DE19601399A1 - Drehknopf-Betätigungseinrichtung für ein Steuergerät, insbesondere Lichtsteuergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Betätigungseinrichtungen, die über eine Steuerleitung mit einem Steuergerät zu verbin­ den sind, um dieses anzusteuern und dadurch die Last zu steu­ ern, deren Versorgung durch dieses Steuergerät kontrolliert wird.

Bekanntlich ist ein Steuergerät in der Lage, jeden über die Steuerleitung, mit der es verbunden ist, übertragenen Zu­ standsänderungsbefehl in einen Anschnittwinkel oder derglei­ chen umzusetzen.

Unter Anschnittwinkel ist hier in der üblichen Weise die Zeit zu verstehen, nach der bei jeder Halbperiode der an das Steuergerät angelegten Netzspannung und ab jedem Nulldurch­ gang dieser Netzspannung an den statischen Schalter, mit dem dieses Steuergerät zum Steuern der Speisung der versorgten Last versehen ist, ein Steuerimpuls geliefert wird, durch den dieser statische Schalter bis zum Ende der laufenden Halbperiode in den leitenden Zustand versetzt wird.

Ist die Betätigungseinrichtung beispielsweise durch einen einfachen Druckknopf gebildet, so ist dieser Anschnittwinkel mit der Zeitdauer oder Zeit der in der Praxis langen Beauf­ schlagung dieses Druckknopfes verknüpft, die erfolgt, nach­ dem eine erste kurze Beaufschlagung die Inbetriebnahme der Last ausgelöst hat.

Am häufigsten wird der Anschnittwinkel bestimmt, indem eine bestimmte Anzahl von Schritten der von einem hierzu dem Steu­ ergerät zugeordneten Taktgenerator gelieferten Taktschritten auf- oder abwärts gezählt wird.

Bei den auf diese Weise mit einem Steuergerät zum Steuern einer Last und zum Beispiel zur Lichtsteuerung versehenen Einrichtungen treten Schwierigkeiten auf, die u. a. darauf zurückzuführen sind, daß es erforderlich sein kann, dieses Steuergerät ausgehend von dem einen oder dem anderen von mehreren unterschiedlichen Betätigungseinrichtungen anzusteu­ ern, die nach Art von Peripheriegeräten im Abstand voneinan­ der installiert sind und darüberhinaus von unterschiedlicher Beschaffenheit sein können.

Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn parallel mehrere Betätigungseinrichtungen mit einem dem Benutzer zur Verfü­ gung stehenden, drehbar angebrachten Drehknopf wirksam werden.

Der Drehbereich eines solchen Drehknopfes beträgt bisher näm­ lich höchstens 360°, wobei der Drehknopf an den beiden Enden dieses Drehbereichs an eine Begrenzung gelangt und eines die­ ser Enden beispielsweise einem minimalen Betriebsniveau für die Last, ja sogar dem Abschalten dieser Last und das andere beispielsweise einem maximalen Betriebsniveau für diese Last entspricht.

Es ist bisher nicht möglich, eine Änderung dieses Betriebs­ niveaus ausgehend von der einen oder der anderen der beiden Drehknopf-Betätigungseinrichtungen herbeizuführen.

Befindet sich nämlich beispielsweise der Drehknopf der einen dieser Betätigungseinrichtungen an einem Ende seines Drehbe­ reichs, so zeigt das Einstellen des Drehknopfes der anderen Betätigungseinrichtung an das gegenüberliegende Ende seines Drehbereiches keine Wirkung.

Desgleichen treten Schwierigkeiten auf, wenn parallel zuein­ ander beispielsweise eine Drehknopf-Betätigungseinrichtung und eine Betätigungseinrichtung mit einfachem Druckknopf vor­ gesehen sind.

Der Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Be­ tätigungseinrichtung zu schaffen, mit der diese Schwierigkei­ ten überwunden werden.

