DE10306260B4 - Elektronisches Steuersystem für Motoren zum Betätigen von Aufwickelvorrichtungen - Google Patents

Abstract

Elektronisches Steuersystem für Motoren (A) zum Betätigen von Aufwickelvorrichtungen, umfassend ein Funksignalempfangsteil (B), einen Microcontroller (M) mit einer Auswertelogik (I) und einem Datenspeicher (EEPROM) (J) zur Ablage von Senderidentifizierungsnummern, der in dem gesteuerten Motor enthalten ist, und einem Funksender (C) beinhaltend ein Funksignalsendeteil (D) ausgestattet mit einer Antenne (E) und einem zweiten Microcontroller (F) mit einem Datenspeicher (EEPROM), der bei jedem Drücken mindestens einer seiner Steuerdrucktasten (G) ein kodiertes Signal beinhaltend, die Identifizierungsnummer (H) des Senders aussendet, wobei die Auswertelogik (I) durch ein Funktionssignal einen Selektionshilfe-Modus startet, der während eines bestimmten Zeitabschnitts aktiv ist, um während dieses Zeitabschnitts bei Betätigung einer Steuerdrucktaste (G) des Senders (C) dessen Identifizierungsnummer (H) in den Datenspeicher (J) zu übernehmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Selektionshilfe-Modus einen bestimmten Zeitbereich in eine bestimmte Anzahl äquidistanter Zeitabschnitte unterteilt, per Zufallsprinzip einen dieser Zeitabschnitte als aktiven Bereich für die Übernahme einer Sender-Identifizierungsnummer (H) auswählt und diesen aktiven Zeitabschnitt durch...

