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(11) | EP 1 362 960 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Dusche |
| (57) Eine Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Dusche umfaßt mehrere Sensoren
(8a, 8b, 9, 10a, 10b), die alle alternierend in schneller zeitlicher Folge in einem
ersten Betriebsmodus mit einem größeren Erfassungsbereich und einem zweiten Betriebsmodus
mit einem kleineren Erfassungsbereich arbeiten. Die Reichweite der Erfassungsbereiche
ist dabei so bemessen, daß sich der Benutzer der Dusche normalerweise innerhalb der
großen Erfassungsbereiche, dagegen nicht innerhalb der kleineren Erfassungsbereiche
befindet. Die größeren Erfassungsbereiche aller Sensoren (8a, 8b, 9, 10a, 10b) dienen
gemeinsam dazu, die Anwesenheit einer Person festzustellen, welche die Dusche benutzen
will. Durch entsprechende Ausrichtung dieser Erfassungsbereiche können große und kleine
Personen und Personen in unterschiedlichen Stellungen zuverlässig erfaßt werden. In
den kleineren Erfassungsbereichen dagegen arbeiten die Sensoren (8a, 8b, 9, 10a, 10b)
unabhängig voneinander. Bewegt der Benutzer der Dusche willentlich seine Hand in einen
dieser Erfassungsbereiche, wird eine bestimmte logische Funktion ausgelöst, mit welcher
ein Einfluß auf das zur Dusche fließende Wasser ausgeübt wird. Beispielsweise wird
der Wasserstrom ein- oder ausgeschaltet, die Temperatur des Wassers erhöht oder erniedrigt
oder die Menge vergrößert oder verkleinert. |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Dusche mit
a) einem ersten Sensor, der altenierend in schneller Folge in einem ersten Betriebsmodus mit einem größeren Erfassungsbereich und in einem zweiten Betriebsmodus mit einem kleineren Erfassungsbereich arbeitet, wobei die Reichweiten der Erfassungsbereiche so bemessen sind, daß sich der Benutzer der Dusche normalerweise innerhalb des größeren Erfassungsbereichs, dagegen nicht innerhalb des kleineren Erfassungsbereichs befindet;
b) einem ersten Detektionsschaltkreis, der so lange ein Ausgangssignal erzeugt, wie während des ersten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem größeren Erfassungsbereich des ersten Sensors festgestellt wird;
c) einem elektrisch betätigten Ventil, welches den Wasserstrom durch die Dusche steuert;
d) einer von dem ersten Detektionsschaltkreis angesteuerten Treiberschaltung, welche die zum Betrieb des elektrisch betätigten Ventils erforderlichen Signale bereitstellt;
e) einem ersten logischen Schaltkreis, der eine bestimmte Beeinflussung des zu der Dusche fließenden Wassers auslöst, wenn der erste Detektionsschaltkreis während des zweiten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem kleineren Erfassungsbereich feststellt.
[0002] Eine derartige Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Dusche ist aus der DE 41 06 539 C2 bekannt. Hier ist nur ein einziger Sensor vorgesehen, der in zwei Betriebsmoden arbeiten kann: In dem ersten Betriebsmodus, der einem größeren Erfassungsbereich entspricht, wird die Anwesenheit einer Person festgestellt. Mit Hilfe des in dem ersten Betriebsmodus arbeitenden Sensors wird also das elektrisch betätigte Ventil so lange geöffnet und der Wasserstrom durch die Dusche so lange aufrechterhalten, wie der Benutzer anwesend ist.
[0003] Der zweite Betriebsmodus des Sensors, welcher dem kleineren Erfassungsbereich entspricht, wird dazu genutzt, den Wasserstrom zur Dusche kurzzeitig unterbrechen zu können, z. B. während der Zeit, in der sich der Benutzer einseifen möchte, ohne deshalb die Duschkabine zu verlassen.
[0004] Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Erfassungsbereich, über den die Anwesenheit einer Person festgestellt wird, verhältnismäßig klein. Kinder oder besonders schlanke Personen werden möglicherweise nicht erkannt. Wenn der Benutzer sich innerhalb der Duschkabine bückt oder in anderer Weise in den Randbereich des Erfassungsbereichs gerät, kann dies von der Einrichtung dahingehend mißverstanden werden, als hätte sich der Benutzer aus der Duschkabine entfernt.
