DK163842B - Programmerbart elektrisk ur - Google Patents

Description

i

DK 163842 B

Opfindelsen angår et elektrisk kontaktur til automatisk tidsstyret ind- og udkobling af et eller flere elektrisk drevne apparater omfattende et elektronisk ur med en tidsskala med en grafisk markering og med en digital visning og af den i ind-5 ledningen til krav 1 angivne art.

Der kendes mange forskellige udformninger af kontakture til automatisk ind- og udkobling af elektriske apparater på bestemte forindst i Ilede tidspunkter. Historisk er udviklingen 10 gået fra mekaniske ure, der med perifert anbragte ryttere på en bevægelig urskive sluttede og brød en strømkreds, til rent elektroniske, mikroprocessorstyrede ure, hvor tænd/slut-pro-grammet bliver kodet ind i et lager og eksekveres under styring af et digitalt ur (clock-enhed). Kontakture fremstilles i 15 meget stort antal og finder anvendelse mangfoldige steder til automatisk styring af lys-, varme- og ventilationsanlæg, i stikproptilsluttede apparater samt i maskinstyringer af forskellig art. De forskellige styreprogrammer kan endvidere være baseret på en døgn-, uge- eller årscyklus samt omfatte én el-20 ler flere kanaler.

Udviklingen på elektronikområdet er naturligvis også nyttiggjort på dette felt til opnåelse af mere præcise ind- og udkoblingstider, større programkapacitet og flere kanaler i sam-25 me enhed. Imidlertid er denne udvikling sket på elektronikkens betingelser, hvilket har medført, at det indkodede styreprogram blev skjult for brugeren. Som eksempler herpå kan nævnes de internationale patentansøgninger PCT/US79/00980 (W0/01120) og PCT/US81/00346 (W0 81/02808) samt det tyske offentliggørel-30 sesskrift nr. 28 04 079. I modsætning hertil var styreprogrammet for mekaniske kontakture, hvilket stadigvæk er tilfældet, til at afløse direkte gennem placeringen af de forskellige ryttere. De fleste kendte elektroniske kontakture viser blot det aktuelle klokkeslet på digital form. Dersom brugeren øn-35 sker at kende det indlagte program i detaljer, bliver det nødvendigt gennem manipulation af et tastatur at "bladre" gennem programmet samt notere sig de herved fremfundne klokkeslæt for

DK 163842B

2 de forskellige ind- og udkoblinger. Denne bladren må foregå dag for dag i et ugeprogram, og i tilfælde af flere kanaler, kanal for kanal.

5 Dette er på ingen måde brugervenligt.

Dertil kommer, at programmeringen af kendte elektroniske kontakture ofte kan være kompliceret og kræve hyppige konsultationer af den tilhørende brugervejledning.

10

Det er kendt at indrette en tidsskala med en grafisk markering af koblingstidspunkterne, se f.eks. engelsk patentansøgning nr. 2.054.908, japansk patentansøgning nr. 55-63788 og europæisk patentansøgning nr. 119.312. Ingen af disse ansøgninger 15 angiver imidlertid, hvorledes et kontaktur skal være indrettet, for at brugeren umiddelbart kan anvende det uden særlig instruktion og uden brug af brugsanvisning.

Det engelske offentliggørelsesskrift nr. 2.054.908 viser et 20 kontaktur, der kan styre otte elektriske kredsløb, der hver især kan programmeres separat med 69 mulige tilstandsændringer per dag. Programmet vises ved hjælp af 69 LCD- eller LED-indi-katorer på en stribe (7) og kan vises for den nærværende dag eller for en hel uge ad gangen. Derudover er der et ciffer-25 display (2,3), der kan vise dagens timer eller ugenummeret i et år samt yderligere cifre (4,5), der angiver minutter og endelig et ciffer (6), der kan angive ugedage. Derudover er der et stort antal trykknapper - en for hver dag samt en ekstra ottende - til et specielt program og knapper til at juste-30 re for sommertid og vintertid. Der er intet i skriftet, der tyder på, at dette kontaktur skulle være særligt nemt at programmere eller anvende.

Et kontaktur af den i indledningen nævnte art er ifølge opfin-35 delsen ejendommelig ved, at tastaturet kun har een funktionsskiftetast (40), der er forbundet til styrekredsen (10), og at styrekredsen er indrettet til at indtage 3

DK 163842 B

1) en initialtilstand for indstilling af løbende tid, 2) en programmeringstilstand for indstilling af de ønskede tidspunkter for ind- og udkobling, 5 3) en automatisk tilstand for normal funktion ifølge programmeringen, og 4) at displayet (18) er indrettet til at give en indikation 10 (26,32-38) af styrekredsens aktuelle tilstand.

