ITVR20090064A1 - Dispositivo di rilevazione integrato in un sistema di azionamento - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI RILEVAZIONE INTEGRATO

IN UN SISTEMA DI AZIONAMENTO

L’invenzione si riferisce ad un dispositivo di rilevazione integrato in un sistema di azionamento, preferibilmente per avvolgibili, qui preso come esempio. In questo caso il dispositivo interagisce con il sistema di azionamento per avvolgibili ma può in generale interagire anche con, o funzionare in, un qualsiasi ulteriore sistema (riscaldamento, condizionamento, deumidificazione, apertura e chiusura finestre, porte e portoni da garage, cancelli, ecc.) per la regolazione di parametri ambientali e/o funzionali.

Il dispositivo può rilevare e controllare diversi parametri ambientali quali luminosità solare, luminosità ambientale (interna alla stanza), temperatura, umidità, ecc. Come esempio ci si riferirà alla luminosità solare.

Nella automazione domestica sono noti dispositivi di rilevazione della luminosità solare 10, 20 da applicare ai vetri delle finestre, dall’interno, tramite ventosa (v. fig.1 e 2).

Questi dispositivi controllano e regolano via radio la posizione di un avvolgibile (tapparella o tenda da sole) in funzione della luminosità solare esterna, con lo scopo di ottenere il voluto livello di luminosità interno alla stanza. E’ sufficiente posizionarli ad una certa altezza sul vetro della finestra, e automaticamente comandano l’abbassamento dell’avvolgibile fino a tale altezza quando la luce del sole supera una (unica) soglia regolabile di luminosità. Il livello di luminosità è impostato dall’installatore o dall’utente.

Alcuni modelli eseguono contemporaneamente un controllo anche con una soglia di temperatura.

Quando la luminosità ritorna sotto il valore di soglia, l’avvolgibile viene alzato di nuovo, così da mantenere una luminosità ambientale ottimale e/o sfruttare al massimo l’irraggiamento solare per riscaldare l’abitazione in inverno e/o limitarlo per risparmiare energia dei condizionatori. Ovviamente l’interazione di più sistemi (riscaldamento, condizionamento, deumidificazione, apertura e chiusura finestre, porte e portoni da garage, cancelli…) permette di ottimizzare le condizioni ambientali e gestire efficacemente il consumo di energia.

La soglia di luminosità regolabile è impostabile tramite un potenziometro 22 o un selettore rotativo, o una coppia di pulsanti alto-basso 12, 14. L’utente o l’installatore applica il dispositivo al vetro e procede a tentativi – tramite i pulsanti 12, 14 o il potenziometro 22 - per trovare il valore di illuminazione attuale. Solitamente un LED 19 indica con multicolori o differenti lampeggi quando la luminosità ambientale attuale eguaglia, supera o sta sotto il valore di soglia che l’installatore sta impostando. Poi durante una procedura di programmazione per mezzo dei pulsanti 12, 14 o il potenziometro 22 si fissa il valore di soglia uguale al valore rilevato (valore di luminosità che l’installatore o utente vede/vive nel momento dell’impostazione). A questo punto il valore di soglia così impostato diventa il punto di riferimento rispetto al quale il dispositivo comanda l’apertura o la chiusura dell’avvolgibile stesso tramite una temporizzazione fissa: quando la luminosità attuale supera o è inferiore alla soglia per un certo tempo, il dispositivo comanda lo spostamento dell’avvolgibile.

L’impostazione/regolazione del valore di soglia deve essere necessariamente verificato al momento, durante una speciale modalità di programmazione, che diventa il reale “feedback” della correttezza o meno delle impostazioni eseguite. Questa procedura di regolazione con LED è molto lunga e comporta regolazioni approssimative, distanti dal valore realmente desiderato dall’utente. Non permette di regolare in modo efficace la soglia, dovendo per forza attendere la presenza di una luminosità esterna corrispondente alla soglia da impostare. Si riesce solo a fissare un valore soglia corrispondente alla luminosità rilevata tramite confronto a uomo presente, senza quantificare il livello di luminosità. Impostazioni realizzate in momenti diversi della giornata comportano valori della luminosità rilevata e della conseguente soglia impostata, diversi tra loro.

Inoltre, altro inconveniente è che un installatore e/o l’utente non hanno nessun riferimento preciso per ripristinare la soglia dopo una cancellazione accidentale o per impostarla uguale in più stanze o edifici. Non resta che ripetere l’intera operazione di programmazione, per ciascun sensore (si pensi al tempo perso per un palazzo).

Il tutto quindi costa tempo e/o manodopera.

Scopo principale dell’invenzione è migliorare questo stato di cose con un dispositivo più pratico da usare.

Un altro scopo dell’invenzione è facilitare l’impostazione delle soglie con un sistema intuitivo e accessibile anche ai meno esperti.

