ITVR20130129A1 - Interfaccia per il controllo di dispositivi industriali e domestici - Google Patents

Description

INTERFACCIA PER IL CONTROLLO DI DISPOSITIVI INDUSTRIALI E DOMESTICI

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda il campo di interazione uomo-macchina e in particolare un'interfaccia per il controllo di dispositivi utilizzati in contesti industriali e domestici. I pulsanti rappresentano uno dei meccanismi più semplici e per questo ampiamente diffusi per il controllo di macchine o di processi. Tipicamente realizzati in materiale rigido, quale plastica o metallo presentano spesso una superficie che à ̈ generalmente piatta o sagomata per accogliere il dito o la mano, in modo da essere facilmente premuti e rilasciati. Tali pulsanti, specialmente se utilizzati in ambito industriale devono essere robusti, in quanto devono resistere a sollecitazioni importanti e devono essere molto affidabili, cioà ̈ devono consentire un controllo costante del dispositivo sul quale sono montati. Un tipico esempio di pulsante, ampiamente utilizzato, à ̈ quello di tipo M22, così chiamato perché presenta un connettore con una sezione circolare di 22mm di diametro. Questo tipo di pulsante à ̈ apprezzato per la facilità di installazione, in quanto la sua ampia diffusione ha fatto sì che sia compatibile con molti dei dispositivi disponibili in commercio, cioà ̈ sia supportato nativamente senza richiedere interfacce aggiuntive per la sua installazione.

Anche i moderni schermi touchscreen consentono all'utente di interagire direttamente con il dispositivo sul quale sono montati senza utilizzare apparati aggiuntivi quali un mouse o touchpad. La diffusione di questo tipo di schermi à ̈ dovuta al fatto che consentono una interazione che à ̈ intuitiva, rapida e accurata da parte dell'utente con il contenuto mostrato sullo schermo. Comunque a differenza delle interfacce elettromeccaniche tradizionali di tipo M22, il touchscreen à ̈ spesso installato su dispositivi dedicati quali smartphone secondo modalità che non sono standard.

Manca nello stato dell'arte un sistema in grado di combinare la robustezza e la compatibilità delle interfacce basate su tecnologia M22 con i benefici derivanti dall'utilizzo di uno schermo touchscreen.

Nell’ambito di questo compito, scopo del presente trovato à ̈ quello di fornire un sistema che adattabile ed utilizzabile in differenti contesti. Ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di fornire un sistema che sia funzionale ed efficiente.

Non ultimo compito del presente trovato à ̈ quello di fornire un sistema che sia robusto e offra garanzie di sicurezza.

Questo compito e questi ed altri scopi che risulteranno maggiormente chiari nel seguito, sono raggiunti da un sistema secondo la rivendicazione 1.

Vantaggiosamente, il sistema richiede l'utilizzo di materiali facilmente reperibili in commercio. Convenientemente, il sistema à ̈ integrabile in dispositivi già esistenti.

Preferibilmente, il sistema consente di rendere semplice l'installazione e rapida la manutenzione. Convenientemente il sistema non à ̈ vincolato all'utilizzo di un particolare standard di comunicazione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata, resa in forma di esempio illustrativo e non limitativo, accompagnata dalle relative figure in cui:

la figura 1 Ã ̈ uno schema a blocchi del sistema secondo il presente trovato;

le figure 2a e 2b mostrano un aspetto del sistema di figura 1;

la figura 3 mostra una forma di realizzazione del sistema di figura 1;

la figura 4 mostra con maggior dettaglio un ulteriore aspetto del sistema di figura 1.

Un’architettura esemplificativa del sistema oggetto del presente trovato à ̈ sintetizzata nello schema a blocchi di Figura 1.

La figura 1 comprende un monitor 10 ed un corpo cilindrico 14.

Il monitor 10 comprende uno schermo a cristalli liquidi ("LCD") 11 ed un pannello 12 atto a contenerlo. Il monitor 10 ha una profondità preferibilmente non superiore ai 18 mm ed à ̈ atto ad essere inserito ad esempio in pannelli industriali, preferibilmente di profondità non superiore ai 15 mm, in recessi su muri, in contenitori per materiale elettrico da parete, detti wall box, o in macchinari. Il monitor 10 può comprendere inoltre circuiteria atta processare e a scambiare dati.