Herved opnås, at betjeningen af kontakturet er så enkel, at en bruger uden hjælp af en brugsanvisning kan anvende uret korrekt og indstille et ønsket program, som derefter direkte 15 vises på den indrettede tidsskala, således at en bruger altid kan kontrollere programmet og f.eks. se, om et bestemt apparat skal være tændt eller slukket. Med andre ord opnår man, at kontakturet så at sige er "selv-forklarende", idet brugeren blot ved at prøve sig frem ved forsøgsvis at trykke på de tre 20 taster ud fra de reaktioner, brugeren direkte kan se på kontakturets tidsskala, kan slutte sig til, hvorledes uret virker, og hvorledes det skal betjenes.

I en foretrukken udførelsesform ifølge krav 4 holder brugeren 25 ind- og udkoblingstasten nede, medens han ved hjælp af avanceringstasten 1 ader den grafiske tidsmarkering gennemløbe det ønskede indkoblingsinterval. Da han samtidig iagttager tidsskalaen med den grafiske markering af tidspunkterne, vil brugeren få en fornemmelse af at "tegne" det ønskede program, 30 idet han så at sige tegner en streg ud for de ønskede indkob-1 i ngsi ntervaller.

De øvrige underkrav angiver fordelagtige udførelsesformer, hvis fordele umiddelbart fremgår af det i underkravene anfør-35 te.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor

DK 163842 B

4 fig. 1 viser i det væsentlige på blokdiagramform de hovedelementer, hvoraf et kontaktur ifølge opfindelsen er bygget op, fig. 2 en hensigtsmæssig disposition for kontakturets display 5 og betjeningsknapper, fig. 3 et eksempel på displayets visning på et indledende stadium af urets programmering, 10 fig. 4 et eksempel på displayets visning på et afsluttende stadium af urets programmering, fig. 5 et eksempel på displayets visning, når programmet er indlagt og uret stillet til automatisk drift, og 15 fig. 6 et eksempel på displayets visning ved manuel-indsti 1-ling af uret.

Bedste udførelsesform for opfindelsen 20 På blokdiagrammet i fig. 1 er vist en hensigtsmæssig udformning af kontakturet ifølge opfindelsen. Den består af en enkelt-chip mikroprocessor, som generelt er betegnet med 10, og som er forsynet med det nødvendige antal indgange med et sæt 25 tasteorganer 14 til aktivering af de i kontakturet implementerede funktioner samt et fornødent antal udgange 16 til styring af et display 18's visning.

Før der gås videre med beskrivelsen af blokdiagrammet i fig.

30 1, henvises til fig. 2 for en nærmere redegørelse af kontakt urets og navnlig displayets geometriske udformning. Størsteparten af apparatets forside beslaglægges af displayet 18, som er et "flydende krystal"-display eller på kort form en LCD-en-hed. På displayet er vist en tidsskala 20 med timemarkeringer 35 for alle døgnets 24 timer og en prik- eller stregmarkering for hvert kvarter. Til skalaen 20 er knyttet en flytbar skalamarkør 22. Det skal i parentes bemærkes, at tidsskalaen ikke i 5

DK 163842 B

alle tilfælde behøver at dække alle døgnets 24 timer. Der vil ofte kun være behov for at dække den normale arbejdstid fra 7 til 17 for eksempel, og i dette tilfælde kan man opnå en større opløsning for skalaens markeringer og derved større nøjag-5 tighed for den grafiske indikering.

Oven over tidsskalaen 20 findes et symbolfelt 24 med tilhørende flytbart symbolfelt-markør 26 samt et digitalt ur-display 28 visende timer og minutter.

10

Symbolfeltet indeholder fire symboler, et klokkeslet-symbol 32, et programmerings-symbol 34, et automatik-symbol 36 og et manuel-symbol 38.

15 Nedenunder displayet 18 er vist tre funktionstaster, en funktionsskifte- eller MODE-taste 40, en IND/UD- eller 0N/0FF-taste 42 og en avanceringstaste 44/46.

