BR102022008226A2

BR102022008226A2 - REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE AND GRILL HEIGHT CONTROL METHOD

Info

Publication number: BR102022008226A2
Application number: BR102022008226-0A
Authority: BR
Inventors: Felipe Boff Pizzetta
Original assignee: Käfer Industria & Comercio Ltda
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2023-11-07

Abstract

churrasqueira automatizada controlável remotamente e método de controle da altura da grelha. a presente invenção pertence ao setor tecnológico de churrasqueiras e/ou grelhas domésticas e ao setor de automação residencial, referindo-se a uma churrasqueira automatizada controlável remotamente dotada de um controlador microcontrolado (10) que faz aquisição de sensores e controla os motores (6 e 9), que movimentam espetos (3) e grelha (4), podendo se conectar por fios ou sem fios a um painel digital (11), dispositivo móvel ou computador pessoal para exibir status da operação, informações e receber comandos do usuário, bem como movimentar a grelha (4) de acordo com os sinais recebidos de sensores da temperatura (14) da caixa de fogo (15) e, através de um setpoint de temperatura selecionado pelo usuário, considerar um gradiente de temperatura entre o braseiro e a posição atual da grelha (4) e, a partir da diferença entre a temperatura selecionada e a temperatura medida, calcular uma nova altura que a grelha (4) deve ser posicionada para que o assado permaneça na temperatura selecionada.remotely controllable automated barbecue and grill height control method. The present invention belongs to the technological sector of barbecues and/or domestic grills and to the home automation sector, referring to a remotely controllable automated barbecue equipped with a microcontrolled controller (10) that acquires sensors and controls the motors (6 and 9), which move skewers (3) and grill (4), and can connect wired or wirelessly to a digital panel (11), mobile device or personal computer to display operation status, information and receive user commands, as well how to move the grill (4) according to the signals received from temperature sensors (14) of the fire box (15) and, through a temperature setpoint selected by the user, consider a temperature gradient between the brazier and the position current temperature of the grill (4) and, based on the difference between the selected temperature and the measured temperature, calculate a new height at which the grill (4) must be positioned so that the roast remains at the selected temperature.

Description

Technological invention sector

[0001] A presente invenção pertence, de maneira geral, ao setor tecnológico de churrasqueiras e/ou grelhas domésticas, do tipo que é composta por uma caixa de fogo para queima de carvão, lenha ou similar, disposta abaixo de suportes para espetos e grelhas, mais especificamente espetos giratórios e grelhas de elevação associados a motores, que proporcionam o giro de ditos espetos e a movimentação vertical da grelha sobre o fogo.[0001] The present invention belongs, in general, to the technological sector of barbecues and/or domestic grills, of the type that is composed of a fire box for burning charcoal, wood or similar, arranged below supports for skewers and grills , more specifically rotating skewers and lifting grills associated with motors, which provide the rotation of said skewers and the vertical movement of the grill over the fire.

[0002] A invenção também se relaciona ao setor de automação residencial, mais especificamente, ao setor de automação de ditas churrasqueiras.[0002] The invention also relates to the home automation sector, more specifically, to the automation sector of said barbecue grills.

Known state of the art

[0003] No que se refere a automatização e integração, existem tentativas de proteger a ideia genérica de obter churrasqueiras controláveis por aplicativos instalados no smartphone do churrasqueiro, como a revelada no BR 102020000858-7, mas não uma estrutura operante capaz de levar esta ideia à prática. O pedido de patente citado descreve de forma extremamente vaga e genérica uma churrasqueira rotativa com motor de acionamento das engrenagens do suporte, bem como um microcontrolador responsável por realizar o controle da velocidade e posicionamento do espeto na churrasqueira, controlado por um aplicativo móvel instalado no smartphone do churrasqueiro. Dito aplicativo supostamente permite selecionar as velocidades de rotação e posicionamento do espeto, controlar o tempo de assamento e notificar o churrasqueiro, além de incluir métodos de assamento pré-programados e permitir ao churrasqueiro personalizar seus próprios métodos. Importante destacar que este pedido carece de suficiência descritiva, listando o que se propõe a fazer, mas não descrevendo como estes objetivos serão alcançados, não revelando nem o hardware e nem o software associado, não revelando a sequência de passos realizada pelo programa e descrevendo de forma extremamente ampla e genérica os blocos que supostamente compõem o equipamento e não uma estrutura operante concretizável. Ou seja, tenta proteger a ideia de ter uma churrasqueira controlada por um aplicativo móvel e não uma solução concreta reproduzível por um técnico no assunto.[0003] With regard to automation and integration, there are attempts to protect the generic idea of obtaining barbecue grills controllable by applications installed on the barbecue chef's smartphone, such as the one revealed in BR 102020000858-7, but not an operational structure capable of carrying out this idea the practice. The aforementioned patent application describes in an extremely vague and generic way a rotating barbecue with a motor that drives the support gears, as well as a microcontroller responsible for controlling the speed and positioning of the skewer on the barbecue, controlled by a mobile application installed on the smartphone. of the barbecue. Said app supposedly allows you to select the rotation speeds and positioning of the skewer, control the roasting time and notify the barbecue chef, in addition to including pre-programmed roasting methods and allowing the barbecue chef to customize their own methods. It is important to highlight that this request lacks descriptive sufficiency, listing what it proposes to do, but not describing how these objectives will be achieved, revealing neither the hardware nor the associated software, not revealing the sequence of steps carried out by the program and describing an extremely broad and generic form of the blocks that supposedly make up the equipment and not a realizable operational structure. In other words, it tries to protect the idea of having a barbecue controlled by a mobile application and not a concrete solution reproducible by a technician in the field.

