专利名称：用于操作卷开百叶窗的调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调节器，该调节器用于操作用于建筑物的关闭、遮蔽或日光保护的可移动屏幕或可移动物体，包括用于连接调节器至电压源、电动机、控制单元的至少两个端子，该控制单元被连接至从电压源给电动机提供电能的装置，该控制单元包括其输出给驱动所述给电动机提供电能的装置的微控制器提供电能的电压转换器。本发明也涉及用于估计这种调节器不被供电的持续时间的方法。
背景技术：
用于操作用于建筑物的关闭、遮蔽或日光保护的部件的调节器经常通过AC电源被提供电能。在某一配置中，该配置证明非常有利于测量调节器不被供电的持续时间。具体地，该调节器的一个或多个无电能短暂时段可被用于发送后者一个特定类型的命令。
这些无电能时段涉及如下这样的持续时间，通过中断交变电源的交变部分、或如说明在例如申请FR2844625中的少数交变，该持续时间一般比在控制模式中使用的那些持续时间长的非常多。
使可能发送特定类型命令的无电能持续时间是一秒或数秒级。
申请FR2761183，在此其内容被结合参考，披露了调节器电源的双断流器的使用，以导致调节器的内部存储器被置零和/或以设置调节器在学习模式中专利US6078159，在此其内容被结合参考，披露了一种用于操作关闭部件的设备。该设备包括被装配两个按钮的控制盒，该按钮可分别地以第一方向和第二方向移动可移动部件。为了设置这个设备为配置模式，必须在预定时间间隔内至少两次调节该按钮中的一个或另一个，该预定时间间隔小于允许可移动部件的移动控制的调节持续时间。从而，当人们希望移动可移动部件时，必须使用大于预定时间间隔的持续时间调节控制按钮。
在各种情况中，推荐的是确保在短暂时间区间内控制脉冲一个接一个。现在，由于在关断的瞬间，AC电源的电压消失，所以不能使用这个手段。例如，专利US6078159提供的设备测量控制脉冲的持续时间，而不测量分开它们的时间区间。
没有任何装置使得可能测量电源中断期间的时间，安全效果明显降低。具体地，微控制器不具有区分故意短暂关断与非常短暂持续时间的意外关断的装置，该故意短暂关断具有预定持续时间和用于确认的重复(例如两次)，与之相反，本发明的目的是提供一种使其可矫正这些缺陷的调节器。尤其是，依据本发明的调节器具有能确定该调节器没有被供电的持续时间的非常简单和经济的结构。本发明也提出了一种用于估计调节器没有被供电的持续时间的方法，通过这种调节器实施这个方法。
发明内容
依据本发明的调节器是一种在其中控制单元包括用于监视电源关闭时间的单元，调节器在该时间期间没有连接至电源。
依据本发明的估计方法是包括下面步骤的方法-给监视电容充电，-停止给调节器提供电能，-关闭用于给电容放电的电路，-给该调节器提供电能，-获得关于该电容两端的电压信息，-从这信息中得到至少一个限制范围，分开第二步骤的事件和第四步骤的事件的间隔位于该范围中。
附图通过例子表示依据本发明的调节器，其能使依据本发明的方法实施。
图1是依据本发明的包括调节器的第一变形的装置的电气图。
图2是依据本发明的包括调节器的第二变形的装置的电气图。
图3A、3B和4是用于监视供电给调节器的电源的电源关闭时间的单元的变形实施方案的电气图。
图5至8是解释依据本发明的方法的实施的不同变化原理的不同电气信号变化的时间图表。
图9至10是依据本发明的方法的实施的两个变形的流程图。
具体实施例方式
表示在图1中的装置1包括装置有电动机MOT的调节器ACT，该电动机MOT以设置的第一或第二方向驱动附着在建筑物上并被称为负载LD的可移动物体，例如卷开百叶窗的向上或向下方向、或滑动面的向右水平方向或向左水平方向。调节器连接至AC电源，其包括中性导体AC-N和相位导体AC-H。通过端N0以中性导体的电平实现这个连接。一方面通过固定相位端P0，及在另一方面通过第一相位端UP和第二相位端DN实现相位导体的连接，依据控制开关K1的状态，二者被连接至相导体AC-H。在图1中，控制开关包括两个开关K11和K12，例如按钮。用户挤压开关K11或K12，这取决于用户是否希望在一个方向或另一个方向上操作物体。短暂持续脉冲可被解译为移动负载LD直到它达到行程末端的命令。在这个情况中，电动机的电源是可使用相位导体AC-H与有固定相位端P0的现有连接。
