WO1996027931A1 - House control system - Google Patents

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WO1996027931A1
WO1996027931A1 PCT/EP1995/000845 EP9500845W WO9627931A1 WO 1996027931 A1 WO1996027931 A1 WO 1996027931A1 EP 9500845 W EP9500845 W EP 9500845W WO 9627931 A1 WO9627931 A1 WO 9627931A1
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WO
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control
switching
command
unit
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PCT/EP1995/000845
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German (de)
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Inventor
Christoph Ingenhoven
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Ingenhoven Overdiek Und Partner
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24—Circuit arrangements for boards or switchyards
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/03—Application domotique, e.g. for house automation, bus connected switches, sensors, loads or intelligent wiring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/04—Programmable interface between a set of switches and a set of functions, e.g. for reconfiguration of a control panel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/14—Protecting elements, switches, relays or circuit breakers

Definitions

  • the invention relates to a system for controlling directly or indirectly electrically operated functional units, in particular partial units of a building.
  • the invention also provides a suitable command or information unit for use in a corresponding home control system.
  • the functional units of a building in the sense of the present invention include, on the one hand, the units that generally belong to domestic technology, for example the units for controlling the environmental conditions such as heating, air conditioning, air humidification system, sun protection, glare protection, facade and usage displays and the like, on the other hand, the lighting units, if necessary . Elevators and security systems of all kinds.
  • the functional units are also understood to mean units of communication, information exchange and entertainment, for example videos, screens and the like.
  • Directly or indirectly operated electrically means that in the final analysis at least one electrically operated unit belongs to the operation of the functional unit, be it that it belongs directly to the functional unit or constitutes it, or indirectly drives and / or controls a hydraulic, pneumatic or the like.
  • sub-units of a building are understood to mean a unit to which the respective ones to be controlled Functional unit belong. In the strictest sense, this is a room that is to be illuminated, darkened, conditioned or provided with a screen or similar communication or media elements, a vertical unit in which an elevator runs or a security system works, or a floor that also to be illuminated, air-conditioned or supplied with safety technology.
  • Central controls are also known in part, in particular for complex domestic technology, the energy supply lines being led through appropriate cable shafts to central desks or central control rooms.
  • a major disadvantage of the known installations is the enormous need for planning and the extremely complex space and material requirements, in particular in the form of electrical power supply lines and switches. It is known, for example, to arrange a large number of switches, pushbuttons, operating units and the like in a room, behind which there are in each case a plurality of supply lines which are supplied or connected to the individual units via distributors. Efforts are well known to summarize the large number of switching elements in corresponding switching units, cable channels provided with switching and plug-in elements usually being used in modern office buildings. In known central controls with central control cabinets or central control rooms, it is again necessary to provide a central operator who must be informed accordingly in order to be able to set the desired switching operations. After all, the previously known systems are extremely inflexible. So it is very difficult and usually only possible with great construction effort to assign an existing switching unit to another functional unit. This also applies to central control systems, where the wiring usually has to be changed.
  • circuit organization which has been defined from the outset, from an energy supply center, for example a fuse box, via an associated switching unit to a functional unit.
  • the present invention is based on the task of specifying a system for controlling directly or indirectly operated functional units, in particular partial units of a building, which enables a considerable simplification of the circuitry, considerably reduces the assembly and material expenditure for the building equipment and with regard to the assignment from switching units to functional units is largely flexible.
  • the system for controlling directly or indirectly electrically operated functional units in particular partial units of a building, a power supply for the individual functional units, a switching and control unit that can be assigned to a functional unit and that communicates with a central controller and has at least one command and information unit assigned to the subunit, the command and information unit, the central controller and the switching and control units being connected to one another only in a data exchange connection and only the switching and control units providing the energy supply or operate the function of the functional units.
  • the system according to the invention thus provides at least two essentially independent circuits which are linked to one another on switching and control units.
  • each functional unit is connected in a known manner to an energy supply system, which, however, is connected directly from an energy supply center, for example one Fuse box leads to the functional unit, at least one switching and / or control unit being arranged at almost any point.
  • any number of command and information units which can be arranged at suitable locations in the subunits, are connected to a central control, which in turn controls the switching and control units.
  • These three units consisting of command and information units, central control and switching and control unit are only in data exchange connection.
  • Central control in the sense of the present invention is essentially to be understood as a computer, which can be, for example, a central computer of an entire building or also a computer assigned to only one sub-unit, a large number of so-called central control systems being linked to one another in a network or, in turn, to one Central computer can be connected.
  • a computer which can be, for example, a central computer of an entire building or also a computer assigned to only one sub-unit, a large number of so-called central control systems being linked to one another in a network or, in turn, to one Central computer can be connected.
  • environmental conditions such as temperature or air humidity as well as the time or recommendations for correct use of the functional units can be displayed.
  • automatic functions can be implemented with the system according to the invention, for example to save energy, to increase comfort or the like.
  • the switching and control units are, for example, switches, contacts, relays and the like, as well as digital / analog and / or analog / digital converters.
  • the system can also have sensors, for example temperature sensors, light meters, warning units and the like.
  • the switching and control units are controlled via the data connection and bring about the desired switching state on the respectively assigned functional unit.
  • the data connection can be established in different ways. Data lines can be laid in the usual way, with one-core coaxial lines or two-core lines being sufficient on a regular basis.
  • the data connection can also be established via fiber optics via radio or the like.
  • the data connection types can also be combined with one another.
