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Dokumentenidentifikation DE102005032550A1 18.01.2007
Titel Steuervorrichtung für Jalousien an Hochbauten
Anmelder Elsner Elektronik GmbH, 75391 Gechingen, DE
Erfinder Elsner, Thomas, 75391 Gechingen, DE
Vertreter Patentanwalts-Partnerschaft Rotermund + Pfusch + Bernhard, 70372 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 11.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005032550
Offenlegungstag 18.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse G01J 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E06B 9/26(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01W 1/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01W 1/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Steuervorrichtung ist mit Mitteln zur Erkennung der geodätischen Position sowie einer Referenzzeit einschließlich Datum versehen, so dass aus der geodätischen Position und Zeit und Datum der jeweilige Sonnenstand ermittelbar ist. Damit wird eine vom Sonnenstand abhängige Jalousiesteuerung möglich.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Jalousien an Hochbauten, mit einer Sensoranordnung, die zumindest einen Lichtsensor zur Unterscheidung von Sonnenschein und bedecktem Himmel aufweist.

An Hochbauten, insbesondere größere Bürogebäuden, sind Fensterflächen oftmals mit Jalousien versehen, die lichtabhängig gesteuert werden, d.h. bei stärkerer Sonneneinstrahlung soll die jeweilige Jalousie in einen das Fenster abschattenden Zustand gebracht werden, während die Jalousie einen im wesentlichen unwirksamen Zustand einnehmen soll, wenn der Himmel bedeckt oder die jeweilige Fensterfläche nicht mehr direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.

Bislang ist der notwendige Sensoraufwand vergleichsweise groß. Denn für eine optimale Steuerung der Jalousien muss auch die jeweilige Einfallsrichtung des Sonnenlichtes erfasst werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, den sensorischen Aufwand deutlich zu vermindern und damit gleichzeitig die Installation der Jalousiesteuerung zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuerung Empfangsmittel für ein globales Positionserkennungssystem (GPS) sowie eine Referenzzeit mit Datum aufweist bzw. damit verbindbar ist und mittels einer Rechner- und/oder Speicheranordnung zur jeweiligen geodätischen Position zu jedem Zeitpunkt der Referenzzeit den Raumwinkel des Sonnenstandes ermittelt, und dass eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der Raumwinkelbereiche ablegbar sind, aus denen an einer Jalousie bzw. Jalousiengruppe Sonneneinstrahlung möglich und/oder nicht möglich ist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den jeweiligen Sonnenstand bzw. die jeweils mögliche Einfallsrichtung des Sonnenlichtes aufgrund der mittels eines globalen Positionserkennungssystems ermittelten geodätischen Position des jeweiligen Gebäudes und der das jeweilige Datum umfassenden Referenzzeit aus gespeicherten Daten zu entnehmen oder rechnerisch zu bestimmen. Das erfindungsgemäße System kennt daher ohne besondere lichtsensorische Maßnahmen die am jeweiligen Ort zur jeweiligen Tageszeit mögliche Einfallsrichtung des Sonnenlichtes. Dabei nutzt die Erfindung die Erkenntnis, dass Empfangsmittel für ein globales Positionserkennungssystem nicht nur bei Bewegungsphasen, etwa bei sich bewegenden Fahrzeugen oder dergleichen, sondern auch bei stationär anzuordnenden Geräten nützlich sein können.

Indem nun erfindungsgemäß außerdem eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der die Raumwinkelbereiche ablegbar sind, an denen an einer Jalousie bzw. Jalousiengruppe oder an einem Fenster bzw. einer Fenstergruppe Sonneneinstrahlung möglich und/oder nicht möglich ist, „weiß" die erfindungsgemäße Steuervorrichtung, ob bei vorhandenem Sonnenlicht ein Fenster der Sonne ausgesetzt ist oder nicht, so dass die jeweilige Jalousie optimal gesteuert werden kann.

Der lichtsensorische Aufwand ist äußerst gering, da die Sensorik lediglich in der Lage sein muss, Sonnenschein von bedecktem Himmel zu unterscheiden.

Ein besonderer Vorzug der Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäße Steuerung ohne weiteres weltweit einsetzbar ist und die Installation und insbesondere die Eingabe der Raumwinkelbereiche, an denen an einer Jalousie bzw. Jalousiengruppe oder einem Fenster bzw. einer Fenstergruppe Sonneneinstrahlung möglich und/oder nicht möglich ist, überall in prinzipiell gleicher Weise erfolgen kann.

Die Empfangsmittel für das globale Positionserkennungssystem müssen nicht unbedingt ständig installiert bleiben. Grundsätzlich ist es auch möglich, derartige Empfangsmittel lediglich als Werkzeug zu benutzen, um der jeweiligen Steuerung am jeweiligen Einbauort bei der Installation die jeweilige geodätische Position „mitzuteilen".