Lo schermo 11 à ̈ di tipo noto e comprende un dispositivo elettronico ottico atto alla riproduzione di immagini. Lo schermo 11 à ̈ piatto, touchscreen, preferibilmente di tipo capacitivo, che consente ad un'utente di reagire a ciò che viene visualizzato, ad esempio per controllare la modalità di visualizzazione o per immettere dati. Lo schermo 11 à ̈ basato su tecnologia a cristalli liquidi, preferibilmente di tipo TFT o OLED.

Lo schermo 11 ha preferibilmente dimensioni pari a 5 o 7 pollici con una risoluzione di 800x480 pixels. Lo schermo 11 può avere anche dimensioni più piccole, pari a 3,5 pollici con bassa risoluzione, o maggiori, pari a 10.2 o 15 pollici ed una risoluzione pari a 1280x800 pixels. Lo schermo 11 ha preferibilmente dimensioni massime pari a 23 pollici.

Preferibilmente lo schermo 11 non prevede l'utilizzo di materiale plastico ed à ̈ montato sul pannello 12.

Il pannello 12, oltre a rappresentare il supporto per lo schermo 11, presenta, sul lato opposto a quello su cui à ̈ montato lo schermo 11, un'interfaccia, preferibilmente disposta in una posizione centrale del pannello stesso atta a ricevere il corpo cilindrico 14 che verrà presentato nel seguito. Preferibilmente questa interfaccia comprende una cavità circolare di diametro pari a 22 mm.

Addizionalmente il pannello 12 presenta delle guarnizioni 13 adattate a rendere più sicuro e stabile l'installazione del corpo cilindrico 14. Il corpo cilindrico 14 comprende un involucro, preferibilmente di alluminio ed ottenuto per mezzo della tecnica della pressofusione, il quale presenta una base atta ad essere alloggiata all'interno della cavità del pannello 12 e la seconda base atta ad alloggiare un dispositivo per la trasmissione di dati. La superficie laterale dell'involucro del corpo cilindrico presenta inoltre una filettatura che permette un accoppiamento elicoidale. Il filetto può assumere l'aspetto di un solco ad andamento elicoidale, inciso sulla superficie cilindrica del corpo 14 mentre la sezione longitudinale presenta di solito un andamento approssimativamente triangolare, con un'alternanza di apici esterni ed apici interni. La filettatura consente l'applicazione di una ghiera di bloccaggio che permette il montaggio a filo, tramite ad esempio avvitamento, del monitor 10 su un recesso, quale un muro, un armadio industriale od un dispositivo domestico. Le caratteristiche costruttive del corpo cilindrico 14 sono tali da renderlo equivalente ad un connettore M22 e quindi il diametro della sua sezione circolare à ̈ 22 mm o sostanzialmente pari 22 mm. Come conseguenza il sistema di figura 1 à ̈ installabile su tutti gli apparati che sono compatibili o che comunque presentino delle interfacce che permettano di fissarlo.

Il dispositivo per la trasmissione di dati à ̈ preferibilmente un cavo Ethernet RJ45 - ISO8877 10-100 con funzionalità Power over Ethernet (PoE) secondo lo standard POE 802.3af/at. Lo standard POE consente la trasmissione contemporanea di energia e di dati utilizzando un cavo Ethernet. Il cavo Ethernet presenta un diametro massimo di 18.4 mm così da poter essere facilmente inserito all'interno del corpo cilindrico 14.

Il cavo fornisce l'alimentazione allo schermo 11 e permette lo scambio di dati con lo stesso. Il cavo Ethernet pertanto da un lato della trasmissione à ̈ collegato allo schermo, dall'altro lato à ̈ connesso con unità atta a fornire e a ricevere dati dallo stesso. Ad esempio questa unità potrebbe essere un macchinario industriale ed il monitor 10 potrebbe essere utilizzato come interfaccia per controllare un aspetto di questo macchinario ad esempio come manopola per l'apertura di una valvola. In questo caso il monitor mostra un'icona che rappresenta una manopola virtuale. Grazie alle funzionalità dello schermo touchscreen, l'operatore può sollecitare lo schermo così da simulare la rotazione della manopola. Il comando, opportunamente codificato da apposita circuiteria, à ̈ trasmesso tramite il dispositivo elettronico per essere poi ricevuto e processato dal macchinario. Come conseguenza la valvola à ̈ aperta. E' possibile che il macchinario invii un riscontro dell'avvenuta apertura tramite trasmissione di un dato sul dispositivo elettronico verso lo schermo 11. Lo schermo 11 mostra opportunamente questo riscontro tramite ad esempio una segnalazione luminosa.

