PL235233B1 - Zestaw płytek modułu wyłącznika urządzeń elektrycznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wzoru użytkowego jest zestaw płytek modułu wyłącznika urządzeń elektrycznych z ikonami dotykowymi lub zbliżeniowymi.

Znane są wyłączniki urządzeń elektrycznych składające się z płytki drukowanej, zestawu kształtek światłowodowych, czołowej płytki graficznych ikon umieszczonych nad czujnikami zbliżenia lub dotyku palca, metalowego mostka mocującego, ramki maskującej, czujnika światła i dotyku oraz diody LED i inne wymagane, znane elementy. Wymienione płytki i warstwy są ze sobą trwale połączone za pomocą albo kleju, albo mechanicznie tworząc przedmiotowy zestaw. Z uwagi na konstrukcję znanych kształtek światłowodowych, w znanych rozwiązaniach odległości między diodami LED oraz kształtkami światłowodowymi służącymi do podświetlania czołowej płytki ikon muszą być dostatecznie duże, aby każda z tych kształtek światłowodowych z przynależną do niej diodą LED oświetlała tylko odpowiadającą jej ikonę, a nie ikony sąsiednie wymuszając stosunkowo dużą separację odległościową kształtek światłowodowych. Znane na rynku, na przykład ze strony internetowej http://livolopolska.com wyłączniki, które mają czołową płytkę, tylko z dwiema graficznymi ikonami określającymi pola dotykowe i tylko cztery diody LED na płytce drukowanej, po dwie diody na każdą kształtkę światłowodową podświetlającą przyporządkowaną sobie ikonę. Zwiększenie liczby tych ikon, a więc i obsługiwanych kanałów czy też odbiorników elektrycznych zmusza do powielania wyłączników, na przykład poprzez umieszczenie kilku wyłączników w szeregu obok siebie, co zajmuje kilkukrotnie więcej miejsca. Ponadto, oferta wyłączników dotykowych z mocowanymi rozłącznie ozdobnymi ramkami maskującymi jest ograniczona do niewielkiej liczby kombinacji kolorów, proporcji wymiarowych i faktur powierzchni w ramach jednego producenta, zubażając możliwości aranżacji wnętrz. Zwiększenie liczby tych kombinacji wymagałoby wykonywania wielu drogich form wtryskowych dla każdej odmiany ramki maskującej, co drastycznie zwiększałoby cenę wyłączników. Pomimo że na rynku jest duży wybór dostępnych osobno, zróżnicowanych ozdobnych ramek maskujących i mostków montażowych różnych producentów, brak jest możliwości zestawiania ich w różne kombinacje z uwagi na to, że wymiarami i środkami mocującymi są one dostosowane do ściśle określonego wyłącznika, a także występuje całkowity brak kompatybilności mechanicznej wyłączników oraz ich podzespołów, w tym ramek i mostków pomiędzy różnymi producentami. Nie jest znany obecnie na rynku taki zestaw płytek modułu wyłącznika, który pozwalałby na osadzanie go w ozdobnej ramce maskującej dowolnego producenta o dowolnym kształcie, fakturze powierzchni czy rodzaju materiału wykonania, co uniezależniałoby producenta takiego nowego wyłącznika od konieczności inwestowania w drogie formy odlewnicze czy wtryskowe.

Celem wynalazku było stworzenie możliwości sterowania większą liczbą odbiorników energii elektrycznej poprzez znalezienie sposobu na zwiększenie liczby indywidualnie podświetlonych ikon bez konieczności zwiększenia rozmiarów wyłącznika i bez przenikania światła podświetlającego jedną ikonę do sąsiednich ikon, umożliwienia współpracy wyłącznika z dowolnymi systemami sterowania niezależnie od producenta, zwłaszcza typu Inteligentny Dom jak też istotne zmniejszenie kosztów wykonania wyłącznika przy równoczesnym rozszerzeniu możliwości w zakresie kombinacji kolorów, proporcji wymiarowych i faktur powierzchni ramek maskujących i czołowych płytek ikon.

