DE4141944C2 - Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Sanitärarmatur - Google Patents

Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Sanitärarmatur

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DE4141944C2
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
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    • E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
    • G—PHYSICS
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04—Systems determining the presence of a target

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Sanitärarmatur mit
  • a) einer Sende-/Empfangseinheit, welche enthält:
    • aa) einen Sender, welcher eine Strahlung in einen Über­ wachungsraum aussendet;
    • ab) einen ersten Empfänger, welcher Strahlung, die an einem Objekt im Überwachungsraum reflektiert wurde, empfängt;
  • b) einer Schaltungsanordnung, welche enthält:
    • ba) eine Treiberschaltung, welche eine Spannung zum Be­ trieb des Senders bereitstellt, deren Größe die In­ tensität der abgegebenen Strahlung bestimmt;
    • bc) einen ersten Detektionskreis, dem das Ausgangssig­ nal des ersten Empfängers zugeführt wird und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des ersten Empfängers einen bestimmten Schwellwert über­ steigt.
Bei Einrichtungen dieser Art besteht immer das Problem, daß die elektronischen und/oder mechanischen Komponenten altern, was Einfluß auf die Empfindlichkeit der Gesamtanordnung haben kann. Läßt die Empfindlichkeit während der Betriebs­ zeit, z. B. über Jahre hinweg, nach, so wird der Überwa­ chungsraum, in welchem die Einrichtung auf vorhandene Ob­ jekte anspricht, stetig kleiner.
Bei einer bekannten Schaltungsanordnung der eingangs genann­ ten Art, die in der DE-PS 34 08 261 beschrieben ist, wird dieses Problem wie folgt angegangen: Der Sender wird stetig mit einer so hohen Leistung betrieben, daß Reflexionen an stationär vorhandenen Objekten empfangen werden. Aus den so ständig registrierten Empfangssignalen wird ein Langzeit- Mittelwert gebildet. Der momentane Wert des Empfangssigna­ les wird mit dem Langzeit-Mittelwert verglichen. Nur wenn sich gegenüber diesem eine bestimmte minimale Abweichung ergibt, löst die bekannte Schaltungsanordnung aus. Mit diesen Maßnahmen läßt sich sowohl ein erstmaliger "Selbstab­ gleich" der Schaltungsanordnung auf eine bestimmte Umgebung als auch eine Nachjustierung gegen kontinuierliche Verände­ rungen der Umgebung sowie gegen innere Alterungsvorgänge erzielen. Nachteilig ist jedoch, daß die Schaltungsanordnung zur Bildung des Langzeit-Mittelswertes ständig bestromt werden muß, und zwar in einem Ausmaße, bei dem Reflexionen an stationären Objekten vom Empfänger erfaßt werden. Hiermit ist ein Energieverbrauch verbunden, der jedenfalls dann nicht mehr tragbar ist, wenn die Schaltungsanordnung aus einer Batterie gespeist werden soll. Außerdem versagt diese bekannte Einrichtung, wenn sich innerhalb der näheren Umgebung keine stationären Objekte befinden, an denen zur Bildung des Langzeit-Mittelwertes Strahlung reflektiert werden könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß bei geringem Energieverbrauch, geringem apparativem Aufwand auch dann ein Nachführen der Empfindlichkeit bei inneren Alterungsvorgängen möglich ist, wenn keine stationären Ob­ jekte, an denen eine Reflexion des Senderlichtes dauernd stattfindet, vorhanden sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
  • c) die Sende-/Empfangseinheit zusätzlich einen zweiten Em­ pfänger enthält, welcher auf direktem Wege von einem definierten Teil der vom Sender ausgesandten Strahlung erreicht wird;
  • d) die Schaltungsanordnung zusätzlich enthält:
