Dálkově ovládané spínače

Nahradíme-li klasické elektromechanické spínače spínači elektronickými, znamená to výrazné zvýšení komfortu; umožníme tím nejen prosté, ručně ovládané spínání, ale i časové vazby s programováním, případně plynulé nastavení hodnoty osvětlení nebo samočinné spouštění žaluzií na základě údajů vhodných snímačů. Do oblasti většího komfortu lze zahrnout také bezhlučný provoz elektronických spínačů. Elektronické regulátory se podílejí na mnohdy velmi výrazných úsporách provozních nákladů, tedy úsporou energie na osvětlování, vytápění, chlazení apod. Nezanedbatelným přínosem je i prodloužení životnosti přístrojů.

Dálkové bezkontaktní ovládání může být založeno na několika odlišných fyzikálních principech. Zásadně je lze rozdělit do dvou hlavních skupin:

• akustické ovládání,
• elektromagnetické ovládání.

Oblast akustického ovládání se dá rozdělit na dva podsystémy. Prvním z nich je ultrazvukový systém. Lidské ucho sice neregistruje akustické kmitočty v oblasti ultrazvuků, přesto však není tento způsob přenosu příliš doporučován např. s ohledem na psy, jejichž sluchové orgány uvedené kmitočty vnímají. Tento způsob přenosu se tedy používá jen velmi zřídka.

Velmi pohodlné je naopak ovládání lidským hlasem. I když pokusy probíhají již dlouhou řadu let, praktického použití jsou tyto systémy prozatím schopné jen v omezené míře. Pro větší rozšíření je nutný ještě další náročný vývoj elektronických obvodů, které dokonale rozeznají příkazy vydané různými osobami s libovolným zabarvením hlasu, nebo naopak příkazy vyslovené osobami oprávněnými k jejich vydávání, i když zabarvení hlasu bude zkresleno např. nachlazením.

Elektromagnetické ovládání můžeme rozdělit do několika podskupin podle vlnových délek přenosu příkazů:

• přenos příkazů rádiovým přenosem (oblast od dlouhovlnných pásem až po přenosy na velmi krátkých vlnách),
• přenos příkazů v infračervené oblasti elektromagnetického záření,
• přenos příkazů v oblasti viditelného světelného záření.

Elektromagnetické vlny v oblasti rozhlasových pásem se šíří bez vážných problémů i přes stavební překážky (stěny, stropy, podlahy). Výhodou je možnost přenosu signálů mezi vysílačem a přijímačem, téměř bez ohledu na stavební konstrukci. Dodnes se nepodařilo definitivně vyřešit spory kolem tak zvaného elektromagnetického smogu v souvislosti s působením elektromagnetického záření na lidský organismus. Elektromagnetické ovládání je výhodné pro dodatečné doplňování funkcí v již hotových instalacích nebo pro ovládání funkcí, u nichž by jiné systémy byly neekonomické nebo neuskutečnitelné. Například ovládání z libovolného místa daného prostoru, bez ohledu na stavební překážky, tedy tam, kde mezi vysílačem a přijímačem není přímá viditelnost, popř. na vzdálenosti větší, než jaký je dosah např. infračerveného dálkového ovládání. Jednokanálové nebo vícekanálové vysílače mohou být konstruovány jako přenosné nebo pro pevnou montáž. Jejich napájení bývá zajišťováno nejčastěji z vestavěné baterie, některé systémy však mohou obsahovat i napájecí síťový, nebo nově piezoelektrický zdroj. Přijímače obsahují potřebné výkonové spínací nebo regulační prvky a mohou být nainstalovány pod klasickými elektroinstalačními přístroji v zapuštěných krabicích, ve stropních podhledech anebo v rozváděčích. Některé jsou i pro nástěnnou montáž.

Vysokofrekvenční dálkové ovládání se na trhu zatím nejvýrazněji prosadilo u domovních zvonků (obvykle jednokanálový vysílač, napájený baterií, je upevněn u vchodu do objektu, samotný zvonek se síťovým napájením je uvnitř domu nebo bytu). Výhodné je rovněž pro dálkové ovládání otevírání a zavírání garážových vrat a pro podobné účely.

