ITMI20120850A1 - Pulsantiera di comando capacitiva per serie elettriche civili - Google Patents

Description

“PULSANTIERA DI COMANDO CAPACITIVA PER SERIE ELETTRICHE CIVILIâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una pulsantiera di comando capacitiva per serie elettriche civili, configurabile in funzione dei carichi elettrici che si vogliono comandare.

Le serie elettriche civili attualmente esistenti sul mercato prevedono, nella quasi totalità dei casi comandi elettromeccanici per azionare dispositivi elettrici (frutti), quali interruttori, commutatori, deviatori, dimmer, etc.

I frutti alloggiano in una scatola da incasso, montati su un apposito telaio di supporto, con gli organi di comando sporgenti frontalmente racchiusi in una placca di copertura esterna con funzione principalmente estetica.

E’ chiaro che in funzione delle diverse esigenze elettriche si rendono necessari diversi frutti con relativi organi di comando, affinché sia soddisfatta l’esigenza puntuale dei diversi ambienti. Ad esempio, se occorre comandare tre luci, si dovrebbe allestire la placca con tre pulsanti generici. Se però nello stesso ambiente, oltre alle tre luci occorre comandare anche tre tapparelle, si sarebbe costretti ad utilizzare una scatola da incasso più grossa, con relativa diversa placca di copertura, e affiancare ai pulsanti di accensione luce pulsanti diversi con adatte serigrafìe per comandare i motori delle tre tapparelle. In alternativa si dovrebbe utilizzare due scatole e corrispondenti placche da tre moduli anziché una da sei.

In pratica, la tecnologia con comandi elettromeccanici risponde a diverse esigenze modificando, togliendo o aggiungendo elementi in base ai carichi da comandare.

Sono evidenti gli inconvenienti di una tale tecnologia, che richiede una grande varietà di componenti per soddisfare le molteplici esigenze elettriche.

Esistono anche, in misura minoritaria, dei comandi di tipo capacitivo, che prevedono un rivestimento esterno, normalmente in vetro, al di sotto del quale à ̈ disposto un circuito stampato con aree di rame conduttive e sensori, in modo che toccando con un dito il rivestimento in vetro in determinate zone opportunamente serìgrafate esternamente, si produce una variazione di capacità con la quale si comanda il carico associato.

Anche questi comandi di tipo capacitivo presentano Γ inconveniente di dover essere configurati preventivamente in funzione del carico elettrico da comandare, non potendo essere successivamente modificati, se non sostituendone la componentistica, ad esempio il rivestimento in vetro con una diversa serigrafia e lo stesso circuito stampato sottostante.

In pratica, quindi, anche i comandi capacitivi attualmente esistenti presentano gli stessi inconvenienti dei comandi elettromeccanici, per la molteplicità di allestimenti dedicati cui sono destinati.

Scopo dell’ invenzione à ̈ quello di eliminare gli inconvenienti dei sistemi di comando per serie civili, sia elettromeccanici che capacitivi, fornendo una pulsantiera che sia in grado di modificare facilmente la propria interfaccia e presentare di volta in volta una funzionalità differente.

Altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di fornire una tale pulsantiera che possa essere configurata in funzione delle diverse esigenze elettriche, senza dover modificare, aggiungere, sostituire componenti.

Altro scopo ancora dell’invenzione à ̈ quello di fornire una tale pulsantiera preimpostabile con diverse configurazioni attivabili selettivamente per il comando di diversi carichi.

Questi ed altri scopi dell’invenzione sono raggiunti con le caratteristiche espresse nell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Sostanzialmente, la pulsantiera di comando capacitiva per serie elettriche civili secondo l’invenzione comprende un pannello frontale, preferibilmente in vetro opaco, con serigrafate sul retro una molteplicità di icone disposte in modo da coprire tutte le possibili configurazioni di comando; una retrostante scheda di circuito stampato CapSense con una pluralità di aree sensibili, ciascuna associabile ad un comando desiderato, e una molteplicità di pallini retroilluminati disponentisi in perfetto allineamento con detta molteplicità di icone previste sul retro del pannello frontale; dette aree sensibili essendo attivabili selettivamente da software per determinare una particolare configurazione della pulsantiera, con illuminazione di corrispondenti icone sul pannello frontale, toccando o sfiorando le quali si comanda un relativo carico.

La pulsantiera secondo l’invenzione comprende altresì una scheda di interfaccia ad un bus domotico, quale bus protocollo SimpleHome, Technobus, Eyelink.

L’elettronica capacitiva della pulsantiera à ̈ in grado di riconoscere alcune gestualità, in particolare il gesto di passare la mano sul pannello frontale consente di “cambiare pagina†e quindi di attivare una differente configurazione di comandi della pulsantiera.

