigung ausgeübt werden. Ein gesonderter Verschluß der gemeinschaftlichen Einrichtung erübrigt sich dadurch.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann beispielsweise durch die Verbindung einer zentralen Prozessoreinheit mit einem Da­ teneingabegerät, einer Stromversorgung und einer oder mehre­ rer Relaisplatinen ausgeführt werden, wobei Zuordnung zu dem gewünschten Stromzähler und gegebenenfalls die Zugangsberechti­ gung aufgrund von Daten gesteuert wird, die über das Daten­ eingabegerät eingegeben und von der Prozessoreinheit verar­ beitet werden, und wobei das Anschalten der elektrischen Ein­ richtung an den gewünschten Stromzähler durch die prozessor­ gesteuerten Relais erfolgt.

Der Vorteil der bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele be­ steht darin, mit der Prozessoreinheit eine Vielzahl von Steu­ rungsverfahren realisierbar sind. So kann beispielsweise der Prozessor noch über eine Speichereinrichtung verfügen, die sowohl die eingebenen Daten wie auch interne Betriebsdaten speichert, und durch Vergleich der eingegebenen mit den in­ ternen Daten die Kontrolle der Betriebsberechtigung ermög­ licht.

Die Eingabe der Daten kann vorteilhaft durch einen Chip er­ folgen, auf dem die einzugebenden Daten gespeichert sind, und der in ein geeignetes Dateneingabegerät eingeschoben wird, welches die Daten aus dem Chip ausliest und an die Prozes­ soreinheit weitergibt. Aber auch eine direkte Eingabe von Da­ ten auf einer Tastatur des Dateneingabegerätes ist möglich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die erfindungsgemäße Steue­ rung erläutert;

Fig. 2 ein Flußdiagramm der Steuerlogik gemäß der Erfindung wiedergibt;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, welches ein Detail des Flußdia­ gramms von Fig. 2 darstellt;

Fig. 4 ein weiteres Flußdiagramm, welches ein Detail des Flußdiagramms von Fig. 3.

Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zentrale Prozessoreinheit 2, die mit einem Dateneingabe­ gerät 1, einer Stromversorgung 3 und mehreren Relaisplatinen 4-1 bis 4-n (n=1, 2 . . . 3) verbunden ist. Die Relaisplatinen um­ fassen jeweils mehrere Eingänge (dargestellt sind jeweils drei Eingänge), die jeweils mit einem der Zählerstromkreise verbunden sind, und einen Ausgang, der zu der stromverbrau­ chenden Einrichtung (Last) führt. Jede dieser Platinen ist für eine vorgebene Anzahl von Zählerstromkreisen vorgesehen.

Das Anschalten der Last an den gewünschten Zählerstromkreis erfolgt durch Ansteuerung eines Relais auf der entsprechenden Relaisplatine.

Das Dateneingabegerät ist in dem Ausführungsbeispiel als Le­ seschloß ausgebildet, in der ein Schlüssel eingeschoben wird, auf welchem sich ein Speicherchip befindet. Die Eingabe von Daten erfolgt dann durch Einschieben des Chip-Schlüssels. Die auf dem Chip gespeicherten Daten werden von dem Leseschloß 1 ausgelesen und an den Prozessor 2 zur Verarbeitung weiterge­ geben. Der Prozessor wie auch das angeschlossene Dateneinga­ begerät und die Relaisplatine(n) werden durch eine Stromver­ sorgung 3 gespeist.

Jeder berechtigte Benutzer erhält einen individuell program­ mierten Chip-Schlüssel. Auf diesem Schlüssel sind beispiels­ weise Seriennummer, Schlüsselnummer, Firmware und Checksummen gespeichert. Weiterhin enthält der Schlüssel eine Revisions­ nummer, die es ermöglicht, verlorengegangene Schlüssel für eine Weiterbenutzung durch einen unberechtigten Benutzer zu sperren. Dies geschieht durch erstmaliges Einstecken des Schlüssels mit der neuen Revisionsnummer.