  • a command unit can have remote control, for example by radio, ultrasound, infrared or the like, and a coaxial data line from a receiving unit to a computer to lead.
  • the command unit can also be a computer that allows control units to act on functional units.
  • the command unit can be a switch panel which is connected directly or indirectly to a central control system via data lines. All modern developments can be used in the context of the present invention, for example light control, laser control, 3-D projections, acoustic controls and the like.
  • the command panel proposed by the invention is advantageously an essentially flat, plate-shaped element which can be integrated inconspicuously at almost any location in a room or other part of a building.
  • the plate-shaped element can be adapted in terms of material, color and geometry to building equipment and / or designed plastically.
  • all command units have a field structure which has at least one information area and / or an actuation area.
  • the information area is advantageously subdivided into a field name and a function name.
  • the field designation and the function designations can be represented by characters and / or symbols. The symbols show the respective functional unit, for example a lamp, a blind and the like.
  • the function names can refer to specific sub-groups that are used within a field name or to actuation states such as opening, closing, up, down, lighter, darker and the like.
  • the actuating unit advantageously comprises at least one switching and one reporting unit.
  • the switching unit can be a button, a sensor, a switch and the like.
  • the actuation can take place acoustically, optically, mechanically, electronically or in some other way.
  • the notification can also be made in different ways.
  • the signaling unit can be designed in the form of a lamp which indicates the switched-on state. A row of diodes, noise or the like can also be used. If the entire command table is implemented as a menu in a computer, the individual information can also be exchanged.
  • a very special advantage of the present invention is that the assignment of individual command tables to individual functional units can be varied as desired. This can be done either by a central circuit logic or by a simple software implementation.
  • the invention provides an overall clearly structured, simple and easy to assemble system for controlling the functional units of a building, which is adapted to modern requirements and is highly variable.
  • the system according to the invention also enables a completely new realization of building projects, in particular a new building technology.
  • the energy supply on the one hand and the control on the other hand can be planned independently.
  • a simple energy supply network to the different subunits can be planned and implemented from an energy supply source, for example a main connection to an electrical supply line coming from a power plant, without additional lines to switching units having to be planned or implemented. It is only essential that switching and / or control units are planned in the supply lines, which in turn must be provided with a data connection to an assigned central control.
  • a data connection network can be planned and implemented, which has its origin in the central control and leads to the individual command units.
  • the central control can be an analog circuit logic or a computer in which the individual switching assignments are implemented in software.
  • the command panels have digital information fields so that they can be labeled as desired from the central control. This means that any command table field can be assigned to any functional unit. At most, groupings based on different reporting units are required.
  • Figure 1 is a schematic organizational representation for a
  • Figure 2 is an illustration of an embodiment of a command table.
  • the networks for power supply 1 and command control 2 are basically separated from one another in a building.
  • the control system is explained using the example of the control of a functional unit 3, for example a lighting unit, a servomotor or the like, power supply lines being shown with solid lines, command lines with chain lines.
  • the functional unit 3 is supplied with electrical energy from a central electrical connection, in the exemplary embodiment shown a counter 5 with fuses 6, via a conventional power line 7.
  • a switching unit 8 is arranged in one of the power lines 7, which, in contrast to conventionally known switching units, does not have to be accessible to an operator, but can be controlled.
  • the command routing network 2 comprises the data line 9, which is led on the one hand from a central control unit 1 0 to the switching unit 8 and on the other hand from the central control unit 1 0 to the command panel 11.
  • the central control can be an analog switching logic or a computer.
  • the computer in turn can be linked to other computers in the network, connected to a further central computer or the like.
  • the central control 10 can also be operated on its own.
  • the command panel 1 1 has a control panel 1 2.
  • the switching unit 8 can be actuated by actuating the control panel via the central control 10, so that the functional unit is switched on.
  • a corresponding message can be issued on the control panel 1 2, for example, a lamp is switched on in order to indicate the switched-on state. Repeated actuation switches off functional unit 3 in the same way and the message disappears.
  • the command panel 1 1 shown in FIG. 2 comprises a total of four control panels 1 2, 1 3, 14, 1 5, which are each assigned to other functional units.
  • the control panel structure is basically uniform and comprises information areas, in the exemplary embodiment shown consisting of the field designation 1 6 and the functional designation 1 7, and switching and signaling units 1 8.
  • the control panel 11 can be designed as a flat plate-shaped element in terms of hardware for installation in a room, a floor or the like.
  • the command panel 1 1 can just as well be designed as an operating menu on a computer.
  • the individual control panels can also be assigned to other functional units by simple reprogramming, for which it is advantageous if the information areas can be labeled digitally.
  • all field designation areas are the same and designate groups of functional units with light, sun protection, facade and temperature.
  • the function designations either designate individual group elements such as light 1, light 2 and so on, as in the control panel 1 2, or, as in the other control panels, function processes such as up, down, close, -1 and the like.
  • the switching and signaling units 18 each consist of a button or a switching field in the case of a computer implementation, and a signaling element, in the exemplary embodiment shown a light bar. If, for example, the light 2 is switched on by touching it, the corresponding light bar is obtained in the control panel 12 as shown in the exemplary embodiment.
  • the command panel for use in a corresponding control system can be configured as desired, in particular also as a mobile element.

