-
Die
Erfindung betrifft eine Kommunikationseinrichtung gemäß Patentanspruch
1 mit einer Konfigurationseinrichtung für eine Gebäudesysteminstallation, welche
Konfigurationseinrichtung Kommunikationsmodule umfasst, die über erste
Kommunikationsmittel miteinander verbunden sowie Steuerorganen und
Elektrogeräten
zugeordnet sind, eine Installation, die eine solche Konfigurationseinrichtung
gemäß Patentanspruch
7 umfasst oder durch eine solche Einrichtung gemäß Patentanspruch 8 konfiguriert
wird, sowie ein Verfahren zur Konfiguration einer Gebäudesysteminstallation
gemäß Patentanspruch
9.
-
In
herkömmlichen
Installationen sind die Verbindungen zwischen einem Steuerorgan,
wie beispielsweise einem Schalter, und einer Last, beispielsweise
einer Lampe, fest verdrahtet. In diesem Fall wird der Lampe beim
Schließen
des Schalters ein elektrischer Strom zugeführt.
-
Um
die Verdrahtung von Installationen zu optimieren, werden Steuerorganen
und elektrischen Lasten oder Verbrauchern Kommunikationsmodule zugeordnet.
Dies erlaubt den Anschluss aller elektrischen Verbraucher oder Lasten
an das gleiche Versorgungskabel. Die den Elektrogeräten zugeordneten
Kommunikationsmodule sind über
einen Kommunikationsbus miteinander verbunden, um Steuerbefehle
oder Informationen auszusenden oder zu empfangen.
-
Um
die Zuordnung zwischen den Elektrogeräten, beispielsweise zwischen
einem Schalter und einer Lampe vorzunehmen, müssen die Kommunikationsmodule
konfiguriert werden. Es gibt mehrere Arten der Konfiguration, insbesondere
die Zuweisung von Adressen an die Kommunikationsmodule. Diese Adressierung
kann mit Hilfe von Wahlschaltern, von Stellrädern oder von vordefinierten
Speichern erfolgen. Andere Konfigurationsverfahren bestehen darin, die
Kommunikationsmodule mit Drucktastern auszurüsten, die in der Konfigurationsphase
gleichzeitig oder nacheinander betätigt werden. In der Patentanmeldung
WO86/06890 ist ein drahtloses tragbares Steuergerät beschrieben,
das mit einem als Schnittstelle zu einem verdrahteten Kommunikationssystem dienenden
Kommunikationsmodul kommuniziert, um den Schaltzustand der einzelnen
Module sowie ihre vorprogrammierten Adressen zu steuern. In der
Patentanmeldung
EP 0549005 wird
eine Fernsteuereinheit beschrieben, die zur Erzeugung eines Verbindungssignals
gerichtete Signale aussendet.
-
Bei
solchen Konfigurationseinrichtungen ist jedoch ein physikalischer
Zugang zu jedem Gerät
erforderlich. Die Konfiguration eines Schalters und einer Lampe
muss zum Beispiel durch Anpassung der Adresse des dem Schalter zugeordneten
Moduls an die Adresse des der Lampe zugeordneten Moduls erfolgen.
In diesem Fall ist die Konfiguration sehr zeitaufwändig und
nicht sehr praktisch, wenn die Module nicht leicht zugänglich sind.
-
Ziel
der Erfindung ist eine Kommunikationseinrichtung, die eine Konfigurationseinrichtung und
ein Konfigurationsverfahren für
eine Gebäudesysteminstallation
umfasst, welche Einrichtung eine einfache und schnelle Zuordnung
von, Steuerorganen und Elektrogeräten zugeordneten Kommunikationsmodulen
erlaubt, eine Installation, die eine solche Konfigurationseinrichtung
umfasst oder durch eine solche Einrichtung konfiguriert wird, sowie
ein einfaches und schnelles Verfahren zur Konfiguration einer Gebäudesysteminstallation.
-
Der
Konfigurationssender wird an die ersten Konfigurationsmittel angeschlossen,
um einen Konfigurationsbefehl auszusenden. Der Konfigurationssender
sendet insbesondere ein räumlich
begrenztes Strahlungssignal aus und überträgt bei der Konfiguration ein
Signal über
die ersten Kommunikationsmittel, das eine Information enthält, welche
einen festgelegten Begrenzungsbereich abbildet.