Istota zestawu płytek według wynalazku złożonego z płytki przyłączy, kluczy wykonawczych mocy, układu zasilania, płytki mikroprocesorowej z mikroprocesorem, mostka mocującego, ramki maskującej, płytki sensorów z diodami LED i ich sterownikiem, sensorami zbliżenia lub dotyku wraz z kontrolerem sensorów dotykowo-zbliżeniowych, a także sensorem natężenia światła, płytki światłowodowej z warstwą odblaskową oraz czołową dielektryczną warstwą z graficznymi podświetlanymi ikonami dotykowymi lub zbliżeniowymi, które to wymienione elementy mają środki do ich łączenia, polega na tym, że płytka światłowodowa jest podzielona szczelinami na wymaganą liczbę komórek światłowodowych, które to szczeliny są wypełnione materiałem odblaskowym tworząc boczne ścianki tych komórek, przy czym tak wykonana płytka światłowodowa jest zintegrowana z warstwą odblaskową i czołową dielektryczną warstwą graficzną tworząc panel światłowodowy, który razem z płytką sensorów jest wprowadzony w okno ramki maskującej, ponadto płytka sensorów ma odbiornik podczerwieni z pilota sterującego, a zamocowany w niej sensor natężenia światła jest zintegrowany z dalmierzem jako półprzewodnikowym układem nadawczo-odbiorczym w zakresie podczerwieni, natomiast płytka mikroprocesorowa ma boczne, perforowane ewentualnie wyłamywalne wypusty z otworami do łączenia tej płytki mikroprocesorowej z ramką maskującą za pośrednictwem znanego mocującego mostka, przy czym płytka sensorów oraz panel światłowodowy mają jednakowe wymiary zewnętrzne dostosowane do wymiaru okna w ramce maskującej.

PL 235 233 B1

Korzystne jest, jeśli płytka mikroprocesorowa ma gniazdo do komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami oraz moduł radiowy, a diody LED są trójkolorowe.

Jedną z korzyści takiego rozwiązania jest możliwość istotnego zwiększenia liczby komórek świetlnych, a więc i liczby sterowanych odbiorników elektrycznych, przy zachowaniu małych rozmiarów zewnętrznego panelu światłowodowego i płytki sensorów dotykowo-zbliżeniowych. Drugą korzyścią jest możliwość wykorzystania dostępnych na rynku ramek maskujących i mostków montażowych, dzięki czemu eliminuje się duży koszt przygotowania wielu form do wtryskarek dla niezbędnych do produkcji ich typowymiarów. Wynika to głównie z zastosowania perforowanych wypustów w płytce mikroprocesorowej, jak również z dostosowania wymiarów do wymienionych, znanych elementów. Dalmierz wykorzystywano jako czujnik zbliżenia dłoni do panelu, co jest korzystne, gdy dłoń w ciemności szuka wyłącznika. Z kolei zastosowanie w zestawie według wynalazku gniazda do komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami umożliwia łączenie wyłącznika z różnymi znanymi instalacjami sterowniczymi dowolnego producenta, na przykład typu Inteligentny Dom, czego nie oferuje dziś żaden ze znanych i dostępnych na rynku wyłączników dotykowych. Pomimo istnienia w konkretnym przykładzie wykonania tylko sześciu sensorów dotykowo-zbliżeniowych, możliwe jest nie tylko zadanie sześciu rozkazów załączenia/wyłączenia dla wybranego kanału, lecz dzięki zaimplementowaniu w urządzeniu pomiaru długości czasu dotknięcia sensora dotykowego, urządzenie zyskało zdolność realizowania wielokrotnie większej liczby rozkazów uruchamiających dodatkowe funkcje użytkowe jak np. symulacja obecności domowników, opóźnione wyłączenie wszystkich kanałów itp., przykładowo aby np. dziecko bojące się zasnąć po ciemku mogło zasnąć przy zapalonym świetle, a urządzenie samoczynnie zgasi oświetlenie pokoju po wybranym czasie. Przez załączanie dotknięciem o określonym czasie trwania dowolnego z sensorów SP na wyłączniku, można spowodować rozesłanie po sieci innych współpracujących wyłączników rozkazów powodujących wykonanie zaprogramowanych wcześniej czynności na innych wyłącznikach skojarzonych, co ma znaczenie na przykład przy aranżacji oświetlenia scenicznego. Ponadto zastosowanie trójkolorowych diod świecących LED RGB D zamiast jednokolorowych wraz z kontrolerem sensorów dotykowo-zbliżeniowych umożliwiło wzbogacenie możliwości podświetlania ikon graficznych w dowolnych zmiennych kolorach i przekazywanie użytkownikowi dodatkowych informacji o stanie urządzenia czy trybie pracy poszczególnych kanałów.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono bliżej w poniższych przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zestaw płytek modułu wyłącznika od strony czołowej, fig. 2 - zestaw płytek modułu wyłącznika od strony tylnej, fig. 3 - rozwarstwiony panel światłowodowy od strony czołowej, fig. 4 - rozwarstwiony panel światłowodowy od strony tylnej, fig. 5 - płytkę sensorów od strony czołowej, fig. 6 - płytkę sensorów od strony tylnej, fig. 7 - płytkę mikroprocesorową z bocznymi wpustami przed montażem od strony czołowej, fig. 8 - płytkę mikroprocesorową z bocznymi wpustami od strony tylnej, fig. 9 - płytkę mikroprocesorową z perforowanymi wypustami od strony czołowej, fig. 10 - płytkę mikroprocesorową od strony czołowej z wyłamanymi wypustami, fig. 11 - płytkę przyłączy i kluczy od strony czołowej w widoku z góry, a fig. 12 - płytkę przyłączy i kluczy od strony tylnej w widoku z góry.

