Programmierbare Schaltuhr

Abstract

 Schaltuhr mit einem Microprozessor (CPU) mit einem elektrisch wiederbeschreibbaren Permanentspeicher (EEM) zur Aufnahme mindestens eines Schaltzeitprogrammes und mit einem Steuerprogramm mit dem das Schaltzeitprogramm mittels einer Abfrageroutine von Eingabemittelzustände aufnimmt und einspeichert sowie durch eine Arbeitsroutine mittels Zeitzählern (CL) abarbeitet und demgemäß mindestens einen Ausgabeschalter (AS1 - AS4) ansteuert, wobei als das Eingabemittel eine mehrspurige Lesevorrichtung (LV) an einem Führungsschacht (FS) für einen kartenförmigen Programmträger (PT) angeordnet ist, der mit matrixförmig in Zeilen (ZL) und Spalten (SP) angeordneten Ja-Nein-Codeelementen (CE) versehen ist, und die Abfrageroutine jeweils beim Einführen eines Programmträgers (PT) in den Führungsschacht (FS) die Codeelemente (CE) ausliest und demgemäß ein Schaltzeitprogramm in den Permanentspeicher (EEM) einschreibt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltuhr mit einem Microprozessor mit einem elektrisch wiederbeschreibbaren Permanentspeicher zur Aufnahme mindestens eines Schaltzeitprogrammes und mit einem Steuerprogramm mit dem das Schaltzeitprogramm mittels einer Abfrageroutine von Eingabemittelzustände aufnimmt und einspeichert sowie durch eine Arbeitsroutine mittels Zeitzählern abarbeitet und demgemäß mindestens einen Ausgabeschalter ansteuert.

[0002] Eine derartige Schaltuhr ist aus der DE 42 10 874 A1 vorbekannt. Ihre Eingabemittel bestehen aus mehreren Tasten, mit denen das Steuerprogramm schrittweise in den Speicher eingegeben werden muß, was insbes. bei langen Programmfolgen relativ zeitaufwendig und wegen beschränkter Übersichtlichkeit fehlerträchtig ist.

[0003] Weiterhin ist es aus der EP 0 093 788 B1 bekannt, daß eine Schaltuhr mit einem mechanischen Uhrwerk eine Programmscheibe dreht, auf der ein optisch lesbares Programm in einer umlaufenden Spur lösch- und veränderbar angezeichnet werden kann, wobei nur eine beschränkte Schaltgenauigkeit und Wiederhohlgenauigkeit des analog dargestellten Tagesprogrammes erbracht wird.

[0004] Weiterhin ist aus der EP 0 489 311 A2 eine mechanische Schaltuhr bekannt, die auf einer zeitgesteuert drehenden Trägerscheibe eine auswechselbare Programmscheibe trägt, deren mechanischen Programmarkierungen mit einem Abtastkontakt abgegriffen werden, dessen Kontaktstellungen unmittelbar der Zeitschaltung dienen.

[0005] Weiterhin ist es aus der DE 37 08 611 C1 bekannt, eine mechanische Schaltuhr mit einer Tagesprogrammscheibe und einer Wochenprogrammscheibe zu versehen, die über ein Umschaltgetriebe wahlweise zum Einsatz gebracht werden können.

[0006] Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs bezeichnete elektronische Schaltuhr einfacher, übersichtlicher und vielfältiger programmierbar zu gestalten.

[0007] Die Lösung besteht darin, daß an der Schaltuhr als das Eingabemittel eine mehrspurige Lesevorrichtung an einem Führungsschacht für einen kartenförmigen Programm-träger angeordnet ist, der mit matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordneten Ja-Nein-Codeelementen versehen ist, und die Abfrageroutine jeweils beim Einführen eines Programmträgers in den Führungsschacht durch die Lesevorrichtung parallel spurgetreu entlang der Zeilen zeitlich nacheinander aus den jeweiligen Spalten die Codeelemente ausliest und demgemäß ein Schaltzeitprogramm in den Permanentspeicher einschreibt.

[0008] Voreilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen vorgesehen.

[0009] Im folgenden sind einige exemplarische Ausführungen beschrieben, die bevorzugte Kombinationen von bestimmten Programmkartenversionen mit dazu besonders geeigneten Lesevorrichtungen darstellen. Es sind jedoch auch andere Kombinationen brauchbar und sollen somit durch die Aufführung der Beispiele nicht ausgeschlossen sein.

[0010] Eine erste Ausführung betrifft eine kartenförmige Trägerplatte mit mechanischen Programmierelementen, die auf der Trägerplatte matrixförmig unverlierbar angeordnet sind und die jeweils in zwei Positionen verschiebbar sind, wobei die Einzelelemente in den beiden Positionen durch Einrasten gegen unbeabsichtiges Verschieben gesichert sind. Die Abtastung des Programms erfolgt dadurch, daß pro Matrixzeile ein Zeilensensor in Form eines Abtastkontakts die Stellung der verschiedenen Einzelelemente beim Einstecken des mechanischen Programmspeichers abtastet, und daß ein weiterer Spaltensensor in Form eines Abtastkontakts auf einer separaten Loch- oder Nockenspur die jeweilige Matrixspalte abtastet.

