TWI756198B - 用於以一個以上之模式控制建築開口覆蓋物之方法及設備 - Google Patents

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TWI756198B
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凱文 M. 丹
約瑟夫 E. 寇維區
溫德爾 B. 寇森
丹尼爾 夫拉基
馬修 A. 狄法蘭西斯科
麥克 J. 西班納勒
Ｊ. L. 史普瑞
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美商漢特道格拉斯股份有限公司
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Abstract

本發明揭示一種雙重控制建築覆蓋物。一種雙重控制建築覆蓋物包括一離合器以在一馬達不在使用中時使該馬達脫開。該雙重控制建築覆蓋物進一步包括一手動控制以在該馬達脫開時移動建築開口之該覆蓋物。該雙重控制建築覆蓋物進一步包括一制動元件以在該馬達脫開時抵制該覆蓋物之一驅動元件的移動。

Description

用於以一個以上之模式控制建築開口覆蓋物之方法及設備
本申請案主張2016年1月14申請之美國臨時專利申請案序列號62/278,981及2016年3月15日申請之美國臨時專利申請案序列號62/308,775之較早申請日期的優先權及權益。美國臨時專利申請案序列號62/278,981及美國臨時專利申請案序列號62/308,775特此以引用之方式全文併入本文中。
本發明一般而言係關於建築覆蓋物，且更具體而言係關於用於以一個以上之模式控制建築覆蓋物之方法及設備。
諸如捲簾、垂直窗戶覆蓋物、水平窗戶覆蓋物及彈簧負載窗戶覆蓋物之建築覆蓋物提供遮蔽及私密性。此等覆蓋物經常包括連接至覆蓋織物或其他遮蔽材料之電動設備。當設備之馬達旋轉時，織物暴露或覆蓋建築結構。
本發明提出一種用於操作一建築覆蓋物之一覆蓋物的設備，該設備包括：一離合器，其在一馬達不在使用中時使該馬達脫開；一手動控制，其在該馬達脫開時移動一建築覆蓋物之一覆蓋物；及一制動元件，其在該馬達脫開時抵制該覆蓋物之一驅動元件的移動。
100‧‧‧電動組合件
105‧‧‧馬達
106‧‧‧馬達編碼器
108‧‧‧控制器
110‧‧‧離合器
115‧‧‧旋轉桿
120‧‧‧覆蓋物位置編碼器
122‧‧‧滑件
124‧‧‧電阻式接觸件
200‧‧‧離合器外殼單元
210‧‧‧細長部件
212‧‧‧環形表面
214‧‧‧凸輪表面
216‧‧‧止擋件
218‧‧‧夾具
220‧‧‧凸輪從動件
224‧‧‧帶鍵表面
230‧‧‧驅動齒輪
233‧‧‧帶鍵輪轂
234‧‧‧孔
302‧‧‧環形槽
308‧‧‧通道
321‧‧‧突起
322‧‧‧凸輪從動件旋鈕
332‧‧‧帶鍵之配合表面
400‧‧‧垂直堆疊建築開口覆蓋物組合件
407‧‧‧扭矩傳遞設備
425‧‧‧轉化齒輪箱
430‧‧‧移動軌組合件
435‧‧‧遮蔽驅動機構
440‧‧‧覆蓋物
500‧‧‧水平堆疊建築開口覆蓋物組合件
502‧‧‧覆蓋物
506‧‧‧齒輪箱
515‧‧‧線軸
530‧‧‧線軸
540‧‧‧彈簧馬達
600‧‧‧輥軸式建築開口覆蓋物組合件
602‧‧‧覆蓋物
605‧‧‧外殼單元
606‧‧‧管子界面
607‧‧‧齒輪箱
620‧‧‧管子
630‧‧‧管子界面
700‧‧‧馬達組合件
720‧‧‧類比編碼器
721‧‧‧缺口輪
722‧‧‧外殼單元
723‧‧‧缺口
800‧‧‧電動組合件
810‧‧‧離合器
815‧‧‧磁體
820‧‧‧印刷電路板(PCB)
821‧‧‧簧片開關
822‧‧‧霍爾效應感測器
830‧‧‧組合件外殼單元
835‧‧‧旋轉桿支撐件
900‧‧‧驅動齒輪
905‧‧‧磁體外殼
1000‧‧‧垂直堆疊建築覆蓋物組合件
1105‧‧‧覆蓋物位置判定器
1115‧‧‧馬達位置判定器
1120‧‧‧移動控制器
1125‧‧‧記憶體
1130‧‧‧馬達控制器
1200‧‧‧區塊
1205‧‧‧區塊
1210‧‧‧區塊
1215‧‧‧區塊
1220‧‧‧區塊
1225‧‧‧區塊
1230‧‧‧區塊
1235‧‧‧區塊
1300‧‧‧區塊
1305‧‧‧區塊
1310‧‧‧區塊
1315‧‧‧區塊
1320‧‧‧區塊
1400‧‧‧區塊
1405‧‧‧區塊
1410‧‧‧區塊
1415‧‧‧區塊
1420‧‧‧區塊
1500‧‧‧區塊
1505‧‧‧區塊
1510‧‧‧區塊
1515‧‧‧區塊
1520‧‧‧區塊
1525‧‧‧區塊
1600‧‧‧區塊
1605‧‧‧區塊
1610‧‧‧區塊
1615‧‧‧區塊
1620‧‧‧區塊
1625‧‧‧區塊
1630‧‧‧區塊
1635‧‧‧區塊
1640‧‧‧區塊
1700‧‧‧區塊
1705‧‧‧區塊
1710‧‧‧區塊
1715‧‧‧區塊
1720‧‧‧區塊
1725‧‧‧區塊
1730‧‧‧區塊
1735‧‧‧區塊
1800‧‧‧處理器平台
1812‧‧‧處理器
1813‧‧‧本端記憶體
1814‧‧‧揮發性記憶體
1816‧‧‧非揮發性記憶體
1818‧‧‧匯流排
1820‧‧‧介面電路
1822‧‧‧輸入裝置
1824‧‧‧輸出裝置
1826‧‧‧網路
1828‧‧‧大容量儲存裝置
1832‧‧‧編碼指令
將經由使用以下圖式來描述根據本文中揭示之實施例之原理建構的建築覆蓋物之實施方案，其不應視為限制性的，而應視為實施本發明之原理之實例方式的說明。一般熟習此項技術者在閱讀本發明後將想到許多其他實施方案。
圖1圖示了根據本發明之一或多個原理建構且包括嚙合/脫開離合器以便於裝置(諸如圖4之建築覆蓋物組合件)之電動及手動操作的實例電動組合件。
圖2及圖3圖示了根據本發明建構且可用以實施圖1之離合器之嚙合/脫開離合器的實施方案的實例。
圖4圖示了根據本發明之一或多個原理建構且包括圖1之具有嚙合/脫開離合器之電動組合件的垂直堆疊建築覆蓋物之實施方案的實例。
圖5圖示了根據本發明之一或多個原理建構且包括嚙合/脫開離合器以便於電動及手動操作的水平堆疊建築覆蓋物之實施方案的實例。
圖6圖示了根據本發明之一或多個原理建構且包括嚙合/脫開離合器以便於電動及手動操作的輥軸式建築覆蓋物之實施方案的實例。
圖7圖示了根據本發明之一或多個原理建構且與根據本發明之一或多個原理之離合器及馬達結構耦合的類比編碼器的實例。
圖8圖示了根據本發明之一或多個原理建構且包括具有旋轉桿追蹤之嚙合/脫開離合器以便於裝置(諸如圖10之建築覆蓋物組合件)之電動及手動操作的電動組合件的實例。
圖9圖示了可用以實施圖8之離合器之嚙合/脫開離合器之實施方案的實例。
圖10圖示了根據本發明之一或多個原理建構且包括圖8之具有嚙合/脫開離合器及旋轉桿追蹤之電動組合件的垂直堆疊建築覆蓋物之實施方案的實例。
圖11為根據本發明之一或多個原理建構以控制根據本發明之建築覆蓋物之建築覆蓋物控制器的方塊圖。
圖12、13、14及15為表示根據本發明之一或多個原理結構化且可經執行以實施圖11之建築覆蓋物控制器的機器可讀指令的流程圖。
圖16為表示根據本發明之一或多個原理結構化且可經執行以實施圖11之建築覆蓋物控制器以監測覆蓋物之位置改變的第一機器可讀 指令的流程圖。
圖17為表示根據本發明之一或多個原理結構化且可經執行以實施圖11之建築覆蓋物控制器以監測覆蓋物之位置改變的第二機器可讀指令的流程圖。
圖18為根據本發明之一或多個原理結構化以執行圖6及圖7之機器可讀指令以實施圖11之建築覆蓋物控制器的處理器平台的方塊圖。
在建築覆蓋物(為了便利起見也稱作「覆蓋物」而不意欲進行限制)之操作中，電動控制器經常用以降低或升高覆蓋物。或者，可手動地操作建築覆蓋物以降低或升高覆蓋物。在建築覆蓋物中結合手動及自動(例如，電動)操作(或其他雙重控制操作)引起控制器需要藉由追蹤馬達之操作來追蹤覆蓋物之位置(例如，以將建築覆蓋物操作至其上限及下限)的問題。舉例而言，馬達之控制器可藉由追蹤馬達之操作來追蹤覆蓋物之位置，但當使用者手動地改變覆蓋物之位置(例如，藉由手而不使用馬達或補充馬達)時，控制器不再知道覆蓋物之確切位置(例如，因為在不操作馬達之情況下藉由手動控制改變了覆蓋物位置)。另外或替代地，手動地操作固定地耦合至馬達之建築覆蓋物可迫使馬達旋轉，此對系統產生額外及不需要之扭矩。
本發明之態樣可增加用於建築覆蓋物之實例設備及相關組件的使用壽命，且允許判定建築覆蓋物之準確定位。另外及/或替代地，本發明之態樣可減少由用於建築覆蓋物之此設備消耗的電量。因此，實施本發明之態樣的建築覆蓋物可在更換電池及/或其他電源之前操作較長時間段。本文獻中論述之所有設備及方法為根據本發明之一或多個原理實施的設備及/或方法之實例。此等實例並非實施此等原理之唯一方式而僅為實例。一般熟習此項技術者在閱讀本發明後將想到實施本發明原理之其他方式。
根據本發明之一個態樣，一種設備使用實例手動控制器及/或實例電動馬達經由驅動軸使建築覆蓋物移動。根據本發明之一個態樣，當電動馬達不在使用中時，電動馬達自驅動軸脫開及/或解耦，諸如以增加 建築覆蓋物及/或電動馬達之使用壽命。電動馬達可以不同方式自驅動軸脫開。舉例而言，根據本發明之一個態樣，用於建築覆蓋物之實例設備包括實例凸輪，該凸輪在電動馬達在使用中時操作地使電動馬達與驅動軸耦合且在電動馬達不在使用中時操作地使電動馬達與驅動軸解耦。
根據本發明之一個態樣，當電動馬達自驅動軸脫開及/或解耦時，設備將建築覆蓋物保持於固定的及/或所要位置。建築覆蓋物可以不同方式維持於固定的及/或所要位置。舉例而言，根據本發明之一個態樣，建築覆蓋物可使用實例制動元件保持於固定的及/或所要位置。如本文中所描述，「制動元件」為可用以保持建築覆蓋物及/或驅動軸(諸如，例如而不限於彈簧馬達、彈簧、凸輪、制動器等)之位置的任何裝置。
根據本發明之一個態樣，用於建築覆蓋物之設備使得能夠在無電動馬達之輔助的情況下手動地移動建築覆蓋物時判定及/或追蹤建築覆蓋物之位置。根據本發明之一個態樣，設備包括第一位置追蹤裝置及第二位置追蹤裝置以使得能夠在手動地移動建築覆蓋物及/或使用電動馬達移動建築覆蓋物時判定及/或追蹤建築覆蓋物之位置。第一位置追蹤裝置可與藉由手動控制器及/或電動馬達移動建築覆蓋物相關聯且第二位置追蹤裝置可與藉由電動馬達移動建築覆蓋物相關聯。另外及/或替代地，根據本發明之一個態樣，第二追蹤裝置可與使電動馬達移動以使電動馬達與驅動軸嚙合及/或耦合及/或使電動馬達與驅動軸脫開及/或解耦相關聯。舉例而言，為了使電動馬達與驅動軸脫開及/或解耦，可使電動馬達反轉及/或移動臨限量(例如，四分之一圈)。
可使用編碼器及/或其他感測器(例如，移動感測器)，諸如例如機電系統及/或微電系統(MEMS)來實施第一位置追蹤裝置及/或第二位置追蹤裝置。舉例而言，第一位置追蹤裝置可藉由追蹤耦合至驅動軸之目標來監測建築覆蓋物之位置。
根據本發明之一個態樣，設備使電組件斷電及/或進入睡眠模式以減少消耗之電量。可斷電及/或進入睡眠模式之電組件可包括而不限於電動馬達、第一位置追蹤裝置、第二位置追蹤裝置等。
根據本發明之一個態樣，在電組件已斷電及/或進入睡眠模 式之後，設備可對電組件通電以判定建築覆蓋物之位置。可基於所滿足之臨限時間長度、經接收以使建築覆蓋物移動之輸入及/或基於經偵測之建築覆蓋物的移動週期性地對電組件通電。
根據本發明之一個態樣，第二位置追蹤裝置知道建築覆蓋物之位置。根據本發明之一個態樣，第二位置追蹤裝置存取來自第一位置追蹤裝置之位置資料以使得第二位置追蹤裝置能夠知道建築覆蓋物之位置，甚至在電動馬達已斷電及/或以其他方式不用以使建築覆蓋物移動時亦如此。
圖1圖示了可用以操作建築覆蓋物組合件之包括離合器110之電動組合件100的實例。在圖1之實例中，電動組合件100之離合器110藉由馬達105之操作嚙合。旋轉桿115(例如，驅動軸、線性輸送、旋轉元件等)操作地耦合至覆蓋物以經由電動操作(經由馬達105)來使覆蓋物移動或藉由覆蓋物之手動操作而移動(例如，不操作馬達105或外加電動操作)。舉例而言，如圖4及圖10所示，旋轉桿115可耦合至轉化齒輪箱以使耦合至覆蓋物之皮帶移動，如圖5所示，旋轉桿115可耦合至線軸以使線軸捲繞，從而使覆蓋物移動，及如圖6所示，旋轉桿115可耦合至管子界面以使覆蓋物所捲繞之管子旋轉，該管子類似於圖6所示之管子。或者，旋轉桿115可驅動任何其他覆蓋元件以用於使覆蓋物移動。根據所示實例，當電動組合件100未由馬達105操作時，離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開。當馬達105未經操作以允許手動地使旋轉桿115旋轉或另外獨立於馬達105旋轉時，脫開離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開，從而使覆蓋物打開或關閉(例如，當操作者不可獲得或不需要電動控制時，覆蓋物可打開或關閉)。如圖4-6及圖10所示，電動組合件100之組件可用於各種建築開口覆蓋物組合件(例如，垂直堆疊建築開口覆蓋物組合件400、水平堆疊建築開口覆蓋物組合件500、輥軸式建築開口覆蓋物組合件600，及/或任何其他類型之建築開口覆蓋物組合件)。