In fase di setup dell’impianto sarà possibile definire quale/i confìgurazione/i utilizzare in fase di funzionamento, configurazione che viene visualizzata illuminando le icone sul pannello frontale riproducenti i relativi pulsanti.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui:

la Fig. 1 à ̈ una vista schematica esplosa illustrante la pulsantiera secondo l’invenzione e i mezzi che ne consentono un’installazione a parete, in particolare in una scatola da incasso rettangolare;

la figura la à ̈ una vista simile alla Fig. 1, illustrante il montaggio della pulsantiera in una scatola da incasso tonda;

la Fig. 2 Ã ̈ una vista schematica in pianta della scheda di comando CapSense, mostrata con una conformazione leggermente diversa da quella delle figure 1 e la;

la Fig. 3 Ã ̈ una vista schematica in pianta del pannello frontale, corrispondente alla scheda di Fig. 2 dove le varie icone sono da intendersi serigrafate sul retro del pannello;

le Figg. da 4 a 8 a), b), c) illustrano alcune delle possibili configurazioni di comandi ottenibili con la pulsantiera secondo l’invenzione, ove a) sono viste della scheda CapSense come Fig. 2 con evidenziate le aree sensibili attivate in funzione dei comandi da impartire; b) sono viste del pannello frontale come quella di Fig. 3 con evidenziate le icone corrispondenti alle configurazioni di comando delle viste a); c) sono viste fotografiche della pulsantiera nelle configurazioni corrispondenti alle rispettive viste a), b);

la Fig. 9 Ã ̈ una vista fotografica schematizzante il riconoscimento gestuale del cambio pagina della pulsantiera.

Con riferimento inizialmente alla Fig. 1, con il numero di riferimento 10 à ̈ stata indicata la pulsantiera di comando capacitiva per serie elettriche civili secondo l’invenzione, che nella fattispecie à ̈ schematicamente illustrata in esploso per il montaggio in una usuale scatola da incasso a parete 20, tramite un telaio di supporto 21, che ha la forma di una cornice quadrata o rettangolare, che in modo di per sé noto viene fissato alla scatola 1 ad esempio mediante viti, non mostrate, inserite in asole o fori 23 previsti nel telaio 21 e in sedi 24 previste nella scatola 20.

Nella realizzazione illustrata il telaio di supporto 21 presenta un’apertura centrale circolare 25, in modo da potersi adattare sia ad una scatola rettangolare (Fig. 1) che a una scatola rotonda (Fig. la).

La pulsantiera in sé comprende sostanzialmente una scheda di circuito stampato 30 e un pannello frontale 40, che nella realizzazione preferita à ̈ in vetro opaco, ma che ovviamente potrebbe essere in un qualsiasi altro adatto materiale, quale plexiglass e simili.

Nella Fig. 1 e la à ̈ altresì visibile una mascherina 22 nella forma di una cornice rettangolare che viene applicata ad esempio per incollaggio sul retro del pannello frontale 40 e o reca mezzi per il fissaggio ad esempio ad incastro al telaio di supporto 21. Nella realizzazione illustrata, tali mezzi sono costituiti da denti 26 che si impegnano in corrispondenti fori 27 previsti nel telaio di supporto 21.

Nella realizzazione mostrata nelle Figg. 1 e la, anche la scheda di circuito stampato 30 reca mezzi di aggancio al telaio di supporto 21, costituiti nella fattispecie da fori 38 impegnantisi con pioli 28 sporgenti frontalmente dal telaio di supporto 21.

Nelle Figure 1 e la à ̈ mostrato altresì uno schermo diffondente 50 posto frontalmente alla scheda 30, atto a migliorare e rendere più uniforme remissione dei led previsti sul retro della scheda 30, come sarà detto in seguito. Lo schermo 50 ricopre la scheda di circuito stampato 30 ed à ̈ fissato al telaio di supporto 21 mediante denti 59 che si impegnano in corrispondenti sedi 29 del telaio 21.

Dopo il montaggio, il tutto rimane incassato a parete, ad eccezione del pannello frontale 40 che rimane a vista, preferibilmente a filo parete, eventualmente racchiuso in una cornice perimetrale esterna con funzione puramente estetica.

Naturalmente quanto illustrato nelle Figg. 1 e la à ̈ puramente indicativo, potendo la pulsantiera 10 secondo l’invenzione, costituita sostanzialmente dalla scheda di circuito stampato 30 e dal pannello frontale 40 essere montata in qualsiasi altro modo, effettuando le necessarie connessioni elettriche non mostrate nelle figure.