    • da) eine Steuereinheit, welche in der Lage ist, die Aus­ gangsspannung der Treiberschaltung kontinuierlich, ausgehend von einem niedrigen Wert, zu erhöhen;
    • db) einen zweiten Detektionskreis, dem das Ausgangssig­ nal des zweiten Empfängers zugeführt wird und der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des zweiten Empfängers einen bestimmten Schwellwert übersteigt;
    • dc) einen ersten Speicher;
    • dd) einen zweiten Speicher;
    • de) einen Quotientenbildner, der aus dem Inhalt des er­ sten Speichers und des zweiten Speichers den Quotien­ ten bildet;
    • df) einen dritten Speicher, in welchem der vom Quotien­ tenbildner erzeugte Quotient gespeichert wird;
    • dg) einen Multiplikator, der aus dem Inhalt des zweiten Speichers und des dritten Speichers das Produkt bil­ det,
      wobei
  • e) die Einrichtung in zwei Sondermoden betrieben werden kann, nämlich
    • ea) in einem Initialisierungsmodus, in welchem die Steu­ ereinheit die Ausgangsspannung der Treiberschaltung, ausgehend von dem niedrigen Wert, kontinuierlich erhöht und einen für diese Ausgangsspannung reprä­ sentativen Wert in den ersten Speicher einspeichert, wenn der erste Detektionskreis ein Ausgangssignal abgibt, und einen für diese Ausgangsspannung reprä­ sentativen Wert in den zweiten Speicher einspeichert, wenn der zweite Detektionskreis ein Ausgangssignal abgibt, derart, daß im dritten Speicher ein Wert gespeichert wird, der für den Quotienten der Aus­ gangsspannungen der Treiberschaltung repräsentativ ist, bei welchen der erste Detektionskreis und der zweite Detektionskreis jeweils ein Ausgangssignal erzeugen;
    • eb) in einem Einstellmodus, in welchem die Steuereinheit die Ausgangsspannung der Treiberschaltung, ausgehend von dem niedrigen Wert, kontinuierlich erhöht und in dem zweiten Speicher einen für diese Ausgangsspan­ nung repräsentativen Wert einspeichert, wenn der zweite Detektionskreis ein Ausgangssignal erzeugt, derart, daß im Multiplikator ein Wert erzeugt wird, der repräsentativ für eine Soll-Ausgangsspannung der Treiberschaltung ist, wonach die Steuerschal­ tung die Ausgangsspannung der Treiberschaltung an die Soll-Ausgangsspannung heranführt.
Der erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehene zweite Empfänger, der in direkter Strahlungsverbindung mit dem Sender steht stellt einen internen Referenzpunkt der Einrichtung dar, an welchem nach internen Alterungsvorgängen die ursprüngliche Empfindlichkeit wieder hergestellt werden kann.
Letztere wird in einem der beiden Sonderbetriebsmoden, nämlich dem Initialisierungsmodus, bestimmt. Hierzu wird in einem definierten Normabstand, etwa einem Meter, vor der Sende-/Empfangseinheit ein Normobjekt mit definiertem Reflexionsvermögen aufgestellt. Nun wird nicht nur der Wert der Ausgangsspannung der Treiberschaltung (entspricht dem Wert der Betriebsspannung des Senders) bestimmt, bei welchem der erste Empfänger (der im normalen Betriebsmodus die eigentliche Überwachungsfunktion durchführt), zur Auslösung kommt. Vielmehr wird auch derjenige Wert der Ausgangsspannung der Treiberschaltung ermittelt und festgehalten, bei welchem der zweite Detektionskreis (durch die direkt auf den zweiten Empfänger treffende Strahlung) ein Ausgangssignal erzeugt. Die Schaltungsanordnung ermittelt den Faktor, um den sich die Ausgangsspannung der Treiberschaltung bei der Auslösung des ersten Detektionskreises von derjenigen Ausgangsspan­ nung unterscheidet, bei welcher der zweite Detektionskreis ausgelöst wird. Dieser Faktor wird im dritten Speicher dau­ erhaft abgelegt. Der im dritten Speicher enthaltene Faktor spiegelt also die individuellen Eigenschaften der jeweili­ gen Einrichtung zur berührungslosen Steuerung der Sanitär­ armatur nach der (gegebenenfalls bereits werkseitig) durch­ geführten) Initialisierung wieder.
