DE19524931C2 - Elektronischer Dämmerungsschalter, geeignet für den Einsatz an einem Bussystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Dämmerungsschalter mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen Dämmerungsschaltern ist es erforderlich, daß die bedie­ nungstechnischen Vorraussetzungen an derartigen Geräten so beschaffen sind, daß auch eine technisch unbegabte Person eine Schaltpunkteingabe einfach und präzise vornehmen kann. Dabei soll sichergestellt sein, daß keine Schaltpunkt- und/oder Schaltzeitgröße bzw. keine skalen- oder er­ fahrungsgemäße Schaltzeitpunktgröße einstellbar ist. Außerdem ist es vielfach erforderlich, daß die Eingabe eines Schaltzeitpunktes fern­ wirktechnisch möglich ist.

Es sind beispielsweise elektronische Dämmerungsschalter bekannt, bei denen zur Einstellung des Schalt- bzw. Schaltzeitpunktes, ein Potentio­ meter mit Lux-Skala vorgesehen ist. Das Potentiometer wird dort manuell über einen geräteaußenseitig zugänglichen Stellknopf eingestellt. Diese Einstellbarkeit ist mit dem erheblichen Nachteil behaftet, daß die Be­ dienungsperson Sachkenntnis besitzen muß, um erfahrungsgemäß einen ge­ wünschten Schaltzeitpunkt, der einem bestimmten Dämmerungswert ent­ spricht, hinreichend vorwählen zu können. Außerdem ist es dort vielfach notwendig, daß derart vorprogrammierte Schaltzeitpunkteinstellungen er­ fahrungsgemäß mehrfach nachzubessern sind, bis der Schaltzeitpunkt ei­ nem gewünschten Dämmerungswert entspricht.

Aus der DE 34 08 955 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Belichtungs­ steuerung fotografischer Kameras bekannt, bei der die Belichtungsgenau­ igkeit der Blitzfotografie durch eine Schaltungsanordnung verbessert wird, bei der zum Zeitpunkt der Blitzauslösung von einer umgebungs­ lichtabhängigen Ausgangsspannung eine speicherbare Referenzspannung ab­ geleitet wird, welche die Arbeitsanfangsbedinungen für den dort vorge­ sehenen Integrator oder einem diesem nachgeordneten Komparator bestimmt.

Diese bekannte Schaltungsanordnung für eine Kamerabelichtungssteuerung eignet sich jedoch nicht für die Erfordernisse eines elektronischen Dämmerungsschalters zur unfachmännischen Eingabe eines von einem be­ stimmten Dämmerungsgrad abhängigen Schaltzeitpunktes.

Desweiteren ist in der DE 43 40 671 A1 ein Steuergerät für die Hellig­ keit einer Beleuchtung beschrieben, bei dem ein Controller einen Steuerein­ gang zur Erhöhung und/oder Absenkung eines digitalen Lichtwertes und zum jeweiligen tastengesteuerten Abruf desselben vorgesehen sind und der digitale Lichtwert in ein pulsbreitenmoduliertes Signal und dasselbe in eine Gleichspannung für die Steuerung des Senkenwiderstandes umgewandelt wird.

Bei dieser Steuerung, die sich im wesentlichen auf eine genaue und re­ produzierbare Einstellung von Helligkeitswerten bezieht, wird zur prä­ zisen Einstellung von Helligkeitswerten ein digitalisierter Helligkeits­ wert in einen Speicher eingelesen, die nach Abruf eine Rolladensteuerung aktiviert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Dämmer­ ungsschalter mit einem Lichtsensor zu schaffen mit dem eine technisch unbegabte Person hinreichend präzise, den jeweiligen, insbe­ sondere einen einer gewünschten Lichtintensität konformen, Schaltzeit­ punkt einzustellen vermag.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Schutz­ anspruch 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Einzelheiten beansprucht.

Vorteilhaft bei diesem neuen Dämmerungsschalter ist nicht nur, daß zur Erfassung eines gewünschten Schaltzeitpunktes, das zu dem gewünschten Zeitpunkt vom Lichtsensor erzeugte elektrische Signal S_I, zur Bildung eines Referenzsignals S_R durch die, insbesondere unmittelbare manuelle Betätigung einer Taste einem vorgesehenen elektronischen Zähler zuge­ führt oder in einen vorgesehenen elektronischen Speicher eingelesen und abgespeichert wird, wobei das vom Lichtsensor erzeugte Signal S_I fort­ laufend mit dem abgespeicherten Referenzsignal S_R in einem Komparator oder einem Operationsverstärker verglichen wird und bei Koinzidenz der beiden Signale S_I und S_R ein schaltungsausgangsseitig vorgesehenes Re­ lais oder unmittelbar ein Verbraucher geschaltet wird.