-
Eine
erfindungsgemäße Kommunikationseinrichtung
ist im Patentanspruch 1 beschrieben.
-
Das
räumlich
begrenzte Strahlungssignal ist vorteilhaft ein Signal mit einer
Wellenlänge
in der Nähe
oder innerhalb des Ultraviolettbandes.
-
Nach
einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird das räumlich begrenzte
Strahlungssignal von einem Sender ausgesendet, der einem Kommunikationsmodul
eines Steuerorgans oder eines Elektrogerätes zugeordnet ist.
-
Nach
einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung wird das räumlich begrenzte
Strahlungssignal von einem tragbaren oder abnehmbaren Sender ausgesendet.
-
Die
Kommunikationsmodule sind vorzugsweise vorkonfiguriert, und die
Konfigurationsphase mit einem Konfigurationssender schließt die Konfiguration
innerhalb eines Begrenzungsbereichs ab.
-
Eine
Elektroinstallation mit einer Kommunikationseinrichtung, die über erste
Kommunikationsmittel miteinander verbundene sowie Steuerorganen und
Elektrogeräten
zugeordnete Kommunikationsmodule umfasst, umfasst nach einer Ausgestaltung der
Erfindung mindestens eine Konfigurationseinrichtung der oben beschriebenen
Art.
-
Eine
Elektroinstallation mit einer Kommunikationseinrichtung, die über erste
Kommunikationsmittel miteinander verbundene sowie Steuerorganen und
Elektrogeräten
zugeordnete Kommunikationsmodule umfasst, umfasst nach einer Ausgestaltung der
Erfindung Empfänger,
die in der Lage sind, ein räumlich
begrenztes Strahlungssignal zu empfangen, und ist durch mindestens
eine Anordnung der oben beschriebenen Art konfiguriert.
-
Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
zur Konfiguration einer Gebäudesysteminstallation,
die über erste
Kommunikationsmittel miteinander verbundene sowie Steuerorganen
und Elektrogeräten
zugeordnete Kommunikationsmodule umfasst, umfasst
- – einen
Steuerschritt, in dem die Aussendung eines von einem Konfigurationssender über zweite Kommunikationsmittel
ausgesandten räumlich begrenzten
Strahlungssignals veranlasst wird,
- – einen
Empfangsschritt, in dem das räumlich
begrenzte Strahlungssignal durch Kommunikationsmodule empfangen
wird,
- – einen
Sendeschritt, in dem der Konfigurationssender über die ersten Kommunikationsmittel
ein Kennsignal zur Identifikation eines Raums aussendet, in dem
das räumlich
begrenzte Strahlungssignal erzeugt wird, sowie
- – einen
Speicherschritt, in dem eine durch den Konfigurationssender ausgesandte
Information zur Raumidentifikation gespeichert wird.
-
Mehrere
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen beispielhaft
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer
Vorteile und Merkmale näher
erläutert.
Dabei zeigen
-
1 das
Prinzipschaltbild einer Gebäudesysteminstallation
nach dem bisherigen Stand der Technik;
-
2 das
Schaltbild einer Installation mit einer Konfigurationseinrichtung
nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
-
3 das
Schaltbild einer Installation mit einer Konfigurationseinrichtung
nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
-
4 eine
Einrichtung mit einem Konfigurationssender, der dazu dient, ein
räumlich
begrenztes Signal auszusenden, und einem Modul, das in der Lage
ist, das genannte Signal zu empfangen;
-
5 zeigt
Adressen von Kommunikationsmodulen einer Einrichtung gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung.
-
1 zeigt
eine Installation mit Elektrogeräten,
die mit Kommunikationsmodulen ausgerüstet sind. In dieser Installation
sind Geräte
in einem ersten Raum 1 und einem zweiten Raum 2 installiert.
So werden zum Beispiel in Raum 1 ein Heizgerät 4 durch einen
Thermostaten 3 und Lampen 6 und 7 durch
einen Drucktaster 5 sowie in Raum 2 ein Heizgerät 9 durch
einen Thermostaten 8 und Lampen 11 und 12 durch
einen Drucktaster 10 gesteuert.