圖1之電動組合件100包括耦合至建築覆蓋物控制器108之馬達105、離合器110、旋轉桿115及覆蓋物位置編碼器120。電動組合件100之手動操作及/或馬達105在與旋轉桿115嚙合時之旋轉使旋轉桿115 旋轉。當旋轉桿115旋轉時，覆蓋物位置編碼器120藉由追蹤旋轉桿115之旋轉來追蹤覆蓋物之位置。覆蓋物經由旋轉桿115機械地連接至覆蓋物位置編碼器120。覆蓋物之移動轉化為旋轉桿115之旋轉，且因此由覆蓋物位置編碼器120追蹤。
在圖1之實例中，馬達105為用於基於來自建築覆蓋物控制器108之信號而驅動覆蓋物之電動馬達。如本文中所使用，覆蓋物控制器108可包括執行命令及/或以其他方式與馬達105、馬達編碼器106及/或覆蓋物位置編碼器120通信之硬體、軟體及/或韌體。控制器108可由一或多個類比或數位電路、邏輯電路、可程式化處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、可程式化邏輯裝置(PLD)及/或場可程式化邏輯裝置(FPLD)實施。電動組合件100連接至電源，諸如電池及/或電線以向馬達105、建築覆蓋物控制器108及/或需要外部電力之任何其他組件提供電力。馬達105可包括可耦合至扭矩傳遞設備之旋轉驅動輸出。另外或替代地，可使用任何其他類型之馬達及/或任何其他馬達組合。
在圖1之實例中，馬達編碼器106追蹤馬達105之旋轉以判定覆蓋物之位置，判定將覆蓋物移動至所要位置所需的轉數，判定離合器110何時嚙合及/或脫開，及/或藉由覆蓋物位置編碼器120校準位置資訊。在一些實例實施例中，控制器108可根據圖13所示之程序操作以使馬達105脫開。如本文中所使用，編碼器可為將軸或軸桿之角位置、線性位置或運動轉換為類比或數位碼之任何裝置。馬達編碼器106可為偵測耦合至馬達105之輸出(例如，驅動軸)的磁體之旋轉的霍爾效應感測器(例如，在馬達105已操作以使覆蓋物移動之後，馬達編碼器106追蹤馬達105之反轉操作以判定馬達105何時已充分旋轉至自旋轉桿115脫開(如下文進一步詳細描述)。或者，馬達編碼器106可位於任何其他位置以偵測馬達105之輸出軸之旋轉。或者，馬達編碼器106可為用於偵測旋轉之任何其他類型之裝置，包括旋轉編碼器、重力感測器等。
根據本發明之一個態樣，為了使馬達自驅動元件脫開，建築覆蓋物組合件包括離合器。在一些態樣中，可由除了馬達之外的組件移動且因此藉由離合器使馬達脫開之驅動器防止驅動元件之此移動反向驅動馬 達，反向驅動馬達可抵制移動及/或可損壞馬達。除了馬達之外的組件可為手動操作、第二馬達等。離合器可為選擇性地使馬達與驅動元件嚙合及脫開之任何類型的離合器。舉例而言，離合器可為機械離合器、機電離合器、彈簧負載離合器、摩擦離合器、板離合器等。在本發明之一些態樣中，離合器可藉由馬達之操作嚙合。在一些此等態樣中，離合器可藉由在與先前之操作方向相反的方向上操作馬達而脫開。
在圖1之實例中，提供電動組合件100之離合器110以選擇性地使馬達105與旋轉桿115耦合。在圖1之實例中，離合器110在馬達105正經操作時操作地使旋轉桿115與馬達105嚙合，且在馬達105未經操作時使旋轉桿115與馬達105脫開。離合器110允許旋轉桿115選擇性地受馬達105控制(例如，僅當旋轉桿115與馬達105耦合時)，使得旋轉桿115之手動控制可獨立於馬達105(例如，覆蓋物之手動移動導致旋轉桿115之旋轉)而實現(例如，當旋轉桿115自馬達105解耦時)。如本文中所使用，手動移動包括旋轉桿115由除了馬達105之外的力(諸如藉由手，而非電的、電動的等)驅動之旋轉。當離合器110嚙合時，馬達105旋轉地耦合至旋轉桿115以使覆蓋物移動。當離合器110嚙合時，馬達105驅動旋轉桿115之旋轉。如圖4-6及圖10進一步描述，旋轉桿115之旋轉轉化為覆蓋物之移動。當馬達105不在使用中時，離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開(例如，使馬達105之輸出自旋轉桿115解耦)以准許旋轉桿115獨立於馬達105旋轉。
在圖1之實例中，離合器110藉由反轉馬達105之方向來使旋轉桿115自馬達105脫開(例如，在與操作馬達105以使覆蓋物移動之方向相反的方向上操作馬達105較佳地持續馬達105之部分轉，例如四分之一轉)。舉例而言，若馬達105正在順時針方向上操作，則離合器110藉由在逆時針方向上操作馬達105持續部分轉來使馬達105自旋轉桿115脫開。馬達105之反轉操作導致離合器110之反轉操作，從而使旋轉桿115自馬達105脫開。使馬達105自旋轉桿115解耦允許操作者手動地移動覆蓋物，而旋轉桿115不會向馬達105施加扭矩及/或馬達105不會抵制手動操作。參看圖2及圖3中所圖示的在下文進一步詳細描述之離合器110之實例實施 方案描述離合器110之一個非限制性實例實施方案。在一些實例中，馬達105經致動以將覆蓋物驅動所要距離，諸如藉由使馬達105在第一方向上操作。一旦覆蓋物已移動所要距離，馬達105便在與第一方向相反之第二方向上操作(例如，旋轉)以導致離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開。因而，當馬達105靜止時，離合器110可使馬達105與旋轉桿115脫開，使得覆蓋物不與馬達105操作地耦合，且可實現覆蓋物之手動移動而不影響馬達105。換言之，在一些實例中，電動組合件100始終處於手動模式而馬達105自旋轉桿115脫開，除非馬達105有意地經致動且操作以使覆蓋物移動。離合器110可在兩個方向上(例如，順時針及逆時針)嚙合。因此，在使離合器110脫開時馬達105之過度旋轉(例如，旋轉超過使馬達105脫開之點)可使離合器110在相反方向上重新嚙合。為了控制馬達105經由離合器110之脫開(例如，以監測馬達位置，藉此驗證馬達何時移動至與脫開相關聯之位置)，電動組合件100可包括馬達編碼器106以追蹤馬達105之移動。
儘管圖1之實例中之離合器110為因為馬達105之旋轉而嚙合的機械離合器，但可使用任何其他類型之離合器或機構以選擇性地使馬達105嚙合或脫開。舉例而言，離合器110可為電子離合器、氣動離合器、液壓離合器、機電離合器或任何其他類型之離合器。
在圖1所示之實例中，建築覆蓋物控制器108監測覆蓋物之位置且控制馬達105之操作。建築覆蓋物控制器108與馬達105及覆蓋物位置編碼器120通信。建築覆蓋物控制器108自覆蓋物位置編碼器120接收覆蓋物之位置以允許建築覆蓋物控制器108控制馬達105將覆蓋物定位於所要位置。覆蓋物位置編碼器120藉由監測旋轉桿115之旋轉來追蹤覆蓋物之位置。在一些實例中，覆蓋物位置編碼器120追蹤覆蓋物位置且馬達編碼器106在馬達105經由離合器110脫開期間追蹤馬達位置。在一些實例中，來自覆蓋物位置編碼器120之資料用以校準馬達編碼器106且反之亦然。在一些實例中，覆蓋物位置編碼器120及馬達編碼器106合作地使用以判定使馬達105旋轉以將覆蓋物移動至所要位置的總轉數。
根據所示實例，建築覆蓋物控制器108與中央控制器(未示出)通信，中央控制器關於電動組合件100之操作向建築覆蓋物控制器108 指示。舉例而言，中央控制器可命令建築覆蓋物控制器108(及例如建築物中之其他建築覆蓋物組合件之控制器)將覆蓋物驅動至覆蓋相關聯之建築結構的位置。回應於命令，建築覆蓋物控制器108基於自覆蓋物位置編碼器120接收之位置資訊判定覆蓋物之當前位置且操作馬達105以將覆蓋物移動至關閉位置。舉例而言，建築覆蓋物控制器108可在經由覆蓋物位置編碼器120及/或藉由監測馬達105之轉數來監測覆蓋物之位置的同時操作馬達105。根據所示實施例，建築覆蓋物控制器108藉由控制發送至馬達105之控制信號來監測馬達105之旋轉(例如，建築覆蓋物控制器108判定控制信號將用以驅動馬達105之與轉數相關聯的脈衝數目)。或者，在一些實施例中，建築覆蓋物控制器108包括及/或通信地耦合至偵測馬達105之旋轉的感測器(例如，編碼器、旋轉感測器等)。
一旦覆蓋物到達操作者所要之位置(例如，基於建築覆蓋物控制器108判定馬達105已操作足夠轉數以將覆蓋物移動至所要位置)，建築覆蓋物控制器108便使馬達105自旋轉桿115脫開。在實施例中，諸如在建築覆蓋物控制器108使馬達105在相反方向上短暫地操作(例如，持續馬達105之部分轉)以使馬達105自旋轉桿115脫開後，離合器110使馬達105自旋轉桿115解耦。在一些實例中，制動元件(例如，馬達彈簧或制動器)可用以在馬達105自旋轉桿115脫開時抵制旋轉桿115之移動(例如，旋轉)。在此等實例中，制動元件抵制旋轉桿115諸如因為覆蓋物之重量及/或重力而旋轉。可藉由少量所施加力(例如，在手動操作期間)而克服制動元件。結合圖11-17進一步詳細描述建築覆蓋物控制器108之實例實施方案。
在圖1之實施例中，覆蓋物位置編碼器120包括藉由旋轉桿115之旋轉而移動的滑件122。舉例而言，覆蓋物位置編碼器120可包括齒輪箱、蝸桿齒輪等以將旋轉桿115之旋轉轉化為滑件122之橫向移動。滑件122在覆蓋物位置編碼器120中之位置及因此覆蓋物相對於全開位置及/或全閉位置之相對位置可由沿著滑件122之操作路徑安置的電阻式接觸件124判定。滑件122之位置影響可經量測且轉化為位置(例如，藉由類比至數位轉換)之電阻。儘管圖1之覆蓋物位置編碼器120為包括電阻式接觸件124之基於滑件之編碼器，但可使用任何其他類型之編碼器以用於追蹤旋轉 桿115之旋轉及/或覆蓋物之位置。舉例而言，結合圖13描述了可用以追蹤旋轉桿115之旋轉及/或覆蓋物之位置的類比旋轉編碼器。或者，覆蓋物位置編碼器120可使用如在例如美國專利公開案第2012/0200247號、美國專利公開案第2013/0199735號、美國專利公開案第2014/0224437號、美國專利公開案第2014/0290870號、美國專利公開案第2014/0090787號及美國專利公開案第2014/0262078號中所描述之重力感測器，該等美國專利公開案中之每一者特此以引用之方式全文併入本文中。
儘管圖1之建築覆蓋物控制器108在電動組合件100之外殼內部，但建築覆蓋物控制器108可替代地位於遠離電動組合件100之處。舉例而言，建築覆蓋物控制器108可由電腦、伺服器或與電動組合件100通信之其他計算裝置實施。如本文中所使用，短語「與......通信」(包括其變型)涵蓋直接通信及/或經由一或多個中間組件之間接通信且不需要直接的實體(例如，有線)通信及/或常數通信，而是另外包括無線通信、按週期性或非週期性間隔之選擇性通信以及一次性事件。
電動組合件100可由電池組經由電纜(例如，電線)供電。舉例而言，電池組可包括十二個AA電池。或者，電池組可包括任何數目及/或任何類型之電池。電動組合件100可由多個電池組供電。舉例而言，電動組合件100可由12伏(V)容量之電池組及18V容量之電池組供電。在此實例中，電纜可將電池組電耦合至電動組合件100。具有較高電位(例如，18V)之電池組最初向電動組合件100提供電流。當18V電池提供電流時，電池組之電壓將降低(例如，放電)。當18V電池組放電至與12V電池組相同之電壓時，12V電池組將另外開始提供電流。可使用一或多個二極體(例如，在將電池組電耦合至電動組合件100之電纜中)以防止將電流自一個電池組反向驅動至另一電池組(例如，歸因於電池組之間的電壓差)。另外或替代地，電動組合件100可由交流(AC)及/或直流(DC)電源供電。
在操作中，當建築覆蓋物控制器108接收移動電動組合件100之覆蓋物之指令時，建築覆蓋物控制器108指示馬達105旋轉。當存在時，扭矩傳遞設備將馬達105之輸出轉化為較高扭矩以用於使離合器110可旋轉地嚙合。一旦離合器110使旋轉桿115與馬達105嚙合，馬達105 之操作便使旋轉桿115旋轉。當旋轉桿115旋轉時，藉由覆蓋物位置編碼器120來追蹤覆蓋物之位置。覆蓋物位置編碼器120將覆蓋物位置資訊發送至建築覆蓋物控制器108。另外或替代地，另一感測器，諸如(例如)馬達編碼器106(其可附接至馬達105)可追蹤馬達105之旋轉及/或電動組合件100之另一組件的移動以便於藉由建築覆蓋物控制器108追蹤覆蓋物之位置。旋轉桿115之旋轉驅動覆蓋物。