Ovennævnte funktionstaster genfindes i fig. 1 på indgangene 14 20 til mikroprocessoren 10. I denne fig. er vist, at mikroprocessoren eller rettere selve chip’en indeholder en ROM-enhed 50 og en RAM-enhed 52. I ROM-enheden 50 er indlæst det faste program til eksekvering af kontakturets forskellige funktioner, og hvilke funktioner, det drejer sig om, vil fremgå nærmere 25 nedenfor under forklaringen af kontakturets betjening og drift. Desuden indeholder en mikroprocessor en LCD-driver 54 og en timer 56 med en interrupt-funktion. De fire sidstnævnte enheder kan realiseres ved maskeprogrammering af chip'en, hvorved det bliver muligt at billiggøre apparatet, idet unød-30 vendige faciliteter, der normalt findes hos en mikroprocessor, kan udelades. Der er dog intet i vejen for, at ROM-, RAM- og nævnte øvrige enheder kan forefindes som diskrete ydre enheder.

35 Mikroprocessoren strømforsynes fra et batteri 58 eller en netdel 60, som via en relæ-enhed 62 er forbundet til en driver 64 for mikroprocessoren 10.

DK 163842 B

6

Tiraer/interrupt-enheden 56, hvis tilstedeværelse sikrer det mindst mulige strømforbrug, styres af en timer/clock-enhed 66, hvis grundfrekvens er ca. 1 MHz, f.eks. Nævnte interrupt-enhed 56 tæller impulser og afgiver med passende mellemrum, f.eks.

5 hvert hele eller halve sekund, et interrupt-signal til mikroprocessoren, som derved udfører en delfunktion afhængig af det i ROM-enheden 50 indlæste eksekveringsprogram og det i RAM- enheden 52 indkodede program, som blandt andet består af information om tænd/sluk-tidspunkter defineret af den pågældende 10 bruger af apparatet. Timerenheden 56 afgiver på et antal udgangsporte styresignaler til ind- og udkobling af de elektrisk drevne apparater.

Selve mikroprocessoren styres af en CPU-clockenhed 68, hvis 15 grundfrekvens i denne sammenhæng kan være så lav som 75-100 kHz. Strømforbruget er des mindre, jo lavere frekvensen er.

Når apparatet tilsluttes en strømkilde, vil symbolfel tmarkøren 26 automatisk stille sig under klokkesletsymbolet 32, medens 20 skalamarkøren 22 vil stille sig under klokken nul på tidsska laen 20. Samtidig hermed vil urdisplayet 28 vise klokken 00. Ved tryk på avanceringstasten 44/46 kan uret 28 stilles på det aktuelle klokkeslet. Avanceringstasten 44/46 er indrettet til henholdsvis langsom og hurtig fremtælling, hvilket fremgår ty-25 deligt af de anvendte symboler.

Et tryk på funktionsskiftetasten eller MODE-tasten 40 bevirker, at mikroprocessoren 10 bringes i en programmeringstilstand, således at de ønskede koblingstidspunkter eller kob-30 1ingsintervaller kan indlæses i RAM-enheden 52. Samtidig her med skifter symbolfelt-markøren 26 plads og stiller sig under programmerings-symbolet 34. I denne tilstand skal brugeren avancere tidsskalamarkøren 22 ved et tryk på avanceringstasten 44/46, indtil det første koblingstidspunkt er nået. Det skal 35 her bemærkes, at tidsskalamarkøren bevæger sig springvist -med den viste opløsning for et kvarter ad gangen - medens det nøjagtige tidspunkt vises med et minuts nøjagtighed på urdis- 7

DK 163842 B

playet 28. Når det første koblingstidspunkt er nået, aktiveres IND/UD-tasten 42 samtidig med, at avanceringstasten 44/46 nedtrykkes. Ved den samtidige nedtrykning af nævnte to taster påbegyndes tegningen af en sort streg på displayet, jf. således 5 fig. 3, hvor det af afbildningen fremgår, at det første koblingstidspunkt er sat til kl. 6.30, og at skalamarkøren 22 er avanceret til klokkeslettet 6.45, således som vist på urdisplayet 28. Dette fortsættes der med, indtil udkoblingstidspunktet er nået, hvorefter tasterne slippes. Alternativt kan 10 man indrette det således, at IND/UD-tasten er en push-push tast, således at en vedvarende nedtrykning af denne taste ikke er nødvendig under denne procedure.