[0011] Eine weitere Ausführung betrifft eine kartenförmige Trägerplatte mit mechanischen Programmierelementen, die auf der Trägerplatte matrixförmig unverlierbar angeordnet sind und die jeweils in zwei Positionen verschiebbar sind, wobei in der einen Position eine Öffnung in der Trägerplatte freigegeben wird und in der anderen Position diese Öffnung durch das Programmierelement abgedeckt wird. Die einzelnen Programmierelemente sind in den beiden Positionen durch Einrasten gegen unbeabsichtigtes Verschieben gesichert. Die Abtastung des Programms erfolgt optoelektronisch nach dem Reflex- oder Durchstrahlungsprinzip, indem pro Matrixzeile eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung als Zeilensensor die Stellung der verschiedenen Programmierelemente beim Einstecken des mechanischen Programmspeichers abtastet und wobei die jeweils zugehörige Matixspalte anhand einer separaten Lochspur, die pro Matrixspalte eine Öffnung beinhaltet, ebenfalls durch eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung, den Spalten-sensor, abgetastet wird, dessen Signalen gemäß die anderen Spursignale ausgewertet werden.

[0012] Eine dritte Ausführung betrifft eine kartenförmige Trägerplatte mit vorgestanzten Progammierelementen, die auf der Trägerplatte matrixförmig angeordnet sind, wobei die Programmierung durch gezieltes Entfernen einzelner Programmierelemente der Matrix vorgenommen wird, wobei in den jeweiligen Positionen Öffnungen entstehen. Diese Art der Programmierung ist nicht reversibel vorgesehen; für ein neues Programm muß eine neue Programmträgerplatte benutzt werden. Die Abtastung des Programms erfolgt optoelektronisch nach dem Reflex- oder Durchstrahlungsprinzip, indem pro Matrixzeile eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung, je ein Zeilensensor, den Zustand der verschiedenen Programmierelemente beim Ein- stecken des mechanischen Programmspeichers abtastet und indem die jeweils zugehörige Matrixspalte anhand einer separaten Lochspur, die pro Matrixspalte eine Öffnung beinhaltet, ebenfalls durch eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung, den Spaltensensor, abgetastet wird.

[0013] Eine vierte Ausführung betrifft eine kartenförmige Trägerplatte mit reflektierenden mechanischen Programmierelementen, die auf der Trägerplatte matrixförig unverlierbar angeordnet sind und die jeweils in zwei Positionen verschiebbar sind, wobei in der einen Position die reflektierende Oberfläche in den Erfassungsbereich einer Reflexlichtschranke ragt und in der anderen Position die reflektierende Oberfläche außerhalb des Erfassungsbereichs bleibt. Die Programmierelemente sind in den beiden Positionen durch Einrasten gegen unbeabsichtigtes Verschieben gesichert sind. Die Abtastung des Programms erfolgt optoelektronisch nach dem Reflexionsprinzip, indem pro Matrixzeile eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung, je ein Zeilensensor, die Stellung der verschiedenen Programmierelemente beim Einstecken des mechanischen Programmspeichers abtastet, und die jeweils zugehörige Matrixspalte anhand einer separaten Taktspur ebenfalls durch eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung, den Spaltensensor, abgetastet wird.

[0014] Eine fünfte Ausführung betrifft eine kartenförmige Trägerplatte mit Öffnungen, die auf der Trägerplatte matrixförmig angeordnet sind, wobei die Programmierung durch gezieltes Schließen einzelner Öffnungen der Matrix mittels steckbarer Programmierelemente vorgenommen wird. Das erste in einer Zeile erkannt Programmierelemente markiert dabei den Einschaltzeitpunkt, das nächst folgende den Ausschaltzeitpunkt, das nächst folgende wiederum einen Einschaltzeitpunkt usw.. Die nicht zur Programmierung benötigten Programmierelemente werden auf Reserveplätzen im Randbereich des Programmträgers deponiert. Die Programmierelemente sind zweifarbig und evtl. geometrisch unterschiedlich ausgeführt zur optischen Unterscheidung der Ein-Ausschaltzeitpunkte für den Programmierer oder den späteren Betrachter. Die Abtastung des Programms erfolgt optoelektronisch nach dem Reflex- oder Durchstrahlungsprinzip, indem pro Matrixzeile eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung, ein Zeilensensor, das Vorhandensein oder Fehlen der verschiedenen Programmierelemente beim Einstecken des mechanischen Programmspeichers abtastet, und die jeweils zugehörige Matrixspalte anhand einer separaten Lochspur, die pro Matrixspalte eine Öffnung beinhaltet, ebenfalls durch eine optoelektronische Sende-Empfangseinrichtung abgetastet wird. Dabei wird jeweils das erste Auftreten eines Programmierelementes in einer Spalte gemäß dem spal-tenzugehörigen Zeitpunkt einer Einschaltung zugeordnet und das jeweils nächte Element dem jeweils spaltenzugehörigen Zeitpunkt einer Ausschaltung zugeordnet usw. abwechselnd.