當電動組合件100之電動操作終止時(例如，當覆蓋物到達所要/所命令位置時，當命令電動組合件100停止時，當電動組合件100已到達所要位置時等)，建築覆蓋物控制器108指示馬達105經由離合器110脫開，諸如藉由在與先前操作方向相反的方向上操作馬達105。根據所示實例，建築覆蓋物控制器108驅動馬達105持續足以經由離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開之持續時間(例如，持續足以使離合器110在與馬達105曾旋轉之方向相反的方向上旋轉部分轉，諸如四分之一轉的持續時間)。另外，馬達編碼器106追蹤馬達105之旋轉以允許建築覆蓋物控制器108判定用以經由離合器110使馬達105脫開的適當旋轉量。一旦藉由離合器110自馬達105脫開，旋轉桿115便可經手動地旋轉而無來自馬達105之阻力及/或無扭矩施加至馬達105。舉例而言，使用者可使用所附接之細棒、其他工具或藉由手來使覆蓋物移動。使覆蓋物移動會驅動旋轉桿115。覆蓋物位置編碼器120追蹤旋轉桿115之旋轉且將覆蓋物位置資訊發送至建築覆蓋物控制器108。因此，覆蓋物位置編碼器120可在手動地移動覆蓋物時追蹤覆蓋物位置。在一些實施例中，覆蓋物位置編碼器120不需要電來追蹤覆蓋物位置(例如，在機械地操作覆蓋物位置編碼器120(諸如滑件編碼器)且在每當供應電時報告位置的情況下)。在此等實施例中，甚至當在不供應電力時(例如，在停電期間)手動地操作覆蓋物時，建築覆蓋物控制器108可在供應電力後(例如，在停電結束之後)基於覆蓋物位置編碼器120判定覆蓋物位置而不必執行校準程序(例如，將覆蓋物移動至預定位置以校準編碼器，請求使用者校準電動組合件100等)。
圖2及圖3分別圖示了圖1之離合器110之實施方案的實例的前視圖及後視圖。參看圖1之電動組合件100描述圖2之離合器110。或 者，圖2之離合器110可與任何類型之電動組合件一起使用及/或可用於其中嚙合/脫開離合器可為有用之任何組合件中。圖2之離合器110包括離合器外殼單元200、細長部件210、凸輪從動件220及驅動齒輪230。
圖2及圖3之離合器外殼單元200包括環形槽302(圖3)，環形槽302經組態以收納細長部件210之環形表面212以允許細長部件210在離合器外殼單元200內旋轉。當細長部件210旋轉(例如，歸因於耦合至細長部件210之馬達105的操作)時，離合器外殼單元200較佳保持固定(例如，固定地附接至建築結構)。細長部件210包括用於收納馬達105之輸出軸以將馬達105之輸出與細長部件210耦合的通道308(圖3)。或者，馬達105之輸出可耦合至扭矩傳遞設備，因此，在此實例中，細長部件210收納扭矩傳遞設備之輸出軸。因此，馬達105之運動(例如，馬達軸之旋轉)轉化至細長部件210，藉此使細長部件210旋轉。
所示實施例之細長部件210包括夾具218，夾具218可釋放地耦合細長部件210與驅動齒輪230，藉此將凸輪從動件220耦合於細長部件210與驅動齒輪230之間。夾具218允許驅動齒輪230及細長部件210經受細長部件210之其他組件與驅動齒輪230的互動而獨立地旋轉。或者，可使用允許細長部件210旋轉之任何其他類型的緊固件(例如，細長部件210可具有螺紋以收納螺母)。
凸輪從動件220包括突起321，突起321包括凸輪從動件旋鈕322(圖3)。細長部件210藉由夾具218耦合至凸輪從動件220，凸輪從動件220之凸輪從動件旋鈕322與細長部件210之凸輪表面214配合。細長部件210可包括兩個凸輪表面214，其各自較佳地包括細長部件210之圓周的大約一半且各自收納兩個凸輪從動件旋鈕322中之一者。或者，可使用任何所要數目之凸輪表面214及凸輪從動件旋鈕322(例如，1、2、3等)。凸輪表面214之每一圓周末端終止於止擋件216。
凸輪表面214有凹槽以保持凸輪從動件旋鈕322與凸輪表面214嚙合。當細長部件210在第一方向上旋轉時，凸輪表面214將凸輪從動件旋鈕322朝止擋件216驅動，且因此使凸輪從動件220朝驅動齒輪230移動。相反，當凸輪從動件旋鈕322移動遠離止擋件216時(例如，藉由將 馬達105之操作反轉為在與第一方向相反之第二方向上)，凸輪從動件旋鈕322沿著細長部件210之凸輪表面214在遠離止擋件216的方向上移動，從而驅動凸輪從動件220遠離驅動齒輪230。
一旦凸輪從動件旋鈕322與細長部件210之止擋件216相遇(例如，當凸輪從動件220朝驅動齒輪230完全延伸時)，細長部件210之止擋件216便於凸輪從動件220與細長部件210一致地旋轉。相反，當反轉旋轉方向時，止擋件216及凸輪從動件旋鈕322將不再接觸，因此凸輪從動件220將停止旋轉且凸輪從動件220將移動遠離驅動齒輪230，因為凸輪從動件旋鈕322移動至細長部件210之凸輪表面214中之較深處。另外，馬達105可繼續使細長部件210在相反方向上旋轉，直至凸輪從動件旋鈕322使凸輪表面214向上移動以將凸輪從動件220朝驅動齒輪230推動為止。一旦凸輪從動件旋鈕322到達止擋件(例如，止擋件216或細長部件210之相對側上的止擋件)，凸輪從動件220將完全延伸，且因此再次與驅動齒輪230嚙合。一旦凸輪從動件220與驅動齒輪230嚙合，馬達105(圖1)便經由驅動齒輪230驅動旋轉桿115在相反的旋轉方向上旋轉。舉例而言，馬達105之輸出軸使細長部件210旋轉，從而使凸輪從動件220旋轉。凸輪從動件220之旋轉使驅動齒輪230旋轉，此使旋轉桿115(圖1)旋轉。因此，為了在第一方向上旋轉之後經由圖2及圖3之離合器110使馬達105脫開，細長部件210應在第二相反的方向上旋轉，直至凸輪從動件220收縮為止且在凸輪從動件220延伸之前。
凸輪從動件220包括選擇性地與驅動齒輪230之帶鍵之配合表面332嚙合的帶鍵表面224。當細長部件210旋轉且凸輪從動件旋鈕322行進跨越凸輪表面214時，凸輪從動件220之帶鍵表面224移動至與驅動齒輪230之帶鍵之配合表面332嚙合。
一旦凸輪從動件旋鈕322到達止擋件216且與止擋件216嚙合，細長部件210之旋轉便驅動凸輪從動件220之旋轉。當帶鍵表面224與帶鍵之配合表面332嚙合時，凸輪從動件220之旋轉使驅動齒輪230旋轉。因此，當細長部件210旋轉得足夠遠(1)以使凸輪從動件220與驅動齒輪230軸向嚙合及/或(2)以使止擋件216驅動凸輪從動件220之旋轉時，離 合器110嚙合。相反，當細長部件210在與嚙合旋轉方向相反之方向上旋轉以使凸輪表面214旋轉至一位置時，馬達105(圖1)脫開，在該位置(1)凸輪從動件旋鈕322遠離止擋件216及(2)凸輪從動件220軸向地移動遠離驅動齒輪230，藉此使帶鍵表面224自帶鍵之配合表面332脫開。
圖2之驅動齒輪230具有用以收納旋轉桿115且將旋轉桿115耦合至離合器110之帶鍵輪轂233。驅動齒輪230較佳地包括孔234，孔234含有用以將驅動齒輪230緊固至旋轉桿115之固定螺釘。因為驅動齒輪230較佳地固定地耦合至旋轉桿115，所以驅動齒輪230隨旋轉桿115之旋轉而旋轉。或者，離合器110可含有在帶鍵表面224上之一或多個鍵、帶鍵之配合表面332上之鍵、驅動齒輪上之額外孔234等以將旋轉桿115與驅動齒輪230，及更一般而言離合器110耦合，使得旋轉桿115及驅動齒輪230中之一者的旋轉導致旋轉桿115及驅動齒輪230中之另一者旋轉。
在本發明之一個態樣中，圖2之離合器110之實例實施方案可用以實施圖1之電動組合件100中的離合器110。在本發明之此態樣中，在電動組合件100之操作中，當圖1之馬達105接收使旋轉桿115旋轉之信號時，馬達105開始使所附接之細長部件210旋轉。當細長部件210旋轉時，凸輪從動件旋鈕322移動跨越凸輪表面214，直至凸輪從動件旋鈕322由止擋件216阻止為止，同時凸輪從動件220朝驅動齒輪230延伸。一旦處於此延伸位置，凸輪從動件220隨馬達105之旋轉(例如，細長部件210之旋轉，其可由扭矩傳遞設備驅動)而旋轉。在此延伸位置，旋轉之凸輪從動件220的帶鍵表面224與驅動齒輪230之帶鍵之配合表面332嚙合。一旦嚙合，驅動齒輪230及旋轉桿115(耦合至驅動齒輪230)隨凸輪從動件220之旋轉而旋轉。因此，在圖4之建築開口覆蓋物組合件400中，旋轉桿115藉由驅動齒輪230之旋轉使覆蓋物移動以打開或關閉建築開口覆蓋物組合件400之覆蓋物440。
在操作馬達105以將覆蓋物移動至所要/所命令位置之後，建築覆蓋物控制器108導致離合器110使旋轉桿115自馬達105脫開以便於在需要時進行手動操作(例如，旋轉桿115由除了馬達105之外的力驅動之旋轉)，直至下一電動操作。建築覆蓋物控制器108使馬達105之輸出反轉 持續細長部件210之部分(例如，四分之一)轉以允許凸輪從動件220自驅動齒輪230脫開。當凸輪從動件220移動遠離驅動齒輪230時，帶鍵表面224自帶鍵之配合表面332解耦。一旦凸輪從動件220自驅動齒輪230脫開，旋轉桿115便可獨立於細長部件及因此獨立於馬達105旋轉。
本發明之態樣可用於任何類型之建築結構覆蓋物中。舉例而言，離合器、制動元件、位置追蹤裝置、自睡眠狀態醒來之控制器中之一或多者可與任何類型之建築覆蓋物(諸如垂直堆疊建築覆蓋物、水平堆疊建築覆蓋物、線式建築覆蓋物、輥軸式建築覆蓋物等)一起使用。舉例而言，圖4及圖10圖示了包括本發明之一或多個態樣的建築覆蓋物組合件之實例實施例。圖4及圖10圖示了垂直堆疊(層疊)建築覆蓋物之實例實施方案，圖5圖示了水平堆疊建築覆蓋物之實例實施方案，且圖6圖示描述了輥軸式建築覆蓋物之實例實施方案。
圖4圖示了根據本發明之態樣建構的垂直堆疊建築覆蓋物組合件400之一個實例實施方案。圖4之垂直堆疊建築覆蓋物組合件400包括耦合至扭矩傳遞設備407之馬達105、馬達編碼器106、建築覆蓋物控制器108、離合器110、旋轉桿115、覆蓋物位置編碼器120、轉化齒輪箱425、移動軌組合件430、遮蔽驅動機構435及覆蓋物440。覆蓋物440附接至移動軌組合件430以選擇性地覆蓋建築結構以提供遮蔽、私密性等。當遮蔽驅動機構435移動時，附接至遮蔽驅動機構435之移動軌組合件430滑動跨越建築結構以使覆蓋物440移動以覆蓋或暴露建築結構。移動軌組合件430可手動地移動或可藉由以馬達105驅動遮蔽驅動機構435來移動。操作馬達105使旋轉桿115旋轉，從而使移動軌組合件430經由轉化齒輪箱425移動。
移動軌組合件430可包括使用者觸碰點，諸如附接至移動軌組合件430之細棒或其他工具(例如，線、鏈條等)以用於垂直堆疊建築覆蓋物組合件400之手動非電動操作。諸如藉由手移動細棒且因此使移動軌組合件430及覆蓋物440移動使遮蔽驅動機構435連同移動軌組合件430一起移動。遮蔽驅動機構435之移動可諸如藉由轉化齒輪箱425(在圖1之實施例中為90度齒輪箱)轉化為旋轉桿115之旋轉且反之亦然。當旋轉桿115 旋轉時，覆蓋物位置編碼器120藉由追蹤旋轉桿115之旋轉來追蹤移動軌組合件430之位置。移動軌組合件430經由旋轉桿115機械地連接至覆蓋物位置編碼器120。移動軌組合件430之移動轉化為旋轉桿115之旋轉，且因此由覆蓋物位置編碼器120追蹤。
在圖4之實例中，馬達編碼器105可為偵測扭矩傳遞設備407之輸出之旋轉的霍爾效應感測器(例如，在馬達105已操作以使移動軌組合件430移動之後，馬達編碼器106追蹤馬達105之反轉操作以判定馬達105何時已使扭矩傳遞設備407之輸出充分旋轉以使離合器110脫開(例如，四分之一轉))。或者，馬達編碼器105可位於任何其他位置以偵測馬達105之輸出軸的旋轉、扭矩傳遞設備407之組件的旋轉等。
在圖4之實例中，扭矩傳遞設備407包括用以轉化馬達105之旋轉輸出的齒輪比。扭矩傳遞設備407之輸出為用以使旋轉桿115旋轉的在較慢旋轉下之較高扭矩。或者，可使用另一設備以調整馬達105之扭矩及/或旋轉速度，或者，若馬達105具有足以使移動軌組合件430移動之扭矩及/或旋轉速度，則不需要使用扭矩傳遞設備407。扭矩傳遞設備407可為行星式齒輪組合件、螺旋式齒輪組合件及/或任何其他齒輪組合件。
在圖4之實例中，提供建築覆蓋物組合件400之離合器110以使馬達105(諸如經由扭矩傳遞設備407)與旋轉桿115選擇性地耦合。在圖4之實例中，當嚙合時，馬達105驅動旋轉桿115之旋轉。旋轉桿115之旋轉藉由轉化齒輪箱425轉化為移動軌組合件430之移動。當馬達105不在使用中時，離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開以准許旋轉桿115獨立於馬達105旋轉(例如，使馬達105之輸出自旋轉桿115解耦)。
在圖4之實例中，離合器110藉由反轉馬達105之方向來使旋轉桿115自馬達105脫開(例如，在與操作馬達105以使移動軌組合件430移動之方向相反的方向上操作馬達105較佳地持續馬達105及/或扭矩傳遞設備407之輸出的部分轉，例如四分之一轉)。舉例而言，若馬達105先前在順時針方向上操作，則當馬達105在逆時針方向上操作(例如，持續部分轉)時，離合器110使旋轉桿115自馬達105脫開。馬達105之反轉操作導致耦合至離合器110之輸入的扭矩傳遞設備407(當存在時)之輸出的反轉操 作，藉此導致離合器110之反轉操作以使旋轉桿115自馬達105及扭矩傳遞設備407脫開。
