DE10313759B4

DE10313759B4 - Digitalschaltuhr mit grafischer Schaltanzeige

Info

Publication number: DE10313759B4
Application number: DE2003113759
Authority: DE
Inventors: Carsten Dipl.-Ing. Schröer
Original assignee: Legrand GmbH
Current assignee: Legrand GmbH
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: DE10313759A1; EP1462887A2; EP1462887A3

Abstract

Digitalschaltuhr (D), insbesondere zum Einbau in Standard-Elektroverteiler, mit einem Mikroprozessor (MP), einem zugehörigen Steuerprogramm, welches ein Schaltprogramm (S) ausführt, einem Zeittaktgeber (ZT), mindestens einem gesteuerten Schaltausgang (A), mehreren Eingabetasten (T) und einer Anzeigevorrichtung (M) mit einem Anzeigefeld (F), auf dem eine Wochenanzeigevorrichtung (M) als Matrix ausgebildet ist und jeweils in einem Teil des Anzeigefeldes (F) einem Schaltausgang (A) zugeordnet das Schaltprogramm (S) in Form einer Matrix dargestellt ist, deren Zeilen je einem Wochentag und deren Spalten einem festen Zeitraster innerhalb des Wochentages entsprechen und wobei ein gesetztes Matrixelement einem aktivierten Schaltausgang innerhalb dieses Wochentages entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitraster einer Stunde, 30 Minuten, 15 Minuten oder 10 Minuten entspricht, und eine Programmierung des Schaltprogramms (S) mit den Eingabetasten (T) erfolgt, indem
– über eine Betätigung einer Programmiertaste (P) ein Einstellmodus aufgerufen wird,
– im Einstellmodus in der Matrix (M) jeweils ein Dot-Matrixelement entsprechend der aktuellen Programmierzeit als...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Digitalschaltuhr, insbesondere zum Einbau in einen Standard-Elektroverteiler, mit einem Mikroprozessor, einem zugehörigen Steuerprogramm, welches ein Schaltprogramm ausführt, einem Zeittaktgeber, mindestens einem gesteuerten Schaltausgang, mehreren Eingabetasten und einer Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigefeld, auf dem eine Wochenanzeigevorrichtung als Matrix ausgebildet ist und jeweils in einem Teil des Anzeigefeldes einem Schaltausgang zugeordnet das Schaltprogramm in Form einer Matrix dargestellt ist, deren Zeilen je einem Wochentag und deren Spalten einem festen Zeitraster innerhalb des Wochentages entsprechen und wobei ein gesetztes Matrixelement einemaktivierten Schaltausgang innerhalb dieses Wochentages entspricht.

Digitalschaltuhren für Elektroverteiler mit Darstellung des Schaltprogramms sind beispielsweise aus der WO99/30214 bekannt. Dort ist beschrieben, dass das Schaltprogramm in Tageszeitabschnitten mit einem Programmbalken dargestellt ist. Die definierten Zeitabschnitte eines Gesamtprogrammzeitraums sind unterschiedlich lang, aber auf der Anzeige gleichlang dargestellt und daher für den Benutzer nicht unmittelbar einzuschätzen. Auch ist die Programmierung der Schaltzeiten aufwendig, da zunächst die Zeitabschnitte definiert werden müssen und festgelegt werden muss, welche Zeitabschnitte eines Gesamtprogrammzeitraums, etwa eines Tages, aktuell und welche unaktuell sind und damit dargestellt oder nicht dargestellt werden. Auch ist die Programmierung nur für die Tageszeitabschnitte ermöglicht, das Schalten in einem feineren Zeitraster ist nicht vorgesehen.

Weiterhin ist aus der Patentschrift EP0825501 eine Digitalschaltuhr bekannt, die den Schaltzustand des Schaltausgangs auf einer Anzeigefläche mit den zugehörigen Schaltzeiten in einer alphanumerischen Darstellung anzeigt. Auch hier ist keine leicht einprägsame optische Übersicht über das gesamte Schaltprogramm einer Woche gegeben. Für eine Umprogrammierung muss auf eine digitale Zeitdarstellung umgeschaltet werden und so Schaltpunkt für Schaltpunkt abgearbeitet werden. Es fehlt eine Übersicht, die sich der Programmierende in seinen Gedanken machen muss.

