CN102934037B - 移动封闭、遮蔽、防晒部件的电致动器的速度调节方法 - Google Patents

Abstract

一种调节使机动的住宅自动化设备的封闭、遮光或防晒部件移动的电致动器的速度的调节方法，电致动器包括根据速度设定值来调节致动器的速度的装置，其特征在于包括在预设目标值附近的限定速度范围内调节速度设定值的步骤。

Description

移动封闭、遮蔽、防晒部件的电致动器的速度调节方法

技术领域

本发明涉及机动的住宅自动化设备、比如建筑物中的卷帘百叶窗和/或卷帘门的操控领域。

背景技术

从专利EP1083291中已知允许通过在最大速度之下的选择性减速来调节卷帘百叶窗或类似设备的电机的速度，从而减少操作噪音。调节和/或操纵装置因此由使用者支配。由该文件解决的问题在于使电机功率适应安装条件。因此，按照该文献，卷帘百叶窗的电机被设计为能驱动最大负载，例如非常大且以很重的材料(比如木材或钢)制成的卷帘百叶窗。该同一电机可被用来驱动小得多、轻得多的卷帘百叶窗而不会产生摩擦。因此其尺寸过大，并且太大的速度会同时在空气和固体中引起较大的噪音，所述噪音穿过建筑物的结构传播。该文献因此提供了对速度的选择性减小。

通过调节用于电机的一个或多个基准速度，例如使展开的基准速度比卷起的基准速度更小，使用者可根据需要来降低电机的功率，并因而减少了噪音。对于夜间运行，还可以选择十分低的速度。

然而，给使用者提供的极大调节自由度导致多种缺点。例如，设在同一面上且服从一般指令的相同产品，因为使用者的调节而存在基本上不同的速度，带来设备运行混乱且质量差的印象。对于关注办公大楼、学校或工业建筑物立面协调性的建筑师，该缺点尤为突出。在仅包括相同并相邻的两个产品的个人住宅客厅观景窗的情况下，该缺点也十分突出。

此外，当对快速运动和慢速运动存在区别的命令时，对速度调节不施加任何限制可能导致异常情况。例如，对速度的相继调节可能导致源自“快速”指令的运动比源自“慢速”指令的运动更慢。

而且，在由安装人员负责调节速度的情况下，会出现调节所必需的耗时问题，当涉及对同一建筑物内设置的相同产品重复该同一任务时，这更是不能接受的，而此时，产品和建筑物的结构本应合乎逻辑地形成相同的调节值。

最后，在车间或工厂处(例如在把电致动器集成在其卷帘百叶窗中的制造商处)进行调节的情况下，声音条件通常不符合允许高质量调节的听觉效果。当安装人员进行调节时，对于安装场所也是同样的情况。当所述情况正值白天发生，此时外部声响水平较大，而在晚上，甚至是夜间，则最能察觉由产品操作所造成的噪音。

因此还具有无需存在安装人员的调节需要。

文献GB2255421描述了空调系统的电机的转速的调整方法。

文献2919892描述了卷帘百叶窗围板的潜在能量的回收方法。该方法提供电机的速度的调整，目的在于实现功率的匹配。

文献US6497267描述了使用以PWM供电的电机的机动遮帘装置。

发明内容

本发明的目的在于提供克服上述缺点并对现有技术的已知方法进行改进的一种调节方法。特别地，本发明提供允许限制噪音危害的简单方法，而不有损于致动器的运行连贯性或同一设施内的不同致动器的运行连贯性。

按照本发明，该方法允许调节机动的住宅自动化设备的电致动器的速度，电致动器包括根据速度设定值对致动器的速度进行调节的装置。该方法包括在预设目标值附近的限定速度范围内调节速度设定值的调节步骤。

优选地，电致动器允许移动机动的住宅自动化设备的封闭、遮蔽或防晒部件。更优选地，该调节步骤不影响致动器的第二速度设定值。

由权利要求2至12限定该方法的不同执行方式。

根据本发明，该方法允许调节包括机动的住宅自动化设备的第一和至少一个第二电致动器的设施，这些电致动器各自包括根据速度设定值来调节致动器的速度的装置。该方法包括：实施根据前面限定的调节方法来调节第一致动器的调节方法的步骤，向至少一个第二致动器发送与针对第一致动器而被调节的速度设定值有关的信息的步骤，以及使用该信息在至少一个第二致动器中的各个第二致动器中确定和记录速度设定值的步骤。