Le figure 2a, 2b mostrano un adattatore per consentire l'installazione del sistema di figura 1 sui contenitori per cavi elettrici incassati nei muri, comunemente definiti wall box. Infatti tali wall box non sono dotati nativamente di un supporto per i connettori M22 e quindi à ̈ necessario un adattatore che consenta l'avvitamento del corpo cilindrico 14.

In particolare le figure 2a e 2b mostrano rispettivamente una sezione laterale e frontale di detto adattatore 16. L'adattatore 16 ha dimensioni adattate a ricevere il corpo cilindrico 14. In una forma di realizzazione preferita ha un diametro non superiore a 60 mm ed una lunghezza compresa tra 49 e 50 mm. L'adattatore 16 consente il passaggio del dispositivo elettronico per la trasmissione dei dati e l'avvitamento del corpo cilindrico 14.

In figura 3 Ã ̈ mostrato il sistema di figura 1 ulteriormente atto per l'utilizzo in congiunzione con l'adattatore di figura 2a e 2b. In particolare, il pannello 12 comprende un dispositivo di fissaggio basato su accoppiamento elastico avente delle molle o parti elastiche flettenti 17 adattate ad essere incastrate su un adattatore a filo 18 fissato per mezzo di viti al wall box.

La figura 4 mostra con maggior dettaglio il sistema di figura 1 ulteriormente atto per l'utilizzo in contesti industriali, in cui le forti vibrazioni, temperature estreme e le condizioni umide o polverose potrebbero danneggiare il monitor 10.

In particolare, il sistema comprende inoltre un involucro 19, un secondo schermo 20, un dissipatore di calore 21, un telaio di plastica 22 e delle guarnizioni 23.

L'involucro 19 à ̈ atto a schermare le interferenze elettromagnetiche e ha dimensioni tali da permettere di contenere sia il dispositivo per la trasmissione di dati che il monitor 10. L'involucro 19 à ̈ preferibilmente di alluminio ed à ̈ rinforzato così da resistere a sollecitazioni meccaniche.

Il secondo schermo 20 à ̈ basato su tecnologia capacitiva PCAP, ed à ̈ adatto a proteggere lo schermo 11 dalle eccessive pressioni o da agenti esterni.

Il dissipatore di calore 21 protegge il sistema da sbalzi di temperatura.

Il telaio di plastica 22 Ã ̈ fornito in modo da rafforzare l'area compresa tra lo schermo 11 e la circuiteria 24 collegata al monitor in modo da proteggere lo schermo e la circuiteria stessa da eventuali piegamenti.

Inoltre sono fornite delle guarnizioni 23, preferibilmente disposte tra lo schermo 20 e l'involucro 19 per fornire una classe di di protezione "Internal Protection" pari IP69K.

Si à ̈ in pratica constatato come il metodo e il sistema descritti raggiungano il compito e gli scopi proposti. In particolare, si à ̈ visto come il sistema così concepito permetta di superare i limiti qualitativi dell’arte nota.

Chiaramente, numerose modifiche sono evidenti e possono essere prontamente eseguite dal tecnico del ramo senza uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione.

Ad esempio, per quanto nella presente esposizione il dispositivo elettronico per la trasmissione dei dati à ̈ stato presentato principalmente come cavo Ethernet, esso può comprendere un adattatore atto a ricevere una pluralità di cavi Ethernet o cavi adattati a fornire energia supplementare o un sistema di montaggio basato su DIN-rail. Ancora, il dispositivo elettronico può comprendere anche un'interfaccia che supporti il Wifi o il Bluetooth.

Poiché il sistema può essere fornito in differenti contesti esso può avere gradi protezione IP differenti. Ad esempio il sistema di figura 1 potrebbe avere una classe di protezione IP67 sul lato nel quale à ̈ presente il corpo cilindrico 14 ed una classe di protezione pari IP69K, sul lato che si affaccia sullo schermo 11.