Im Hinblick auf die geringen Kosten der Empfangsmittel und die Tatsache, dass globale Positionserkennungssysteme auch die jeweilige Referenzzeit mit Datum übermitteln, ist es im allgemeinen zweckmäßig, die genannten Empfangsmittel an der Steuerung zu belassen, so dass weder besondere Empfangsmittel für die Referenzzeit mit Datum noch genaue Uhren notwendig sind.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung können der Lichtsensor und die Empfangsmittel für das globale Positionserkennungssystem zu einer Einheit zusammengefasst sein, von der die Rechner- und/oder Speicheranordnungen und dergleichen entfernt angeordnet sind.

In besonders zweckmäßiger Weise ist noch ein Windsensor vorgesehen, um gegebenenfalls die Jalousien vor zerstörerischen Windkräften zu schützen, etwa dadurch, dass die Jalousien bei Starkwind in schützende Aufnahmegehäuse eingefahren werden.

Der Windsensor besteht bevorzugt aus stationären Teilen:

In einer nach unten zur Atmosphäre hin offenen Kammer ist ein elektrischer Heizwiderstand angeordnet. Außerdem sind Temperatursensoren zur Erfassung der Temperatur des Heizwiderstandes und der Atmosphäre vorhanden. Wenn der Heizwiderstand mit einem elektrischen Konstantstrom beaufschlagt wird, ist die Differenz zwischen der Temperatur des Heizwiderstandes und der Temperatur der Atmosphäre ein Maß für die Windgeschwindigkeit.

Gegebenenfalls kann auch zusätzlich der Wert des gegebenenfalls schwankenden Heizstromes erfasst und aus dem Verhältnis zwischen der vorgenannten Temperaturdifferenz und dem Wert des jeweiligen Heizstromes ein Maß für die Windgeschwindigkeit ermittelt werden.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.

Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern auch für prinzipiell beliebige Unterkombinationen dieser Merkmale beansprucht.

In der Zeichnung zeigt

1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und

2 eine schematisierte Darstellung eines Messgerätes für die Windgeschwindigkeit.

Gemäß 1 lassen sich nicht dargestellte Jalousien an ebenfalls nicht dargestellten Fenstern eines Gebäudes mit Elektromotoren 1a, 1b, 1c usw. verstellen.

Zur Steuerung dieser Motoren 1a usw. ist ein Steuergerät 2 vorgesehen.

Eingangsseitig ist das Steuergerät mit einem ersten Eingabegerät 3 sowie einem zweiten Eingabegerät 4 verbunden.

Das erste Eingabegerät 3 ist im wesentlichen als Sensorstation ausgebildet, die einerseits einen Lichtsensor 5 aufweist, der Sonnenschein von bedecktem Himmel zu unterscheiden vermag. Außerdem besitzt das Eingabegerät 3 in der Regel einen Windsensor 6, der die jeweilige Windstärke zu erfassen vermag. Andererseits ist im Eingabegerät 3 oder gegebenenfalls im Eingabegerät 4 ein Empfänger 7 für ein globales Positionserkennungssystem angeordnet. Aus den Signalen dieses Positionserkennungssystems sind die geodätische Position des Empfängers 7 sowie die Zeit, einschließlich des jeweiligen Datums, ermittelbar.

Das Steuergerät 3 besitzt eine Rechner- bzw. Speichereinheit 8, die aus diesen Signalen den jeweiligen Sonnenstand und damit die jeweils mögliche Einfallsrichtung des Sonnenlichtes ermittelt. Dies kann rechnerisch erfolgen, indem ein die Erdrehung sowie den Umlauf der Erde um die Sonne widergebendes mathematisches Modell durchgerechnet und daraus der jeweilige Sonnenstand bezüglich der jeweiligen geodätischen Position errechnet wird. Statt dessen ist es auch möglich, in einem Speicher die zeit- und datumsabhängigen Sonnenstände für ein Netzwerk von geodätischen Positionen abzulegen und jeweils auf diesen Speicher zuzugreifen.

Mittels des weiteren Eingabegerätes 4 erhält das Steuergerät 2 Daten darüber, aus welchen Raumwinkelbereichen an der einem der Motoren 1a usw. zugeordneten Jalousien Sonnenlicht einfallen (oder nicht einfallen) kann. Die entsprechenden Daten können am Eingabegerät 4 manuell eingegeben werden. Bei dieser Eingabe muss der Bediener grundsätzlich keinerlei Rücksicht darauf nehmen, welche Sonnenstände am jeweiligen Ort möglich sind. Vielmehr muss er dem Eingabegerät 4 lediglich „vermitteln", aus welchen Raumwinkelbereichen ein Einfall von Sonnenlicht möglich (oder aufgrund von Gebäudestrukturen nicht möglich) wäre, wenn die Sonne in der jeweiligen Raumwinkelrichtung am Himmel erschiene.

Die entsprechenden Daten werden im Eingabegerät 4 oder im Steuergerät 2 gespeichert.