按照本发明，该方法允许调节包括机动的住宅自动化设备的多个个电致动器的设施，电致动器各自包括根据速度设定值来调节致动器的速度的装置。该方法包括：在电致动器中的至少一些电致动器处实施前面限定的调节方法的步骤，选择公共速度设定值的步骤，把与公共速度设定值有关的信息向至少一个致动器发送的步骤，以及在各个致动器中记录该公共速度设定值的步骤。

速度设定值的发送步骤能借助专用装置和/或借助致动器的远程操控单元的特定操控来实现，或者仅能借助与致动器的远程操控单元不同的专用工具来实现。

按照本发明，电致动器包括致动器的速度调节装置。其包括实施前面限定的调节方法的硬件和/或软件装置。

致动器能够包括含有速度设定值的存储器，把该值记录在存储器中的记录装置，以及用来确定该值的计算装置。

致动器可包括含有与速度设定值相关的信息的返回信号的发送装置。

按照本发明，住宅自动化设备包括前面限定的致动器。其包括传感器，该传感器能测量微量移动从而保证对限位行程终点的检测或保证对障碍物的检测功能，且能测量根据前面限定的调节方法中使用的信号。

按照本发明，信息程序包括信息程序代码装置，信息程序代码装置当程序在计算机上执行时适于实施前面限定的方法的步骤。

附图说明

通过阅读仅以示例方式给出且参考附图进行的以下说明，本发明将更好地被理解，在附图中：

图1示出包括按照本发明的机动的住宅自动化设备的设施，以及这样的设备的示意图。

图2示出调节频率与设施的住宅自动化设备的共振频率的重合。

图3示出按照本发明的机动设备的调节方法的执行方式。

图4示出多个住宅自动化设备的设施的调节方法的执行方式，所述多个住宅自动化设备各自能够使用按照本发明的调节方法。

图5和6描述了设施的调节方法的第二实施方式。

具体实施方式

图1示出包括按照本发明的多个住宅自动化机动设备10、10’、10”、10”’的设施100。该设施例如包括含有电致动器20并与建筑物的框架30相连的第一设备10，从而能移动封闭、遮蔽或防晒部件40，例如可卷绕在管11(可围绕水平轴旋转运动且通过连接构件12(如驱动轮)由电致动器带动旋转)上的卷帘百叶窗或车库门的围板。

电致动器包括连接到速度调节装置22的命令接收器21，速度调节装置本身连接到减速电机23，减速电机的输出轴25可旋转移动且与连接构件12相连。速度调节装置22允许通过第一速度设定值来调节致动器的第一速度，且通过第二速度指令来调节致动器的第二速度。

致动器20此外还通过固定附件31与框架相连。因此，在接收到运动命令后，命令接收器与所接收的命令相关地激活速度调节装置22，所接收的命令本身被提供给减速电机且由此引起输出轴的旋转，因此也引起管件的旋转。特别地，如现有技术所描述的那样，输出轴的旋转速度可跟随设定值。未示出允许随动的用于测定速度所需的旋转传感器。该旋转传感器可例如包括探测转子磁场的Hall效应探头，或例如借助分析电机内的电流的分析装置实现。速度调节装置能使电参数，例如应用于减速电机的供电电压，发生改变，以便使输出轴获得等于速度指令或尽可能接近速度指令的旋转速度。

命令接收器还包括存储器25以及其作用将在以下描述的传感器26，存储器25包括对执行按照本发明的学习方法所需的程序形式的指令。

管通过连接部件41被连接到封闭部件的第一端42。在涉及卷帘百叶窗的情况下，连接部件例如是刚性的且连接部件当卷帘百叶窗的围板完全展开时能保持对第一端的压力。由于该刚性连接，卷帘百叶窗的围板被来自致动器的机械振动所带动。