[0015] Eine sechste Ausführung betrifft eine kartenförmige Trägerplatte mit Licht reflektierenden oder absorbierenden flächigen Programmierelementen, die auf der Trägerplatte matrixförmig angeordnet sind, wobei die Programmierung durch gezielte Kontrastmarkierungen einzelner Programmierelemente der Matrix mittels Farbstift vorgenommen wird. Die Abtastung des Programms erfolgt optoelektronisch nach dem Reflexionsprinzip.

[0016] Eine siebte Ausführung betrifft kartenförmige Trägerplatte mit induktiven oder dauermagnetischen Programmierelementen, die auf der Trägerplatte matrixförmig unverlierbar angeordnet sind und die jeweils in zwei Positionen oder Zustände verbringbar sind, wobei in der einen Position das dauermagnetische oder induktive Programmierelement in den Erfassungsbereich eines Magnetfeld- oder Induktionssensors ragt oder dort wirksam ist und in der anderen Position das dauermagnetische oder induktive Programmierelement außerhalb des Erfassungs- oder Wirkungsbereichs bleibt. Die dauermagnetischen oder induktiven Programmierelemente werden vorzugsweise aus kunststoffgebundenem Ferrit spritztechnisch hergestellt. Die Programmierelemente sind in den beiden Positionen durch ein Rasten gegen unbeabsichtigtes Verschieben, Verdrehen und/oder Entfernen gesichert. Die Abtastung des Programms erfolgt nach dem Induktionsprinzip, indem pro Matrixzeile ein Induktions- oder Magnetfeldsensor als ein Zeilensensor die Stellung oder Wirkung der verschiedenen Programmierelemente beim Einstecken des mechanischen Programmspeichers abtastet und die jeweils zugehörige Matrixspalte anhand einer separaten Spur, die pro Matrixspalte ein dauermagnetisches oder induktives Element beinhaltet, ebenfalls durch einen Induktions- oder Magnetfeldsensor als Spaltensensor abgetastet wird.

[0017] Vorteilhafte Ausgestaltungen sind anhand der Fig. 1 bis 15 beschrieben.

Fig. 1

zeigt ein Funktionsschema und Blockschaltbild der Schaltuhr;

Fig. 1a

zeigt eine Variante der Eingangsschaltung;

Fig. 2

zeigt eine einkanalige Einbauschaltuhr in Aufsicht;

Fig. 3

zeigt eine zweikanalige Einbauschaltuhr;

Fig. 4

zeigt eine vierkanalige Einbauschaltuhr;

Fig. 5

zeigt eine funkzeitgesteuerte Einbauschaltuhr;

Fig. 6

zeigt eine ereignisgesteuerte Einbauschaltuhr;

Fig. 7

zeigt eine Aufputzschaltuhr;

Fig. 8

zeigt eine Programmierkarte mit Schiebeelementen mit Wochprogrammatrix;

Fig. 9

zeigt eine Porgrammierkarte mit mehreren Tagesprogrammen;

Fig. 10

zeigt eine Programmierkarte mit Steckelementen;

Fig. 11

zeigt einen Abtastsensor in Seitenansicht;

Fig. 11a

zeigt einen anderen Schnitt zu Fig. 11;

Fig. 12

zeigt eine optischen Durchlicht-Abtastsensor;

Fig. 13

zeigt einen optischen Reflex-Abtastsensor;

Fig. 14

zeigt einen Magnetfeld-Abtastsensor;

Fig. 15

zeigt einen Induktions-Abtastsensor;

Fig. 15a

zeigt zu Fig. 15 ein Detail im weiteren Schnitt.

[0018] Figur 1 zeigt das Schema einer programmierbaren Wochen-Tages- und/oder Stundenuhr. Der kartenförmige mechanische Programmträger PT trägt eine Zeitsteuer-Matrix von beispielsweise n = 7 Zeilen ZL1 - ZLn mal m = 24 spalten SP1 - SPm. Die Abtastsensoren LV1 - LVn der Zeilen wirken je auf einen der Prozessoreingänge En1 - En7. Der Spaltensensor SPS wirkt auf einen weiteren Prozessoreingang Em. Wird durch den Spaltensensor SPS während des Einschiebens des mechanischen Programmspeichers PT eine Matrixspalte SP1 - SPm erkannt, so wird die in diesem Moment durch die Matrix-Codierelemente CE anliegende Information, jeweils eine Eins oder Null, der Zeilensensoren LV1 - LVn in den elektronischen Speicher EEM übertragen. Gleichzeitig erfolgt, soweit nicht die Speicheradresse zur Zuordnung genutzt wird, die Speicherung einer angehörigen Matrixspaltennummer, indem die Matrixspalten durch eine Zählung der Signale des Spaltensensors SPS in einem Zähler CT erfaßt werden und der entsprechende Zählerstand den jeweiligen Zeileninformationen zugeordnet wird. Um Fehler durch eine etwaige Vor-/Rückwärtsbewegungen des mechanischen Programmspeichers PT während des Einschiebens zu vermeiden, wird der Zählerinhalt des Matrixspaltenzählers CT am Ende des Programmiervorgangs, d.h. eines Einschubvorganges, wenn während einer bestimmten Wartezeit keine weiteren Signale am Spaltensensor SPS aufgetreten sind, mit dem Sollwert m, hier beispielsweise 24, verglichen. Bei Gleichheit gibt der Prozessor CPU ein Bestätigungssignal über einen der Ausgänge D1 bis Dn, welches akustisch oder optisch, z.B. über Leuchtdioden LED oder eine Flüssigkristallanzeige LCD angezeigt werden kann. Das aufgenommene Zeitschalt-Programm wird dauerhaft in einem mehrfach wiedereinschreibbaren EEPROM-Speicher EEM gespeichert.

