DE19847225A1

DE19847225A1 - Tastsensoreinheit für die Gebäudesystemtechnik

Info

Publication number: DE19847225A1
Application number: DE19847225A
Authority: DE
Inventors: Udo Neumann; Darius Stecura; Norbert Donat
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: INSTA ELEKTRO GMBH, 58511 LUEDENSCHEID, DE
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2000-04-20

Abstract

Es wird eine Tastsensoreinheit für die Installation mit herkömmlichen Unterputzdosen der elektrischen Installationstechnik, insbesondere für eine Anwendung mit Bussteuerungen der Gebäudesystemtechnik beschrieben. Das wesentliche der Erfindung liegt darin, daß eine Flüssigkeitskristallanzeige in Verbindung mit einer berührungsempfindlichen Folie, sowie mit auf einer Leiterplatte angeordneten Elektronik und diese Anordnung umschließenden Gehäuseteilen realisiert wird, wobei die Leiterplatte mit Stiften versehen ist, die zur Kontaktgabe mit einer Buseinheit dienen, die in einer Unterputzdose installiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastsensoreinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der Gebäudesystemtechnik werden eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren eingesetzt. Die Aktoren und Sensoren sind in ihren Funktionen programmierbar. Sensoren sind neben anderen Geräten auch Tastsensoren, die eine oder mehrere Tasten besitzen und auf sogenannte Busankoppler aufgesteckt werden. Diese Busankoppler können sowohl an eine Zweidrahtleitung als auch an eine Netzleitung mit aufgeprägten Steuersignalen angeschlossen sein. Den Tasten können unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden. Eine Taste des Tastsensors kann die Funktionen Schalten, Dimmen, Jalousiesteuerung, Lichtszenensteuerung, Wertgeber und andere ausführen.

Eine weitere Anzahl von Funktionen wird in vielen Anwendungen gewünscht, die über die Grundfunktionen eines Tastsensors hinausgehen. Jedoch stehen für die Bedienung der Funktion in der Regel nur wenige Tasten zur Verfügung, z. B. 8 Stück, und da für die Vielzahl der Funktionen mehr Tasten erforderlich sind, müssen heute auch mehrere Tastsensoren eingesetzt werden. Dies führt zu einer Erhöhung der Kosten für diese Funktionen.

Beispielsweise wird gewünscht, daß 8 Tasten die Funktion Schalten von 8 Schaltaktoren besitzen, aber auch mit 8 Tasten die Funktion Dimmen von Dimmaktoren gefordert wird. Es muß daher ein Tastsensor für Schalten und ein Tastsensor für Dimmen eingesetzt.

In der Welt der Informationstechnik existieren Geräte wie Personalcomputer, Geldautomaten und ähnliche, in denen Bildschirme mit berührungsempfindlichen Folien eingesetzt werden. Bei diesen Geräten ändert sich die Bildschirmdarstellung, wenn bestimmte Flächen des Bildschirms berührt werden. Kleinere Bildschirme werden in der Steuerungstechnik eingesetzt und es sind auch Geräte bekannt, die mit EIB kommunizieren. Es können dabei über berührungsempfindliche Flächen Bustelegramme ausgelöst oder neue Bildschirmdarstellungen mit neuen berührungsempfindlichen Flächen ausgelöst werden. Mit diesen Geräten können dann mehr als 8 Tasten erzeugt werden und der oben angegebene Nachteil des mehrfachen Einsatzes von Tastsensoren wird gelöst. Jedoch sind die Bildschirme nicht einfach in einem Installationssystem zu montieren, denn die Lösungen sind nicht für eine Unterputzmontage mit handelsüblichen Unterputzdosen mit einem Durchmesser von 60 mm und einem Abstand von 71 mm ausgelegt und die vorhandenen Kombinationsrahmen sind nicht nutzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastsensoreinheit für die Gebäudesystemtechnik zu entwickeln, die auf Berührung reagiert und eine Vielzahl von Funktions- und Betriebsarten ermöglicht, wobei die konstruktive Ausbildung der Tastsensoreinheit die Installation in einer herkömmlichen Unterputzdose gestattet und die Abdeckung durch einen ebensolchen Rahmen obligatorisch ist. Ebenso können die Tastsensoreinheiten der erfindungsgemäßen Art in Mehrfachkombinationen für eine waagerechte oder senkrechte Gebrauchslage in Unterputzdosen mit 60 mm Durchmesser und einem Abstand von 71 mm installiert werden, wobei die Montage mit entsprechenden Kombirahmen ebenfalls obligatorisch ist.