该设施还包括能向命令接收器发送操控命令的远程操控单元50。优选地，在远程操控单元和命令接收器之间的第一连接RF1是高频和双向类型的。

借助第二连接RF2，远程操控单元还可向与第一设备相同类型和相同尺寸的其它住宅自动化机动设备10’、10”和10”’通信。

还可以向其它未示出的不同类型的设备进行通信。

优选地，借助统一的协议，在住宅自动化网络上进行通信。命令接收器因此可借助第三连接RF3，在住宅自动化网络上直接与其它住宅自动化机动设备通信。

正如在现有技术中那样，远程操控单元允许发送快速移动命令(HS)或慢速移动命令(LS)。

设施工具60被示出在图1上。安装工具由安装者使用并且仅在其配置时才存在于设施之中。安装工具以与远程操控单元相同的方式、但可能具有更宽泛的权限的情况下与不同的住宅自动化机动设备通信。

与远程操控单元50类似且具有相同权限的其它操控单元可属于所述设施。

致动器包括允许按照本发明的目标调节方法支配其运行的硬件和/或软件装置。软件装置尤其可包括信息程序编码装置，当程序在计算机上运行时，该信息程序编码装置适于实现按照本发明的调节方法的步骤。

图2以简化图的形式示出调节频率与设备10的共振频率的重叠，该简化图在纵坐标上给出根据横坐标所示的频率而变化的由设备辐射的声功率LW。

致动器的输出轴的旋转频率对应于由致动器产生的多种激励频率，且其来源或者为电磁型(可变磁阻、凹槽引力，等等)，或者为单纯的机械型(啮合频率，也就是说减速电机内所含的减速器的不同级的齿轮的轮齿相接触的频率)。这些频率中的某些频率对于形成可听效果显得太低或太高。为了简化，可认为高速调节会形成主激励频率HS，而低速调节会形成主激励频率LS。

在基频f0和在作为基频的倍数的谐波频率上，可观察到设备的多种共振。

例如，基频对应于管11沿其长度的第一弯曲方式，且可根据管的长度L1和在构成管的钢材中的振动波的速率而推导出。或者，以补充的方式，该频率是构成围板且具有与管相同长度L1的条在第一弯曲方式下的频率。设备的激励振动来自减速电机且经由输出轴和齿轮被传输至管。此外其通过刚性连杆被传输至围板。

按照旋转速度，激励频率对应于或不对应于设备的共振，而重要的是避免这样的对应性。快速和慢速经常通过恒定比率相关联会引起问题。例如，慢速等于快速的40％。

按照初始调节M1，可观察快速HS对应于设备结构的(谐波3)共振，如点P1所示。为了避免该共振，制造商(或安装者或使用者)减小快速指令，直到到达令人满意的第二调节M2，如点P2所示。

正如所观察到那样，快速HS的调节效果在于，可使以慢速LS运行的点从位置P3变为位置P4。

由此导致设备如今在慢速状态(所谓“安静状态”)比快速状态辐射出更大的声功率，对于未得到有关物理振动提醒的使用者，这完全不可理解。

因此主要是使指令速度的调节不影响其它指令速度。然而重要的是，调节的这种独立性不会引起操控的意思的颠倒，如上提到的那样。最后，重要的是，调节后的设备的运行保持十分接近基准设备的运行，对于基准设备，制造商已经实现了持久性、鉴定测试，标准性和/或合格试验。

本发明基于这些不同的观察以及补充地基于以下观察：仅当共振发生在围绕共振峰的很窄频率范围内时，设备的共振才真正的较大且有所妨碍。

图3以流程图形式示出设备10的调节方法的执行方式。

在预备步骤S0中，致动器的制造商定义或预设用于快速的速度目标值以及用于慢速的速度目标值。这些值被存储在存储器25中。还可以设置其它值，例如在靠近机械挡块的阶段所使用的中间速度，或用于缩短调节或用于紧急情况的极快速度。因此可预选择一个或多个目标值。

在第一步骤S1中，设备的装配者(如果该方法被用在制造车间)或安装者，或使用者，如果该方法被用在安装现场，选择要调节的预设速度目标值，例如要调节快速或调节慢速。调节包括例如通过调整预设目标值(初始地存在于存储器中)的值来针对该速度确定设定值。因此，换言之，调节包括把预设或初始目标值更换成确定的设定值。

