DE19835024C2 - Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung in einem geschlossenen Raum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung in einer Saunakabine, wobei zur Einstellung eines als erwünscht vorbestimmten Raumklimas verschiedene Klimafaktoren und insbesondere Temperatur und Feuchte berücksichtigt werden. Je nach Saunabetriebsart werden unterschiedliche Temperatur- und Feuchte­ werte eingestellt. Für eine sog. finnische oder Trockensauna sind die Temperaturwerte beispielsweise relativ hoch und die Feuchtewerte sehr gering. Für eine Dampfsauna lie­ gen die Temperaturwerte dagegen eher in einem mittleren Bereich, wie auch die Feuchtewerte. Dies gilt analog für weitere Saunabetriebsarten. Zur Einstellung des der jeweiligen Saunabetriebsart entsprechenden Raumklimas werden Ist-Werte zumindest für Temperatur und Feuchte ermittelt und mit vorgegebenen Soll-Werten für die jeweili­ ge Saunabetriebsart verglichen. Soll- und Ist-Werte werden durch Steuerung und/oder Regelung einer Heizeinrichtung und einer Verdampfereinrichtung aneinander angegli­ chen. Bei sogenannten Aufgüssen innerhalb der Saunakabine kann auf ein Abgleichen, beispielsweise der dadurch ansteigenden Feuchtewerte im Hinblick auf vorgegebene Soll-Feuchtewerte zumindest für eine gewisse Zeit verzichtet werden.

Die beschriebene Klimasteuerung und/oder -regelung ist aus der Praxis, für Saunakabi­ nen bekannt und stellt in der Regel ein relativ komplexes System dar. Bei dem zugehö­ rigen Raumklima ist zu beachten, daß dies nicht exakt mathematisch beschreibbar oder durch ein entsprechendes Modell wiedergegeben werden kann. Damit ein Raumklima als angenehm für die Saunabenutzer empfunden wird, spielen eine Reihe subjektiver Empfindungen und individueller Gewohnheiten der Saunagäste eine Rolle. Dabei gibt es allerdings durchaus je nach Saunabetriebsart bestimmte Raumklimata, die nahezu von allen Badegästen als angenehm empfunden werden. Ein solches als angenehm empfundenes Raumklima kann durchaus für einen bestimmten Temperatur- und/oder Feuchtebereich vorliegen, so daß eine einfache Regel beispielsweise lauten könnte: "Ist die Temperatur in einem höheren Bereich und die absolute Feuchte gering, dann ist das Raumklima angenehm."

Solchen subjektiven Empfindungen und individuellen Gewohnheiten der Saunagäste ist durch bekannte Klimasteuerungen und/oder -regelungen gar nicht oder nur in sehr be­ grenztem Umfang entsprechbar, da bestimmte Temperatur- und Feuchtewerte vorge­ geben und eingeregelt werden, wobei die Einregelung für jeden Klimafaktor einzeln und ohne Berücksichtigung des anderen Klimafaktors erfolgt. Dadurch wird stetig ein Raumklima eingeregelt, das durch einen bestimmten Temperatur- und einen bestimm­ ten Feuchtewert vorgegeben ist.

In Elektronik 1995, Nr. 7, Seiten 72-76, wird in den Artikel "Weder zu kalt noch zu feucht - Klimaregelung mit Fuzzy-Logik" von J. Feddern und Dr. J. Gebhardt eine Klimarege­ lung mit Fuzzy-Logik beschrieben, bei der mittels einer Klimaanlage Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einem bestimmten Bereich eingeregelt werden. Die entsprechenden Zugehörigkeitsfunktionen oder Reglereinstellungen sind in diesem Artikel angegeben, wobei als Eingangsgrößen der Klimaregelung Ablufttemperatur, Außentemperatur, Zu­ luft-Temperaturdifferenz, Abluft-Feuchtedifferenz und Zuluft-Feuchte dienen.