La Fig. 2 à ̈ una vista in pianta della scheda di circuito stampato 30, mostrata in una configurazione leggermente diversa da quella delle Figure 1 e la. Infatti, la particolare configurazione della scheda 30 non à ̈ essenziale ai fini della presente invenzione. Essa presenta una pluralità di aree sensibili, indicate genericamente con il numero di riferimento 3 1, distribuite praticamente per tutta la superficie della scheda.

Nella realizzazione illustrata, che à ̈ quella ritenuta più comoda per i diversi comandi impartibili, sono previste tre aree rettangolari di adatte dimensioni su ciascuno dei due lati verticali della scheda, e un’ulteriore area rettangolare à ̈ prevista centralmente alla stessa. Intorno all’area rettangolare centrale si sviluppano poi otto aree poligonali, in particolare triangolari o trapezoidali.

La distribuzione delle aree sensibili nella scheda 30 mostrata nelle Figure 1 e la à ̈ praticamente la stessa, cambia solo leggermente la loro conformazione che parte ad esempio da un’area centrale ottagonale.

In ciascuna delle dette aree sensibili 31 à ̈ previsto almeno un pallino 32 retroilluminato, in particolare mediante un led rgb. Un pallino retroilluminato 32 à ̈ previsto anche tra coppie di aree poligonali adiacenti, così a formare, insieme ad altri pallini previsti in tali aree, un contorno circonferenziale.

I led rgb 32 di retroilluminazione, quando accesi, evidenziano le corrispondenti aree o tasti attivi. In alto a destra della scheda 30, al di fuori del profilo che racchiude le aree sensibili 31 sono previsti tre rettangolini 33 che rappresentano altrettanti led rgb di retroilluminazione che nella fattispecie identificano la pagina in uso rispetto a tre disponibili.

Fig. 3 à ̈ una vista in pianta del pannello di vetro opaco frontale 40 con riportate tutte le icone, indicate col numero di riferimento 42, serigrafate sul retro dello stesso, che si dispongono in perfetto allineamento con i sottostanti led rgb 32 di retroilluminazione, in modo che, in base alla configurazione scelta, vengono evidenziate le icone corrispondenti ai tasti di comando attivati, come sarà brevemente descritto nel seguito.

Sul retro del pannello di vetro 40 sono altresì serigrafati in alto a destra tre rettangolini 43 che si dispongono in allineamento con i sottostanti led rgb 33, che si illuminano in sequenza, in funzione della pagina in uso.

Le Fig. 4 a), b), c) illustrano la pulsantiera secondo l’invenzione in configurazione 1 switch. In particolare, la Fig. 4 a) evidenzia l’area sensibile 31 del rettangolo centrale fungente da tasto dell’interruttore, e il corrispondente led di retroilluminazione 32, nonché il primo rettangolino 33 indicante la pagina in uso.

La Fig, 4 b) illustra schematicamente le icone 42, 43 che appaiono sul pannello frontale di retro 40 nella configurazione ad un interruttore.

La Fig. 4 c) Ã ̈ invece una rappresentazione fotografica della pulsantiera mostrante le icone illuminate 42, 43 riportate in Fig. 4b).

Le Figg. da 5 a 8 illustrano altre possibili configurazioni della pulsantiera, in viste simili rispettivamente a quelle delle Figg. 4 a), b), c).

In particolare, la Fig. 5 illustra una configurazione a tre swich, uno centrale, due laterali; la Fig. 6 una configurazione a quattro switch, situati in corrispondenza delle quattro aree poligonali angolari che circondano l’area centrale;

la Fig. 7 illustra una configurazione a dimmer, in cui sono attivate tutte le aree sensibili poligonali che circondano l’area centrale, tale che le corrispondenti icone sul pannello di vetro frontale 40 determinano un circolo; o ruota;

la Fig. 8 Ã ̈ relativa ad una configurazione a tre pulsanti up-down per un totale si sei aree sensibili, disposte centralmente e ai due Iati della pulsantiera, rispettivamente nella parte superiore e nella parte inferiore.

La Fig. 9 mostra schematicamente la funzione di riconoscimento gestuale della pulsantiera secondo l’invenzione, con la quale facendo scorrere le dita in un senso o nell’altro sul pannello frontale di vetro 40 si determina un cambio pagina passando da una configurazione di comando impostata ad un’altra.

La scheda di circuito stampato 30 genericamente indicata nelle figure à ̈ nella pratica costituita da due o tre schede: una scheda base anteriore che svolge le funzioni di gestione della parte capacitiva per la definizione delle aree sensibili 3 1 e per la gestione dei led rgb 32, e una scheda plugin posteriore di interfaccia verso un bus domotico con comunicazioni in protocollo Technobus, SimpleHome Eyelink e simili. Eventualmente, la scheda di gestione capacitiva delle aree sensibili può essere separata da quella dei led portando così a tre il numero delle schede a sandwich.

