电动窗帘 本发明有关一种电动窗帘,尤指一种具有学习能力,可记忆自动停止在最佳展开高度的电动窗帘。
一般传统的电动窗帘,是采用机械式的定位机构(例如采用微动开关)来控制驱动电机,以便使窗帘在到达收合点与展开点时停止运行等。然而,在组装制造不同尺寸的窗帘时,由于必须调整机械结构来改变适当的收合点与展开点,因此造成制造上的不便,并降低其生产效率;况且,各个使用者与适用状况不同,此种机械构造的设定,将造成无法调节的缺点,无法依使用者的需求进行调节,因而并不适合实用。
本发明的主要目的是提供一种具有学习能力的电动窗帘,进而可供一般使用者自行调节,并达到简化制造过程、提高制造效率、以及延长使用寿命的功效。
本发明的次一目的是提供一种省电型的电动窗帘,可在待机状态下关闭系统电源,仅由前级感测电路感测接收来自红外线信号发送器的红外线前导波,达到超低用电量的省电功效。
本发明的目的是这样实现的:一种电动窗帘,可选择在一学习模式以及一操作模式下运行,其特征在于:其包含一窗帘本体;一用于驱动该窗帘本体在一收合点与一展开点之间移动的一驱动单元;以及一用于控制该驱动单元的控制单元,当该电动窗帘在学习模式下运行时,该电机是受该控制单元所控制而以一方向运行,以驱动该窗帘本体移动至该收合点,在到达该收合点之后,该电机受该控制单元控制反方向运行,当该电机被禁能,则将该窗帘本体停止在一任意位置之时,该控制单元确认这位置为该展开点并予以存储,以便在正常运行模式下工作时,该窗帘本体可在该收合点与所确认的展开点之间移动。
其中,该控制单元包括用于检测该驱动单元运行的一光电检测装置。
其中,该光电检测装置包括一光发射器、一光接收器及一周期性光遮断器,且该光遮断器是与该驱动单元连动的。
该控制单元更包含用于在学习模式下,存储该光电检测装置所测得数据信息的一存储装置。
该控制单元更包括,用于将该光电检测装置所测得的数据信息与该存储装置所记载的数据信息相比较、计算、并控制该驱动单元地一处理装置。
其中,该控制单元更可控制该双向电机的出力百分比,以便在该学习模式下,当该窗帘收合至一预定高度时,减少该双向电机的出力百分比,并由该检测装置检测该窗帘上升速度,再经该处理装置将此上升速度与一预定减速上升速度比较,反馈控制该电机出力,由该存储装置存储此时该电机的出力,使得在正常运行模式下运行时,该窗帘本体可在收合至该预定高度后,以此预定减速上升速度收合而不致过快。
其中,该控制单元包括一用于发出控制信号的红外线信号发送器,及一用于接收该红外线信号的接收器,该接收器包含一低耗电的前级感测电路与一红外线模组。
其中,该前级感测电路为独立供电并用于感测来自红外线信号发送器所发出超低频的红外线前导波,并送出一触发信号至控制单元而使系统电源打开供应红外线模组感测接收完整的红外线调制信号;使得可在待机状态下关闭系统电源,仅由前级感测电路感测接收来自红外线信号发送器的红外线前导波,达到超低用电量的省电功效。
其中,该前级感测电路是设有红外线二极管接收红外线信号发送器所发出的红外线前导波,再经过低通滤波器去除高频杂讯,然后以放大器将信号放大,再由峰值检测器及比较器整形成方波信号,而后输出至控制单元。
其中,红外线信号发送器所发出的信号,是由红外线前导波与红外线调制信号二者循环。
本发明中的控制单元包括一用于发出控制信号的红外线信号发送器,以及一用于接收该红外线信号的接收器,该接收器包含一前级感测电路与一红外线模组。该前级感测电路为独立供电并用于感测来自红外线信号发送器所发出超低频的红外线前导波,并送出一触发信号至控制单元而使系系统电源打开供应红外线模组感测接收完整的红外线调制信号;以便可在待机状态下关闭系系统电源,只由前级感测电路感测接收来自红外线信号发送器的红外线前导波,进而达到超低用电量的省电功效。
下面配合附图和实施例,对本发明的目的、特征及功效,作一详细说明:
图1是本发明较佳实施例的部份立体组合图。
图2是本发明较佳实施例的部份放大图。