[0019] Das Stellen der internen Uhr CL erfolgt in bekannter Weise mit Tasten, die mit Eingängen des Mikroprozessors CPU verbunden sind, die programmgemäß bedient werden.

• Über den ersten Eingang Ed läßt sich durch den Anwender der aktuelle Wochentag d einstellen.
• Über den zweiten Eingang Eh läßt sich die aktuelle Stunde h einstellen.
• Über den dritten Eingang Emin läßt sich die aktuelle Minute min einstellen.
• Über den vierten Eingang Ewts läßt sich die gewünscht Funktionsart Woche-Tag-Stunde W-T-S einstellen.
• Über den fünften Eingang Eok lassen sich die entsprechenden Einstellungen ok bestätigen und aktivieren.

[0020] Entsprechend der Anzahl der Schaltausgänge weist der Prozessor CPU Steuerausgänge A1 bis An auf. Über einen weiteren Eingang Edcf besteht die Möglichkeit per Funkt die Uhrzeit- und Datuminformation in den Prozessor einzulesen. In diesem Fall kann auf die Stelltasten d, h, min, ok verzichtet werden.

[0021] Insbesondere falls ein Stellungen der Uhr CL von Hand vorgesehen ist, ist eine Anzeigeeinheit LCD auf der Frontseite angeordnet. Über die Ausgänge D1 bis Dn steuert der Prozessor CPU die Anzeigeeinheit LCD, auf der die Uhrzeit h, m, der Tag d, die Funktionsart W, T, S, der Schaltzustand der Schaltausgänge A1 - An, ggf. der Zustand eines externen Steuereingangs EX und der Programmierstatus PR sowie die Funktion des Funksignalempfängers DCF angezeigt werden.

[0022] Über die Netzteileinheit NT findet die Ankopplung an die jeweilige Spannung des Versorgungsnetzes N, L statt.

[0023] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltuhr besteht darin, daß mehrere recht verschiedene Funktionsarten der Schaltuhr durch den Anwender wählbar sind. Dies kann ein Wochenprogramm W, ein Tagesprogramm T oder ein Stundenprogramm S sein. Die Auswahl der Funktionsart erfolgt beispielsweise durch eine Taste W-T-S, die auf einen Eingang des Microprozessors CPU wirkt, welcher bei jeder Tastenbetätigung eine der möglichen Funktionen zyklisch aktiviert. Über die Steuersoftware werden den m Zeitsteuer-Matrixspalten m Zeitintervalle zugeordnet, die der jeweiligen Funktion entsprechend in Zeitabschnitte bestimmter Dauer umgesetzt werden. Die Summe der Zeit-Programmierelemente pro Zeile mal dem betimmten Zeitintervall ergibt den gesamten Zeitabschnitt pro Zeile.

[0024] Der Zusammenhang zwischen der Anordnung der Elemente der Matrix, ihrer Funktion sowie der Anzahl der Programmierelemente und deren Zeitauflösung ist in der folgenden Tabelle am Beispiel einer Matrix mit 24 Zeitprogramm-Spalten dargestellt.

Funktion	Anzahl Zeilen	Anzahl Elemente	Auflösung pro Element	Zeilenzeit
Wochenpr.	7	168	1h	24h
Tagprogr. I	6	144	10min	4h
dto II	4	96	15min	6h
dto III	3	72	20min	8h
dto IV	2	48	30min	12h
dto V	1	24	1h	24h
Stundenpr.	5	120	30sec	12min

[0025] Im folgenden sind Beispiele der Programmaufteilungen i.e. aufgezeigt. Entsprechend der Funktionssart findet eine Zuordnung verschiedener Bezirke des mechanischen Programmspeichers statt. Beispiel für die Zuordnung der Programmierbezirke für einen mechanischen Programmspeicher mit n = 7 zeilen und m = 24 Spalten.

Wochenprogramm 1 h Auflösung (Programmierbezirk n1, m1; n7, m24)

[0026] 

n1=Montag m1= 00:00 - 01:00Uhr, ...m24= 23:00-24:00 Uhr

n2=Dienstag m1= 00:00 - 01:00Uhr, ...m24= 23:00-24:00 Uhr

...

n7=Sonntag m1= 00:00 - 01:00Uhr, ...m24= 23:00 - 24:00Uhr

TagesprogrammI 10 min. Auflösung (Programmierbezirk n1, m1; n6, m24)

[0027] 

n1= 00:00-04:00Uhr m1= 00:00-00:10Uhr, ...m24= 03:50-04:00

n2= 04:00-08:00Uhr m1= 04:00-04:10Uhr, ...m24= 07:50-08:00

...

n6= 20:00-24:00Uhr m1= 20:00-20:10Uhr, ...m24= 23:50-24:00

Stundenprogramm 30 sec Auflösung (Programmierbezirk n3, m1; n7, m24)

[0028] 

n3 = 0-12 min m1= 0- 0,5 min,... m24= 11,5-12 min

n4 = 12-24 min m1= 12-12,5 min,... m24= 23,5-24 min

...

n7 = 48-60 min m2= 48-48,5 min,... m24= 59,5-60 min.