[0004] O estado da técnica desse setor tecnológico compreende churrasqueiras com espetos rotativos motorizados, como as reveladas nos documentos MU8800546-1 - “Disposição construtiva em churrasqueira rotativa” - e BR 202012024063-2 - “Disposição construtiva aplicada em churrasqueira com sistema de giro alimentado por dois motores”. Existem também churrasqueiras com grelhas, como no BR 202016007510-1 - “Churrasqueira com grelha frontal elevatória motorizada” e BR 202019011413-0 - “Disposição construtiva aplicada em churrasqueira dotada de grelha rotativa e bandeja de carvão elevatória”.[0004] The state of the art in this technological sector includes barbecue grills with motorized rotating spits, such as those revealed in documents MU8800546-1 - “Constructive arrangement in rotating barbecue” - and BR 202012024063-2 - “Constructive arrangement applied to barbecue with rotating system powered by two engines.” There are also barbecues with grates, as in BR 202016007510-1 - “Barbecue with motorized elevating front grill” and BR 202019011413-0 - “Constructive arrangement applied to a barbecue equipped with a rotating grill and elevating charcoal tray”.

[0005] Os equipamentos convencionais empregam dimmers para controlar os motores de churrasqueiras rotativas. Os dimmers variam a intensidade de tensão eficaz aplicada a uma carga, variando assim de forma proporcional a potência fornecida à carga, o que os permite controlar a velocidade de motores de corrente contínua ou alternada. O ajuste da velocidade normalmente se dá pela utilização de um potenciômetro para variar a intensidade do acionamento. Esta técnica convencional apresenta problemas e inconvenientes. Uma primeira limitação se refere a incapacidade de poder inverter o sentido de giro do motor, normalmente contornada através de chaves manuais, o que permite manter o custo baixo da produção do dispositivo, mas compromete a praticidade. Outra limitação é a ausência de suavização do acionamento do motor (arranque e parada), o que faz os espetos se movimentarem de forma brusca. Por fim, dispositivos baseados neste conceito normalmente não atendem condições de segurança, uma vez que não possuem componentes de sacrifício, ou circuitos que os protejam de sobretensões, a fim de garantir a sua operação e proteger o usuário.[0005] Conventional equipment uses dimmers to control rotating barbecue motors. Dimmers vary the effective voltage intensity applied to a load, thus proportionally varying the power supplied to the load, which allows them to control the speed of direct or alternating current motors. Speed adjustment is normally done by using a potentiometer to vary the intensity of the drive. This conventional technique presents problems and drawbacks. A first limitation refers to the inability to reverse the direction of rotation of the motor, normally overcome using manual keys, which allows the production cost of the device to be kept low, but compromises practicality. Another limitation is the lack of smoothing of the motor drive (starting and stopping), which makes the skewers move abruptly. Finally, devices based on this concept normally do not meet safety conditions, since they do not have sacrificial components or circuits that protect them from overvoltages, in order to guarantee their operation and protect the user.

[0006] Quanto às churrasqueiras dotadas de grelhas, o controle destas é feito manualmente por manivelas ou encaixes com posições fixas, feito também manualmente.[0006] As for barbecues equipped with grills, these are controlled manually using cranks or fittings with fixed positions, also done manually.

Novelty and objectives of the invention

[0007] A invenção revelada no presente relatório descritivo objetiva caracterizar uma churrasqueira completamente automatizada, equipada com espetos rotativos e grelha móvel, configurável in loco através de um painel digital, ou de forma remota através de um dispositivo móvel (smartphone, smartwatch, tablet ou similar) ou computador pessoal, proporcionando comodidade ao usuário durante a utilização do dispositivo.[0007] The invention disclosed in this descriptive report aims to characterize a completely automated barbecue, equipped with rotating skewers and a movable grill, configurable in situ via a digital panel, or remotely via a mobile device (smartphone, smartwatch, tablet or similar) or personal computer, providing convenience to the user while using the device.

[0008] Para alcançar os objetivos a que se propõe, a invenção revelada nesse relatório descritivo compreende o controle de forma determinística, através de um dispositivo eletrônico dedicado. Ou seja, dada uma requisição do usuário e os estados atuais das entradas do dispositivo, este sempre apresentará a mesma forma de operação, executando uma sequência de estados bem definida.[0008] To achieve the proposed objectives, the invention disclosed in this specification comprises control in a deterministic manner, through a dedicated electronic device. In other words, given a user request and the current states of the device's inputs, the device will always present the same form of operation, executing a well-defined sequence of states.