然而，某些安装不产生从相位导体AC-H至调节器ACT的固定连接，或甚至在调节器上不存在这个固定相位端P0。在这种情况中，开关K11和K12在整个移动的持续时间中是必需被激活的，以使通过这些开关的一个或另一个能给调节器提供电能。
由电流传感器设备、光耦合器或简单电气装置组成的第一传感器CS1和第二传感器CS2分别探测开关K11和K12的“关闭”状态，允许高AC电压转换成足够低值的DC电压从而被以逻辑方式地利用，例如5伏。这些传感器优选是电流传感器，但可等同使用具有整流二极管和滤波电容的电压分压器。
调节器包括包括微控制器CPU的控制单元MCU、电源转换器PSU和将在此下面详细说明的电源关闭时间监视器单元TCU，该电源关闭时间监视器单元TCU的测量输出VCM连接至微控制器CPU的第一输入I1。
电源转换器PSU可传送在两个输出线VCC和GND之间的DC电压。按照常例，电线GND的电压是参考0，然后正极性线VCC的电压等于+Vcc，例如+5伏。这个DC电压被施加到控制单元MCU的各个电路，以给它们提供电能。
电源转换器PSU的输入通过三根线连接至相位导体AC-H，该三根线连接至固定相位端P、第一相位端UP和第二相位端DN。
尽管在图1中位于下游，但传感器CS1和CS2也可能位于给电源转换器PSU提供电能的导线的上游，即在UP或DN端和电源转换器PSU的电源线之间被插入。
来自传感器CS1和CS2的信号被施加给微控制器CPU的第二输入I2和第三输入I3，并依据它们的来源确定所施加的命令是否是用于在第一方向或第二方向上操作的命令、或其他的在开关K11和K12上按压的组合产生的特殊指令。
在与命令发射器遥控通信装置的例子中，该命令也可被由无线接收器RFR接收、并通过串行线发射给微控制器、并被应用至微控制器CPU的第四输入I4。
微控制器CPU包括连接至电源关闭时间监视器单元TCU的第一输出O1和第二输出O2。它也可包括经第一开关输入RL1和第二开关输入RL2连接至开关单元RLU的第三输出O3和第四输出O4。
根据已接收到的命令，微控制器CPU激活第三输出O3或第四输出O4，从而激活例如包含在开关单元RLU中的继电器。该继电器是电磁型或静态型的。开关单元允许电动机至相位导体AC-H的连接，所述连接或直接通过至固定相位端P0的连接，或通过开关K1经由传感器CS1和CS2(其产生可忽略的压降)的第一相位端UP和第二相位端DN。这样，导体的参考电压UP′可被当作相位端的电压UP，以及导体的参考电压DN′可被当作相位端的电压DN。
在图1的例子中，电动机MOT是使用固定相位偏移电容的单相感应电动机，包括两个线圈W1和W2和一个电容CM。电动机一方面使用中性端N0连接至中性导体AC-N，并另一方面使用开关单元RLU连接至相位导体AC-H，该开关单元RLU的输出P1和P2连接至输入P0、UP′、DN′，依据开关单元的输入RL1和RL2的状态。
机械减速齿轮(未表示)可被集成进位于电动机和被操作的可移动物体之间的运动链中。
位置传感器(未表示)可被集成进可移动的物体中，并通过线POS，传递后者的位置信号，该位置信号被加至微控制器CPU的第五输入I5。
控制单元MCU包括被在正极性线VCC和地线GND之间提供电能的电源关闭时间监视单元TCU。其连接至微控制器CPU的第一输入I1、第一输出O1和第二输出O2。
电源关闭时间监视单元TCU的第一个具体实施方案表示在图3A中。该单元包括监视电容C1和连接至正极性线VCC和地线GND的两个端子，当第一被控制的开关CT1关闭时，在电压+VCC下可以给监视电容充电。通过连接至微控制器CPU的第一输出O1的第一控制端CC1实现这个开关控制。第一电阻R1与监视电容C1并联导线连接，以及当第一被控制的开关CT1打开时或当在正极性线VCC上的电压+VCC消失时，该第一电阻R1使监视电容放电。