In DE 197 00 964 A1 ist eine Raumklimatisierung mit Fuzzy-Regler beschrieben. Außer Temperatur und Feuchtigkeit sollen auch Geräusche, Bilder, Düfte, sowie andere Para­ meter der Luftzusammensetzung gesteuert werden.

DE 41 35 006 A1 beschreibt eine Sicherheitseinrichtung für Saunakabinen, mittels der ein Dampferzeuger bei Vorliegen eines gesundheitsgefährdenden Klimas ausgeschaltet werden soll.

In IKZ Haustechnik, 1993, Heft 19, Seiten 32-43, wird in "Praktische Einführung in die Regelungstechnik" von R. Keusgen eine allgemeiner digitaler Regler mit einer Schwimmbadtemperaturwasserregelung beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Klimasteuerung und/oder -regelung bezüglich der Berücksichtigung des Zusammenspiels von zumindest Temperatur und Feuchte zur Einstellung eines als angenehm empfunden bestimmten Raumklimas in einer Saunakabine zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß eine Fuzzy-Logik Abweichun­ gen zwischen den gemessenen Ist-Werten und den Soll-Werten von fuzzifizierten Klimafaktoren durch Abgabe von Stellsignalen zur Steuerung und/oder Regelung der Heiz- und Ver­ dampfereinrichtung zum Erhalt oder zur Einstellung eines entsprechend zu einer Saunabetriebsart vorbestimmten, gegebenenfalls fuzzifizierten Raumklimas vermindert.

Eine Fuzzy-Logik bzw. ein Fuzzy-Steuer- und -Regelwerk hat sich seit mehreren Jahren in der Automatisierungs- und Regelungstechnik etabliert. Insbesondere bei Abläufen, die sich nur schwer mathematisch beschreiben lassen oder für die es oftmals kein ma­ thematisches Modell gibt, kommt die Fuzzy-Logik zum Einsatz. Durch Fuzzy-Logik las­ sen sich insbesondere Erfahrungswerte bei der Klimatisierung eines geschlossenen Raums, wie beispielsweise einer Saunakabine berücksichtigen, die auch als "Expertenwissen" bezeichnet werden. Dieses Expertenwissen kann beispielsweise durch Diagramme realisiert sein, die für jede Saunabetriebsart entsprechende Wertebe­ reiche für Temperatur und Feuchte für ein als angenehm empfundenes Raumklima wie­ dergeben. In diesen Erfahrungswerten spiegelt sich das subjektive Empfinden bzw. die individuellen Gewohnheiten der Saunagäste wieder, so daß diese bei der Klimasteue­ rung und/oder -regelung berücksichtigt werden. Da die Fuzzy-Logik mit unscharfen Mengen und gegebenenfalls auch unscharfen Variablen arbeitet, ergibt sich ein als an­ genehm empfundenes Raumklima, nicht nur bei einem bestimmten Feuchte- und/oder Temperaturwert, sondern für bestimmte miteinander zusammenhängende Temperatur- und Feuchtewerte.

Das Vorangehende spiegelt sich wider in z. B. der folgenden Regel: "Wenn die Temperatur nicht zu hoch und die absolute Feuchte gering ist, dann ist das Klima angenehm."

Dabei werden die sogenannten linguistischen Variablen, wie "Temperatur nicht zu hoch" oder "Feuchte gering" durch unscharfe Mengen wiedergegeben. Ob ein entsprechender Temperatur- oder Feuchtewert in seiner zugehörigen unscharfen Menge liegt, wird durch einen prozentual angegebenen Zugehörigkeitsgrad des entsprechenden Wertes zu dieser Menge wiedergegeben. Beispielsweise könnte ein Temperaturwert von 90°C zu 80% in der unscharfen Menge der nicht zu hohen Temperaturen liegen. Entspre­ chend könnte ein relativer Feuchtewert von 5%, beispielsweise zu 70% in der zugehöri­ gen unscharfen Menge der geringen Feuchte liegen. Entsprechend kann auch das Raumklima in sogenannter Weise fuzzifiziert sein, so daß auch ein als angenehm emp­ fundenes Raumklima durch eine unscharfe Menge wiedergegeben wird. Die vorgenann­ ten Werte für Temperatur und Feuchte können in diesem Zusammenhang beispielswei­ se einen Zugehörigkeitsgrad von 80% zur unscharfen Menge des angenehmen Raum­ klimas für eine finnische Saunabetriebsart aufweisen.