[0009] A solução técnica proposta realiza o controle automático da churrasqueira através de medição de temperatura do braseiro e/ou grelha, utilizando este dado para avaliar o assado, além de controlar múltiplos motores com variação de velocidade de espetos e o controle automático de altura de grelha baseado na temperatura do braseiro, mantendo níveis estáveis de velocidade mesmo com variação de carga (peso sobre a grelha ou nos espetos).[0009] The proposed technical solution automatically controls the barbecue by measuring the temperature of the brazier and/or grill, using this data to evaluate the roast, in addition to controlling multiple motors with variation in skewer speed and automatic height control based on the brazier temperature, maintaining stable speed levels even with load variations (weight on the grill or skewers).

[0010] O sistema é capaz de operar de forma remota a partir de diferentes protocolos de comunicação cabeados ou sem fios, com diferentes topologias de rede, permitindo flexibilização da automação residencial; possibilita a integração com assistentes de voz ou sistemas de automação; exibe alertas de autodiagnóstico, com avisos sonoros e visuais de falhas e/ou erros, aviso de final do processo, temporização, etc.; reporta ao fabricante possíveis erros na operação ou mau uso e alimenta de informações a assistência técnica do fabricante; permite operação em entrada de energia universal (85 a 265 Vca e 43 a 67 Hz).[0010] The system is capable of operating remotely using different wired or wireless communication protocols, with different network topologies, allowing flexibility in home automation; enables integration with voice assistants or automation systems; displays self-diagnosis alerts, with audible and visual warnings of failures and/or errors, warning of the end of the process, timing, etc.; reports possible errors in operation or misuse to the manufacturer and provides information to the manufacturer's technical assistance; allows operation on universal power input (85 to 265 Vac and 43 to 67 Hz).

[0011] A invenção foi especialmente concebida para trabalhar com as temperaturas esperadas em uma churrasqueira (chegando a operar até 125°C), o que é possível devido a instalação da eletrônica na parte posterior do equipamento, ou seja, atrás do braseiro, embutido na alvenaria da churrasqueira. Além disso, também prevê uma série de elementos de segurança: isolação galvânica da rede elétrica com as partes metálicas do sistema; proteções de sobrecorrente, rompimento de cabos e curto-circuito, que impedem acidentes na operação como travamento dos espetos ou grelha que poderiam ferir o usuário; proteções de sub e sobretensão, que protegem o usuário contra descargas elétricas ou mau funcionamento e, ainda; proteção contra sobre temperatura, impedindo operação em alta temperatura que possa ocasionar falhas ou pôr em risco o usuário.[0011] The invention was specially designed to work with the temperatures expected in a barbecue (operating up to 125°C), which is possible due to the installation of the electronics in the rear part of the equipment, that is, behind the brazier, built-in in the barbecue masonry. Furthermore, it also provides for a series of safety elements: galvanic isolation of the electrical network with the metallic parts of the system; overcurrent, cable breakage and short circuit protections, which prevent accidents during operation such as the skewers or grill getting stuck that could injure the user; under and overvoltage protections, which protect the user against electrical discharges or malfunctions, and also; over-temperature protection, preventing operation at high temperatures that could cause failures or put the user at risk.

Description of attached drawings

[0012] A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a solução proposta será explicada de forma clara, concisa e suficiente para permitir sua reprodução, tendo como base os desenhos anexos abaixo listados:[0012] In order for the present invention to be fully understood and put into practice by any technician in this technological sector, the proposed solution will be explained in a clear, concise and sufficient way to allow its reproduction, based on the attached drawings listed below:

[0013] Figura 1 - desenho em perspectiva da churrasqueira, realizado a partir de um ponto de vista anterior, em que podemos visualizar os espetos rotativos e a grelha verticalmente dispostos.[0013] Figure 1 - perspective drawing of the barbecue, carried out from an anterior point of view, in which we can visualize the rotating skewers and the grill vertically arranged.

[0014] Figura 2 - desenho em perspectiva da churrasqueira, realizado a partir de um ponto de vista posterior, em que podemos ver os mecanismos de acionamento.[0014] Figure 2 - perspective drawing of the barbecue, carried out from a posterior point of view, in which we can see the drive mechanisms.

[0015] Figura 3 - perspectiva frontal do painel de controle.[0015] Figure 3 - front perspective of the control panel.

[0016] Figura 4 - desenho em perspectiva de uma diferente concretização da churrasqueira, realizado a partir de um ponto de vista anterior, em que podemos visualizar os espetos rotativos e a grelha dispostos lado a lado.[0016] Figure 4 - perspective drawing of a different embodiment of the barbecue, carried out from an anterior point of view, in which we can visualize the rotating skewers and the grill arranged side by side.

[0017] Figura 5 - diagrama de blocos da churrasqueira e controlador.[0017] Figure 5 - block diagram of the barbecue and controller.

[0018] Figura 6 - diagrama de blocos das interfaces de controle.[0018] Figure 6 - block diagram of control interfaces.

[0019] Figura 7 - diagrama de blocos da interação entre as partes do sistema.[0019] Figure 7 - block diagram of the interaction between parts of the system.