在第二步骤S2中，选择速度设定值SREF(i)。索引i表示，优选地以增量方式在位于目标值附近的限定范围中的值的列表中实现选择。把+Delta1和-Delta2称为与目标值的最大偏差。这些偏差不一定等于绝对的值。主要是可能值的范围是受限制的，例如偏差Delta1和/或Delta2最多等于目标值的20％，且优选地最多等于目标值的10％。设定值因此可在目标值两侧进行调节。

在第三步骤S3中，激活致动器并测量振动信号VS(i)和/或声学信号AS(i)。

优选地，该测量是借助属于设备的传感器26而被执行的。该传感器例如是驻极体麦克风。传感器还可包括加速计，从而还具有通过测量设备的微量移动来检测设备上的力矩和/或作用力。该传感器因此可主要被用来保证检测限位行程终端或用来保证对障碍物的检测功能，然而，其还能被用来收集振动信号。因此在设备上不会增加任何成本。传感器26不必需位于命令接收器中，也不必需位于致动器中。例如，传感器可被设置在围板部件上且通过射频与命令接收器通信。

或者，借助设置在设备附近的测量仪器执行测量。

或者，测量是由设备的装配者、安装者或使用者直接完成的听觉评估。

无论所使用的传感器和/或测量装置如何，可设计函数F，其表示力求使之最小化的在运行时的设备的振动和/或声学状态。函数F例如是两变量(在传动器的激活时段上被平均的声学和振动测量结果)的线性组合，或任何其它函数。或者，函数F是单一一组测量值的平均值，或者是由实现致动器的激活的人的听觉经验和记忆得到的主观函数。

在第四步骤S4中，确定函数F是否最小。在相反的情况下，通过选择新的速度设定值，例如通过索引i在值的列表中的增量，来重复第二步骤。或者，尤其当测量值是主观的情况下，可把标准“最小”替换成“可接受”。实际上只需噪音值达到低于某一阈值即可。

当函数F达到最小值或可接受的水平，可进入方法的第五步骤S5，其中，在存储器25中记录速度设定值SREF(i)，并且设备发送包含与速度设定值有关的第一信息INFO1的返回信号。

可借助连接RF1向远程操控单元发送返回信号。可向装配者、安装者或使用者的目的地以可感知的形式发送，例如以可视和/或有声信号的形式发送。在任何情况下，该信号都承载与由方法保护且被记录在存储器中的速度设定值有关的信息。

该信号可明确地含有设定速度的值。所述值然后被显示在远程操控单元上。在简单的实施方式中，该信号由致动器的运动发出，指示索引i的值：例如三个连续的短暂运动用来指示选中的速度值是列表中的第三个。第一信息可包含对选中的速度设定值相对于下限或相对于上限的情况指示，仅为了通知调节执行者其已经达到所允许的变化范围的最大值。

或者，返回信号还在步骤S4向步骤S2循环的时候被发送。在不造成从步骤S4向步骤S2的循环的情况下，本发明还可执行从步骤S3向步骤S2的循环，并在进入步骤S4之前积累一组测量公差(jeudemesure)，在所述步骤S4中针对各测量公差确定函数F并且在该步骤中搜寻给出函数F的最小值的索引i的值。

设定速度的最终值还可以基于函数F的推演、通过插值法或其它任何方法而被计算出。

以简单的方式，索引i通过增量(或等效地通过减量)而变化，然而，还可采用适于二分法搜索(可能比通过增量更快地收敛)的i的变化法则。

完成第五步骤后，在速度目标值附近给出最优结果的设定速度因此被存储，且从此被用作速度控制的设定值。该设定速度代替了在未实施该调节方法时用作速度设定值的速度目标值。

优选地，速度目标值依然保持被存储，以防设备可能返回到初始状态。

如果希望把速度设定值调节到另一速度目标值的附近，可在第一步骤S1重新开始方法。

在预设的第一目标值附近的限定速度范围内对第一速度设定值的调节步骤不影响致动器的第二速度设定值。因此，在预设的第一目标值附近的限定速度范围内对第一速度设定值的调节步骤不会对致动器的第二速度设定值产生影响。