在圖4所示之實例中，建築覆蓋物控制器108監測移動軌組合件430之位置且控制馬達105之操作。建築覆蓋物控制器108與馬達105及覆蓋物位置編碼器120通信。建築覆蓋物控制器108自覆蓋物位置編碼器120接收移動軌組合件430及因此覆蓋物440之位置以允許建築覆蓋物控制器108控制馬達105將移動軌組合件430定位於所要位置。覆蓋物位置編碼器120藉由監測旋轉桿115之旋轉來追蹤移動軌組合件430之位置。
一旦移動軌組合件430到達操作者所要之位置(例如，基於建築覆蓋物控制器108判定馬達105已操作足夠轉數以將移動軌組合件430移動至所要位置)，建築覆蓋物控制器108便使馬達105自旋轉桿115脫開。如上文所描述，馬達105、建築覆蓋物控制器108、馬達編碼器106及/或覆蓋物位置編碼器120可由電池、電池組、AC電源、DC電源及/或電源組合供電。
儘管圖4之建築覆蓋物控制器108在垂直堆疊建築覆蓋物組合件400之外殼內部，但建築覆蓋物控制器108可替代地位於遠離垂直堆疊建築覆蓋物組合件400之處。舉例而言，建築覆蓋物控制器108可由電腦、伺服器或與垂直堆疊建築覆蓋物組合件400通信之其他計算裝置實施。
在操作中，當建築覆蓋物控制器108接收移動建築覆蓋物組合件400之覆蓋物440之指令時，建築覆蓋物控制器108指示馬達105旋轉。當存在時，扭矩傳遞設備407將馬達105之輸出轉化為較高扭矩以用於使離合器110可旋轉地嚙合。一旦離合器110使旋轉桿115與馬達105嚙合(諸如經由扭矩傳遞設備407)，馬達105之操作便使旋轉桿115旋轉。當旋轉桿115旋轉時，藉由覆蓋物位置編碼器120來追蹤覆蓋物440之位置。覆蓋物位置編碼器120將覆蓋物位置資訊發送至建築覆蓋物控制器108。另外或替代地，另一感測器，諸如(例如)馬達編碼器106(其可附接至馬達105)可追蹤馬達105之旋轉及/或垂直堆疊建築覆蓋物組合件400之另一組件的移動以便於藉由建築覆蓋物控制器108追蹤覆蓋物440之位置。旋轉桿115之旋轉諸如藉由驅動遮蔽驅動機構435來驅動移動軌組合件 430。在圖4之實施例中，齒輪箱425將旋轉桿115之旋轉轉化為遮蔽驅動機構435之移動，且當遮蔽驅動機構435移動時，移動軌組合件430及因此所附接覆蓋物移動。
當垂直堆疊建築覆蓋物組合件400之電動操作終止時(例如，當覆蓋物440到達所要/所命令位置時，當命令垂直堆疊建築覆蓋物組合件400停止時，當垂直建築覆蓋物組合件400已到達所要位置時等)，建築覆蓋物控制器108指示馬達105使離合器110脫開，諸如藉由在與先前操作方向相反之方向上操作馬達105。根據所示實例，建築覆蓋物控制器108驅動馬達105持續足以使離合器110脫開之持續時間(例如，持續足以使離合器110在與馬達105曾旋轉之方向相反的方向上旋轉部分轉，諸如四分之一轉的持續時間)。另外，馬達編碼器106追蹤馬達105之旋轉以允許建築覆蓋物控制器108判定用以使離合器110脫開的適當旋轉量。一旦藉由離合器110自馬達105脫開，旋轉桿115便可經手動地旋轉而無來自馬達105及/或扭矩傳遞設備407之阻力及/或無扭矩施加至馬達105及/或扭矩傳遞設備407。舉例而言，使用者可使用使用者觸碰點，諸如所附接之細棒、其他工具或藉由手來使移動軌組合件430移動。使移動軌組合件430移動諸如藉由使遮蔽驅動機構435移動而驅動旋轉桿115，此使旋轉桿115諸如經由轉化齒輪箱425(其將遮蔽驅動機構435之移動轉化為旋轉桿115之旋轉)而旋轉。覆蓋物位置編碼器120追蹤旋轉桿115之旋轉且將覆蓋物位置資訊發送至建築覆蓋物控制器108。因此，覆蓋物位置編碼器120可在手動地移動覆蓋物440時追蹤覆蓋物位置。在一些實施例中，覆蓋物位置編碼器120不需要電來追蹤覆蓋物位置(例如，在機械地操作覆蓋物位置編碼器120(諸如滑件編碼器)且在每當供應電時報告位置的情況下)。在此等實施例中，甚至當在不供應電力時(例如，在停電期間)手動地操作覆蓋物440時，建築覆蓋物控制器108可在供應電力後(例如，在停電結束之後)基於覆蓋物位置編碼器120判定覆蓋物位置而不必執行校準程序(例如，將覆蓋物440移動至預定位置以校準編碼器，請求使用者校準垂直建築覆蓋物組合件400等)。
根據本發明之一個態樣，制動元件可包括於建築覆蓋物中以 在馬達自覆蓋物脫開時抵制驅動元件之移動(例如，旋轉、線性移動等)。制動元件可為彈簧馬達、制動器及/或用以抵制驅動元件之移動的任何其他裝置。制動元件耦合(例如，直接或間接地)至驅動元件以抵制移動。制動元件提供足夠固持以在不施加額外力的情況下抵制驅動元件移動(例如，制動元件使系統保持平衡或停滯)。以此方式，當使用者將某一力施加至覆蓋物以使覆蓋物移動時(例如，當使用者施加足夠力以克服制動元件之阻力時)，制動元件不會阻止覆蓋物因手動操作而移動。因此，當離合器使馬達自驅動元件脫開時及/或當馬達脫開時，制動元件實質上將驅動元件固持為穩定的。制動元件可包括於任何類型之建築覆蓋物組合件中。舉例而言，制動元件可包括於其中存在除了歸因於手動操作或電動操作之力之外的力的建築覆蓋物中。舉例而言，制動元件可包括於其中重力影響覆蓋物位置(例如，起作用以使覆蓋物朝解開或關閉位置偏置)之覆蓋物中。此建築覆蓋物組合件可包括制動元件以抵消重力，使得覆蓋物保持於藉由覆蓋物之手動及/或電動移動確定的位置處。根據本發明之一些態樣，當馬達與驅動元件嚙合時，馬達甚至在不在操作時亦施加抵制覆蓋物之移動的固持力(例如，可將覆蓋物固持於選定位置)。在一些此等態樣中，為了允許手動操作(如先前所描述)，可包括離合器以在馬達不在操作時使馬達自驅動元件脫開。在一些此等態樣中，建築覆蓋物組合件可包括制動元件以抵制覆蓋物之移動且取代當馬達自驅動元件脫開時消除之固持力。
圖5圖示了根據本發明之態樣建構的水平堆疊建築覆蓋物組合件500之一個實例實施方案。圖5圖示了能夠進行電動及手動操作之水平堆疊建築覆蓋物組合件500。水平堆疊建築覆蓋物組合件500包括覆蓋物502、耦合至齒輪箱506之馬達105、離合器110、線軸515及530、覆蓋物位置編碼器120、旋轉桿115及彈簧馬達540。可藉由將覆蓋物502向下拉或以其他方式導致向下運動來手動地降低水平堆疊建築覆蓋物組合件500以降低覆蓋物502。舉例而言，覆蓋物502可經由機械或化學緊固件耦合至線軸515及530，線軸515及530可旋轉地耦合至旋轉桿115。以此方式，覆蓋物502之移動使旋轉桿115旋轉，藉此解開線軸515及530。在一些實施例中，線軸515及530可為帶鍵的以與旋轉桿115之輪廓匹配。或 者，線軸515及530可為任何類型之線纏繞機構。另外或替代地，水平堆疊建築覆蓋物組合件500可包括手動觸碰點或控制(例如，舌片、鏈條等)以使覆蓋物502移動。如上文所描述，馬達105及/或覆蓋物位置編碼器120可由電池、電池組、AC電源、DC電源及/或電源組合供電。
可藉由提昇覆蓋物502或以其他方式導致覆蓋物502之向上運動來手動地升高圖5之水平堆疊建築覆蓋物組合件500。在一些實施例中，當覆蓋物502升高時，彈簧馬達540使線軸515及530捲繞。彈簧馬達540含有可旋轉地耦合至旋轉桿115之一或多個彈簧(例如，恆定扭矩彈簧)。當旋轉桿115移動(例如，旋轉)時，彈簧馬達540捲繞及/或解開。捲繞彈簧馬達540產生向上的力以有助於覆蓋物502之移動。向上的力抵制在對應於降低覆蓋物502之方向上的展開，藉此提供在不施加額外力(例如，電動力或手動力)的情況下防止旋轉桿115移動之靜態狀態。另外，彈簧馬達540在對應於使旋轉桿115旋轉以使線軸515及530捲繞之第二方向上提供提昇，藉此使覆蓋物502在向上方向上移動。彈簧馬達540可用作制動元件(例如，平衡物)，其平衡覆蓋物502之重量以抵制覆蓋物在沿著覆蓋物502之延伸長度之實質上任何選定位置的移動(例如，旋轉)，從而允許操作者將覆蓋物502降低或提昇至所要位置。每當旋轉桿115不經由馬達105及/或手動操作旋轉時，彈簧馬達540抵制旋轉桿115之旋轉。舉例而言，當馬達105已自旋轉桿115脫開或正自旋轉桿115脫開時，彈簧馬達540抵制旋轉桿115之旋轉。對覆蓋物502之手動操作(例如，拉動及/或推動)及/或對旋轉桿115之電動操作可克服彈簧馬達540施加於旋轉桿115上之限制(例如，固持)。或者，彈簧馬達540可為能夠對旋轉桿115提供靜態效應(例如，防止旋轉桿115之移動)的任何裝置。
結合圖1-3之離合器110描述離合器110。當馬達105操作時(其可驅動齒輪箱506之輸出)，離合器110變成嚙合的(例如，在已操作離合器之輸入持續部分轉，例如，大約四分之一轉之後)。當離合器110嚙合時，馬達105使旋轉桿115旋轉以升高或降低覆蓋物502。舉例而言，馬達105使旋轉桿115旋轉，此使線軸515、530捲繞或解開，從而使覆蓋物502升高或降低。當電動操作停止時，在相反方向上操作馬達105以經由離 合器110(例如，藉由控制器，諸如結合圖1描述之建築覆蓋物控制器108)使馬達105脫開。馬達編碼器106追蹤馬達105之位置以判定馬達105何時完全脫開。當馬達105藉由離合器110脫開時，彈簧馬達540藉由抵制旋轉桿115移動(例如，歸因於由覆蓋物502之重量產生之重力的旋轉)來維持覆蓋物502之位置。抵制旋轉桿115之旋轉允許離合器110恰當地使馬達105自旋轉桿115脫開且將覆蓋物502維持於其當前設定點。當馬達105脫開時，操作者可藉由克服彈簧馬達540施加之力來降低或升高覆蓋物502。當降低或升高覆蓋物502時，旋轉桿115旋轉以將線捲繞至線軸515及530或將線自線軸515及530解開。
不管旋轉桿115藉由手動操作旋轉抑或由馬達105之操作驅動，覆蓋物位置編碼器120監測覆蓋物之位置且將位置資料傳輸至控制器。另外，覆蓋物502之位置可由馬達編碼器(例如，諸如圖1之馬達編碼器106)在電動操作期間監測，如圖14中進一步描述。因此，在水平堆疊建築覆蓋物組合件500中，針對手動及電動操作兩者追蹤覆蓋物502之位置。
圖6圖示了根據本發明之態樣建構的輥軸式建築覆蓋物組合件600之一個實例實施方案。圖6圖示了輥軸式建築覆蓋物組合件600。輥軸式建築覆蓋物組合件600包括外殼單元605(例如，外殼板)、耦合至齒輪箱607之馬達105、控制器108、管子620、離合器110及管子界面630。輥軸式建築覆蓋物組合件600包括纏繞於管子620周圍之覆蓋物602。管子620在一個方向上旋轉以解開覆蓋物602(例如，從而覆蓋建築結構)且在另一方向上旋轉以捲繞覆蓋物602(例如，從而暴露建築結構)。如上文所描述，馬達105及/或建築覆蓋物控制器108可由電池、電池組、AC電源、DC電源及/或電源組合供電。
固定外殼單元或支架605將輥軸式建築覆蓋物組合件600附接至牆壁或用於安裝輥軸式建築覆蓋物組合件600之另一結構。固定外殼單元605包括管子界面606，當固定外殼單元605保持固定時，管子界面606連同管子620一起旋轉。管子界面606為帶鍵的以附接至管子620，但可替代地經由螺釘、夾具、黏合劑及/或經由將若干件附接於一起之任何其他方法附接。
管子界面630為帶鍵的或以其他方式嚙合至管子620，使得管子界面630之旋轉驅動管子620之旋轉且管子620之旋轉驅動管子界面630之旋轉(例如，將旋轉扭矩自驅動軸及/或馬達105傳遞至管子620)。
根據結合圖2及圖3描述之離合器110實施圖6之離合器110。因此，離合器110嚙合以允許馬達105及齒輪箱607使管子界面630及藉此使管子620旋轉。為了便於輥軸式建築覆蓋物組合件600之手動操作，離合器110藉由在電動操作已終止之後暫時反轉馬達105來使馬達105自旋轉桿115脫開。
在一些實施例中，輥軸式建築覆蓋物組合件600包括覆蓋物位置編碼器(例如，諸如圖1之覆蓋物位置編碼器120)，其附接至管子界面630之一端(或附接至沿著管子界面630之另一位置)以追蹤覆蓋物之位置及將覆蓋物之位置傳輸至控制器108。舉例而言，重力感測器可用以追蹤管子620之轉數及因此追蹤覆蓋物602之位置。
可藉由拉動附接至外殼單元605之線來手動地操作輥軸式建築覆蓋物組合件600。或者，可藉由另一手動操作，諸如(例如)轉動附接至使管子620旋轉之蝸桿的細棒，藉由使用者拉動或提昇覆蓋物602，藉由手搖曲柄等來操作輥軸式建築覆蓋物組合件600。另外，輥軸式建築覆蓋物組合件600可包括馬達編碼器106(例如，諸如馬達編碼器106)以在電動操作期間判定覆蓋物602之位置且在離合器110使馬達105自管子界面630脫開時追蹤馬達105之位置。舉例而言，當馬達105將自管子界面630脫開時，在與其先前操作方向相反的方向上操作馬達105。當此反轉操作開始時，馬達105之旋轉不會導致離合器110之凸輪從動件220(圖2)的旋轉，且因此管子620不旋轉/移動。因此，馬達編碼器，諸如(例如)馬達編碼器(例如，諸如馬達編碼器106)用以追蹤馬達105之操作以判定馬達105何時已使細長部件210(圖2)旋轉足夠距離以使凸輪從動件220(圖2)自驅動齒輪230(圖2)脫開(例如，四分之一轉)。
