PL249682B1 - System sterowania wewnętrznymi roletami okiennymi - Google Patents

Abstract

System sterowania wewnętrznymi roletami okiennymi charakteryzuje się tym, że ma układ mikroprocesorowy (1), który jest połączony z zasilaczem (2) prądu stałego 12V, z wyświetlaczem dotykowym (3), modułem (4) łączności bezprzewodowej, sterownikiem (5) silnika rolety, czujnikiem (6) obrotów (położenia) rolety, czujnikiem (7) wykrywającym maksymalne dolne położenie rolety, czujnikiem (8) pyłów zawieszonych w powietrzu, czujnikiem (9) temperatury i wilgotności powietrza, modułem łączności (10) internetowej, fotorezystorem (11), nadajnikiem IR (12), modułem (13) czasu rzeczywistego oraz przekaźnikiem monostabilnym (14), przy czym przekaźnik monostabilny (14) połączony jest z zasilaczem (15) prądu stałego 24 V i przetwornicą (16), a przetwornica (16) połączona jest ze sterownikiem (5) silnika rolety, który połączony jest dodatkowo z silnikiem (17) rolety natomiast wyświetlacz dotykowy (3) połączony jest z zasilaczem (18) prądu stałego 5 V.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest system sterowania wewnętrznymi roletami okiennymi, który pozwala na automatyczne i zdalne sterowanie roletami wewnętrznymi w pomieszczeniach.

Z opisu wynalazku nr CN106227050A znany jest system sterowania oknem inteligentnego domu obejmuje: urządzenie do otwierania i zamykania okien, urządzenie do zwijania zasłon, urządzenie monitorujące, koordynator ZigBee, procesor i terminal zdalnego sterowania, przy czym urządzenie monitorujące jest połączone z procesorem za pośrednictwem koordynatora ZigBee; we wszystkich pomieszczeniach rozmieszczone są czujniki monitorujące; urządzenie monitorujące zawiera monitor stężenia dwutlenku węgla, monitor oświetlenia, monitor temperatury oraz monitor wiatru i deszczu; procesor jest połączony z urządzeniem do zwijania zasłony i urządzeniem do otwierania i zamykania okna oraz steruje uruchamianiem i zatrzymywaniem urządzenia do zwijania zasłony; procesor jest połączony bezprzewodowo z terminalem zdalnego sterowania. Urządzenie do otwierania i zamykania okna oraz urządzenie do zwijania zasłony są umieszczone na oknie, sygnały urządzenia do otwierania i zamykania okna oraz urządzenia do zwijania zasłony są wykrywane przez urządzenie monitorujące, sygnały są wyświetlane na terminalu zdalnego sterowania, a okno urządzenie otwierające i zamykające oraz urządzenie zwijające kurtynę są zdalnie sterowane przez terminal zdalnego sterowania, osiągając w ten sposób cel zdalnego sterowania

Z opisu wynalazku nr CN104847245A znane jest automatyczne okno roletowe, które zawiera obudowę i końcowe gniazda zamontowane na dwóch końcach obudowy, w którym napędzająca obrotowa rura napędzana w celu obracania się przez silnik napędowy jest połączona pomiędzy dwoma końcowymi gniazdami; roleta składająca się z wielu elementów żaluzji, które są ze sobą połączone zawiasowo, jest zamontowana na obracającej się rurze napędzającej; gniazdo prowadzące element przesłony jest zamontowane na każdym gnieździe końcowym. W gniazdach prowadnicowych elementów żaluzji są utworzone rowki prowadzące elementów żaluzji umożliwiające przesuwanie się i przesuwanie oraz spiralne rozprowadzanie końcowych części elementów żaluzji; urządzenie teleskopowe jest połączone między elementem przesłony, na najbardziej wewnętrznym końcu, rolety, a napędzającą obrotową rurą i zawiera nieruchomą tuleję zamontowaną na napędzającej obrotowej rurze i element przesłony na najbardziej wewnętrznym końcu w sposób penetrujący; wewnętrzna tuleja zdolna do wysuwania się i cofania w kierunku promieniowym napędzającej obracającej się rury jest pokryta tuleją nieruchomą w sposób ślizgowy; element żaluzji, na najbardziej wewnętrznym końcu żaluzji, jest połączony z zewnętrznym wystającym końcem tulei wewnętrznej; a urządzenie powrotne jest zamontowane pomiędzy tuleją wewnętrzną a tuleją stałą.