Tali scopi sono ottenuti con un dispositivo di rilevazione integrato in un sistema di azionamento, preferibilmente per avvolgibili, comprendente - un rilevatore per rilevare una grandezza come la luce ambientale o solare e/o la temperatura e/o il livello di condizionamento ambientale e/o il livello di deumidificazione e/o un’indicazione oraria e/o l’umidità e/o lo stato acceso/spento di impianti di allarme e/o loro componenti (ad es. in un sistema integrato in cui i sensori dell’allarme rilevano o meno persone all’interno della casa e chiudono tutte le tapparelle attivando l’allarme oppure se, dopo una certa ora, si comanda la chiusura di ogni tapparella) e/o lo stato di apertura/chiusura di finestre, porte, portoni da garage o cancelli;

comprendente mezzi per visualizzare contemporaneamente

- il valore attuale, o un suo valore rappresentativo, di almeno una di dette grandezze, e

- due soglie per la grandezza visualizzata, una superiore e una inferiore, all’esterno delle quali il dispositivo è configurato per reagire comandando lo spostamento dell’avvolgibile e/o un’azione del sistema.

Con l’invenzione si ha il vantaggio di visualizzare e quantificare in modo oggettivo e significativo il valore della grandezza. Inoltre la regolazione avviene riferendosi ad un intervallo definito da due soglie, tra un valore di soglia minima e una massima, e non solo usando un valore discriminatore. A tale scopo, i mezzi per visualizzare sono configurati per visualizzare un menù tramite il quale le soglie sono regolabili da un utente confrontandole direttamente con detta grandezza rilevata. Il confronto fatto direttamente dall’utente in modo visivo semplifica enormemente la regolazione e la rende molto intuitiva. E la grandezza viene rilevata infatti in modo tale che questo valore può essere utilizzato come punto di riferimento per le successive regolazioni.

I mezzi per visualizzare possono essere configurati per visualizzare detto valore, rappresentativo o meno, e/o dette soglie tramite rappresentazione numerica oppure tramite indicatore a scala analogica, ad es. una barretta, orizzontale o verticale, di lunghezza proporzionale a detto valore, oppure una posizione su una scala graduata corrispondente a detto valore.

Per semplificare la regolazione, è preferibile visualizzare un cursore mobile su una seconda barretta visualizzata vicino alla prima, per facilitare al massimo il confronto visivo con le soglie.

Preferibilmente il dispositivo integra un display a matrice di punti atto a visualizzare il valore della grandezza e/o le relative soglie e tutte le informazioni in forma grafica sopra descritte.

Per mezzo della visualizzazione su schermo o display e l’interfaccia a barrette, si ottiene un istantaneo e sicuro metodo di regolazione dell’intervallo di soglie, grazie ad un confronto diretto delle due barrette di regolazione (si vede l’ampiezza del campo soglie rispetto al valore della luminosità rilevata, v. fig.3).

Buon risultato si ha anche utilizzando valori numerici, ad es. luminosità rilevata 60, soglia max. 65, soglia min. 40.

In ogni caso è chiaro che è facile così ricordare mnemonicamente i valori di regolazione, e di memorizzarli e di salvarli, e anche ripristinarli.

E’ vantaggioso che i mezzi per visualizzare siano configurati per visualizzare menù e sotto menù, navigabili tramite pulsanti, touch-screen, mouse o roll-ball. Ciò consente una rappresentazione semplice e intuitiva delle informazioni, nonché un facile e veloce inserimento dei dati e dei comandi dell’utente.

Le informazione visualizzate, soprattutto la o le grandezze descritte e/o le relative soglie, possono essere convertite internamente al dispositivo in valori digitali, memorizzati in memorie, e trasferite all’esterno. Così la configurazione e programmazione di un dispositivo è ripetibile, e replicabile velocemente in altri sensori dello stesso tipo.

Preferibilmente il dispositivo comprendente due rilevatori di luce disposti in modo da misurare la luce proveniente da due direzioni sostanzialmente diverse. Ciò permette ad es. di monitorare la luce esterna e quella interna. Preferibilmente i mezzi per visualizzare sono configurati per visualizzare almeno una terza soglia per la grandezza visualizzata, o per una grandezza diversa, al di sotto della quale il dispositivo è configurato per reagire comandando incondizionatamente lo spostamento dell’avvolgibile e/o un’azione del sistema.

Inoltre, i mezzi per visualizzare possono essere configurati per visualizzare una tabella grafica che rappresenta l’andamento programmato e/o registrato della grandezza visualizzata. Ciò facilita ulteriormente la gestione del dispositivo.