[0005] Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist ferner, daß nur eine einzige Art der Beeinflussung des zu der Dusche fließenden Wassers möglich ist.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihr eine zuverlässigere Erfassung der Anwesenheit von Personen und eine variablere Beeinflussung des zu der Dusche strömenden Wassers möglich ist.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
f) mindestens ein weiterer Sensor vorgesehen ist, welcher in gleicher Weise wie der erste Sensor in zwei unterschiedlichen Betriebsmoden, die unterschiedlich großen Erfassungsbereichen entsprechen, betrieben werden kann;
g) dem mindestens einen weiteren Sensor ein weiterer Detektionsschaltkreis zugeordnet ist, der ebenfalls so lange ein Ausgangssignal erzeugt, wie im ersten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem größeren Erfassungsbereich des weiteren Sensors festgestellt wird, wobei dieses Ausgangssignal ebenfalls die Treiberschaltung ansteuert;
h) dem mindestens einen weiteren Sensor ein weiterer logischer Schaltkreis zugeordnet ist, der eine andere Beeinflussung des zu der Dusche fließenden Wassers als der erste logische Schaltkreis auslöst, wenn der weiterer Detektionsschaltkreis in dem zweiten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem kleineren Erfassungsbereich des weiteren Sensors feststellt.
[0008] Erfindungsgemäß wird also die aus der DE 41 06 539 C2 bekannte Kombination eines ersten, in zwei unterschiedlichen Betriebsmoden mit unterschiedlich großen Erfassungsbereichen arbeitenden Sensors mit einem Detektionsschaltkreis und einem zugeordneten logischen Schaltkreis gewissermaßen vervielfacht, wobei jeder dieser Sensoren in dem zweiten Betriebsmodus, der dem kleineren Erfassungsbereich entspricht, unabhängig von den anderen arbeitet und in unterschiedlicher Weise das Wasser beeinflußt, welches zur Brause fließt. In dem ersten Betriebsmodus, in welcher der größere Erfassungsbereich vorliegt, arbeiten jedoch alle Sensoren zusammen, so daß sich effektiv zur Bestimmung der Anwesenheit eines Benutzers in der Nähe der Dusche ein Gesamt-Erfassungsbereich ergibt, der die Summe aller Einzel-Erfassungsbereiche der einzelnen Sensoren und damit sehr viel größer als beim Gegenstand der DE 41 06 539 C2 ist. Die Einzel-Erfassungsbereiche können dabei bewußt in unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet werden, so daß sie den gesamten Raum, in dem sich möglicherweise ein Benutzer befinden kann, optimal und vollständig "ausleuchten". Auch kleinere Personen oder sich bückende Personen können zuverlässig erfaßt werden. Ein Abschalten des Wasserstroms, das auf einem Irrtum bei der Feststellung der Anwesenheit einer Person beruht, kann nicht mehr vorkommen.
[0009] Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung dient der erste Sensor wie bei der oben erwähnten DE 41 06 539 C2 in seinem ersten Betriebsmodus dazu, nach Art eines Wechselschalters die Wasserströmung zu der Dusche ein- und auszuschalten.
[0010] Der logische Schaltkreis von mindestens einem weiteren Sensor beeinflußt vorzugsweise in dem zweiten Betriebsmodus die Temperatur des zu der Dusche fließenden Wassers.
[0011] Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, daß der logische Schaltkreis eines weiteren Sensors in dem zweiten Betriebsmodus die Menge des zu der Dusche fließenden Wassers beeinflußt.
[0012] Die Beeinflussung von Temperatur und/oder Menge des Wassers kann dabei mittels zweier Sensoren geschehen, von denen der eine für die Erhöhung des entsprechenden Werts und der andere für die Erniedrigung des entsprechenden Werts zuständig ist.
