CN101401046B - 卷帘自动控制装置的配置方法和卷帘自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是以这样的方式配置卷帘控制装置，使得它可以按照在一年期间周期性发展的时间表发送至少一个自动控制指令，该周期等于自然年。本发明的方法特征在于其包括第一步骤和自动计算步骤，该第一步骤由输入第一时间以及第二时间构成，在该年的第一给定日在所述第一时间必须发出所述自动控制指令，在该年的第二给定日在所述第二时间必须发出所述自动控制指令，自动计算步骤用于计算在该年的每个其他日子必须发出所述自动控制指令的时间。

Description

卷帘自动控制装置的配置方法和卷帘自动控制装置

技术领域

本发明涉及家用自动化电器的控制装置的配置方法，该控制装置能够在一个自然年期间以周期性方式变化的时间上，发送至少一个第一自动控制指令，所述周期等于所述自然年。本发明还涉及一种家用自动化电器的控制装置，该控制装置能够在一个自然年期间变化的时间上，发送至少一个第一自动控制指令。

背景技术

文献EP0447849公开了一种电动窗帘或百叶窗控制装置，其中以表格形式存储窗帘或百叶窗的控制时间表。对于一年中的每一天，打开百叶窗或者打开窗帘的第一时间以及关闭百叶窗或者折回窗帘的第二时间被存储在存储器中。将一个相同的第一时间和一个相同的第二时间分配给相继的几天。

作为以表格形式存储的替代，可以通过根据输入存储器的数学函数进行计算来确定控制时间。具体来说，如果其时间表由日出和日落时间固定，日出和日落时间在一年的过程中根据规律变化，所述规律可以用余弦型的函数近似。这些变化规律取决于地理位置，特别是经度和纬度。

在申请EP0447849中，存储的控制时间表或使得能够计算它的函数是基于参照地理位置的，在该示例中为法兰克福城。

所提供的是，作为控制装置所安装的地理位置的函数，用户或者安装者可以输入特定的信息(与经度和纬度相关)，以便自动计算打开和关闭时间。

还有，文献US4922407公开一种用于控制设备的时间表编程装置。其特别包括例如在日出时发出指令的天文钟。

还有，文献CA2300465公开一种用于控制家用自动化设备的时间表编程装置。该装置也包括天文钟，输入纬度度参数对其操作是必须的。

还有，文献DE3019279描述一种卷帘的自动时间表控制装置，安装者或用户可以对该装置手动输入关于打开和关闭控制时间的、基于日出或日落时间的偏移量。从而可以输入日出之前一刻钟的偏移量作为设定值。

这种类型的控制装置连接到时钟或者包括时钟。在它们的操作过程中，将时钟给出的当前时间与打开和关闭控制时间比较。这些控制时间包括可选的关于日出和日落时间的时间偏移量指令，所述时间偏移量指令由安装者或用户配置。在当前时间对应于控制时间时，与控制时间关联的指令被发送到卷帘来执行。

窗帘打开控制时间基本上对应于日出时间，而窗帘关闭控制时间大致对应于日落时间。

文献EP0447849试图关于在存储器中存储控制时间表的技术方面进行简化，具体来说通过在相继的几天中应用相同的控制时间来实现。

另一方面，允许修改参照时间表来获得期望的控制时间的过程仍然复杂或者相当严格。在文献EP0447849的情况下，如同所看到的，安装者或用户必须预先输入经度和纬度数据，而经度和纬度数据不一定总是很容易找到。另外在文献DE3019279的情况下，时间偏移量指令不加区分地应用于一年中的每一天。

此外，这些装置很难考虑它们所安装的建筑物的环境特征，诸如地理特征(存在在一天中的部分时间中阻挡日光的山或者建筑物)，或者确定用户的活动的建筑物的使用特征。

发明内容

本发明的目的是提出一种配置控制装置的方法，克服前述缺陷并改进现有技术中已知的配置方法。具体来说，根据本发明的方法使得能够简化基于时间表工作的可移动元件的控制装置的配置操作，并且使其更为直观，同时允许对该装置很多的定制。