Situationen er nu den i fig. 4 viste, det fremgår her, at ud-15 koblingstidspunktet er sat til kl. 8.00, og det fremgår tydeligt af displayets indikering, at koblingsintervallet, der er markeret med en sort streg, går fra kl. 6.30 til kl. 8.00. Ovennævnte procedure kan gentages for vilkårlige tidsintervaller inden for det pågældende døgn, og når denne programme-20 ringsfase er tilendebragt, aktiveres MODE-tasten 40 på ny, hvilket bringer mikroprocessoren 10 over i automatik-tilstanden. Dette indikeres på displayet ved, at symbolfelt-markøren 26 nu stiller sig under automatiksymbolet 36.

25 Kontakturet opererer nu automatisk og reagerer på de indkodede koblingsintervaller, som de blev indlæst under programmeringsfasen. Kl. 13.30 vil displayet f.eks. have det i fig. 5 viste udseende, hvor det i symbolfeltet er markeret, at kontakturet opererer i automatik-tilstanden, og hvor det på tidsskalaen 30 kan aflæses, dels at klokken er ca. 13.30 - det nøjagtige klokkeslet kan aflæses af urdisplayet 28 - dels at koblingsin-tervallet strækker sig fra kl. ca. 6.30 til ca. 8.00. Markeringerne på tidsskalaen kan kun gives med en nøjagtighed inden for ca. et kvarter afhængigt af, hvor lang en styringsperiode 35 der er bredt ud på displayet.

Dersom man ønsker koblingstidspunkterne oplyst med større nøjagtighed, vil et tryk på avanceringstasten få skalamarkøren 22

DK 163842 B

8 til at hoppe frem til det første koblingstidspunkt, som udlæses på urdisplayet med et minuts nøjagtighed. Et nyt tryk på avanceringstasten 44/46 bringer skalamarkøren 22 frem til det næste koblingstidspunkt, som ligeledes udlæses på urdisplayet 5 28 med et minuts nøjagtighed. På denne måde kan oplysning om de nøjagtige koblingstidspunkter hurtigt tilvejebringes. Denne procedure kan også foregå i manuel-sti 11 ingen.

I tilstanden "manuel” kan kontaktfunktionen betjenes på samme 10 måde som et kiprelæ ved tryk på IND/UD-tasten 42. Denne situation er vist i fig. 6.

Et kontaktur af ovenfor beskrevne art giver brugeren et hidtil ukendt overblik over de omtrentlige koblingstidspunkter og 15 koblingsintervaller og er samtidig brugervenligt, idet programmeringen af kontakturet giver sig selv og ikke forudsætter et timelangt studium af en medfølgende betjeningsvejledning.

Selv om opfindelsen i det foregående udelukkende er blevet 20 forklaret ved beskrivelsen af et kontaktur, som er baseret på en døgncyklus, kan der tænkes andre for en gennemsnitsfagmand selvfølgelige modifikationer, ændringer eller tilføjelser, som ligger helt inden for rammerne af den foreliggende opfindelse, således som denne er defineret gennem nedenstående patentkrav.

25

Der kan tænkes varianter, der er baseret på et ugeprogram, med mulighed for at bladre fra ugedag til ugedag, eller et årsprogram med mulighed for at bladre fra uge til uge, og inden for hver uge fra den ene ugedag til den anden. Det er også muligt 30 at koble displayet til flere kanaler med mulighed for at bladre mellem de forskellige kanaler, samt alle tænkelige kombinationer af ovennævnte muligheder. Disse muligheder er antydet med punkteret streg i fig. 1 ved yderligere tasteorganer for "uge", "dag" og "kanal".

35

Under alle omstændigheder bevares den grafiske markering af det indlagte program over koblingsintervaller.

Claims (6)

