EP2250945B1

EP2250945B1 - Rollladenschrank

Info

Publication number: EP2250945B1
Application number: EP10160878A
Authority: EP
Inventors: Jens Koch
Original assignee: Knoke Beschlagtechnik GmbH
Current assignee: Knoke Beschlagtechnik GmbH
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: DE202009004776U1; EP2250945A1; ATE536121T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rollladenschrank gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Rollladenschränken der gattungsgemäßen Art wird eine Rollladenmatte von einem elektrischen Antrieb angetrieben, der über eine Steuerschaltung gesteuert wird. Zum Öffnen oder Schließen des Rollladenschrankes betätigt ein Benutzer einen außen an dem Möbelkorpus platzierten Schalter. Je nach Ausführung der Steuerschaltung und des Betätigungsschalters, beispielsweise in Gestalt eines Kippschalters, wird der Antrieb so angesteuert, dass die Rollladenmatte 3 in eine Öffnungsposition des Rollladenschrankes oder in eine Schließposition des Rollladenschrankes bewegt wird. Führungsschienen und ggf. auch die Rollladenmatte sind zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit oder aus Stabilitätsgründen aus Metall gefertigt. Ein Rollladenschrank der gattungsgemäβ Ant ist aus dem deutschnen Gebrauchsmuster DE 88 08 914 U1 bekannt.
Nachteilig bei einem solchen Rollladenschrank ist, dass je nach Positionierung des Schalters zur Betätigung des Antriebs der Rollladenschrank so positioniert sein muss, dass ein Benutzer den Schalter erreichen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rollladenschrank bereit zu stellen, bei dem eine Betätigung des Antriebs erleichtert ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Rollladenschrank mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist der aus einem elektrisch leitenden Material bestehende Teil der Rollladenmatte und / oder der Führungsschienen als kapazitive Sensorfläche ausgebildet, die mit der Steuerschaltung zur Steuerung des elektrischen Antriebs gekoppelt ist.
Dadurch ist für einen Benutzer ein großflächiger "Schalter" an der Vorderseite des Rollladenschranks bereit gestellt, der ein einfaches Bedienen des Antriebs ermöglicht.
Bevorzugte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäße einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Steuerschaltung einen Halbleiterschalter auf. Solche Halbleiterschalter, beispielsweise in Gestalt eines Mikrocontrollers, sind preiswerte elektronische Bauteile, mit denen eine digitale Auswertung der Sensorsignale ermöglicht ist und die eine weitestgehende Anpassung an verschiedene Umgebungsbedingungen realisierbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist der Halbleiterschalter ein Referenzsignalgeber, insbesondere zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten (PWM) Sinussignals, einen Steuereingang, einen Signalausgang und eine Auswerteeinheit auf. Die Auswerteeinheit weist dabei insbesondere einen digitalen Lock-In-Verstärker auf, mit dem Störsignale wirksam unterdrückhar sind.
Die Sensorfläche ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante über einen analogen Bandpassfilter mit dem Steuereingang des Halbleiterschalters gekoppelt und der Referenzsignalgeber ist über einen analogen Tiefpass mit der Sensorfläche und dem Bandpassfilter gekoppelt. Bevorzugt ist hinter dem Steuereingang, betrachtet in Signallaufrichtung, ein Analog-/Digitalwandler vorgesehen. Dadurch kann ein analoges vorgefiltertes und in der Amplitude angepasstes Signal über den im Halbleiterschalter integrierten Analog-/Digitalwandler in ein digitales Signal umgewandelt und anschließend nach Prinzipien der digitalen Signalverarbeitung ausgewertet werden.
Zur Anpassung an verschiedene Sensorflächen und andere räumliche Gegebenheiten, die die Grundkapazität der Sensorfläche und damit die Grundamplitude verändern, ist in Signallaufrichtung vor dem Steuereingang ein Nachverstärker vorgesehen. Dieser ist besonders bevorzugt von dem Halbleiterschalter steuerbar.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1	eine schematisch dargestellte Perspektivdarstellung eines Rollla-denschranks mit einer durch eine Rollladenmatte verschließbaren Vorderseite,
Figur 2	eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante der Steuerschaltung.