根据本发明的配置方法中包括以下步骤：

-第一输入步骤，包括输入第一时间，在自然年的第一给定日在所述第一时间必须发出第一自动控制指令；以及输入第二时间，在自然年的第二给定日在所述第二时间必须发出所述第一自动控制指令，

-自动步骤，计算在自然年的任何其他日子必须发出所述第一自动控制指令的每个时间。

执行根据本发明的方法的各种模式由从属权利要求2到9限定。根据本发明的装置允许控制家用自动化电器，并且能够在一个自然年期间变化的时间上发送至少一个第一自动控制指令。其中包括硬件装置和软件来实施前面定义的配置方法。

附图说明

附图通过示例的方式表示了，根据本发明的控制装置的实施例以及执行根据本发明的配置方法的各种模式。

图1是根据本发明的控制装置的实施例的图示；

图2是执行根据本发明的配置方法的一种模式的流程图；

图3是执行为一个自然年的所有日子计算控制时间的自动步骤的第二变形方案的流程图。

具体实施方式

下文参照图1描述一种家用自动化装置50。

该装置包括控制装置1和电动家用自动化电器2，该控制装置控制该电动家用自动化电器。

电动家用自动化电器2包括卷帘3和致动器4。致动器4是已知样式的管型致动器，包括电动机减速齿轮MTR和控制单元UCE，两者都安装在管型套内。致动器4本身设置在缠绕管中，卷帘3将缠绕在该缠绕管上。

控制单元UCE可选地包括接收控制指令的电磁波接收器RC。控制单元UCE通过接收器RC接收电磁信号，并解释它们以便驱动致动器4，从而控制卷帘。控制单元UCE还包括用于管理卷帘3的位置的装置。

控制装置1包括人机界面MMI，人机界面MMI具体包括一组输入键10，11，12和信息屏SCR。该人机界面连接到包括存储器MEM的微处理器MP。

控制装置还包括时钟HR，在微处理器MP的层次分析时钟HR的信号SLH。信号SLH包含日期时间信息，该日期信息具体包括使得能够从年度的所有日子中识别出当前日的指示，以及当前时间。时间至少确定到几分钟之内，例如至少到五分钟之内。

微处理器MP还连接到电磁波发射器EM，以便发射控制指令去往电动家用自动化电器2的控制单元UCE的接收器RC。存储器MEM包含表格TAB，表格TAB的初始内容缺省包括控制时间表。该时间表对应于给定的城市中，例如斯图加特中的一年中每一天的日出和日落的时间。打开卷帘的指令与日出时间相关联，关闭卷帘的指令与日落时间相关联。这些值允许即使在没有在安装过程中定制配置的情况下，装置50也能工作。

表格TAB被划分为第一表格T1和第二表格T2，第一表格T1能够包含自然年中每一天打开卷帘的每日时间，第二表格T2能够包含自然年中每一天关闭卷帘的每日时间。

微处理器MP将源自时钟信号SLH的数据与表格TAB的数据比较。一旦当前日期时间对应于这些时间中的一个，则微处理器建立控制指令，特别是作为表格T1或T2的函数，其中来自表格T1或T2的值与当前日期时间对应的。接着发出此控制指令并被执行，这产生卷帘的打开或者关闭动作。

替代地，表格TAB不包含时间，而是包含可以从其计算时间的数值。例如，一个值等于以分钟表示的时间或者等于以五分钟为单位表示的时间。

替代地，用数学函数替代该日常时间表，例如由几个存储的数值确定的平滑函数。这样存储器MEM包含至少两个位置，用来记录用于每种控制指令的两个值。

人机界面MMI的输入键10，11，12特别用于手动控制该电动家用自动化电器。它们还用于调节当前日期时间(日和时间)，up键10用于增加该值，down键11用于减少该值，STOP键12用于确认某个调节。

