DE3539024A1 - Schalter - Google Patents

Description

Es ist ein Lichtschalter in Ausführung eines automatischen Dimmers bekannt, welcher induktiv auf Tastendruck reagiert.

Weiterhin ist ein sog. Passiv-Infrarot-Lichtschalter bekannt, welcher beim Durchlaufen der Sichtzonen auf die Wärmestrahlung eines Menschen anspricht.

Der Nachteil dieser bekannten Schalter mit Sensoren besteht in deren begrenzter Sichtweite. Um diese Nachteile zu vermeiden sind inzwischen Sensoren für diese Lichtschalter entwickelt worden, die ein Sichtfeld von bis zu 180° besitzen und einen Menschen bis zu einer Entfernung von 15 m erfassen können.

In dem Treppenhaus eines Hochhauses werden ca. 30-50 mechani­ sche Lichtschalter eingebaut. Wenn diese durch den bekannten Pas­ siv-Infrarot-Schalter ersetzt werden, sind für jede Etage des Hochhauses immer noch zwei derartige Schalter erforderlich. Da die Kosten eines Passiv-Infrarot-Lichtschalters etwa um den Fak­ tor 10 höher sind als die Kosten eines normalen mechanischen Druckschalters, ist der Aufwand bei Verwendung von Passiv-In­ frarot-Schaltern nach wie vor vergleichsweise hoch.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile die Aufgabe zugrun­ de, einen Schalter zu schaffen, welcher nicht nur einfach her­ zustellen und zu montieren ist, sondern darüber hinaus auch für ein geschlossenes System (Raum) nur einmal vorhanden sein muß, um bestimmte gewünschte Schaltvorgänge auszulösen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Schalter einen für den Infra-Schallbereich druckempfindlichen Sensor aufweist, dem eine Elektronik in Form eines Verstärkers, eines Frequenzpasses sowie eines Komparators zur Bildung eines von Druckänderungen abhängigen Signals nachgeschaltet ist, welches auf ein Schaltglied geschaltet ist. Die Erfindung folgt dem Leitgedanken, in Abweichung von den bisher verwendeten mechanisch induktiven oder passiv infraroten Techniken ein völlig anderes physikalisches Prinzip auszunutzen, nämlich den sog. Infraschall. Mit Hilfe eines einzigen erfindungsgemäß ausgebildeten Schalters ist es beispielsweise möglich, auf sämtliche herkömmlichen Licht­ schalter in dem Treppenhaus eines zehnstöckigen Hochhauses zu ver­ zichten, so daß die Kosten sowohl für die einzusetzenden Schal­ ter als auch für die hierfür erforderliche Installation auf ein Minimum reduziert werden. Bei Anwendung des Schalters mit Infraschall-Sensor ist es somit nicht mehr erforderlich, einen mechanischen Schalter zu drücken, was sich oftmals als sehr schwierig erweist, wenn die in ein Treppenhaus eintreten­ de Person mit zu tragenden Gegenständen belastet ist. Lediglich das Öffnen einer Tür führt bereits zum Anschalten des Lich­ tes in einem geschlossenen System, wie beispielsweise ein Trep­ penhaus eines Hochhauses. Mit einer in einem solchen Anwendungs­ fall üblichen Zeitschaltung wird das Licht selbsttätig nach einer bestimmten einstellbaren Zeit wieder ausgeschaltet. Ein nochma­ liges Öffnen derselben oder einer anderen Tür in dem geschlos­ senen System führt zur erneuten Betätigung des Schalters und da­ mit des Zeitgliedes. Somit ist immer gewährIeistet, daß das Licht solange angeschaltet bleibt, bis eine Person das Haus verlassen hat oder aber nach dem Betreten des Hauses die eigene Wohnung erreicht hat. Weitere Einsatzgebiete des erfindungsgemäßen Schal­ ters sind Flure, Toiletten, also sämtliche Räume oder Durchgän­ ge, in denen üblicherweise mit einer Zeitschaltung das Licht selbsttätig nach einer bestimmten Zeit wieder ausgeschaltet wird. Bei Einzelzellentoiletten kann auf eine Zeitschaltung verzichtet werden. In diesem Fall ist eine Memory-Schaltung vorgesehen, die die Öffnungsimpulse der Tür zählt und bei dem zweiten Öff­ nungsimpuls (Herausgehen des Benutzers aus der Toilette) das Licht selbsttätig wieder ausschaltet.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Schalters besteht darin, daß dieser im Sicherungskasten eines Hauses unterge­ bracht werden kann, so daß auf den üblichen Einbau von Schal­ terdosen vollständig verzichtet werden kann, was eine erhebliche Reduzierung der Erstellungskosten eines Gebäudes, Bauwerkes od. dgl. bedeutet.