Ze wzoru użytkowego nr CN215565602U znana jest automatyczna roleta podnosząca, która składa się z rury zwijanej, korpusu rolety z jednym końcem zamocowanym w kierunku osiowym rury zwijanej oraz silnika umieszczonego na jednym końcu rolety. Rury zwijacza i wykorzystywane do napędzania rury zwijacza w celu obracania, rura zwijacza jest utworzona przez splatanie wielu rur łączących, a korpus żaluzji zwijanej jest rozłącznie dopasowany do rury zwijacza. Zgodnie z roletą, rurę zwijacza i silnik można zmontować z wyprzedzeniem, długość rury zwijacza można następnie szybko dostosować zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami.

Z opisu wzoru użytkowego nr CN215565604U znana jest automatycznie otwierająca się i zamykająca dwuwarstwowa roleta, która składa się z ramy kurtyny i korpusu rolety umieszczonej na ramie kurtyny, rama kurtyny zawiera wałek nawijany umieszczony nad oknem w trybie obrotowym oraz silnik umieszczony w rama zasłony i używana do napędzania obracającego się wału, a szyny prowadzące z rowkami prowadzącymi są umieszczone pionowo i w dół na ramie zasłony i znajdują się po dwóch stronach okna. Pręt prowadzący z dwoma końcami pionowo wznoszącymi się i opadającymi w rowkach prowadzących jest umieszczony z boku od szpuli rolety, blok napędowy jest umieszczony obrotowo pomiędzy szyną prowadzącą a roletą na drążku prowadzącym, a pomiędzy klockiem napędowym a szyną prowadzącą jest umieszczona elastyczna struktura włożona w rowki prowadzące lub elastycznie opierająca się o zewnętrzną ściankę szyny prowadzącej wraz z obrotem klocka prowadzącego. Zgodnie z automatycznym otwieraniem i zamykaniem dwuwarstwowej rolety, silnik napędza rolkę, aby się obracać, dzięki czemu roleta może automatycznie wznosić się i opuszczać.

Ze wzoru użytkowego nr CN215565603U znana jest roleta elektryczna, która składa się z wałka nawijanego, korpusu żaluzji z górnym końcem zamocowanym w kierunku osiowym wałka nawijanego oraz silnika umieszczonego na jednym końcu wał toczny i służy do napędzania wału tocznego do obracania. Bęben składa się z wałka stałego, wałka napinającego, cofniętego rowka utworzonego z boku, w pobliżu wałka napinającego, wałka stałego, drążka teleskopowego wystającego z boku, w pobliżu wałka stałego, wałka napinającego i dopasowanego z cofniętym rowkiem w trybie penetrującym i wsuwanym, a mechanizm ograniczający do ograniczania drążka teleskopowego jest umieszczony między drążkiem teleskopowym a nieruchomym wałem. Korpus rolety jest jednocześnie ślizgowo dopasowany do wałka mocującego i wałka napinającego, podstawa montażowa jest dopasowana obrotowo do przeciwległych końców wałka mocującego i wałka napinającego.

Ze zgłoszenia nr P.429010 znany jest sposób sterowania urządzeniami elektrycznymi. Sposób sterowania urządzeniami elektrycznymi polega na tym, że przycisk przesyła sygnał do jednostki centralnej, która załącza przypisaną temu przyciskowi akcję. Przypisanie akcji do przycisku może być zmieniane przy użyciu urządzenia mobilnego wyposażonego w aplikację. Po wejściu w tryb przypisywania akcji, naciska się przycisk, a następnie przypisuje się temu przyciskowi akcję. Przyciskowi można przypisać więcej niż jedną akcję. Jedną akcję można przypisać więcej niż jednemu przyciskowi. Wybór przypisanej akcji zależy od sposobu wciśnięcia przycisku lub czasu trwania wciśnięcia przycisku. Wybór przypisanej akcji zależy od wskazań zegara urządzenia centralnego. Akcja składa się z określonych zmian stanu określonych urządzeń. Zmianę stanu stanowi włączenie i wyłączenie urządzenia lub załączenie określonego ustawienia urządzenia. Urządzenie stanowi źródło światła lub roleta lub gniazdo elektryczne. Urządzenie stanowi urządzenie otwierające bramę lub furtkę. Urządzenie stanowi rekuperacja. Urządzenie stanowi siłownik okna. Akcję przypisuje się czujnikowi zegarowi, timerowi. Akcję przypisuje się urządzeniu alarmowemu lub czujnikowi alarmowemu.