[0020] Será evidente para qualquer técnico no assunto que os desenhos apresentados são meramente ilustrativos de possíveis concretizações da invenção, não sendo limitativos da matéria protegida, cujo escopo é determinado pelo alcance das reivindicações apresentadas, compreendendo todas as supressões, acréscimos e modificações por equivalentes que estejam dentro da solução técnica proposta.[0020] It will be evident to anyone skilled in the matter that the drawings presented are merely illustrative of possible embodiments of the invention, and are not limiting of the protected matter, the scope of which is determined by the scope of the claims presented, comprising all deletions, additions and modifications by equivalents that are within the proposed technical solution.

Detailed description of the invention

[0021] A presente invenção se refere a uma churrasqueira automatizada controlável remotamente, dita churrasqueira é composta por uma estrutura (1) dotada em sua face frontal de aberturas (2) para introdução de espetos (3), além de grelhas (4) associadas a suportes móveis (5), alojando em seu interior as partes mecânicas responsáveis por girar ditos espetos (3) e movimentar verticalmente os suportes (5).[0021] The present invention refers to a remotely controllable automated barbecue, said barbecue is composed of a structure (1) equipped on its front face with openings (2) for introducing skewers (3), in addition to associated grills (4). to movable supports (5), housing inside the mechanical parts responsible for rotating said skewers (3) and vertically moving the supports (5).

[0022] Em uma concretização preferencial da invenção, os espetos rotativos (3) são acionados por um ou mais motores (6) que permitem acionamento em diferentes velocidades e inversão de rotação, sendo possível utilizar qualquer motor elétrico que se adapte a mecânica da churrasqueira, como motores de escova, motores de indução monofásicos ou trifásicos ou motores sem escovas com ímãs permanentes.[0022] In a preferred embodiment of the invention, the rotating skewers (3) are driven by one or more motors (6) that allow activation at different speeds and inversion of rotation, making it possible to use any electric motor that adapts to the mechanics of the barbecue. , such as brush motors, single-phase or three-phase induction motors, or brushless motors with permanent magnets.

[0023] Os suportes móveis (5) realizam percurso vertical dentro de fendas (7), que permitem que se projetem na face frontal da estrutura (1), estando acoplados a correntes (8) dispostas na parte posterior dessa mesma estrutura (1) e acionadas por motores (9), de maneira a proporcionar a elevação e descida das grelhas (4), sendo equipados com sensores para detecção de fim de curso inferior e superior.[0023] The movable supports (5) travel vertically within slots (7), which allow them to project onto the front face of the structure (1), being coupled to chains (8) arranged on the back of that same structure (1) and driven by motors (9), in order to provide the raising and lowering of the grilles (4), being equipped with sensors for detecting lower and upper end of travel.

[0024] A posição do eixo de cada motor empregado é determinada através de sensor de medição in loco, como sensor de efeito Hall, magnético, encoder ou fotoelétrico, ou é estimada via técnica sensorless (medição de corrente).[0024] The position of the shaft of each motor used is determined using an on-site measurement sensor, such as a Hall effect, magnetic, encoder or photoelectric sensor, or is estimated via a sensorless technique (current measurement).

[0025] A churrasqueira possui um controlador microcontrolado (10) que faz aquisição de todos os sensores e controla os motores (6 e 9), que movimentam espetos (3) e grelha (4), respectivamente. Além disso, dito controlador (10) pode se conectar por fios ou sem fios a um painel digital (11), dispositivo móvel (smartphone, smartwatch, tablet, entre outros) ou computador pessoal para exibir status da operação, informações e receber comandos do usuário.[0025] The barbecue has a microcontrolled controller (10) that acquires all sensors and controls the motors (6 and 9), which move skewers (3) and grill (4), respectively. Furthermore, said controller (10) can connect wired or wirelessly to a digital panel (11), mobile device (smartphone, smartwatch, tablet, among others) or personal computer to display operation status, information and receive commands from the user.

[0026] O painel digital (11) apresenta teclado (12) e display (13) para exibição de informações e controle do sistema, operando como interface com o usuário, podendo ser embutido em caixas elétricas de passagem substituindo espelhos de tomada ou interruptores.[0026] The digital panel (11) has a keyboard (12) and display (13) for displaying information and controlling the system, operating as a user interface, and can be embedded in electrical junction boxes replacing socket plates or switches.

[0027] A invenção ainda compreende um ou mais sensores da temperatura (14) da caixa de fogo (15), instalados próximos ao braseiro, ou seja, logo abaixo da grelha (4). Em concretizações preferenciais da invenção a medição de temperatura é realizada através de termopares do tipo K e J, mas outras concretizações possíveis empregam variações de montagem do controlador para sensores do tipo K, J, R, S, B, E, N, T, etc., ou ainda sensores de temperatura resistivos (PT100, PT1000, etc.). Será evidente para qualquer técnico no assunto que o sistema pode empregar mais de um sensor de temperatura (14) e que a representação nas figuras de apenas um foi feita apenas para simplificar a visualização. O número de sensores (14) dependerá da quantidade de conjuntos de espetos (3) e grelhas (4), bem como da dimensão da caixa de fogo (15).[0027] The invention also comprises one or more temperature sensors (14) of the firebox (15), installed close to the brazier, that is, just below the grate (4). In preferred embodiments of the invention, temperature measurement is carried out using thermocouples of types K and J, but other possible embodiments employ mounting variations of the controller for sensors of types K, J, R, S, B, E, N, T, etc., or even resistive temperature sensors (PT100, PT1000, etc.). It will be clear to anyone skilled in the art that the system can employ more than one temperature sensor (14) and that the representation in the figures of only one was made solely to simplify visualization. The number of sensors (14) will depend on the number of sets of skewers (3) and grates (4), as well as the size of the firebox (15).