Bezdrátový přenos v infračerveném pásmu vyžaduje na jedné straně vysílač příkazů, na straně druhé přijímač, který příkaz přijme a zabezpečí jeho vykonání. Přijímač i vysílač mají být ve vzájemné přímé viditelnosti, ovšem při dostatečném výkonu lze využívat i odrazů od stěn, stropů nebo nábytku. Polovodičová dioda na vysílací straně vyzařuje světlo v infračervené oblasti. Digitalizovanou předávanou zprávou je toto emitované světlo modulováno. Pro dálkové ovládání se využívá vlnových délek kolem 950nm, tedy oblast krátkovlnného infračerveného pásma. Jen pro informaci: viditelné světlo je v rozsahu vlnových délek asi od 400nm do asi 780nm. Na fotočlánek na vstupu přijímače (fotodioda, fototranzistor) navazují elektronické obvody s dekodérem pro vyhodnocení přijímaného signálu.

Optika infračerveného vysílače vytváří paprsek s vyzařovací charakteristikou přibližně kuželového tvaru s vrcholovým úhlem např. kolem 30º. Pro šíření infračerveného záření platí obdobné podmínky jako pro šíření světla. Platí pro ně omezení na prostor ohraničený neprůhlednými překážkami, ve vazbě na dosah vysílače, popř. na citlivost přijímače. Signál se může šířit i odrazy od pevných předmětů odrážejících světlo.

Tento způsob přenosu našel nejprve uplatnění v oblasti spotřební elektroniky. Jeho jednoduchost a výhodnost, společně se zvyšujícímí se požadavky na komfort obsluhy, jíž záhy poté odůvodnily jeho využití i v elektrických instalacích.

Pro účely dálkového ovládání je v Evropě pásmo vlnových délek kolem 950nm rozděleno na 32 kanálů. V každém z nich je k dispozici 64 kódů na nosném kmitočtu 36kHz. Znamená to celkem 2048 různých kódů, což odpovídá stejnému počtu možných funkcí. Uzavřené mezinárodní dohody přiřazují určité kanály pro ovládání jednotlivých skupin elektronických a elektrických zařízení. V každé této skupině je pak možné využít pro ovládání funkcí jen některých anebo i všech 64 kódu. Pro ilustraci uvádíme některé z kanálů podle jejich přiřazení k ovládaným zařízením:

• O - televizní přijímače,
• 17 - rozhlasové přijímače,
• 29 až 31 - přístroje v elektrických instalacích.

V systému je ponechána rezerva pro jeho rozšiřování, při maximální délce jednoho telegramu o velikosti 16 bytů. Pak v jednom kanálu lze vytvořit až 512 různých příkazů.

Přiřazení oddělených kanálů a kmitočtů pro ovládání jednotlivých funkcí odstraňuje možnost vzájemného rušení nebo vzájemného ovlivňování. Na trhu se však vyskytují i levná, zpravidla jednokanálová zařízení, neodpovídající ustanovením evropských norem pro přidělení kmitočtových pásem infračerveného záření pro dálkové ovládání. Tyto přístroje nejsou vybaveny selektivními, úzkopásmovými přijímači signálu, ale naopak obsahují co nejjednodušší, relativně široko pásmový přijímač, reagující na jakýkoliv podnět ve formě infračerveného modulovaného signálu. Potom lze používat např. ovladač televizoru ke spínání čí stmívání osvětlení v elektrické instalaci. To ovšem znamená, že nutně musí docházet k chybným sepnutím ať již elektronického zařízení nebo elektroinstalačního přístroje, a to i v případě, že ruční ovladač nasměrujeme k tomu přijímači signálu, který právě chceme ovládat. Zpravidla nikomu nepřijde divné, že pro televizor se používá jeden ovladač, pro videomagnetofon druhý, pro satelitní přijímač třetí, pro elektroakustickou soupravu čtvrtý, ale obtížně chápe, že ovládání elektroinstalačních přístrojů vyžaduje opět jiná přiřazení, a tedy i další, samostatný ovladač. Ti nejnáročnější uživatelé, požadující jeden společný ovladač, mohou využít multifunkční, učící se ovladač, který je schopen nahrát z jiných ovladačů veškeré potřebné telegramy. Potom lze vystačit s jediným ručním vysílačem pro řízení všech elektrických i elektronických zařízení.