根据本发明，这些输入键还可以用于输入改编存储器中的表格TAB的值所必需的最小和最大调节值。

根据本发明的配置方法允许安装者或用户以非常简单的方式配置该装置。

如之前所见，在整个自然年期间自动执行卷帘的动作。打开和关闭时间取决于，由定义日出或日落时间的理论时间函数和用户输入的数据之间的交互所确定的时间表。

该装置可以用于各种不同的地方，初始配置的数据一般不对应于地理位置，并且也不一定对应于用户的期望。

为了使存储器中存储的理论函数或者存储器中存储的离散值(控制时间)适应装备了该家用自动化电器的建筑的情况，需要输入数据。基于这些数据，控制装置重新定义存储器中存储的理论函数或离散值。

数据输入可以定义卷帘的关闭时间或打开时间的季节变化幅度。

确定的控制时间可以是官方的日出和日落时间。如果输入给定地点的最大日落时间和最小日落时间作为数据，关闭卷帘的控制时间对应于该地点的日落时间。具体来说，控制时间表的计算基于输入时间，并且这些时间使得能够确定一个非线性函数，该非线性函数的代表曲线优选包括在其各极值之间的拐点。优选地，该函数是正弦部分型的数学函数。

基于这样确定的控制时间表，可以控制卷帘的打开和关闭动作。

以计算关闭卷帘的控制时间表为例。(该例子以同样的方式适用于计算打开卷帘的时间表。)

假定要输入的控制时间是在冬至日和夏至日关闭卷帘的控制时间。用户可以为这两个日期自由选择他希望输入的时间。输入的时间可以是安装该家用自动化电器的地点的官方日落时间。输入的时间也可以是用户观测到的日落时间的实验值。最后，这些数据可以完全与日落时间无关。例如，假定用户希望在夏天最晚21:30左右，在冬天最晚17:00左右卷帘关闭，而不参考他所在地点的日落。他只需要在配置该控制装置的时候输入这两个时间。

利用这些输入时间，控制装置能够为至日之间的每一天内插自动关闭卷帘的控制时间。相应地，它使用非线性数学函数。该函数不一定对应于确定该家用自动化电器所安装的地点的日落时间的数学函数，而是它尽可能对应于用户的期望。

具体来说，关闭时间在一年的过程中将逐步递增，从为冬至日选择的最小值到为夏至日选择的最大值，接着递减，从而再次达到冬至日的最小值。目前为止由于这些变化基本遵循定义家用自动化电器所安装的地点的日落时间的数学函数的变化，所以相继的两天之间自动关闭控制时间上的偏移量很自然，并且对应于用户的作息规律。

因此，控制装置对于关闭控制的配置，只需要输入两项数据。

在输入的时间至少大致对应于至日的日落时间的情况下，控制装置还可以至少近似计算家用自动化电器所安装的地点的日出时间。具体来说，这些可以从家用自动化电器所安装的地点的纬度推导出，这本身与日落时间在一年期间的变化幅度相关。

本发明的一个重要优点涉及打开和关闭控制时间的日常变化之间的不相关联。

从而已经选择时间21:30和17:30(年度变化幅度：4小时)来定义最大和最小自动关闭控制时间的用户，可以选择时间7:20和6:40(年度变化幅度：40分钟)来定义最大和最小自动打开控制时间。

以与之前相同的方式，在早晨自动打开帘子的控制时间的变化非常缓慢且自然，因为它遵循基于确定日出时间的数学函数而获得的趋势。

根据现有技术的装置不能根据前述示例那样工作，因为自动控制帘子的关闭的时间大致对应于像里昂那样的城市的日落时间，而自动控制打开的时间大致对应于离赤道近得多的、例如达喀尔那样的城市的日出时间。

除了自动控制打开和关闭的时间之间的不相关联之外，本发明提供了配置方面很大的简化。用户要输入的时间数据实际上对应于日常的并且非常有意义的数据，这些数据比纬度、经度或者关于缺省值的任意的时间偏移量值多得多地对应于日常生活。

本发明还有一个优点是输入也非常简单，因为可以使用与用于调节时钟的功能相同的功能性(输入键，人机工程学)。从而，标准的时钟屏幕完美地适合于其实施。

参考图2的流程图描述调节步骤。

在步骤100，用户输入控制装置配置模式。该配置模式可以使得在屏幕SCR上显示调节菜单，其包括晚间微光菜单和晨间微光菜单。

在步骤101，用户选择晚间微光菜单，从而发现自身处于第一调节配置中，他可以对该第一调节配置在步骤S102中输入对于夏天(夏至日)期望的关闭卷帘的时间VFa，在步骤S103中输入对于冬天(冬至日)期望的关闭卷帘的时间VFb。