Zur Nachführung der Empfindlichkeit wird nach einer be­ stimmten Betriebsdauer der Einrichtung der zweite Sonder­ modus, ein Einstellmodus, durchgeführt. Hierzu wird als interne Referenz für mögliche innere Veränderungen an den elektrischen Komponenten diejenige Ausgangsspannung der Treiberschaltung herangezogen, bei welcher der zweite De­ tektionskreis auslöst. Diese kann ohne äußere Referenz, also insbesondere auch ohne äußere stationäre Objekte, er­ mittelt werden. Hat beispielsweise ein interner Verstär­ kungsfaktor auf Grund von Alterungsvorgängen der elektro­ nischen Komponenten nachgelassen, so muß die Ausgangsspan­ nung der Treiberschaltung auf einen höheren Wert als früher gebracht werden, damit der zweite Detektionskreis anspricht. Unter der plausiblen Annahme, daß das Alterungsverhalten beider Empfänger und beider Detektionskreise in etwa das­ selbe ist, läßt sich nunmehr diejenige Ausgangsspannung der Treiberschaltung ohne weiteres ermitteln, bei welcher die Empfindlichkeit des ersten, also für die eigentliche Überwachungsfunktion zuständigen Empfängers wieder auf den ursprünglichen Wert gebracht wird: Es muß dann einfach die Ausgangsspannung der Treiberschaltung, bei welcher der zweite Detektionskreis ausgelöst hat, um genau denjenigen Faktor erhöht werden, welcher im Initialisierungsmodus er­ mittelt und im dritten Speicher abgelegt worden ist. Der Einstellmodus wird dadurch abgeschlossen, daß der Mikro­ prozessor die Ausgangsspannung der Treiberschaltung auf diesen so ermittelten Sollwert bringt.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung, die jedoch nach der gleichen grundlegenden Logik arbeitet, zeichnet sich dadurch aus, daß
  • c) die Sende-/Empfangseinheit zusätzlich einen zweiten Em­ pfänger enthält, welcher auf direktem Wege von einem definierten Teil der vom Sender ausgesandten Strahlung erreicht wird;
  • d) die Schaltungsanordnung zusätzlich enthält:
    • da) einen zweiten Detektionskreis, dem das Ausgangssig­ nal des zweiten Empfängers zugeführt wird und der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des zweiten Empfängers einen bestimmten Schwellwert übersteigt;
    • db) eine Steuereinheit, welche in der Lage ist, die Verstärkung der beiden Detektionskreise kontinuier­ lich, ausgehend von einem niedrigen Wert, zu er­ höhen;
    • dc) einen ersten Speicher;
    • dd) einen zweiten Speicher;
    • de) einen Quotientenbildner, der aus dem Inhalt des er­ sten Speichers und des zweiten Speichers den Quotien­ ten bildet;
    • df) einen dritten Speicher, in welchem der vom Quotien­ tenbildner erzeugte Quotient gespeichert wird;
    • dg) einen Multiplikator, der aus dem Inhalt des zweiten Speichers und des dritten Speichers das Produkt bil­ det,
      wobei
  • e) die Einrichtung in zwei Sondermoden betrieben werden kann, nämlich
    • ea) in einem Initialisierungsmodus, in welchem die Steu­ ereinheit die Verstärkung der Detektionskreise, ausgehend von dem niedrigen Wert, kontinuierlich erhöht und einen für diese Verstärkung repräsentativen Spannungswert in den ersten Speicher einspeichert, wenn der erste Detektionskreis ein Ausgangssignal abgibt, und einen für diese Verstärkung reprä­ sentativen Spannungswert in den zweiten Speicher einspeichert, wenn der zweite Detektionskreis ein Ausgangssignal abgibt, derart, daß im dritten Speicher ein Wert gespeichert wird, der für den Quotienten der Verstärkungen der Detektionskreise repräsen­ tativ ist, bei welchen der erste Detektionskreis und der zweite Detektionskreis jeweils ein Ausgangssignal erzeugen;
    • eb) in einem Einstellmodus, in welchem die Steuereinheit die Verstärkung des zweiten Detektionskreises, ausgehend von dem niedrigen Wert, kontinuierlich erhöht und in dem zweiten Speicher einen für diejenige Verstärkung repräsentativen Wert einspeichert, bei welcher der zweite Detektionskreis ein Ausgangssignal erzeugt, derart, daß im Multiplikator ein Wert erzeugt wird, der repräsentativ für eine Soll-Verstärkung des ersten Detektionskreises ist, wonach die Steuer­ schaltung die Verstärkung des ersten Detektionskreises an die Soll-Verstärkung heranführt.