Abstract

A system for controlling directly or indirectly electricity-driven functional units, in particular partial units of a house, has an energy supply for the individual functional units, a switch and control unit that can be associated to a functional unit and is connected to a central control, and at least one command unit associated to the partial unit. The command unit, the central control and the switch and control units only exchange data with each other and only the switch and control units actuate the energy supply or the operation of the functional units.

Description

Steuerunqssvstem für die HaussteuerunQ Tax system for home tax
Die Erfindung betrifft ein System zur Ansteuerung von direkt oder indirekt elektrisch betriebenen Funktionseinheiten, insbesondere von Teileinheiten eines Gebäudes. Mit der Erfindung wird auch eine geeignete Befehls- bzw. Informationseinheit zur Verwendung in einem entsprechenden Haussteuerungssystem angegeben.The invention relates to a system for controlling directly or indirectly electrically operated functional units, in particular partial units of a building. The invention also provides a suitable command or information unit for use in a corresponding home control system.
Zu den Funktionseinheiten eines Gebäudes im Sinne der vorliegenden Erfindung gehören einerseits die allgemein zur Haustechnik gehörenden Einheiten, beispielsweise die Einheiten zur Steuerung der Umweltbedingungen wie Heizung, Klimaanlage, Luftbefeuchtungsanlage, Sonnenschutz, Blendschutz, Fassaden- und Benutzungsanzeigen und dergleichen, andererseits gehören die Beleuchtungseinheiten, ggf . Fahrstühle und Sicherheitssysteme der unterschiedlichsten Art dazu. Schließlich werden im Sinne der Erfindung unter den Funktionseinheiten auch Einheiten der Kommunikation, des Informationsaustausches und der Unterhaltung verstanden, beispielsweise Videos, Leinwände und dergleichen.The functional units of a building in the sense of the present invention include, on the one hand, the units that generally belong to domestic technology, for example the units for controlling the environmental conditions such as heating, air conditioning, air humidification system, sun protection, glare protection, facade and usage displays and the like, on the other hand, the lighting units, if necessary . Elevators and security systems of all kinds. Finally, in the sense of the invention, the functional units are also understood to mean units of communication, information exchange and entertainment, for example videos, screens and the like.
Direkt oder indirekt elektrisch betrieben bedeutet, daß in letzter Konsequenz wenigstens eine elektrisch betriebene Einheit zur Bedienung der Funktionseinheit gehört, sei es, daß sie direkt zur Funktionseinheit gehört oder diese ausmacht oder indirekt eine Hydraulik, eine Pneumatik oder dergleichen antreibt und/oder steuert.Directly or indirectly operated electrically means that in the final analysis at least one electrically operated unit belongs to the operation of the functional unit, be it that it belongs directly to the functional unit or constitutes it, or indirectly drives and / or controls a hydraulic, pneumatic or the like.
Unter Teileinheiten eines Gebäudes wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden, zu welcher die jeweiligen zu steuernden Funktionseinheit gehören. Im engsten Sinne ist dies ein Raum, der zu beleuchten, zu verdunkeln, zu konditionieren oder mit einer Leinwand oder ähnlichen Kommunikations- oder Medienelementen zu versehen ist, eine Vertikaleinheit, in welcher ein Fahrstuhl läuft oder ein Sicherheitssystem wirkt, oder auch eine Etage, die ebenfalls zu beleuchten, zu klimatisieren oder sicherheitstechnisch zu versorgen ist.For the purposes of the present invention, sub-units of a building are understood to mean a unit to which the respective ones to be controlled Functional unit belong. In the strictest sense, this is a room that is to be illuminated, darkened, conditioned or provided with a screen or similar communication or media elements, a vertical unit in which an elevator runs or a security system works, or a floor that also to be illuminated, air-conditioned or supplied with safety technology.
Die bisher bekannten Standardsysteme, die in nahezu jedem Gebäude realisiert sind, sehen vor, daß Schalter oder Steuerungen direkt auf die Energieversorgungsleitungen einwirken. So wird eine Beleuchtung durch Betätigen des im elektrischen Energieversorgungssystem angeordneten Schalters ein- oder ausgeschaltet, eine Jalousie durch Einschalten eines Motors durch Verbinden der elektrischen Zuführleitung mittels eines Schalters betätigt und so weiter.The previously known standard systems, which are implemented in almost every building, provide that switches or controls act directly on the power supply lines. Thus, lighting is switched on or off by actuating the switch arranged in the electrical energy supply system, a blind is actuated by switching on a motor by connecting the electrical supply line by means of a switch, and so on.
Auch sind zum Teil insbesondere für komplexe Haustechnik auch Zentralsteuerungen bekannt, wobei die Energieversorgungsleitungen durch entsprechende Kabelschächte zu Zentralpulten oder zentralen Steuerräumen geführt werden.Central controls are also known in part, in particular for complex domestic technology, the energy supply lines being led through appropriate cable shafts to central desks or central control rooms.