Figur 1 zeigt einen Rollladenschrank, dessen offene Vorderseite 2 in an sich bekannter Weise durch eine Rollladenmatte 3 verschließbar ist. Die Rollladenmatte 3 besteht aus einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Lamellen 4, die Rollladenmatte 3 ist in seitlichen Führungsschienen 6 des Möbelkorpus des Rollladenschranks 1 geführt.
Die Führungsschienen 6, insbesondere zumindest ein Teil der zur Vorderseite 2 des Rollladenschranks 1 zeigenden Frontfläche 5 der Führungsschienen 6 und/oder mindestens ein Teil der Rollladenmatte 3 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metallblech.
Die Bewegung der Rollladenmatte in den Führungsschienen 6 erfolgt durch einen elektrischen Antrieb 7 (hier nicht gezeigt), der vorzugsweise im Inneren des Rollladenschranks 1 oder an einer Rückseite des Rollladenschranks 1 angeordnet ist und über einen Netzanschluss oder Akkumulatoren betreibbar ist.
Zur Betätigung des Antriebs 7 ist der elektrische Antrieb 7 mit einer den Antrieb 7 steuernden Steuerschaltung 8 verbunden.
Zur Betätigung des Antriebs durch einen Benutzer ist der aus dem elektrisch leitenden Material bestehende Teil der Rollladenmatte 3 und /oder der Führungsschienen 6 als kapazitive Sensorfläche 22 ausgebildet, die mit der Steuerschaltung 8 gekoppelt ist. Durch die Ausbildung einer solchen kapazitiven Sensorfläche kann ein Benutzer durch bloße Berührung der Sensorfläche eine Bewegung der Rolllademnatte 3 herbeiführen. Bei besonders empfindlich eingestellter Steuerschaltung 8 reicht auch eine bloße Annäherung eines elektrisch leitfähigen Körpers oder die Annäherung eines Körpers mit hoher Dielektrizitätszahl an die Sensorfläche aus. Die Berührung bzw. Annäherung eines solchen Körpers vergrößert die Kapazität der Sensorfläche, deren Änderungen ausgewertet werden kann und in ein Befehlssignal für den elektrischen Antrieb umwandelbar ist.
In Figur 2 ist eine Ausführungsvariante einer Steuerschaltung 8 gezeigt, mit der eine solche Signalerfassung und -auswertung vorgenommen werden kann.
Zentrales Bauelement der Steuerschaltung 8 ist ein Halbleiterschalter 12, der bevorzugt als Mikrocontroller mit einer Auswertesoftware ausgebildet ist. Dieser Mikrocontroller weist einen Referenzsignalgeber 13 auf, der bevorzugt ein pulsweitenmoduliertes Sinussignal erzeugt, das aus einem Signalausgang 15 aus dem Halbleiterschalter 12 austritt und über einen analogen Tiefpassfilter 17 frequenz- und pegelstabil als analoges Ausgangssignal mit hoher spektraler Reinheit, das heißt mit geringem Oberwellenanteil, zurück gewonnen wird. Für die später folgende digitale Auswertung des digitale Sensorsignales ist es dabei vorteilhaft und notwendig, dass die Frequenz des Ausgangssignals absolut konstant zu einer Abtastrate erzeugt wird. Zur Einstellung eines geeigneten elektrischen Stroms bei einer gegebenen elektrischen Spannung ist hinter dem Tiefpass ein Vorwiderstand 18 vorgesehen. Hinter diesem Vorwiderstand ist das von der Sensorfläche 22 ausgehende Signal in die Schaltung eingekoppelt.
Wie in Figur 2 schematisch dargestellt, ändert sich die Kapazität der Sensorfläche 22 von einer Grundkapazität 11 zu einer Berührungskapazität 10, die durch Berühren oder Annähern beispielsweise eines Fingers eines Benutzers 9 hervorgerufen wird.
Das mit dem Sensorsignal überlagerte Ausgangssignal wird anschließend über einen Bandpassfilter 19 geführt. Dieser Bandpassfilter 19 lässt im Wesentlichen nur das gewünschte Sensorsignal durch und unterdrückt sowohl die tiefere als auch höhere Störfrequenzen. Tiefere Störfrequenzen entstehen beispielsweise durch einen technischen Wechselstrom (sog. Netzbrummen), welche in die Sensorfläche 22 einkoppel kann. Höhere Störfrequenzen sind beispielsweise Hochfrequenzsignale, die ebenfalls in die Sensorfläche 22 einkoppeln können. Zur Anpassung an verschieden bemessene Sensorflächen 22 und andere räumliche Gegebenheiten, die die Kapazität der Sensorfläche 22 gegen Erde und damit die Grundamplitude verändern, ist hinter dem Bandpassfilter 19 bevorzugt eine variable Nachverstärkung 20 vorgesehen, die bevorzugt von dem Mikrocontroller 12 gesteuert wird.
Das analoge vorgefilterte und in der Amplitude angepasste Signal wird anschlieβend über einen in dem Halbleiterschalter 12 integrierten Analog- /Digitalwandler 24 in ein digitales Signal umgewandelt Dieser Analog-/Digitalwandler 24 ist dabei in Signallaufrichtung hinter dem Steuereingang 16 des Halbleiterschalters 12 vorgesehen.
Das digitale Signal wird anschließend mit Hilfe der Software und eines digitalen Lock-ln-Verstärkers 14 ausgewertet. Dabei wird zunächst mit Hilfe des Lock-In-Verstärkers 14 die Amplitude des Signals durch phasenunabhängige Synchrongleichrichtung bestimmt, wodurch weitere Anteile von Störsignalen unterdrückt werden. Die dabei erforderliche Mittelwertbildung wird bevorzugt über die doppelte Netzfrequenzperiodendauer vorgenommen, was bei einer Netzfrequenz von 50Hz einer Periodendauer von 40 Millisekunden, d.h. zwei ganzen Perioden der Netzfrequenz von 20 Millisekunden entspricht. Dadurch können zusätzlich über den Kammfiltereffekt Restanteile der 50Hz-Netzfrequenz unterdrückt werden. Aus der in dieser Weise gewonnenen Amplitudeninformation wird über einen sehr langsam arbeitenden Filter mit einer Zeitkonstante von einige Sekunden ein sog. Hintergrund ermittelt, welcher als Referenzamplitude für kurze Abweichungen der Amplitude bei Berührung der Sensorfläche dient. Mit einer derartigen langsamen Filterung können auch langsam ablaufende Änderungen in den Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Änderungen der Luftfeuchtigkeit, erfasst und angepasst werden.
Zur Erzeugung eines den Signalausgang 23 des Halbleiterschalters 12 verlassenden Steuersignals für den elektrischen Antrieb 7 werden die über die 40 Millisekunden-Periode ermittelten Werte mit einem voreingestellten Schwellwert verglichen, wobei bei Überschreiten des Schwellwertes ein Steuersignal an den Antrieb 7 gesendet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante wird das Steuersignal zunächst noch über eine Leistungsstufe 21 geführt, um abhängig von den Vorzuständen und der Dauer der Berührung der Sensorfläche variable Steuersignale an den Antrieb 7 auszugeben.