[0013] Besonders bevorzugt wird diejenige Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sowohl das Ein- und Ausschalten als auch die Vergrößerung oder Verringerung von Temperatur und Menge des Wassers möglich ist. Diese Ausführungsform enthält fünf Sensoren, die beispielsweise nach Art des Würfelbilds "fünf" angeordnet sein können.
[0014] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
- Figur 1
- schematisch die Draufsicht auf eine in eine Wand einer Brausekabine eingelassene Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Dusche mit den Erfassungsbereichen der zugehörigen Sensoren;
- Figur 2
- einen Schnitt durch Figur 1 gemäß der dortigen Linie II-II.
[0015] In Figur 1 ist das Sichtpanel einer Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Dusche mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Es schließt einen in der Wand 2 einer Duschkabine eingelassenen Einbauraum nach außen wasserdicht ab. In dem Sichtpanel 1 befinden sich fünf elliptische Fenster 3, 4, 5, 6 und 7. Das erste Fenster 3 ist etwa in der Mitte des recheckigen Sichtpanels 1, die weiteren Fenster 4, 5, 6, 7 sind in der Nähe der Ecken des Sichtpanels 1 angeordnet, so daß in etwa das bekannte Würfelbild "fünf" entsteht.
[0016] Wie Figur 2 deutlich macht, ist hinter jedem der Fenster 3, 4, 5, 6, 7 jeweils eine Sende- und Empfangsdiode 8a, 8b, 9, 10a, 10b angeordnet, von denen in Figur 2 die den Fenstern 3, 5 und 6 zugeordneten Sende- und Empfangsdioden 8b, 9, 10b erkennbar sind. Jeder dieser Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 9, 10a, 10b ist über ein Kabel 11, 12, 13 mit einer Steuerelektronik verbunden, deren Funktion weiter unten deutlich wird.
[0017] In Figur 1 sind neben den Bezugszeichen für die Fenster 3 bis 7 in Klammern die Bezugszeichen der Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 9, 10a, 10b angegeben, die sich hinter diesen Fenstern befinden.
[0018] Die in der Mitte des Sichtpanels 1 angeordnete, durch das Fenster 3 Infrarotlicht ausstrahlende und über das Fenster 3 reflektierte Infrarotstrahlung empfangende Sende- und Empfangsdiode 9 arbeitet grundsätzlich in der selben Weise, wie dies für die in Figur 2 der oben erwähnten DE 41 06 539 C2 beschrieben wurde. Auf diese Druckschrift wird daher Bezug genommen. Im einzelnen bedeutet dies:
[0019] Die Sende- und Empfangsdiode 9 wird in schnellem Wechsel in zwei unterschiedlichen Moden betrieben: In der ersten dieser Moden wird - beispielsweise durch Wahl des zur Lichterzeugung die Sende- und Empfangsdiode 9 durchfließenden Stroms, durch Einstellung der Empfindlichkeit des Empfängers, der die Empfangssignale der Sende- und Empfangsdiode 9 auswertet, oder durch Wahl der Ansprechschwelle der entsprechenden Elektronik ein verhältnismäßig großer Erfassungsbereich für die Sende- und Empfangsdiode 9 eingestellt. Dieser verhältnismäß große Erfassungsbereich ist in den Figuren 1 und 2 jeweils als entsprechende "Keule" dargestellt. In diesem Modus dient die Sendeund Empfangsdiode 9 zur Erfassung der Anwesenheit eines Benutzers in der Duschkabine.Wird also die Anwesenheit einer Person in diesem Erfassungsbereich festgestellt, so veranlaßt die nicht dargestellte Steuerelektronik, daß Wasser zur Dusche fließt und aus dem Duschkopf austreten kann.
[0020] In dem zweiten Modus wird die Sende- und Empfangsdiode 9 mit einem kleinen Erfassungsbereich betrieben, erneut, indem entweder der Strom, der zur Lichterzeugung durch die Sende- und Empfangsdiode 9 fließt, oder die Empfindlichkeit des nachgeschalteten Verstärkers oder auch die Schaltschwelle, die diesem Verstärker zugeordnet ist, entsprechend eingestellt wird. Dieser kleinere Erfassungsbereich ist so bemessen, daß eine "normal" in der Duschkabine stehende Person nicht unbeabsichtigt in diesen Erfassungsbereich eindringt. Die Person muß vielmehr eine willentliche Bewegung, beispielsweise mit der Hand, ausführen, um in dem zweiten Modus der Sende- und Empfangsdiode 9 ein Auslösen zu bewirken.
