DE69719295T2 - Sun protection device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sonnenschutzvorrichtung mit einem Sonnenschutzelement, das zwischen einer hochgezogenen Stellung und einer heruntergelassenen Stellung verstellbar ist, mit einem Antriebsmotor zum Betätigen dieses Sonnenschutzelementes und mit Mitteln zum Steuern dieses Motors, welche einen eine Sonneneinstrahlungsschwelle erfassenden Sensor, der ein Signal abgibt, sowie eine logische Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung dieses Signals und zur Steuerung des Motors umfassen und ein Mittel zur Verzögerung der Übertragung eines Befehls zu dem Motor beim Verschwinden der Sonne umfasst, eine so genannte Verzögerung "des Verschwindens".The invention relates to a sun protection device with a sun protection element that can be adjusted between a raised position and a lowered position, with a drive motor for actuating this sun protection element and with means for controlling this motor, which comprise a sensor that detects a solar radiation threshold and emits a signal, as well as a logic processing unit for processing this signal and controlling the motor, and comprises a means for delaying the transmission of a command to the motor when the sun disappears, a so-called "disappearance" delay.
Eine derartige Vorrichtung ist in dem Dokument FR-A- 25 44 887 beschrieben. Sie umfasst ebenfalls eine Verzögerung des Erscheinens. Die Verzögerungen des Erscheinens und des Verschwindens haben die Vermeidung ungewollter, unnötiger und störender Bewegungen des 25 Sonnenschutzelementes bei kurzem Durchzug von Wolken vor der Sonne zur Aufgabe. Das Wetter wird als sonnig betrachtet, wenn die Sonne während einer bestimmten Zeitdauer scheint, und als bedeckt, wenn die Sonne während einer bestimmten Zeitdauer verschwindet. Diese Verzögerungen werden werksmäßig festgelegt.Such a device is described in document FR-A-25 44 887. It also includes an appearance delay. The appearance and disappearance delays are intended to prevent unwanted, unnecessary and annoying movements of the sun protection element when clouds briefly pass in front of the sun. The weather is considered sunny if the sun shines for a certain period of time and overcast if the sun disappears for a certain period of time. These delays are set at the factory.
Es stellt sich jedoch heraus, dass solche automatischen Vorrichtungen nicht den vom Benutzer gewünschten Komfort bereitstellen. Tatsächlich wird der Benutzer im Fall von mit Wolken verhangenem Himmel durch die unnötigerweise häufigen Bewegungen des Sonnenschutzelementes gestört und er ist unzufrieden, wenn die sofortige Reaktion beim ersten Erscheinen der Sonne am frühen Morgen oder bei ihrem Verschwinden bei Dämmerung ausbleibt. In dem ersten Fall werden die Verzögerungen deswegen als zu kurz betrachtet und in den anderen Fällen als zu lang. Der Benutzer verfügt zwar über die Möglichkeit, die Sonneneinstrahlungsschwelle einzustellen, aber ihm wird schnell klar, dass er dieselben Beeinträchtigungen erfährt, ganz gleich wie er die Sonneneinstrahlungsechwelle zur Auslösung der Automatik einstellt, und zieht es daher vor, ganz auf die. Automatik zu verzichten, indem er sie abschaltet. Da die Zeitdauer der Verzögerungen einen Kompromiss darstellt, führt die Korrektur einer der Beeinträchtigungen nur zu der Verschlimmerung der anderen und die dem Benutzer gegebene Möglichkeit, die Sonneneinstrahlungsschwelle einzustellen, löst das Problem nicht.However, it turns out that such automatic devices do not provide the comfort desired by the user. In fact, in the case of cloudy skies, the user is disturbed by the unnecessarily frequent movements of the sunshade element and is dissatisfied by the lack of an immediate response when the sun first appears in the early morning or when it disappears at dusk. In the first case, the delays are therefore considered too short and in the other cases too long. The user has the option of setting the solar radiation threshold, but quickly realises that he will experience the same problems no matter how he sets the solar radiation threshold to trigger the automatic system, and therefore prefers to do without the automatic system altogether by turning it off. Since the length of the delays is a compromise, correcting one of the problems only makes the other worse and giving the user the option of setting the solar radiation threshold does not solve the problem.