輥軸式建築覆蓋物組合件600可另外包括彈簧馬達(例如，諸如圖5之彈簧馬達515、530)或其他類型之制動或固持裝置以抑制或抵制管子620在馬達105脫開期間及/或之後因為(例如，覆蓋物602上之)重力 而旋轉。
圖7圖示了用於操作建築覆蓋物組合件之馬達組合件700的一個實例實施方案，馬達組合件700包括由類比編碼器720實施之實例位置追蹤裝置。馬達組合件700包括類比編碼器720。類比編碼器720包括保持固定且固持缺口輪721之外殼單元722，缺口輪721經由帶鍵輪轂附接至旋轉桿115。缺口輪721隨旋轉桿115之旋轉而旋轉。可藉由對缺口723旋轉經過感測器之次數進行計數來監測旋轉桿115之轉數。或者，可監測任何其他特性，諸如例如附接至輪721之磁體、輪721中之孔等。可將旋轉資料例如傳輸至控制器108以追蹤及/或判定藉由旋轉桿115之操作而移動的覆蓋物之位置。舉例而言，類比編碼器720可用以實施圖1之電動組合件100的覆蓋物位置編碼器120(圖1)，可用以實施圖5之水平堆疊建築覆蓋物組合件500的覆蓋物位置編碼器120，可用以實施圖6之輥軸式建築覆蓋物組合件600中的覆蓋物位置編碼器，或任何其他類型之建築覆蓋物組合件。為了節省電力，覆蓋物位置編碼器120可斷電且在手動操作期間醒來，如參看圖16及圖17進一步描述。
根據本發明之一個態樣，諸如為了節省電力，第一位置追蹤裝置、第二位置追蹤裝置及/或處理裝置可在逾時之後或在建築覆蓋物組合件之非使用期間斷電及/或在睡眠模式下操作。根據此態樣，為了終止睡眠模式(例如，為了給控制器通電或以其他方式使其退出睡眠模式)，建築覆蓋物組合件可包括處理裝置，處理裝置基於來自第一位置追蹤裝置及/或第二位置追蹤裝置之資料的改變更新位置資訊。以此方式，可在不向第一位置追蹤裝置、第二位置追蹤裝置及/或處理裝置提供恆定功率的情況下在各時間點自第一及/或第二位置追蹤裝置輪詢位置資料以追蹤位置。根據本發明之一個態樣，處理裝置經結構化以在各時間點(例如，根據排程表、週期性地、非週期性地等)醒來及/或通電以基於來自第一及/或第二位置追蹤裝置之處理資料判定覆蓋物位置是否已改變。舉例而言，處理裝置可週期性地醒來，擷取位置資料，判定自先前收集位置資料以來位置資料是否已改變，若位置資料未改變則返回至睡眠或若位置資料已改變則醒來且繼續追蹤位置資料。根據本發明之額外或替代態樣，處理裝置經結構化以基於覆蓋物 之手動移動(例如，基於來自感測器之觸發)醒來及/或通電。舉例而言，感測器可由藉由除了馬達之外的組件實現的覆蓋物之移動(例如，手動移動、藉由另一馬達之移動等)觸發。感測器可觸發處理裝置醒來。舉例而言，感測器可將中斷發送至處理裝置且處理裝置可回應於中斷而醒來且開始追蹤位置資料。
圖8圖示了用於建築覆蓋物組合件之電動組合件800的實例實施方案。實例電動組合件800經結構化以自睡眠模式醒來。電動組合件800以類似於圖1之電動組合件100的方式操作，不同之處在於離合器110及覆蓋物位置編碼器120由離合器810取代，其包括磁體815及用於監測操作位置之霍爾效應感測器822。
電動組合件800包括馬達105、扭矩傳遞設備407、馬達編碼器106及建築覆蓋物控制器108，其實例結合圖1進行了描述。另外，電動組合件800包括離合器810、磁體815、印刷電路板(PCB)820、簧片開關821、霍爾效應感測器822、組合件外殼單元830及旋轉桿支撐件835。類似於圖1之離合器110，離合器810為嚙合/脫開離合器。
PCB 820包括霍爾效應感測器822以藉由監測磁體815之旋轉來監測耦合至離合器810之物體(例如，桿)的旋轉。磁體815為在磁體815之外圓周周圍包括若干磁極(n個磁極)之多極磁體。n個磁極藉由交替之北極及南極將磁體815劃分為360°/n個部分。當磁體815不在旋轉時，PCB 820之簧片開關821的狀態不改變(例如，處於「切斷」狀態，處於「接通」狀態等)。當磁體815旋轉時(例如，歸因於覆蓋物之手動移動或歸因於驅動離合器810之馬達105的操作)，旋轉使磁體815之交替的磁極經過簧片開關821及霍爾效應感測器822之感測區域。磁極改變中斷/修改簧片開關821之狀態(例如，自「接通」至「切斷」或自「切斷」至「接通」)。偵測(例如，藉由控制器108)簧片開關821之中斷/狀態改變以觸發霍爾效應感測器822醒來(例如，自較低功率睡眠狀態移動至操作狀態，在操作狀態下霍爾效應感測器822經激勵以偵測磁體815之旋轉)。當操作時，霍爾效應感測器822追蹤若干磁極改變以判定磁體815之旋轉(例如，歸因於所附接之桿115的旋轉)，且藉此判定所附接之覆蓋物的位置，如結合圖17進一步 描述。在一些實施方案中，當操作馬達105以驅動離合器810之旋轉時，霍爾效應感測器822可另外或替代地自睡眠狀態移動至操作狀態(例如，藉由控制器108)以作為激勵馬達105之操作的一部分。
霍爾效應感測器822為輸出對應於磁極改變之正弦波的類比霍爾效應感測器。可使用多個霍爾效應感測器822。舉例而言，可使用兩個霍爾效應感測器822以追蹤磁體815之旋轉方向。在一些實例中，兩個霍爾效應感測器822間隔90°。兩個霍爾效應感測器822之間的間隔在磁體815之旋轉期間在與所間隔之霍爾效應感測器822相關聯的所輸出正弦波中產生相位超前/滯後。基於哪個霍爾效應感測器822之輸出相位角超前/滯後來判定磁體815之旋轉方向，且藉此判定耦合至離合器810之物體的旋轉方向。舉例而言，第一霍爾效應感測器822之超前相位可對應於順時針旋轉且第二霍爾效應感測器822之超前相位可對應於逆時針旋轉。另外或替代地，可使用具有多個霍爾元件(例如，兩個霍爾元件)之單一霍爾效應感測器。
在一些實例中，霍爾效應感測器822為用以計算精確的旋轉角度(例如，在1度內或更好之解析度)之類比霍爾效應感測器。類比霍爾效應感測器822在磁場不存在的情況下一貫輸出穩定信號以避免在由簧片開關821觸發之後報告假的位置改變。當使用類比霍爾效應感測器822時，類比至數位轉換器可基於類比霍爾效應感測器822之輸出來判定旋轉角度。舉例而言，第一霍爾效應感測器之輸出可表示為A=KAsin(θ)+E偏移A，其中KA為某一乘數(例如，最大電壓除以二)，θ為旋轉角度，且E偏移A為與第一霍爾效應感測器相關聯之誤差。另外，第二霍爾效應感測器之輸出可表示為B=KBcos(θ-Eω)+E偏移B，其中KB為某一乘數(例如，最大電壓除以二)，θ為旋轉角度，且E偏移B為與第一霍爾效應感測器相關聯之誤差，且Eω為兩個霍爾效應感測器之間的角度。使用三角恆等式，可基於θ=
Figure 106101270-A0202-12-0026-1
來判定旋轉角度。可消除霍爾效應感測器822之間的誤差角以簡化計算。按兩個自變數形式，可根據方程式1計算磁體815之角度：
Figure 106101270-A0202-12-0026-2
使用方程式1，使用整數運算而非浮點運算來判定旋轉角度(例如，藉由控制器108判定旋轉角度)。因此，
Figure 106101270-A0202-12-0026-4
(例如，商)可以定義為
Figure 106101270-A0202-12-0026-5
之定點格式計算，其中a及b為二的補碼整數。將定點格式實施為至少m+1位元之二的補碼整數，表示-1
Figure 106101270-A0202-12-0026-25
q<1之範圍。另外，arctan函數可使用具有2 m+1個項之查找表來計算且可藉由將2 m 加至商而指數化。
PCB 820經由容納於外殼單元830中之電線及/或電纜將簧片開關821及霍爾效應感測器822通信地耦合至控制器(例如，圖11之建築覆蓋物控制器108)。PCB 820自電池、電池組、AC電源、DC電源等接收電力。另外或替代地，PCB 820可經由容納於組合件外殼單元830中之電線自建築覆蓋物控制器108接收電力。
組合件外殼單元830容納電動組合件800之組件(例如，以形成電動模組單元)。在一些實例中，組合件外殼單元830亦包括有線連接以通信地耦合PCB 820、建築覆蓋物控制器108、馬達105等。組合件外殼單元830可另外容納將電動組合件800與電源耦合之電線、電纜等。如先前所描述，電源可為電池、電池組、AC電源或DC電源。或者，電源可包括於組合件外殼單元830中(例如，位於外殼單元830中之電池)。組合件外 殼單元830另外包括旋轉桿支撐件835以支撐與離合器810耦合之桿或其他驅動器(例如，旋轉桿115)。
圖9圖示了圖8之離合器810的實例實施方案。參看圖8之電動組合件800描述圖9之離合器810。或者，圖9之離合器810可與任何其他電動組合件或其他類型之組合件一起使用，該組合件將與桿115或其他驅動元件選擇性地嚙合(例如，圖4之垂直建築覆蓋物組合件400，圖5之水平堆疊建築覆蓋物組合件500，圖6之輥軸式建築覆蓋物組合件600，或任何類型之覆蓋物組合件)。
圖9之離合器810包括離合器外殼單元200、細長部件210、凸輪從動件220及驅動齒輪900。結合圖2詳細描述了離合器外殼單元200、細長部件210及凸輪從動件220。
圖9之驅動齒輪900包括用以收納旋轉桿115且將旋轉桿115耦合至離合器810之帶鍵輪轂233。驅動齒輪900包括孔234，用以將驅動齒輪900與旋轉桿115耦合之固定螺釘穿過孔234。驅動齒輪900包括磁體外殼905以承載磁體815。磁體815耦合於磁體外殼905中以隨驅動齒輪900之旋轉而旋轉(例如，磁體815可藉由黏合劑、摩擦配合附著於磁體外殼905內等)。因為驅動齒輪900較佳地固定地耦合至旋轉桿115，所以驅動齒輪900及磁體815隨旋轉桿115之旋轉而旋轉。因此，如結合圖8所描述，霍爾效應感測器822可基於與磁體815相關聯之磁場追蹤旋轉桿115之旋轉。當旋轉桿115藉由手動移動(例如，當馬達未經激勵時由使用者進行的覆蓋物之手動移動)旋轉或藉由馬達旋轉時，追蹤旋轉。
如先前結合圖2及圖3之離合器110所描述，細長部件210之旋轉將凸輪從動件220朝驅動齒輪900推動以與離合器810嚙合(例如，從而使馬達105與旋轉桿115嚙合)。為了使離合器810脫開(例如，為了使馬達105自旋轉桿115脫開)，細長部件210在與先前旋轉相反之方向上旋轉部分圈(例如，四分之一轉)，此使凸輪從動件220移動遠離驅動齒輪900。
圖10圖示了包括電動組合件800之垂直堆疊建築覆蓋物組合件1000。垂直堆疊建築覆蓋物組合件1000包括耦合至扭矩傳遞設備407之馬達105、馬達編碼器106、建築覆蓋物控制器108、旋轉桿115、轉化 齒輪箱425、移動軌組合件430、遮蔽驅動機構435及覆蓋物440。垂直堆疊建築覆蓋物組合件1000進一步包括離合器810、PCB 820及組合件外殼單元830。覆蓋物440附接至移動軌組合件430以選擇性地覆蓋建築結構以提供遮蔽、私密性等。如結合圖8所描述，組合件外殼單元830容納馬達105、馬達編碼器106、建築覆蓋物控制器108、扭矩傳遞設備407、離合器810及PCB 820。
當遮蔽驅動機構435移動時，附接至遮蔽驅動機構435之移動軌組合件430垂直地滑動跨越建築結構以使覆蓋物440移動以覆蓋或暴露建築結構。移動軌組合件430在無馬達之情況下手動地(例如，藉由使用者拉動覆蓋物440，藉由使用者拉動附接至覆蓋物440及/或移動軌組合件430之線、桿等，等)及/或藉由以馬達105驅動遮蔽驅動機構435來移動。操作馬達105使離合器810嚙合及旋轉桿115旋轉，從而使移動軌組合件430經由轉化齒輪箱425移動。在電動操作完成之後，馬達105脫開，諸如藉由使馬達105反轉(例如，持續離合器810之四分之一轉)以使離合器810脫開且允許不對馬達105施加扭矩之手動操作。
如結合圖8所描述，藉由PCB 820之霍爾效應感測器822(圖8)追蹤旋轉桿115之旋轉(例如，歸因於手動移動或藉由馬達105之電動移動)。霍爾效應感測器822追蹤與離合器810中所包括之磁體815(圖8)之旋轉相關聯的磁極改變。PCB 820亦包括簧片開關821(圖8)以在旋轉桿115因為移動軌組合件430之手動移動而旋轉時啟動霍爾效應感測器822(例如，當馬達105不操作時且當簧片開關821未由磁體815之旋轉觸發時，霍爾效應感測器822可移動至低功率狀態)。馬達105、建築覆蓋物控制器108、馬達編碼器106及/或PCB 820可由電池、電池組、AC電源或DC電源供電。