Zestaw płytek modułu wyłącznika urządzeń elektrycznych składa się ze zintegrowanego, podświetlanego i wymiennego panelu światłowodowego 1, płytki 2 sensorów, ramki maskującej 3, mostka mocującego 4, płytki mikroprocesorowej 5 oraz płytki 6 przyłączy i kluczy wykonawczych mocy. Panel światłowodowy 1 składa się z czołowej, dielektrycznej warstwy graficznej 7, wewnętrznej płytki światłowodowej 8 i warstwy odblaskowej 9. Czołowa warstwa 7 ma półprzeźroczyste graficzne ikony 10, przeźroczyste okno 11 dla odbiornika SP podczerwieni i przeźroczyste okno 12 dla sensora MS natężenia światła z dalmierzem jako półprzewodnikowym układem nadawczo-odbiorczym w zakresie podczerwieni. Płytka światłowodowa 8 ma postać jednoczęściowej, dyspersyjnej tafli dielektrycznej, podzielonej szczelinami wypełnionymi materiałem odblaskowym na sześć komórek światłowodowych 13, przy czym szczeliny z materiałem odblaskowym tworzą odblaskowe boczne ścianki 14 tych komórek światłowodowych 13. Ponadto, panel światłowodowy 1 ma od tylnej strony śrubę 15 do połączenia z płytką sensorów 2, przelotowe otwory 16 dla diod LED RGB D umieszczonych w płytce sensorów 2, przelotowe otwory 17 dla sensora MS natężenia światła z dalmierzem oraz przelotowe otwory 18 dla odbiornika SP podczerwieni, które to sensory są umieszczone w płytce 2 sensorów. Warstwa odblaskowa 9 ma otwór 19 na śrubę, przelotowe otwory 20 dla diod LED D, przelotowe otwory 21 dla sensora MS natężenia światła z dalmierzem, przelotowy otwór 22 dla odbiornika SP podczerwieni. Płytka 2 sensorów, od strony frontowej ma sześć świecących trójkolorowych diod LED RGB D w liczbie odpowiadającej liczbie komórek światłowodowych 13 oraz ma odbiornik SP podczerwieni, pojemnościowe sensory do