最后，测量输出端VCM被连接至在第一被控制的开关和监视电容C1之间的公共点。从而这个测量输出端使跨电容两端的电压能够测量，判断后者是充电还是放电。
微控制器的第一输入I1是模拟数字转换器的模拟输入，从而能够测量监视跨监视电容两端的电压VC1。微控制器的第一输入I1也可是模拟比较输入。
在这个第一具体实施方案的变形中，当第二被控制的开关CT2关闭时，第二电阻R2也与监视电容C1并联导线连接。通过连接至微控制器CPU的第二输出O2的第二控制端CT2实现这个开关的控制。
电源关闭时间监视单元TCU的第二个具体实施方案表示在图3B中。该具体实施方案不同于第一个具体实施方案，不同在于该单元包括比较器COMP，该比较器COMP的两个输入分别通过参考电压信号REF和电容C1两端的电压信号使能。该比较器COMP的逻辑输出被连接至该电源关闭时间监视单元的端VCM。参考电压REF是电压+VCC的一部分。当电压VC1降至低于REF时，比较器的输出是处于高状态。然后测量输出VCM给出相对于电压VREF形成的比较阈值的有关电压VC1情况的逻辑信息。在这个例子中，微控制器的输入I1是逻辑输入。
与在第一具体实施方案中一样的一个变形，当第二被控制的开关CT2关闭时，具有同样地与监视电容C1并联导线连接的第二电阻R2。
注意被控制开关的位置是示列性的。例如，一方面，被控制开关CT1可同样被插入在包括电阻R1和电容C1的组与地GND之间，另一方面，不在这个组和正极性线VCC之间。被控制开关CT1或CT2中之一或两者可被包含在微控制器中。例如，假如微控制器的第二输出O2是具有地连接的开路集电极或开路漏极类型，因此被控制开关CT2变为不必要的，并且足以在电阻R2和第二控制端CC2间建立由点划线DL表示的连接。
在表示在图4中的电源关闭时间监视单元TCU的第三个具体实施方案中，双比较器被设置使用。这里这两个比较器方便地被包含在任何电气工程师众所周知的555型、成本低廉电路的定时器电路TMR中，并被用于以新的方式实现本发明。该定时器电路TMR例如是德州仪器(Texas Instrument)(注册商标)的TLC555电路。
图4也具体表示该微控制器。设想微控制器的被表示的输出是开路集电极型的，并且它的被表示的输入是逻辑型。为了简明，也可设想使用的二极管在其导通方向是理想导通，如被包含在微控制器中的输出晶体管一样。
定时器电路TMR在这里既不被用在定时器或单稳态中，也不在振荡器或非稳态中。
通过二极管D2给电路提供电能，其在端GND和在电压+Vdd下的VDD之间，当给线VCC提供电能时，电压+Vdd等于+Vcc。
这个电路包括在内部被与校准电压REF1比较的触发输入TRIG，该校准电压REF1等于电源电压的三分之一REF1＝+Vdd/3。这个电路也包括在内部与校准电压REF2比较的阈值输入THR，该校准电压REF2等于电源电压的三分之二REF2＝+2Vdd/3。
用于置位电路TMR至零的第三输入RES通常被通过保护电阻R3和二极管D2设置在电压+Vdd处。当这个输入端被引至低状态时，与定时器电路TMR集成在一起的触发器的输出Q进入低状态。二极管D1和D2用于阻止由于后者不再被提供电能时某集成电路的输入或输出的特殊动作而引起的任何逆向电流。
当AC电源的电压没有中断时，电压+Vdd等于电压+Vcc。电压VIN被当作电压VC1的补数(VIN＝Vcc-VC1)，从而当监视电容C1通过电阻R1放电时，VIN从0增长至+Vcc。
评估调节器不被提供能量所持续时间的方法的实施的第一种模式参考图9被说明。使用前面说明的调节器可具体实现这种方法。
在第一步骤80中，依据给微控制器CPU的电源端提供电能的线VCC上的电压+Vcc的存在来探测调节器的电源。从而，在调节器不被供电的一段静态时段后，电压+Vcc的出现唤醒微控制器CPU。