Il sistema di figura 1 può trovare applicazione anche in ambienti domestici, ad esempio nel controllo di serramenti. In questo caso potrebbe essere inserito in un'apposita cavità di un muro atta a riceverlo definita socket box.

Il sistema secondo il presente trovato può essere ulteriormente adattato, tramite un'opportuna scelta dei materiali e della configurazione degli elementi che lo compongono, così da limitarne i costi di produzione. Ad esempio lo schermo 11 può essere di tipo resistivo, l'involucro del corpo cilindrico 14 può essere realizzato usando materiale plastico, essere di tipo multipolare e contenere circuiteria per l'alimentazione e interfacce per collegamenti di tipo seriale, CAN bus e Ethernet.

Perciò, l’ambito di protezione delle rivendicazioni non deve essere limitato dalle illustrazioni o dalle forme di realizzazione preferite illustrate nella descrizione sotto forma di esempi, ma piuttosto le rivendicazioni devono comprendere tutte le caratteristiche di novità brevettabile che risiedono nella presente invenzione, incluse tutte le caratteristiche che sarebbero trattate come equivalenti dal tecnico del ramo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per il controllo di dispositivi industriali e domestici comprendente un monitor (10) ed un corpo cilindrico (14), caratterizzato dal fatto che: - detto monitor (10) comprende uno schermo (11) multi-touch ed un pannello (12) avente un'interfaccia atta a ricevere detto corpo cilindrico (14) e; - detto corpo cilindrico (14) avendo inoltre una cavità atta a contenere un dispositivo per la ricezione di dati, detto corpo cilindrico (14) essendo ulteriormente atto ad essere fissato su detti dispositivi industriali e domestici.
2. 2. Sistema in accordo con la rivendicazione precedente in cui detto dispositivo per la ricezione di dati comprende un cavo Ethernet RJ45 CAT5 o un adattatore rimovibile.
3. 3. Sistema in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto corpo cilindrico (14) à ̈ ulteriormente atto ad essere fissato in un foro preferibilmente di 22 mm.
4. 4. Sistema in accordo con la rivendicazione precedente in cui detto cavo Ethernet ha un diametro massimo di 18,4 mm e in cui in cui detto schermo (11) Ã ̈ alimentato da detto cavo Ethernet RJ45 secondo il protocollo POE 802.3af/at.
5. 5. Sistema in accordo con la rivendicazione 3 o 4 in cui detto schermo (11) ha dimensioni pari a 3,5, 5, 7, 10,2 e 15 pollici.
6. 6. Sistema in accordo con almeno una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre uno meccanismo atto a fissare detto pannello (12) ad una superficie di appoggio, quale un muro od un pannello industriale.
7. 7. Sistema in accordo con almeno una delle rivendicazioni precedenti in cui detto corpo cilindrico (14) comprende un involucro cilindrico, detto involucro comprendendo sulla superficie laterale una filettatura atta ad essere avvitata su una ghiera di bloccaggio, e in cui detto pannello (12) comprende inoltre almeno due guarnizioni sigillanti (13) disposte alle estremità di detta interfaccia atta a ricevere detto corpo cilindrico (14).
8. 8. Sistema in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la somma della profondità di detto monitor (10) e di detto corpo cilindrico (14) sia al più 18 mm.
9. 9. Sistema in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un dispositivo di fissaggio (17) basato su accoppiamento elastico comprendente delle molle o parti elastiche flettenti adattate ad essere incastrate su un adattatore a filo (18) fissato per mezzo di viti a un wall box.
10. 10. Sistema in accordo con una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - un involucro (19) atto a schermare le interferenze elettromagnetiche e adatto a contenere detto corpo cilindrico (14) e detto monitor (10); - un secondo schermo (20) basato su tecnologia capacitiva disposto su detto schermo (11) e connesso a detto involucro atto a schermare le interferenze elettromagnetiche (19) per mezzo di guarnizioni (23) con un livello di protezione IP69K; - un dissipatore di calore (21); - un telaio (22) atto a supportare detto schermo (11) e circuiteria elettronica (24) di detto monitor (10).