1. Elektrisk kontaktur til automatisk tidsstyret ind- og ud-5 kobling af et eller flere elektrisk drevne apparater, omfattende et elektronisk ur med en tidsskala (20) med en grafisk indikation og et digitalt display (28) af tiden og forbundet med en styrekreds (10), der kan påvirke afbryderorganer til at slutte og bryde en elektrisk strømkreds og med hukommelsesor-10 ganer (50,52) forbundet med styrekredsen (10) og med et tastatur (14) til indstilling af det elektroniske ur og til indstilling af ind- og udkoblingstidspunkter, og hvor tastaturet (14) omfatter 15 a) en funktionsskiftetast (40), hvormed brugeren kan vælge mellem et antal forskellige funktionstilstande for styrekredsløbet (10), b) en ind- og udkoblingstast (42), hvormed det elektriske 20 apparat kan indkobles og udkobles, og c) en avanceringstast (44,46) til tidsindstilling, hvilke taster er indrettet til aktivering af styrekredsløbet (10), og 25 idet styrekredsløbet (10) er indrettet således, at brugeren ved et eller flere tryk på funktionsskiftetasten (40) kan bringe styrekredsløbet ind i en såkaldt programmeringstilstand, hvori styrekredsløbet samtidig er indrettet til at give en grafisk visning af denne tilstand, og en grafisk visning af 30 et tidspunkt på tidsskalaen (22) samtidig med, at tidspunktet vises på den digitale visning (28) og endvidere indrettet til at indstille det på tidsskalaen viste tidspunkt til et ønsket indkoblingstidspunkt, hvilket tidspunkt under hele indstillingsproceduren både vises analogt på tidsskalaen (20) og 35 digitalt på den digitale visning (28) samt at brugeren ved et tryk på ind- og udkoblingstasten (42) kan overføre data for det indstillede indkoblingstidspunkt til styrekredsløbets hu- DK 163842 B kommelsesorganer (52), idet indkoblingstidspunktet fortsat vises på tidsskalaen (20), og at brugeren kan forskyde det på tidsskalaen (20) viste tidspunkt yderligere frem til et ønsket udkoblingstidspunkt ved at trykke på avanceringstasten (44,46) 5 indtil det ønskede udkoblingstidspunkt er nået, og at brugeren ved tryk på ind- og udkoblingstasten (42) kan bevirke, at det indstillede udkoblingstidspunkt overføres til hukommelsen (52), idet både det tidligere indstillede indkoblingstidspunkt og det nylig indstillede udkoblingstidspunkt vises på tidsska-10 laen (20), samt at styrekredsløbet fra programmeringstilstanden kan overføres til en automatisk tilstand ved at trykke på funktionsskiftetasten (40) en eller flere gange, hvorefter styrekredsen automatisk vil indkoble og udkoble de elektrisk drevne apparater på de indstillede tidspunkter, kende-15 tegnet ved, at tastaturet kun har een funktionsskiftetast (40), der er forbundet til styrekredsen (10), og at styrekredsen er indrettet til at indtage 1. en initialtilstand for indstilling af løbende tid, 20 2. en programmeringstilstand for indstilling af de ønskede tidspunkter for ind- og udkobling, 3. en automatisk tilstand for normal funktion ifølge program-25 meringen, og 4. at displayet (18) er indrettet til at give en indikation (26,32-38) af styrekredsens aktuelle tilstand.

2. Elektrisk kontaktur ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styrekredsen er indrettet til desuden at indtage en manuel tilstand (MAN) til manuel styring af ind- og udkobling af apparaterne ved at aktivere ind- og udkoblingstasten (42). 35

3· Elektrisk kontaktur ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at tastaturet kun omfatter een ind- og udkoblingstast (42), og at styrekredsen i programmeringstiIstan- DK 163842 B den er indrettet til at tilvejebringe overførselen af et indstillet ind- eller udkoblingstidspunkt til hukommelsesorganerne (52), når ind- og udkoblingstasten aktiveres, hvorimod aktiveringen af ind- og udkoblingstasten med styrekredsen i den 5 manuelle tilstand vil medføre ind- og udkobling af de apparater, som skal styres.

4. Elektrisk kontaktur ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at styrekredsen i programmeringstilstanden 10 (P,3 4) er indrettet således, at brugeren kan holde indkob lingstasten (42) nede samtidig med, at den grafiske tidsindikation gennemløber det ønskede indkoblingsinterval ved at trykke ned på avanceringstasten (44,46), og at styrekredsen er indrettet til at vise i ndkobli ngsinterval let på tidsskalaen 15 (20) som en fuldt optrukket linie eller en punkteret streg, således at brugeren får en fornemmelse af at optegne det ønskede program på tidsskalaen.

5. Elektrisk kontaktur ifølge krav 1 eller 2, kende-20 tegnet ved, at styrekredsløbet er indrettet til cykl i sk forskydning af sine funktionstilstande (32,34,36,38), når funktionsskiftetasten (40) aktiveres.

6. Elektrisk kontaktur ifølge et eller flere af de foregående 25 krav, kendetegnet ved, at styrekredsløbet er ind rettet til, når en spændingsforsyning tilsluttes kontakturet, at nulstille eller til bagesti Ile uret til et fast tidspunkt, f.eks. kl. 00.00, som vises på den digitale visning, og at styrekredsløbet derved bringes ind i tidsindsti11ingstiIstan- 30 den, hvori brugere ved et tryk på avanceringstasten kan justere det viste tidspunkt til en korrekt øjebliksværdi. 35