Erfindungsgemäß ist es möglich, wenigstens Temperatur und Feuchte so einzuregeln, daß bezüglich eines fuzzifizierten Raumklimas beispielsweise zumindest zu 80% ein als angenehm vorgegebenes Raumklima eingestellt wird. Dabei ergibt sich ein gewisser Spielraum zum Einstellen von Temperatur und Feuchte, so daß beispielsweise ein "angenehmes" Raumklima sowohl bei 93°C und 5% relativer Feuchte als auch 92°C und 7% relativer Feuchte vorliegen könnte. Eine Regelung der Temperatur- und Feuchtewerte erfolgt daher nicht unbedingt bis zum Erreichen vorgegebener Soll-Werte für diese Klimafaktoren.

Allerdings ist es ebenfalls aufgrund der Fuzzy-Logik möglich, vorgegebene Soll-Werte für beispielsweise Temperatur und Feuchte einzuregeln, was bekannterweise gegen­ über anderen Regelungsarten schneller und im wesentlichen hysteresefrei erfolgt. So kann beispielsweise das fuzzifizierte Raumklima durch die fuzzifizierten Klimafaktoren bestimmt sein und das als angenehm vorbestimmte Raumklima sich durch Einregeln auf die vorgegebenen Soll-Werte der Klimafaktoren ergeben.

Um festzulegen, was nahezu alle Saunagäste oder wenigstens die Mehrheit der Bade­ gäste als subjektiv angenehm empfinden oder um deren individuelle Gewohnheiten beim Saunen festzustellen, können die einzuregelnden Soll-Werte der Klimafaktoren zur Einstellung des Raumklimas durch statistische Erhebungen über subjektives Empfinden und individuelle Gewohnheiten einer Vielzahl von Saunabesuchern ermittelt werden.

Zusätzlich kann es eine Einstellmöglichkeit geben, welche zwischen unterschiedlichen Badegasttypen unterscheidet. Diese Typen von Badegästen können ebenfalls stati­ stisch ermittelt werden. Dabei fällt z. B. unter "normal" jene Gruppe von Badegästen, welche z. B. 90% der Fläche unter der Gaußschen Normalverteilungskurve (Glockenkurve) als statistische Verteilung in beiden Richtungen aufweist.

Die Einstellmöglichkeiten können dabei beispielsweise folgendermaßen für drei ver­ schiedene Typen von Badegästen ausgebildet sein:
"soft" Diese Gruppe von Badegästen entspricht dem linken Randbereich der Gaußschen Normalverteilungskurve, welche z. B. 5% der Gesamtfläche einschließt, wobei diese Badegäste ein extrem mildes Klima bevorzugen;
"normal" Diese Gruppe von Badegästen entspricht 90% der Fläche unter der Gaußschen Normalverteilungskurve, ausgehend von der Mitte in beide Richtungen, also jenen Werten mit der höchsten Anzahl mit den als angenehm bezeichneten Klimawerten;
"extrem" Diese Gruppe von Badegästen entspricht dem rechten Randbereich der Gaußschen Normalverteilungskurve, welche z. B. 5% der Gesamtfläche einschließt, wobei diese Badegäste ein extrem heißes Klima bevorzugen, z. B. 110°C Sauna mit Aufguß.

Solche zusätzlichen Einstellmöglichkeiten sind vor allen Dingen auch für den privaten Bereich wichtig, um den Badegästen Rechnung zu tragen, die nicht unter den als stati­ stisch ermittelten "normalen" Bereich fallen.