Využijeme-li přidělené kanály a kódy, můžeme celkem jednoduše vytvořit systém dálkového ovládání elektroinstalačních přístrojů. Pak můžeme ve společném prostoru nezávisle na sobě ovládat i větší počet prvků. Nebudeme tedy omezeni na jediný kanál, jak je tomu u již zmíněného levného, normám neodpovídajícího systému. Dálkové ovládání pro řízení většího počtu funkcí nabízí prozatím nejvyšší komfort při ručním ovládání přístrojů v elektrických instalacích.

Nastavení adresy na přijímači je jednoduché. Odnímatelná část pro ruční i dálkové ovládání je na zadní straně vybavena desetipolohovým přepínačem. Pouhým natočením ovládací šipky přepínače do zvolené polohy určíme adresu kanálu pro vzájemnou komunikaci. Přijímač (v designu shodném s designem ostatních domovních spínačů, zásuvek a dalších prvků v elektrických instalacích) přijme jen telegram, vyslaný po stisku shodně číselně označeného tlačítka na ručním vysílači. Kromě jednotlivých kódových tlačítek je ruční vysílač vybaven až čtyřmi paměťmi. Ty dovolují vytvářet dosud téměř nemyslitelné nadstandardní funkce, tzv. scény. Znamená to možnost uložit do paměti několik kombinací provozních stavů dálkově ovládaných svítidel, žaluzií nebo dalších spotřebičů. Umožněna je ještě další nadstandardní funkce. tzv. funkce centrální - stiskem jediného tlačítka se vypnou všechny spotřebiče, zahrnuté do jejího oboru.

V systému dálkového ovládání lze využít přístroje pro zabudování do podhledů nebo do svítidel. Ty však již není možno ovládat ručně, jsou určeny pouze pro ovládání dálkové. To je výhodné při stmívání soustavy zářivkových svítidel, protože potřebná propojení jsou vytvořena jen mezi osvětlovacími tělesy.

Elektronický potenciometr s regulovaným výstupem 1 až 10V DC je určen pro řízení až padesáti elektronických stmívatelných předřadníků. Při stmívání téměř libovolně rozsáhlých osvětlovacích soustav, při obvyklém využití modulového systému stmívačů pro montáž do rozváděčů, je také vhodné použití elektronických potenciometrů pro dálkové ovládání, ovšem v tomto případě může být v provedení do elektroinstalační krabice, s možností i ručního ovládání. Stmívací sestava ale musí obsahovat i řídicí modul stmívačů. Teprve k němu lze připojit ovládání napětím 1 až 10V DC. Dodatečnou montáž rovněž pouze dálkově ovládaného stmívače žárovkového svítidla dovoluje přístroj pro montáž na strop, přímo do prostoru pro zavěšení ovládaného lustru.

Propracovanost systému připouští jeho využití nejen v klasických elektrických instalacích, ale i pro doplňkové dálkové ovládání v objektech vybavených systémovými elektrickými instalacemi s komunikací přístrojů po instalační sběrnici.

Technicky je možné i dálkové ovládání v oblasti světla viditelného. Princip řešení je stejný jako při využití infračerveného záření, ovšem viditelné řídicí světelné záblesky by mohly působit rušivě. Využití laserů s úzce směrovaným paprskem není pro tento účel vhodné, při nesprávném používání by navíc mohlo vést i k poškození zraku. Je to obdobný problém, jaký se vyskytuje při použití světelného ukazovátka, což je v podstatě laser s malým emitovaným světelným výkonem. V každém návodu na jeho použití musí být uvedeno upozornění o takovém způsobu používání, jímž se zabrání nasměrování světelného paprsku do očí.

Více informací z oblasti naleznete zde ...