Die Erfindung schafft eine Betätigungseinrichtung, die über eine Steuerleitung mit einem Steuergerät zu verbinden ist, mit einem dem Benutzer zur Verfügung stehenden drehbar ange­ brachten Knopf, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Sen­ demittel umfaßt, um in der einen oder der anderen Richtung über die Steuerleitung unter der Steuerung des Drehknopfes einen Zustandsänderungsbefehl zu liefern, dessen Dauer von der Amplitude der Drehung dieses Drehknopfes abhängig ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Sendemittel einen Absolut-Encoder umfassen, der eine drehfeste Verbindung zum Drehknopf aufweist und in an sich bekannter Weise dafür ausgelegt ist, an jedem seiner Ausgän­ ge periodische Signale von einer Dauer zu liefern, die mit der Amplitude der Drehung dieses Drehknopfes verknüpft ist, wobei die periodischen Signale von einem der Ausgänge zum anderen entsprechend der Richtung dieser Drehung gegenein­ ander versetzt sind, einen Taktimpulsgenerator umfassen, um bei jedem Inkrement des einen oder des anderen der periodi­ schen Signale einen Taktimpuls zu liefern, einen Aufwärts-Ab­ wärtszähler umfassen, der die vom Taktimpulsgenerator ge­ lieferten Taktimpulse empfängt, sowie eine Leitungssteuerlo­ gik umfassen, die durch den Aufwärts-Abwärtszähler gesteuert ist und als Schnittstelle imstande ist, über die Steuerlei­ tung in Richtung auf das Steuergerät einen Zustandsänderungs­ befehl auszusenden, dessen Dauer von der Anzahl von Taktim­ pulsen abhängig ist, die von dem Aufwärts-Abwärtszähler in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung gezählt werden.

Anders ausgedrückt besitzt der Drehknopf der erfindungsge­ mäßen Betätigungseinrichtung keinen definierten Drehbereich, so daß seine Drehung ausgehend von irgendeinem bereits vor­ herrschenden Zustand erfolgen kann und seine Drehung anstatt wie üblich in ein Spannungsniveau in ein Zeitinkrement umge­ wandelt wird.

Aufgrund einer solchen Ausführung können vorteilhafterweise mehrere Drehknopf-Betätigungseinrichtungen parallel vorge­ sehen sein, wobei die Zustandsänderungsbefehle, die von der einen oder der anderen Einrichtung ausgesendet werden kön­ nen, systematisch mit den anderen kompatibel sind, und sie können vorteilhafterweise auch parallel mit weiteren Betä­ tigungseinrichtungen unterschiedlichen Typs und z. B. mit Betätigungseinrichtungen mit einfachem Druckknopf vorkommen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, in der auf die Zeichnung Bezug genommen wird; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, das deren Operationsweise zeigt,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm bezüglich des Anfangs des Signals, das von der Betätigungseinrichtung ausgesendet werden kann.

Wie in den Figuren dargestellt geht es allgemein um die An­ steuerung eines die Versorgung einer Last 12 wie beispiels­ weise irgendeiner Beleuchtung kontrollierenden Steuergeräts 11 durch eine Betätigungseinrichtung 10.

Hierzu ist die Betätigungseinrichtung 10 durch eine Steuer­ leitung 13 mit dem Steuergerät 11 verbunden.

Auf diese Steuerleitung 13 können peripher sowie parallel zur Betätigungseinrichtung 10 weitere, nicht dargestellte Betätigungseinrichtungen zugreifen, die vom gleichen Typ wie die Betätigungseinrichtung 10 sein können oder auch nicht.

Das Steuergerät 11 ist als solches bekannt. Es wird daher nicht weiter beschrieben.

In an sich bekannter Weise umfaßt die Betätigungseinrichtung 10 einen dem Benutzer zur Verfügung stehenden drehbar ange­ ordneten Knopf 14.

Erfindungsgemäß umfaßt die Betätigungseinrichtung 10 Sende­ mittel 15, die unter der Steuerung des Drehknopfes 14 in der Lage sind, in der einen oder der anderen Richtung über die Steuerleitung 13 an das Steuergerät 11 einen Zustandsände­ rungsbefehl zu senden, dessen Dauer von der Amplitude der Drehung dieses Drehknopfes 14 abhängig ist.

In der Praxis umfassen diese Sendemittel 15 insbesondere einen Absolut-Encoder 16, der eine drehfeste Verbindung zum Drehknopf 14 aufweist.

Bekanntlich ist ein Absolut-Encoder ein drehbarer Bestand­ teil, dessen Drehung zumindest insoweit völlig frei ist, als er keine Nullstellung kennt.