Einige Schaltungsbeispiele des erfindungsgemäßen Dämmerungsschalters sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 ein Schaltbild eines Dämmerungsschalters,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Dämmerungsschalters für den Einsatz in der Hausleittechnik und

Fig. 3 eine Blockschaltbild des Dämmerungsschalters nach Fig. 2 mit weiteren manuellen bzw. fernwirktechnischen Eingabevorrichtungen

Die, in der Fig. 1 dargestellte, Schaltung eines elektronischen Dämme­ rungsschalters zeigt im einzelnen einen Lichtsensor 1, dessen insbeson­ dere analoges, aktuelles Signal S_I dem Eingang E₁ eines Operationsver­ stärkers 2 zugeführt wird. Das Signal S_I kann zweckmäßigerweise auch zur Bestimmung und Programmierung des erforderlichen Referenzsignals S_R ver­ wendet werden, indem dieses einer elektronischen Programmierschaltung zugeführt wird, die mit einer manuell bedienbaren Taste 3 und/oder mit einem selbsttätig arbeitenden, zweckmäßigerweise zeitgesteuerten, Geber 4, insbesondere einer Zeitschaltuhr, versehen ist.

Zur Eingabe bzw. Programmierung eines Schaltzeitpunktes wird zunächst nach dem Erreichen eines dem persönlichen Empfinden entsprechenden Däm­ merungszustandes vom Lichtsensor 1 ein elektrisches Signal erzeugt, das unmittelbar durch die, beispielsweise manuelle, Betätigung der Taste 3 dem Zähler 5 zugeführt wird, der von dem bistabilen Schalter 14 und dem Impulsformer 15 durch das Schließen der Taste 3 gestartet wird. Der Zäh­ ler zählt dabei solange aufwärts, bis sein Ausgangs-Zählerstand über den Digital-Analogwandler 6 ein Referenzsignal S_R bildet. Besteht Koinzidenz zwischen dem Referenzsignal S_R und dem vom Lichtsensor 1 erzeugten Sig­ nal S_I, dann wird der Komparator 2 am Ausgang A₁ zum Schalten gebracht und das Relais 8 angesteuert. Gleichzeitig wird ein Rückkopplungssignal auf den Eingang E₂ des bistabilen Schalters 14 geschaltet, welcher über den Zähler 5 genau an der, dem Digitalwert des analogen Referenzsignals S_R entsprechenden, Stelle stoppt.

Diese Schaltung erfordert eine sogenannte Datensicherungseinrichtung, die über eine Batterie bzw. einen Akku 13 aufrechterhalten wird. Das Referenzsignal S_R am Zähler 5 ist dadurch jederzeit verfügbar.

Über ein Netzwerk 6, das zweckmäßigerweise als Digital-Analogwandler aufgebaut ist, wird das abgespeicherte Referenzsignal S_R über den Ein­ gang E₂ dem Operationsverstärker 2 zugeführt, der bei Koinzidenz der beiden Signale S_R und S_I den Ausgang A₁ schaltet. D. h. der Operations­ verstärker 2 dient dort demnach zur Überwachung der Koinzidenz der bei­ den Signale S_R und S_I. Im vorliegenden Falle arbeitet der Operations­ verstärker 2 nach Art eines Komparators.

Es liegt hier im Rahmen der Erfindung, daß anstelle eines Operations­ verstärkers 2 bzw. eines Komparators, auch andere elektronische Schal­ tungsanordnungen, beispielsweise ein Schmitt-Trigger bzw. Schwellenwert­ schalter, oder ein Analogschalter, zum Einsatz kommen können, die in Abhängigkeit von der Koinzidenz eines Referenz- und eines intensitäts­ abhängigen Signals bei Erreichen eines Schwellenwertes einen Schaltvor­ gang bewirken.

Anstelle einer manuellen Eingabe des, einem bestimmten Dämmerungsgrad entsprechenden, Signals bzw. Schaltzeitpunktes zur Bildung eines ent­ sprechenden Referenzsignals S_R, ist es desweiteren gleichwertig auch vorgesehen, daß die Taste 3 oder ein elektronisch gesteuerter Schaltkreis, der anstelle der Taste 3 vorgesehen ist, die Taste 3 oder ein entsprechender Schalt­ kreis selbsttätig, beispielsweise zeitgesteuert, mittelbar oder unmit­ telbar, betätigt wird. Auch ist es hier vorgesehen, daß das Referenzsig­ nal S_R aus einer anderen analogen oder digitalen, dem gewünschten Däm­ merungsgrad entsprechenden, Quelle als dem Lichtsensor 1 bezogen wird.