Durch die Fuzzy-Logik sind auch weitere Faktoren, die zusätzlich für die Regelung oder die Steuerung des Raumklimas entscheidend sein können oder dieses zumindest be­ einflussen, zu berücksichtigen. Solche Faktoren sind beispielsweise die Leistung einer Heizeinrichtung, die Leistung einer Verdampfereinrichtung, die Größe des Raumes, die Anzahl von in dem Raum befindlichen Personen, ein Luftwechsel innerhalb des Rau­ mes, ein Luftdruck innerhalb des Raumes, eine Beleuchtungsstärke einer Beleuch­ tungseinrichtung innerhalb des Raumes, gegebenenfalls die Farbe der Beleuchtungs­ einrichtung, der prozentuale Anteil von Sauerstoff O₂ und/oder Stickstoff N₂ und/oder Kohlendioxid CO₂ der Luft oder dergleichen. Als Beispiel sei angeführt, daß in einer klei­ nen und beengenden Saunakabine als Raum die ansonsten selben Werte der Klimafak­ toren zu einem subjektiv empfundenen "erdrückenden und belastenden" Klima im Ge­ gensatz zu einer größeren Saunakabine, beispielsweise mit einem hohen Luftwechsel, führen können. Ebenso können bestimmte Temperatur- und Feuchtewerte bei einer vollbesetzten Saunakabine subjektiv zu einem unangenehmen Raumklima führen, wäh­ rend dieselben Werten bei einer nur wenig besetzten Saunakabine als angenehm empfunden werden. All diese weiteren Klimafaktoren, können von der Fuzzy-Logik zur Einstellung eines als angenehm ermittelten Raumklimas berücksichtigt werden.

Weiterhin gibt es bestimmte Werte für die Klimafaktoren, die beispielsweise das Herz- Kreislaufsystem belasten oder zumindest als unbehaglich eingestuft werden können. Die Fuzzy-Logik bietet als weiteren Vorteil, daß auch ein entsprechendes medizinisches Fachwissen über Raumklima und damit verbundene gesundheitliche Belastungen ins­ besondere des Herz-Kreislaufsystems berücksichtigt werden können, indem beispiels­ weise nach medizinischen Gesichtspunkten vorbestimmte Klimafaktoren eingestellt werden. Dies kann beispielsweise über folgende Regel erfolgen: "Wenn Temperatur und absolute Feuchte hoch, der Luftwechsel gering und der Luftdruck sehr hoch ist, dann ist das Raumklima unangenehm und belastet das Herz-Kreislaufsystem."

Um beispielsweise den Luftdruck, den Luftwechsel, die Gerüche innerhalb der Sauna­ kabine oder auch die Beleuchtungsstärke oder Beleuchtungsfarbe innerhalb der Saunakabine zu ändern, kann die Fuzzy-Logik über entsprechende Signale eine Venti­ lationseinrichtung und/oder eine Geruchsabgabeeinrichtung und/oder eine Beleuch­ tungseinrichtung steuern. Die entsprechenden Steuersignale ergeben sich als Aus­ gangsgrößen der Fuzzy-Logik über eine entsprechende Defuzzifizierung der in der Fuz­ zy-Logik verarbeiteten Variablen bzw. Klimafaktoren unter Berücksichtigung der ent­ sprechenden Verarbeitungsregeln dieser Klimafaktoren.

Die entsprechenden Ist-Werte für die zu berücksichtigenden Klimafaktoren können durch zugeordnete Sensoren bestimmt und der Fuzzy-Logik zugeführt werden. Ebenso können direkt Differenzwerte zwischen Soll- und Ist-Werten zugeführt werden. Dies gilt insbesondere für die Temperatur- und Feuchtewerte.

Weiterhin ist es möglich, die Eingangs- und Ausgangsgrößen sowohl in digitaler als auch analoger Form durch die Fuzzy-Logik zu verarbeiten, bzw. von dieser abzugeben. Ebenfalls möglich ist, daß einige Eingangsgrößen digital und andere analog eingegeben werden und entsprechend einige Ausgangsgrößen digital und andere analog ausgege­ ben werden. Die entsprechenden Ausgangsgrößen werden dann durch intelligente Steuerungen weiterverarbeitet. Eine Ausgangsgröße kann beispielsweise eine analoge Soll-Drehzahlvorgabe für einen Lüfter einer Ventilationseinrichtung mit integrierter Dreh­ zahlregelung sein. Eine weitere Ausgangsgröße kann ein digitales Signal zum Einschal­ ten von Phasen einer Heizeinrichtung in Sternschaltung sein. Ein anderes analoges Ausgangssignal kann zur Ansteuerung einer Heizeinrichtung mit eigener Regeleinheit dienen.