在第二步骤81中，测量监视电容C1两端的电压VC1。在电压测量步骤81执行中，实质上不是执行监视电容两端的电压的完全测量代替之，收集关于这测量的信息就足够了，例如通过与预定电压阈值的比较。
在第三步骤82中，从上面电压值中得到关于调节器不再被提供电的持续时间的指示，该持续时间位于探测正极性线VCC上电压存在的步骤80之前。
在步骤82期间，从在电压测量步骤81期间收集的信息中得到电源关断的持续时间TOFF。再次，精确地确定持续时间TOFF的值不是必需的。构成持续时间TOFF下限的单个预定值TMIN或构成持续时间TOFF上限的单个预定值TMAN就足够了。同样，更进一步，涵盖持续期间TOFF的两个预定值TMIN和TMAN就足够了。
在第四步骤83期间，监视电容C1被再充电，例如通过关闭被控制的转换开关C1。开关被保持其状态，这样只要调节器被提供电能，则后者就在预定电压下保持被充电。这个第四步骤也可仅在探测到预示电源关断的信号时才被执行。
在假定如图3B中所表示的电源关闭时间监视单元TCU被用于实施该方法情况下，电源转换器PSU传递的电压的时间图表和监视电容两端电压VC1的时间图表被表示在图5至图7中。也可假定电压比较阈值VT1在这里等于+Vcc/3，以及水平时间轴和垂直电压轴相交于零电压处。
在图5A中，电源电压的中断引起在线Vcc上的电压+Vcc以瞬时t51置零。为了简明，假定衰变是突变的。电源电压在被量化的持续时间TOFF之后再出现。
在关于同一情形的图5B中，只要正极性线被提供电能，监视电容C1在电压+Vcc下永久地被充电。在瞬时t51后，它放电给电阻R1，具有时间常数R1Xc1。在持续时间T1后，电压VC1变得小于阈值VT1，并且监视电容C1继续放电。当阈值VT1在这里等于初始电压的三分之一时，持续时间T1相应近似于时间常数R1Xc1。选择接近或等于所述比较持续时间的时间常数提供了良好的测量准确度。
在持续时间TOFF之后，调节器再次被提供电能，并再次建立起电压+Vcc。从而，微控制器被唤醒。实施上面说明的被表示的方法，有一个很大的延时，在时刻t52。同样，比较器COMP被再次提供电能，并在其输出提供一有效指示。在这个瞬时，微处理器读取连接至比较器COMP输出的第一输入I1的状态。在图3A的具体实施方案的例子中，它直接读取电压值VC1。这个操作被表示为瞬时t52上的小圆圈。在任一例子中，微处理器确定持续时间TOFF是否大于或不大于持续时间T1，在图5B中的响应是正面的。在电压VC1的直接模拟测量例子中，甚至可能从电压指数衰减的已知规律中得出TOFF的精确值(在微控制器的唤醒时间范围内)。但是，获得非常精确的值用处不大。
在瞬时t53处，微控制器激活它的第一输出O1，从而使开关CT1导通。然后几乎瞬时地监视电容C1在电压+Vcc下被充电，电容充电电路的阻抗非常低。微控制器的第一输出O1永久被激活，它仅在线VCC上的电压+Vcc消失时是未激活的，即关闭微控制器时。但是，也可提供装配有警示所述线AC-H的电源关闭的设备的微控制器，以及允许当这关断发生时使其激活，随后微控制器的第一输入O1关闭。
在图6A和6B的时间图表中，电源的中断持续时间TOFF比持续时间T1短，该持续时间T1对应于阈值VT1超出监视电容两端的电压VC1(当后者放电时)。
电压+Vcc在瞬时t61处消失，并在持续时间TOFF后再出现。此后在瞬时T62处，微控制器立即或直接读取电容C1两端的电压VC1，或读取比较器Comp输出的状态。在第一个情况中，降低了直接从其中得到的持续时间TOFF的值，并继续该方法的下一步骤。在第二个情况中，微控制器降低了持续时间TOFF小于持续时间T1，但不知道它的值。
在图6B中，在调节器电源电压出现后，在瞬时t62处，测量如下持续时间，该持续时间直到电容C两端的电压VC1变得小于电压VT1并且直到随后比较器COMP的逻辑输出翻转的瞬时t63处。例如可使用例如被包含在微控制器中的时间测量电路实施该测量。此后，微控制器减少持续时间TOFF测得的值TM1和值T1，其对应于电容从电压+Vcc放电到电压VT1的持续时间。