图3是本发明较佳实施例的方块图。
图4是本发明在学习模式下运行的流程图。
图5是控制单元进行减速控制时,对双向电机的电源电压输出的时序图。
图6是本发明在正常运行模式下运行的流程图。
图7是为本发明前级感测电路的方块图。
参阅图1、图2、图3,本发明较佳实施例的电动窗帘包括:一窗帘单元1,包含一双向电机20的一驱动单元2,以及用于控制该驱动单元2的一控制单元3。
在本实施例中,该窗帘单元1包括一适于水平地固定在窗户前的安装架10、窗帘本体11及一组驱动该窗帘本体11在一收合点与一展开点之间移动的卷绳12。该双向电机20设置在该安装架10上并具有一驱动轴21。该卷绳12的一端部是卷绕在该电机20的驱动轴21上。该控制单元3设在该安装架10上并包括:用于发出控制信号的红外线信号发送器(图未示);用于接收来自该红外线信号发送器的信号的红外线信号接收器31;用于检测该驱动单元2运行的一检测装置32;用于在学习模式下,存储该检测装置32所测得数据信息的一存储装置33,以及与该存储装置33电气连接,且依照存储装置33所记载的数据信息及该检测装置32所测得的数据信息比对、计算、并控制该驱动单元2的一处理器30,在本实施例中可以一PWM(脉冲宽度调制)方式减速该驱动单元2。而该检测装置32则包括一设在该安装架10上的光发射器320、一与该光发射器320相对设置且与该存储装置33电气连接的光感测器321、及一设在该电机20的驱动轴21上,且位在该光发射器320与该光感测器321之间的光遮断器322。该光遮断器322设有多个以预定间隔分隔的通孔3220,其边缘与该光发射器320的光线路径成横交,当该光遮断器322随该电机20的驱动轴21转动时,断续地阻断该光感测器321接收该光发射器320所发射的光线,以致于该光感测器321输出连续脉冲信号。另外,该红外线信号接收器31包含一红外线模组310及一低耗电的前级感测电路311。
请参阅图4及图5,当该电动窗帘经由遥控切换到学习模式4时,控制单元3的处埋器30在步骤401以PWM方式控制双向电机20以预定的速度上升。在本实施例中,是该电机20全速的百分之六十,当在步骤402检测装置32的光感测器321所输出的脉冲信号的频率降低甚至降至零时,即表示窗帘本体11已上升至上顶点。此时,步骤403存储装置33归零,定义其为收合点,电机20在步骤404开始反向全速运行。在下降过程中,若红外线信号接收器31在步骤405从使用者指令的该红外线信号发送器(如遥控器)接收到动作信号时,即表示已达到使用者需求或偏好位置,此时在步骤406电机20被停止,且存储装置33存储该位置,定义为展开点而完成高度学习,并在步骤410开始速度控制学习;相反地,如检测装置32持续一段时间(例如六十秒)并未收到禁能指令,则产生错误信号而进入步骤420自动禁能、结束学习。
当速度控制学习开始时,在步骤411中双向电机以百分之百出力上升,至步骤412达到该处理器30依照该检测装置32测得数据与该存储装置存储数据比较,所计算出的一预定高度,在步骤413改以一预定的较低出力(例如百分之六十)上升,并在步骤414,由检测装置32检测电机在此出力下,窗帘的上升速度,并在步骤415藉由该处理器30将此数据信息与一预设减速速度相比,并在步骤416由该处理器30反馈调制脉冲宽度,增减该双向电机20的出力百分比,使窗帘上升速度接近该预定减速上升速度,并在步骤417由该存储装置33存储此时电机20出力的百分比,至步骤418全速上升,并在步骤419比对是否达到该存储装置33所存储的再收合点(上顶点)而在步骤420完成学习。