[0028] O controlador (10) é constituído por: circuito de condicionamento de sinais dos sensores, compreendendo sensores de temperatura (14) (presente tanto na medição do braseiro como na placa de circuito impresso), de tensão (diferentes pontos do sistema são medidos e analisados durante a operação), de corrente e de posição de cada motor; fonte de alimentação isolada, circuito de acionamento de motores e de acionamento da iluminação da churrasqueira.[0028] The controller (10) consists of: sensor signal conditioning circuit, comprising temperature sensors (14) (present both in the brazier measurement and on the printed circuit board), voltage (different points of the system are measured and analyzed during operation), current and position of each motor; isolated power supply, motor drive circuit and grill lighting drive circuit.

[0029] O controlador (10) realiza aquisições de temperatura dos sensores (14) usando um circuito de condicionamento de sinais e, através de um setpoint de temperatura selecionado pelo usuário (no painel de digital (11) ou dispositivo móvel), considera um gradiente de temperatura entre o braseiro e a posição atual da grelha (4). A partir da diferença entre a temperatura selecionada e a temperatura medida, calcula uma nova altura que a grelha (4) deve ser posicionada para que o assado permaneça na temperatura selecionada. Com esta informação, move a grelha (4) em tempo real seguindo as variações do fogo. A relação entre a temperatura do braseiro e a temperatura na altura da grelha (4) é estimada através da medição da irradiação (radiação térmica) do fogo, a qual pode ser expressa pela lei de Stefan-Boltzmann, calculando-se a proporção incidente na grelha através da distância de Fraunhofer (considerando assim um modelo de campo distante). A lei de Stefan-Boltzmann estabelece que a energia total radiada por um corpo é proporcional a quarta potência de sua temperatura, com isto estima-se a energia recebida pelo assado a partir da temperatura medida. Já a distância de Fraunhofer ajuda a definir o modelo de radiação de campo distante, utilizado para determinação do gradiente de temperatura entre o ponto de medição (sensor de temperatura) e a grelha (onde situa-se o assado), sabendo-se que a energia decai ao quadrado da distância. O cálculo de correção da altura de grelha (4) pode ser feito por um controlador PID (Proporcional, Integral e Derivativo), um controlador Fuzzy, etc. Além disso, o controlador (10) lê a posição da grelha (4) para determinar o intervalo do movimento (máximo e mínimo) fazendo partidas e paradas suaves.[0029] The controller (10) performs temperature acquisitions from the sensors (14) using a signal conditioning circuit and, through a temperature setpoint selected by the user (on the digital panel (11) or mobile device), considers a temperature gradient between the brazier and the current position of the grill (4). Based on the difference between the selected temperature and the measured temperature, it calculates a new height at which the grill (4) must be positioned so that the roast remains at the selected temperature. With this information, it moves the grill (4) in real time following variations in the fire. The relationship between the temperature of the brazier and the temperature at the height of the grate (4) is estimated by measuring the irradiation (thermal radiation) of the fire, which can be expressed by the Stefan-Boltzmann law, calculating the proportion incident on the grid through the Fraunhofer distance (thus considering a far-field model). The Stefan-Boltzmann law establishes that the total energy radiated by a body is proportional to the fourth power of its temperature, thus estimating the energy received by the roast based on the measured temperature. The Fraunhofer distance helps to define the far-field radiation model, used to determine the temperature gradient between the measurement point (temperature sensor) and the grill (where the roast is located), knowing that the Energy decays as the square of distance. The grid height correction calculation (4) can be done by a PID (Proportional, Integral and Derivative) controller, a Fuzzy controller, etc. Furthermore, the controller (10) reads the position of the grid (4) to determine the movement range (maximum and minimum) making smooth starts and stops.

[0030] O motor (6) de giro dos espetos (3) aciona um sistema de engrenagens que gira os espetos (3). A velocidade de giro e seu sentido são selecionadas pelo usuário em uma das interfaces de controle (seja o painel digital (11), dispositivo móvel, etc.). As partidas e paradas, além de inversão de giro, são feitas de forma suave, evitando respingos de gorduras que pudessem ocorrer.[0030] The motor (6) for turning the skewers (3) drives a gear system that rotates the skewers (3). The rotation speed and its direction are selected by the user in one of the control interfaces (be it the digital panel (11), mobile device, etc.). Starts and stops, as well as reversing rotation, are done smoothly, avoiding grease splashes that could occur.