Ein Hauptnachteil der vorbekannten Installationen besteht in dem ungeheuren Planungsbedarf und dem überaus aufwendigen Platz- und Materialbedarf, insbesondere in Form elektrischer Energieversorgungsleitungen und Schalter. So ist es bekannt, in einem Raum eine große Vielzahl von Schaltern, Tastelementen, Bedieneinheiten und dergleichen anzuordnen, hinter denen sich jeweils eine Mehrzahl von Versorgungsleitungen befinden, die über Verteiler zu den einzelnen Einheiten zugeführt bzw. zugeschaltet werden. Es sind durchaus Bemühungen bekannt, die Vielzahl von Schaltelementen in entsprechenden Schalteinheiten zusammen zu fassen, wobei in modernen Bürogebäuden üblicherweise mit Schalt- und Steckelementen versehene Kabelkanäle verwendet werden . Bei bekannten Zentralsteuerungen mit Zentralsteuerschränken oder Zentralsteuerräumen ist es wiederum erforderlich, auch einen zentralen Bediener vorzusehen, der entsprechend informiert werden muß, um die gewünschten Schaltvorgänge einstellen zu können. Schließlich sind die vorbekannten Systeme überaus unflexibel. So ist es nur sehr schwer und üblicherweise nur mit großem bautechnischen Aufwand möglich, eine vorhandene Schalteinheit einer anderen Funktionseinheit zuzuordnen. Dies gilt auch für zentrale Steueranlagen, wo üblicherweise eine Änderung der Verkabelung vorgenommen werden muß.A major disadvantage of the known installations is the enormous need for planning and the extremely complex space and material requirements, in particular in the form of electrical power supply lines and switches. It is known, for example, to arrange a large number of switches, pushbuttons, operating units and the like in a room, behind which there are in each case a plurality of supply lines which are supplied or connected to the individual units via distributors. Efforts are well known to summarize the large number of switching elements in corresponding switching units, cable channels provided with switching and plug-in elements usually being used in modern office buildings. In known central controls with central control cabinets or central control rooms, it is again necessary to provide a central operator who must be informed accordingly in order to be able to set the desired switching operations. After all, the previously known systems are extremely inflexible. So it is very difficult and usually only possible with great construction effort to assign an existing switching unit to another functional unit. This also applies to central control systems, where the wiring usually has to be changed.
Hauptnachteil aller vorbekannten Systeme ist die von vornherein festgelegte Schaltungsorganisation von einer Energieversorgungszentrale, beispielsweise einem Sicherungskasten, über eine zugeordnete Schalteinheit zu einer Funktionseinheit.The main disadvantage of all previously known systems is the circuit organization, which has been defined from the outset, from an energy supply center, for example a fuse box, via an associated switching unit to a functional unit.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die A u f g a b e zugrunde, ein System zur Ansteuerung von direkt oder indirekt betriebenen Funktionseinheiten, insbesondere von Teileinheiten eines Gebäudes anzugeben, welches eine erhebliche schaltungstechnische Vereinfachung ermöglicht, den Montage- und Materialaufwand bei der Gebäudeausrüstung erheblich verringert und hinsichtlich der Zuordnung von Schalteinheiten zu Funktionseinheiten weitestgehend flexibel ist.Proceeding from this, the present invention is based on the task of specifying a system for controlling directly or indirectly operated functional units, in particular partial units of a building, which enables a considerable simplification of the circuitry, considerably reduces the assembly and material expenditure for the building equipment and with regard to the assignment from switching units to functional units is largely flexible.
Zur technischen L ö s u n g dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das System zur Ansteuerung von direkt oder indirekt elektrisch betriebenen Funktionseinheiten, insbesondere von Teileinheiten eines Gebäudes, eine Energieversorgung für die einzelnen Funktionseinheiten, eine Schalt- und Steuereinheit, die einer Funktionseinheit zugeordnet werden kann und die mit einer zentralen Steuerung in Verbindung steht, und wenigstens eine der Teileinheit zugeordnete Befehls- und Informationseinheit aufweist, wobei die Befehls- und Informationseinheit, die Zentralsteuerung und die Schalt- und Steuereinheiten nur in einer Datenaustauschverbindung miteinander stehen und nur die Schalt- und Steuereinheiten die Energieversorgung oder die Funktion der Funktionseinheiten betätigen.For the technical solution to this problem, it is proposed that the system for controlling directly or indirectly electrically operated functional units, in particular partial units of a building, a power supply for the individual functional units, a switching and control unit that can be assigned to a functional unit and that communicates with a central controller and has at least one command and information unit assigned to the subunit, the command and information unit, the central controller and the switching and control units being connected to one another only in a data exchange connection and only the switching and control units providing the energy supply or operate the function of the functional units.