Die Feuchte innerhalb der Saunakabine kann als relative oder absolute Feuchte durch eine entsprechende Sensoreinrichtung bestimmt werden und der zugehörige Meßwert kann in analoger oder digitaler Form der Fuzzy-Logik zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.

Um bei Vorliegen von unbehaglichen Klimafaktoren oder entsprechendem Raumklima die Saunagäste zu warnen, kann eine Alarmeinrichtung von der Fuzzy-Logik in einem solchen Fall angesteuert werden. Eine solche Alarmeinrichtung kann ein Summer, eine Signalleuchte oder dergleichen sein.

Um die Fuzzy-Logik mit Werten der entsprechenden Klimafaktoren zu versorgen, kann sie über einen Speicherbereich bzw. eine entsprechende Speichereinrichtung verfügen. Beispielsweise Klimafaktoren, die feste Parameter sind, wie Raumgröße, Leistung der Heizeinrichtung, Anordnung der Heizeinrichtung im Raum, Leistung der Verdampferein­ richtung, Anordnung der Verdampfereinrichtung im Raum oder dergleichen werden ins­ besondere bei der Initialisierung der Fuzzy-Logik eingegeben und abgespeichert. Wei­ terhin kann die Fuzzy-Logik mit einer entsprechenden Auswahleinrichtung zur Auswahl einer Saunabetriebsart verbunden sein.

Um beispielsweise nicht stetig die entsprechenden Klimafaktoren zu regeln bzw. zu steuern, kann die Fuzzy-Logik eine Zeittaktschaltung von zumindest Temperatur- und/oder Feuchte steuern. Auf diese Weise kann unter anderem in Abhängigkeit von einem Personenwechsel innerhalb der Saunakabine, einem Öffnen der Saunakabine, einem Aufguß innerhalb der Kabine oder dergleichen, die Regelung von zumindest Temperatur und/oder Feuchte zeitweise ausgesetzt oder zu bestimmten Zeitpunkten eingeschaltet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren nä­ her erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Klimasteuerung und/oder -regelung mit Fuzzy- Logik;

Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung einer Fuzzy-Logik mit zwei Eingangsgrößen, und

Fig. 3 unscharfe Mengen für Temperatur als einer Eingangsgröße der Fuzzy-Logik.

In Fig. 1 ist prinzipiell ein Fuzzy-Steuer- und -Regelwerk als Fuzzy-Logik 1 dargestellt. Dies weist eine Reihe von Eingängen zur Eingabe von Eingangsgrößen 2 bis 11 auf. Weiterhin weist die Fuzzy-Logik 1 eine Reihe von Ausgängen zur Abgabe von Aus­ gangsgrößen 12 bis 17 auf. Weitere Eingänge bzw. Ausgänge sind möglich und teilwei­ se angedeutet.

Die erste Eingangsgröße 2 ist eine Soll-Temperatur für eine Saunakabine, in der ein Raumklima gesteuert und geregelt werden soll. Im Zusammenhang mit der ersten Ein­ gangsgröße steht die zweite Eingangsgröße 3, die eine Ist-Temperatur oder eine Diffe­ renz zwischen Soll- und Ist-Temperatur ist.

Die nächsten Eingangsgrößen sind in analoger Weise eine Soll-Feuchte 4 und eine Ist- Feuchte 5 bzw. die Differenz aus Soll- und Ist-Feuchte.

Die nächste Ausgangsgröße 6 kennzeichnet einen Luftwechsel in der Saunakabine und als weitere Eingangsgröße 7 wird ein in der Saunakabine gemessener Luftdruck, der Fuzzy-Logik 1 zugeführt.