Weiterhin ist aus der GB 2 149 153A eine Wochenzeitschaltuhr bekannt, die in einer analogen Darstellung Zeitabschnitte jeweils eines Wochentages zur Anzeige bringt. Eine Gesamtübersicht fehlt, und zur Programmierung wird i.e. für die Anzeige der Schaltzeitpunkte eine digitale Zeitdarstellung benutzt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Digital-Zeitschaltuhr anzugeben, bei der auch bei einer relativ kleinen Anzeigefläche eine einfache Übersicht über das Schaltprogramm einer größeren Darstellungsperiode, nämlich einer Woche in kleinen Zeitabschnitten gegeben ist und eine leichte Programmierung dieser Zeitabschnitte möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Zeitraster einer Stunde, 30 Minuten, 15 Minuten oder 10 Minuten entspricht, und eine Programmierung des Schaltprogramms mit den Eingabetasten erfolgt, indem

– über eine Betätigung einer Programmiertaste ein Einstellmodus aufgerufen wird,
– im Einstellmodus in der Matrix jeweils ein Dot-Matrixelement entsprechend der aktuellen Programmierzeit als Cursor blinkt,
– der Cursor über Betätigungen von Cursortasten zu einem einer gewünschten Zeit entsprechenden Dot-Matrixelement bewegt wird,
– über eine Betätigung einer EIN/AUS-Taste der für die gewünschte Zeit gewollte Schaltzustand eingestellt und ein ggf. geänderter Zustand in der Dot-Matrix dargestellt wird,
– optional gleichartig eine Einstellung für weitere gewünschte Zeiten durch die entsprechenden Cursortastenbetätigungen wiederholt wird,
– über eine weitere Betätigung der Programmiertaste der Einstellmodus verlassen und die so angezeigten Veränderungen in das Schaltprogramm übernommen werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Moderne Digitalschaltuhren sind mit einem Mikroprozessor, einem zugehörigen Steuerprogramm, welches ein Schaltprogramm ausführt, einem Zeittaktgeber, mindestens einem gesteuerten Schaltausgang, mehreren Eingabetasten und einer Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigefeld ausgestattet. Sie werden dadurch besonders benutzerfreundlich, dass das Schaltprogramm auf dem Anzeigefeld in Form einer Matrix dargestellt ist und ein Benutzer mit einem Blick die Schaltfolgen einschätzen kann. Für typische Schaltprogramme, wie für eine Heizungssteuerung oder eine Außenbeleuchtung, ergeben sich charakteristische Muster in der Matrix, an Hand derer der Benutzer leicht beurteilen kann, ob das Schaltprogramm die gewünschte Schaltfolge erzeugt oder ob Abweichungen vorliegen, die dann einfach korrigierbar sind. In einer solchen Matrix entsprechen die Spalten einem festen Zeitraster und die gesetzten Matrixelemente in den Zeilen der Matrix zeigen die aktivierte Schaltfolge für einen oder mehrere Schaltausgänge über den Darstellungszeitraum.

Ein Darstellungszeitraum von einem Tag ist besonders leicht verständlich für den Benutzer, da dies seiner gewöhnlichen Anschauung entspricht. Damit entspricht eine Zeile in der Matrix der Dauer eines Tages.

Aufeinanderfolgende Zeilen können einfach zu einer Darstellungsperiode, wie einer Woche oder einem Monat, zusammengefasst werden. 7 Zeilen stellen dann eine Woche und 31 Zeilen einen Monat dar. Damit bekommt der Benutzer einen einfachen Überblick über die gesamte Darstellungsperiode.

Als Zeitraster werden vorteilhafterweise Zeitdauern von einer Stunde, 30 Minuten, 15 Minuten oder 10 Minuten gewählt. Damit bilden 1, 2, 4, oder 6 Matrixelemente in einer Zeile eine Stunde ab, was leicht verständlich ist. Für die Darstellung eines Tages werden dann 24, 48, 96 oder 144 Matrixelemente benötigt, was auch mit kleinen Dot-Matrix-Anzeigen realisierbar ist.

Bei Digitalschaltuhren mit mehreren Schaltausgängen ist es günstig, jeden Schaltausgang in einer eigenen Matrix in einem gesonderten Teil der Anzeigefläche darzustellen. Besonders übersichtlich wird es, wenn die Zeitraster der Matrizen gleich sind und sie genau untereinander liegen.