图4示出住宅自动化设备的设施的调节方法的执行方式，所述多个住宅自动化设备各自能够实施图3的调节方法。该执行方式被应用于设备相同的情况。

在第六步骤S6中，可能的情况下继第一设备10的调节方法的第五步骤之后，向设施中的其它相同类型的设备10’、10”、10”’发送与第一设备的调节方法中选中的速度设定值有关的第二信息INFO2。

第二信息的发送例如借助第三射频连接RF3由第一设备的命令接收器直接实现。或者，可基于远程操控单元通过使用第二射频连接RF2来进行。

第二信息INFO2可等同于第一信息INFO1或可以或多或少更为详细。在任何情况下其都包括：在对第一设备执行调节方法之后，与该第一设备的致动器内记录的速度设定值有关的信息。

因此，在第七步骤S7中，与第一设备相同类型的各其它设备，根据接收到的信息建立速度设定值，并记录下该速度设定值。

在对设施执行调节方法之后，相同类型的所有致动器都已经在其存储器25中记录下相同的速度设定值，而无需对各致动器重复激活和测量的步骤。无论在车间还是在现场，因此可节约珍贵的时间。

优选地，通过借助住宅自动化网络的通信，以自动或半自动的方式，执行设施的调节方法。

或者，对远程操控单元的特定操纵，允许例如安装者根据其通过包含第一信息的返回信号的发送而获得的认识，来调节各个其它设备。

在最简单的情况下，安装者例如知道，在调节第一设备时索引i已经达到了值3。然后可使其它设备进入学习模式，在所述学习模式中其它设备能执行该方法的第七步骤，而方法的第六步骤包括例如以在远程操控单元的键盘的特定按键上的3次相继按压的形式发送第二信息。

然而，其它各个住宅自动化设备都能经受图3的调节方法，以便在可能的情况下起到第一设备的作用。

对设施的调节方法即可以在装配车间实施，也可以在设施的最终现场实施。

已经描述了机动的住宅自动化设备的调节方法的实施方式的执行，以及通过使用远程操控单元50对设施的调节方法的实施方式的执行。

或者，这些不同步骤仅可借助安装工具60实现，安装工具60具有可访问各调节步骤的特定权限。安装工具因此仅能由安装者在现场使用，或者由设备的装配者在装配车间使用。

特定工具和致动器之间的连接可不同于远程操控单元和致动器之间所使用的连接：例如，该连接通过使用载波电流或其它任何通信装置，可以为有线类型。

图5和图6描述了设施的调节方法的第二实施方式。如果设备具有不同的结构，则该实施方式特别有意义。

在该第二实施方式中，对设施的各设备进行单独的调节。在此，步骤S2至S4是指针对各个设备并且针对索引i的所有值而遍历的步骤。

这是第八步骤S8的发生过程，其中，对于索引i的各值(或以同效的方式，对于预设范围内的速度设定值的各增量值)，在致动器激活时实现测量，并且或者在致动器的存储器中、或者在调节工具26中记录函数F的结果。该记录对各设备10、10’、10”和10”’重复进行。由此获得如图6所示的表格等价物，其中可假设对速度设定值的调节仅可采用由从1到5变化的索引i表示的5个可能值。

在该表格上可观察到，设备10和10’具有相近的声学和振动表现，且对于设备10”和10”’也是如此，然而相反的是两个组具有不同的表现。

在第九步骤S9中，确定可被所有设备接受的公共速度设定值，也就是说使得与各个设备相关、且用于所考虑的速度设定值的函数F，至少小于或等于所有设备共用的可接受阈值FT。例如，如果确定用于阈值FT的值25，则可观察到参数k对应于索引i的值3。在第九步骤被选择的正是该公共的速度设定值。

在第十步骤S10中，把关于公共设定值的信息分发至各致动器，且各致动器记录公共速度设定值。

优选地，这些不同步骤借助特别的调节工具60，或者在现场、或者在住宅自动化机动设备的装配车间实现。

在第九步骤中，如果阈值FT使得多个参数值k是可能的，例如，如果FT等于30则k＝3或k＝4，因而选中的公共值将是使与目标值的偏差最小的值，或者是使设备的函数F的平均数或总和最小的值。