在退出每个输入步骤时，在步骤104，执行时间输入VFa和VFb的记录。

在步骤105，基于之前输入的时间计算自然年的不同日子关闭卷帘的控制时间表。

在步骤106，通过使用在步骤105中计算的关闭控制时间更新表格TAB的T1部分。

在步骤111，用户选择晨间微光菜单，从而发现自身处于第二调节配置中，他可以对该第二调节配置在步骤S112中输入对于夏天(夏至日)期望的打开卷帘的时间VOc，在步骤S113中输入对于冬天(冬至日)期望的打开卷帘的时间VOd。

在退出每个输入步骤时，在步骤114，执行时间输入VOc和VOd的记录。

在步骤115，基于之前输入的时间计算自然年的不同日子打开卷帘的控制时间表。

在步骤116，通过使用在步骤115中计算的打开控制时间更新表格TAB的T2部分。

可以任意次序执行各步骤101，102，103，111，112，113；如果用户觉得调节并不合适，还可以重复进行调节。

在步骤120执行从配置模式退出。

如图2中所呈现的，可以在仅仅执行了第一调节之后，或者仅仅执行了第二调节之后退出配置模式。在此情况下，对于还没有调节的微光不会发生任何自动动作。替代的，未调节的微光将利用缺省值预定义的时间表或时间引起自动动作。

图2描述的实施例的变形包括不是并行而是串行布置包含步骤101-106的分支和包含步骤111-116的分支。从而，从配置模式退出只能发生在执行了所有两个调节之后。

从配置模式退出也可以在计算控制时间的步骤105、115以及更新表格的步骤106、116之前。

具体来说，计算给定日的卷帘的控制时间表的步骤可以在此给定日执行。例如，每天，在午夜的时候计算新的一天的控制时间。在此情况下，配置方法的多个步骤实际上是在控制装置的操作方法的背景中执行的，而后者不再是在配置模式中。在此情况下，不需要包含用于存储自然年的不同日子的控制时间的表格的存储器。包含三个时间表储存区域的存储器就足够了，每个时间表储存区域用于存储每个控制指令。第一和第二区域分配用于存储用户输入的时间。第三储存区域分配用于存储与当前日关联的控制时间，该时间是每天重新计算的。

重点在于配置模式使得能够或者执行图2中描述的全部步骤，或者至少在存储器中记录时间VO_c和VO_d和/或VF_a和VF_b。

用户可以对于除了至日之外的日期输入控制时间。在此情况下，必需的是，除了控制时间之外，用户输入自然年中与这些时间相关的日期。对应于时间VF_a，VF_b，VO_c和VO_d的日子标记为t_a，t_b，t_c和t_d。

在步骤102，103，112和113中输入控制时间可以通过修改存储器中存在的时间值来执行。用户接着使用键10和11来增加或者减少这些值，之后记录它。从而在首次使用期间，用户可以标记哪个值是缺省输入的。在后续使用中，用户可以标记哪个是前一次的调节。调节便利到这种程度，从而新值将一般与旧的差别很小。可以提供复位到零菜单，以便在这些存储器中重新分配缺省时间值或者擦除这些存储器。