Le configurazioni utilizzate in fase di funzionamento vengono definite in fase di setup dell’impianto, selezionandole da software. I led di retroilluminazione 32 sono di tipo rgb, in modo da poter illuminare con un diverso colore le icone corrispondenti ai tasti attivi, in funzione dello stato o degli stessi, ad esempio blu per lo stato off e rosso per lo stato on.

Può essere previsto un feedback al momento della pressione o sfioramento di un tasto attivo, ad esempio una micro-vibrazione della pulsantiera e/o un suono.

Può essere altresì previsto un sensore di luminosità che provvede a regolare, se abilitato, l’intensità dei led di identificazione dei vari pulsanti. Il pannello frontale 40 può essere previsto normalmente con l’illuminazione di back light spenta e i led di posizionamento pulsanti spenti. In tal caso sia il back-light che i pulsanti si accendono per rappresentare l’eventuale stato del carico, avvicinando una mano, e si rispengono dopo un tempo di timeout impostabile da software.

Da quanto esposto appaiono evidenti i vantaggi della pulsantiera di comando capacitiva secondo l’invenzione che, a differenza dei sistemi attualmente esistenti sul mercato, consente di disporre di un unico organo di comando configurabile in funzione delle svariate necessità elettriche.

Naturalmente l’invenzione non à ̈ limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione stessa, come definito nelle rivendicazioni annesse.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pulsantiera di comando capacitiva per serie elettriche civili, comprendente: un pannello frontale (40) con serigrafate sul retro una molteplicità di icone (42) disposte in modo da coprire tutte le possibili configurazioni di comando; una retrostante scheda di circuito stampato CapSense con una molteplicità di aree sensibili (31), ciascuna associabile ad un comando desiderato e una molteplicità di led di retroilluminazione (32) disponentisi in perfetto allineamento con detta molteplicità di icone (42) previste sul retro del pannello frontale (40), dette aree sensibili (31) essendo attivabili selettivamente da software, in modo da determinare particolari configurazioni della pulsantiera, con illuminazione di corrispondenti icone (42) sul pannello frontale (40), toccando o sfiorando le quali si comanda un relativo carico.
2. 2. Pulsantiera secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto pannello frontale (40) Ã ̈ in vetro opaco, plexiglass o simile.
3. 3. Pulsantiera secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti led di retroilluminazione 32 sono led rgb e illuminano le relative icone 42 con un diverso colore in funzione dello stato della sottostante area sensibile (31).
4. 4. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta scheda di circuito stampato (30) comprende altresì ulteriori led rgb di retroilluminazione (33) in allineamento con corrispondenti icone (43) serigrafate sul retro di detto pannello frontale (40), atti ad indicare altrettante configurazioni di comando preimpostate.
5. 5. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta scheda di circuito stampato (30) comprende almeno una scheda per la gestione capacitiva per la definizione di dette aree sensibili (31) e la gestione di detti led di retroilluminazione (32), e una scheda di interfaccia verso un bus domotico.
6. 6. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere altresì uno schermo diffondente (50) posto frontalmente alla scheda di circuito stampato (30), atta a migliorare e rendere più uniforme l’emissione di detti led.
7. 7. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere un feedback nel momento della pressione o sfioramento di detto pannello frontale (40), in corrispondenza delle aree sensibili attive (31), sottoforma di micro-vibrazione e/o suono.
8. 8. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette aree sensibili (31) della scheda di circuito stampato (30) comprendono tre aree poligonali di diverse dimensioni disposte a ciascuno dei due lati della scheda, un’area poligonale centrale e una pluralità di aree poligonali circondanti detta area centrale, in ciascuna di dette aree (31) essendo previsto almeno un led di retroilluminazione (32) e un ulteriore led (32) à ̈ disposto tra ciascuna di dette aree poligonali, in modo da formare un circolo.
9. 9. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, installabile in una scatola da incasso a parete (20) mediante un telaio di supporto (21).
10. 10. Pulsantiera secondo la rivendicazione 9, in cui à ̈ prevista una mascherina (22) fissabile sul retro di detto pannello frontale (40) e provvista di mezzi di fissaggio a detto telaio di supporto (21).
11. 11. Pulsantiera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una elettronica capacitiva in grado di riconoscere delle gestualità, il gesto di passare la mano su detto pannello frontale (40) consentendo di passare da una configurazione di comando ad un’altra mediante “cambio pagina†.