[0031] Em uma concretização preferencial da invenção, o controlador (10) controla os motores a partir de PWM (Modulação por Largura de Pulso) gerando os sinais necessários para controle de velocidade e sentido do motor. O sistema identifica o tipo de motor a partir de um perfil de arrancada, medindo a corrente de acionamento do motor, e modifica o processo de atuação durante a operação. Dessa forma, permite que os espetos (3) sejam acionados em diferentes velocidades e sentido com partida e parada suaves (com rampas de acionamento). No caso da grelha (4), este acionamento permite elevação e descida da grelha de forma suave (com rampas de acionamento).[0031] In a preferred embodiment of the invention, the controller (10) controls the motors using PWM (Pulse Width Modulation) generating the signals necessary to control the speed and direction of the motor. The system identifies the type of engine based on a starting profile, measuring the engine drive current, and modifies the actuation process during operation. In this way, it allows the skewers (3) to be activated at different speeds and directions with smooth starting and stopping (with activation ramps). In the case of the grate (4), this drive allows the grate to be raised and lowered smoothly (with drive ramps).

[0032] Na concretização apresentada nas figuras 1 e 2 os espetos (3) e grelha (4) são usados alternadamente. Já na figura 4 vemos outra concretização da invenção, em que espetos (3) e grelha (4) são usados simultaneamente.[0032] In the embodiment shown in figures 1 and 2, the skewers (3) and grill (4) are used alternately. In figure 4 we see another embodiment of the invention, in which skewers (3) and grill (4) are used simultaneously.

[0033] A invenção prevê a comunicação das interfaces do usuário com o controlador (10) através de fios (por protocolo de comunicação serial isolado ou não-isolado) ou sem fios (por protocolo de comunicação por rádio frequência). De modo mais específico sobre a comunicação sem fio, o sistema possui variações de montagem que permitem a comunicação através de bandas HF, VHF e UHF, sendo elas: banda de rádio ISM (bandas certificadas para uso industrial, científico e médico, de licença livre) 27,12 MHz ± 163 kHz, rádio amador 420-450 MHz, ISM 915 ± 13 MHz, sub-GHz 868 MHz e 915 MHz (no caso de redes Lora e Sigfox), ISM 2450 ± 50 MHz (no caso de redes WPAN como Bluetooth classic e Bluetooth Low Energy, no caso de redes no padrão IEEE 802.15.4 como ZigBee, Zwave e Thread / OpenThread, e redes WLAN como Wi-Fi), sendo implementados protocolos de comunicação proprietários conforme a banda selecionada. Quando utilizado um dispositivo móvel, este pode se comunicar através de redes WPAN (rede de área pessoal sem fio), WLAN (rede de área local sem fio), via roteamento de borda de redes no padrão IEEE 802.15.4 e auxílio de conexão via NFC.[0033] The invention provides for the communication of user interfaces with the controller (10) via wires (by isolated or non-isolated serial communication protocol) or wirelessly (by radio frequency communication protocol). More specifically about wireless communication, the system has mounting variations that allow communication through HF, VHF and UHF bands, namely: ISM radio band (bands certified for industrial, scientific and medical use, free license ) 27.12 MHz ± 163 kHz, amateur radio 420-450 MHz, ISM 915 ± 13 MHz, sub-GHz 868 MHz and 915 MHz (in the case of Lora and Sigfox networks), ISM 2450 ± 50 MHz (in the case of WPAN such as Bluetooth classic and Bluetooth Low Energy, in the case of networks in the IEEE 802.15.4 standard such as ZigBee, Zwave and Thread / OpenThread, and WLAN networks such as Wi-Fi), with proprietary communication protocols being implemented according to the selected band. When using a mobile device, it can communicate via WPAN (wireless personal area network), WLAN (wireless local area network), via network edge routing in the IEEE 802.15.4 standard and connection assistance via NFC.

[0034] O usuário interage através das interfaces de controle para selecionar receitas pré-definidas, ou controlar diretamente a posição da grelha (4) ou a velocidade e sentido de giro dos motores (6). Além disso, ditas interfaces de usuário permitem definir temporizadores que emitem alertas e lembretes após determinado tempo definido. A comunicação entre os dispositivos se dá de forma bidirecional conforme pode ser visto na Figura 7, onde comandos do usuário, informações e erros são compartilhados entre os dispositivos.[0034] The user interacts through the control interfaces to select pre-defined recipes, or directly control the position of the grill (4) or the speed and direction of rotation of the motors (6). Furthermore, these user interfaces allow you to set timers that issue alerts and reminders after a certain set time. Communication between devices occurs bidirectionally as can be seen in Figure 7, where user commands, information and errors are shared between devices.

[0035] O usuário configura as receitas através da interface escolhida com um menu de receitas pré-configuradas, em que pode personalizar as suas receitas que são armazenadas na memória do controlador (10). As receitas são uma sequência temporal de comandos pré-definidos e o controlador (10) irá controlar os motores para que sejam alcançadas, usando os parâmetros configurados.[0035] The user configures the recipes through the chosen interface with a menu of pre-configured recipes, in which they can customize their recipes that are stored in the controller's memory (10). Recipes are a temporal sequence of pre-defined commands and the controller (10) will control the motors so that they are achieved, using the configured parameters.

