VORRICHTUNG ZUR LAGEERMITTLUNG EINES MAGNETEN

Abstract

 Es wird eine Vorrichtung zur Lageermittlung eines Magneten vorgeschlagen, wobei der Magnet an einer beweglichen Verschlusseinrichtung einer Gebäudeöffnung angebracht ist und wobei die bewegliche Verschlusseinrichtung an einer fest mit dem Gebäude verbundenen Zarge gelagert ist und wobei die Lageermittlung mittels einer an der feststehenden Zarge angebrachten Magnetfeldsensoranordnung erfolgt. Zu dem Zweck, auf kostengünstige Art und Weise eine Vorrichtung zu schaffen, dessen Magnetfeldsensoranordnung es ermöglicht, bei besonders kompakter Bauform durch die Ermittlung der Magnetfeldausrichtung eines einzigen Magneten beziehungsweise durch Ermittlung dessen Lage im Raum, sowohl den Status "geschlossen", den Status "aufgeschwenkt" oder den Status "aufgekippt" einer beweglichen Verschlusseinrichtung festzustellen, den festgestellten Status auszuwerten und an eine nachgelagerte Gebäudeeinrichtungen zu übertragen, weist die Magnetfeldsensoranordnung eine Messeinrichtung auf, die durch Messung der Magnetfeldausrichtung des an der beweglichen Verschlusseinrichtung angebrachten Magneten relativ zur Messeinrichtung die Lage des Magneten im Raum ermittelt und wiest die Magnetfeldsensoranordnung eine Auswerteeinheit auf, welche die ermittelte Lage des Magneten dem damit korrespondierenden Status der beweglichen Verschlusseinrichtung zuordnet, und weist die Magnetfeldsensoranordnung eine Sendeeinrichtung auf, welche den Status der Verschlusseinrichtung an eine nachgelagerte Gebäudeeinrichtung übermittelt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Vorrichtung zur Lageermittlung eines Magneten aus.

[0002] Derartige Vorrichtungen sind in der Regel dafür vorgesehen, den Status beweglicher Verschlusseinrichtungen von Gebäudeöffnungen zu erkennen, auszuwerten und an eine nachgelagerte Gebäudeeinrichtung zu übermitteln. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Lage eines Magneten zu ermitteln, welcher an einer beweglichen Verschlusseinrichtung angebracht ist. Solche Verschlusseinrichtungen von Gebäuden sind in der Regel als Fenster oder Türen ausgeführt und beweglich an einer fest mit dem Gebäude verbundenen Zarge gelagert. Zur Ermittlung der Lage des Magneten ist es bekannt, einen Magnetfeldsensor einzusetzen, der an der feststehenden Zarge angebracht ist. Zur Auswertung in einer nachgelagerten Gebäudeeinrichtung, wie Heizungssteuerung, Überwachungsanlage, Alarmanlage und so weiter, ist die Information über den momentanen Status der Verschlusseinrichtung (Fenster, Tür) wichtig, um entsprechende Maßnahmen, wie Absenken der Heiztemperatur, Beeinflussung eines Heizkörperthermostaten, Abgabe einer Warnmeldung und so weiter durchführen zu können. Als Status ist in diesem Zusammenhang von Bedeutung, ob die bewegliche Verschlusseinrichtung (Fenster, Tür) geschlossen, verriegelt, aufgeschwenkt oder aufgekippt ist. Bei modernen Gebäudeinstallationssystemen ist es üblich, solche Informationen über den Status von beweglichen Verschlusseinrichtungen einer Steuerzentrale eines Gebäudeautomationssystems zur Verfügung zu stellen.

[0003] Eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Vorrichtung ist durch die DE 195 18 527 A1 bekannt geworden. Diese Vorrichtung weist zur Statuserkennung mehrere Magneten auf, welche an einer beweglichen Verschlusseinrichtung einer Gebäudeöffnung angebracht sind. Die bewegliche Verschlusseinrichtung ist an einer fest mit dem Gebäude verbundenen Zarge gelagert. Die Statuserkennung der Verschlusseinrichtung wird bei dieser Vorrichtung mittels eines Magnetfeldsensors vorgenommen, welcher die Lage der zugeordneten Magneten ermittelt. Die Magneten sind bei dieser Vorrichtung als Dauermagneten ausgeführt sowie an einem Riegelelement der Verschlusseinrichtung angebracht. Um sowohl den Status "geschlossen", "verriegelt", "aufgeschwenkt" oder "aufgekippt" ermitteln zu können, ist es bei dieser Vorrichtung notwendig, mehrere Dauermagneten einzusetzen.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, auf kostengünstige Art und Weise eine Vorrichtung zu schaffen, dessen Magnetfeldsensoranordnung es ermöglicht, bei besonders kompakter Bauform durch die Ermittlung der Magnetfeldausrichtung eines einzigen Magneten, beziehungsweise durch Ermittlung dessen Lage im Raum, sowohl den Status "geschlossen", den Status "aufgeschwenkt" oder den Status "aufgekippt" einer beweglichen Verschlusseinrichtung festzustellen, den festgestellten Status auszuwerten und an eine nachgelagerte Gebäudeeinrichtungen zu übertragen.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.