Weitere Eingangsgrößen sind Kabinengröße 8, Leistung 9 einer Heizeinrichtung, Lei­ stung 10 einer Verdampfereinrichtung und Leistung 11 einer Ventilationseinrichtung.

Bezüglich der verschiedenen Eingangsgrößen und insbesondere im Hinblick auf die Temperatur- und Feuchtewerte sind in der Fuzzy-Logik 1 unscharfe Mengen definiert, siehe beispielsweise Fig. 2 und 3. Diese sind je nach Ausgestaltung der Fuzzy-Logik durch Dreiecke bzw. Trapeze bei linearisierten unscharfen Mengen dargestellt. Ebenso ist es möglich, daß statt der Dreieckseiten ein S-förmiger Verlauf zur Begrenzung der unscharfen Mengen verwendet wird.

Die unscharfen Mengen ergeben sich aus Erfahrungswerten, siehe beispielsweise Fig. 3, wobei eine erste unscharfe Menge 18, beispielsweise als Menge der für einen Saunabetrieb zu niedrigen Temperaturwerte bezeichnet werden kann. Die zweite un­ scharfe Menge 19 kann als Menge der für einen Biosaunabetrieb mehr oder weniger geeigneten Temperaturwerte und die dritte unscharfe Menge 20 als die Menge der für einen Trockensaunabetrieb als mehr oder weniger angenehmen Temperaturwerte an­ gesehen werden. Die vierte unscharfe Menge 21 kann in diesem Fall die für einen Saunabetrieb zu hohen Temperaturwerte umfassen.

Durch eine Fuzzifizierung der Fuzzy-Logik 1 wird dann ein zugeführter Temperaturwert einer oder mehrerer dieser unscharfen Mengen zugeordnet und ein entsprechender Zugehörigkeitsgrad ermittelt.

Da sich die in Fig. 3 dargestellten unscharfen Mengen paarweise zumindest teilweise überlappen, kann ein Temperaturwert beispielsweise zu 70% der zweiten unscharfen Menge 19 und zu 30% der dritten unscharfen Menge 20 angehören. Durch die Fuzzy- Logik 1 sind dann entsprechende Verknüpfungsvorschriften zwischen den verschiede­ nen zugeführten Werten bzw. Variablen abzuarbeiten, wie beispielsweise eine Verknüp­ fungsvorschrift zwischen Temperatur und Feuchte, nach Fig. 2. Es sei angemerkt, daß für jede der der Fuzzy-Logik 1 zugeführten Eingangsgrößen unscharfe Mengen gemäß entsprechender linguistischer Variablen definiert werden können. Beispielsweise wären entsprechende unscharfe Mengen bzw. linguistische Variablen für einen Luftdruck "Luftdruck niedrig", "Luftdruck angenehm", "Luftdruck hoch". Auch die weiteren, zum Teil fest vorgegebenen Eingangsgrößen, wie beispielsweise die Leistungen der verschiede­ nen Einrichtungen, können durch die Fuzzy-Logik 1 durch entsprechende Verknüp­ fungsvorschriften mit den übrigen Eingangsgrößen zur Einstellung eines angenehmen Raumklimas berücksichtigt werden.

Eine mögliche "UND"-Verknüpfung zwischen Temperatur T und Feuchte F ist in Fig. 2 dargestellt. Durch die Verknüpfung ergibt sich eine pyramidenförmige unscharfe Menge, die einem als angenehm bezeichneten Raumklima entspricht. Weitere als unangenehm festgestellte unscharfe Raumklimamengen sind zur Vereinfachung mit den zugehörigen T- und F-Bereichen nicht dargestellt. Setzt sich das Raumklima aus entsprechend mehr Eingangsgrößen oder Parametern zusammen, ergibt sich analog eine mehrdimensiona­ le unscharfe Menge bzw. Mengen für das Raumklima, wobei je nach Zugehörigkeit zu einer der Mengen des durch die entsprechenden Eingangsgrößen bzw. Parameter be­ stimmten Punktes das Klima beispielsweise als zu 65% als angenehm, zu 5% als unan­ genehm kalt und zu 30% als unangenehm heiß bewertet würde. Durch entsprechende Änderungen einer oder mehrerer der Eingangsgrößen bzw. Parameter durch die Fuzzy- Logik kann der Zugehörigkeitsgrad beispielsweise zur unscharfen Menge des als ange­ nehm bezeichneten Raumklimas erhöht oder auch vermindert werden. Für jede Sauna­ betriebsart können in diesem Zusammenhang entsprechende unscharfe Mengen für das Raumklima vorbestimmt und in der Fuzzy-Logik 1 abgespeichert sein.