Indessen ist der Drehknopf 14 oder ein fest mit diesem ver­ bundenes und hierzu ordnungsgemäß verrastetes Element vor­ zugsweise für einen schrittweisen Vorschub vorgesehen, wobei jeder Vorschub dieses Drehknopfes 14 um einen Schritt das Überschreiten eines Festpunktes mit sich bringt, damit des­ sen Drehung für den Benutzer besser wahrnehmbar ist.

In an sich ebenfalls bekannter Weise besitzt der Absolut-En­ coder 16 zwei Ausgänge C1, C2, und er ist imstande, an jedem dieser Ausgänge C1, C2 periodische Signale S1, S2 von einer Dauer zu liefern, die mit der Amplitude der Drehung des Drehknopfes 14 verknüpft ist.

Bei diesen periodischen Signalen S1, S2 kann es sich bei­ spielsweise, wie in dem Zeitdiagramm der Fig. 2 darge­ stellt, um Rechtecksignale handeln.

Jede ihrer Zustandsänderungen oder Inkremente entspricht dem Vorschub des Drehknopfes 14 um einen Schritt, oder, anders ausgedrückt, dem überschreiten eines Festpunktes durch den Knopf.

Die periodischen Signale S1, S2 sind allgemein untereinander gleich.

Sie sind jedoch von einem der Ausgänge C1, C2 des Absolut-En­ coders 16 zum anderen entsprechend der Drehrichtung des Drehknopfes 14 gegeneinander versetzt.

So eilt beispielsweise das periodische Signal S1 wie im oberen Teil des Zeitdiagramms der Fig. 2 dargestellt dem periodischen Signal S2 bei einer Drehrichtung des Dreh­ knopfes 14 vor, die beispielsweise im Uhrzeigersinn verläuft und beispielsweise einem ansteigenden Verlauf des Betriebs­ niveaus der Last 12 entspricht.

Bei einer Variante ist das periodische Signal S1 wie im unte­ ren Teil des Zeitdiagramms der Fig. 2 dargestellt gegenüber dem periodischen Signal S2 bei einer Drehrichtung des Dreh­ knopfes 14 entgegengesetzt zur vorhergehenden verzögert, wo­ bei diese Drehrichtung nun beispielsweise die Richtung entge­ gen dem Uhrzeigersinn ist und beispielsweise einem abnehmen­ den Verlauf des Betriebsniveaus der Last 12 entspricht.

Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen die Sendemit­ tel allgemein einen Taktimpulsgenerator 17, der, wie durch die mittlere Linie des Zeitdiagramms der Fig. 2 schematisch dargestellt, imstande ist, bei jedem Inkrement des einen oder des anderen der periodischen Signale S1, S2 einen Takt­ impuls H zu liefern.

Praktisch versorgt bei der dargestellten Ausführungsform der Absolut-Encoder 16 parallel zum Taktimpulsgenerator 17 einen Decoder 18, der ausgehend von den periodischen Signalen S1, S2 die Drehrichtung des Drehknopfes 14 aufnehmen und in der Folge ein Signal an den Aufwärts-Abwärtszähler 20 über die eine oder andere von zwei Leitungen 19 _U, 19_D senden kann, die einem ansteigenden bzw. abnehmenden Verlauf dieser Dre­ hung und damit dem Betriebsniveau der Last 12 entsprechen.

Die Sendemittel 15 umfassen bei der dargestellten Ausfüh­ rungsform auch einerseits einen Aufwärts-Abwärtszähler 20, der die vom Taktimpulsgenerator 17 gelieferten Taktimpuls H empfängt und diese aufwärts- oder abwärtszählt, wobei er gleichzeitig vom Decoder 18 beaufschlagt wird, und anderer­ seits eine Leitungssteuerlogik 22, die vom Aufwärts-Abwärts­ zähler 20 angesteuert wird und als Schnittstelle über die Steuerleitung 13 in Richtung des Steuergeräts 11 einen Zu­ standsänderungsbefehl zu liefern vermag, dessen Dauer von der Anzahl von Taktimpulsen H abhängig ist, die von dem Auf­ wärts-Abwärtszähler 20 in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung gezählt wurden.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Leitungssteuer­ logik 22 ein Komparator 23 vorgeschaltet, der an einem sei­ ner Eingänge den Abwärtszählwert A des Aufwärts-Abwärtszäh­ lers 20 und an dem anderen Eingang den Abwärtszählwert B eines zweiten Aufwärts-Abwärtszählers 24 erhält, der durch die Leitungssteuerlogik 22 parallel zur Steuerleitung 13 versorgt wird.