Der Sensor umfaßt vorteilhaft einen Bereich von 0,5-3 Hz, vor­ zugsweise von 1-2,5 Hz. Mit Hilfe dieses Bereiches ist es mög­ lich, sowohl das sehr langsame Öffnen einer Tür in einem ge­ schlossenen System, welches eine Hauptfrequenz von ca. 1 Hz her­ vorruft, zu erfassen, als auch das sehr schnelle Öffnen einer Tür mit einer Hauptfrequenz von ca. 2,5 Hz. Sensoren zum Erfassen die­ ses Infraschallbereiches sind an sich bekannt. Es handelt sich um ferromagnetische Kristalle, welche in bestimmten Kristallorien­ tierungsrichtungen einen piezo-elektrischen Effekt aufweisen, d.h. Druckschwankungen werden in elektrische Potentialverschiebungen umgewandelt und können dann mit einem geeigneten Verstärker er­ faßt werden. Die Empfindlichkeit solcher Kristalle ist im nieder­ frequenten Gebiet sehr hoch.

Die dem Sensor nachgeordnete Elektronik ist auf den Frequenz­ bereich des Sensors abgestimmt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung befindet sich der Schalter in einem Gehäuse, welches vorzugsweise dem Innenraum einer Norm­ dose für einen Lichtschalter od. dgl. angepaßt ist, so daß dieser in herkömmlicher Weise angebracht werden kann.

Der Schalter dient bevorzugt als Lichtschalter, jedoch ergibt sich ein großes Einsatzgebiet auch bei der Verwendung in Alarm­ anlagen, da der Sensor auf jede Druckänderung innerhalb eines geschlossenen Systems, beispielsweise durch Öffnen eines Fensters oder einer Tür, anspricht und das von den Druckänderungen abhän­ gige Signal zur Auslösung eines Alarms verwendet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt diese ein Blockschaltbild des Schalters.

Mit 1 ist der für den Infraschallbereich druckempfindliche Sen­ sor bezeichnet, dem eine Elektronik nachgeschaltet ist, welche aus einem Verstärker 2, einem Frequenzpaß 3 sowie einem Kom­ parator 4 besteht.

Das am Infraschall-Sensor 1 auftretende Drucksignal wird durch den Sensor in ein elektrisches Signal umgewandelt und dem Ver­ stärker 2 zugeführt. Nach Verstärkung des Signals gelangt die­ ses in den Frequenzpaß 3, welcher beispielsweise in einem Bereich von 1-2,5 Hz liegt und somit nur die von dem Öffnen einer Tür erzeugten Signale passieren läßt. Störgeräusche, wie lautstarke Signale von Musikanlagen, Flugzeugen oder Baulärm werden von dem Frequenzpaß 3 nicht erfaßt. Der Komparator 4 ist auf eine be­ stimmte Schaltschwelle eingestellt und wandelt das ankommende Analogsignal in ein Pseudodigitalsignal um, welches auf ein nicht weiter dargestelltes Schaltglied, beispielsweise ein Re­ lais, geschaltet sein kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dem Komparator 4 ein Zeitglied 5 nachgeschaltet. Je nach Beschaltung des Zeitglie­ des kann die Zeit bestimmt werden, die z.B. ein nachgeordnetes Relais steuert. Bei schon installierten Zeitschaltungen, wie sie üblicherweise in Treppenhäusern Verwendung finden, kann auf das Zeitglied 5 verzichtet werden. Hier reicht bereits das vom Kom­ parator 4 ausgesandte Signal (abhängig von der Betriebsspannung) von ca. 12 Volt aus, um die vorhandene Zeitschaltung in Betrieb zu setzen.

Die Bestandteile 1-5 des Schalters sind in einem gemeinsamen Gehäuse 6 angeordnet, welches beispielsweise in eine Normdose (45 mm) für einen Lichtschalter einsetzbar ist.

Claims (9)

1. Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einen für den Infraschallbereich druckempfindlichen Sensor aufweist, dem eine Elektronik in Form eines Verstärkers (2), eines Frequenzpasses (3) sowie eines Komparators (4) zur Bildung eines von Druckän­ derungen abhängigen Signals nachgeschaltet ist, welches auf ein Schaltglied geschaltet ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) einen Bereich von 0,5-3 Hz, vorzugsweise von 1- 2,5 Hz, umfaßt.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (2, 3, 4) auf den Frequenzbereich des Sensors (1) abgestimmt ist.

4. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (4) ein Zeitglied (5) nachgeschaltet ist.

5. Schalter nach Anspruch i oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (4) eine Memory- Schaltung nachgeschaltet ist.

6. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter sich in einem Gehäuse (6) befindet.

7. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) dem Innenraum einer Normdose für einen Lichtschalter od. dgl. angepaßt ist.

8. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß dieser als Lichtschalter dient.

9. Schalter nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in einer Alarmanlage Ver­ wendung findet.