技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)化的簾(shade)。具體地，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種高效率的卷簾(roller shade)。

背景技術(shù)：

窗上用品(window treatment)的一種普遍存在的形式是卷簾。19世紀(jì)期間的常見(jiàn)的窗遮蓋物，卷簾僅僅是織物或其他材料的長(zhǎng)方形板，其被接附到圓柱形的轉(zhuǎn)動(dòng)管上。簾管(shade tube)被安裝在窗子的頂部附近，使得當(dāng)簾管在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，簾自身向上卷起，并且當(dāng)簾管在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，簾向下滾動(dòng)以遮蓋窗子的所期望的部分。

安裝在簾管的一端處的控制系統(tǒng)能夠沿著簾的行程范圍在一個(gè)或多個(gè)位置處固定該簾，而不論該簾管的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如何。簡(jiǎn)單的機(jī)械控制系統(tǒng)包括棘爪機(jī)構(gòu)、摩擦制動(dòng)器、離合器等。為了使簾上下滾動(dòng)以及沿著簾的行程范圍在中間位置固定該簾，棘爪機(jī)構(gòu)和摩擦制動(dòng)器機(jī)構(gòu)要求簾的下邊緣被使用者操作，同時(shí)離合器機(jī)構(gòu)包括被使用者操作的控制鏈。

不出人意料的是，通過(guò)將簡(jiǎn)單的機(jī)械控制系統(tǒng)替換成被直接地連接到簾上的電動(dòng)機(jī)，已非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)了卷簾的機(jī)動(dòng)化。電動(dòng)機(jī)可以被設(shè)置在簾的內(nèi)部或外部，被固定到卷簾支撐物上并且被與簡(jiǎn)易開(kāi)關(guān)相連接，或者在更復(fù)雜的應(yīng)用中與射頻(RF)或紅外(IR)收發(fā)器相連接，該簡(jiǎn)易開(kāi)關(guān)或收發(fā)器控制電動(dòng)機(jī)的激活以及簾的轉(zhuǎn)動(dòng)。

許多已知的機(jī)動(dòng)化的卷簾提供電力(例如120VAC、50/60Hz的220/230VAC等)給來(lái)自設(shè)施的電動(dòng)機(jī)和控制電子設(shè)備，在所述設(shè)施中安裝有機(jī)動(dòng)化的卷簾。最近研發(fā)的電池供電的卷簾通過(guò)移除用于將電動(dòng)機(jī)和控制電子設(shè)備連接到設(shè)施電力的必需品提供了安裝靈活性。用于這些卷簾的電池通常被安裝在簾安裝支架、窗簾盒(headrail)或飾帶(fascia)的里面、上面或附近。不幸的是，這些電池供電的系統(tǒng)遭受許多缺陷，包括例如高水平的自發(fā)噪聲、不足夠的電池壽命、不足夠或不存在的補(bǔ)償能力、不足夠或不存在的人工操作能力、不方便的安裝要求，等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的實(shí)施例有利地提供了用于手動(dòng)和/或遠(yuǎn)程控制機(jī)動(dòng)化的卷簾的方法，所述機(jī)動(dòng)化的卷簾包括附接到簾管上的簾、設(shè)置在所述簾管內(nèi)的直流齒輪電動(dòng)機(jī)、以及微控制器。一個(gè)實(shí)施例包括：利用傳感器來(lái)檢測(cè)所述簾的手動(dòng)移動(dòng)；確定與所述手動(dòng)移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的位移；以及，如果所述位移小于最大位移，通過(guò)激勵(lì)所述直流齒輪電動(dòng)機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)所述簾管，以將所述簾移動(dòng)到不同的位置。另一個(gè)實(shí)施例包括：接收來(lái)自遙控裝置(remote control)的指令；以及通過(guò)激勵(lì)所述直流齒輪電動(dòng)機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)所述簾管，以將所述簾移動(dòng)到與所述指令相關(guān)聯(lián)的位置。

因此，已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概述了本申請(qǐng)的某些實(shí)施例，以便能夠更好地理解本文中詳細(xì)的描述，并且以便能夠更好地領(lǐng)會(huì)本申請(qǐng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所做出的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，本申請(qǐng)的其他實(shí)施例將在下面被描述并且將構(gòu)成所附權(quán)利要求的主題。