Bezugszeichenliste

Rollladenschrank: 1
Vorderseite: 2
Rollladenmatte: 3
Lamellen: 4
Frontfläche: 5
Führungsschienen: 6
Antrieb: 7
Steuerschaltung: 8
Benutzer: 9
Berührungskapazität: 10
Grundkapazität: 11
Halbleiterschalter: 12
Referenzsignalgeber: 13
Lock-In-Verstärker: 14
Signalausgang: 15
Steuereingang: 16
Analoger Tiefpass: 17
Vorwiderstand: 18
Bandpassfilter: 19
Nachverstärkung: 20
Leistungsstufe: 21
Sensorflächen: 22
Signalausgang: 23
Analog- /Digitalwandler: 24

Claims

Rollladenschrank (I), aufweisend
- einen Möbelkorpus mit zwei Führungsschienen (6),

- eine in den Führungsschienen (6) führbare Rollladenmatte (3),

- einen mit der Rollladenmatte (3) in Wirkverbindung stehenden elektrischen Antrieb (7),

- eine den elektrischen Antrieb (7) steuernde Steuerschaltung (8),

- wobei mindestens ein Teil der Rollladenmatte (3) und/oder mindestens ein Teil mindestens einer der Führungsschienen (6) aus einem elektrisch leitenden Material bestehen,
dadurch gekennzeichnet, dass

- der aus dem elektrisch leitenden Material bestehende Teil der Rollladenmatte (3) und/oder der Führungsschienen (6) als kapazitive Sensorfläche (22) ausgebildet ist, die mit der Steuerschaltung (8) gekoppelt ist.
Rollladenschrank (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (8) einen Halbleiterschalter (12) aufweist.
Rollladenschrank (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterschalter (12) einen Referenzsignalgeber (13), einen Steuereingang (16) und einen Signalausgang (23) und eine Auswerteeinheit (25) aufweist.
Rollladenschrank (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorfläche (22) über einen analogen Bandpassfilter (19) mit dem Steuereingang (16) des Halbleiterschalters (12) gekoppelt ist und der Referenzsignalgeber (13) über einen analogen Tiefpass (17) mit der Sensorfläche (22) und dem Bandpassfilter (19) gekoppelt ist.
Rollladenschrank (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Signallaufrichtung hinter dem Steuereingang (16) ein Analog-DigitalWandler (24) vorgesehen ist.
Rollladenschrank (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (25) einem digitalen Lock-In-Verstärker (14) aufweist.
Rollladenschrank (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzsignalgeber (11) zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten Sinussignals ausgebildet ist.
Rollladenschrank (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signallaufrichtung vor dem Steuereingang (4) ein Nachverstärker (9) vorgesehen ist.
Rollladenschrank (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachverstärker (9) von dem Halbleiterschalter (3) steuerbar ist.