Zwischen dem Komparator 23 und der Leitungssteuerlogik 22 sind drei Leitungen vorgesehen, die je nachdem wirksam wer­ den, ob der Abwärtszählwert A größer als der Abwärtszählwert B, gleich dem Abwärtszählwert B oder kleiner als dieser ist.

Folglich sind zwischen der Leitungssteuerlogik 22 und dem Aufwärts-Abwärtszähler 24 somit eine die entsprechenden Takt­ impulse H übertragende Leitung 25 und zwei Leitungen 26 _U, 26 _D vorgesehen, die jeweils der Richtung eines Drehverlaufs des Drehknopfes 10 und damit dem Betriebsniveau der Last 12 entsprechen, damit dieser Aufwärts-Abwärtszähler 24 in der Weise wie der vorhergehende Aufwärts-Abwärtszähler 20 gespeist wird.

Der auf diese Weise zwischen dem Ausgang und dem Eingang der Leitungssteuerlogik 22 errichtete Regelkreis gestattet es vorteilhafterweise festzustellen, ob zwischen der Erzeugung eines Zustandsänderungsbefehls und dessen Aussenden keine Änderung des tatsächlich erforderlichen Zustandsänderungsbe­ fehls aufgetreten ist.

Er gestattet es somit, einer eventuellen Abweichung zwischen der Geschwindigkeit einer Betätigung des Drehknopfes 14 und der Geschwindigkeit der Erzeugung eines Zustandsänderungsbe­ fehls Rechnung zu tragen.

Schließlich ist es durch ihn auch möglich, zu vermeiden, daß nach jedem Eingriff ein eine Rückstellung auf Null bewirken­ des Rückstellsignal an den Aufwärts-Abwärtszähler 20 gesen­ det werden muß.

Vorzugsweise umfaßt die Steuerleitung 13 in der dargestell­ ten Weise außer einem der Einheit gemeinsamen Rückleiter 27 wenigstens zwei Leiter 28 _U, 28_D von denen einer für einen ansteigenden Verlauf der Zustandsänderungsbefehle und der andere für einen abnehmenden Verlauf bestimmt ist.

Die Störungsempfindlichkeit einer solche Leiter 28 _U, 28_D auf­ weisenden Steuerleitung 13 ist vorteilhafterweise gegenüber der einer einfachen Fernsteuerleitung minimiert.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung geht dem durch die Betä­ tigungseinrichtung 10 über die Steuerleitung 13 ausgesende­ ten Zustandsänderungsbefehl ein spezifisches Erkennungssi­ gnal S5 voran, auf das konstruktionsbedingt das Steuergerät 11 anspricht.

Es sei daran erinnert, daß bei einer durch einen einfachen Druckknopf gebildeten Betätigungseinrichtung wie in dem Zeit­ diagramm der Fig. 3 schematisch dargestellt zwischen einem Signal S3, das einer kurzen Beaufschlagung entspricht, wenn die Beaufschlagung dieses Druckknopfes länger dauert als eine Zeit t1 in der Größenordnung von allgemein 40 Millise­ kunden, wodurch eine jeweilige unbeabsichtigte, störende Beaufschlagung von einer geringeren Dauer eliminiert wird, und einem Signal S4 unterschieden wird, das einer langen Beaufschlagung entspricht, wenn die Beaufschlagung dieses Druckknopfes länger dauert als eine Zeit t2, die wesentlich größer als die vorhergehende ist und in der Größenordnung von allgemein 400 Millisekunden liegt.

Es ist daher bei einem Steuergerät 11 normalerweise erfor­ derlich, zumindest 400 Millisekunden abzuwarten, um zu be­ stimmen, ob die Betätigung eines Druckknopfes einer kurzen oder einer langen Beaufschlagung entspricht und folglich eine Änderung zu veranlassen.

Das Erkennungssignal S5 dient gemäß der Erfindung dazu, die­ se Eingriffsverzögerung zu reduzieren.

Es entspricht allgemein einer kurzen Beaufschlagung von der Zeit t′1, gefolgt, nach einer vorbestimmten Zeit t′2, von einem Änderungsbefehl, der einer langen Beaufschlagung ver­ gleichbar, jedoch von einer bestimmten Zeit t′3 ist, die kleiner als die einer solchen langen Beaufschlagung ist.