[0029] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltuhr besteht darin, daß sie sich als Verteilereinbauversion (Fig. 2 bis 6) bereits ab einer Standard-Modulbaubreite (Fig. 6) herstellen läßt, wobei im Gegensatz zu herkömmlichen analogen Schaltuhren der Vorteil der vollen Programmübersicht und der leichten Programmierbarkeit durch den entnehmbaren Programmträger PT besteht.

[0030] Der entnehmbare Programmträger PT ist ebenso vorteilhaft in Aufputzversionen (Fig. 7) und Unterputzversionen einer Schaltuhr einsetzbar, wobei die Programmkarte an der Frontseite unmittelbar ablesbar anzuordnen ist.

[0031] Eine weiterer wesentlicher Vorteil der Verteilereinbauschaltuhren (Fig. 2 - 6) ist durch die Anordnung der mechanischen Programmspeicher PT senkrecht zur Frontfläche gegeben, wobei mehrere Schaltausgänge auf kleinstem Raum zu programmieren und zu realisieren sind (Fig. 3 - 5). Es können mehrer Programmleser FS, FS1 - FS4 nebeneinander oder beidseitig der zentralen Baugruppe angeordnet werden, oder es kann mit einem Leser FS jeweils nacheinander eine Vielzahl von Progammen nacheinander eingelesen werden, deren Programmkarten PT2 - PT4 in einem schmalen Ablagefach AS, Fig. 5, aufbewahrt werden.

[0032] Die Zuordnung einzelner Kanäle PK1, PK2; K1 - K4, Fig. 3, Fig.4 zu dem betreffenden Zeitprogramm wird zweckmäßig ebenso wie die Programmart in einer zusätzlichen Spalte WC, SPm+1, Fig. 8 der Matrix codiert. Auf diese Weise lassen sich auch mehrere Tagesprogramme PK1, PK2, Fig. 3, mit geringer Auflösung, die nur eine, zwei oder drei Spalten benötigen, auf einer Programmkarte unterbringen. Die entsprechende Auswertung geschieht durch das Übernahmeprogramm im Mikroprozessor.

[0033] Eine besonders anwenderfreundliche Schaltuhr ergibt sich in Kombination der erfindungsgemäßen Schaltuhr mit einem DCF 77 Funkempfänger. Bei dieser Variante (Fig. 5) entfällt das Einstellen von Uhrzeit und Wochentag an der inneren Uhr durch den Anwender. Bei dieser Schaltuhrversion kann sogar auf die Anzeige der aktuellen Uhrzeit verzichtet werden. Eine einfache Leuchtdioden-Anzeige LDCF77 zur Signalisierung des korrekten Funkempfangs ist vollkommen ausreichend. Auch der Schaltzustand kann durch eine Leuchtdiode LA1 angezeigt werden. Bei mehreren Programmen sind mehrere Ausgangszustände zweckmäßig anzuzeigen.

[0034] Ein grundlegender Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltuhr besteht in ihrer Schaltgenauigkeit. Die Schaltuhr schaltet sekundengenau entsprechend den programmierten Schaltzeitpunkten. Bei herkömmlichen mechanischen Analogschaltuhren betragen die Schaltzeittoleranzen aufgrund der mechanischen Toleranzen bei der Abtastung der Schaltscheiben bei Tagesprogrammen mehrere Minuten und beim Wochenprogramm ca. +/- 30 Minuten.

[0035] Eine Sondervariante zur Schaltuhr (Fig. 6) hat eine ereignisoriente Ablaufsteuerung. In diesem Fall wird das eingelesene Programm, insbesondere ein Stundenprogramm, nicht in Bezug zur aktuellen Uhrzeit abgearbeitet, sondern erst oder jeweils nach Auftreten eines speziellen Ereignises relativ dazu. Das Ereignis wird der Schaltuhr über einen externen Steuereingang Eext signalisiert, woraufhin die gespeicherte Programmfolge zeitlich abgearbeitet wird, solange der Steuereingang aktiviert ist. Das Programm kann einmalig, oder auch repetierend abgearbeitet werden solange der Steuereingang aktiviert ist. Auf dem Gehäuse sind Anzeige-Leuchtdioden LExt, LA1 angeordnet, die den Eingangszustand und den Ausgangszustand signalisieren.

[0036] Bei den Figuren 2 bis 6 der Einbauschaltuhren sind jeweils die Netzanschlüsse L, N und die Ausgangskontaktanschlüsse und die Schaltkontakte der Ausgangsrelais R1 - R4 (Fig. 1) dargestellt.

[0037] Die Schaltuhren Fig. 2, 3 und 5 sind jeweils in einem Gehäuse VG mit zwei Normmodulbreiten angeordnet, wobei ein Teil der Breite für den Führuntsschacht FS benötigt wird, der seitlich angeordnet ist. Dies ermöglicht bei einer mechanischen Kontaktlesevorrichtung und bei optischen Reflexlesevorrichtungen sowie bei Magnetfeldsensoren die Anordnung der elektronischen bzw. elektrischen Bauteile unmittelbar auf der Schaltkarte des Mikroprozessors, die an den Führungsschacht FS angrenzt.