[0006] Bei einer solchermaßen ausgebildeten Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, dass ein und dieselbe Magnetfeldsensoranordnung der Vorrichtung befähigt ist, mittels eines einzigen Magneten zudem den Status "verriegelt" der beweglichen Verschlusseinrichtung festzustellen, den festgestellten Status auszuwerten und an eine nachgelagerte Gebäudeeinrichtung zu übertragen, wenn der Magnet an einem beweglichen Riegelteil der Verschlusseinrichtung angebracht ist.

[0007] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispiels sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher beschrieben, dabei zeigen:

Fig. 1:

prinziphaft eine als Fenster ausgeführte bewegliche Verschlusseinrichtung mit einer angebrachten Vorrichtung zur Lageermittlung eines Magneten;

Fig. 2:

prinziphaft das Schaltbild der Magnetfeldsensoranordnung der Vorrichtung;

Fig. 3:

prinziphaft den an einem beweglichen Riegelteil der Verschlusseinrichtung angebrachten Magneten.

[0008] Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist eine solche Vorrichtung zur Lageermittlung eines einzigen Magneten 1 vorgesehen, welcher an einer beweglichen Verschlusseinrichtung einer Gebäudeöffnung angebracht ist. Die als Fenster 2 ausgeführte bewegliche Verschlusseinrichtung ist fest an einer mit dem Gebäude verbundenen Zarge 3 gelagert. Eine einzige, kompakt aufgebaute Magnetfeldsensoranordnung 4 ist zur Lageermittlung des Magneten 1 vorgesehen und zu diesem Zweck an der fest mit dem Gebäude verbundenen Zarge 3 angebracht. Die Magnetfeldsensoranordnung 4 weist eine Messeinrichtung 5 auf, welche durch Messung der Magnetfeldausrichtung in drei orthogonal zueinander angeordneten Ebenen die Lage des am Fenster 2 angebrachten Magneten 1 relativ zur Messeinrichtung 5 ermittelt. Zudem weist die Magnetfeldsensoranordnung 4 eine Auswerteeinheit 6 auf, welche die ermittelte Lage des Magneten 1 dem damit korrespondierenden Status des Fensters 2 zuordnet. Außerdem weist die Magnetfeldsensoranordnung 4 eine Sendeeinrichtung 7 auf, welche den ermittelten Status des Fensters 2 an eine nachgelagerte - der Einfachheit nicht dargestellten - Gebäudeeinrichtung übermittelt. Eine solche nachgelagerte Gebäudeeinrichtung kann zum Beispiel als Heizungssteuerung, Überwachungsanlage, Alarmanlage und so weiter ausgeführt sein. Für solche Gebäudeeinrichtungen ist die Information über den momentanen Status der beweglichen Verschlusseinrichtung (Fenster 2, Tür) wichtig, um entsprechende Maßnahmen, wie Absenken der Heiztemperatur, Beeinflussung eines Heizkörperthermostaten, Abgabe einer Warnmeldung und so weiter durchführen zu können. Als Status ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel von Bedeutung, ob das Fenster 2 geschlossen, verriegelt, aufgeschwenkt oder aufgekippt ist, um verschiedene Maßnahmen durchführen zu können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Gebäudeeinrichtung als Steuerzentrale eines Gebäudeautomationssystems ausgeführt.

[0009] Gegebenenfalls kann die Messeinrichtung 5 der Magnetfeldsensoranordnung 4 auch dazu vorgesehen sein, zusätzlich die Stärke des Erdmagnetfeldes zu erfassen, um bei Bedarf eine dreidimensionale Lageermittlung der Magnetfeldsensoreinrichtung 4 im Raum durchzuführen zu können.

[0010] Wie des Weiteren insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, ist der Magnet 1 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem verstellbaren Riegelteil 8 des Fensters 2 angebracht. Im vorliegenden Fall ist der Magnet 1 als Neodym-Magnet ausgeführt und auf die Stirnseite des als Zapfens ausgeführten verstellbaren Riegelteils 8 aufgeklebt. Bei besonders kompakter Bauform des Magneten 1 ist somit nicht nur für eine besonders gut sensierbare Magnetfeldausrichtung Sorge getragen, zudem ist auch die Anbringung des Magneten 1 durch den Benutzer besonders einfach. Es ist somit eine Lösung geschaffen, welche sich auch besonders gut für eine Nachrüstung eignet.

