Fernsteuersystem für Grossräume

Abstract

 Fernsteuersystem für Großräume, das mit Sendern (1) arbeitet, von denen mittels geeigneter Adressierung einer oder mehrere mit einem oder mehreren Dekodern (2) zusammenarbeiten, die Aktoren schalten. Nach der Erfindung ist jedem Dekoder (2) ein Empfangsbereich, insbesondere in etwa ein Kugelraum bzw. in Projektion auf die Ebene einer Dekoderanordnung eine Kreisfläche, zugeordnet. Der Empfangsbereich (3) ist durch Gerätecharakteristik, Sender-Empfänger-Leistung sowie die Empfangsverhältnisse gegeben. Jedem Empfangsbereich (3) ist eine eigene Empfängeradresse (12) zugeordnet, die zusammen mit Funktionsbefehlen das Telegramm (4) eines Senders (1) zu einem Dekoder (2) bildet. Jede Empfängeradresse (12) wiederholt sich erst nach einem Sicherheitsabstand, ausgedrückt in einem Vielfachen von Empfangsbereichen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernsteuersystem für Großräume, das mit Sendern arbeitet, von denen mittels geeigneter Adressierung einer oder mehrere mit einem oder mehreren Dekodern zusammenarbeiten. Die Dekoder beaufschlagen Aktoren, die Schalter für Leuchten oder Lampengruppen sein können, die Notrufeinrichtungen schalten, Sicherheitseinrichtungen scharfschalten oder Motoren in Gang setzen können, bzw. für Rolladen an Fenstern. Sie können auch eine Heizungsanlage stellen oder vom Tag- auf den Nachtbetrieb umschalten. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Fernsteuerung nach Gattungsbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Üblicherweise sind derartige Sender auf den zugeordneten Empfänger optisch auszurichten, wenn die Sender mit Infrarot betrieben werden, oder sie sind anderweitig auf einen speziellen Empfänger abzustimmen. Das ist in der Montage aufwendig und beim Verändern von Raumaufteilungen in Büroräumen und Fabrikhallen hinderlich. Der Vorteil von Busleitungen, die den Verdrahtungsbedarf drastisch verringern, wird dadurch wieder geschmälert.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fernsteuersystem zu entwickeln, das leicht zu montieren und räumlichen sowie organisatorischen Änderungen leicht anzupassen ist und die Vorteile von Busleitungen voll zur Geltung bringt.

[0004] Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch ein Fernsteuersystem nach Patentanspruch 1. Danach ist jedem Dekoder ein Empfangsbereich, insbesondere in etwa ein Kugelraum bzw. in Projektion auf die Ebene einer Dekoderanordnung eine Kreisfläche, zugeordnet. Der Empfangsbereich wird im wesentlichen durch die Gerätecharakteristik, die Sender-Empfänger-Leistung sowie die Empfangsverhältnisse bestimmt. Jedem Empfangsbereich ist eine eigene Empfängeradresse zugeordnet, die zusammen mit Funktionsbefehlen das Telegramm eines Senders an einen Dekoder bildet. Als Funktionen werden Aktionen von Leistungsteilen verstanden, die einzeln oder in Gruppen durch eine Sendertaste ausgelöst werden. Jede Empfängeradresse wiederholt sich erst nach einem Sicherheitsabstand, der in einem Vielfachen von Empfangsbereichen auszudrücken ist.

[0005] Das Fernsteuersystem ermöglicht, ohne besondere Ausrichtung von Sendern und auch bei unterschiedlichen Empfangsbereichen aufgrund von Faktoren, die die Übertragungseigenschaften zeitweilig verändern, programmiert bestimmte Dekoder anzusprechen und damit zuordenbare Aktoren und Verbraucher. Bei organisatorischen oder räumlichen Änderungen können die Adressen für die Dekoder leicht geändert werden. Wesentlich ist, daß die Adressen erst nach einem Sicherheitsabstand, der der maximalen Übertragungsstrecke eines Senders unter extremen Umständen entspricht, wiederholt werden.

[0006] Die Funktionsbefehle je Dekoder bzw. Sender werden vorteilhafterweise aus Basisadressen und aus Tastenadressen, die Handbedienungsorganen zugeordnet werden, zusammengesetzt. Bei auf dem Markt befindlichen Geräten ist es vorteilhaft, mit sechzehn Basisadressen und vier Tastenadressen zu arbeiten. Die Funktionen können durch Kodierschalter bzw.-taster programmiert werden. Bei einer Grundausstattung der Sender mit einem Vier-Kanalsystem und sechzehn Funktionen je Kanal werden 64 Funktionen bereitgestellt. Diese können in sechzehn Basisadressen eingeteilt werden, wobei jede Basisadresse wiederum vier weitere Adressen enthält, die den vier Tasten eines Hand-oder Wandsenders zugeordnet werden können. Man kann das auch so verstehen, daß ein Sender dann zwei binär kodierte Schalter mit sechzehn Positionen enthält.