Das erfindungsgemäße System sieht somit zumindest zwei im wesentlichen voneinander unabhängige Kreise vor, die an Schalt- und Steuereinheiten miteinander verknüpft sind. Einerseits wird in bekannter Weise eine jede Funktionseinheit an ein Energieversorgungssystem angeschlossen, welches jedoch direkt von einer Energieversorgungszentrale, beispielsweise einem Sicherungskasten, zur Funktionseinheit führt, wobei an einer nahezu beliebigen Stelle wenigstens eine Schalt- und/oder Steuereinheit angeordnet ist. Weiterhin sind eine beliebige Anzahl von Befehls- und Informationseinheiten, die an geeigneten Stellen der Teileinheiten angeordnet werden können, mit einer Zentralsteuerung in Verbindung, welche ihrerseits die Schalt- und Steuereinheiten ansteuert. Diese drei Einheiten bestehend aus Befehls- und Informationseinheiten, Zentralsteuerung und Schalt- und Steuereinheit sind nur in Datenaustauschverbindung. Unter Zentralsteuerung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung im wesentlichen ein Rechner zu verstehen, wobei es sich beispielsweise um einen Zentralrechner eines gesamten Gebäudes oder auch um einen nur einer Teileinheit zugeordneten Rechner handeln kann, wobei eine große Vielzahl sogenannter Zentralsteuerungen netzartig miteinander verknüpft oder ihrerseits mit einem Zentralrechner verbunden sein können. Mit den Befehls- und Informationseinheiten können Umweltbedingungen wie Temperatur oder Luftfeuchte ebenso wie die Uhrzeit oder Empfehlungen zur korrekten Benutzung der Funktionseinheiten angezeigt werden. Darüber hinaus können mit dem erfindungsgemäßen System Automatikfunktionen realisiert werden, beispielsweise zur Energieeinsparung, zur Komfortsteigerung oder dergleichen.The system according to the invention thus provides at least two essentially independent circuits which are linked to one another on switching and control units. On the one hand, each functional unit is connected in a known manner to an energy supply system, which, however, is connected directly from an energy supply center, for example one Fuse box leads to the functional unit, at least one switching and / or control unit being arranged at almost any point. Furthermore, any number of command and information units, which can be arranged at suitable locations in the subunits, are connected to a central control, which in turn controls the switching and control units. These three units consisting of command and information units, central control and switching and control unit are only in data exchange connection. Central control in the sense of the present invention is essentially to be understood as a computer, which can be, for example, a central computer of an entire building or also a computer assigned to only one sub-unit, a large number of so-called central control systems being linked to one another in a network or, in turn, to one Central computer can be connected. With the command and information units, environmental conditions such as temperature or air humidity as well as the time or recommendations for correct use of the functional units can be displayed. In addition, automatic functions can be implemented with the system according to the invention, for example to save energy, to increase comfort or the like.
Die Schalt- und Steuereinheiten sind beispielsweise Schalter, Kontakte, Relais und dergleichen, ebenso wie Digital/Analog- und/oder Analog/Digital-Wandler. Auch kann das System über eine Sensorik verfügen, beispielsweise Temperaturfühlern, Lichtmessern, Warneinheiten und dergleichen. Die Schalt- und Steuereinheiten werden über die Datenverbindung angesteuert und bewirken an der jeweils zugeordneten Funktionseinheit den gewünschten Schaltzustand.The switching and control units are, for example, switches, contacts, relays and the like, as well as digital / analog and / or analog / digital converters. The system can also have sensors, for example temperature sensors, light meters, warning units and the like. The switching and control units are controlled via the data connection and bring about the desired switching state on the respectively assigned functional unit.
Die Datenverbindung kann auf unterschiedliche Weisen hergestellt werden. In üblicher Weise können Datenleitungen verlegt werden, wobei regelmäßig einadrige Koaxialleitungen oder zwei adrige Leitungen ausreichen können. Auch kann die Datenverbindung über Lichtleiter über Funk oder dergleichen hergestellt werden. Die Datenverbindungsarten können auch miteinander kombiniert sein. So kann eine Befehlseinheit über eine Fernsteuerung verfügen, beispielsweise per Funk, Ultraschall, Infrarot oder dergleichen und über eine Koaxialdatenleitung von einer Empfangseinheit zu einem Rechner führen. Die Befehlseinheit kann darüber hinaus ihrerseits ein Rechner sein, welcher über Steuermenüs das Einwirken auf Funktionseinheiten zuläßt. Schließlich kann die Befehlseinheit ein Schalttableau sein, welches über Datenleitungen direkt oder indirekt an eine Zentralsteuerung angeschlossen ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können sämtliche modernen Entwicklungen verwendet werden, beispielsweise die Lichtsteuerung, Lasersteuerung, 3-D-Projektionen, akustische Steuerungen und dergleichen.The data connection can be established in different ways. Data lines can be laid in the usual way, with one-core coaxial lines or two-core lines being sufficient on a regular basis. The data connection can also be established via fiber optics via radio or the like. The data connection types can also be combined with one another. For example, a command unit can have remote control, for example by radio, ultrasound, infrared or the like, and a coaxial data line from a receiving unit to a computer to lead. The command unit can also be a computer that allows control units to act on functional units. Finally, the command unit can be a switch panel which is connected directly or indirectly to a central control system via data lines. All modern developments can be used in the context of the present invention, for example light control, laser control, 3-D projections, acoustic controls and the like.