Einziger Unterschied dieses zweiten Ausführungsbeispieles gegenüber dem ersten ist, daß die Einstellung der Empfind­ lichkeit der Einrichtung nicht über die Sendeleistung sondern über die Verstärkung der Detektionskreise erfolgt.
Da im allgemeinen der Strahlungsweg zwischen dem Sender und dem zweiten Empfänger sehr viel kürzer als der über den Überwachungsraum und das dort befindliche Objekt lau­ fende Strahlungsweg zwischen dem Sender und dem ersten Empfänger ist, empfiehlt es sich, wenn zwischen dem Sender und dem zweiten Empfänger eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die vom Sender ausgehende Strahlung in definierter Weise dämpft. Diese Dämpfung simuliert dann in gewissem Ausmaße den Strahlungsverlust, der sich durch den größeren Strahlungsweg zwischen dem Sender und dem ersten Empfänger ergibt.
Diese dämpfende Einrichtung kann aus einem die Strahlung des Senders definiert absorbierenden Materialblock beste­ hen.
Alternativ kommt hierfür auch eine Lochblende oder allge­ mein eine entsprechende geometrische Gestaltung des Strah­ lungsweges zwischen dem Sender und dem zweiten Empfänger in Frage.
Da die beiden Detektionskreise nach dem oben Gesagten im allgemeinen nicht gleichzeitig sondern hintereinander be­ trieben werden, können sie in bestimmten Fällen physisch von denselben Bauelementen gebildet werden, die abwechselnd entweder mit dem ersten Empfänger und dem ersten Speicher oder mit dem zweiten Empfänger und dem zweiten Speicher verbunden werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch die Sende-/Empfangseinheit einer Einrichtung zum berührungslosen Steuern einer Sanitärarmatur mit der zu ihrem Betrieb verwendeten Schaltungsanordnung.
In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Sende-/ Empfangseinheit dargestellt, die je nach Einsatzgebiet bei­ spielsweise in der Wand hinter einem Urinal, einer Dusche oder auch direkt in der zu steuernden Sanitärarmatur unter­ gebracht werden kann. Die Sende-/Empfangseinheit 1 umfaßt einen Halteblock 2, in dem eine Sendediode 3, eine erste Empfangsdiode 4 und eine zweite, als Referenzdiode dienende Empfangsdiode 5 untergebracht sind. Vor den verschiedenen Dioden 3, 4 und 5 ist eine Filterplatte 6 angebracht, die in dem unmittelbar vor den Dioden 3 und 4 liegenden Bereich für die Arbeitswellenlänge der verwendeten Strahlung (im allgemeinen Infrarotstrahlung) durchlässig ist. Vor der Filterplatte 6 liegt eine zusätzliche, Zier- und Schutzzwecken dienende Abdeckplatte 7, die zumindest ebenfalls im Arbeitswellenlängenbereich transparent ist.
Zwischen der Sendediode 3 und der zweiten Empfangsdiode 5 existiert innerhalb der Sende-/Empfangseinheit 1 eine direkte optische Verbindung. In dieser liegt ein Block 8 aus einem Material, welches die von der Sendediode 3 zur Empfangsdiode 5 gelangende Strahlung in definierter Weise dämpft.
Die gesamte Schaltungsanordnung wird von einem Mikropro­ zessor 9 gesteuert. Sie umfaßt in an und für sich bekannter Weise einen ersten Detektionskreis 10, welcher an die erste Empfangsdiode 4 angeschlossen ist. Der erste Detektions­ kreis 10 gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn die von der ersten Empfangsdiode 4 empfangene Strahlung einen bestimm­ ten Schwellwert überschritten hat. Das Ausgangssignal des ersten Detektionskreises 10 wird im Normalbetrieb vom Mikroprozessor 9 nach einer bekannten, hier nicht weiter interessierenden Logik zur Erzeugung eines Ausgangssignales A verwendet, mit welchem der Wasserfluß durch die Sanitärar­ matur freigegeben bzw. beendet wird.