[0007] Nach einer Weiterbildung weisen die Dekoder zwischen ihrem Empfänger und ihrem Ausgang einen Speicher auf, der als Zuordnungstabelle frei programmierbar eine Zuordnung der empfangenen Adresse zu Aktoren herstellt, die über Busleitung mit dem Ausgang des Dekoders verbunden sind. Die Dekoder können hierbei rasterartig untereinander durch Busleitungen verbunden sein und durch weitergeführte Busleitungen mit Aktoren in Verbindung stehen. Durch den als Zuordnungstabelle eingesetzten Speicher kann die Beaufschlagung der Aktoren leicht gewählt und verändert werden.

[0008] Nach einer weiteren Weiterbildung können überlagerte Sonderfunktionen auch ohne spezielle Sender mit speziellen Kanälen und Programmen mit den üblichen installierten Sendern zur Bedienung der Installation erzielt werden. Hierzu sind im Telegramm, vorzugsweise in der Basisadresse, Adressen bzw. Bereiche für Sonderfunktionen reserviert. Jede reservierte Adresse ist in der Zuordnungstabelle eines jeden der Dekoder zur Beaufschlagung der selben Aktoren bereitzustellen. Die Dekoder sind an ihren Ausgängen untereinander und mit den Eingängen der Aktoren durch Busleitungen verbunden. Im übrigen ist die Zuordnungstabelle bei den Funktionen frei belegbar. Vorteilhafterweise werden die obersten vier Basisadressen für Sonderfunktionen reserviert. Durch die Sonderfunktionen lassen sich "Pförtner-Sender" erstellen als auch Schalt- und Steuerbefehle für bestimmte Aktoren von irgendeinem der Sender ausgeben. Auf diese Weise kann ein Sender mittels Sonderfunktionen in jeden Bereich des Großraumes hineinwirken, wobei es gleichgültig ist, welcher Dekoder oder welche Gruppe von Dekodern den Sender empfangen hat.

[0009] Der Sicherheitsabstand wird bei marktüblichen Geräten vorteilhafterweise so gewählt, daß er in jeder Koordinatenrichtung vier Empfangsbereiche ausmacht. Es ergibt sich hierdurch ein Adressensystem für sechzehn Empfangsbereiche. Sechzehn Empfangsbereiche ergeben bei 64 Funktionen 1024 Adressen. Bei Infrarot als Übertragungsmedium ist im Infrarot-Telegramm eine zehn-Bit-Adresse vorzusehen. Der Speicher für eine Zuordnungstabelle, bzw. ein EEPROM, muß dann mindestens eine Größe von 64+1 Speicherplätzen enthalten, da die Adresse des Empfangsbereiches in einer einzigen Adresse abgelegt werden kann.

[0010] Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Empfangsbereiche wird vorteilhafterweise ebenso groß gewählt wie der Durchmesser der Empfangsbereiche. Dadurch kann der Abstand der Mittelpunkte dem räumlichen Raster eines Gebäudes angepaßt werden, und man stellt zugleich sicher, daß die Fläche einer Rastereinheit durch einen einzigen Empfangsbereich versorgt werden kann. Bei handelsüblichen Geräten und derzeitigen Gebäuderastern ist es vorteilhaft, den Abstand zwischen den Mittelpunkten der Empfangsbereiche mit zwölf Metern festzulegen. Der Radius eines Empfangsbereichs ist dann die Quadratwurzel aus der Summe der halben Abstandsquadrate. Mit sechzehn Empfangsbereichen, also vier Empfangsbereichen je gedachter Koordinatenachse, ergibt sich dann ein Sicherheitsabstand von vier mal zwölf Metern, also von 48 Metern. Danach ist für benachbarte weitere Empfangsbereiche eine Adressenwiederholung möglich.

[0011] Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

FIG 1 veranschaulicht das Fernsteuersystem anhand der Gliederung in Empfangsbereiche.

FIG 2 gibt die Umsetzung eines gesendeten bzw. empfangenen Teleramms in der Zuordnungstabelle nach einer Weiterbildung der Erfindung und die Befehlsweitergabe über Busleitung wieder.