Aus den Blockschaltbildern der Fig. 2 und 3 ist ein elektronischer Däm­ merungsschalter ersichtlich, mit einem Lichtsensor 1, dessen elektri­ sches Signal S_I über einen Analog-Digitalwandler 16 fortlaufend in einen Speicher 5.1 eingelesen und dort abgespeichert wird. Der Speicher 5.1 ist zweckmäßigerweise ein nichtflüchtiger elektronischer Speicher, ein Mikroprozessor insbesondere mit einer Datensicherungsschaltung bzw. ein löschbares ROM, insbesondere ein EEPROM.

3 bezeichnet eine Taste, mittels der unmittelbar manuell oder fernwirk­ technisch oder zweckmäßigerweise selbsttätig zeitgesteuert, die Erzeu­ gung des Referenzsignals S_R und dessen Abspeicherung im Speicher 5.1 ge­ startet und damit der Schaltzeitpunkt programmiert wird.

Bei Koinzidenz der Signale S_I und S_R schaltet dort zweckmäßigerweise ein Komparator über einen Treiber das ausgangsseitige Relais 8 oder un­ mittelbar eine Steuer- bzw. Signaleinrichtung, bzw. einen Verbraucher.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist es auch vorgesehen, daß der neue Dämmerungsschalter mittels eines vorgesehenen Businterfaces 9, über einen Datenbus 10 in ein Hausleittechnik-Steuerungssystem integrierbar ist. Dabei ist es vorgesehen, daß das Ausgangssignal S_A unmittelbar dem Datenbus 10 des Hausleittechniksystems zugeführt wird.

In Weiterbildung dieses Dämmerungsschalters ist es vorgesehen, daß neben der Taste 3 weitere Tasten 3.1 vorgesehen sind, mit denen bei Verwendung eines Schwellwertschalters der dort eingestellte Schwellenwert inver­ tierbar ist, sofern beispielsweise die von ihm gesteuerte Größe nicht dem gewünschten Wert entspricht. Um in diesem Falle zu verhindern, daß der eingestellte Schwellenwert ständig hin und her geändert wird, ist daran gedacht, den aktuellen und den neu gewünschten Schwellenwert mit zueinander verschiedenen Gewichtungsfaktoren zu einem Mittelwert zu ver­ rechnen.

Anstelle mechanisch bewirkter Tasten 3, 3.1, ist es vorgesehen, daß ma­ nuell beaufschlagbare elektronisch kontaktlose Berührungssensoren zum Einsatz kommen.

Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Eingabe invertierbarer Signale in den Speicher 5.1 zweckmäßigerweise über ein sogenanntes Interface 7, beispielsweise mit einer UND-Verknüpfung, bzw. einer ODER-Verknüpfung, erfolgen kann. Diese Signale können dort über die weiteren vorgesehenen Tasten 3.1 und/oder unmittelbar fernwirktechnisch über den Datenbus 12 des Hausleittechniksystems ausgelöst bzw. zugeführt werden.

Claims (5)

1. Elektronischer Dämmerungsschalter mit einem Lichtsensor (1) zur Er­ zeugung eines zur Intensität des einfallenden Lichtes proportionalen elektrischen Signals (S_I), das zu einem gegebenen Zeitpunkt als Refe­ renzsignal (S_R) einem elektronischen Zähler (5) zugeführt oder in einem elektronischen Speicher (5.1) eingelesen und abgespeichert wird, und daß bei Koinzidenz der Signale (S_I) und (S_R) ein Schaltsignal ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung eines gewünschten Schalt­ zeitpunktes, das zu einem gewünschten Zeitpunkt vom Lichtsensor (1) er­ zeugte elektrische Signal (S_I) zur Bildung eines Referenzsignals (S_R) durch Betätigung einer Taste (3) einem elektronischen Zähler (5) zuge­ führt oder in einem elektronischen Speicher (5.1) eingelesen und abge­ speichert wird, daß das Referenzsignal (S_R) in einem Komparator oder ei­ nem Operationsverstärker (2) mit dem jeweils aktuellen, vom Lichtsensor (1) erzeugten, Signal (S_I) ständig verglichen wird, und daß bei Koinzi­ denz der beiden Signale (S_R) und (S_I) ein Relais (8) bzw. unmittelbar ein Verbraucher geschaltet wird.

2. Dämmerungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taste (3) als manuell beaufschlagbarer elektronisch kontaktloser Berüh­ rungssensor ausgebildet ist.

3. Dämmerungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an­ stelle der Taste (3) ein zeitgesteuerter Geber (4) vorgesehen ist.

4. Dämmerungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Invertierung des Referenzsignals (S_R) manuell bedienbare machanische oder elektronische Tasten (3.1) vorgesehen sind.

5. Dämmerungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmerungsschalter mit einem Businterface (9) für den Einsatz an ei­ nem Datenbus (12) eines Hausleittechniksystems versehen ist.