Um die Einrichtung, wie beispielsweise eine Waschmaschine, einzuschalten, steckt der Benutzer den Schlüssel in das Le­ seschloß 1. Die Daten auf dem Chip werden ausgelesen und in der Steuerung der zentralen Prozessoreinheit 2 abgespeichert. Dann fordert die Steuerung zum Entnehmen des Schlüssels auf, und schaltet die Waschmaschine erst nach Entnahme des Schlüs­ sels auf den Zählerstromkreis des entsprechenden Benutzers. Die Schlüsselnummer und der Status "Anlage in Betrieb" können durch eine gesonderte Anzeigeneinrichtung angezeigt werden.

Die Steuerung speichert diesen Zustand; sollte ein Stromaus­ fall eintreten, wird dieser Zustand nach dem Stromausfall wiederhergestellt.

Durch erneutes Einstecken des Schlüssels in das Leseschloß 1 wird die Einrichtung abgeschaltet. Die Steuerung überprüft zuvor, ob die Daten des jetzt gesteckten Schlüssels mit den gespeicherten Daten übereinstimmen. Ist dies der Fall, wird abgeschaltet, ansonsten bleibt die Einrichtung eingeschaltet und eine Fehlermeldung wird ausgegeben. Somit ist sicherge­ stellt, daß nur der derzeitige Benutzer den Betrieb der Ein­ richtung beenden kann.

Die Logik der Steuerung folgt dabei dem Ablauf, der in den Flußdiagrammen der Fig. 2-3 wiedergegeben ist.

Mit Bezug auf Fig. 2 folgt nach dem Start und der Initiali­ sierung des Prozessors eine Abfrage nach dem Zustand des Sy­ stems: Sollte es sich dabei um einen Neustart des Systems handeln, d. h. sollte die Vorrichtung zuvor ausgeschaltet ge­ wesen sein, so folgt die Logik dem Weg "aus". Sollte es sich dabei jedoch um einen Start nach beispielsweise einem Strom­ ausfall handeln und die Vorrichtung davor sich im eingeschal­ teten Zustand befunden haben, so wird der Weg "ein" weiter­ verfolgt. Der Weg "ein" und "aus" unterscheiden sich darin, daß im letzteren Fall vor dem Einschalten der Anlage (Wasch­ maschine oder dergleichen) noch ein Befehlsblock "Schlüssel­ test 1" liegt, der weiter unten mit Bezug auf Fig. 4 erläu­ tert ist und worin die Gültigkeit des Schlüssels und die Be­ triebsberechtigung des Nutzers anhand von Seriennummern, Checksummen und Revisionsnummern überprüft wird. Beide Wege führen dann auf den Befehlsblock "Anlage ein" mit den nach­ folgenden Blöcken "Schlüsseltest 2" und "Anlage Aus". Diese drei Befehlsblöcke, die durch eine gestrichelte Linie ein­ gerahmt sind, werden nun in Bezug auf Fig. 3 näher erläu­ tert.

Nach dem Einschalten der Waschanlage wird die Nummer des zu­ geordneten Stromzählers angezeigt und die Anlage läuft, bis das gewünschte Waschprogramm beendet ist (Fig. 3). Soll die ganze Vorrichtung wieder abgeschaltet werden, um einem ande­ ren Benutzer Zutritt zu gewähren, muß Chip-Schlüssel einge­ steckt werden, so daß die Daten auf dem Chip ausgelesen und mit den Daten verglichen werden können, die zum Einschalten der Vorrichtung eingegeben worden sind. Stimmen diese beiden Datensätze überein, d. h. ist der Schlüssel beim Ausschalten gleich dem Schlüssel beim Einschalten, kann ausgeschaltet werden. Sind die Daten jedoch inkonsistent, wird eine Feh­ leranzeige ausgegeben, und es muß der richtige Schlüssel ge­ steckt werden. Diese Abfrage nach dem richtigen Schlüssel entspricht dem Block "Schlüsseltest 2" in Fig. 2. Es ist in der Logik außerdem noch ein Weg für den Fall einer Service- Benutzung vorgesehen, der einen Lampentest oder ähnliches er­ möglicht.