持续时间T1可被事先记录或仍可直接在学习循环中被测量，在该学习循环期间，微控制器自身通过打开控制开关CT1使监视电容C1放电。
这个过程的缺陷在于它执行的持续时间关断具有的持续时间TOFF越短，量化它的等待就越长。图7A至7B表示所述方法的变形被应用到图6A所示的断电情况中。
在瞬时t72处，微控制器通过用于调节器电源电压的出现被唤醒，然后并读出其第一个输入端I1的状态，从而确定持续时间TOFF小于持续时间T1。这样其激活它的第二输出O2，从而使开关CT2导通并加速监视电容C1的放电。微控制器测量经过的时间TM2，直至跨越阈值VT1，在时刻t73。
对持续时间TM2的认识和其与在学习循环中事先记录或确定的值TM2MAX的比较使可确定关闭的持续时间TOFF是否大于TMIN值，以使若TOFF＝TMIN，则TM2＝TM2MAX。
采用T1＝TMAX，则持续时间TOFF的值位于TMIN和TMAX值之间。
对于本领域技术人员而言，简单实施的变形也包含在使用两个比较阈值及因此作为比较器COMP的代替物的第一比较器COMP1和第二比较器COMP2，在此条件下，可使用微控制器读取每个比较器的状态。
选择的第一阈值VT1例如等于+Vcc/3，同时选择的第二阈值VT2例如等于+2Vcc/3。对于这两个阈值，有相应的持续时间TMAX和TMIN，以及第二比较器COMP2足以被激活而第一比较器尚未推导出持续时间TOFF位于持续时间TMIN和TMAX之间。这种方法通过调节器实施，该调节器包括配置有譬如说明在图4中的电源关闭时间监视单元TCU的控制单元MCU。在内部，比较的结果激活在这个单元中的触发器Rs，该触发器Rs的输出Q被当作测量输出端VCM。
假如在地和电容C1间的用于充电电容C1的电路上测得的电压VIN被同时应用至上面说明的电路TMR的两个输入TRIG和THR，则电路TMR的输出Q是处于高状态，同时电压VIN位于0和+2Vdd/3之间，然后当电压VIN变为大于2Vdd/3时，输出Q变为低状态，电压逐渐从0增长至+Vdd。
相反地，当电压VIN从+Vdd降低至0时，输出Q是处于低状态，同时电压VIN位于+Vdd和+Vdd/3之间，然后当电压VIN变为低于+Vdd/3时，输出Q变为高状态。
图8表示当电压VIN和电压VC1随时间假定以线性方式变化时，时间电路TMR的输出Q的变化。还有通过点划线表示的是对于相反变化(电压VIN的减小)，输出Q将发生的变化。
确定持续时间TOFF的另一方法通过图10的流程图表示，其中包括图4中的电路的调节器没有被提供能量。
在步骤80中，被供给调节器的电源通过线VCC上的当前电压+Vcc被探测，该线VCC供电给微控制器CPU的电源端。
在步骤810中，微控制器读取其第一输入I1的状态。
在步骤820中，微控制器确定持续时间TOEF。在第一测试子步骤821中，我们确定输入I1是否是处于高状态。假如不是，我们转向在其中确定关断持续时间大于TMAX的子步骤822。具体地，假如电路TMR的输出Q是处于低状态，同时电压VIN逐渐增加，那么电压VIN大于+2Vcc/3，从而电压VC1小于+Vcc/3。假如子步骤821的结果是正面的，则是不确定的。为了去掉不确定性，在子步骤823期间，微控制器的第二输出O2暂时被激活，这具有暂时引起时间电路TMR的输入RES变为低状态的效果。从而在这个置零信号的激活期间，内部触发器RS的输出Q变为低状态。假如电压VIN位于两个阈值电压间，则内部触发器RS保持这个状态，另一方面，假如电压VIN小于第一阈值+Vcc/3，则内部触发器RS立即翻转至高状态。
因而，在子步骤824期间，执行第一输入I1的新的读取，并且在子步骤825中测试其状态。是高状态，则转向在其中关断持续时间TOFF被认为少于持续时间TMIN的子步骤827。否则，转向在其中关断持续时间TOFF被认为位于持续时间TMIN和TMAX之间的子步骤828。