[0021] Dieses Auslösen hat, wie dies in der DE 41 06 539 C2 ausführlich beschrieben ist, zur Folge, daß nach Art eines Wechselschalters der Wasserfluß zum Duschkopf abwechselnd freigegeben oder gesperrt wird. Bewegt also der Benutzer seine Hand das erste Mal in diesen kleineren Erfassungsbereich der Sende- und Empfangsdiode 9, so wird der Wasserstrom zum Duschkopf unterbrochen, beispielsweise, damit sich Benutzer einseifen kann. Der Benutzer kann nunmehr seine Hand aus dem Erfassungsbereich der Sendeund Empfangsdiode 9 nehmen. Ist der Einseifvorgang abgeschlossen, dringt der Benutzer mit seiner Hand wieder in den kleinen Erfassungsbereich der Sende- und Empfangsdiode 9 ein und löst damit die erneute Freigabe des Wasserstroms zum Duschkopf aus.
[0022] Auch die weiteren Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 10a, 10b werden in schneller Folge in zwei unterschiedlichen Moden betrieben, die sich durch die Größe des Erfassungsbereichs unterscheiden. In demjenigen Modus, in welchem der größere Erfassungsbereich auftritt, dienen auch die weiteren Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 10a, 10b der Erfassung einer Person in der Duschkabine, erfüllen also die selbe Funktion, wie dies oben für die Sende- und Empfangsdiode 9 im ersten Betriebsmodus beschrieben wurde. Die Ausgangssignale der Detektionskreise aller Sendeund Empfangsdioden 8a, 8b, 9, 10a, 10b werden in diesem Betriebsmodeus einem Oder-Glied der Steuerelektronik zugeführt. So lange dieses Oder-Glied ein Ausgangssignal erzeugt, wird das Magnetventil, welches den Wasserfluß zum Duschkopf steuert, offengehalten. Dies bedeutet, daß das Wasser zum Duschkopf fließt, wenn die Anwesenheit des Benutzers in einem einzigen Erfassungsbereich aller Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 9, 10a, 10b festgestellt wird. Als Erfassungsbereich für die Anwesenheit eines Benutzers in der Duschkabine wird also die Summe aller Einzel-Erfassungsbereiche aller Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 9, 10a, 10b genutzt. Durch entsprechende Einstellung der Winkel, in der sich die die Erfassungsbereiche repräsentierenden "Keulen" erstrecken, können also auch kleinere Personen oder Personen, die sich in Bück- oder Hockstellung befinden, zuverlässig erfaßt werden.
[0023] In dem Betriebsmodus, in dem die weiteren Sende- und Empfangsdioden 8a, 8b, 10a, 10b den kleineren Erfassungsbereich besitzen, erfüllen diese unterschiedliche Funktionen:
[0024] Bewegt der Benutzer seine Hand in den Erfassungsbereich der hinter dem Eintrittsfenster 4 in Figur 1 befindlichen Sende- und Empfangsdiode 8a, so hat dies zur Folge, daß die Temperatur des zum Duschkopf fließenden Wassers reduziert wird, und zwar so lange mit einer bestimmten Geschwindigkeit, wie sich die Hand in dem entsprechenden Erfassungsbereich befindet. Nimmt der Benutzer seine Hand aus dem Erfassungsbereich dieser Sende- und Empfangsdiode 8a, so bleibt die Temperatur des fließenden Wassers konstant. Bewegt der Benutzer seine Hand in den Erfassungsbereich der hinter dem Fenster 5 befindlichen Sendeund Empfangsdiode 8b, so wird die Temperatur des zum Duschkopf fließenden Wassers mit einer bestimmten Geschwindigkeit so lange erhöht, wie die Anwesenheit der Hand des Benutzers in diesem Erfassungsbereich festgestellt wird.