[0038] Figur 8 zeigt einen Programmträger PT, der für ein Wochenprogramm mit Wochentagsbezeichnungen und Stundenkennzeichnungen bedruckt ist. Die einzelnen Matrixcodeelemente CE bestehen aus Schiebern 10, die in Schlitzen S verschieblich sind. Je nachdem, ob der Schlitz S vom Schieber abgedeckt ist oder nicht, liegt die Information "Null" oder "Eins" vor. Die Lesespuren LL, die den veränderlich abgedeckten Schieberbereich der Schlitze S überdecken, sind in Zeilen ZL angeordnet, und die Schlitze mit den Schiebern sind außerdem in Spalten SP1 - SPm angeordnet. Eine zusätzliche Zeile ZL enthält die vollständig zu Einsen codierte, also pro Spalte gelochte, Taktspur TS.

[0039] Außerdem ist eine zusätzliche Spalte SPm+1 vorgesehen, in der die Programmarten PA, eine Kanalnummer KN und eine Codierart PC verschlüsselt sind. Für die Programmarten PA sind vier Bit, also 16 Kombinationen vorgesehen, so daß die Wochen- Tages- und Stundenprogramme sowie Kombinationen mehrerer Tagesprogrammarten und auch Tages- und Stundenprogramme mit gemäß dem Beispiel insgesamt sieben Zeilen zu verschlüsseln sind.

[0040] Zwei Bit dienen der Kanalnummer KN, wenn mehrere Karten für unterschiedliche Kanäle nacheinander eingelesen werden sollen.

[0041] Die ein Bit Codierartenstelle PC dient der Angabe, ob alle Elemente Einschaltelemente sein sollen oder ob abwechselnd Ein- und Ausschalten signalisiert werden soll. Es handelt sich um ein Beispiel einer Darstellung einerProgrammstrukturinformation, die selbstverständlich auch in mehreren Spalten komplexer oder in einer weiteren Zeile enthalten sein kann. Wird jedoch wie hier vorgesehen, die Programmstruktur in der zuerst eingelesenen Spalte codiert, so können mit der damit ausgewählte Abfrageroutine vorteilhaft die weiteren Spalteninformationen unmittelbar nach dem Lesen jeder Spalte entsprechend verarbeitet werden.

[0042] Figur 11 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch ein Codierelement CE1 entlang einer Spalte. Der Programmträger weist einen Schlitz S auf, in dem ein Schieber 10, der nietartig den Schlitz durchsetzt, verschieblich gehalten ist und in der dargestellten Stellung ein Stück des Schlitzes freigibt. Die Lesevorrichtung LV weist einen Steuerfühler an einem Kontaktgeber KG auf, der die Lage des Schiebers 10 signalisiert.

[0043] Figur 11a zeigt einen Schnitt durch Fig. 11 über dem Programmträger, aus dem ersichtlich ist, daß der Schlitz S zwei erweiterte Endstellungen E1, E2 für den dazu passenden Stift 11, der die Schieberplatten 10 verbindet, aufweist, so daß er dort jeweils rastend gehalten ist.

[0044] Figur 12 zeigt im Schnitt entlang einer Spalte einen anderen Programmträger, der vorgestanzte Löcher aufweist, in den Stecker als Codierelemente CE2 einsetzbar sind. Auch deren Vorhandensein oder Fehlen läßt sich mit einem Kontaktgeber abtasten oder, wie dargestellt, mit einem Durchlichtabtaster DT, bei dem einerseits des Codierelements CE2 eine Lichtquelle LQ und andererseits ein Lichtempfänger LE angeordnet ist.

[0045] Die bevorzugte Weise der Verwendung der Steckelemente zeigt Fig. 10 anhand eines Programmträgers, der mit den Steckern, die als Codierelemente CE2 dienen, zum jeweiligen visuellen Anzeigen, ob ein- oder ausgeschaltet werden soll, unterschiedlich orientiert bestückt ist. In jeder Zeile wird von links nach rechts jeweils ein Einschaltkontakt von einem Ausschaltkontakt gefolgt; so ist die Programminterpretation beim Lesevorgang vorgesehen. Eine Randzone RZ dient der Aufbewahrung der jeweils nicht genutzten Steckelemente. Diese Programmierart, bei der jeweils nur Anfang und Ende der Einschaltzeit dargestellt werden, läßt sich selbstverständlich auch bei der Programmierung mittels Schiebern oder anderer Elemente vorsehen.

[0046] Figur 9 zeigt eine weitere Art der Programmkarte. Bei dieser sind zwei Programmatrizen jeweils als Tagesprogramme vom Typ T IV mit 30 Min. Auflösung und Typ T II mit 15 Min. Auflösung vorhanden, wie aus dem seitlichen Aufdruck zu entnehmen ist.