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Funk betriebenes Steuersystem für bewegliche Schutzeinrichtungen an beziehungsweise in Gebäuden wie Fenster, Türen, Rollläden, Jalousie, Markisen und dergleichen mit einfacher Zuordnung unterschiedlicher Sender zu unterschiedlichen Empfängern.
• Um mit einem Sender einen Empfänger steuern zu können, ist es nötig, dass eine Zuordnung zwischen Sender und Empfänger besteht. Eine solche Zuordnung kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, zum einen fest über Frequenz oder fest vergebener Identifikationsnummer in Sender und Empfänger, zum anderen flexibel über das Anmelden eines Senders mit fester Identifikationsnummer bei einem Empfänger mit Arbeitsspeicher zur Ablage der angemeldeten Identifikationsnummern.
• Um eine Sender-Empfänger-Zuordnung zu erstellen, wird der entsprechende Empfänger in einen Zustand der Anmeldebereitschaft für einen Sender gebracht und ein Anmeldekommando vom zuzuordnenden Sender zum Empfänger geschickt. Damit wird diese Zuordnung übernommen, indem die feste Identifikationsnummer des Senders im Arbeitsspeicher des Empfängers abgelegt wird.
• So gibt es verschiedene Möglichkeiten, einen Empfänger in Anmeldebereitschaft zu setzen:
• 1. ein Anmeldebereitschaftskommando wird von einem bereits zugeordneten Sender an den Empfänger geschickt.
• 2. der Empfänger besitzt eine Anmeldebereitschaftstaste, nach dessen Betätigung sich der Empfänger in Anmeldebereitschaft befindet.
• 3. die Auswertung der Empfangsfeldstärke führt bei räumlicher Nähe von Sender und Empfänger zur Anmeldebereitschaft des Empfängers.
• 4. ein bestimmtes Signal über die Stromversorgungsleitungen bringt den Empfänger in Anmeldebereitschaft.
• Es tauchen jedoch Schwierigkeiten auf, denn ein definiertes Anmeldebereitschaftskommando kann nur abgesetzt werden, wenn bereits eine Sender-Empfänger-Zuordnung besteht, ein undefiniertes alle Empfänger ansprechendes Anmeldebereitschaftskommando würde sämtliche im Sendebereich befindlichen Empfänger in Anmeldebereitschaft setzen; eine Anmeldebereitschaftstaste ist auf Grund der üblichen Unterputzmontage nicht sinnvoll und die Auswertung der Empfangsfeldstärke ist zu stark umgebungsabhängig und in gewissen Einbausituationen sogar nicht durchführbar. Somit bleibt die Möglichkeit, ein Signal über die Stromversorgungsleitungen an den Empfänger zu schicken. Die einfachste Art eines solchen Signals ist eine Stromunterbrechung beziehungsweise eine zeitlich definierte Folge von Stromunterbrechungen, welches auf einfache Weise von einer Sicherung der Unterverteilung erzeugt werden kann, die jedoch alle an dieser Sicherung hängenden Empfänger gleichzeitig in Anmeldebereitschaft versetzt. Ein Anmeldekommando eines Senders ordnet diesen Sender allen in Anmeldebereitschaft befindlichen Empfängern zu, es kommt zu dem Problem der Selektion der Einzelempfänger, da in den meisten Fällen mehrere Antriebe an einer Sicherung hängen.
• Eine aufwendige Möglichkeit, die Empfänger zu selektieren, besteht darin, die Einzelempfänger an den Unterputzverteilungen vom Strom zu trennen und über einen Impulsschalter mit den Stromunterbrechungssignalen zur Anmeldebereitschaftsaktivierung zu versorgen.
• Aus der WO 98/17499 A1 ist ein elektronisches Steuerungssystem gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt.
• Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Möglichkeit zu schaffen, die Empfänger zu selektieren.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben.
• Gemäß der Erfindung werden alle an einer Sicherung hängenden Empfänger mittels Stromunterbrechung gleichzeitig in einen Bereitschaftsmodus versetzt, in welchem ein weiterer Modus mit einer zufälligen Anmeldebereitschaft gestartet werden kann. In diesem Modus wird ein gewisser Zeitbereich in viele äquidistante Zeitabschnitte unterteilt. Jeder Empfänger entscheidet sich zufällig für einen Zeitabschnitt, in welchem er ein Anmeldekommando übernimmt. Diesen aktiven Zeitbereich zeigt der Empfänger durch eine Bewegung des Motors und somit eine Bewegung des Behanges an.
• In dem Motorgehäuse befindet sich ein den Motor steuernder Microcontroller mit eingebautem Timer, der von dem Takt-Quarz bzw. Resonator seine Zeitinformation ableitet.
• In dem Microcontroller ist ein Programmschema hinterlegt, welches die komplette Funktionalität des Motors bestimmt. Für die erfindungsgemäße Funktion sind folgende Abläufe im Microcontroller hinterlegt.
• 1. Sekundeninformation: Als Grundlage für die Zeitinformation dient ein 100 μs Timerinterrupt, welcher in jedem Interrupt einen Zähler hochzählt. Aus diesem Zähler wird eine Zeitspanne von einer Sekunde abgeleitet und einem weiteren Zähler, dem Sekundenzähler zugeführt.