Diese Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Tastsensoreinheit nach dem Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand der Zeichnungsfiguren werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Anordnung einer Tastsensoreinheit mit einer Buseinheit in einer herkömmlichen Unterputzdose;

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Tastsensoreinheit mit berührungsempfindlicher Folie;

Fig. 3 verschiedene Tastsensoreinheiten mit unterschiedlichen Berührungsflächen;

Fig. 4 die Seitenansicht einer Tastsensoreinheit im Schnitt;

Fig. 5 eine Tastsensoreinheit mit unterschiedlichen Berührungsflächen und Bezeichnungen.

Fig. 1 stellt eine Tastsensoreinheit 7 dar, die mit einem herkömmlichen Kombinationsrahmen 8 montiert ist und mit Stiften 6 in die Buchse 5 der Buseinheit 1 eingesteckt ist. Die Buseinheit 1 ist über eine Busklemme 3 mit der Busleitung 2 verbunden und in einer handelsüblichen Unterputzdose 4 befestigt.

Fig. 2 zeigt die Tastsensoreinheit 7 mit seinen Schaltungsblöcken. Ein Mikrocontroller 9 erhält seine Versorgungsspannung aus einer Buseinheit 1 über die Leitung 10 und über einen Teil der Stifte 6. Die Buseinheit 1 tauscht über die Datenleitungen 11 Daten mit der Tastsensoreinheit 7 aus. Die Daten können durch den Mikrocontroller 9 bearbeitet werden und in einem darstellungsfähigen Format über die Leitungen 12, über einen LCD-Treiber 13 und über die Leitungen 14 einer Flüssigkeitskristallanzeige 15 zugeführt werden.

Berührungen der Tastsensoreinheit 7 werden durch die berührungsempfindliche Folie 19 erfaßt und der Ort der Berührung wird durch die Leitungen 18 registriert. Ein Treiber 17 setzt die Signale des Berührungsortes in ein Format auf die Leitungen 16 um, so daß der Mikrocontroller 9 den Berührungsort weiter verarbeiten kann. Abhängig vom Berührungsort können unterschiedlichste Reaktionen durch den Mikrocontroller 9 ausgelöst werden, z. B. die Darstellung eines neuen LCD-Bildes in der Flüssigkeitskristallanzeige 15 oder die Übergabe von Daten zur Telegrammauslösung über die Leitung 11 in die Buseinheit 1.

In Fig. 3 ist eine unprogrammierte Tastsensoreinheit 20 dargestellt, die in ihrem Grundzustand keine Zeichen darstellt. Durch Programmieren des Mikrocontrollers 9 können unterschiedliche Zeichen auf der Flüssigkeitskristallanzeige 15 erscheinen. Die programmierte Tastsensoreinheit 21 stellt im oberen Bereich den Text "EIN" und im unteren Bereich den Text "AUS" dar. Wird nun der obere oder untere Bereich berührt, wird das zugehörige Telegramm "EIN" oder "AUS" ausgelöst. Die Tastsensoreinheit 22 ist in einer anderen Art programmiert. Hier können drei Aktoren angesteuert werden -Lampe, Fenster, Außenlicht, Flur- und die Berührung zur Auslösung der Telegramme muß auf kleineren Flächen erfolgen, die mit "EIN", "AUS" oder "AUF", "AB" gekennzeichnet sind. Die Tastsensoreinheit 23 hat vier Flächen -Jalousie, Lesen, Fernsehen, Essen- und die Berührung der Flächen löst je eine von vier Lichtszenen aus.