Das mit der Erfindung vorgeschlagene Befehlstableau ist in vorteilhafter Weise ein im wesentlichen flaches, plattenförmiges Element, welches sich an einer nahezu beliebigen Stelle unauffällig in einem Raum oder einer sonstigen Gebäudeteileinheit integrieren läßt. Das plattenförmige Element läßt sich vom Material her sowie farblich und geometrisch an Gebäudeausstattungen anpassen und/oder plastisch gestalten. Alle Befehlseinheiten verfügen gemäß einem Vorschlag der Erfindung über eine Feldstruktur, welche wenigstens einen Informationsbereich, und/oder einen Betätigungsbereich aufweist. Der Informationsbereich ist in vorteilhafter Weise untergliedert in eine Feldbezeichnung und eine Funktionsbezeichnung. Die Feldbezeichnung und die Funktionsbezeichnungen können durch Schriftzeichen und/oder Symbole dargestellt sein. Die Symbole zeigen die jeweilige Funktionseinheit, beispielsweise eine Lampe, eine Jalousie und dergleichen. Die Funktionsbezeichnungen können sich auf konkrete Untergruppen beziehen, die innerhalb einer Feldbezeichnung verwendet werden oder auf Betätigungszustände, wie öffnen, schließen, auf, ab, heller, dunkler und dergleichen. Die Betätigungseinheit umfaßt in vorteilhafter Weise wenigstens eine Schalt- und eine Meldeeinheit. Die Schalteinheit kann ein Taster, ein Sensor, ein Schalter und dergleichen sein. Die Betätigung kann akustisch, optisch, mechanisch, elektronisch oder sonstwie erfolgen. Die Meldung kann ebenfalls auf unterschiedliche Weisen erfolgen. So kann die Meldeeinheit in Form einer Leuchte ausgebildet sein, die den Einschaltzustand anzeigt. Auch kann eine Diodenreihe, eine Geräusch oder dergleichen verwendet werden. Sofern das gesamte Befehlstableau als Menü in einem Computer realisiert ist, lassen sich die einzelnen Informationen auch austauschen. Das gleiche gilt auch, wenn der Informationsbereich eines Befehlstableaus digital ausgestattet ist. Ein ganz besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Zuordnung einzelner Befehlstableaus zu einzelnen Funktionseinheiten beliebig variabel ist. Dies kann entweder durch eine zentrale Schaltungslogik oder durch eine einfache Softwarerealisation erfolgen.The command panel proposed by the invention is advantageously an essentially flat, plate-shaped element which can be integrated inconspicuously at almost any location in a room or other part of a building. The plate-shaped element can be adapted in terms of material, color and geometry to building equipment and / or designed plastically. According to a proposal of the invention, all command units have a field structure which has at least one information area and / or an actuation area. The information area is advantageously subdivided into a field name and a function name. The field designation and the function designations can be represented by characters and / or symbols. The symbols show the respective functional unit, for example a lamp, a blind and the like. The function names can refer to specific sub-groups that are used within a field name or to actuation states such as opening, closing, up, down, lighter, darker and the like. The actuating unit advantageously comprises at least one switching and one reporting unit. The switching unit can be a button, a sensor, a switch and the like. The actuation can take place acoustically, optically, mechanically, electronically or in some other way. The notification can also be made in different ways. For example, the signaling unit can be designed in the form of a lamp which indicates the switched-on state. A row of diodes, noise or the like can also be used. If the entire command table is implemented as a menu in a computer, the individual information can also be exchanged. The same also applies if the information area of a command panel is digitally equipped. A very special advantage of the present invention is that the assignment of individual command tables to individual functional units can be varied as desired. This can be done either by a central circuit logic or by a simple software implementation.
Mit der Erfindung wird ein insgesamt übersichtlich strukturiertes, einfach und mit geringem wirtschaftlichen Aufwand montierbares System zur Steuerung der Funktionseinheiten eines Gebäudes bereitgestellt, welches an die modernen Ansprüche angepaßt und in höchsten Maße variabel ist. Das erfindungsgemäße System ermöglicht auch eine völlig neuartige Realisierung von Bauvorhaben, insbesondere eine neuartige Bautechnologie. So können entgegen der herkömmlichen Bauweise die Energieversorgung einerseits und die Steuerung andererseits unabhängig voneinander geplant werden. Von einer Energieversorgungsquelle, beispielsweise einem Hauptanschluß an eine von einem Kraftwerk kommende elektrische Versorgungsleitung, kann ein einfaches Energieversorgungsnetz zu den unterschiedlichen Teileinheiten geplant und realisiert werden, ohne daß zusätzliche Leitungen zu Schalteinheiten geplant oder realisiert werden müssen. Wesentlich ist nur, daß im Rahmen der Versorgungsleitungen Schalt- und/oder Steuereinheiten eingeplant werden, die ihrerseits mit einer Datenverbindung zu einer zugeordneten Zentralsteuerung versehen werden müssen. Völlig unabhängig davon kann ein Datenverbindungsnetz geplant und realisiert werden, welches seinen Ursprung in der Zentralsteuerung hat und zu den einzelnen Befehlseinheiten führt. Die Zentralsteuerung kann eine analoge Schaltungslogik sein oder ein Computer, in welchem die einzelnen Schaltzuordnungen softwaremäßig realisiert werden. Im variabelsten Fall verfügen die Befehlstableaus über digitale Informationsfelder, so daß sie von der Zentralsteuerung aus geradezu beliebig beschriftbar sind. Damit kann ein beliebiges Befehlstableaufeld einer beliebigen Funktionseinheit zugeordnet werden. Allenfalls sind Gruppierungen aufgrund unterschiedlicher Meldeeinheiten erforderlich.The invention provides an overall clearly structured, simple and easy to assemble system for controlling the functional units of a building, which is adapted to modern requirements and is highly variable. The system according to the invention also enables a completely new realization of building projects, in particular a new building technology. Contrary to the conventional design, the energy supply on the one hand and the control on the other hand can be planned independently. A simple energy supply network to the different subunits can be planned and implemented from an energy supply source, for example a main connection to an electrical supply line coming from a power plant, without additional lines to switching units having to be planned or implemented. It is only essential that switching and / or control units are planned in the supply lines, which in turn must be provided with a data connection to an assigned central control. Completely independently of this, a data connection network can be planned and implemented, which has its origin in the central control and leads to the individual command units. The central control can be an analog circuit logic or a computer in which the individual switching assignments are implemented in software. In the most variable case, the command panels have digital information fields so that they can be labeled as desired from the central control. This means that any command table field can be assigned to any functional unit. At most, groupings based on different reporting units are required.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische Organisationsdarstellung für einFurther advantages and features of the invention result from the following description with reference to the figures. Show: Figure 1 is a schematic organizational representation for a
Funktionseinheiten-Ansteuerungssystem undFunctional unit control system and
Figur 2 eine Darstellung für ein Ausführungsbeispiel eines Befehlstableaus.Figure 2 is an illustration of an embodiment of a command table.