• 2. Netzunterbrechungsinformation: Für die Erkennung der Netzunterbrechungssequenz ist es erforderlich, eine Anschlusszeit von kleiner 6 Sekunden zu erfassen. Dazu wird beim Anschließen des Motors ein Kurzanschluss-Flag gesetzt und nach 6 Sekunden wieder zurückgesetzt. Bei einer Spannungsunterbrechung bzw. beim Abklemmen des Motors wird dieses Flag im Speicher (EEPROM) abgelegt. Wird der Motor nun wieder an das Stromnetz angeschlossen, kann über das Auslesen dieser Information (Kurzanschluss-Flag) aus dem Speicher bestimmt werden, ob der Motor zuvor länger oder kürzer als 6 Sekunden angeschlossen war.
• 3. Gewinnung der Zufallszahl: Zur Bestimmung der Zufallszahl wird der Empfänger beim Start des Motors in Intervallen von 20 ms abgefragt. Der Empfänger liefert ein digitales Signal, welches durch zwei unterschiedliche Spannungspegel angezeigt wird. Durch kosmisches, natürliches Rauschen und technischer Störstrahlung (man-made-noise) im benutzten Frequenzband demoduliert der Empfänger durch diese Rauschleistung an der Empfangsantenne eine zeitliche Zufallsfolge von digitalen Signalen am Ausgang des Empfängers. Diese Zufallsfolge liefert somit bei jeder neuen Abfrage einen neuen Wert. 5 Abfragewerte werden bitweise zusammengesetzt und erzeugen eine Zufallszahl zwischen 0 und 31.
• 4. Ausführen des Selektionsmodus: Beim Start des Selektionsmodus wird die Zufallszahl in ein Register geladen und mit 3 multipliziert sowie 10 addiert. Dieses Register wird nun über die Sekundeninformation jede Sekunde um 1 decrementiert. Ist das Register bis auf 0 herabgezählt, beginnt der Motor eine Fahrt von 3 Sekunden (Abgeleitet aus der Sekundeninformation).
• 5. Abspeichern der Senderidentifikationsnummer im Selektionsmodus: Wird über den Empfänger während der Fahrt des Motors das Drücken einer Taste eines Senders erkannt, so wird die Fahrt abgebrochen und die Identifikationsnummer dieses Senders in den Speicher (EEPROM) übernommen. Damit ist eine neue Sender-Empfänger-Zuordnung geschaffen.
• 6. Funkprotokoll: Das Funkprotokoll beinhaltet unter anderem die Identifikationsnummer und die Art des Senders sowie die Information welche Taste wie lange (3,6 oder 9 Sekunden über ein Flag angezeigt) gedrückt wurde.
• 7. Starten des Selektionsmodus: Zum Start des Selektionsmodus wird zunächst die Netzunterbrechungsfunktion abgefragt, denn ein Start ist nur möglich, wenn das letzte Netzanklemmen kürzer als 6 Sekunden war. Wird nun eine bestimmte Tastenfolge erkannt, wird der Selektionsmodus ausgeführt.
• In der Zeichnung ist schematisch ein erfindungsgemäßes elektronisches Steuersystem veranschaulicht.
• Mit A ist ein elektrischer Motor gezeigt, der zum Betätigen von Aufwickelvorrichtungen, wie zum Beispiel von Markisen, Rolltoren, Rollladen oder dergleichen bestimmt ist. Um den Motor bedienen zu können, ist ein Funksender C vorgesehen, der ein Handgerät ist, welches der Benutzer bei sich führen kann. Um mit dem Funksender C den Motor A steuern zu können, ist es nötig, eine Zuordnung zwischen dem Funksender C und dem Motor A zu schaffen. Im Ausführungsbeispiel ist das Funksignalempfangsteil B in das Motorgehäuse integriert, wobei das Funkempfangssignalteil B mit einer Antenne K gekoppelt ist. Das Funksignalempfangsteil B kommuniziert mit einem Microcontroller M, mit einer Auswertelogik I und einem Datenspeicher J zur Ablage von Senderidentifizierungsnummern. Des Weiteren ist ein Netzteil N mit elektrischer Zuleitung L vorgesehen. Das Netzteil ist mit dem Microcontroller M verbunden. Der Funksender C umfasst ein Funksignal-Sendeteil D mit einer Antenne E und einem Microcontroller F, der mit einem Datenspeicher (EEPROM) EE kommuniziert. Durch Drücken mindestens einer der Steuerdrucktasten G wird von dem Funksender C ein codiertes Signal mit allen zugehörigen Informationen, insbesondere mit der Identifizierungsnummer H des Senders C ausgesendet.
• Damit der Microcontroller (M) dieses Signal verarbeiten kann, startet die Auswertelogik I durch eine Kombination aus einem Funktionssignal, insbesondere einem Netzzuleitungssignal und einem Steuertastendruck einer oder mehrerer der Tasten G einen Selektionshilfemodus, der einen bestimmten Zeitbereich in eine bestimmte Anzahl äquidistanter Zeitabschnitte unterteilt und per Zufallsprinzip einen dieser Zeitabschnitte als aktiven Bereich für die Übernahme einer Senderidentifizierungsnummer H auswählt. Dieser aktive Zeitabschnitt wird für die Benutzer dadurch angezeigt, dass der Motor A eine Drehbewegung durchführt und damit der entsprechende Behang abgewickelt oder aufgewickelt wird. Der Zeitabschnitt für diese Bewegung kann beispielsweise 3 Sekunden betragen. Wird während dieser Bewegung des Motors eine Steuerdrucktaste G des Senders C betätigt, so wird hierdurch die Identifizierungsnummer H von dem Sender C in den Speicher J übernommen, so dass die entsprechende Zuordnung erfolgt. Es ist auf diese Weise möglich, mehrere Antriebe A und Sender C unabhängig voneinander abzustimmen. Das Programmschema, welches in dem Microcontroller M abgelegt ist, ist in der vorher gehenden Beschreibung schon angegeben.
• Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
• Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