Bei Schaltuhren, die für einen bestimmten Zweck in größeren Stückzahlen hergestellt werden, ist es günstig, die Beschriftung der Zeilen- und Spaltenköpfe durch eine Bedruckung vorzunehmen. Damit wird der aktive Teil der Anzeigefläche völlig für die Darstellung des variablen Schaltprogramms genutzt. Es können preisgünstige Anzeigevorrichtungen mit geringerer Auflösung genutzt werden. Eine solche Digitalschaltuhr wäre beispielsweise eine Wochenschaltuhr mit einem Schaltausgang, bei der die Tageszeiten von 0 bis 23 als Spaltenköpfe und die Wochentage von 1 bis 7 als Zeilenköpfe aufgedruckt sind. Bei einem Zeitraster einer halben Stunde wird dann eine Dot-Matrix mit einer Auflösung von 48 × 7 Elementen benötigt.

In einer alternativen Ausführung werden die Zeilen- und Spaltenköpfe mit in der Dot-Matrix dargestellt. Die Auflösung der Matrixanzeige ist dann entsprechend größer. Diese Alternative ist besonders für Digital schaltuhren geeignet, die flexibel an unterschiedliche Konfigurationen angepasst werden soll.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist die augenfällige Darstellung von Sonderbetriebsarten wie „dauernd EIN" oder „dauernd AUS". Solche Betriebsarten sind auf den Digitalschaltuhren leicht zu erreichen und werden mit einer komplett gefüllten bzw. einer vollständig leeren Matrix dargestellt. Sie sind damit einfach zu kontrollieren.

Zur Einstellung des Schaltprogramms ist an der Digitalschaltuhr eine Programmiertaste vorgesehen. Durch Betätigen dieser Taste gelangt der Benutzer in den Einstellmodus. Zur Unterstützung der Einstellung ist ein Cursor vorgesehen, der als blinkendes Matrixelement dargestellt ist. Der Cursor blinkt zunächst an der Stelle der aktuellen Zeit in der Darstellungsperiode. Er wird mittels der vier Cursortasten zu der gewünschten Schalt-Zeit innerhalb der Darstellungsperiode gebracht. Mittels einer EIN/AUS-Taste ist das entsprechende Matrixelement in seinem Zustand veränderbar. Ein nicht gesetztes Matrixelement wird mit der EIN/AUS-Taste gesetzt und umgekehrt. Das Matrixelement wird entsprechend dargestellt. Für weitere Zeiten im Zeitraster sind die Zustände auf gleiche Weise veränderbar. Sobald alle gewünschten Änderungen vorgenommen wurden, wird der Einstellmodus über die Programmiertaste wieder verlassen. Alle Änderungen werden damit in das Schaltprogramm übernommen und werden ab dieser Zeit entsprechend ausgeführt.