Beispielsweise liegt die Zeit t′1 in der Größenordnung von 45 Millisekunden, die Zeit t′2 in der Größenordnung 35 Millisekunden und die Zeit t′3 in der Größenordnung von 80 Millisekunden.

Ein solches Erkennungssignal S5, das praktisch für die ein­ zelnen Personen nicht zugänglich ist und nur durch eine elektronische Logik, im vorliegenden Fall die Leitungssteuer­ logik 22 erzeugt werden kann, gestattet es vorteilhafterwei­ se, die Eingriffsverzögerung während einer Änderung um einen beträchtlichen Betrag in der Größenordnung von 240 Millise­ kunden zu reduzieren.

Nachdem es dem Änderungsbefehl, d. h. dem Zustandsänderungs­ befehl vorangeht, gestattet es, diesen vorwegzunehmen.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschrie­ benen Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims (6)

1. Betätigungseinrichtung, die über eine Steuerleitung (13) mit einem Steuergerät (11) zu verbinden ist, mit einem dem Benutzer zur Verfügung stehenden drehbar angebrach­ ten Knopf (14), dadurch gekennzeichnet, daß sie Sendemittel (15) umfaßt, um in der einen oder der anderen Richtung über die Steuerleitung (13) unter der Steuerung des Drehknopfes (14) einen Zustandsände­ rungsbefehl zu liefern, dessen Dauer von der Amplitude der Drehung dieses Drehknopfes (14) abhängig ist.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendemittel (15) einen Absolut-Encoder (16) um­ fassen, der eine drehfeste Verbindung zum Drehknopf (14) aufweist und in an sich bekannter Weise dafür ausgelegt ist, an jedem seiner Ausgänge (C1, C2) periodische Signa­ le (S1, S2) von einer Dauer zu liefern, die mit der Am­ plitude der Drehung dieses Drehknopfes (14) verknüpft ist, wobei die periodischen Signale (S1, S2) von einem der Ausgänge (C1, C2) zum anderen entsprechend der Rich­ tung dieser Drehung gegeneinander versetzt sind, einen Taktimpulsgenerator (17) umfassen, um bei jedem Inkre­ ment des einen oder des anderen der periodischen Signale (S1, S2) einen Taktimpuls (H) zu liefern, einen Auf­ wärts-Abwärtszähler (20) umfassen, der die vom Taktim­ pulsgenerator (17) gelieferten Taktimpulse (H) empfängt, sowie eine Leitungssteuerlogik (22) umfassen, die durch den Aufwärts-Abwärtszähler (20) gesteuert ist und als Schnittstelle imstande ist, über die Steuerleitung (13) in Richtung auf das Steuergerät (11) einen Zustandsände­ rungsbefehl auszusenden, dessen Dauer von der Anzahl von Taktimpulsen (H) abhängig ist, die von dem Aufwärts-Abwärtszähler (20) in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung gezählt werden.

3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendemittel (15) auch einen Decoder (18) umfas­ sen, der die vom Absolut-Encoder (16) gelieferten perio­ dischen Signale (S1, S2) empfängt und imstande ist, die Drehrichtung des Drehknopfes (14) aufzunehmen und demzu­ folge ein Signal an den Aufwärts-Abwärtszähler (20) zu liefern.

4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungssteuerlogik (22) ein Komparator (23) vor­ geschaltet ist, der an einem seiner Eingänge den Abwärts­ zählwert (A) des Aufwärts-Abwärtszählers (20) und an dem anderen Eingang den Abwärtszählwert (B) eines zweiten Aufwärts-Abwärtszählers (24) empfängt, der durch die Leitungssteuerlogik (22) parallel zur Steuerleitung (13) gespeist wird.

5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (13) wenigstens zwei Leiter (28 _U, 28 _D) umfaßt, von denen einer für einen ansteigenden Ver­ lauf der Zustandsänderungsbefehle und der andere für einen abnehmenden Verlauf derselben bestimmt ist.

6. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendemittel (15) dafür ausgelegt sind, einem Zu­ standsänderungsbefehl ein spezifisches Erkennungssignal voranzustellen, das einer kurzen Beaufschlagung eines Druckknopfes entspricht, gefolgt, nach einer bestimmten Zeit, von einem Änderungsbefehl, der einer langen Beauf­ schlagung vergleichbar jedoch von einer Zeit ist, die kleiner als die einer solchen langen Beaufschlagung ist.