Die Sendediode 3 wird von einer Treiberschaltung 11 beauf­ schlagt, deren an die Sendediode 3 gelegte Ausgangsspannung durch den Mikroprozessor 9 verändert werden kann. Im Nor­ malbetrieb der Einrichtung wird die Treiberschaltung 11 mit einer konstanten Ausgangsspannung betrieben. Der Mi­ kroprozessor 9, die Treiberschaltung 11 (mit konstanter Ausgangsspannung), die Sendediode 3, die erste Empfangs­ diode 4 und der erste Detektionskreis 10 stellen also im Nor­ malbetrieb der Einrichtung Komponenten dar, wie sie sich auch bei bekannten gattungsgemäßen Einrichtungen zur be­ rührungslosen Steuerung von Sanitärarmaturen grundsätzlich finden.
Die weiteren, bisher noch nicht beschriebenen Komponenten werden ausschließlich in Sonder-Betriebsmoden eingesetzt, welche der Bestimmung bzw. Nachführung der Empfindlichkeit dienen.
Wichtigste Komponente ist dabei die zweite Empfangsdiode 5, welche über den Block 8 in direkter optischer Verbindung mit der Sendediode 3 steht. Das Ausgangssignal der zweiten Empfangsdiode 5 wird von dem zweiten Detektionskreis 12 in grundsätzlich derselben Weise verarbeitet, wie der erste Detektionskreis 10 das Ausgangssignal der ersten Empfangs­ diode 4 verarbeitet: Er gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn das Ausgangssignal der zweiten Empfangsdiode 5 einen bestimmten Schwellwert überschritten hat.
Weitere Schaltungskomponenten, die in den Sonder-Betriebs­ moden benötigt werden, sind ein erster Speicher 13, ein zweiter Speicher 14, ein Quotientenbildner 15, welchem der Inhalt der beiden Speicher 13, 14 zur Bildung eines Quo­ tienten zugeführt wird, ein dritter Speicher 16, in welchem der vom Quotientenbildner 15 gebildete Wert abgelegt werden kann, sowie ein Multiplikator 17, welcher das Produkt aus den Inhalten des zweiten Speichers 14 und des dritten Spei­ chers 16 bilden und dieses dem Mikroprozessor 9 zuführen kann.
Die Funktionsweise der zuletzt erwähnten weiteren Komponen­ ten ist wie folgt:
Die Empfindlichkeit der Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Sanitärarmatur wird bereits werksseitig in einem Initialisierungsmodus voreingestellt und bestimmt. Hierzu wird die Sende-/Empfangseinheit 1 in einem bestimmten Abstand, beispielsweise einem Meter, vor einem Objekt mit definiertem Reflexionsvermögen positioniert. Mit Hilfe des Mikroprozessors 9 wird die Ausgangsspannung der Treiber­ schaltung 11 kontinuierlich erhöht, wodurch sich die von der Sendediode 3 abgestrahlte Lichtintensität in gleichem Maße kontinuierlich vergrößert. Gleichzeitig wird beobach­ tet, wann der erste Detektionskreis 10 und der zweite De­ tektionskreis 12 ein Ausgangssignal abgeben. Der Wert der von der Treiberschaltung 11 abgegebenen Ausgangsspannung, bei welchem der zweite Detektionskreis 12 anspricht, oder ein entsprechender, hierfür repräsentativer Spannungswert wird in dem zweiten Speicher 14 abgelegt. Entsprechend wird der Wert der Ausgangsspannung der Treiberschaltung 11, bei welcher der erste Detektionskreis 10 anspricht, oder ein entsprechender, hierfür repräsentativer Spannungswert im ersten Speicher 13 abgelegt. Aus diesen beiden Spannungs­ werten wird im Quotientenbildner 15 der Quotient gebildet und im dritten Speicher 16 abgelegt. Der Inhalt des Spei­ chers 16 wird während der gesamten Betriebszeit der Ein­ richtung nicht mehr gelöscht; geht er unabsichtlich verloren, muß der Initialisierungsmodus wiederholt werden.