Z patentu nr 236674 znany jest zespół napędowy ruchomej zasłony, zwłaszcza rolety tekstylnej, który posiada podzespół kontroli ruchu zasłony, który steruje pracą silnika elektrycznego, napędzającego cięgna rozciągające ruchomą zasłonę do jej położenia zasłaniającego otwór w przegrodzie budowlanej. Korzystnie jest to podzespół kontroli ruchu wałka nawojowego, zawierający czujnik Halla osadzony w płytach bocznych kasety, w której ułożyskowany jest wałek nawojowy, oraz magnes obracający się wraz z wałkiem nawojowym.

Według wynalazku system sterowania wewnętrznymi roletami okiennymi charakteryzuje się tym, że ma układ mikroprocesorowy, który jest połączony z zasilaczem prądu stałego 12 V, z wyświetlaczem dotykowym, modułem łączności bezprzewodowej, sterownikiem silnika rolety, czujnikiem obrotów (położenia) rolety, czujnikiem wykrywającym maksymalne dolne położenie rolety, czujnikiem pyłów zawieszonych w powietrzu, czujnikiem temperatury i wilgotności powietrza, modułem łączności internetowej, fotorezystorem, nadajnikiem IR, modułem czasu rzeczywistego oraz przekaźnikiem monostabilnym. Przekaźnik monostabilny połączony jest z zasilaczem prądu stałego 24 V i przetwornicą, a przetwornica połączona jest ze sterownikiem silnika rolety, który połączony jest dodatkowo z silnikiem rolety. Natomiast wyświetlacz dotykowy połączony jest z zasilaczem prądu stałego 5 V.

Zaletą proponowanego rozwiązania jest to, że układ jest uniwersalny, można dopasować go większości pomieszczeń mieszkalnych, jest podatny na modyfikacje, ma możliwość synchronizacji z innymi układami i cechuje się niskim kosztem wykonania. Docelową grupą odbiorców są mieszkańcy chcący mieć inteligentny dom/mieszkanie.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia system sterowania w schemacie ogólnym.

System sterowania wewnętrznymi roletami okiennymi charakteryzuje się tym, że ma układ mikroprocesorowy 1, który jest połączony z zasilaczem 2 prądu stałego 12 V, z wyświetlaczem dotykowym 3, modułem 4 łączności bezprzewodowej, sterownikiem 5 silnika rolety, czujniki em 6 obrotów (położenia) rolety, czujnikiem 7 wykrywającym maksymalne dolne położenie rolety, czujnikiem 8 pyłów zawieszonych w powietrzu, czujnikiem 9 temperatury i wilgotności powietrza, modułem łączności 10 internetowej, fotorezystorem 11, nadajnikiem IR 12, modułem 13 czasu rzeczywistego oraz przekaźnikiem monostabilnym 14. Przekaźnik monostabilny 14 połączony jest z zasilaczem 15 prądu stałego 24 V i przetwornicą 16. Przetwornica 16 połączona jest ze sterownikiem 5 silnika rolety, który połączony jest dodatkowo z silnikiem 17 rolety. Wyświetlacz dotykowy 3 połączony jest z zasilaczem 18 prądu stałego 5 V.

Przy pomocy podłączonego bezpośrednio do układu mikroprocesorowego 1 wyświetlacza dotykowego 3 można sterować roletą w trybie automatycznym lub ręcznym. Dodatkowo na ekranie wyświetlają się informacje o awariach rolet, błędach w działaniu czujnika 9, temperatury oraz wilgotności w pomieszczeniu, czujnika 8 pyłów zawieszonych w powietrzu oraz data i godzina zgodna z ustawieniami modułu 13 czasu rzeczywistego.