Der erste Schritt bestand also darin, das Problem zu identifizieren und genau darzustellen und der zweite, eine Lösung dafür zu finden.The first step was to identify and describe the problem and the second step was to find a solution to it.
Das zu lösende Problem besteht darin, eine schnelle Reaktion der Automatik zu erreichen, und von dem Sonnenschutzelement ausgehend, beim ersten Erscheinen der Sonne eine ausreichend lange Verzögerung im Laufe des Tages zu gewährleisten, um ungewollte Bewegungen zu vermeiden, wenn der Himmel mit Wolken verhangen ist, und eine schnelle Reaktion bei dem Verschwinden der Sonne über einen längeren Zeitraum, insbesondere am Ende des Tages zu gewährleisten.The problem to be solved is to achieve a rapid reaction of the automatic system and, starting from the sun protection element, to ensure a sufficiently long delay during the day when the sun first appears in order to avoid unwanted movements when the sky is covered with clouds, and to ensure a rapid reaction when the sun disappears over a longer period, especially at the end of the day.
Um diesen sich widersprechenden Forderungen Rechnung zu tragen, ist die Sonnenschutzvorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung des Verschwindens zu dem Zeitpunkt einsetzt, an dem die Sonneneinstrahlungsschwelle unterschritten wird, das heißt unter die Schwelle abfällt, und dadurch, dass die Zeitdauer der Verzögerung des Verschwindens als umgekehrte Funktion der Sonneneinstrahlungszeit variiert, die seit dem letzten Überschreiten der Sonneneinstrahlungsschwelle verstrichen ist.In order to meet these contradictory requirements, the sun protection device according to the invention is characterized in that the delay in disappearance begins at the moment when the solar radiation threshold is exceeded, that is to say falls below the threshold, and in that the duration of the delay in disappearance varies as an inverse function of the solar radiation time that has elapsed since the solar radiation threshold was last exceeded.
Die Verzögerung des Erscheinens kann entweder aufgehoben oder beibehalten werden. In dem zweiten Fall wird sie vorzugsweise weniger als 3 Minuten betragen.The delay in appearance can either be removed or maintained. In the second case, it will preferably be less than 3 minutes.
Auf diese Weise reagiert die Automatik praktisch sofort bei dem ersten Erscheinen der Sonne, beispielsweise am Morgen eines sonnigen Tages oder nach dem Verschwinden des Morgennebels, und je länger die Sonne anhaltend geschienen hat, umso weniger verzögert die Automatik die Reaktion zur Betätigung des Sonnenschutzelementes beim Verschwinden der Sonne. Aufeinanderfolgender Durchzug von Wolken, was relativ kurzen Sonneneinstrahlungszeiträumen entspricht, wäre von nun an ohne Auswirkung auf das Sonnenschutzelement, das dann im Allgemeinen in heruntergelassener Stellung verbleibt, wohingegen ein langer Sonneneinstrahlungszeitraum aufgrund eines wolkenlosen Himmels und der dem Verschwinden der Sonne für die Nacht vorausgeht, ein praktisch sofortiges Hochziehen des Sonnenschutzelementes mit sich bringt.In this way, the automatic system reacts almost immediately when the sun first appears, for example on the morning of a sunny day or after the morning mist has disappeared, and the longer the sun has been shining continuously, the less the automatic system delays the reaction to activate the sunshade when the sun disappears. Successive passage of clouds, corresponding to relatively short periods of sunshine, would from then on have no effect on the sunshade, which would then generally remain in the lowered position, whereas a long period of sunshine due to a cloudless sky and preceding the sun's disappearance for the night would result in the sunshade being raised almost immediately.