Typische Beispiele der Schaltprogrammdarstellung sind in den Figuren gezeigt.
1 zeigt eine Ansicht einer 1-Kanal-Schaltuhr
2 zeigt ein Blockschaltbild einer 1-Kanal-Schaltuhr
3 zeigt ein Wochenprogramm einer 1-Kanal-Schaltuhr
4 zeigt ein Wochenprogramm einer 2-Kanal-Schaltuhr
5 zeigt eine Wochenschaltuhr im der Sonderbetriebsart „dauernd EIN"
In 1 ist die Ansicht einer 1-Kanal-Digitalschaltuhr D mit ihren wesentlichen Elementen gezeigt. Sie besitzt die Dot-Matrix-Anzeigevorrichtung M mit der Anzeigefläche F und darauf dargestellt das Schaltprogramm S. Darunter sind die Tasten dargestellt. Es sind vier Cursortasten C, eine Programmiertaste P und eine EIN/AUS-Taste E/A. Der Schaltausgang A ist mit zwei Klemmen am unteren Rand gezeigt.
In 2 ist das Blockschaltbild der 1-Kanal-Digitalschaltuhr gezeigt. Der Mikroprozessor MP steuert die gesamte Uhr. Die Zeitbasis mit dem notwendigen Takt wird vom Zeittaktgeber ZT geliefert. Der Mikroprozessor MP steuert die Dot-Matrix-Anzeigevorrichtung M. Die Programmierung des Schaltprogramms wird über die Tasten T vorgenommen. Das Schaltprogramm bewirkt die Schaltung des Schalters R, der zum Schaltausgang A führt.
In 3 ist ein Wochenprogramm einer 1-Kanal-Schaltuhr in einem 30-Minuten Zeitraster für 7 Tage dargestellt. Es ist ein Beispiel für eine Heizungssteuerung für ein Haus, in dem tagsüber an Werktagen niemand anwesend ist. Werktags (Zeile 1 – 5) schaltet um morgens um 6 Uhr die Heizung ein. Zwischen 8 und 16 Uhr ist sie abgeschaltet um dann noch einmal zwischen 16 und 22:30 Uhr eingeschaltet zu sein. Samstags (Zeile 6) ist die Heizung zwischen 8 und 24 Uhr durchgehend eingeschaltet. Sonntags (Zeile ?) ist die Heizung zwischen 8 und 22 Uhr eingeschaltet.
In 4 ist im Kanal 1 das gleiche Heizungsprogramm wie in 1 gezeigt. Kanal 2 ist ein Beispiel für die Schaltung einer Außenbeleuchtung. Die Beleuchtung wird werktags (Zeilen 1 – 5) um 6 Uhr für eine Stunde eingeschaltet und dann noch einmal zwischen 19 und 24 Uhr. Am Samstag und Sonntag (Zeilen 6 – 7) ist die Beleuchtung zusätzlich zwischen 0 und 6 Uhr eingeschaltet.
In 5 ist für eine Wochenschaltuhr dargestellt, wie in der Sonderbetriebsart „dauernd EIN" alle Matrixelemente für den Schaltausgang aktiviert sind.

Claims

Digitalschaltuhr (D), insbesondere zum Einbau in Standard-Elektroverteiler, mit einem Mikroprozessor (MP), einem zugehörigen Steuerprogramm, welches ein Schaltprogramm (S) ausführt, einem Zeittaktgeber (ZT), mindestens einem gesteuerten Schaltausgang (A), mehreren Eingabetasten (T) und einer Anzeigevorrichtung (M) mit einem Anzeigefeld (F), auf dem eine Wochenanzeigevorrichtung (M) als Matrix ausgebildet ist und jeweils in einem Teil des Anzeigefeldes (F) einem Schaltausgang (A) zugeordnet das Schaltprogramm (S) in Form einer Matrix dargestellt ist, deren Zeilen je einem Wochentag und deren Spalten einem festen Zeitraster innerhalb des Wochentages entsprechen und wobei ein gesetztes Matrixelement einem aktivierten Schaltausgang innerhalb dieses Wochentages entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitraster einer Stunde, 30 Minuten, 15 Minuten oder 10 Minuten entspricht, und eine Programmierung des Schaltprogramms (S) mit den Eingabetasten (T) erfolgt, indem – über eine Betätigung einer Programmiertaste (P) ein Einstellmodus aufgerufen wird, – im Einstellmodus in der Matrix (M) jeweils ein Dot-Matrixelement entsprechend der aktuellen Programmierzeit als Cursor blinkt, – der Cursor über Betätigungen von Cursortasten (C) zu einem einer gewünschten Zeit entsprechenden Dot-Matrixelement bewegt wird, – über eine Betätigung einer EIN/AUS-Taste (E/A) der für die gewünschte Zeit gewollte Schaltzustand eingestellt und ein ggf. geänderter Zustand in der Dot-Matrix (M) dargestellt wird, – optional gleichartig eine Einstellung für weitere gewünschte Zeiten durch die entsprechenden Cursortastenbetätigungen wiederholt wird, – über eine weitere Betätigung der Programmiertaste (P) der Einstellmodus verlassen und die so angezeigten Veränderungen in das Schaltprogramm (S) übernommen werden
Digitalschaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschriftung der Zeilen- und der Spaltenköpfe der Matrix durch eine numerische oder alphanumerische Anzeige in der Dot-Matrix (M) realisiert ist.
Digitalschaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand „dauernd EIN" oder „dauernd AUS" als komplett gefüllte Matrix beziehungsweise als komplett leere Matrix dargestellt ist.