Zasilacz 2 prądu stałego 12 V jest zasilaczem impulsowym z zabezpieczeniem przeciwzwarciowym oraz z wyłącznikiem.

Ekran dotykowy 3 połączony jest z zasilaczem 18 prądu stałego 5 V. Posiada on możliwość podłączenia dedykowanego głośnika dzięki czemu, można odtwarzać komunikaty głosowe.

Moduł łączności bezprzewodowej 4, umożliwia połączenie się z innymi systemami sterowania rolet znajdujących się w innych pomieszczeniach budynku. Pozwala to na synchronizację wszystkich rolet znajdujących się w budynku i daje możliwość sterowania wszystkimi roletami z poziomu jednego wyświetlacza. Daje także możliwość połączenia z urządzeniami innego typu np. radiowym kontrolerem oświetlenia LED.

Sterownik 5 silnika rolety jest to mostek H, odpowiadający za kierunek obrotu oraz prędkość obrotową silnika 17 rolety. W zależności od tego jakie są stany wyjść w układzie mikroprocesorowym 1 to sterownik 5 silnika rolety może powodować obracanie się wału silniczka 17 rolety w prawo lub w lewo. Regulację prędkości obrotów silnika 17 odbywa się zależnie od wypełnienia PWM podawanego na danym wyjściu układu mikroprocesorowego 1. Sam mostek H zawiera w sobie zabezpieczenia termiczne, przeciw przeciążeniowe oraz przeciwzwarciowe. Mostek H jest połączony z przetwornicą step down 16.

Czujnik 6 obrotów rolety składa się z czujnika siedmioro szczelinowego zintegrowanego z wałkiem posiadającym wypustki, który jest na sztywno połączony z wałkiem rolety, podczas obrotu rolety liczy ilość przejść tych wypustków przez czujnik szczelinowy. Gdy wypustka znajduje się w czujniku szczelinowym to wówczas czujnik podaje stan wysoki na wyjściu, w przeciwnym razie podaje stan niski. Na podstawie odczytów z czujnika 6 obrotów rolety układ mikroprocesorowy 1 może zliczać obroty oraz ustalić prędkość obrotową przez co układ mikroprocesorowy 1 zna dokładną pozycję rolety.

Czujnik 7 wykrywający maksymalne dolne położenie rolety jest czujnikiem odpowiadającym za wykrywanie osiągnięcia przez roletę maksymalnego dolnego położenia. Czujnik jest aktywowany poprzez zbliżenie się magnesu znajdującym się na obciążniku (belce dolnej) rolety.

Czujnik 8 pyłów zawieszonych w powietrzu jest wyposażony w sensor, który pozwala mierzyć współczynniki PM1.0, PM2.5, PM10.

Czujnik 9 temperatury oraz wilgotności powietrza AHT20 jest czujnikiem pozwalającym odczytywać temperaturę powietrza z dokładnością do 0,3°C oraz wilgotność powietrza z dokładnością do 2%.

Moduł łączności internetowej 10 łączy układ mikroprocesorowy 1 z Internetem i poprzez odpowiednie serwery (np. IFFT, Sinric Pro) umożliwia sterowanie roletami za pomocą np. asystenta głosowego Google Assistant, Amazon Alexa. Można także sterować roletami z poziomu aplikacji na telefonie np. Google Home.

Fotorezystor 11 odpowiada za mierzenie natężenia światła w pomieszczeniu, w którym znajdują się rolety. Na podstawie odczytów z fotorezystora 11 wyświetlacz 3 ustawia automatycznie jasność wyświetlacza. Użytkownik ma możliwość wyłączenia automatycznej jasności w ustawieniach na wyświetlaczu.

Nadajnik IR 12 umożliwia sterowanie urządzeniami, działające na podczerwień, znajdującymi się w tym samym pomieszczeniu co nadajnik IR. Takimi przykładowymi urządzeniami mogą być telewizor, klimatyzator, oświetlenie LED.