在這方面，在詳細(xì)解釋本申請(qǐng)的至少一個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解的是，本申請(qǐng)?jiān)谄鋺?yīng)用上不局限于結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)以及在下面描述提出的或者在附圖中示例的部件的布置。除了這些被描述的實(shí)施例，本申請(qǐng)能夠以各種方式被實(shí)施和實(shí)現(xiàn)。同樣，應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中使用的措辭和術(shù)語(yǔ)以及概括均出于表述的目的，不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。

同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)所基于的構(gòu)想能夠容易地被用作設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的基礎(chǔ)，用于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的多個(gè)目的。因此，重要的是，權(quán)利要求應(yīng)被認(rèn)為是包括這些等價(jià)的結(jié)構(gòu)，只要這些等價(jià)的結(jié)構(gòu)不脫離本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容和范圍。

附圖說(shuō)明

圖1A和圖1B描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件的互補(bǔ)的等距視圖；

圖2A和圖2B描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件的互補(bǔ)的等距視圖；

圖3描述了圖2B中所描述的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件的分解的等距視圖；

圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的管組件的等距視圖；

圖5描述了圖4中所描述的機(jī)動(dòng)化的管組件的部分分解的等距視圖；

圖6描述了圖5中所描述的電動(dòng)機(jī)/控制器單元的分解的等距視圖；

圖7A和圖7B描述了根據(jù)本發(fā)明的一替換實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)/控制器單元的分解的等距視圖；

圖7C、圖7D和圖7E描述了根據(jù)本發(fā)明的另一替換實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)/控制器單元的等距視圖；

圖8A描述了圖4和圖5中所描述的電源單元的分解的等距視圖；

圖8B描述了根據(jù)本發(fā)明的一替換實(shí)施例的電源單元的分解的等距視圖；

圖8C描述了根據(jù)本發(fā)明的一替換實(shí)施例的電源單元的分解的等距視圖；

圖9A和圖9B描述了根據(jù)本發(fā)明的一替換實(shí)施例的電源單元的分解的等距視圖；

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾的正視圖；

圖11示出了圖10中所描述的機(jī)動(dòng)化的卷簾的沿縱軸的截面圖；

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾的正視圖；

圖13示出了圖12中所描述的機(jī)動(dòng)化的卷簾的沿縱軸的截面圖；

圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾的正視圖；

圖15示出了圖14中所描述的機(jī)動(dòng)化的卷簾的沿縱軸的截面圖；

圖16示出了根據(jù)圖10至圖15中所描述的實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件的等距視圖；

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于控制機(jī)動(dòng)化的卷簾20的方法400；

圖18至圖25示出了示例本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例的操作流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，附圖中，相同的附圖標(biāo)記通篇表示相同的部件。這里使用的術(shù)語(yǔ)“簾(shade)”描述了能夠從存儲(chǔ)管展開(kāi)并且縮回到該存儲(chǔ)管上的任何柔性的材料，例如遮棚(shade)、窗簾(curtain)、屏幕(screen)等。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種遠(yuǎn)程控制的機(jī)動(dòng)化的卷簾，其中，電池、直流齒輪電動(dòng)機(jī)和控制電路被全部包含在由軸承支撐的簾管中。兩個(gè)支撐軸連接到各自的安裝支架上，并且所述軸承將簾管可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到各個(gè)支撐軸上。直流齒輪電動(dòng)機(jī)的輸出軸被固定到所述支撐軸中的一個(gè)上，同時(shí)直流齒輪電動(dòng)機(jī)外罩機(jī)械地連接到簾管上。因此，操作直流齒輪電動(dòng)機(jī)將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)外罩圍繞固定的直流齒輪電動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這導(dǎo)致簾管同樣圍繞固定的直流齒輪電動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)檫@些實(shí)施例不要求外部輸入電力或控制線路、由此為所述機(jī)動(dòng)化的卷簾提供了安裝上的較大的靈活性并且可反復(fù)安裝。

在簾管內(nèi)部的機(jī)動(dòng)化和控制部件的封裝，結(jié)合以上描述的軸承的性能和直流齒輪電動(dòng)機(jī)配置的增強(qiáng)的電池容量，極大提高了單組電池提供的工作循環(huán)的數(shù)量并且提供了高效率的卷簾。此外，封裝有利地防止灰塵和其他污染物進(jìn)入電子設(shè)備和驅(qū)動(dòng)部件中。

在一可替換的實(shí)施例中，電池可被安裝在簾管的外面，并且電力可利用換向器環(huán)或滑環(huán)(commutator or slip rings)、感應(yīng)技術(shù)等被提供給位于簾管內(nèi)的部件。此外，外部的電池可被任何外部的直流電源(例如，AC/DC電源轉(zhuǎn)換器、太陽(yáng)能電池等)替代。