Ovviamente la gestione integrata nel dispositivo di diversi parametri ambientali o di tipo diverso (riscaldamento, condizionamento, deumidificazione, apertura e chiusura finestre, porte e portoni da garage, cancelli, etc.) implica l’utilizzo di diversi “intervalli con soglia” che possono agire singolarmente oppure interagire tra loro, anche utilizzando un criterio di priorità assegnato o assegnabile dall’installatore/utente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione esemplificativa di un dispositivo per la rilevazione della luminosità solare, insieme agli allegati disegni in cui: la figura 1 mostra un dispositivo noto;

la figura 2 mostra un altro dispositivo noto;

la figura 3 mostra un dispositivo secondo l’invenzione;

la figura 4 mostra ulteriori possibili rappresentazioni visualizzabili dal dispositivo di fig. 3;

la figura 5 mostra un’altra possibile rappresentazione grafica del dispositivo di fig.3.

Fig. 3 mostra un dispositivo 30 secondo l’invenzione, comprendente un involucro plastico 32 su una cui faccia sono disposti un display a matrice di punti 50, un sensore di luminosità 70 e dei pulsanti 40. Preferibilmente, il dispositivo 30 è alimentato a batteria.

Sulla faccia opposta dell’involucro 32 è presente un secondo sensore di luminosità (non mostrato). Pertanto quando il dispositivo 30 è attaccato ad un vetro (con una ventosa non mostrata) può rilevare la luce esterna all’edificio e quella della stanza, oppure può essere appoggiato su un tavolino con i pulsanti 40 a vista e funzionare ugualmente.

I pulsanti 40, nell’esempio sei, servono per la navigazione di menù visualizzati sul display 50. Un circuito a microprocessore interno (non mostrato) gestisce la visualizzazione dell’informazione sul display 50 e il controllo/lettura dei pulsanti 40. In particolare quattro pulsanti 46 hanno sopra una freccia e servono per navigare i menù, un pulsante 44 serve per uscire da un menù o da una funzione, e un tasto 42 serve per confermare una selezione. L’intelligenza del dispositivo è anche programmata per selezionare e interrogare un sensore solo o elaborare i segnali di entrambi i sensori.

Il display 50 visualizza contemporaneamente due barrette o colonnine orizzontali 52, 54 affiancate. La lunghezza della barretta 52 rispetto un origine OR indica il valore della luminosità ambientale attuale, rilevata tramite il sensore 70 o quello presente sul lato opposto (nel caso in cui il dispositivo 30 sia applicato al vetro è quest’ultimo a fornire l’informazione di luminosità). La barretta 54 ha la stessa origine di riferimento OR e fa da supporto per un cursore 56 i cui estremi rappresentano due soglie di luminosità S1, S2. Le soglie S1, S2 sono regolabili tramite i pulsanti 40, in particolare si possono spostare indipendentemente lungo la barretta 54. Durante questa regolazione l’utente ha ben presente il riferimento dell’attuale livello di luminosità nella barretta 52, col vantaggio di una regolazione facile, precisa e veloce.

Il funzionamento del dispositivo 30 differisce dalla tecnica nota. Non si fissa il valore di soglia corrispondente al livello di luminosità rilevato e, una volta superato, si attende un tempo fisso prima di azionare l’avvolgibile. Invece, viene creato un intervallo regolabile di tolleranza per la luminosità (tra le soglie S1, S2) in cui si tollerano variazioni di luminosità (isteresi). In uso il dispositivo 30, posizionato all’altezza desiderata sul vetro di una finestra (oppure posizionato in un qualsiasi luogo di una stanza), fa abbassare automaticamente l’avvolgibile fino a tale altezza quando la luce del sole supera la soglia S2. Quando la luminosità scende sotto la soglia S1, il dispositivo 30 comanda l’apertura dell’avvolgibile. Le soglie S1, S2 sono gestite quindi per realizzare un controllo a isteresi, di ampiezza data dal campo compreso tra S2 e S1.

Il dispositivo 30 comanda l’avvolgibile o invia segnali di comando al sistema in cui opera via radio, ad es. tramite una antenna e uno stadio trasmettitore operante sulle frequenze di 433.9MHz o 868.3MHz.

Quando l’utente vuole regolare le soglie S1, S2, accede tramite i pulsanti 46 ad un sottomenù dedicato e lo seleziona col pulsante 42. Il dispositivo 30 entra in una modalità di regolazione in cui l’utente può aggiornare il valore delle soglie S1, S2, spostandole a destra o sinistra, ad es. rispetto al valore attuale di luminosità indicato dalla barretta 52. Facendo questo l’utente ha sempre un riscontro visivo sul display 50 sia di ciò che fa, sia delle proporzioni della “distanza” delle due soglie S1, S2 tra loro e dalla luminosità attuale. Il grosso vantaggio che ne deriva è che la regolazione diventa significativa, intuitiva, facilmente ripetibile (copiabile da stanza a stanza e in momenti diversi della giornata) e astratta da una grandezza complicata come la luminosità.