-
Nach
einer bekannten Ausgestaltung umfassen die Elektrogeräte Kommunikationsmodule
mit einem Konfigurations-Drucktaster 13. Die Kommunikationsmodule
sind über
ein erstes Kommunikationsnetz, zum Beispiel über einen verdrahteten Bus
oder über
Trägerströme miteinander
verbunden. In einer Konfigurationsphase werden die Drucktaster 13 nacheinander
oder gleichzeitig betätigt,
um die Elektrogeräte
einander zuzuordnen. Die Drucktaster 13 des Thermostaten 3 und
des Gerätes 4 werden
beispielsweise betätigt,
um die Konfiguration durchzuführen
und dem Thermostaten 3 die Steuerung des Geräts 4 zuzuweisen.
-
Diese
Art der Konfiguration ist zeitaufwändig und wenig praktisch, insbesondere
wenn die Geräte, wie
zum Beispiel an der Decke montierte Lampen, nicht leicht zugänglich sind.
-
Bei
einer Konfigurationseinrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung
erlauben zweite Kommunikationsmittel die Konfiguration der den Elektrogeräten zugeordneten
Module. Die zweiten Kommunikationsmittel umfassen mindestens einen Konfigurationssender,
der dazu dient, in einer Konfigurationsphase ein räumlich begrenztes
Strahlungssignal 40 in einem Raum auszusenden, sowie Empfänger, die
in der Lage sind, das genannte räumlich begrenzte
Strahlungssignal 40 zu empfangen.
-
Bei
der in 2 gezeigten Installation sind Konfigurationssender 14 den
Thermostaten 3 und 8 sowie den Steuertastern 5 und 10 zugeordnet.
Zum Empfang von räumlich
begrenzten Strahlungssignalen 40 sind Konfigurationsempfänger 15 den
Modulen der elektrischen Heizgeräte 4 und 9 sowie
der Lampen 6, 7, 11 und 12 zugeordnet.
So sind die Konfigurationssender vorzugsweise Steuerorganen und die
Konfigurationsempfänger
vorzugsweise Lasten oder elektrischen Verbrauchern zugeordnet.
-
In
der Konfigurationsphase bewirkt zum Beispiel in Raum 1 eine
Betätigung
des Senders 14 des Thermostaten 3 die Abstrahlung
eines auf den genannten Raum 1 begrenzten Signals 40,
und der Empfänger 15 des
Geräts 4 empfängt das
räumlich begrenzte
Signal 40. Gleichzeitig überträgt der Sender 14 des
Thermostaten 3 über
ein Kommunikationsnetz 16 die Information, dass die Konfigurationsphase
aktiviert wurde und dass den Thermostaten Heizgeräte zugeordnet
sind. Durch die Begrenzung des Signals auf den Raum 1 erfolgt
eine Zuordnung des Thermostaten 3 zum Gerät 4.
-
Analog
hierzu bewirkt die Betätigung
des Senders 14 des Steuertasters 5 die Aussendung bzw.
Abstrahlung eines auf Raum 1 begrenzten Signals und empfangen
die Empfänger 15 der
Lampen 6 und 7 das genannte räumlich begrenzte Signal. Auf diese
Weise werden die Lampen 6 und 7 automatisch dem
Drucktaster 5 zugeordnet, da ein über das Netz 16 übertragenes
Signal die Information liefert, dass der Drucktaster Lampen zugeordnet
wird, deren Empfänger 15 das
räumlich
begrenzte Konfigurationssignal 40 von den zweiten Kommunikationsmitteln
empfängt.
-
In
Raum 2 erfolgt die Konfiguration automatisch auf die gleiche
Weise. Die Sender 14 des Thermostaten 8 und des
Drucktasters 10 senden ein räumlich begrenztes Strahlungssignal 40 in
Raum 2 aus.
-
Je
nach Durchlässigkeit
der Wände
der Räume,
innerhalb derer die Signalbegrenzung gewährleistet sein muss, kann das
von den Sendern 14 ausgesandte Strahlungssignal 40 beispielsweise
ein Ultraschallsignal, ein Infrarotsignal oder ein Ultraviolettsignal
sein. Bestehen die Wände
beispielsweise aus Glas, ist es vorteilhaft, eine Ultraviolettstrahlung
zu verwenden, da diese von einer solchen Wand eher zurückgehalten
wird als eine Infrarotstrahlung.