Wie in Figur 1 gezeigt, sind in einem Gebäude die Netze für die Energieversorgung 1 und die Befehlsführung 2 grundsätzlich voneinander getrennt. Am beispielhaften Fall der Ansteuerung einer Funktionseinheit 3, beispielsweise einer Beleuchtungseinheit, eines Stellmotors oder dergleichen, wird das Ansteuerungssystem erläutert, wobei Energieversorgungsleitungen mit durchgehenden Linien, Befehlsleitungen mit Strichpunktlinien dargestellt sind.As shown in FIG. 1, the networks for power supply 1 and command control 2 are basically separated from one another in a building. The control system is explained using the example of the control of a functional unit 3, for example a lighting unit, a servomotor or the like, power supply lines being shown with solid lines, command lines with chain lines.
Von einem elektrischen Zentralanschluß, im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Zähler 5 mit Sicherungen 6, wird über eine herkömmliche Stromleitung 7 die Funktionseinheit 3 mit elektrischer Energie versorgt. In einer der Stromleitungen 7 ist eine Schalteinheit 8 angeordnet, welche im Gegensatz zu herkömmlich bekannten Schalteinheiten nicht für eine Bedienperson zugänglich sein muß, sondern ansteuerbar ist. Das Befehlsführungsnetz 2 umfaßt die Datenleitung 9, welche einerseits von einer Zentralsteuerung 1 0 zur Schalteinheit 8, andererseits von der Zentralsteuerung 1 0 zum Befehlstableau 1 1 geführt ist. Die Zentralsteuerung kann eine analoge Schaltlogik oder ein Computer sein. Der Computer kann seinerseits im Netzverbund mit anderen Computern verknüpft sein, an einen weiteren Zentralrechner angeschlossen sein oder dergleichen. Selbstverständlich kann die Zentralsteuerung 1 0 auch in Alleinstellung betrieben sein.The functional unit 3 is supplied with electrical energy from a central electrical connection, in the exemplary embodiment shown a counter 5 with fuses 6, via a conventional power line 7. A switching unit 8 is arranged in one of the power lines 7, which, in contrast to conventionally known switching units, does not have to be accessible to an operator, but can be controlled. The command routing network 2 comprises the data line 9, which is led on the one hand from a central control unit 1 0 to the switching unit 8 and on the other hand from the central control unit 1 0 to the command panel 11. The central control can be an analog switching logic or a computer. The computer in turn can be linked to other computers in the network, connected to a further central computer or the like. Of course, the central control 10 can also be operated on its own.
Das Befehlstableau 1 1 weist ein Bedienfeld 1 2 auf. Im vorliegenden Falle kann durch Betätigen des Bedienfeldes über die Zentralsteuerung 1 0 die Schalteinheit 8 angesteuert werden, so daß die Funktionseinheit angeschaltet wird. Auf dem Bedienfeld 1 2 kann eine entsprechende Meldung abgegeben werden, beispielsweise eine Lampe angehen, um den Einschaltzustand anzuzeigen . Durch wiederholtes Betätigen wird auf gleichem Wege die Funktionseinheit 3 wieder ausgeschaltet und die Meldung erlischt.The command panel 1 1 has a control panel 1 2. In the present case, the switching unit 8 can be actuated by actuating the control panel via the central control 10, so that the functional unit is switched on. A corresponding message can be issued on the control panel 1 2, for example, a lamp is switched on in order to indicate the switched-on state. Repeated actuation switches off functional unit 3 in the same way and the message disappears.
Ein Ausführungsbeispiel für ein Befehlstableau ist in Figur 2 gezeigt. Das in der Figur 2 gezeigte Befehlstableau 1 1 umfaßt insgesamt vier Bedienfelder 1 2, 1 3, 14, 1 5, welche jeweils anderen Funktionseinheiten zugeordnet sind . Die Bedienfeldstruktur ist grundsätzlich einheitlich und umfaßt Informationsbereiche, im gezeigten Ausführungsbeispiel bestehend aus der Feldbezeichnung 1 6 und der Funktionsbezeichnung 1 7, sowie Schalt- und Meldeeinheiten 1 8.An embodiment of a command table is shown in Figure 2. The command panel 1 1 shown in FIG. 2 comprises a total of four control panels 1 2, 1 3, 14, 1 5, which are each assigned to other functional units. The control panel structure is basically uniform and comprises information areas, in the exemplary embodiment shown consisting of the field designation 1 6 and the functional designation 1 7, and switching and signaling units 1 8.