Il display 50 è configurato anche per visualizzare un menu utente e un menu di configurazione. I menu sono costituiti da una serie di voci, e per modelli complessi ogni voce da una serie di sottovoci o sottomenu. Ogni Voce o sottomenu ha dei valori impostabili che possono essere di tipo booleano o numerico. Per “navigare” nei menu si usano sempre i tasti 40. Come funzioni preferite si hanno:

- la programmazione di un timer (si sceglie il giorno, la ora, e un evento voluto);

- la regolazione di un orologio con l’ora corrente;

- la programmazione di un modo crepuscolare: permette un funzionamento in cui si ha la chiusura automatica e incondizionata dell’avvolgibile quando il valore di illuminazione scende sotto una terza soglia S3. Tale soglia S3 è anch’essa regolabile lungo la barretta 54 con i pulsanti 40, analogamente a S1 e S2;

- reset memoria: il dispositivo 30 comprende una memoria per memorizzare i valori S1, S2, S3 e altri parametri funzionali. La cancellazione della memoria è utile in caso di ri-configurazione del sistema;

- creazione di una tabella 90 in modalità grafica lungo un grafico 92 (v. fig.

5). In ascisse è visualizzato ad es. l’arco temporale delle ultime 24 ore, in ordinate il valore di luce voluta, regolabile puntualmente con i pulsanti 40. Il dispositivo 30 agisce per regolare la luminosità ambientale secondo l’andamento programmato, oppure la tabella 90 può servire per visualizzare l’andamento giornaliero della luminosità, caso in cui i punti del grafico 92 saranno campioni memorizzati del suo valore;

- indicatore di stato aperto/chiuso di un cancello o portone di garage;

- indicatore di temperatura con riferimento ad un timer;

- indicatore di stato on/off di un impianto d’allarme con riferimento ad un timer;

- indicatore di interazione reciproca di queste funzioni;

- indicatore della batteria in esaurimento.

Fig. 4 mostra rappresentazioni grafiche alternative per le barrette 52, 54, ma si possono usare ad es. semplici tacchette con o senza barretta, freccette, puntatori o simili, o solo numeri.

La rappresentazione grafica secondo l’invenzione è utilizzabile nel dispositivo 30 per altre grandezze, come la temperatura; oppure anche in applicazioni diverse, ad es. per impostare i finecorsa di un cancello.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (30) di rilevazione integrato in un sistema di azionamento, preferibilmente per avvolgibili, comprendente un rilevatore per rilevare una grandezza come la luce ambientale o solare e/o la temperatura e/o il livello di condizionamento ambientale e/o il livello di deumidificazione e/o un’indicazione oraria e/o l’umidità e/o lo stato acceso/spento di impianti di allarme e/o loro componenti e/o lo stato di apertura/chiusura di finestre, porte, portoni da garage o cancelli, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (50) per visualizzare contemporaneamente - il valore attuale, o un suo valore rappresentativo (52), di almeno una di dette grandezze, e - due soglie (S1, S2) per la grandezza visualizzata, una superiore e una inferiore, all’esterno delle quali il dispositivo è configurato per reagire comandando lo spostamento dell’avvolgibile e/o un’azione del sistema.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi (50) per visualizzare sono configurati per visualizzare un menù tramite il quale le soglie (S1, S2) sono regolabili da un utente e/o installatore, confrontandole direttamente con detta grandezza rilevata .
3. 3. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi (30) per visualizzare sono configurati per visualizzare detto valore, rappresentativo o meno, e/o dette soglie (S1, S2) tramite rappresentazione numerica.
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi (30) per visualizzare sono configurati per visualizzare detto valore, rappresentativo o meno, e/o dette soglie (S1, S2) tramite indicatore a scala analogica (52, 54).
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un display (50) a matrice di punti atto a visualizzare detto valore e/o dette soglie.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui il display è pilotato per visualizzare una barretta (52), orizzontale o verticale, di lunghezza proporzionale a detto valore, oppure una posizione su una scala graduata corrispondente a detto valore.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui il display è atto a visualizzare un cursore mobile (56) su una seconda barretta (54) visualizzata vicino alla prima (52).
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente due rilevatori di luce (70) disposti in modo da misurare la luce proveniente da due direzioni sostanzialmente diverse.
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi (50) per visualizzare sono configurati per visualizzare almeno una terza soglia (S3) per la grandezza visualizzata, o per una grandezza diversa, al di sotto della quale il dispositivo è configurato per reagire comandando incondizionatamente lo spostamento dell’avvolgibile e/o un’azione del sistema.
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi (50) per visualizzare sono configurati per visualizzare una tabella grafica che rappresenta l’andamento programmato (90) e/o registrato della grandezza visualizzata. MC