-
Um
die Installationskosten nicht zu erhöhen, sollte die Anzahl der
Konfigurationssender vorzugsweise begrenzt werden. So kann zum Beispiel
auch nur ein Sender pro Raum installiert werden. Ebenfalls ist es
vorteilhaft, einen tragbaren Sender einzusetzen und diesen während der
Konfigurationsphase von Raum zu Raum zu transportieren.
-
Bei
der in 3 gezeigten Installation wird ein Sender 17 in
jedem Raum verwendet. Dieser Sender kann fest eingebaut oder tragbar
ausgeführt sein
und zur Durchführung
einer auf einen Wohn- oder Geschäftsraum
begrenzten Konfiguration in regelmäßigen Zeitabständen an
das Netz 16 angeschlossen werden.
-
Eine
Betätigung
des Senders 17 mit dadurch bewirkter Ansteuerung des Thermostaten 3 ordnet diesen
Thermostaten 3 dem Heizgerät 4 zu, das sich im
gleichen Raum befindet wie das vom Sender 17 ausgesandte
räumlich
begrenzte Signal 40. Das in Raum 1 ausgesandte
Signal wird von den in Raum 2 installierten Empfängern nicht
erfasst, so dass der Thermostat 3 nicht dem Gerät 9 zugeordnet
wird.
-
Wird
der Sender 17 in Raum 2 betätigt und erfolgt eine Ansteuerung
des Drucktasters 10 während
der Konfigurationsphase, so werden die Lampen 11 und 12,
die das räumlich
begrenzte Signal erfassen, der Steuerung durch den Drucktaster 10 zugeordnet.
Die Lampen 6 und 7 in Raum 1 sind durch diese
Ansteuerungen nicht betroffen, da sie das auf Raum 2 begrenzte
Signal nicht empfangen.
-
4 zeigt
eine andere Ausgestaltung eines Abschnitts einer Installation mit
einer Einrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung. In diesem Fall
weisen die Empfangsgeräte
wie zum Beispiel die Lampen oder die Heizgeräte sowie die Steuerorgane wie
zum Beispiel die Thermostaten und die Drucktaster Empfänger oder
Detektoren zur Erfassung des räumlich
begrenzten Signals 40 auf. Die in 4 gezeigte
Schaltung umfasst einen Thermostaten 3 mit einem an das
Kommunikationsnetz 16 angeschlossenen, zugeordneten Kommunikationsmodul 18,
ein Heizgerät 4 mit
einem an das Kommunikationsnetz 16 angeschlossenen, zugeordneten
Kommunikationsmodul 19 sowie einen Konfigurationssender 20, der
tragbar ausgeführt
sein und an das Kommunikationsnetz 16 angeschlossen werden
kann.
-
Bei
dieser Ausgestaltung muss nur der Sender 20 in einem Raum
betätigt
werden, um den Thermostaten dieses Raums dem Heizgerät und die
Steuerungstaster den Beleuchtungsgeräten dieses Raums zuzuordnen.
-
Ein
beispielsweise gemäß 4 ausgeführter tragbarer
Sender 20 umfasst eine Steuerschaltung 21, die über Steckdosen 22 an
das Netz 16 angeschlossen werden kann, eine Strahlungs-Sendeeinrichtung 23,
eine beispielsweise mit Stellrädern ausgeführte Parametriereinrichtung 24 für den Raum sowie
eine Strahlungs-Steuereinrichtung 25.
-
Will
ein Anwender einen Wohn- oder Geschäftraum konfigurieren, schließt er den
Sender 20 an das Netz 16 an, gibt über die
Einrichtung 24 die Identifikationsparameter des Raumes
ein und betätigt
anschließend
die Einrichtung 25, um die Konfiguration zu aktivieren.
Die Steuerschaltung 21 veranlasst daraufhin die Sendeeinrichtung 23 zur
Aussendung einer räumlich
begrenzten Strahlung und treibt ein Konfigurationssignal über das
Netz 16 mit einem Signal, das die Identifikationsparameter
des Raumes abbildet.