再参阅图6,电源开启时,该电动窗帘自动进入步骤50正常运行模式,控制单元3依照存储装置33所存储的目前位置,在步骤51控制双向电机20以全速上升,至步骤52;经由该处理器30依照该检测装置32所测得数据信息计算,至接近该存储装置33所存储的该收合点达到该预定高度时,在步骤53藉由PWM的方式将双向电机20减缓为以上述适当减速速度上升,在步骤54经由该处理器30依照该检测装置32所测得的数据信息计算,至存储装置33所存储的收合点后停止,在步骤55等待进一步指令。若红外线信号接收器31在步骤56中从使用者指令的该红外线信号发送器接收到向下展开的指令,指令该双向电机20开始全速向下展开,在下降过程中,若红外线信号接收器31在步骤57从使用者指令的该红外线信号发送器接收到禁能指令时,即表示已达到使用者的新需求或偏好位置,在步骤59自动停止;或在步骤58持续展开至上述学习过程中该存储装置33预先存储的展开点停止。
再请配合参阅图3及图7,本发明的红外线信号接收器31包含一红外线模组310及一低耗电的前级感测电路311。该红外线模组310是供接收一般商用的红外线调制信号(38KHz载波调制)。而该前级感测电路311是由超低耗电型放大器构成,也可被视为一简单型但低耗电的红外线模组;该前级感测电路311设有红外线二极管312接收红外线信号发送器(如遥控器)所发出的红外线前导波,再经过低通滤波器313去除高频杂讯,然后以一超低耗电型的放大器314将信号放大,再由峰值检测器315及比较器316整形成方波信号,而后输出至处理器30。其中,超低耗电型的放大器314为达到超低耗电流的目的而牺牲频宽,因而导致无法完全消除环境杂讯干扰,另一方面也不能接受一般商用38KHz的红外线调制信号。因为使用此一简单电路构造的前级感测电路311,必须采用的红外线频宽要低至数KHz以下。为此,红外线信号发送器所发出的信号就必须修改达到此一要求。因此本系统所采用红外线信号发送器发出的信号,必须由一低频(在此设为3KHz)的红外线前导波与一38KHz红外线调制信号二者循环。
而前述的实施例中,依照系统耗电的不同,可区分为三种状态。首先是待机状态,在此状态下主要耗电流是在前级感测电路311,系统本身并不耗电流,即除了前级感测电路311之外,系统其他电源都被关闭掉,处理器30则进入低耗电模式(耗电流约1μA)。当有红外线信号产生时,前级感测电路311将送出一触发信号至处理器30,处埋器30接收到此一信号后随即进入运算模式,并将系统的电源打开供应红外线模组310接收完整的红外线调制信号,此时即为进入检测状态。在检测状态下如果设定时间(如60ms)内没有正确的红外线信号被解出,则系统将再恢复为待机状态;如有正确的红外线信号被解出,则系统将进入操控状态,作相对应的控制动作。由此可知,在待机状态下系统几乎不消耗电流,进而达到超低用电量的省电功效。
而其中,本系统设有红外线模组310,是为了要消除杂讯干扰的影响。因为这种红外线模组310可调解一般商用的红外线调制信号(38KHz载波调制),使处理器30可判读信号数据的正确与否,且该红外线模组310同时可达到多功能控制的目的。尤其当前级感测电路311被杂讯触发时,系统仍可保持稳定。
另外,本系统所采用红外线信号发送器所发出的红外线前导波与红外线调制信号中,该红外线前导波的目的在于触发前级感测电路311,导致处理器30动作并打开系统电源;其后的红外线调制信号将由红外线模组310调解再经处理器30解码。如此,整个系统不但具有待机状态下超低耗电的特性(整个系统耗电量仅约40μA),即使在二十四小时中前级感测电路311被触发一百次,平均的耗电流也仅增加1μA;同时在高度干扰的环境下也不虞其稳定性。此外,本系统的另一优点为实时系统,没有一般周期性开关电源系统的延迟问题。
但是,上述附图和本发明实施例的说明,并非用于限定本发明的实施范围,诸如检测器也可用霍尔集成电路、速度控制也可预设而无需经由操作学习、减速控制的规则可以改由使用者自定…等等,举凡任何熟习此项技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,依本发明所做的均等变化与修饰,都应为本发明专利范围所涵盖,其界定应以权利要求范围为淮。