Multi- Raumsensor

17. November 2009

Im Projekt „Intelligentes Haus“ sollten für jeden Raum folgende Informationen verfügbar sein:

Temperatur, Helligkeit, Anwesenheit einer Person und Schaltzustand des Raumthermostaten.

Damit sind folgende Funktionen möglich:

Lichtsteuerung nach Helligkeit und Anwesenheit

Ansteuerung der zentralen Zirkulationspumpe bei Anwesenheit in einem Raum mit Waschbecken

Automatisches „Licht aus“, oder nur Meldung bei Nichtanwesenheit.

Überwachung der Schaltschwellen der Raumthermostaten

Bei „runterdrehen“ der Thermostaten Möglichkeit einer intelligenteren (z.B. zeitabhängigen) Heizung, mit unterschiedlichen Profilen für Normal, Urlaub, Party.

Messung der exakten Raumtemperatur (Auflösung 1/4° Celsius)

Steuerung der Rollos nach Helligkeit und Temperatur (z.B. zu hoher Sonneneinstrahlung).

Lösung:

Die für die Fussbodenheizung in jedem Raum vorhandenen Thermostatregler (siehe Bilder) bieten in einem erhabenen Gehäuse genug Platz für weitere Sensoren und werden ausreichend mit Raumluft durchströmt. Da jeder Regler mit einem 3 x 0,75 qmm Kabel mit dem zentralen Heizverteiler mit den Magnetventilen verbunden ist, ist es die einfachste Lösung, dieses Kabel als Zugseil für ein 9 poliges Patchkabel zu verwenden. Damit können alle Sensor- und Schaltsignale einschließlich eines I²C- Busses geführt werden. Als lösbare Verbindung werden hier billige 10 polige Pfostenstecker und Buchsen eingesetzt. Alle Module sollten vor dem Einbau genau vermessen werden. In die Abdeckhaube wurde ein rundes Loch für den Bewegungsmelder (PIR) geschnitten, und aus dem oberen Lüftungsprofil ein Element für den Helligkeitssensor ausgebrochen. Die gesamte Starkstromklemmleiste wurde entfernt, um Platz für die PIR-Platine (Conrad Nr. 190952) zu schaffen. Damit ist für spätere Erweiterungen (z.B. Sprachmodul, Feuchtigkeitssensor) noch genug Platz.

Hier das elektrische Schaltbild:

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Wie macht man ein Patent

16. November 2009

Wie macht man ein Patent? (Sektor Elektronik, Mechanik, Mechatronik und Allgemein)

Na ganz einfach: lösen Sie eine Aufgabe anders, als sie bisher gelöst wurde. Bei einer neuen Aufgabe, die sich bisher nie so gestellt hat, ist das ja relativ einfach. Gibt es bereits eine Lösung, aber diese kann oder darf man nicht benutzen, hilft immer eine Maxime:

GENIAL EINFACH.

Überlegen Sie sich, was ist die eigentliche Funktion, der Kundennutzen, und was ist das Drumherum.

Wir Entwickler sehen ja oft die Notwendigkeit, alles wissen, und deshalb messen zu wollen. Viele Geräte haben heute mehr Aufwand in Hardware und Software für Messen und Kommunikation, als für die eigentliche Funktion. Ob das in allen Fällen so sein muss, ist zu hinterfragen. Natürlich hat die Digitaltechnik immense Vorteile, vor allem, wenn die Funktion auch auf Lernfähigkeit beruht. Viele Funktionen können aber auch rein analog gelöst werden, nur sind die Kenntnisse hier nicht mehr so weit verbreitet.

Viel Potential steckt immer in der Verpackung der Funktion. Hier ist das größte Problem, dass Elektronikingenieure und Maschinenbauer eine so völlig getrennte Ausbildung, und daher auch verschiedene Denkweise haben. Vor allem gehen sie oft nicht aufeinander zu. Als einer der Mechatronikpioniere (ich habe ab 1966 noch Maschinenbau und Elektrotechnik an der TH in München studiert) war es unsere Aufgabe, die Elektronik an einem langem Kabelbaum raus aus ihrem eigenen Gehäuse direkt in die Sensoren oder Aktoren im Motorraum zu integrieren. Dazu waren natürlich Bauteile und Aufbautechnologien zu qualifizieren, die den dort vorhandenen Temperatur- und mechanischen Belastungsstress tausende von Stunden überleben können. Dies bedeuted eine enge Verzahnung von Elektronik- und Mechanikentwicklung.

Wir haben darüber hinaus in der Entwicklung Fertigungsunterlagen erzeugt. Das bedeutet, dass zwischen Entwicklung und Fertigung keine weitere Organisation das Entwicklungsergebnis nochmal fertigungsgerecht überarbeiten musste. Die Entwickler haben ihr Produkt selbst in Serie begleitet, und dabei gelernte Probleme in der nächsten Generation sicher vermieden.

Zurück zu den Patenten. In der oben geschilderten Gesamtschau der Entwickler, dieses bewusste „über den Tellerrand schauen“, ist eine weitere Quelle der Innovation. Kann ein Bauteil vielleicht mehrere Funktionen erfüllen, oder was muss man ändern, dass das möglich wird. Auch hier steckt im Weglassen Potential.

Oft denkt ein Bereich, das muss unbedingt sein, der in der Prozesskette nachfolgende Bereich benutzt das aber garnicht. Der „Lieferant“ macht Überstunden dafür, und der „Kunde“ wirft es weg.

Wir haben oft darüber diskutiert, wie man eine Atmosphäre für Innovationen schafft. „Bei dem Stress hier, kann einem ja nichts einfallen“. Natürlich muss man im Kopf frei sein für etwas Neues. Sehr oft, und am zuverlässigsten, wird dieser Freiraum aber durch Not erzeugt. Der Spruch „Not macht erfinderisch“ hat sich auch bei uns öfters bewahrheitet.

Wesentlich für ein gutes Patent ist dann die Zusammenarbeit zwischen Patentanwalt und Erfinder, hier sollten auch übergeordnete Ansprüche definiert werden. Das Wichtigste ist dann die Vergütung der Erfinders nach Arbeitnehmererfinder Gesetz. Das ist zwar ein Gesetz, wird aber von manchen Arbeitgebern sehr stiefmütterlich umgesetzt, womit wir dann wieder bei Motivation und Erzeugung einer innovativen Atmosphäre angekommen sind.


TEMIC Planar-Technologie – ERM

13. November 2007
ERM - Der erste ABS-Regler in Planar-Technologie

ERM - Der erste ABS-Regler in Planar-Technologie