In FIG 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Sendet in Größenordnung und Art eines Installationsschalters für Unterputzinstallation in Aufsicht dargestellt.

[0012] Das Fernsteuersystem nach Figur 1 arbeitet mit Sendern 1, von denen mittels geeigneter Adressierung einer oder mehrere mit einem oder mehreren Dekodern 2 zusammenarbeiten. Die Dekoder schalten Aktoren, die über Leitungen mit den zugeordneten Dekodern in Verbindung stehend vorzustellen sind. Jedem Dekoder 2 ist ein Empfangsbereich 3, in etwa ein Kugelraum zugeordnet. In der Projektion auf eine Ebene, in der die Dekoder 2 angeordnet sind, ergibt sich eine Kreisfläche. Der Empfangsbereich ist durch die Gerätecharakteristik von Sendern 1 und Dekodern 2, der Sender-Empfänger-Leistung sowie den Empfangsverhältnissen bestimmt. Jedem Empfangsbereich 3 ist eine eigene Empfängeradresse zugeordnet, die zusammen mit Funktionsbefehlen das Telegramm 4 eines Senders an einen Dekoder, nach Figur 2, bildet. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind in der Ecke einer Industriehalle 4x4=16 Dekoder 2 mit ihren Empfangsbereichen 3 angeordnet. Die Dekoder 2 können an der Decke oder einer abgehängten Zwischendecke montiert sein. Die Sender 1 können als Wandsender ausgeführt sein, wie es auf der linken Seite des Hallengrundrisses veranschaulicht ist, oder auch sonst an einer direkt oder indirekt für eine Handbedienung zugänglichen Stelle angebracht sein, wie es durch den oberen Sender 1 in der Grundrißansicht veranschaulicht ist. Die Gebäudewände 5 in der Halle begrenzen die Wirkung der wandnahen Empfangsbereiche.

[0013] Unter extremen Bedingungen kann ein Sender 1 eine größte Reichweite 6 aufweisen, die innerhalb des Erfassungsbereiches der Dekoderanordnung eines Adressensystems liegen soll. Die Dekoder 2 sind vorteilhafterweise so angeordnet, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Empfangsbereiche 3 ebenso groß ist wie der Durchmesser der Empfangsbereiche. Wenn der Abstand 8 zwischen den Mittelpunkten der Empfangsbereiche zwölf Meter beträgt, ergibt sich ein Raumraster, dessen Raumachsen 9 gleichfalls um zwölf Meter beabstandet sind. Die von Raumachsen berandetete kleinste Raumeinheit kann hierbei durch einen Empfangsbereich 3 versorgt werden. Der Dekoder 2 ist hierbei um einen halben Abstand 8 der Mittelpunkte der Empfangsbereiche, also um den Abstand 10 von den Seiten der Rastereinheit beabstandet, im Ausführungsbeispiel also jeweils um sechs Meter. Dies entspricht auch dem Abstand von den Raumachsen 9.

[0014] Vorzugsweise sind die Dekoder 2 untereinander rasterartig durch Busleitungen verbunden, die in Weiterführungen und Verzweigungen zu jeweils angeschlossenen Aktoren weiterführen.

[0015] Ein von einem Sender 1 abgesetztes Telegramm 4 nach Figur 2 wird einem Dekoder 3 eines Adressensystems mit der Zuordnungstabelle 11 zugesandt bzw. durch Infrarotstrahlung übermittelt. Das Telegramm 4 setzt sich zusammen aus einer Empfängeradresse 12, auch als Ek bezeichnet, und aus Funktionsbefehlen 13, die sich wiederum aus Basisadressen 14, auch Bm bezeichnet, und aus Tastenadressen 15, auch als Ta bezeichnet, zusammensetzen. In einer für derzeit gebräuchliche Sender und Empfänger günstigen Ausführung weist das Telegramm 4 sechzehn Empfängeradressen 12 eines Adressensystems und 64 Funktionen aus sechzehn Basisadressen 14 und vier Tastenadressen 15, auf. In dem als Zuordnungstabelle 11 dienenden Speicher werden den Funktionen 13 die gewünschten Aktoren zugeordnet. Dies erfolgt in einer Matrix 16 für Funktionen. In einer Matrix 17 für Sonderfunktionen sind Adressen der Basisadressen 14 für Sonderfunktionen reserviert. Durch die Matrix 17 für Sonderfunktionen, die zumindest bei allen Dekodern eines Adressensystems übereinstimmt, kann ein bestimmter Aktor oder eine bestimmte Aktorengruppe und damit die zugeordneten Verbraucher von irgendeinem der Sender des Systems beaufschlagt bzw. geschaltet werden. Hierzu ist es erforderlich, daß die Dekoder 2 eines Adressensystems alle durch Busleitungen 22 miteinander und mit den Aktoren verbunden sind. In der Matrix 18 für Empfängeradressen werden einer Empfängeradresse 12 physisch ein bestimmter Dekoder 2 zugeordnet.