根據本發明之態樣，為了控制馬達之操作及/或追蹤覆蓋物之位置，建築覆蓋物組合件包括控制器。在一些態樣中，控制器自建築覆蓋物組合件中所包括之位置追蹤裝置收集位置資訊。在一些態樣中，控制器基於位置資訊指示馬達之移動以將覆蓋物移動至所要位置(例如，上限、下限、中間位置等)。在一些態樣中，控制器在不使用建築覆蓋物組合件一 時段之後轉變為睡眠模式以節省電力。在本發明之一些態樣中，控制器週期性地或非週期性地自睡眠中醒來以檢查來自位置追蹤裝置之位置資料是否已改變。在此態樣中，當位置資料已改變時，控制器保持醒著且繼續基於位置資料追蹤覆蓋物之位置。當位置資料未改變時，控制器返回至睡眠模式。根據本發明之一個態樣，可包括感測器以偵測覆蓋物之移動(例如，手動地驅動之移動)且觸發控制器醒來以繼續追蹤覆蓋物之位置。
圖11為圖1之電動組合件100之建築覆蓋物控制器108的實施方案之實例的方塊圖。儘管結合圖1之電動組合件100描述圖11之建築覆蓋物控制器108，但圖11之建築覆蓋物控制器108可用以控制任何其他建築覆蓋物組合件(諸如例如結合圖12-17描述之建築覆蓋物組合件)之操作。
在圖11之所示實施例中，建築覆蓋物控制器108包括覆蓋物位置判定器1105、馬達位置判定器1115、移動控制器1120、記憶體1125及馬達控制器1130。
覆蓋物位置判定器1105自圖1之覆蓋物位置編碼器120接收資訊且判定覆蓋物之位置。參看圖1之實施例，覆蓋物位置判定器1105藉由解譯關於電阻式接觸件124中之哪一者與圖1之覆蓋物位置編碼器120之滑件122接觸的資訊來判定覆蓋物之位置。然而，將瞭解亦可以如本文中所描述之其他方式及一般熟習此項技術者知道的方式判定覆蓋物之位置。將覆蓋物之位置判定為覆蓋物之操作極限之間的位置及/或覆蓋物位置編碼器120之操作極限。舉例而言，可將位置判定為先前所儲存之位置、全開位置、全閉位置、下限位置、上限位置及/或任何其他參考位置。覆蓋物位置判定器1105將位置資訊傳輸至移動控制器1120以用於處理及/或儲存於本端記憶體1125中。
圖11之馬達位置判定器1115判定馬達位置資訊(例如，對應於圖1之馬達105之位置的電壓)。舉例而言，所示實施例之馬達位置判定器1115包括旋轉編碼器，該旋轉編碼器追蹤馬達105之輸出的旋轉以判定馬達105已操作之轉數(或一轉之一部分)。或者，馬達位置判定器1115可監測馬達105之操作時間以監測馬達105之輸出的位置及/或轉數(例如， 使用操作時間及操作速度(每分鐘轉數))。另外或替代地，可使用任何類型之編碼器，諸如(例如)可附接至馬達105之輸出以監測馬達105之輸出之位置及/或轉數的重力感測器。
圖11之所示實施例之移動控制器1120自操作者接收將覆蓋物移動至打開位置及/或關閉位置之指令。移動控制器1120可自中央控制(例如，建築物控制)接收指令。另外或替代地，移動控制器1120可自與電動組合件100相關聯之輸入(例如，遙控、輸入按鈕等)接收指令。
當經命令以操作電動組合件100時，移動控制器1120指示馬達控制器1130驅動馬達105。移動控制器1120經由自覆蓋物位置判定器1105及/或馬達位置判定器1115接收之資訊監測覆蓋物之移動以判定覆蓋物何時已到達由移動控制器1120之輸入所命令的位置(例如，預設極限位置、全開位置、全閉位置)。或者，移動控制器1120可命令馬達控制器1130繼續驅動馬達105直至輸入停止為止(例如，直至所固持推動按鈕輸入不再經固持為止)。一旦到達覆蓋物之所要位置(或移動控制器1120以其他方式判定電動操作將終止)，移動控制器1120便指示馬達控制器1130在與先前操作方向相反之方向上短暫地操作馬達105(例如，若先前操作為順時針，則移動控制器1120指示馬達控制器1130在逆時針方向上操作馬達105)。根據所示實施例，在馬達105之此短暫的反轉操作期間，移動控制器1120使用自馬達位置判定器1115接收之資訊監測馬達105之旋轉以精確地控制馬達105，從而使離合器110之細長部件210旋轉部分轉(例如，四分之一轉)以經由離合器110使馬達105脫開。移動控制器1120使馬達105脫開以允許手動地操作電動組合件100而不迫使馬達105移動。
圖11之記憶體1125儲存用於操作建築覆蓋物控制器108之資訊。記憶體1125儲存由移動控制器1120基於自覆蓋物位置判定器1105接收之資訊判定的覆蓋物之當前位置，基於自馬達位置判定器1115接收之資訊判定的馬達105之位置，基於自馬達位置判定器1115接收之資訊判定的馬達105之先前及/或當前操作方向，及/或覆蓋物之預設極限位置。記憶體1125亦儲存用於電動組合件100之操作參數，諸如(例如)覆蓋物打開之馬達105之方向，使覆蓋物關閉之馬達105之方向，導致離合器110使馬 達105自旋轉桿115脫開之馬達105之一轉的一部分及/或轉數的指示，及將覆蓋物位置編碼器120之滑件之位置解譯或與覆蓋物之位置相關的表。記憶體1125可另外或替代地儲存用於建築覆蓋物控制器108之任何其他操作資訊及/或參數。記憶體1125可為任何類型之儲存記憶體，諸如隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、碟片儲存器等。或者，本端記憶體1125可為由電動組合件100之多個共用的中央記憶體(例如，由通信地耦合至電動組合件100之建築物控制器提供之記憶體)。
馬達控制器1130將信號發送至馬達105以使馬達105根據來自移動控制器1120之命令/指令操作。馬達控制器1130為按所要速度且在所要持續時間內操作馬達105之馬達控制系統。馬達控制器1130可另外或替代地包括速度控制器(例如，脈衝寬度調變速度控制器)、制動器及/或用於操作馬達105之任何其他組件。在一些實施例中，馬達控制器1130控制馬達105之電壓供應以調節馬達105之速度。
儘管圖11中圖示了實施圖1之建築覆蓋物控制器108的方式，但圖11中所示之元件、程序及/或裝置中之一或多者可組合、分割、重新配置、省略、消除及/或以任何其他方式實施。另外，圖11之覆蓋物位置判定器1105、馬達位置判定器1115、移動控制器1120、馬達控制器1130、記憶體1125及/或更一般而言建築覆蓋物控制器108可由硬體、軟體、韌體及/或硬體、軟體及/或韌體之任何組合實施。因此，舉例而言，圖11之覆蓋物位置判定器1105、馬達位置判定器1115、覆蓋物位置判定器1105、移動控制器1120、馬達控制器1130、記憶體1125及/或更一般而言建築覆蓋物控制器108中之任一者可由一或多個類比或數位電路、邏輯電路、可程式化處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、可程式化邏輯裝置(PLD)及/或場可程式化邏輯裝置(FPLD)實施。當閱讀本專利之設備或系統申請專利範圍中之任一者時，為了涵蓋純軟體及/或韌體實施方案，圖11之覆蓋物位置判定器1105、馬達位置判定器1115、移動控制器1120、馬達控制器1130、記憶體1125及/或更一般而言建築覆蓋物控制器108中之至少一者特此經明確地定義以包括儲存軟體及/或韌體之有形電腦可讀儲存裝置或儲存碟片，諸如記憶體、數位多功能光碟(DVD)、緊密光碟(CD)、藍光光碟等。又另外，除 了或替代於圖11所示之外，圖11之建築覆蓋物控制器108可包括一或多個元件、程序及/或裝置，且/或可包括所示元件、程序及裝置中之任一者或全部的一個以上。
圖12-17中示出了表示用於實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108之機器可讀指令的流程圖。在此等實施例中，機器可讀指令包括用於由處理器(諸如在下文結合圖18論述之處理器平台1800中所示之處理器1812)執行的一或多個程式。程式可以儲存於有形電腦可讀儲存媒體(諸如CD-ROM、軟碟、硬碟機、數位多功能光碟(DVD)、藍光光碟或與處理器1812相關聯之記憶體)上之軟體實施，但整個程式或其部分可替代地由除了處理器1812之外的裝置執行及/或以韌體及/或專用硬體實施。另外，儘管參看圖12-17中所示之流程圖描述了程式，但可替代地使用實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108的許多其他方法。舉例而言，可改變區塊之執行次序，及/或可改變、消除或組合所描述之區塊中之一些。
如上文所提及，圖12-17之程序可使用儲存於有形電腦可讀儲存媒體(諸如硬碟機、快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、緊密光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)、快取記憶體、隨機存取記憶體(RAM)及/或儲存資訊達任何持續時間(例如，達較長時間段、永久地、短暫時刻、用於暫時緩衝及/或用於資訊之快取)之任何其他儲存裝置或儲存碟片)上之編碼指令(例如，電腦及/或機器可讀指令)實施。如本文中所使用，術語有形電腦可讀儲存媒體經明確地定義以包括任何類型之電腦可讀儲存裝置及/或儲存碟片且排除傳播信號且排除傳輸媒體。如本文中所使用，「有形電腦可讀儲存媒體」及「有形機器可讀儲存媒體」可互換地使用。另外或替代地，圖12-17之程序可使用儲存於非暫時性電腦及/或機器可讀媒體(諸如硬碟機、快閃記憶體、唯讀記憶體、緊密光碟、數位多功能光碟、快取記憶體、隨機存取記憶體及/或儲存資訊達任何持續時間(例如，達較長時間段、永久地、短暫時刻、用於暫時緩衝及/或用於資訊之快取)之任何其他儲存裝置或儲存碟片)上之編碼指令(例如，電腦及/或機器可讀指令)實施。如本文中所使用，術語非暫時性電腦可讀媒體經明確地定義以包括任何類型之電腦可讀儲存裝 置及/或儲存碟片且排除傳播信號且排除傳輸媒體。如本文中所使用，當短語「至少」用作申請專利範圍之前言中的過渡術語時，其為開放的，其開放方式與術語「包括」為開放的相同的。
結合圖1之電動組合件100的元件描述圖12-17。或者，由圖12-17所示之流程圖表示的機器可讀指令可用以控制任何其他類型之建築覆蓋物組合件或其中使用具有嚙合/脫開離合器之電動操作之其他組合件(例如，結合圖4-6及圖10描述之建築覆蓋物組合件)的操作。
圖12為表示可經執行以打開或關閉圖1之電動組合件100之機器可讀指令的流程圖。
在區塊1200處，建築覆蓋物控制器108之移動控制器1120接收移動電動組合件100之覆蓋物的指令。舉例而言，移動控制器1120可經由建築覆蓋物控制器108中所包括之無線接收器自無線遙控、自有線遙控、自控制面板上之按鈕、自中央控制器等接收指令。在區塊1205處，回應於指令，移動控制器1120自覆蓋物位置編碼器120判定覆蓋物之位置。舉例而言，移動控制器1120可基於由覆蓋物位置編碼器120當前傳輸之資訊及/或藉由自本端記憶體1125擷取先前儲存之位置資訊來判定位置。或者，移動控制器1120可基於自馬達位置判定器1115接收之旋轉資訊及/或藉由自本端記憶體1125擷取先前儲存之旋轉資訊來判定覆蓋物之位置。
在區塊1210處，移動控制器1120接著判定覆蓋物是否處於極限臨限值處。舉例而言，移動控制器1120在移動控制器1120經指示以移動至關閉位置時判定覆蓋物是否處於全閉位置及/或在移動控制器1120經指示以移動至打開位置時判定覆蓋物是否處於全開位置。若覆蓋物處於極限臨限值處，則圖12之程序終止，因為基於藉由移動控制器1120接收之資訊，不能在可能不損壞電動組合件100之情況下執行指令。在一些實施例中，覆蓋物可能實際上不在極限臨限值處(例如，在覆蓋物位置編碼器120已損壞或失去校準的情況下)。在此等情況下，可在進一步操作之前修理及/或重新校準電動組合件100及/或覆蓋物位置編碼器120。
若在區塊1210處，移動控制器1120判定覆蓋物不在極限臨限值處，則圖11之移動控制器1120在區塊1215處指示馬達控制器1130 基於所命令之操作(例如，關閉電動組合件100之覆蓋物，打開電動組合件100之覆蓋物，移動至預設位置等)在一方向上驅動馬達105。根據所示實施例，當馬達105之輸出操作時，離合器110之細長部件210旋轉，從而使凸輪從動件220與驅動齒輪230嚙合，此使旋轉桿115旋轉以移動覆蓋物。
在區塊1220處，移動控制器1120使用來自覆蓋物位置判定器1105及/或馬達位置判定器1115之資訊基於來自覆蓋物位置編碼器120及/或馬達編碼器106之資訊監測覆蓋物之位置以判定覆蓋物是否處於所要位置(例如，藉由移動控制器1120之輸入所命令之位置)。若覆蓋物處於所要位置，則程序進行至區塊1225以經由離合器110使馬達105脫開。
在區塊1230處，若移動控制器1120判定覆蓋物不在所要位置處(或移動控制器1120繼續指示覆蓋物之移動)，則移動控制器1120判定覆蓋物是否處於極限臨限值處。若覆蓋物不在極限臨限值處，則控制返回至區塊1215以繼續使旋轉桿115旋轉以繼續移動覆蓋物。
在區塊1235處，在判定覆蓋物處於所要位置，覆蓋物處於極限臨限值處，或覆蓋物之移動將出於任何其他理由終止之後，移動控制器1120指示馬達控制器1130使馬達105暫時在相反方向(例如，與用以移動覆蓋物之方向相反的方向)上旋轉以經由離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開。接著圖12之程序終止。圖13中圖示了用於實施區塊1235以經由離合器110使馬達105自旋轉桿115脫開之程序。