[0036] O controlador (10) também exibe alertas de autodiagnóstico ao usuário, através de avisos sonoros e visuais de falhas e/ou erros, final do processo, temporização e outros. Para tanto, o controlador (10) adquire sinais de tensão, corrente e temperatura em diferentes pontos das PCIs (Placas de Circuito Impresso) a fim de detectar operação fora dos parâmetros normais, como por exemplo: sobre tensão, sub tensão, temperatura acima do especificado, curto-circuito nos motores, circuito aberto nos motores (rompimento dos cabos) ou rompimento dos cabos de sensores.[0036] The controller (10) also displays self-diagnosis alerts to the user, through audible and visual warnings of failures and/or errors, end of the process, timing and others. To this end, the controller (10) acquires voltage, current and temperature signals at different points on the PCBs (Printed Circuit Boards) in order to detect operation outside the normal parameters, such as: over voltage, under voltage, temperature above the specified, short circuit in the motors, open circuit in the motors (broken cables) or broken sensor cables.

[0037] Os avisos visuais ao usuário são realizados através do display (13) do painel digital (11), que exibe códigos de erro ou mensagens de erro. Em uma concretização preferencial da invenção, o display (13) é escolhido do grupo que compreende LCD, OLED, TFT, e-paper e matriz de LEDs. Já os avisos sonoros são preferencialmente realizados através de dispositivos escolhidos do grupo que consiste de buzzer piezoelétrico, mecânico ou eletromecânico.[0037] Visual warnings to the user are made through the display (13) of the digital panel (11), which displays error codes or error messages. In a preferred embodiment of the invention, the display (13) is chosen from the group comprising LCD, OLED, TFT, e-paper and LED matrix. Audible warnings are preferably carried out through devices chosen from the group consisting of piezoelectric, mechanical or electromechanical buzzers.

[0038] Em concretizações em que o sistema apresenta conexão com a internet, seja diretamente ou através de um dispositivo móvel (smartphone, smartwatch, tablet, entre outros) ou computador pessoal, o controlador (10) envia os alertas acima descritos para um servidor proprietário, o que permite auxiliar a assistência técnica do fabricante.[0038] In embodiments in which the system has an internet connection, either directly or through a mobile device (smartphone, smartwatch, tablet, among others) or personal computer, the controller (10) sends the alerts described above to a server owner, which allows the manufacturer's technical assistance to be provided.

[0039] Além de alertar o usuário para que possa tomar providências, o controlador (10) interrompe a operação dos motores para proteger contra possível falha ao detectar sobre temperatura, curto-circuito ou circuito aberto dos motores.[0039] In addition to alerting the user so that they can take action, the controller (10) interrupts the operation of the motors to protect against possible failure when detecting over temperature, short circuit or open circuit of the motors.

[0040] Adicionalmente, o controlador (10) possui tarefas para identificar falhas de comunicação, perdas de pacotes, verificação de integridade dos pacotes ou perda de comunicação, independente se a comunicação é feita por fios ou sem fios entre suas partes constituintes.[0040] Additionally, the controller (10) has tasks to identify communication failures, packet losses, verifying packet integrity or loss of communication, regardless of whether communication is carried out via wires or wirelessly between its constituent parts.

[0041] Uma concretização da invenção prevê integração com assistentes de voz em que o sistema eletrônico é dotado de um microfone MEMS para aquisição de voz, instalado no microcontrolador (10) ou painel digital (11), que realiza a gravação e processamento de voz para interpretação de comandos pré-definidos.[0041] An embodiment of the invention provides for integration with voice assistants in which the electronic system is equipped with a MEMS microphone for voice acquisition, installed in the microcontroller (10) or digital panel (11), which performs voice recording and processing for interpreting pre-defined commands.

[0042] Outra concretização da invenção prevê integração com assistentes de voz, em que o sistema eletrônico é dotado de um dispositivo de rádio frequência para integração com sistemas de voz para dispositivos móveis. Desta forma, o dispositivo móvel (smartphone, smartwatch, tablet, entre outros) ou computador pessoal interpreta comandos de voz e envia comandos e recebe informações do controlador (10).[0042] Another embodiment of the invention provides for integration with voice assistants, in which the electronic system is equipped with a radio frequency device for integration with voice systems for mobile devices. In this way, the mobile device (smartphone, smartwatch, tablet, among others) or personal computer interprets voice commands and sends commands and receives information from the controller (10).