Damit „weiß" das Steuergerät, ob zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einem bestimmten Datum an einer bestimmten, etwa durch einen der Motoren 1a bis 1c betätigten Jalousie, ein Einfall von Sonnenlicht möglich ist. Sollte nun der Lichtsensor 5 Sonnenschein melden, kann somit das Steuergerät 2 die jeweilige Jalousie zur Abschattung des jeweiligen Fensters oder dergleichen betätigen. Wenn kein Sonnenschein gemeldet wird, bleibt die jeweilige Jalousie völlig offen.

Für den Fall, dass die Jalousien bei stärkerem Wind beschädigt werden können, berücksichtigt das Steuergerät 2 auch die Signale des Windsensors 6, etwa derart, dass die Jalousien durch Betätigung der Motoren 1a, 1b usw. in schützende Gehäuse eingefahren werden, sobald die Windstärke einen Schwellwert überschreitet, und zwar unabhängig davon, ob Sonnenschein gegeben ist oder nicht.

Grundsätzlich kann die Windstärke in an sich bekannter Weise durch sog. Windräder gemessen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Messung der Windstärke auch mit ausschließlich stationären Elementen in folgender Weise möglich:

Innerhalb eines zur Atmosphäre hin, insbesondere nach unten, offenen Gehäuses 9 ist gemäß 2 ein elektrischer Heizwiderstand 10 angeordnet. Ein erster Temperaturfühler 11 misst die Temperatur des Heizwiderstandes 10. Ein zweiter Temperaturfühler 12 misst die Temperatur der Atmosphäre, d.h. der das Gehäuse 9 umgebenden Luft. Der Heizwiderstand 10 möge nun mit einem elektrischen Konstantstrom beaufschlagt werden, der so bemessen ist, dass der Heizwiderstand 10 bei windstille in der Umgebung des Gehäuses 9 eine Temperatur erreicht, die um ein vorgegebenes Maß oberhalb der Temperatur außerhalb des Gehäuses 9 liegt. Damit kann die von den Temperaturfühlern 11 und 12 ermittelte Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Heizwiderstandes 10 und der Außentemperatur als Maß für die jeweilige Windstärke benutzt werden.

Das Gehäuse 9 dient in erster Linie als mechanischer Schutz für den Heizwiderstand 10 und kann gegebenenfalls entfallen.

Die Unterteilung des erfindungsgemäßen Systems in das Steuergerät 2 sowie die Eingabegeräte 3 und 4 ist lediglich beispielhaft. Insbesondere das Eingabegerät 4 kann in das Steuergerät 2 integriert sein. Darüber hinaus kann der Empfänger 7 für die Signale des globalen Positionserkennungssystems auch außerhalb des Eingabegerätes 3 angeordnet und beispielsweise in das Eingabegerät 4 oder das Steuergerät 2 integriert sein. Außerdem können die Rechner- bzw. Speichereinheit 8 auch in dem die Empfangsmittel 7 für das globale Positionserkennungssystem aufweisenden Eingabegerät 3 oder 4 angeordnet sein, so dass das jeweilige Eingabegerät den jeweils möglichen Sonnenstand ermitteln und weiterleiten kann. Diese letztere Anordnung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn ein einziges Eingabegerät mit Empfangsmitteln für das globale Positionserkennungssystem einer Vielzahl von Steuergeräten 2 in einer Vielzahl von benachbarten Gebäuden zugeordnet werden soll.

Gegebenenfalls kann die Datenübermittlung zwischen den verschiedenen Geräten drahtlos oder über ein Telefon- oder Datennetz erfolgen.


Anspruch[de]
Steuervorrichtung für Jalousien an Hochbauten, mit einer Sensoranordnung (3) die zumindest einen Lichtsensor (5) zur Unterscheidung von Sonnenschein und bedecktem Himmel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung Empfangsmittel (7) für ein globales Positionserkennungssystem (GPS) sowie eine Referenzzeit mit Datum aufweist bzw. damit verbindbar ist und mittels einer Rechner- und/oder Speicheranordnung (8) zur jeweiligen geodätischen Position zu jedem Zeitpunkt der Referenzzeit den Raumwinkel des Sonnenstandes (Kompassrichtung und Winkel über dem Horizont) ermittelt, und dass eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der Raumwinkelbereiche ablegbar sind, aus denen an einer Jalousie oder Jalousiengruppe Sonneneinstrahlung möglich und/oder nicht möglich ist. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechner- und/oder Speicheranordnung die jeweils zuletzt ermittelte geodätische Position dauerhaft speichert und das Empfangsmittel (7) für das globale Positionserkennungssystem entfernbar ist. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechner- und/oder Speicheranordnung (2, 8) entfernt von der Sensoranordnung (3) angeordnet ist. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Windmesser vorgesehen ist, welcher im wesentlichen aus einem der Atmosphäre ausgesetzten elektrischen Heizwiderstand (10) sowie einem Temperaturfühler (11) für die Temperatur des Heizwiderstandes und einem Temperaturfühler (12) für die Temperatur der Atmosphäre besteht und als Maß für die Windgeschwindigkeit im wesentlichen die Differenz der von den Temperaturfühlern ermittelten Temperaturen auswertet.






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