圖13之程序在移動控制器1120判定電動組合件100之電動操作將終止時(例如，在圖12之區塊1235處及/或區塊1235處)開始。或者，移動控制器1120可經由控制器中所包括之無線接收器自無線遙控、自有線遙控、自控制面板上之按鈕、自中央控制器、自安全感測器等接收終止電動操作之指令。
在區塊1300處，回應於電動操作將終止之指令及/或判定，移動控制器1120指示馬達控制器1130停止驅動馬達105。此時，馬達105仍經由離合器110與旋轉桿115嚙合。當馬達105嚙合時，對電動組合件100之手動操作將對馬達105之輸出軸施加扭矩。
在區塊1305處，移動控制器1120自馬達位置判定器1115 判定馬達105之當前旋轉位置。舉例而言，馬達位置判定器1115可基於自馬達編碼器106接收之資訊指示馬達105相對於零位置之以度為單位的當前位置。在區塊1310處，一旦判定馬達105之位置，移動控制器1120指示馬達控制器1130在相反方向上(例如，與先前用以移動覆蓋物之方向相反的方向)驅動馬達105。當馬達105在相反方向上旋轉時，制動元件(例如，制動器、彈簧馬達等)可用以抵制旋轉桿115移動(例如，歸因於重力而旋轉)及/或抵制馬達105之脫開。
在區塊1315處，移動控制器1120接著經由馬達位置判定器1115判定馬達105之位置。移動控制器1120判定馬達105是否已旋轉得足夠遠以經由離合器110使馬達105脫開。在區塊1320處，移動控制器1120判定馬達105之位置是否處於退繞位置(例如，脫開位置)。舉例而言，移動控制器1120可在馬達105已旋轉得足夠遠以使圖2、圖3及圖9之離合器110的細長部件210旋轉至凸輪表面214允許凸輪從動件220移動遠離驅動齒輪230以使凸輪從動件220自驅動齒輪230之帶鍵表面224脫開的位置時判定馬達105之位置是否處於退繞位置。舉例而言，根據圖2、圖3及圖9之所示實施例，在離合器110已嚙合之後(例如，已驅動凸輪從動件旋鈕322抵住止擋件216)，凸輪從動件220藉由使細長部件旋轉部分轉(例如，四分之一轉)而自驅動齒輪230脫開。若移動控制器1120判定馬達105尚未旋轉足夠量以經由離合器110使馬達105脫開，則控制返回至區塊1310以繼續驅動馬達。若移動控制器1120判定馬達105已使細長部件210旋轉至經由離合器110使馬達105脫開之位置，則圖13之程序終止且馬達105自旋轉桿115脫開。
圖14為表示可經執行以實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108以校準及/或重新校準圖1之覆蓋物位置編碼器120及馬達編碼器106之實例機器可讀指令的流程圖。舉例而言，可連續地、週期性地及/或非週期性地執行圖14之程序以校準兩個編碼器120、106報告之讀數/使所述讀數相關。
在區塊1400處，圖11之移動控制器1120指示馬達控制器1130驅動馬達105以將覆蓋物移動至第一參考位置。在此實例中，移動控 制器1120指示馬達控制器1130將馬達105驅動至如由覆蓋物位置編碼器120指示之全閉位置(當例如電力丟失時，覆蓋物位置編碼器120不丟失位置)。或者，可將馬達105驅動至全開位置或任何其他參考位置。
在區塊1405處，覆蓋物位置判定器1105將如由覆蓋物位置編碼器120指示的覆蓋物之位置作為第一參考位置(例如，零點)儲存於本端記憶體1125中。舉例而言，覆蓋物位置編碼器120將位置報告為來自覆蓋物位置編碼器120之電位計的電壓值。在區塊1410處，馬達位置判定器1115將如由馬達編碼器106指示的覆蓋物之位置作為第一參考位置(例如，零點)儲存於本端記憶體1125中。舉例而言，馬達位置判定器1115將覆蓋物位置判定為相對於參考位置之轉數(例如，可將全閉位置確定為零參考位置)。
在區塊1415處，移動控制器1120判定是否存在其他位置待評估。若存在其他位置待評估，則在區塊1420處，移動控制器1120指示馬達控制器1130驅動馬達105以將覆蓋物移動至如由實例覆蓋物位置判定器1105指示之下一位置且控制返回至區塊1405以將位置資訊儲存於本端記憶體1125中之查找表中。
若不存在其他位置待評估，則圖14之程序終止，其中查找表儲存於本端記憶體1125中。
因此，藉由圖14之程序，移動控制器1120可關聯及/或創建使編碼器120、106報告之任何數目之位置值相關的查找表。舉例而言，可生成以下查找表：
Figure 106101270-A0202-12-0036-6
來自關聯及/或查找資料之資料可用以校準兩個編碼器，基於任一編碼器報告之值來判定覆蓋物所定位之處，及/或判定覆蓋物到達所要位置需要移動多遠。
圖15為表示可經執行以實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、 圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108以使用圖11之覆蓋物位置判定器1105及馬達位置判定器1115移動建築覆蓋物組合件之覆蓋物的機器可讀指令的流程圖。
在區塊1500處，移動控制器1120接收將覆蓋物移動至所要位置之指令。指令可自使用者發送或可為自動指令(例如，在設定時間、設定光量等自動移動覆蓋物之指令)。在區塊1505處，移動控制器1120自覆蓋物位置判定器1105接收實例覆蓋物之位置。即使先前手動地改變了覆蓋物(例如，當馬達105脫開時)，由覆蓋物位置判定器1105報告之位置為準確的，因為覆蓋物位置編碼器120在手動及/或電動移動期間繼續追蹤覆蓋物之移動。
在區塊1510處，一旦已判定覆蓋物之位置，移動控制器1120便基於覆蓋物之當前位置判定將覆蓋物移動至所要位置所需的轉數。舉例而言，移動控制器1120藉由存取儲存於本端記憶體1125中之查找表來判定轉數。在區塊1515處，移動控制器1120指示馬達控制器1130將馬達105驅動所判定之轉數以將覆蓋物移動至所要位置。或者，覆蓋物位置判定器1105可在馬達105經驅動時輪詢覆蓋物位置編碼器120直至到達所要位置為止。以此方式，移動控制器1120不需要使用馬達位置判定器1115來將覆蓋物驅動至所要位置。
另外，一旦覆蓋物已移動至所要位置，移動控制器1120可自覆蓋物位置判定器1105獲得覆蓋物位置資訊。以此方式，移動控制器1120可執行錯誤分析。舉例而言，若來自覆蓋物位置判定器1105之位置與所要位置不匹配，則移動控制器1120可判定錯誤已發生。若馬達105之旋轉不再使覆蓋物移動，覆蓋物位置編碼器120卡主，覆蓋物位置編碼器120不再準確地追蹤覆蓋物位置，與覆蓋物位置編碼器120位置相關聯之電壓改變(例如，歸因於時間、溫度、操作電壓等之改變)，馬達編碼器106不再準確地追蹤馬達105之移動，及/或發生任何其他電、機械及/或軟體錯誤，則錯誤可發生。移動控制器1120可對錯誤標旗標，向使用者識別錯誤(例如，輸出通知，諸如可聞警報)，及/或重新校準覆蓋物位置編碼器120及馬達編碼器106，如圖14所描述。
在區塊1520處，在將覆蓋物驅動至所要位置之後，移動控制器1120指示馬達控制器1130使馬達105自驅動元件115脫開。在一些實施例中，移動控制器1120指示馬達控制器1130藉由在相反方向上(例如，與先前操作方向相反的方向)驅動馬達105來使馬達105脫開。在區塊1525處，移動控制器1120自馬達位置判定器1115接收旋轉位置資訊以判定馬達105是否已操作足夠距離及/或足夠時間及/或旋轉量從而經由離合器110使馬達105脫開。舉例而言，當反轉馬達105以經由離合器110使馬達105脫開時，覆蓋物位置編碼器120可能不移動，但馬達編碼器106將繼續偵測馬達105之旋轉(例如，藉由監測扭矩傳遞設備之輸出)。當移動控制器1120自馬達位置判定器1115判定馬達105尚未移動足夠距離以經由離合器110使馬達105脫開時，控制返回至區塊1520以繼續操作馬達105。
當移動控制器1120自馬達位置判定器1115判定馬達105已移動足夠距離以使離合器110脫開時，圖15之程序終止。換言之，離合器110脫開，其使馬達105脫開，使得可手動地移動覆蓋物而不迫使馬達105旋轉。
圖16為表示可經執行以實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108以監測圖1之電動組合件100之覆蓋物歸因於手動及/或電動操作的位置改變之機器可讀指令的流程圖(例如，在覆蓋物位置編碼器120為類比編碼器(例如，圖7之類比編碼器720)之實施方案中)。可連續地、週期性地及/或非週期性地執行圖16之程序以追蹤覆蓋物位置。
在區塊1600處，建築覆蓋物控制器108之移動控制器1120將電動組合件100之編碼器(例如，覆蓋物位置編碼器120、馬達編碼器106等)斷電。編碼器可斷電以便節省電力。若電動組合件100由電池及/或電池組供電，則電力節省可特別重要。在區塊1605處，移動控制器1120起動計時器。
在區塊1610處，一旦起動計時器，移動控制器1120便進入睡眠模式直至計時器失效為止。若計時器已失效，則在區塊1615處藉由計時器將中斷信號發送至移動控制器1120。若計時器尚未失效，則移動控制 器1120繼續睡眠直至計時器失效為止。若移動控制器1120接收中斷信號，則移動控制器1120在區塊1620處退出睡眠模式。可將計時器之失效率設定為任何時間量(例如，10毫秒、1秒等)。
在區塊1625處，一旦建築覆蓋物控制器108退出睡眠模式，移動控制器1120便對編碼器(例如，覆蓋物位置編碼器120、馬達編碼器106等)通電。在區塊1630處，移動控制器1120對來自編碼器之信號取樣。移動控制器1120基於自覆蓋物位置編碼器120發送之覆蓋物位置資訊判定覆蓋物之位置。另外或替代地，馬達編碼器106可用以基於自馬達位置編碼器發送之馬達位置資訊判定覆蓋物之位置。
在區塊1635處，移動控制器1120判定自編碼器發送之信號是否改變(例如，歸因於覆蓋物之手動或電動移動)。舉例而言，將當前接收之信號與針對覆蓋物之上一已知位置的儲存於本端記憶體1125中之信號進行比較。若當前信號與儲存於本端記憶體1125中之信號相同(例如，覆蓋物尚未移動)，則控制返回至區塊1600以將編碼器斷電且使建築覆蓋物控制器108返回至睡眠模式直至新的計時器失效為止。若當前信號與儲存於本端記憶體1125中之信號不同(例如，覆蓋物正在移動及/或已移動)，則移動控制器1120在區塊1640處將信號轉換為覆蓋物位置資訊且將覆蓋物位置儲存於本端記憶體1125中。控制返回至區塊1612以繼續對來自編碼器之信號取樣直至信號停止改變(例如，覆蓋物之移動停止)為止。
圖17為表示可經執行以實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108以監測圖1之電動組合件100之覆蓋物歸因於手動或電動操作之位置改變的機器可讀指令的流程圖。舉例而言，圖17之程序可用作圖16之程序的替代方案。
在區塊1700處，建築覆蓋物控制器108之移動控制器1120將電動組合件100之編碼器(例如，覆蓋物位置編碼器120、馬達編碼器106等)斷電。
在區塊1705處，建築覆蓋物控制器108進入睡眠模式。在區塊1710處，檢查感測器中斷。感測器可為簧片開關、磁阻感測器、霍爾效應感測器，或可判定移動之任何其他裝置。感測器可附接至旋轉桿115 及/或可由電動組合件100之操作移動的另一組件以判定電動組合件100何時操作(例如，旋轉桿115何時移動)。旋轉桿115之旋轉(例如，移動覆蓋物)觸發感測器以使中斷信號發送至建築覆蓋物控制器108。若感測器不觸發中斷(例如，覆蓋物未移動)，則建築覆蓋物控制器108保持處於睡眠模式。若感測器已觸發中斷(例如，覆蓋物已移動)，則建築覆蓋物控制器108在區塊1715處退出睡眠模式。
在區塊1720處，一旦建築覆蓋物控制器108退出睡眠模式，移動控制器1120便對編碼器(例如，覆蓋物位置編碼器120、馬達編碼器106等)通電。在區塊1725處，移動控制器1120對來自編碼器之信號取樣。移動控制器1120基於自覆蓋物位置編碼器120發送之覆蓋物位置資訊判定覆蓋物之位置。另外或替代地，馬達編碼器106可用以基於自馬達位置編碼器發送之馬達位置資訊判定覆蓋物之位置。
在區塊1730處，移動控制器1120判定自編碼器發送之信號是否改變(例如，歸因於覆蓋物之手動或電動移動)。舉例而言，將當前接收之信號與針對覆蓋物之上一已知位置的儲存於本端記憶體1125中之信號進行比較。若當前信號與儲存於本端記憶體1125中之信號相同(例如，覆蓋物尚未移動)，則控制返回至區塊1700以將編碼器斷電且使建築覆蓋物控制器108返回至睡眠模式直至自編碼器發送之信號改變為止。若當前信號與儲存於本端記憶體1125中之信號不同(例如，覆蓋物正在移動及/或已移動)，則移動控制器1120在區塊1735處將信號轉換為覆蓋物位置資訊且將覆蓋物位置儲存於本端記憶體1125中。控制返回至區塊1725以繼續對來自編碼器之信號取樣直至信號停止改變(例如，覆蓋物之移動停止)為止。