在所有的情况中，我们然后转向步骤830，其中微控制器的第一输出O1被激活，这具有允许给监视电容C1充电的效果。
表示在图2中的装置1′不同于前面说明的装置，在于其中调节器的电动机MDC是DC类型的装置。
所述不同需要由电源单元PWU替代开关单元，该电源单元PWU根据第一极性或第二极性矫正AC电源的AC电压并连接电动机MDC，以在第一方向或第二方向上操作该装置。这种电源单元PWU的详细结构对本领域技术人员而言是公知的。
权利要求
1.一种用于操作用于建筑物的关闭、遮蔽或日光保护的可移动屏幕或可移动物体(LD)的调节器(ACT)，包括用于连接所述调节器至电压源(AC-H，AC-N)、电动机(MOT；MDC)、控制单元(MCU)的至少两个端子(P0，N0)，该控制单元(MCU)被连接至从电压源(AC-H，AC-N)给电动机提供电能的装置(RLU；PWU)，该控制单元(MCU)包括电压转换器(PSU)，该电压转换器(PSU)的输出给微控制器(CPU)提供电能，以驱动给电动机(MOT；MDC)提供电能的装置(RLU；PWU)，其中该控制单元(MCU)包括用于监视电源关闭时间的单元(TCU)，所述调节器在该监视电源关闭时间期间不连接至电源。
2.如权利要求1中要求的调节器(ACT)，其中用于监视电源关闭时间的单元(TCU)包括监视电容(C1)，被安置与该电容(C1)并联的至少一个电阻(R1，R2)，用于控制该电容(C1)充电和放电的开关装置(CT1)和给出跨该电容(C1)两端的电压信息的输出端(VCM)。
3.如权利要求2中要求的调节器(ACT)，其中该电源关闭时间监视单元(TCU)包括将该电容(C1)两端电压与参考电压(VREF，REF1，REF2)比较的比较器(COMP)，并且其逻辑输出连接到时间监视单元的输出端(VCM)。
4.如权利要求2中要求的调节器(ACT)，其包括时间测量电路。
5.一种用于估计如前述权利要求中之一要求的调节器(ACT)没有被供电的持续时间的方法，该包括下面步骤-给监视电容(C1)充电，-停止给调节器提供电能，-关闭用于给电容放电的电路，-给该调节器提供电能，-获得关于该电容(C1)两端的电压(VC1)信息，-从这信息中得到至少一个限制区间，隔开第二步骤的事件和第四步骤的事件的持续时间位于该区间中。
6.如权利要求5中要求的调节器(ACT)，其中该关于该电容(C1)两端的电压(VC1)信息是这个电容两端的电压值。
7.如权利要求5中要求的调节器(ACT)，其中该关于该电容(C1)两端的电压(VC1)信息是从将这个电压值(VC1)与参考电压(VREF)的比较中得到的逻辑值。
8.如权利要求5中要求的调节器(ACT)，其中该关于该电容(C1)两端的电压(VC1)信息是将电容从其电压(VC1)放电至预定电压(VT1)需要的持续时间。
9.如权利要求5至8中之一要求的调节器(ACT)，其中调节器(ACT)从AC电源(AC-H，AC-N)得到电能。
全文摘要
调节器包括使其被连接调节器至电压源(AC－H，AC－N)、电动机(MOT)、控制单元(MCU)的至少两端( P0，N0)，该控制单元(MCU)被连接至从电压源(AC－H，AC－N)给电动机提供电能的装置(RLU)，该控制单元(MCU)包括电压转换器(PSU)，该电压转换器(PSU)的输出给驱动给电动机(MOT)提供电能的装置(RLU)的微控制器(CPU)提供电能。该控制单元(MCU)包括用于监视电源关闭时间的单元(TCU)，调节器在该监视电源关闭时间期间中没有连接至电源。
文档编号E05F15/20GK1690344SQ20051006681
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月26日 优先权日2004年4月27日
发明者伯纳德·格里汗特 申请人:Somfy两合公司