PL 235 233 B1 tykowo-zbliżeniowe SZ. sensor MS natężenia światła z dalmierzem i otwór 23 na śrubę mocującą z panelem światłowodowym 1. Na tylnej powierzchni płytki 2 sensorów umieszczone są kontroler 24 sensorów dotykowo-zbliżeniowych SZ, sterownik 25 diod LED RGB D i gniazda 26 mocujące z płytką mikroprocesorową. Płytka mikroprocesorowa 5 ma mikroprocesor 27, pręty 28 mocujące do gniazd 26 w płytce sensorów 2, gniazdo 29 do komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami oraz gniazda 30 do mocowania z płytką 6 przyłączy i kluczy wykonawczych. Ponadto, płytka mikroprocesorowa 5 może mieć boczne perforowane wypusty 31 z otworami 32 i 33 albo wpusty 34 do mocowania z mostkiem 4, w zależności od typu wybranego mostka 4. Płytka 6 przyłączy i kluczy ma moduł radiowy M, pręty mocujące 35 do gniazd 30 w płytce mikroprocesorowej 5, układ zasilania Z, złącze 36 przyłączy kablowych mocy i blok 37 kluczy wykonawczych mocy. Wybrana, dowolna handlowa ramka maskująca 3 ma okno 38 do wprowadzenia panelu światłowodowego połączonego z płytką 2 sensorów. Między tą ramką 3 a płytką mikroprocesorową 5 usytuowany jest wybrany, handlowy mostek mocujący 4 z elementem łączącym 39. Wymiary zewnętrzne światłowodowego panelu graficznego 1 i płytki sensorów 2 są identyczne i dokładnie dopasowane do wewnętrznego otworu wybranej znanej i dostępnej na rynku maskującej ramki 3. Za pośrednictwem panelu światłowodowego 1 użytkownik przez dotyk lub zbliżanie palca do ikony graficznej 10 wprowadza komendy sterujące dla wyłącznika. Użytkownik może też za pomocą zdalnego pilota przesyłać komendy sterujące dla wyłącznika. Te komendy sterujące są odbierane przez odbiornik podczerwieni SP i przesyłane dalej do mikroprocesora 27 w celu ich zdekodowania i wykonania. Każdy z sensorów dotykowo-zbliżeniowych SZ z odpowiadającą mu komórką światłowodową 13 i graficzną ikoną 10 tworzy osobny kanał logiczny sterujący kluczem mocy znajdującym się w bloku 39 kluczy wykonawczych mocy, umożliwiając włączanie/wyłączanie wybranego odbiornika elektrycznego poprzez złącze 36 przyłączy kablowych mocy. Każdy z sensorów dotykowych SZ z przypisanym mu kanałem logicznym może być zaprogramowany przez użytkownika za pomocą zdalnego pilota tak, aby działał w jednym z dostępnych wybranych trybów: bistabilnego, monostabilnego, monostabilnego z podtrzymaniem czasowym, bistabilnego z potwierdzeniem załączenia odbiornika sygnałem zewnętrznym poprzez gniazdo komunikacyjne 29, trybu krzyżowego czy też dowolnego z tych trybów, lecz z zadawanym opóźnieniem czasowym włączenia/wyłączenia. Gdy większa liczba przedmiotowych wyłączników tworzy połączoną z sobą sieć, gniazdo komunikacyjne 29 stanowi również interfejs komunikacji między nimi pozwalając na wymianę informacji o włączeniu/wyłączeniu poszczególnych kanałów logicznych na każdym z będących w sieci wyłączników i tworzenie interakcji logicznych między nimi poprzez, na przykład wykonywanie załączenia/wyłączenia pewnych kanałów na jednym wyłączniku w przypadku dotknięcia jakiejś ikony graficznej 10 na zupełnie innym wyłączniku. Komunikacja pomiędzy wymienionymi wyłącznikami możliwa jest również bezprzewodowo poprzez moduł radiowy M. Sensor MS natężenia światła z dalmierzem umożliwia określanie pory dnia lub załączenia oświetlania w pomieszczeniu, a także detekcję zbliżenia do wyłącznika dłoni w przypadku całkowitego braku lub słabego oświetlenia w pomieszczeniu. Warstwa 7 z ikonami 10 zostanie lekko podświetlona dla ułatwienia użytkownikowi zlokalizowania właściwych ikon 10.

Wykaz oznaczeń

- zintegrowany, podświetlany, wymienny panel światłowodowy,

- płytka sensorów,

- ramka maskująca,

- mostek mocujący,

- płytka mikroprocesorowa,

- płytka przyłączy i kluczy wykonawczych mocy,

- czołowa, dielektryczna warstwa z ikonami w panelu światłowodowym,

- wewnętrzna płytka światłowodowa,

- warstwa odblaskowa panelu światłowodowego,

- półprzeźroczyste graficzne ikony,

- przeźroczyste okno w czołowej, dielektrycznej warstwie dla odbiornika podczerwieni,