Fig. 4 stellt schematisch im Schnitt die Seitenansicht der Tastsensoreinheit dar. Auf der Leiterplatte 29 ist die Elektronik mit den Bauelementen 28, dem Mikrocontroller 9, dem Treiber 13 in Chip-on-Boardtechnik und dem Treiber 17 für die berührungsempfindliche Folie 19 montiert. Über die Stifte 6 wird die Tastsensoreinheit 7 mit der Buseinheit 1 verbunden. Die Flüssigkeitskristallanzeige 15 ist über sogenannte Leitgummis 27 mit der Leiterplatte 29 kontaktiert. Über die Flüssigkeitskristallanzeige 15 ist die berührungsempfindliche Folie 19 gelegt, die mit der Leiterplatte 29 durch eine elektrische Verbindung 26 verbunden ist. Die Verbindung 26 kann auch eine flexible Leiterplatte sein, die an die Leiterplatte 29 angelötet ist. Der Aufbau wird von einem Gehäuse umschlossen, das aus einem Gehäuseoberteil 24 und einem Gehäuseunterteil 25 besteht. Dadurch werden die Leiterplatten 29, die Flüssigkeitskristallanzeige 15 und die berührungsempfindliche Folie 19 fixiert und in der erforderlichen Position gehalten. Jede Tastsensoreinheit 7, 20, 21, 22, 23 kann mit einem herkömmlichen Kombinationsrahmen 8 fixiert und gehalten werden.

Fig. 5 zeigt eine Tastsensoreinheit 7, die in dem Mikrocontroller 9 ein Programm für verschiedene Darstellungen und Berührungsflächen gespeichert hat. In der Hauptdarstellung 30 sind Texte 36, 38 mit der Flüssigkeitskristallanzeige 15 dargestellt und mit dem Rahmen 37, 35 umschlossen. Die Rahmen kennzeichnen die Berührungsflächen. Berührt man die Fläche innerhalb des Rahmens 35, so erkennt der Mikrocontroller 9 den Ort der Berührung über die berührungsempfindliche Folie 19 und den Treiber 17 und steuert die Flüssigkeitskristallanzeige 15 mit Daten für eine neue Darstellung an. Bei der Berührung der Fläche innerhalb des Rahmens 35 stellt der Mikrocontroller 9 dann eine Darstellung 32 ein. Wird dagegen die Fläche innerhalb des Rahmens 37 berührt, veranlaßt der Mikrocontroller 9 eine andere Darstellung 31. Innerhalb der Darstellungen 32 und 31 erscheinen neue Berührungsflächen und Texte, bei deren Berührung die Darstellung 33 oder 34 erzeugt wird. Wie in Fig. 3 dargestellt und beschrieben, können innerhalb der Darstellungen auch Telegramme mit der Buseinheit 1 ausgetauscht werden. Somit wird es durch die Erfindung ermöglicht, eine Vielzahl von Informationen und Bedienungsflächen in einer handelsüblichen Unterputzdose 4 zu realisieren und die Tastsensoreinheit 7 mit anderen Installationsgeräten im Unterputzbereich mit dem Rahmen 8 zu kombinieren.

Claims

1. Tastsensoreinheit für die Installation mit herkömmlichen Unterputzdosen der elektrischen Installationstechnik, insbesondere für eine Anwendung mit Bussteuerungen der Gebäudesystemtechnik, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitskristallanzeige (15) in Verbindung mit einer berührungsempfindlichen Folie (19), sowie mit auf einer Leiterplatte (29) angeordneten Elektronik (9, 13, 17, 28) und diese Anordnung umschließenden Gehäuseteilen (24, 25) realisiert wird, wobei die Leiterplatte (29) mit Stiften (6) versehen ist, die zur Kontaktgabe mit einer Buseinheit (1) dienen, die in einer Unterputzdose (4) installiert ist.

2. Tastsensoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit (9) auf der Leiterplatte (29) mit einem Mikrocontroller aufgebaut ist, der als programmierbarer Speicher aufgebaut ist, womit verschiedene Tastsensoreinheiten (21, 22, 23) mit unterschiedlich bestückten Berührungsflächen programmierbar sind.

3. Tastsensoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (29) und die Flüssigkeitskristallanzeige (15) bei jeder Tastsensoreinheit (7, 20, 21, 22, 23) durch Leitgummis (27) auf Abstand gehalten und elektrisch miteinander verbunden sind, und daß außerdem die Leiterplatte (29) und die berührungsempfindliche Folie (19) über eine elektrische Verbindung (26) miteinander verbunden sind.

4. Tastsensoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (9, 13, 17, 28) auf der Leiterplatte (29) sowie die Flüssigkeitskristallanzeige (15) und die berührungsempfindliche Folie (19) über die Stifte (6) und die Leitung (10) der Leiterplatte (29) mit Spannung aus der Buseinheit (1) versorgt werden (Fig. 1).