-
Die
Kommunikationsmodule 18 und 19 umfassen Steuerschaltungen 26 bzw. 27,
Empfangseinrichtungen 28 bzw. 29 sowie Speichereinrichtungen 30 und 31,
die an die Steuerschaltungen angeschlossen sind, um Speicherinformationen
wie zum Beispiel die Adressen der Module der Geräte, denen sie zugeordnet sind,
zu speichern. Der Thermostat 3 ist an einen Eingang der
Steuerschaltung 26 und die Steuerschaltung 27 an
einen Ausgang angeschlossen, der einen Kontakt 32 ansteuert,
um die Einschaltung des an ein elektrisches Verteilernetz 33 angeschlossenen
Gerätes 4 zu
steuern.
-
Die
Speichereinrichtungen können
vorzugsweise vorkonfiguriert sein, so dass bestimmte Arten von Steuerorganen
vorab bestimmten Arten von Empfangsgeräten zugeordnet sind. So können zum Beispiel
Thermostatmodule vorkonfiguriert sein, um ausschließlich Heizgerätemodule
anzusteuern, und die Heizgerätemodule
können
vorkonfiguriert sein, um von Thermostatmodulen ausgesandte Steuerbefehle
zu erkennen. Die gleiche Art der Vorkonfigurierung kann bei Drucktastermodulen
zur Beleuchtungssteuerung sowie den Modulen von Beleuchtungsgeräten oder
Lampen durchgeführt
werden. In der Konfigurationsphase erlaubt ein den Raum abbildendes
Signal die Vervollständigung
oder Bestimmung der Konfiguration, indem die Kommunikationsmodule
eines Raums einander zugeordnet werden.
-
5 zeigt
die Adressen von Modulen von Elektrogeräten und Steuerorganen, beispielsweise der
Einrichtungen aus 3. So können Adressen AD3, AD4, AD5,
AD6, AD7, AD8, AD9, AD10, AD11 und AD12 die Adressen der Module
der Steuerorgane und Geräte 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 abbilden.
-
Diese
Adressen umfassen einen ersten Vorkonfigurierungsteil sowie einen
zweiten Teil, der die Konfiguration mit Hilfe eines Konfigurationssenders 20 während der
Konfigurationsphase vervollständigt. Ein
erster Teil 34 entspricht der Vorkonfiguration für Thermostaten,
ein erster Teil 35 der Vorkonfiguration für Drucktaster,
ein erster Teil 36 der Vorkonfiguration für Heizgeräte und ein
erster Teil 37 einer Vorkonfiguration für Lampen oder Heizgeräte. Ein
zweiter Teil 38 entspricht einer Konfiguration der Module
von Raum 1, und ein zweiter Teil 39 entspricht
einer Konfiguration der Module von Raum 2.
-
Durch
die Vorkonfiguration für
jeden Geräte- oder
Steuerorgantyp kann die endgültige
Konfiguration sehr schnell erfolgen. Es müssen nämlich lediglich der Konfigurationssender
an das Konfigurationsnetz angeschlossen und die Konfiguration aktiviert
werden, um alle das räumlich
begrenzte Strahlungssignal empfangenden Geräte gleichzeitig zu konfigurieren.
Es sind keinerlei Einstellungen an den Geräten selbst vorzunehmen, und
der Elektroinstallateur muss sich nicht mit der logischen Verbindung
zwischen den einzelnen Kommunikationsmodulen befassen.
-
Bei
den oben beschriebenen Ausgestaltungen wurden zwei Ansteuerungsarten
genannt, insbesondere die Ansteuerung von Heizgeräten und
die Beleuchtungssteuerung. Die Erfindung betrifft jedoch auch andere
Ansteuerungsarten, zum Beispiel die Ansteuerung von Rollläden, Alarmanlagen,
Steckdosen, Klima- oder Belüftungsanlagen
sowie aller sonstigen Arten von elektrischen oder elektronischen
Geräten.
-
Die
Konfigurationseinrichtung gemäß den Ausgestaltungen
der Erfindung kann auch anderen, insbesondere solchen Konfigurationsarten
zugeordnet werden, die zur allgemeinen Anlagensteuerung dienen,
um in unterschiedlichen Räumen
installierte Geräte
betätigen
zu können.