[0047] Figur 13 zeigt einen weiteren Schnitt entlang einer Spalte eines Programmträgers PT, der z.B. vorgestanzte Programmierfelder CE3 enthält, die an dünnen Verbindungsstegen 13 gehalten sind und leicht mit einem Stift herausgedrückt werden können. Als Sensor, ob das Element CE3 noch bestückt oder herausgedrückt worden ist, dient beispielsweise ein optischer Reflexabtaster RT, der eine Lichtquelle LQ und einen Photodetektor LE paarweise enthält.

[0048] Figur 14 zeigt entlang einer Spalte geschnitten einen Magnetfeld-Abtastsensor MS, der beispielsweise mit einem Hallgenerator arbeitet und auf das Magnetfeld des Permanentmagnetsteckers PM reagiert der als das Codierelement CE4 in den Programmträger PT eingesteckt ist.

[0049] Figur 15 zeigt im Schnitt ein Induktions-Programmietelement CE5, das aus einem freigeschnittenen Steg S5 auf dem programmträger PT besteht, der in eine durchgehend gezeichnete, erste ausgewölbte Stellung und in eine gestrichelt gezeichnete, zweite zur anderen Seite gewölbte Stellung durch ein elastisches Knickverhalten jeweils stabil zu verbringen ist. Diese beiden Stellungen lassen sich insbes. auch durch einen Reflexlichtsensor abtasten. Hier ist jedoch ein Induktionssensor IS dargestellt, der, wie auch Fig. 15a parallel über dem Programmträger zeigt, mit Jochen J seitlich des ausgeknickten Steges S5 induktiv gekoppelt in diesen eingreift. Der Steg S5 ist mit einer Leiterschleife IT belegt, die zu einer kleinen Induktionsspule geschlossen ist. Wird die Lesewicklung LW des Induktionssensors IS, z.B. mit einem Impuls oder als Teil eines Schwingkreises, mit einem veränderlichen Strom beaufschlagt, so ergibt die Gegeninduktivität der eingekoppelten Induktionsschleife IT eine Kurzschlußdämpfung, die in bekannter Weise leicht zu detektieren ist. Nimmt der Steg S5* die abgewandte Stellung ein, ist die Kopplung und so verursachte Dämpfung wesentlich geringer.

[0050] Ein ähnlicher Induktionssensor IS läßt sich auch in Verbindung mit Steckelementen gemäß Fig. 12 anwenden, wenn diese aus Kurzschlußelementen oder aus weichmagnetischen Materialien bestehen.

[0051] Eine Variante der Eingangsschaltung der Abtaster LV1 - LV7 und des Taktabtasters SPS ist in Fig. 1a dargestellt. Dort sind die acht Schaltausgänge der hysteresebehafteten Sensoren auf ein Digital/Analogwandler-Netzwerk D/A geschaltet, dessen Ausgang an einen Eingang A/D eines handelsüblichen Mikroprozessors CPU geschaltet ist, in dem ein Rückwandler in die Digitalkombination integriert ist. Dies verringert die Kontaktzahl und damit die Kosten des Mikroprozessors CPU. Das Netzwerk D/A läßt sich vorteilhaft als ein Widerstands-Leiternetzwerk in bekannter Weise aufbauen, bei dem im Längszweig Widerstände eines bestimmten Widerstandwertes angeordnet sind und in den Speisezweigen doppelt so hochohmige Widerstände liegen, die mit den Ausgangsschaltern der hysterese behafteten Schwellschalter der Sensoren LV1 - LV7 verbunden sind. Immer dann, wenn nach einer Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spalten der maximale Analogwert am Prozessoreingang A/D auftritt und der Wertanteil der Taktspalte vorliegt, ist die Programmkarte spaltenrichtig zu den Sensoren ausgerichtet, so daß alle Werte der Spalte erfaßt werden und von der Leseroutine umgesetzt werden. Jeweils beim Ein- und Auslaufen der Programmkarte in eine Spalten-position durch eine Versatz- oder Winkeltoleranz auftretende Teillesungen bleiben unberücksichtigt.

[0052] Beim Herausziehen des Programmträgers wird die Information in umgekehrter Reihenfolge eingelesen. Diese Information kann dann, wenn mehrere Programmkarten nacheinander eingelesen werden sollen zur zusätzlichen Kontrolle genutzt werden oder andernfalls verworfen werden. Der Zustand des Einschiebens oder Herausziehens ist zu unterscheiden durch die "alles Ein"- bzw. "alles Null"-Information, die ganz eingesteckt oder ganz herausgezogen signalisieren.

Ansprüche

1. Schaltuhr mit einem Microprozessor (CPU) mit einem elektrisch wiederbeschreibbaren Permanentspeicher (EEM) zur Aufnahme mindestens eines Schaltzeitprogrammes und mit einem Steuerprogramm mit dem das Schaltzeitprogramm mittels einer Abfrageroutine von Eingabemittelzustände aufnimmt und einspeichert sowie durch eine Arbeitsroutine mittels Zeitzählern (CL) abarbeitet und demgemäß mindestens einen Ausgabeschalter (AS1 - AS4) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schaltuhr als das Eingabemittel eine mehrspurige Lesevorrichtung (LV) an einem Führungsschacht (FS) für einen kartenförmigen Programmträger (PT) angeordnet ist, der mit matrixförmig in Zeilen (ZL) und Spalten (SP) angeordneten Ja-Nein-Codeelementen (CE) versehen ist, und die Abfrageroutine jeweils beim Einführen eines Programmträgers (PT) in den Führungsschacht (FS) durch die Lesevorrichtung (LV) parallel spurgetreu entlang der Zeilen (ZL1 - ZLn) zeitlich nacheinander aus den jeweiligen Spalten (SP1 - SPm) die Codeelemente (CE) ausliest und demgemäß ein Schaltzeitprogramm in den Permanentspeicher (EEM) einschreibt.