Die Betätigung kann, je nach betroffener Vorrichtung, ein Hochziehen oder ein Herunterlassen sein.Depending on the device concerned, the operation can be a pulling up or a lowering.
Es ist möglich, den Komfort der Vorrichtung noch zu erhöhen, indem sie mit Mitteln ausgestattet wird, die in jedem Fall die sofortige Betätigung des Sonnenschutzelementes bei Sonnenuntergang gewährleisten.It is possible to further increase the comfort of the device by equipping it with means that in any case ensure the immediate activation of the sun protection element at sunset.
Nach einer Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einer astronomischen Uhr verbunden, und die logische Verarbeitungseinheit umfasst Mittel zum Berechnen der Sonnenuntergangszeit und zum Einbeziehen dieser Uhrzeit in die Berechnung der Verzögerung des Verschwindens, derart, dass eine Korrektur dieser Verzögerung abhängig von der Uhrzeit eingeführt wird, insbesondere um die Verzögerung des Verschwindens zu verringern oder sogar zu annullieren, wenn die Uhrzeit der astronomischen Uhr sich der Sonnenuntergangszeit nähert.According to one embodiment, the device is connected to an astronomical clock and the logic processing unit comprises means for calculating the time of sunset and for including this time in the calculation of the disappearance delay, such that a correction of this delay is introduced as a function of the time, in particular in order to reduce the disappearance delay or even to be cancelled when the astronomical clock time approaches sunset.
Nach einer anderen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Sonnenmesszelle, welche eine Information über die Sonnenhöhe über dem Horizont liefert, und die logische Verarbeitungseinheit umfasst Mittel zum Einbeziehen der durch die Messzelle gelieferten Information, um eine Korrektur des Wertes der berechneten Verzögerung einzuführen, insbesondere um die Verzögerung zu verringern oder sogar zu annullieren, wenn die Sonne kurz davor ist zu verschwinden oder verschwindet.According to another embodiment, the device comprises a solar measuring cell providing information on the height of the sun above the horizon, and the logic processing unit comprises means for incorporating the information provided by the measuring cell in order to introduce a correction to the value of the calculated delay, in particular to reduce or even cancel the delay when the sun is about to disappear or is disappearing.
Nach einer anderen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Dämmerungs-Messzelle, welche der logischen Verarbeitungseinheit (ULT) ein Signal liefert, wenn das Licht einen gewählten Wert erreicht, der zum Beispiel die Dämmerung darstellt, und die logische Verarbeitungseinheit (ULT) ist so programmiert, dass die sofortige Betätigung des Sonnenschutzelementes beim Empfang des Signals der Dämmerungs-Messzelle erfolgt.According to another embodiment, the device comprises a twilight measuring cell which supplies a signal to the logic processing unit (ULT) when the light reaches a selected value, which represents, for example, twilight, and the logic processing unit (ULT) is programmed so that the immediate activation of the sun protection element takes place upon receipt of the signal from the twilight measuring cell.
Die beigefügte Zeichnung stellt beispielhaft eine Ausführungsform als auch Varianten der Vorrichtung gemäß der Erfindung dar.The attached drawing shows an example of an embodiment as well as variants of the device according to the invention.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Hauptausführungsform der Vorrichtung, eine Ansicht in welcher zwei Varianten ebenfalls dargestellt und an den Pfeilen mit gestrichelten Linien zu erkennen sind.Fig. 1 is a schematic view of the main embodiment of the device, a view in which two variants are also shown and can be recognized by the arrows with dashed lines.
Fig. 2 stellt das Ablaufdiagramm des in der logischen Verarbeitungseinheit gespeicherten Programms, dar.Fig. 2 shows the flow chart of the program stored in the logical processing unit.
Fig. 3 ist ein erstes Beispiel der Funktion der Veränderung der Verzögerung des Verschwindens.Fig. 3 is a first example of the function of changing the delay of disappearance.
Fig. 4 ist ein zweites Beispiel derselben Funktion.Fig. 4 is a second example of the same function.