A

Motor

B

Funksignalempfangsteil

M

Microcontroller

I

Auswertelogik

J

Datenspeicher (EEPROM)

C

Funksender

D

Funksignalsendeteil

E

Antenne

F

Microcontroller

G

Steuerdrucktaste

H

Identifizierungsnummer

EE

Datenspeicher (EEPROM)

N

Netzteil

K

Antenne

L

Anschlusskabel

R1

Relais-Linkslauf

R2

Relais-Rechtslauf

Claims (6)

1. Elektronisches Steuersystem für Motoren (A) zum Betätigen von Aufwickelvorrichtungen, umfassend ein Funksignalempfangsteil (B), einen Microcontroller (M) mit einer Auswertelogik (I) und einem Datenspeicher (EEPROM) (J) zur Ablage von Senderidentifizierungsnummern, der in dem gesteuerten Motor enthalten ist, und einem Funksender (C) beinhaltend ein Funksignalsendeteil (D) ausgestattet mit einer Antenne (E) und einem zweiten Microcontroller (F) mit einem Datenspeicher (EEPROM), der bei jedem Drücken mindestens einer seiner Steuerdrucktasten (G) ein kodiertes Signal beinhaltend, die Identifizierungsnummer (H) des Senders aussendet, wobei die Auswertelogik (I) durch ein Funktionssignal einen Selektionshilfe-Modus startet, der während eines bestimmten Zeitabschnitts aktiv ist, um während dieses Zeitabschnitts bei Betätigung einer Steuerdrucktaste (G) des Senders (C) dessen Identifizierungsnummer (H) in den Datenspeicher (J) zu übernehmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Selektionshilfe-Modus einen bestimmten Zeitbereich in eine bestimmte Anzahl äquidistanter Zeitabschnitte unterteilt, per Zufallsprinzip einen dieser Zeitabschnitte als aktiven Bereich für die Übernahme einer Sender-Identifizierungsnummer (H) auswählt und diesen aktiven Zeitabschnitt durch eine Drehbewegung des Motors (A) anzeigt.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Funksignalempfangsteil (B) und der Microcontroller (M) mit Auswertelogik (I) und Datenspeicher (EEPROM) (J) außerhalb des Antriebsgehäuses des Motors (A) befindet.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufallszahl über das Rauschen des Funksignalempfangsteils (B) abgeleitet wird.
4. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionssignal ein Sendesignal und/oder Netzzuleitungssignal ist.
5. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Selektionshilfe-Modus über die Bedienung mit einem bereits zugeordneten Sender aufgehoben wird.
6. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Selektionshilfe-Modus durch die Übernahme einer Sender-Identifizierungsnummer (H) gestoppt wird.