[0011] Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, gilt gleiches auch für die Magnetfeldsensoranordnung 4 der Vorrichtung. Diese ist ebenfalls besonders kompakt ausgeführt und lässt sich ebenfalls durch eine Verklebung und/oder Verschraubung auf einfache Art und Weise an der feststehenden Zarge 3 des Fensters 2 durch den Benutzer anbringen. Die Magnetfeldsensoranordnung 4 weist ein - der Einfachheit halber nicht dargestelltes - Gehäuse auf, welches - wie bereits erwähnt - auf einfache Art und Weise die Befestigung an der Zarge 3 ermöglicht und in welchem sowohl die Messeinrichtung 5, die Auswerteeinheit 6 und die Sendeeinrichtung 7 untergebracht sind. Zur Anordnung und Verschaltung ist lediglich eine einzige elektrische Leiterplatte vorgesehen, die neben einem Mikrokontroller und weiteren zur Funktion notwendigen elektrischen/elektronischen Bauteilen mit der Messeinrichtung 5, mit der Auswerteeinheit 6 und mit der Sendeeinrichtung 7 versehen ist. Zur Energieversorgung der zur Funktion notwendigen Bauteile steht die Leiterplatte mit einer Batterie 9 elektrisch leitend in Verbindung, welche ebenfalls im Gehäuse der Magnetfeldsensoranordnung 4 untergebracht ist.

[0012] Die Messeinrichtung 5 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als dreidimensionaler Hall-Sensor ausgeführt. Dieser sensiert die Magnetfeldausrichtung des Magneten 1 in drei orthogonal zueinander stehenden Ebenen. Die Messwerte werden digitalisiert und der Auswerteeinheit 6 bereitgestellt.

[0013] Die Auswertung erfolgt in der Auswerteeinheit 6 über eine Logik in einem Mikrokontroller. Die Messwerte werden über ein digitales Interface von der Messeinrichtung 5 bereitgestellt. Liegen die Messwerte innerhalb eines zum Status zugehörigen Messwertebereichs, erfolgt die Zuordnung der Messwerte zu dem betreffenden Status des Fensters 2. Ein regelmäßiges Statusupdate und Änderungen des Status des Fensters 2 führen zum Senden des ermittelten Status an die Steuerzentrale des Gebäudeautomationssystems.

[0014] Das Senden des sensierten Status der Messeinrichtung 5 erfolgt über die Sendeeinrichtung 7 mittels Funk an die Steuerzentrale des Gebäudeautomationssystems. Die Steuerzentrale verknüpft mit dem empfangenen Status programmierte Maßnahmen. Wird zum Beispiel das Fenster 2 in einem Raum geöffnet, so beeinflusst die Steuerzentrale die Heizungssteuerung, damit diese zum Beispiel in dem betreffenden Raum die Ventile der Heizkörper schließt. Des Weiteren kann die Steuerzentrale für den Benutzer zum Beispiel Informationen bereitstellen. Wird das betreffende Gebäude zum Beispiel vom Benutzer verlassen, kann dieser über eine Statusabfrage sicherstellen, ob alle Fenster 2 beziehungsweise Türen des Gebäudes beziehungsweise eines bestimmten Raumes ordnungsgemäß verschlossen sind.

Bezugszeichenliste

[0015] 

1

Magnet

2

Fenster

3

Zarge

4

Magnetfeldsensoranordnung

5

Messeinrichtung

6

Auswerteeinheit

7

Sendeeinrichtung

8

Riegelteil

9

Batterie

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Lageermittlung eines Magneten, welcher an einer beweglichen Verschlusseinrichtung einer Gebäudeöffnung angebracht ist, wobei die bewegliche Verschlusseinrichtung an einer fest mit dem Gebäude verbundenen Zarge gelagert ist, und wobei die Lageermittlung mittels einer an der feststehenden Zarge angebrachten Magnetfeldsensoranordnung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldsensoranordnung (4) eine Messeinrichtung (5) aufweist, die durch Messung der Magnetfeldausrichtung des an der beweglichen Verschlusseinrichtung angebrachten Magneten (1) relativ zur Messeinrichtung (5) die Lage des Magneten (1) im Raum ermittelt und dass die Magnetfeldsensoranordnung (4) eine Auswerteeinheit (6) aufweist, welche die ermittelte Lage des Magneten (1) dem damit korrespondierenden Status der beweglichen Verschlusseinrichtung zuordnet, und dass die Magnetfeldsensoranordnung (4) eine Sendeeinrichtung (7) aufweist, welche den Status der Verschlusseinrichtung an eine nachgelagerte Gebäudeeinrichtung übermittelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldsensoranordnung (4) eine Messeinrichtung (5) aufweist, die durch Messung der Erdmagnetfeldstärke die Lage der Magnetfeldsensoranordnung (4) dreidimensional im Raum ermittelt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) als Dauermagnet ausgeführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) als Neodym-Magnet ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Verschlusseinrichtung als Fensterflügel ausgeführt ist, welcher beweglich an der zugehörigen feststehenden Zarge (3) des Gebäudes gelagert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Verschlusseinrichtung als Türflügel ausgeführt ist, welcher beweglich an der zugehörigen feststehenden Zarge (3) des Gebäudes gelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) an einem verstellbaren Riegelteil (8) der beweglichen Verschlusseinrichtung angebracht ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) an einem Rahmenteil der beweglichen Verschlusseinrichtung angebracht ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) an einem Flügelteil der beweglichen Verschlusseinrichtung angebracht ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) an einem Betätigungsteil der beweglichen Verschlusseinrichtung angebracht ist.

Zeichnung