2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageroutine und/oder die Arbeitsroutine die aufgenommene Matrixinformation nach einem jeweils von mehreren vorgegebenen Auswerteschemata in einzelne Schaltzeiten umsetzt.

3. Schaltuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Auswahl des Auswerteschemas über eine Tastenanwahl (W-T-S) oder über einen Auswahlcode (WC), der in der Matrixinformation enthalten ist, getroffen wird.

4. Schaltuhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlcode (WC) in einer beim Einführen des Programmträgers (PT) zuerst oder zuletzt zu lesenden Spalte (SP1; SPm+1) steht.

5. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschemata ein wochenschema (W), mindestens ein Tagesschema (T, TI - TV), ein Stundenschema (S)und ggf. eine Mehrkanalzuordnung (PK1, PK2) und/oder eine einzelne Kanalzuordnung umfassen.

6. Schaltuhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Codierelemente (CE) der Matrixinformation, die dem Wochenschema unterliegen, in 7 Zeilen und 24 Spalten angeordnet sind und daß auch in den Tages- oder Stundenschemata maximal diese Anzahl Zeilen und Spalten genutzt sind.

7. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Lesespuren (LL) und die entsprechende Matrixzeile (ZL) eine zusätzliche Taktspur (TS) ist.

8. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (CPU) mit der Abfrageroutine eine Zeitüberwachungsprüfung und eine Plausibilitätsprüfung sowie eine vollständigkeitsprüfung der gelesenen Matrixinformation und/oder der gelesenen Taktspurinformation vornimmt und nur bei einem erfolgreichen Prüfungsergebnis die Matrixinformation zu Ausführung freigibt.

9. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem reihbaren Verteilereinbaugehäuse (VG) enthalten ist und der Führungsschacht (FS) senkrecht zur Frontfläche daran seitlich angeordnet ist.

10. Schaltuhr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Führungsschächte (FS1, FS2) nebeneinander oder beidseitig des Gehäuses (VG) angeordnet sind.

11. Schaltuhr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für Programmträger (PT) mehrere Aufnahmeschächte (AS) ohne eine Lesevorrichtung parallel zum Führungsschacht (FS) angeordnet sind.

12. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Aufputzgehäuse (AG) untergebracht ist und der Führungsschacht (FS) parallel zur Gehäusefrontseite angeordnet ist und zur Sichtseite durchsichtig oder im Matrixbereich der Codierelemente (CE) offen ausgebildet ist.

13. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (LV) je einen mechanischen Abtastkontaktgeber (KG) pro Lesespur enthält und der Programmträger (PT) steckbare oder heraustrennbare oder in zwei verschiedene Stellungen verbringbare mechanisch abtastbare Codierelemente (CE1, CE2, CE3) trägt.

14. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung je einen optischen Durchlicht- oder Refelxlichtabtaster (DT, RT) pro Lesespur (LL) enthält und der Programmträger (PT) optisch abtastbare, z.B. reflex- oder absorbtionsmäßig änderbare steckbare oder heraustrennbare oder in zwei verschiedene Stellungen verbringbare, Codierelemente (CE1 - CE5) trägt.

15. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (LV) je einen Magnetfeldsensor (MS) oder Induktionssensor (IS) pro Lesespur (LL) enthält und der Programmträger (PT) magnetosensorisch oder induktiv abtastbare, z.B. steckbare oder verschiebbare oder verdrehbare oder trennbare, Codierelemente (CE1 - CE5) enthält.

16. Schaltuhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierelemente (CE4, CE5)Permanentmagnete (PM) oder Induktionselemente (IT) enthalten oder sind.

17. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierelemente (CE1) in einem Schlitz (S) zwischen zwei erweiterten Endstellungen (E1, E2) dort rastende unverlierbare Schieber (10) sind.

18. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Codierelemente ( CE5) freigeschnittene Zungen oder Stege (S5, S5*) sind, die in zwei verschiedene wirksame Stellungen durch Biegen und Verrasten oder durch Knicken verbringbar sind.

19. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Steuer- oder Sensorsignal (Ext) dem Mikroprozessor (CPU) zugeführt ist, das von diesem so ausgewertet ist, daß es jeweils den Start der Zeitzähler (CL) ereignisabhängig auslöst.

20. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Uhrzeit- und Datensignalempfänger (DCF) enthält, mit dem der Zeitzähler (CL) synchronisiert wird.

21. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaster (LV1 - LV7) sowie der Taktsensor (SPS) ausgangsseitig auf ein Digital/Analog-Netzwerk (D/A) eingangsseitig geschaltet sind, das analogsignalseitig mit einem Eingang (A/D) eines in den Mikroprozessor (CPU) integrierten Analog-Digitalwandlers verbunden ist.

Zeichnung