下文描述计算控制时间的第一执行模式。这对应于在步骤105和/或115所执行的。

对于关闭控制指令，在该第一执行模式中，控制装置将计算函数：

$\mathrm{VF}\left(t\right)=A+B\×\sin (\frac{2\×\mathrm{\π}\×t}{365}+C)$

的系数A，B和C，使得能够将关闭控制时间与由从0到364的索引t标识的年中的每一天关联。

这些系数以VF(t_a)＝VF_a和VF(t_b)＝VF_b的方式确定。

类似地，对于打开控制指令，在该第一执行模式中，控制装置将计算函数：

$\mathrm{VO}\left(t\right)=D+E\×\sin (\frac{2\×\mathrm{\π}\×t}{365}+F)$

的系数D，E和F，使得能够将打开控制时间与由从0到364的索引t标识的年中的每一天关联。

这些系数以VO(t_c)＝VO_c和VO(t_d)＝VO_d的方式确定。

从而，这样确定的函数在它们的最大和最小值之间具有拐点。系数C和F的值进一步使得函数的极值位于夏至日和冬至日的日期上。

替代地，可以基于参考值表来计算各个时间。例如，使用其初始内容缺省地包括控制时间的表格。这些时间对应于给定的城市，例如斯图加特一年中每一天的日出和日落时间。此后输入一年中不同的两天打开卷帘的两个控制时间和一年中不同的两天关闭卷帘的两个控制时间。

当完成这些输入，自动修改表格的值，使得打开和关闭控制时间是对于上面涉及的日子所输入的时间，并且使得控制时间以类似于初始在表格中存在的那些值的发展的方式变化。

例如，如果表格中初始存在的关闭控制时间根据正弦规律在冬至日的17:00和夏至日的20:00之间变化，并且如果安装者输入新的冬至日关闭时间18:00和新的夏至日关闭时间19:00，则表格中所有的值被修改，使得它们所定义的关闭时间表根据正弦规律在冬至日的18:00和夏至日的19:00之间变化。

输入的新时间值所在的日期不一定是至日的日期，而是可以对应于一年中任意的日子。特别是，例如可以为夏至日和之后的冬至日之间的任何两天输入数据。这些数据使得能够定义至日之间控制时间的规律。之后可以通过对称性构造该年中其他日子的控制时间的规律。

可以使用其他函数。它们可以可选地表现出第二拐点，以考虑在一年中的特定时间段中可能位于配备该卷帘的建筑物和从日出到日落的太阳之间存在的障碍物。

还可以借助于除了之前使用的三角函数之外的类型的函数计算时间表。例如，该函数可以是年度期间的线性函数，并且使得函数的极值位于夏至日和冬至日的日期上。

例如可以可选地补偿所计算的时间表，使得它们在整个一年期间是平滑的。

在下文参考图3描述的、计算控制时间表的第二执行模式中，可以实施更精确的计算来确定控制时间。从而控制时间表的计算遵从包括数据输入之后的几个步骤的计算法则。

这些步骤如下：

-确定日出或日落时间的季节变化幅度，

-自动确定对应的纬度，

-确定在经度为零处所确定的纬度的官方日出和日落时间，

-关于经度进行补偿，

-误差补偿，

-计算控制时间表。

建立给出最大精度的计算算法是有益的。从而，如果输入的时间数据是家用自动化电器所安装的地点的真实的日出和日落时间，在整个一年期间，自动控制卷帘的时间将与日出和日落时间相同，这可能使追求精确性的用户满意。替代地，该算法在用户以任意的方式选择用于建立时间函数的时间的情况下，将给出变化的但是一致的时间函数。

在该执行模式下，即使不是必要的，也假定用户输入的、与年度中的特定日子关联的时间对应于家用自动化电器所安装的地点处在那些天发生的日落或日出的时间。

利用输入时间，控制装置在步骤302的过程中计算与地理位置相关的纬度。该纬度基于存储器中的值表格或者理论函数来确定，并且作为不同的两个日期的两个日落时间的函数或者作为不同的两个日期的两个日出时间的函数给出纬度。这些数据的使用由步骤312表示。换而言之，作为日落时间或者日出时间的季节变化幅度的函数计算纬度。

可以通过在不同纬度处的不同城市的数据输入之间内插和/或外推，用根据经验的方式构造函数以确定纬度。

在步骤303，作为纬度的函数确定等于零的给定经度的所谓的官方日落和日出时间。

以与之前所述相同的方式，使用正弦类型的函数计算官方时间。该使用由步骤313表示。

在步骤314，将官方日出或日落时间与日期ta，tb或tc，td的打开或关闭控制时间输入相比较。这些值之间的偏差使得能够在步骤304，确定考虑家用自动化电器所安装的地点的经度时的必要补偿。