Moduł 13 czasu rzeczywistego pozwala na określenie daty i godziny. Zawiera w sobie baterię, dzięki czemu nie traci informacji o dacie i godzinie w przypadku zaniku zasilania. Dodatkowo moduł czasu rzeczywistego 13 umożliwia ustawienie budzika, powodujący odsłonięcie rolet w danym dniu tygodnia i danej godzinie.

Przekaźnik 14 jest przekaźnikiem monostabilnym i jest załączany poprzez pojawienie się stanu wysokiego na danym wyjściu układu mikroprocesorowego 1. Przekaźnik załącza zasilanie sieciowe 230 V dla zasilacza 15 prądu stałego 24 V.

Zasilacz 15 prądu stałego 24 V jest zasilaczem impulsowym zawierający w sobie zabezpieczenia przeciwzwarciowe.

Przetwornica 16 step down pozwala na obniżenie napięcia podawanego przez zasilacz 15 do napięcia znamionowego silnika 17 rolety. Można ustawić także na przetwornicy 16 dopuszczalne maksymalne natężenie prądu przepływające przez silnik 17 rolety.

Silnik rolety 17 jest silnikiem z przekładnią gdzie jego wał jest na sztywno połączony z wałem rolety.

Zasilacz 18 prądu stałego 5 V jest zasilaczem impulsowym z odpowiednimi zabezpieczeniami o odpowiedniej wydajności prądowej i stabilizacji napięcia zapewniający prawidłową pracę ekranu dotykowego 3.

Działanie systemu jest następujące:

Roleta lub rolety są sterowane za pomocą układu mikroprocesorowego 1 oraz ekranu dotykowego 3, na którym użytkownik ma do wyboru tryb ręczny i tryb automatyczny, komunikaty o awarii rolet. Działanie rolety kontrolowane jest przez sterownik 5 oraz układ mikroprocesorowy 1, który nim steruje oraz odczytuje dane z czujnika 6 obrotów rolety i czujnika 7 wykrywającego maksymalne dolne położenie rolety. Prawidłowa praca rolety jest kontrolowana poprzez liczenia odstępu czasowego między impulsami z czujnika 6 obrotów rolety. Czujnik 7 wykrywający maksymalne dolne położenie rolety odpowiada za zabezpieczenie rolety przed nadmiernym rozwinięciem. W przypadku nieprawidłowości w działaniu rolety, układ mikroprocesorowy 1 podejmie się odpowiednich kroków naprawczych poprzez np. zwinięcie rolety w górę z powrotem i podjęciu się ponownej próby rozwinięcia rolety oraz wyświetli informacje o awarii i błędach na wyświetlaczu dotykowym 3.

W wypadku, gdy w danej chwili użytkownik nie korzysta z panelu sterowania roletami to na ekranie 3 wyświetlają się informacje o temperaturze i wilgotności powietrza z czujnika 9, czystości powietrza z czujnika 8, data i godzina z modułu 13, a także wyświetlane są dodatkowe opcje do sterowania innymi urządzeniami za pomocą nadajnika IR 12 czy też modułu 4 łączności bezprzewodowej.

Claims (1)

1. System sterowania wewnętrznymi roletami okiennymi, znamienny tym, że ma układ mikroprocesorowy (1), który jest połączony z zasilaczem (2) prądu stałego 12 V, z wyświetlaczem dotykowym (3), modułem (4) łączności bezprzewodowej, sterownikiem (5) silnika rolety, czujnikiem (6) obrotów (położenia) rolety, czujnikiem (7) wykrywającym maksymalne dolne położenie rolety, czujnikiem (8) pyłów zawieszonych w powietrzu, czujnikiem (9) temperatury i wilgotności powietrza, modułem łączności (10) internetowej, fotorezystorem (11), nadajnikiem IR (12), modułem (13) czasu rzeczywistego oraz przekaźnikiem monostabilnym (14), przy czym przekaźnik monostabilny (14) połączony jest z zasilaczem (15) prądu stałego 24 V i przetwornicą (16), a przetwornica (16) połączona jest ze sterownikiem (5) silnika rolety, który połączony jest dodatkowo z silnikiem (17) rolety natomiast wyświetlacz dotykowy (3) połączony jest z zasilaczem (18) prądu stałego 5 V.