- przeźroczyste okno dla sensora natężenia światła z dalmierzem,

- komórki światłowodowe,

- odblaskowe boczne ścianki komórek światłowodowych,

- śruba w płytce światłowodowej do łączenia z płytką sensorów,

- przelotowe otwory dla diod LED RGB,

- przelotowe otwory dla sensora natężenia światła z dalmierzem,

PL 235 233 B1

- przelotowe okna dla odbiornika podczerwieni,

- otwór na śrubę w warstwie odblaskowej,

- otwory dla diod w warstwie odblaskowej,

- przelotowe otwory dla sensora natężenia światła z dalmierzem w warstwie odblaskowej, 22 - przelotowy otwór w warstwie odblaskowej dla odbiornika podczerwieni,

D - diody LED,

MS - sensor natężenia światła z dalmierzem,

M - moduł radiowy,

SP - odbiornik podczerwieni z pilota sterującego,

SZ - pojemnościowe sensory dotykowo-zbliżeniowe,

Z - układ zasilania,

- otwór w płytce sensorów na śrubę mocującą z panelem światłowodowym,

- kontroler sensorów dotykowo-zbliżeniowych,

- sterownik diod LED,

- gniazda w płytce sensorów do mocowania z płytką mikroprocesorową,

- mikroprocesor,

- pręty mocujące w płytce mikroprocesorowej do gniazd w płytce sensorów,

- gniazdo do komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami,

- gniazda płytki mikroprocesorowej do mocowania z płytką przyłączy i kluczy wykonawczych, 31 - boczne perforowane wypusty płytki mikroprocesorowej,

- pierwsze alternatywne otwory w wypustach do mocowania z mostkiem,

- drugie alternatywne otwory w wypustach do mocowania z mostkiem,

- wpusty płytki mikroprocesorowej,

- pręty mocujące płytki przyłączy i kluczy,

- złącze przyłączy kablowych mocy,

- blok kluczy wykonawczych mocy,

- okno ramki maskującej,

- element łączący mostka.

Claims (4)

1. Zestaw płytek modułu wyłącznika urządzeń elektrycznych złożony z płytki przyłączy, kluczy wykonawczych mocy, układu zasilania, płytki mikroprocesorowej z mikroprocesorem, mostka mocującego, ramki maskującej, płytki sensorów z diodami LED i ich sterownikiem, sensorami zbliżenia i/lub dotyku wraz z kontrolerem sensorów dotykowo-zbliżeniowych, a także sensorem natężenia światła, płytki światłowodowej z warstwą odblaskową oraz czołową dielektryczną warstwą z graficznymi podświetlanymi ikonami dotykowymi i/lub zbliżeniowymi, które to wymienione elementy mają środki do ich łączenia, znamienny tym, że płytka światłowodowa 8 jest podzielona szczelinami na wymaganą liczbę komórek światłowodowych 13, które to szczeliny są wypełnione materiałem odblaskowym tworząc boczne ścianki 14 tych komórek 13, przy czym tak wykonana płytka światłowodowa 8 jest zintegrowana z warstwą odblaskową 9 i czołową dielektryczną warstwą graficzną 7 tworząc panel światłowodowy 1, który razem z płytką sensorów 2 jest wprowadzony w okno 38 ramki maskującej 3, ponadto płytka sensorów 2 ma odbiornik podczerwieni SP z pilota sterującego, a zamocowany w niej sensor MS natężenia światła jest zintegrowany z dalmierzem jako półprzewodnikowym układem nadawczo-odbiorczym w zakresie podczerwieni, natomiast płytka mikroprocesorowa 5 ma boczne, perforowane ewentualnie wyłamywalne wypusty 31 z otworami 32 i 33 do łączenia tej płytki mikroprocesorowej 5 z ramką maskującą 3 za pośrednictwem znanego mocującego mostka 4, przy czym płytka sensorów 2 oraz panel światłowodowy 1 mają jednakowe wymiary zewnętrzne dostosowane do wymiaru okna 38 w ramce maskującej 3.

2. Zestaw płytek według zastrz. 1, znamienny tym, że płytka mikroprocesorowa 5 ma gniazdo 29 do komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami.

3. Zestaw płytek według zastrz. 1, znamienny tym, że płytka mikroprocesorowa 5 ma moduł radiowy M.

4. Zestaw płytek według zastrz. 1, znamienny tym, że diody LED D są trójkolorowe.