Das Befehlstableau 1 1 kann als flaches plattenförmiges Element hardwaremäßig zum Einbau in einem Raum, einer Etage oder dergleichen ausgeführt sein. Das Befehlstableau 1 1 kann genauso gut als Bedienmenü auf einem Rechner ausgeführt sein. Die einzelnen Bedienfelder können auch anderen Funktionseinheiten durch einfache Umprogrammierung zugeordnet sein, wozu es von Vorteil ist, wenn die Informationsbereiche digital beschriftbar sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind alle Feldbezeichnungsbereiche gleich und bezeichnen mit Licht, Sonnenschutz, Fassade und Temperatur Gruppen von Funktionseinheiten. Die Funktionsbezeichnungen bezeichnen entweder, wie im Bedienfeld 1 2, einzelne Gruppenelemente wie Licht 1 , Licht 2 und so weiter, oder wie in den anderen Bedienfeldern Funktionsvorgänge, wie auf, ab, schließen, -1 und dergleichen. Die Schalt- und Meldeeinheiten 1 8 bestehen jeweils aus einem Taster bzw. einem Schaltfeld im Falle einer Computerrealisation, und einem Meldeelement, im gezeigten Ausführungsbeispiel einem Lichtbalken. Wird beispielsweise das Licht 2 durch Berühren eingeschaltet, erhält sich der entsprechende Lichtbalken im Bedienfeld 1 2 wie im Ausführungsbeispiel gezeigt.The control panel 11 can be designed as a flat plate-shaped element in terms of hardware for installation in a room, a floor or the like. The command panel 1 1 can just as well be designed as an operating menu on a computer. The individual control panels can also be assigned to other functional units by simple reprogramming, for which it is advantageous if the information areas can be labeled digitally. In the exemplary embodiment shown, all field designation areas are the same and designate groups of functional units with light, sun protection, facade and temperature. The function designations either designate individual group elements such as light 1, light 2 and so on, as in the control panel 1 2, or, as in the other control panels, function processes such as up, down, close, -1 and the like. The switching and signaling units 18 each consist of a button or a switching field in the case of a computer implementation, and a signaling element, in the exemplary embodiment shown a light bar. If, for example, the light 2 is switched on by touching it, the corresponding light bar is obtained in the control panel 12 as shown in the exemplary embodiment.
Das Befehlstableau für den Einsatz in einem entsprechenden Ansteuerungssystem ist beliebig ausgestaltbar, insbesondere auch als mobiles Element. Bezuαszeichenliste:The command panel for use in a corresponding control system can be configured as desired, in particular also as a mobile element. Reference list:
1 Energieversorgung1 energy supply
2 Befehlsführung2 command
3 Funktionseinheit3 functional unit
4 Elektrischer Zentralanschluß4 Central electrical connection
5 Zähler5 counters
6 Sicherung6 fuse
7 Stromleitung7 power line
8 Schalteinheit8 switching unit
9 Datenleitung9 data line
1 0 Zentralsteuerung1 0 Central control
1 1 Befehlstableau1 1 Command panel
1 2 Bedienfeld1 2 control panel
1 3 Bedienfeld1 3 control panel
14 Bedienfeld14 Control panel
1 5 Bedienfeld1 5 control panel
1 6 Feldbezeichnung1 6 Field designation
1 7 Funktionsbezeichnung1 7 Functional designation
1 8 Schalt-/Meldeeinheit 1 8 switching / signaling unit

Claims

Ansprüche: Expectations:
1 . System zur Ansteuerung von direkt oder indirekt elektrisch betriebenen Funktionseinheiten, insbesondere von Teileinheiten eines Gebäudes umfassend eine Energieversorgung für die einzelnen Funktionseinheiten, eine einer Funktionseinheit zugeordnete Schalt- und Steuereinheit, die mit einer Zentralsteuerung in Verbindung steht, und wenigstens eine der Teileinheit zugeordneten Befehls- und Informationseinheit, wobei die Befehls- und Informationseinheit, die Zentralsteuerung und die Schalt- und Steuereinheiten nur in einer Datenaustauschverbindung miteinander stehen und die Energieversorgung oder die Funktion der Funktionseinheiten durch die Schalt- und Steuereinheiten betätigbar ist.1 . System for controlling directly or indirectly electrically operated functional units, in particular partial units of a building, comprising a power supply for the individual functional units, a switching and control unit assigned to a functional unit, which is connected to a central control, and at least one command and control unit assigned to the partial unit Information unit, wherein the command and information unit, the central control and the switching and control units are only in a data exchange connection with each other and the power supply or the function of the functional units can be actuated by the switching and control units.
2. Ansteuerungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralsteuerung einen Rechner umfaßt.2. Control system according to claim 1, characterized in that the central control comprises a computer.
3. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Steuereinheiten Schaltelemente aufweisen.3. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the switching and control units have switching elements.
4. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- und Steuereinheiten Digital- /Analog-Wandler aufweisen.4. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the switching and control units have digital / analog converters.
5. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sensorikelemente aufweist.5. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that it has sensor elements.
6. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverbindungen durch Datenleitungen hergestellt sind.6. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the data connections are made by data lines.
7. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverbindungen durch Funkverbindungen hergestellt sind. 7. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the data connections are established by radio connections.
8. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlseinheiten einen Computer aufweisen.8. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the command units have a computer.
9. Ansteuerungsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlseinheiten ein Befehlstableau aufweisen.9. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the command units have a command panel.
1 0. Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befehlstableau ein im wesentliches flaches, plattenförmiges Element ist, welches wenigstens ein Bedienfeld aufweist, mit wenigstens einer Feldbezeichnung, wenigstens einer Funktionsbezeichnung, einer Schalt- und Meldeeinheit und mit einem Datenleitungsanschluß.1 0. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the command panel is an essentially flat, plate-shaped element which has at least one control panel, with at least one field designation, at least one function designation, a switching and signaling unit and with a data line connection.
1 1 . Ansteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung von Befehlseinheiten zu Funktionseinheiten variabel ist. 1 1. Control system according to one of the preceding claims, characterized in that the assignment of command units to functional units is variable.
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