Im Laufe der Zeit erfahren die verschiedenen elektrischen und in gewissem Umfange auch mechanischen Komponenten der Einrichtung eine gewisse Alterung, welche eine Veränderung der Gesamtempfindlichkeit zur Folge haben kann. Die ur­ sprüngliche Empfindlichkeit kann nunmehr in einem Einstell­ modus in bestimmten zeitlichen Abständen in folgender Weise wieder hergestellt werden:
Der Einstellmodus wird dadurch eingeleitet, daß der Mikro­ prozessor 9 in ähnlicher Weise wie beim Initialisierungsmodus die Ausgangsspannung der Treiberschaltung 11, ausgehend von einem niedrigen Wert, beispielsweise dem Wert 0, konti­ nuierlich erhöht. Dabei wird nunmehr im Gegensatz zum Ini­ tialisierungsmodus nur noch das Ausgangssignal des zweiten Detektionskreises 12 beobachtet. Spricht der zweite Detek­ tionskreis 12 an, so wird der Wert der Ausgangsspannung der Treiberschaltung 11 erneut im zweiten Speicher 14 abgelegt. Der Inhalt dieses Speichers 14 wird nunmehr im Einstellmodus an einen Eingang des Multiplikators 17 gelegt, dessen zwei­ tem Eingang der Inhalt des dritten Speichers 16, also der im Initialisierungsmodus ermittelte Quotient, zugeführt wird. Der Multiplikator 17 bildet das Produkt aus diesen beiden Größen. Dieses Produkt entspricht demjenigen Wert der Ausgangsspannung der Treiberschaltung 11, mit welchem diese betrieben werden muß, damit die ursprüngliche Empfindlichkeit im Normalbetrieb wieder hergestellt ist. Der Mikroprozessor 9, welchem das Ausgangssignal des Multi­ plikators 17 zugeführt wird, stellt daher die Treiberschal­ tung 11 auf diese Ausgangsspannung ein. Damit ist der Einstellmodus abgeschlossen. Die gesamte Einrichtung kann wiederum in den normalen Betriebsmodus übergehen. Sie besitzt nunmehr erneut dieselbe Empfindlichkeit, die werksseitig im Initialisierungsmodus vorgegeben wurde.
Bei der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispieles waren für die erste Empfangsdiode 4 und die zweite Empfangsdiode 5 zwei getrennte Detektionskreise 10 und 12 vorgesehen. Da jedoch die beiden Detektionskreise 10 und 12 im allgemei­ nen nicht gleichzeitig sondern nur aufeinander folgend benötigt werden, kann ihre Funktion auch von einem einzigen Detektionskreis übernommen werden, der vom Mikroprozessor abwechselnd mit den beiden Empfangsdioden 4 und 5 und den entsprechenden Speichern 13 bzw. 14 verbunden wird.
Eine zweite, in der Zeichnung nicht dargestellte Ausführungs­ form arbeitet nach der gleichen grundlegenden Logik. Aller­ dings wird hier die Sendeleistung kostant gehalten. Statt dessen wird im Initialisierungsmodus bei der Einstellung der Anfangsempfindlichkeit und der Ermittlung der hierfür charakteristischen Werte, die in dem ersten und zweiten Speicher abzulegen sind, die Verstärkung der beiden Detek­ tionskreise verändert. Dies geschieht entsprechend auch im Einstellmodus, in welchem die Verstärkung des ersten Detektionskreises so nachgefahren wird, daß die ursprüng­ liche Empfindlichkeit der Einrichtung wieder erreicht wird, wobei die Verstärkung, bei welcher der zweite Detek­ tionskreis auslöst, als "innerer Referenzpunkt" dient.