圖18為能夠執行圖12-17之指令以實施圖1、圖4、圖6、圖7、圖8、圖10及/或圖11之建築覆蓋物控制器108及/或與建築覆蓋物控制器108通信之控制器(例如，中央控制器)的處理器平台1800的方塊圖。處理器平台1800可為例如伺服器、個人電腦、行動裝置(例如，電話、智慧型電話、平板電腦諸如iPadTM)、個人數位助理(PDA)、網際網路電器，或任何其他類型之計算裝置。
所示實施例之處理器平台1800包括處理器1812。所示實施 例之處理器1812為硬體。舉例而言，處理器1812可由來自任何所要家庭或製造商之一或多個積體電路、邏輯電路、微處理器或控制器實施。
所示實施例之處理器1812包括本端記憶體1813(例如，快取記憶體)。圖18之處理器1812執行圖12、圖13、圖14、圖15、圖16及/或圖17之指令以實施圖11之覆蓋物位置判定器1105、馬達位置判定器1115、移動控制器1120及馬達控制器1130從而實施建築覆蓋物控制器108。所示實施例之處理器1812經由匯流排1818與包括揮發性記憶體1814及非揮發性記憶體1816之主記憶體通信。揮發性記憶體1814可由同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、RAMBUS動態隨機存取記憶體(RDRAM)，及/或任何其他類型之隨機存取記憶體裝置實施。非揮發性記憶體1816可由快閃記憶體及/或任何其他所要類型之記憶體裝置實施。對主記憶體1814、1816之存取由記憶體控制器控制。非揮發性記憶體1816另外包括圖11之本端記憶體1125。
所示實施例之處理器平台1800亦包括介面電路1820。介面電路1820可由任何類型之介面標準(諸如乙太網路介面、通用串列匯流排(USB)及/或PCI快速介面)實施。
在所示實施例中，一或多個輸入裝置1822連接至介面電路1820。輸入裝置1822准許使用者將資料及命令鍵入至處理器1812中。輸入裝置可由例如感測器、麥克風、相機(靜態或視訊)、鍵盤、按鈕、滑鼠、觸控螢幕、軌跡板、軌跡球、等點(isopoint)及/或語音辨識系統實施。
一或多個輸出裝置1824亦連接至所示實施例之介面電路1820。輸出裝置1824可例如由顯示裝置(例如，發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)、液晶顯示器、陰極射線管顯示器(CRT)、觸控螢幕、觸覺輸出裝置及/或揚聲器)實施。因此，所示實施例之介面電路1820通常包括圖形驅動卡、圖形驅動晶片或圖形驅動處理器。
所示實施例之介面電路1820亦包括通信裝置，諸如發射器、接收器、收發器、數據機及/或網路介面卡以便於經由網路1826(例如，乙太網路連接、數位用戶線(DSL)、電話線、同軸電纜、蜂巢式電話系統等)與外部機器(例如，任何種類之計算裝置)交換資料。
所示實施例之處理器平台1800亦包括一或多個大容量儲存裝置1828以用於儲存軟體及/或資料。此等大容量儲存裝置1828之實施例包括軟碟驅動機、硬碟機、緊密光碟驅動機、藍光光碟驅動機、RAID系統及數位多功能光碟(DVD)驅動機。
圖12、圖13、圖14、圖15、圖16及圖17之編碼指令1832可儲存於大容量儲存裝置1828中、揮發性記憶體1814中、非揮發性記憶體1816中及/或可卸除式有形電腦可讀儲存媒體(諸如CD或DVD)上。
儘管結合建築覆蓋物組合件描述了圖1-3及圖8-9之離合器110，但離合器110可替代地與其他設備一起使用。舉例而言，離合器110可與任何設備一起使用以選擇性地將一個組件(例如，馬達)與另一組件(例如，旋轉桿)之旋轉輸出耦合。
儘管將本文中揭示之建築覆蓋物組合件之雙重操作描述為(1)電動操作及(2)手動操作，但雙重操作可包括操作模式之其他組合(例如，兩種形式之電動操作(例如，太陽能供電之馬達及電池供電之馬達)、兩種形式之手動操作等)。另外，可使用兩種以上操作形式(例如，可將兩種形式之電動操作與一種形式之手動操作組合)。本發明不限於一個、兩個或更多控制機構之特定組合。
自以上內容將瞭解上文揭示之方法、設備及製品使得能夠藉由馬達(例如，由本端及/或中央控制器控制)升高或降低建築覆蓋物，同時使得本端使用者亦能夠在無來自馬達之阻力的情況下手動地降低及/或升高覆蓋物。所揭示之嚙合/脫開離合器解決了包括建築覆蓋物組合件中之雙重控制機構(例如，電動及手動控制、兩種電動控制等)之技術問題且控制器在電動及手動操作期間繼續追蹤覆蓋物之位置。藉由在建築覆蓋物組合件之電動操作之後使離合器脫開，手動操作驅動位置可經監測之旋轉桿，因為由位置編碼器監測之旋轉桿旋轉而不產生扭矩或以其他方式迫使馬達旋轉。所揭示之嚙合/脫開離合器提供雙重操作之益處而無需複雜的機電離合器或其他電路來使馬達與建築覆蓋物組合件之旋轉桿嚙合或脫開。
以下條項揭示本發明之替代實施例。
條項1，一種包括指令之有形電腦可讀媒體，該等指令在經 執行時使一機器至少執行以下操作：藉由監測一覆蓋物位置編碼器來追蹤一覆蓋物之一第一位置；當一馬達不在使用中時使該馬達脫開以允許手動地操作該覆蓋物；及在該馬達脫開時經由一馬達編碼器追蹤該馬達之一第二位置。
條項2，如條項1之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器執行以下操作：使一離合器之一凸輪從動件在一第一方向上移動以使該馬達與一驅動元件嚙合從而移動該覆蓋物；及使該凸輪從動件在與該第一方向相反之一第二方向上移動以使該馬達自該驅動元件脫開。
條項3，如條項2之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器在該第二方向上移動該離合器之該凸輪從動件以使該馬達嚙合從而使該驅動元件在該第二方向上移動。
條項4，如條項3之有形電腦可讀媒體，其中該覆蓋物位置編碼器在該覆蓋物藉由該馬達移動期間及在該覆蓋物之手動移動期間監測該覆蓋物之一位置。
條項5，如條項4之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器在該離合器使該馬達脫開時抵制該驅動元件之移動，其中一手動力或一電動力中之至少一者克服阻力。
條項6，如條項2之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時藉由使該機器執行以下操作而導致該機器使該馬達脫開：使一離合器之一細長部件在一第一方向上移動以藉由使該凸輪從動件之一帶鍵表面與附接至該驅動元件之一驅動齒輪之一帶鍵之配合表面耦合來使該馬達與該驅動元件嚙合；使該細長部件在與該第一方向相反之一第二方向上移動以藉由使該凸輪從動件之該帶鍵表面自該驅動齒輪之該帶鍵之配合表面解耦 來使該馬達脫開；及在該驅動元件脫開之後停止該細長部件之該移動。
條項7，如條項6之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器在該覆蓋物達到一預定極限時經由該離合器使該馬達自該驅動元件脫開。
條項8，如條項6之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器藉由使該細長部件移動而在該第一方向上移動該細長部件以使該凸輪從動件到達一止擋件，從而使該凸輪從動件隨該細長部件之移動而移動。
條項9，如條項8之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器在該第一方向上移動該細長部件以使該凸輪從動件朝該驅動齒輪移動從而使該驅動齒輪之該帶鍵之配合表面與該凸輪從動件之該帶鍵表面耦合。
條項10，如條項9之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器在該第二方向上移動該細長部件以允許該凸輪從動件移動遠離該驅動齒輪以使該驅動齒輪之該帶鍵之配合表面自該凸輪從動件之該帶鍵表面解耦。
條項11，如條項6之有形電腦可讀媒體，其中該等指令在經執行時使該機器在該馬達經由該離合器自該驅動元件脫開時停止該細長部件之該移動。
儘管本文中已揭示某些方法、設備及製品，但本專利之涵蓋範疇不限於此。相反，本專利涵蓋同樣落入本專利之申請專利範圍之範疇內的所有方法、設備及製品。
105‧‧‧馬達
106‧‧‧馬達編碼器
108‧‧‧控制器
110‧‧‧離合器
115‧‧‧旋轉桿
120‧‧‧覆蓋物位置編碼器
122‧‧‧滑件
124‧‧‧電阻式接觸件
400‧‧‧垂直堆疊建築開口覆蓋物組合件
407‧‧‧扭矩傳遞設備
425‧‧‧轉化齒輪箱
430‧‧‧移動軌組合件
435‧‧‧遮蔽驅動機構
440‧‧‧覆蓋物

Claims (15)

  1. 一種用於操作一建築覆蓋物之一覆蓋物的設備，該設備包括：一離合器，其經組態以在一馬達不操作時使該馬達脫開；一手動控制，其經組態以在該馬達不操作且由該離合器脫開時移動該建築覆蓋物之該覆蓋物；一制動元件，其經組態以在該馬達不操作且由該離合器脫開時抵制該覆蓋物之一驅動元件的移動；一覆蓋物位置判定器，其經組態以在該馬達脫開時追蹤該覆蓋物之一位置；及一馬達位置判定器，其經組態以在該離合器使該馬達脫開時追蹤該馬達之一位置。
  2. 如請求項1之設備，其進一步包括一馬達控制器，其經組態以執行以下操作：使該離合器之一凸輪從動件在一第一線性方向上移動以使該馬達與該驅動元件嚙合，從而移動該覆蓋物；及使該凸輪從動件在與該第一線性方向相反之一第二線性方向上移動以使該馬達脫開。
  3. 如請求項2之設備，其中該離合器包括一耦合至該驅動元件之驅動齒輪。
  4. 如請求項1之設備，其中該手動控制經組態以使得一使用者能夠在該馬達脫開時移動該覆蓋物，其中由該手動控制或該馬達中之 至少一者施加的一力克服由該制動元件提供之阻力。
  5. 如請求項1之設備，其中該覆蓋物位置判定器包括一編碼器。
  6. 如請求項1之設備，其中該制動元件經結構化以在該離合器使該馬達脫開時抵制該驅動元件之移動。
  7. 如請求項1之設備，其中該馬達位置判定器經組態以監測該馬達之移動，且進一步包括：一馬達控制器，其經組態以執行以下操作：使該離合器之一細長部件在一第一旋轉方向上移動，以藉由使一凸輪從動件之一帶鍵表面與附接至該驅動元件之一驅動齒輪的一帶鍵之配合表面耦合，來使該馬達與該驅動元件嚙合；使該細長部件在與該第一旋轉方向相反之一第二旋轉方向上移動，以藉由使該凸輪從動件之該帶鍵表面自該驅動齒輪之該帶鍵之配合表面解耦，來使該馬達脫開；及在已滿足一臨限值以使該馬達脫開之後，使該細長部件停止移動。
  8. 如請求項7之設備，其中該細長部件耦合至該馬達。
  9. 如請求項7之設備，其中該凸輪從動件移動跨越該細長部件之一凸輪表面。
  10. 如請求項7之設備，其中該覆蓋物位置判定器經組態以執行以下操作：在該覆蓋物藉由該馬達移動期間及在該覆蓋物之手動移動期間監測該 覆蓋物之一位置；及判定該覆蓋物何時處於一極限，其中當該建築覆蓋物之該覆蓋物達到該極限時，該馬達控制器將使該馬達反轉移動以使該驅動元件脫開。
  11. 如請求項7之設備，其中該馬達控制器經結構化以使該細長部件在該第一旋轉方向上移動而使該凸輪從動件到達一止擋件，從而使該凸輪從動件隨該細長部件之移動而移動；其中該馬達控制器可結構化以使該細長部件在該第一旋轉方向上移動而使該凸輪從動件朝該驅動齒輪移動，從而使該驅動齒輪之該帶鍵之配合表面與該凸輪從動件之該帶鍵表面耦合；且其中該馬達控制器可結構化以使該細長部件在該第二旋轉方向上移動而允許該凸輪從動件移動遠離該驅動齒輪，從而使該凸輪從動件之該帶鍵表面自該驅動齒輪之該帶鍵之配合表面解耦。
  12. 如請求項7之設備，其中該制動元件經結構化以在該馬達自該驅動元件脫開時抵制該驅動元件之移動。
  13. 一種用以操作一建築覆蓋物之一覆蓋物的方法，該方法包括：使用一覆蓋物位置編碼器且藉由監測該覆蓋物位置編碼器來追蹤一覆蓋物之一第一位置；當一馬達不在使用中時使用一離合器使該馬達脫開，從而在該馬達不在使用中時允許手動地操作該建築覆蓋物之該覆蓋物；及在該馬達脫開時使用一馬達位置編碼器且經由該馬達位置編碼器來追蹤該馬達之一第二位置。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括： 使該離合器之一凸輪從動件在一第一線性方向上移動以使該馬達與一驅動元件嚙合而移動該覆蓋物；及使該凸輪從動件在與該第一線性方向相反之一第二線性方向上移動以使該馬達自該驅動元件脫開。
  15. 一種包括指令之有形電腦可讀媒體，該等指令在經執行時使一機器至少執行如請求項14之方法。
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