[0043] A alimentação elétrica da churrasqueira é obtida através de uma fonte chaveada isolada que permite operação em locais de 85 a 265 V de 43 a 67 Hz. Todos os componentes eletrônicos apresentam especificações de materiais (temperatura de junção semicondutora dos componentes e temperatura de operação de componentes passivos), cabos elétricos (material do isolamento) e caixas plásticas ou metálicas, que os tornam capazes de operar em temperaturas de até 125°C, permitindo a sua instalação na parte posterior da churrasqueira. O formato construtivo da estrutura (1) e as camadas da etapa mecânica auxiliam o isolamento térmico do sistema eletrônico. Há ainda isolação galvânica da rede elétrica com as partes metálicas do sistema, seguindo métodos construtivos desde a fonte chaveada de cada placa de circuito impresso (com indutores isolados, optoacopladores e layout de PCI) até instalação de condutores de proteção na carcaça do equipamento seguindo a norma IEC 60335.[0043] The barbecue's electrical power is obtained through an isolated switching source that allows operation in locations from 85 to 265 V from 43 to 67 Hz. All electronic components have material specifications (semiconductor junction temperature of the components and temperature of operation of passive components), electrical cables (insulation material) and plastic or metal boxes, which make them capable of operating at temperatures of up to 125°C, allowing them to be installed at the back of the barbecue. The constructive format of the structure (1) and the layers of the mechanical stage help to thermally isolate the electronic system. There is also galvanic isolation of the electrical network with the metallic parts of the system, following construction methods from the switched source of each printed circuit board (with isolated inductors, optocouplers and PCB layout) to the installation of protective conductors in the equipment housing following the IEC 60335 standard.

[0044] Tratou-se no presente relatório descritivo de uma invenção dotada de aplicação industrial, novidade e atividade inventiva, todos os requisitos determinados pela lei da propriedade industrial para obter a exclusividade pleiteada.[0044] This descriptive report deals with an invention endowed with industrial application, novelty and inventive activity, all the requirements determined by industrial property law to obtain the claimed exclusivity.

Claims

1- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE composed of a structure (1) equipped on its front face with openings (2) for inserting skewers (3), in addition to grilles (4) associated with mobile supports (5), which move vertically inside of slots (7), housing inside motors (6) for rotating said skewers (3) and motors (9) coupled to chains (8) that move said supports (5) characterized by being equipped with a microcontrolled controller (10 ) which acquires signals from temperature sensors (14), sensors for detecting the lower and upper limit switches of the grid path (4) and shaft position sensors for each motor (6 and 9), controlling said motors ( 6 and 9) and being connected by wires or wirelessly to a digital panel (11), mobile device or personal computer, to which it sends operation status and information and from which it receives user commands.

2- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the motors (6 and 9) can be activated at different speeds and rotation reversal.

3- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the controller (10) controls the speed and direction of the motors by Pulse Width modulation.

4- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the digital panel (11) has a keyboard (12), display (13), audible warnings and a timer.

5- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the communication of the user interfaces with the controller (10) is via wires via isolated or non-isolated serial communication protocol or wirelessly via radio communication protocol frequency.

6- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 5 and characterized in that wireless communication is carried out through bands chosen from the group consisting of HF, VHF and UHF.

7- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 6 and characterized in that wireless communication is carried out using the group consisting of radio band ISM 27.12 MHz ± 163 kHz, amateur radio 420-450 MHz, ISM 915 ± 13 MHz, sub-GHz 868 MHz and 915 MHz, ISM 2450 ± 50 MHz.

8- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 6 and characterized in that wireless communication with a mobile device is carried out via WPAN, WLAN networks, via network edge routing in the IEEE 802.15.4 standard and connection assistance via NFC.

9- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the temperature sensors (14) of the firebox (15) are chosen from the group consisting of thermocouples of type K, J, R, S, B, E , N, T and resistive temperature sensors.

10- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the controller (10) acquires voltage, current and temperature signals at different points on the Printed Circuit Boards and detects operation outside normal parameters, displaying visual and audible warnings to the user.

11- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1 and characterized in that the controller (10) interrupts the operation of the motors when detecting over temperature, short circuit or open circuit of the motors.

12- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claims 1 and 12, characterized in that the controller (10) sends the alerts to a proprietary server.

13- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1, characterized in that the controller (10) or digital panel (11) is equipped with a MEMS microphone and performs voice recording and processing for interpretation of pre-defined commands.

14- REMOTELY CONTROLLABLE AUTOMATED BARBECUE according to claim 1, characterized in that the controller (10) is equipped with a radio frequency device for integration with voice systems for mobile devices and uses said mobile device or personal computer to interpret voice commands.

15- GRILL HEIGHT CONTROL METHOD characterized in that the controller (10) performs temperature acquisitions from the sensors (14) using a signal conditioning circuit and, through a temperature setpoint selected by the user, considers a temperature gradient between the brazier and the current position of the grill (4) and use the difference between the selected temperature and the measured temperature to calculate the height at which the grill (4) must be positioned so that the roast remains at the selected temperature, moving the grill (4 ) in real time following fire variations.

16- GRILL HEIGHT CONTROL METHOD according to claim 15 characterized by estimating the relationship between the brazier temperature and the temperature at the height of the grate (4) by measuring the thermal radiation of the fire expressed by the Stefan-Boltzmann law .

17- GRID HEIGHT CONTROL METHOD according to claim 15, characterized by calculating the proportion incident on the grid through the Fraunhofer distance.

18- GRID HEIGHT CONTROL METHOD according to claim 15, characterized in that the grid height correction calculation (4) is made by a controller chosen from the group consisting of PID or Fuzzy.