In Fig. 1 ist schematisch ein Stoff für eine Sonnenmarkise 1 gezeigt, der auf eine Trommel zum Aufrollen 2 aufgerollt wird, die von einem elektrischen Motor 3 angetrieben wird. Der Motor 3 wird über eine logische Verarbeitungseinheit (ULT) 4 gesteuert, welche einen Rechner 5, eine Uhr 6, einen ROM-Speicher 7 und einen RAM-Speicher 8 und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 9 umfasst. Die Vorrichtung umfasst außerdem einen lichtempfindlichen Sensor 10. Ein derartiger Sensor wird weitgehend in den modernen Vorrichtungen verwendet. Er dient dazu, eine Sonneneinstrahlungsschwelle zu bestimmen, das heißt das Vorhandensein einer direkten Beleuchtung des Sensors durch die Sonne.Fig. 1 shows schematically a fabric for a sun awning 1 rolled up on a reel 2 driven by an electric motor 3. The motor 3 is controlled by a logic processing unit (ULT) 4 comprising a calculator 5, a clock 6, a ROM memory 7 and a RAM memory 8 and an input/output interface 9. The device also comprises a photosensitive sensor 10. Such a sensor is widely used in modern devices. It serves to determine a solar radiation threshold, i.e. the presence of direct illumination of the sensor by the sun.
Ein Programm, dessen Ablaufdiagramm in Fig. 2 dargestellt ist, ist in dem RAM-Speicher 8 der logischen Verarbeitungseinheit (ULT) 4 gespeichert.A program, the flow chart of which is shown in Fig. 2, is stored in the RAM memory 8 of the logical processing unit (ULT) 4.
Wie dargestellt ist in dem Programm die Verzögerung des Erscheinens gleich null.As shown, in the program the delay of the appearance is zero.
Wenn das Programm gestartet ist, prüft die logische Verarbeitungseinheit (ULT) das Vorhandensein der Sonne, das heißt ob die Sonneneinstrahlungsschwelle erreicht worden ist. Wenn ja, steuert die logische Verarbeitungseinheit (ULT) sofort das Herunterlassen des Sonnenschutzes und löst gleichzeitig eine Berechnung der Sonneneinstrahlungszeitdauer aus. Das Vorhandensein der Sonne wird ständig überprüft. Sobald die Sonne verschwindet, berechnet die logische Verarbeitungseinheit (ULT) eine Verzögerung des Verschwindens gemäß einer gespeicherten Funktion, beispielsweise einer der in Fig. 3 oder 4 dargestellten Funktionen.When the program is started, the logical processing unit (ULT) checks the presence of the sun, i.e. whether the solar radiation threshold has been reached. If so, the logical processing unit (ULT) immediately controls the lowering of the sunshade and at the same time triggers a calculation of the duration of solar radiation. The presence of the sun is constantly checked. As soon as the sun disappears, the logical processing unit (ULT) calculates a delay in the disappearance according to a stored function, for example one of the functions shown in Fig. 3 or 4.
Unabhängig von der gespeicherten Funktion, variiert auf jeden Fall die Zeitdauer der Verzögerung des Verschwindens als umgekehrte Funktion der Sonneneinstrahlungszeit, die seit dem letzten Überschreiten der Sonneneinstrahlungsschwelle verstrichen ist, das heißt die von dem Zeitmesser gemessene Zeitdauer. Die berechnete Verzögerung wird sofort ausgelöst. Während dieser Verzögerung überprüft die logische Verarbeitungseinheit (ULT) ständig das Vorhandensein der Sonneneinstrahlung. Genauso lange wie die Sonne nicht scheint, läuft die Verzögerung des Verschwindens weiter. Wenn jedoch die Sonne während dieser Verzögerung wieder erscheint, startet der Zeitmesser der Sonneneinstrahlung, der gerade wieder auf null gestellt wurde, erneut und das Programm beginnt wieder bei dieser neuen Initialisierung der Zeitmessung der Sonneneinstrahlung.In any case, regardless of the function stored, the duration of the disappearance delay varies as an inverse function of the solar radiation time elapsed since the solar radiation threshold was last exceeded, i.e. the time measured by the timer. The calculated delay is triggered immediately. During this delay, the logic processing unit (ULT) continuously checks for the presence of solar radiation. As long as the sun is not shining, the disappearance delay continues. However, if the sun reappears during this delay, the solar radiation timer, which has just been reset to zero, starts again and the program starts again from this new initialization of the solar radiation timing.