本发明因此可同时适用于设备相同的情况(且被安装或用于被安装在相似的建筑条件中)或设备不同需要个性化的情况。设定速度的调节范围被限制的事实因而避免造成前面提到的缺点。

在本申请中，表述“通过速度设定值的速度调节”和“设定速度的速度控制”是等效的。

Claims (18)

1.一种调节使机动的住宅自动化设备(10)的封闭、遮光或防晒部件(40)移动的第一电致动器(20)的第一速度的调节方法，第一电致动器包括根据第一速度设定值对第一电致动器的第一速度进行调节的装置(22)，其特征在于，该调节方法包括当由第一电致动器产生的电磁型和机械型的激励频率对应于机动的住宅自动化设备(10)的在速度的第一预设目标值的共振频率时在第一预设目标值附近的限定速度范围内调节第一速度设定值的调节步骤，该步骤不影响第一电致动器的第二速度设定值。

2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，第一速度设定值和第一目标值之间的偏差是在列表中选择的。

3.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，速度范围是受限的，以使得第一速度设定值和第一目标值之间的最大偏差小于目标值的20％。

4.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，包括对振动和/或声学信号进行测量的测量步骤。

5.根据权利要求4所述的调节方法，其特征在于，通过使用振动和/或声学信号的测量值，以自动方式实现调节步骤。

6.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，该范围由有限数量的离散值构成。

7.根据权利要求6所述的调节方法，其特征在于，离散值均匀地分布在该范围上。

8.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，包括发送含有与第一速度设定值相关的第一信息的返回信号的发送步骤。

9.根据权利要求8所述的调节方法，其特征在于，返回信号为能被感觉的类型。

10.根据权利要求8所述的调节方法，其特征在于，第一信息包括已达到第一速度设定值的最大偏差的指示。

11.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，对于速度设定值的至少另一目标值，所述调节方法包括调节步骤的重复。

12.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，所述调节步骤能借助专用装置和/或借助第一电致动器的远程操控单元的特定操控来实现，或者仅能借助与第一电致动器的远程操控单元不同的专用工具来实现。

13.一种调节包括住宅自动化机动设备(10，10’，10”，10”’)的第一电致动器(20)和至少一个第二电致动器的设施(100)的调节方法，这些电致动器各自包括根据速度设定值来调节致动器的速度的装置，该调节方法的特征在于包括：实施根据前述权利要求之一所述的调节方法以便调节第一电致动器的第一速度设定值的步骤，向至少一个第二电致动器发送与针对第一电致动器而被调节的第一速度设定值有关的信息的步骤，以及使用该信息在至少一个第二电致动器中的各个第二电致动器中确定和记录速度设定值的步骤。

14.一种调节包括住宅自动化机动设备(10，10’，10”，10”’)的多个电致动器的设施(100)的调节方法，电致动器各自包括根据速度设定值来调节电致动器的速度的装置，该调节方法的特征在于包括：在电致动器中的至少一些电致动器处实施根据权利要求1至12之一所述的调节方法的步骤，选择公共速度设定值的步骤，把与公共速度设定值有关的信息向至少一个电致动器发送的步骤，以及在各个电致动器中记录该公共速度设定值的步骤。

15.根据权利要求13或14所述的调节方法，其特征在于，发送与第一速度设定值有关的信息的步骤，能借助专用装置和/或借助电致动器的远程操控单元的特定操控来实现，或者仅能借助与电致动器的远程操控单元不同的专用工具来实现。

16.一种住宅自动化设备(10)，包括电致动器(20)，该电致动器(20)包括电致动器的速度调节装置(22)和实施根据前述权利要求之一所述的调节方法的硬件和/或软件装置(21，25，26)，其特征在于包括传感器，该传感器能测量微量移动从而保证对限位行程终点的检测或保证对障碍物的检测功能，且能测量根据权利要求4至5之一所述的调节方法中使用的信号。

17.根据权利要求16所述的住宅自动化设备(10)，其特征在于，所述电致动器包括：含有速度设定值的存储器(26)，把该值记录在存储器中的记录装置，以及用来确定该值的计算装置。

18.根据权利要求17所述的住宅自动化设备(10)，其特征在于，所述电致动器包括发送含有与第一速度设定值相关的信息的返回信号的发送装置。