Das Abarbeiten der verschiedenen Verknüpfungsvorschriften der Eingangsgrößen der Fuzzy-Logik bezeichnet man als Interferenz, wobei verschiedene Verarbeitungsregeln zur Realisierung der Verknüpfungsvorschriften möglich sind, wie die MAX/MIN-Methode, MAX/PROD-Methode oder dergleichen. Diese sind für die Fuzzy-Logik an sich bekannt womit hierauf verwiesen wird.

Weitere aus der Fuzzy-Logik bekannte Operatoren oder Verfahren sind ebenfalls an­ wendbar, wie beispielsweise kompensatorische Operatoren, Modifizierer, die Verwen­ dung unscharfer Zahlen als Eingangsgrößen zur Ermittlung eines entsprechenden Zu­ gehörigkeitsgrads zu einer entsprechenden unscharfen Menge usw.

Um entsprechende Ausgangsgrößen durch die Fuzzy-Logik 1 zu erhalten, die bei­ spielsweise entsprechenden Stellgrößen 12 bis 14 zur Steuerung einer Heizeinrichtung, eine Stellgröße 15 zur Steuerung einer Verdampfereinrichtung, einer Stellgröße 16 zur Steuerung einer Ventilationseinrichtung, einer Stellgröße 17 zur Betätigung einer Alarm­ einrichtung oder dergleichen entsprechen, wird eine Defuzzifizierung durchgeführt, um aus den Eingangsgrößen und deren Verknüpfungen einen exakten Wert für eine ent­ sprechende Ausgangsgröße zu erhalten. Für die Defuzzifizierung sind ebenfalls aus der Fuzzy-Logik bekannte Verfahren anwendbar, wie beispielsweise der "beste Kompromiß" nach dem Flächenschwerpunktverfahren oder die "plausibelste Lösung" nach dem ME- AN-OFF-MAXIMUM-Verfahren.

Es ist selbstverständlich, daß andere linguistische Variablen zur Bestimmung unscharfer Mengen herangezogen werden können, wie beispielsweise "niedrig", "mittel", "hoch" im Zusammenhang mit Temperatur oder auch Feuchte sowie im Zusammenhang mit einer die Belastung des Herz- Kreislaufsystems der Saunabenutzer beschreibenden Variable.

Erfindungsgemäß wird durch die Klimasteuerung und/oder -regelung mit Fuzzy-Logik eine verbesserte Regelung, beispielsweise von Temperatur und Feuchte, ermöglicht, indem eine Hysterese bei der Regelung bzw. die Ausregelzeit vermindert werden, und gleichzeitig ergibt sich die Möglichkeit, Erfahrungswerte über subjektives Wohlbefinden bzw. individuelle Gewohnheiten der Saunabesucher bei der Einstellung des Raumkli­ mas zu berücksichtigen.

Erfindungsgemäß wird durch die Fuzzy-Logik Temperatur und beispielsweise absolute oder relative Feuchte gleichzeitig geregelt. Es wäre auch möglich, nur Temperatur oder Feuchte mittels Fuzzy-Logik zu regeln. Weiterhin kann neben der Regelung von Tempe­ ratur und Feuchte die Fuzzy-Logik eine Zeittaktschaltung von Temperatur und/oder Feuchte steuern. Entsprechende Regler für die Fuzzy-Logik können Fuzzy-P-, -PI-, PID- und -PD-Regler sein.