Wenn die Verzögerung des Verschwindens abgelaufen ist, ohne dass die Sonne wieder erschienen ist, wird der Sonnenschutz hochgezogen, und das Programm fängt wieder von vorne an.When the disappearance delay has expired without the sun reappearing, the sunshade is raised and the program starts again from the beginning.
Es besteht die Möglichkeit, in dieses Programm eine Verzögerung des Erscheinens zwischen dem ersten Erfassen des Vorhandenseins der Sonne (Sonneneinstrahlungsschwelle) und dem Herunterlassen des Sonnenschutzes einzuführen. Diese Verzögerung hat jedoch überhaupt keine Auswirkung auf den Beginn der Zeitmessung der Sonneneinstrahlung. Die Zeitdauer der Verzögerung des Erscheinens wird im Werk festgelegt. Sie beträgt weniger als drei Minuten. Wie man gesehen hat, kann sie gleich null sein.It is possible to introduce into this program a delay in appearance between the first detection of the presence of the sun (sun exposure threshold) and the lowering of the sunshade. However, this delay has absolutely no effect on the start of the time measurement of the sun exposure. The length of the delay in appearance is set in the factory. It is less than three minutes. As we have seen, it can be zero.
Die Sonneneinstrahlungsschwelle kann entweder durch den Benutzer eingestellt oder im Werk festgelegt werden. Im zweiten Fall ist der Wert im Allgemeinen auf 10 klux festgelegt.The solar radiation threshold can either be set by the user or factory-set. In the second case, the value is generally set to 10 klux.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellten Funktionen, mit denen der Wert der Verzögerung des Verschwindens als Funktion der gemessenen Sonneneinstrahlungszeit ermittelt wird, die seit dem letzten Überschreiten der Sonneneinstrahlungsschwelle verstrichen ist, sind nur Beispiele. Derartige Funktionen können leicht in die logische Verarbeitungseinheit (ULT) integriert werden.The functions shown in Fig. 3 and 4, which determine the value of the disappearance delay as a function of the measured solar radiation time elapsed since the solar radiation threshold was last exceeded, are only examples. Such functions can easily be integrated into the logic processing unit (ULT).
Für den Benutzer bedeuten diese Funktionen, dass je länger die Sonne geschienen hat, umso weniger die Automatik die Reaktion verzögert. Wenn nacheinander Wolken durchziehen, wird die Verzögerung des Verschwindens verhältnismäßig lang sein, so dass ungewollte Bewegungen des Sonnenschutzes vermieden werden. Am Ende des Tages jedoch, nach einer langen Sonneneinstrahlungszeitdauer, wird die Verzögerung des Verschwindens sehr kurz sein, so dass der Sonnenschutz schnell nach dem Verschwinden der Sonne hochgezogen wird.For the user, these functions mean that the longer the sun has been shining, the less the automatic system delays its reaction. If clouds pass through one after the other, the delay in disappearance will be relatively long, thus avoiding unwanted movements of the sunshade. At the end of the day, however, after a long period of sun exposure, the delay in disappearance will be very short, so that the sunshade is raised quickly after the sun disappears.
Die Vorrichtung kann noch weiter verbessert werden, indem der logischen Verarbeitungseinheit (ULT) eine zusätzliche Information geliefert wird.The device can be further improved by providing additional information to the logical processing unit (ULT).