[0025] Die beiden unteren, hinter den Fenstern 6, und 7 des Sichtpanels 1 angeordneten Sende- und Empfangsdioden 10a, 10b dienen in vergleichbarer Weise dazu, die Menge des fließenden Wassers einzustellen: Bewegt der Benutzer seine Hand in den (kleinen) Erfassungsbereich der hinter dem Fenster 7 befindlichen Sende- und Empfangsdiode 10a, so wird die Menge des zu dem Duschkopf fließenden Wassers mit einer bestimmten Geschwindigkeit so lange reduziert, wie der Benutzer seine Hand in diesem Erfassungsbereich hält. Umgekehrt wird die Menge des fließenden Wassers mit einer bestimmten Geschwindigkeit so lange erhöht, wie der Benutzer seine Hand in den (kleinen) Erfassungsbereich der hinter dem Fenster 6 angeordneten Sendeund Empfangsdiode 10b einbringt.
a) einem ersten Sensor, der alternierend in schneller zeitlicher Folge in einem ersten Betriebsmodus mit einem größeren Erfassungsbereich und einem zweiten Betriebsmodus mit einem kleineren Erfassungsbereich arbeitet, wobei die Reichweiten der Erfassungsbereiche so bemessen sind, daß sich der Benutzer der Dusche normalerweise innerhalb des größeren Erfassungsbereichs, dagegen nicht innerhalb des kleineren Erfassungsbereichs befindet;
b) einem ersten Detektionsschaltkreis, der so lange ein Ausgangssignal erzeugt, wie in dem ersten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem größeren Erfassungsbereich des ersten Sensors festgestellt wird;
c) einem elektrisch betätigten Ventil, welches den Wasserstrom durch die Dusche steuert;
d) einer von dem ersten Detektionsschaltkreis angesteuerten Treiberschaltung, welche die zum Betrieb des elektrisch betätigten Ventils erforderlichen Signale bereitstellt;
e) einem ersten logischen Schaltkreis, der eine bestimmte Beeinflussung des zu der
Dusche fließenden Wassers auslöst, wenn der erste Detektionsschaltkreis in dem zweiten
Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem kleineren
Erfassungsbereich feststellt;
dadurch gekennzeichnet, daß
f) mindestens ein weiterer Sensor (8a, 8b, 10a, 10b) vorgesehen ist, welcher in gleicher Weise wie der erste Sensor (9) in zwei unterschiedlichen Betriebsmoden, die unterschiedlich großen Erfassungsbereichen entsprechen, betrieben werden kann;
g) dem mindestens einen weiteren Sensor (8a, 8b, 10a, 10b) ein weiterer Detektionsschaltkreis zugeordnet ist, der ebenfalls so lange ein Ausgangssignal erzeugt, wie während des ersten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem größeren Erfassungsbereich des weiteren Sensors (8a, 8b, 10a, 10b) festgestellt wird, wobei dieses Ausgangssignal ebenfalls die Treiberschaltung ansteuert;
h) dem mindestens einen weiteren Sensor (8a, 8b, 10a, 10b) ein weiterer logischer Schaltkreis zugeordnet ist, der eine andere Beeinflussung des zu der Dusche fließenden Wassers als der erste logische Schaltkreis auslöst, wenn der weitere Detektionsschaltkreis in dem zweiten Betriebsmodus die Anwesenheit einer Person oder eines Gegenstands in dem kleineren Erfassungsbereich des weiteren Sensors feststellt.
daß der erste, dem ersten Sensor (9) zugeordnete logische Schaltkreis in dem zweiten Betriebsmodus das Einund Ausschalten des Wasserflusses zu der Dusche steuert.
zeichnet, daß mindestens ein weiterer Sensor (8a, 8b) vorgesehen ist, dessen logischer Schaltkreis in dem zweiten Betriebsmodus die Temperatur des zu der Dusche fließenden Wassers beeinflußt.
gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer Sensor (10a, 10b) vorgesehen ist, dessen logischer Schaltkreis in dem zweiten Betriebsmodus die Menge des zu der Dusche fließenden Wassers beeinflußt.