不必一定确定经度本身，而是可以等价于确定纬度的方式来进行。关于经度的补偿类似于在计算的时间上的时间偏移量。在步骤304确定并应用该补偿。

可以在步骤305实现可选的误差补偿，以便使在步骤304补偿的时间重新适应输入的时间。该步骤使用输入的时间和计算的经过补偿的时间之间的偏差。

如上所述地工作的装置使得能够模拟用户在建筑物中生活到这样的程度，即卷帘既不会在每天同一时刻打开，也不会在每天同一时刻关闭。然而，为了改进这种生活的模拟，可以配置几分钟的随机时间偏移量，加到控制时间上或从中减去。

根据本发明的家用自动化装置可以与日光传感器一起使用。

如果被选择，也可以自动考虑夏令/冬令时变化调节，通过考虑这些令时的变化而计算时间。

在所描述的卷帘的情况中，如同在其它家用自动化电器的情况中那样，时间在一个自然年期间变化的自动控制指令可以包括：

-关闭控制指令和打开控制指令，

-单独的关闭控制指令，

-单独的打开控制指令。

配置方法被描述为应用于卷帘装置的配置。然而，其也可以应用于任何其它类型的家用自动化电器的配置，特别是遮阳篷装置，照明装置或者用于关闭进路(accessway)的装置。

在所描述的装置中，自动控制指令是动作指令。然而，自动控制指令特别是在它们意图用于其它类型的家用自动化电器的情况下，可以是改变工作模式的指令，特别是“开”和“关”类型的指令。

Claims (10)

1.一种家用自动化电器(2)的控制装置(1)的配置方法，该控制装置能够在一个自然年期间以周期性方式变化的时间上，发送至少一个第一自动控制指令，所述周期等于所述自然年，其中该方法包括以下步骤：

-第一输入步骤，包括由用户经由人机界面输入第一时间(VF_a)，在所述自然年的第一给定日(t_a)在所述第一时间必须发出第一自动控制指令；以及由用户经由人机界面输入第二时间(VF_b)，在所述自然年的第二给定日(t_b)在所述第二时间必须发出所述第一自动控制指令，其中仅需要输入所述第一时间和第二时间，

-自动计算步骤，计算在所述自然年的任何其他日子必须发出所述第一自动控制指令的每个时间。

2.如权利要求1所述的配置方法，其中第一给定和第二给定日是夏至日和冬至日。

3.如权利要求1或2所述的配置方法，其中该控制装置能够在一个自然年期间以周期性方式变化的时间上，发送第二自动控制指令，所述周期等于所述自然年，该方法包括以下步骤：

-第二输入步骤，包括由用户经由人机界面输入第三时间(VO_c)，在所述自然年的第三给定日(t_c)在所述第三时间必须发出所述第二自动控制指令；以及由用户经由人机界面输入第四时间(VO_d)，在所述自然年的第四给定日(t_d)在所述第四时间必须发出所述第二自动控制指令，

-自动计算步骤，计算在所述自然年的任何其他日子必须发出所述第二自动控制指令的每个时间。

4.如权利要求3所述的配置方法，其中第三给定和第四给定日是夏至日和冬至日。

5.如权利要求1或2所述的配置方法，其中输入的时间对应于所述家用自动化电器所安装的地点的日出和日落时间。

6.如权利要求1或2所述的配置方法，其中自动计算步骤包括使用周期等于一个自然年的非线性数学函数。

7.如权利要求1或2所述的配置方法，其中自动计算步骤包括使用一个数学函数，所述数学函数在其不同极值之间表现出至少一个拐点。

8.如权利要求7所述的配置方法，其中自动计算步骤中使用的函数的极值对应于输入步骤中输入的时间。

9.如权利要求1或2所述的配置方法，其中考虑夏令时和冬令时之间的变化。

10.一种家用自动化电器(2)的控制装置(1)，该控制装置能够在一个自然年期间变化的时间上，发送至少一个第一自动控制指令，该装置包括用于实现如之前任一权利要求所述的配置方法的硬件装置(MP，MEM，TAB，MMI)和软件。

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