In Bezug auf Fig. 4 wird nun der Block "Schlüsseltest 1" er­ läutert. Darin wird zuerst abgefragt, ob ein Schlüssel steckt oder nicht: Wenn "nein" wird diese Abfrage wiederholt; wenn "ja" wird der gesteckte Schlüssel, d. h. die Daten auf dem Chip des Schlüssels, gelesen. Sollte es sich dabei nur um eine Wartung der Steuerung handeln werden verschiedene Re­ lais- und Lampentests durchgeführt. Im Falle einer normalen Benutzung jedoch, wird die Seriennummer und die Checksumme geprüft und ein Fehler angezeigt, falls das Ergebnis der Prü­ fung negativ ist.

Die Seriennummer hat dabei den Zweck die jeweilige Anlage zu identifizieren und verhindert dadurch, daß Schlüssel von an­ deren Vorrichtungen beispielsweise aus anderen Wohnhäusern verwendet werden. Die Checksummen dienen der Überprüfung der Betriebsberechtigung.

Sollte die vorgenannten Prüfungen zu einem positiven Ergebnis führen, so wird noch die Revisionsnummer kontrolliert. Die Revisionsnummer soll verhindern, daß verlorengegangene Schlüs­ sel von einem Finder später weiterbenutzt werden. Diese Num­ mer ist jedem Chip-Schlüssel zugeordnet. Hat ein Benutzer seinen Schlüssel verloren, so kann er einen neuen zugeteilt bekommen, der sich von seinem alten nur um eine erhöhte Revi­ sionsnummer unterscheidet. Die Steuerungsvorrichtung, die noch die alte Revisionsnummer gespeichert hat, stellt nun fest, daß eine erhöhte Revisionsnummer eingegeben wurde und er­ höht nun auch intern die gespeicherte Revisionsnummer. Die Anlage ist dadurch für den alten Schlüssel mit der kleineren Revisionsnummer gesperrt.

Nach positivem Durchlaufen dieser Prüfungen wird der Benutzer zum Anziehen des Schlüssels aufgefordert und die Waschanlage eingeschaltet, sobald der Schlüssel abgezogen ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum aufschalten der Stromversorgung auf einen Verbraucher, gekennzeichnet durch eine zentrale Prozessoreinheit (2), die mit einem Dateneingabegerät (1), der Stromversorgung (3) und mindestens einer Re­ laisplatine (4-1) verbunden ist, über deren Relais der Strom von einem Stromzähler zum Verbraucher geschaltet wird, und dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung aufgrund von Daten erfolgt, die über das Dateneingabe­ gerät (1) eingegeben und von der Prozessoreinheit (2) verarbeitet werden, und daß die Prozessoreinheit (2) die Zuordnung zu dem gewünschten Stromzähler durch anschalten des Verbrauchers über das zugeordnete Relais auf der Relaisplatine (4-1) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinheit (2) in der Lage ist, die Be­ rechtigung des jeweiligen Benutzers zum Betrieb des Verbrauchers zu steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prozessoreinheit (2) eine Speicher­ einrichtung umfaßt, welche die eingebenen Daten, den Zustand der Steuerung und weitere Betriebsdaten der Vorrichtung speichert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzugebenden Daten und die gespeicherten Be­ triebsdaten jeweils eine Seriennummer umfassen, die nach der Dateneingabe durch die Prozessoreinheit (1) mitein­ ander verglichen werden, wobei der Verbraucher nur ein­ geschaltet werden kann, wenn die beiden Seriennummern gleich sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die einzugebenden Daten und die gespei­ cherten Betriebsdaten jeweils eine Revisionsnummer um­ fassen, die nach der Dateneingabe durch die Prozes­ soreinheit (1) miteinander verglichen werden, wobei der Verbraucher nur eingeschaltet werden kann, wenn die eingebene Revisionsnummer größer oder gleich der ge­ speicherten Revisionsnummer ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sowohl zum Einschalten wie auch zum Ab­ schalten des Verbrauchers jeweils ein Satz von Daten eingegeben werden muß und das Abschalten nur möglich ist, wenn die beiden Datensätze konsistent sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die einzugebenden Daten auf ei­ nem Chip gespeichert sind, der in das Dateneingabege­ rät (1) eingeführt werden kann, welches die Daten aus dem Chip ausliest und an die Prozessoreinheit (2) wei­ tergibt.