Claims (13)

1. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung in einer Saunakabine mit zumindest Temperatur und Feuchte als zur Einstellung eines erwünschten Raumklimas zu berücksichtigenden Klimafaktoren, wobei entsprechende Ist- Werte gemessen und Soll-Werte bestimmt bzw. vorgegeben werden und diese durch Steuerung und/oder Regelung einer Heizeinrichtung und einer Verdampfereinrichtung einander angeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fuzzy-Logik Abweichungen zwischen den Ist- Werten und den Soll-Werten von fuzzifizierten Klimafaktoren durch Abgabe von Stellsignalen zur Steuerung und/oder Regelung der Heizeinrichtung und der Verdampfereinrichtung zum Erhalt eines entsprechend zu einer Saunabetriebsart vorbestimmten, gegebenenfalls fuzzifizierten Raumklimas vermindert.

2. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das fuzzifizierte Raumklima durch die fuzzifizierten Klimafakto­ ren bestimmt wird und das vorbestimmte Raumklima sich bei Erreichen der Soll- Werte der Klimafaktoren ergibt.

3. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Soll-Werte der Klimafaktoren bzw. das vorbe­ stimmte Raumklima durch statistische Erhebungen über individuelle Gewohnhei­ ten einer Vielzahl von Saunakabinenbenutzern ermittelt werden.

4. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Logik als weitere Klimafaktoren zum Erhalt eines vorbestimmten Raumklimas eine Größe des geschlossenen Raumes und/oder einen Luftdruck innerhalb des Raumes und/oder eine Leistung der Heizeinrichtung und/oder eine Leistung der Verdamp­ fereinrichtungen und/oder eine Leistung einer Ventilationseinrichtung und/oder Luftwechsel innerhalb des Raumes und/oder eine Beleuchtungsstärke einer Be­ leuchtungseinrichtung innerhalb des Raumes und/oder eine Farbe der Beleuch­ tungseinrichtung, der prozentuale Anteil von Sauerstoff O₂ und/oder Stickstoff N₂ und/oder Kohlendioxid CO₂ in der Luft oder dergleichen berücksichtigt.

5. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Logik zur Einstellung des Raumklimas insbesondere individuell als behaglich vorbestimmte Klimafaktoren einhält.

6. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Logik über Stellsignale zumindest die Ventilationseinrichtung und/oder eine Geruchsabgabe­ einrichtung und/oder die Beleuchtungseinrichtung steuert.

7. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Temperatur der Fuzzy-Logik ein Differenzwert zwischen Soll- und Ist-Wert der Temperatur zugeführt wird.

8. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Feuchte der Fuzzy-Logik ein Differenzwert zwischen Soll- und Ist-Wert der Feuchte zugeführt wird.

9. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Eingangsgrößen und/oder Ausgangsgrößen der Fuzzy-Logik analog und/oder digital eingegeben bzw. von dieser ausgegeben werden.

10. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte als relati­ ve oder absolute Feuchte durch eine Sensoreinrichtung bestimmt und der ent­ sprechende Meßwert der Feuchte der Fuzzy-Logik zur Regelung zugeführt wird.

11. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Logik eine Alarmeinrichtung bei Vorliegen von außerhalb eines insbesondere individuell als behaglich vorbestimmten Normbereiches liegenden Klimafaktoren ansteuert.

12. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicherbe­ reich der Fuzzy-Logik bestimmte Parameter oder Parameterbereiche wie Raum­ größe, Leistung der Heizeinrichtung, Anordnung der Heizeinrichtung im Raum, Leistung der Verdampfereinrichtung, Anordnung der Verdampfereinrichtung im Raum, vorbestimmte Saunabetriebsarten und zugehörige Raumklimata oder der­ gleichen, insbesondere bei einer Initialisierung der Fuzzy-Logik, eingegeben und abgespeichert werden.

13. Verfahren zur Klimasteuerung und/oder -regelung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Logik eine Zeittaktschaltung von zumindest Temperatur und/oder Feuchte steuert.