Claims (8)

1. Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Sani­ tärarmatur mit
  • a) einer Sende-/Empfangseinheit, welche enthält:
    • aa) einen Sender, welcher eine Strahlung in einen Überwa­ chungsraum aussendet;
    • ab) einen ersten Empfänger, welcher Strahlung, die an einem Objekt im Überwachungsraum reflektiert wurde, empfängt;
  • b) einer Schaltungsanordnung, welche enthält:
    • ba) eine Treiberschaltung, welche eine Spannung zum Be­ trieb des Senders bereitstellt, deren Größe die In­ tensität der abgegebenen Strahlung bestimmt;
    • bc) einen ersten Detektionskreis, dem das Ausgangssignal des ersten Empfängers zugeführt wird und ein Aus­ gangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des er­ sten Empfängers einen bestimmten Schwellwert über­ steigt,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • c) die Sende-/Empfangseinheit (1) zusätzlich einen zweiten Empfänger (5) enthält, welcher auf direktem Wege von einem definierten Teil der vom Sender (3) ausgesandten Strahlung erreicht wird;
  • d) die Schaltungsanordnung enthält:
    • da) eine Steuereinheit (9), welche in der Lage ist, die Ausgangsspannung der Treiberschaltung (11) kontinu­ ierlich, ausgehend von einem niedrigen Wert, zu er­ höhen;
    • db) einen zweiten Detektionskreis (12), dem das Ausgangs­ signal des zweiten Empfängers (5) zugeführt wird und der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssig­ nal des zweiten Empfängers (5) einen bestimmten Schwellwert übersteigt;
    • dc) einen ersten Speicher (13);
    • dd) einen zweiten Speicher (14);
    • de) einen Quotientenbildner (15), der aus dem Inhalt des ersten Speichers (13) und des zweiten Speichers (14) den Quotienten bildet;
    • df) einen dritten Speicher (16), in welchem der vom Quo­ tientenbildner (15) erzeugte Quotient gespeichert wird;
    • dg) einen Multiplikator (17), der aus dem Inhalt des zweiten Speichers (14) und des dritten Speichers (16) das Produkt bildet, wobei
  • e) die Einrichtung in zwei Sondermoden betrieben werden kann, nämlich
    • ea) in einem Initialisierungsmodus, in welchem die Steu­ ereinheit (9) die Ausgangsspannung der Treiberschal­ tung (11), ausgehend von dem niedrigen Wert, konti­ nuierlich erhöht und einen für diese Ausgangsspan­ nung repräsentativen Wert in dem ersten Speicher (13) einspeichert, wenn der erste Detektionskreis (10) ein Ausgangssignal abgibt, und einen für diese Ausgangsspannung repräsentativen Wert in den zweiten Speicher (14) einspeichert, wenn der zweite Detek­ tionskreis (12) ein Ausgangssignal abgibt, derart, daß im dritten Speicher (16) ein Wert gespeichert wird, der für den Quotienten der Ausgangsspannungen der Treiberschaltung (11) repräsentativ ist, bei welchen der erste Detektionskreis (10) und der zwei­ te Detektionskreis (12) jeweils ein Ausgangssignal erzeugen;
    • eb) in einem Einstellmodus, in welchem die Steuereinheit (9) die Ausgangsspannung der Treiberschaltung (11), ausgehend von dem niedrigen Wert, kontinuierlich erhöht und in dem zweiten Speicher (14) einen für diese Ausgangsspannung repräsentativen Wert einspei­ chert, wenn der zweite Detektionskreis (12) ein Aus­ gangssignal erzeugt, derart, daß im Multiplikator (17) ein Wert erzeugt wird, der repräsentativ für eine Soll-Ausgangsspannung der Treiberschaltung (11) ist, wonach die Steuereinheit (9) die Ausgangs­ spannung der Treiberschaltung (11) an die Soll-Aus­ gangsspannung heranführt.