Gemäß einer ersten Weiterentwicklung hat die logische Verarbeitungseinheit (ULT) 4 Zugriff auf eine astronomische Uhr 11, die ihr ermöglicht, die Sonnenaufgangszeit und die Sonnenuntergangszeit zu erfahren. Die logische Verarbeitungseinheit (ULT) kann somit bei der Berechnung der Zeitdauer der Verzögerung des Verschwindens die tatsächliche Tageszeit mitberücksichtigen. Während der Berechnung der Verzögerung des Verschwindens nach einer der dargestellten Funktionen, wenn die Tageszeit sich der Sonnenuntergangszeit nähert, die durch die astronomische Uhr bekannt ist, wird die Verzögerung des Verschwindens beispielsweise auf einen Wert abgesenkt, der weniger als drei Minuten beträgt. Mitten am Tag jedoch, wenn der Himmel sehr hell ist, wird der Benutzer eine Veränderung der Umgebungshelligkeit viel weniger empfinden und nicht wünschen, dass sein Sonnenschutz hochgezogen wird und ihm den Eindruck vermittelt, sich ständig zu bewegen. Dementsprechend wird in diesem Fall die Zeitdauer der Verzögerung des Verschwindens erhöht.According to a first development, the logic processing unit (ULT) 4 has access to an astronomical clock 11 which enables it to know the time of sunrise and the time of sunset. The logic processing unit (ULT) can thus take into account the actual time of day when calculating the duration of the delay in disappearance. During the calculation of the delay in disappearance according to one of the functions presented, when the time of day approaches the time of sunset known from the astronomical clock, the delay in disappearance is reduced to a value of less than three minutes, for example. However, in the middle of the day, when the sky is very bright, the user will be much less aware of a change in the ambient brightness and will not want to that his sunshade is raised, giving him the impression of constantly moving. Accordingly, in this case, the time of the delay of disappearance is increased.
Die durch die astronomische Uhr gelieferte Information ermöglicht der Automatik am Ende des Tages, außerdem zwischen dem Durchzug einer Wolke und der Dämmerung zu unterscheiden. Bei Dämmerung kann die Automatik außerdem die von der astronomischen Uhr empfangene Information berücksichtigen, um das Hochziehen des Sonnenschutzes unabhängig von der Saison zu beschleunigen.The information provided by the astronomical clock also enables the automatic system to distinguish between the passage of a cloud and dusk at the end of the day. At dusk, the automatic system can also take into account the information received from the astronomical clock to speed up the raising of the sunshade, regardless of the season.
Gemäß einer anderen Weiterentwicklung ist die logische Verarbeitungseinheit (ULT) 4 mit einer Dämmerungs-Messzelle 12 verbunden, die beispielsweise verwendet wird, um eine öffentliche Beleuchtung auszulösen. Die Automatik ist somit in der Lage, eine Wolke von der Dämmerung zu unterscheiden und sofort das Hochziehen des Sonnenschutzes in der durch die Dämmerungs-Messzelle festgestellten Dämmerung zu steuern.According to another development, the logic processing unit (ULT) 4 is connected to a twilight sensor 12, which is used, for example, to trigger public lighting. The automation is thus able to distinguish a cloud from twilight and immediately control the raising of the sun protection at the twilight detected by the twilight sensor.
Die Dämmerungs-Messzelle kann der lichtempfindliche Sensor 10 selbst sein.The twilight measuring cell can be the light-sensitive sensor 10 itself.
Die Dämmerungs-Messzelle 12 kann durch eine Sonnenmesszelle ersetzt werden, die in der Lage ist, dem Stand der Sonne zu folgen. Derartige Messzellen sind bekannt und liefern eine Information über die Sonnenzeit, die die logische Verarbeitungseinheit (ULT) beim Modifizieren der Zeitdauer der Verzögerung des Verschwindens berücksichtigen kann.The twilight measuring cell 12 can be replaced by a solar measuring cell capable of following the position of the sun. Such measuring cells are known and provide information on solar time which the logic processing unit (ULT) can take into account when modifying the duration of the disappearance delay.
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