[0016] Die Auswertung kann zweckmäßigerweise so erfolgen, daß in einer Entscheidungsroutine 19 abgefragt wird, ob die empfangene Empfängeradresse 12 mit der Empfängeradresse des Dekoders 2 bzw. mit dem entsprechenden Empfangsbereich 3 übereinstimmt. Wenn dies mit der Entscheidung "ja" bestätigt wird, wird das Absetzen der Funktionsbefehle 20 auf die Busleitung freigegeben. Wenn die Entscheidungsroutine 19 zum Ergebnis "nein" führt, wird in einer nachgeschalteten Entscheidungsroutine 21 geprüft, ob eine Sonderfunktion vorliegt. Im Fall "ja" wird das Absetzen der Funktionsbefehle 20 auf die Busleitung, in diesem Fall die Sonderfunktionen, dennoch freigegeben. Anderenfalls wird das Absetzen nicht freigegeben, da der empfangende Dekoder mit seinem Empfangsbereich vom gesendeten Telegramm nicht angesprochen werden sollte.

[0017] In Figur 3 ist ein Sender mit Handbedienungsorganen in Aufsicht veranschaulicht. Er weist vier Tasten 23 für Funktionen auf, die von Hand bedient werden können. Über ein geeignetes Fenster 24 kann Infrarotlicht ohne nennenswerte Bevorzugung einer Richtung abgestrahlt werden.

Ansprüche

1. Fernsteuersystem für Großräume, das mit Sendern (1) arbeitet, von denen mittels geeigneter Adressierung einer oder mehrere mit einem oder mehreren Dekodern (2) zusammenarbeiten, die Aktoren beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Dekoder (2) ein Empfangsbereich (3), insbesondere in etwa ein Kugelraum 3 bzw. in Projektion auf die Ebene einer Dekoderanordnung eine Kreisfläche, zugeordnet ist, der durch Gerätecharakteristik, Sender-Empfänger-Leistung sowie die Empfangsverhältnisse gegeben ist, und wobei jedem Empfangsbereich (3) eine eigene Empfängeradresse (12) zugeordnet ist, die zusammen mit Funktionsbefehlen das Telegramm (4) eines Senders zu einem Dekoder (2) bildet, und jede Empfängeradresse (12) sich erst nach einem Sicherheitsabstand, ausgedrückt in einem Vielfachen von Empfangsbereichen, wiederholt.

2. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsbefehle je Dekoder (2) bzw. Sender (1) aus Basisadressen (14) und aus Tastenadressen (15), die Handbedienungsorganen (Tasten 23) zugeordnet werden, zusammengesetzt sind.

3. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekoder (2) zwischen ihrem Empfänger und ihrem Ausgang einen Speicher eingeschaltet haben, der als Zuordnungstabelle (11) programmierbar eine Zuordnung der empfangenen Adresse zu Aktoren herstellt, die über Busleitung (22) mit dem Ausgang des Dekoders (2) verbunden sind.

4. Fernsteuersystem nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Telegramm (4), vorzugsweise in der Basisadresse (14), Adressen bzw. Bereiche für Sonderfunktionen reserviert sind, die in der Zuordnungstabelle (11) jedes der Dekoder (2) die selben Aktoren beaufschlagen, daß die Dekoder an ihren Ausgängen untereinander und mit den Eingängen der Aktoren durch Busleitungen (22) verbunden sind und daß im übrigen die Zuordnungstabelle (11) bei den Funktionen frei belegbar ist.

5. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsabstand in jeder Koordinatenrichtung vier Empfangsbereiche (3) ausmacht, so daß sich ein Adressensystem für 16 Empfangsbereiche ergibt.

6. Fernsteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß je Dekoder (2) sechzehn Basisadressen (14) und vier Tastenadressen (15) vorgesehen sind.

7. Fernsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (10) zwischen den Mittelpunkten der Empfangsbereiche (3) ebenso groß ist wie der Durchmesser der Empfangsbereiche.

8. Fernsteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Empfangsbereiche in Abstimmung auf das Raster der Architektur großer Räume 12 Meter beträgt.

Zeichnung