2. Einrichtung zur berührungslosen Steuerung einer Sani­ tärarmatur mit
  • a) einer Sende-/Empfangseinheit, welche enthält:
    • aa) einen Sender, welcher eine Strahlung in einen Überwa­ chungsraum aussendet;
    • ab) einen ersten Empfänger, welcher Strahlung, die an einem Objekt im Überwachungsraum reflektiert wurde, empfängt;
  • b) einer Schaltungsanordnung, welche enthält:
    • ba) eine Treiberschaltung, welche eine Spannung zum Be­ trieb des Senders bereitstellt, deren Größe die In­ tensität der abgegebenen Strahlung bestimmt;
    • bc) einen ersten Detektionskreis, dem das Ausgangssignal des ersten Empfängers zugeführt wird und ein Aus­ gangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des er­ sten Empfängers einen bestimmten Schwellwert über­ steigt,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • c) die Sende-/Empfangseinheit (1) zusätzlich einen zweiten Empfänger (5) enthält, welcher auf direktem Wege von einem definierten Teil der vom Sender (3) ausgesandten Strahlung erreicht wird;
  • d) die Schaltungsanordnung enthält:
    • da) einen zweiten Detektionskreis (12), dem das Ausgangs­ signal des zweiten Empfängers (5) zugeführt wird und der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Ausgangssig­ nal des zweiten Empfängers (5) einen bestimmten Schwellwert übersteigt;
    • db) eine Steuereinheit (9), welche in der Lage ist, die Verstärkung der beiden Detektionskreise (10, 12) kontinuierlich, ausgehend von einem niedrigen Wert, zu erhöhen;
    • dc) einen ersten Speicher (13);
    • dd) einen zweiten Speicher (14);
    • de) einen Quotientenbildner (15), der aus dem Inhalt des ersten Speichers (13) und des zweiten Speichers (14) den Quotienten bildet;
    • df) einen dritten Speicher (16), in welchem der vom Quo­ tientenbildner (15) erzeugte Quotient gespeichert wird;
    • dg) einen Multiplikator (17), der aus dem Inhalt des zweiten Speichers (14) und des dritten Speichers (16) das Produkt bildet, wobei
  • e) die Einrichtung in zwei Sondermoden betrieben werden kann, nämlich
    • ea) in einem Initialisierungsmodus, in welchem die Steu­ ereinheit (9) die Verstärkung der Detektionskreise (10, 12), ausgehend von dem niedrigen Wert, konti­ nuierlich erhöht und einen für diese Verstärkung repräsentativen Spannungswert in dem ersten Speicher (13) einspeichert, wenn der erste Detektions­ kreis (10) ein Ausgangssignal abgibt, und einen für diese Verstärkung repräsentativen Spannungswert in den zweiten Speicher (14) einspeichert, wenn der zweite Detektionskreis (12) ein Ausgangssignal abgibt, derart, daß im dritten Speicher (16) ein Wert gespeichert wird, der für den Quotienten der Verstärkungen der Detektionskreise (10, 12) repräsentativ ist, bei welchen der erste Detektionskreis (10) und der zwei­ te Detektionskreis (12) jeweils ein Ausgangssignal erzeugen;
    • eb) in einem Einstellmodus, in welchem die Steuereinheit (9) die Verstärkung des zweiten Detektionskreises (12), ausgehend von dem niedrigen Wert, kontinuierlich erhöht und in dem zweiten Speicher (14) einen für diejenige Verstärkung repräsentativen Spannungswert einspeichert, bei welcher der zweite Detektionskreis (12) ein Ausgangssignal erzeugt, derart, daß im Multiplikator (17) ein Wert erzeugt wird, der reprä­ sentativ für eine Soll-Verstärkung des ersten Detek­ tionskreises (10) ist, wonach die Steuereinheit (9) die Verstärkung des ersten Detektionskreises (10) an die Soll-Verstärkung heranführt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Sender (3) und dem zweiten Empfänger (5) eine Einrichtung (8) vorgesehen ist, welche die vom Sender (3) ausgehende Strahlung in definierter Weise dämpft.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Einrichtung (8) aus einem die Strah­ lung des Senders (3) definiert absorbierenden Materialblock besteht.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Einrichtung (8) aus einer Lochblende besteht.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektionskrei­ se (10, 12) physisch von denselben Bauelementen gebildet werden, die abwechselnd entweder mit dem ersten Empfän­ ger (4) und dem ersten Speicher (13) oder mit dem zwei­ ten Empfänger (5) und dem zweiten Speicher (14) verbunden werden.
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