圖1A和圖1B描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有反向布局(payout)的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件10的互補(bǔ)的等距視圖。圖2A和圖2B描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有標(biāo)準(zhǔn)布局的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件10的互補(bǔ)的等距視圖，同時(shí)圖3為圖2B中所描述的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件10的分解的等距視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，利用安裝支架5和7將機(jī)動(dòng)化的卷簾20安裝在窗子、門等的頂部附近。在另一個(gè)實(shí)施例中，利用還支撐飾帶12的安裝支架15和17將機(jī)動(dòng)化的卷簾20安裝在該窗子的頂部附近。在后一實(shí)施例中，飾帶端蓋(end caps)14和16附接到飾帶12以隱藏機(jī)動(dòng)化的卷簾20以及安裝支架15和17。

通常，機(jī)動(dòng)化的卷簾20包括簾22和機(jī)動(dòng)化的管組件30。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，機(jī)動(dòng)化的卷簾20還包括附接到簾22的底部的底桿(bottom bar)。在一個(gè)實(shí)施例中，底桿28提供了行程末端止擋件(end-of-travel stop)，同時(shí)在一可替換的實(shí)施例中，可提供行程末端止擋件24。如下面更詳細(xì)描述的，在優(yōu)選的實(shí)施例中，為機(jī)動(dòng)化的卷簾20的操作提供電力和控制所需的所有部件都有利地位于機(jī)動(dòng)化的管組件30的內(nèi)部。

圖4和圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的管組件30的等距視圖。機(jī)動(dòng)化的管組件30包括簾管32、電動(dòng)機(jī)/控制器單元40和電池供電管(battery tube)單元80。簾22的頂部附接到簾管32的外表面上，同時(shí)電動(dòng)機(jī)/控制器單元40和電池供電管單元80都位于由簾管32的內(nèi)表面限定的內(nèi)腔內(nèi)。

圖6描述了圖5中所描述的電動(dòng)機(jī)/控制器單元40的分解的等距視圖。通常，電動(dòng)機(jī)/控制器單元40包括電源連接器42、電路板外罩44、包括直流電動(dòng)機(jī)和一體的電動(dòng)機(jī)齒輪減速組件的直流齒輪電動(dòng)機(jī)55、用于該直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的底座(amount)54，以及軸承箱(bearing housing)58。

電源連接器42包括與電源單元80相連接的端子41和與位于電路板外罩44內(nèi)部的電路板相連接的電纜43。端子41包括正極連接器和負(fù)極連接器，所述正極連接器和負(fù)極連接器與電源單元80的相配合的正極連接器和負(fù)極連接器(例如，插塞式連接器、葉片式連接器、同軸連接器等)緊密配合。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，正極連接器和負(fù)極連接器不具有擇優(yōu)取向。利用壓配合、干涉配合、摩擦配合、鍵、粘合劑等將電源連接器42機(jī)械地連接到遮光器管32的內(nèi)表面上。

電路板外罩44包括端蓋45和外罩主體46，在該外罩主體46內(nèi)安裝有至少一個(gè)電路板47。在所描述的實(shí)施例中，兩個(gè)電路板47按照正交的關(guān)系被安裝在電路板外罩44內(nèi)。電路板47通常包括感應(yīng)并控制電動(dòng)機(jī)50的操作、管理和/或調(diào)整電源單元80提供的功率等所需的所有的支撐電路和電子部件，包括例如，控制器或微控制器、存儲(chǔ)器、無(wú)線接收器等。在一個(gè)實(shí)施例中，微控制器是微芯片8bit微控制器，例如PICI18F25K20，而無(wú)線接收器是Micrel接收器，例如MICRF219。利用本地處理器總線、串行總線、串行外圍接口等，微控制器可以被連接到無(wú)線接收器。在另一實(shí)施例中，無(wú)線接收器和微控制器可以被集成在單個(gè)芯片中，例如，集成在Zensys ZW0201 Z波單芯片(Zensys ZW0201 Z-Wave Single Chip)等中。

用于無(wú)線接收器的天線可以被安裝到電路板上或者通常被設(shè)置在電路板外罩44的內(nèi)部。可選地，天線可以被設(shè)置在電路板外罩44的外部，包括例如電路板外罩44的外表面，簾管32的內(nèi)表面，簾管32的外表面、軸承箱58等。利用例如壓配合、干涉配合、摩擦配合、鍵、粘合劑等，電路板外罩44可以被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。

在另一個(gè)實(shí)施例中，還提供了無(wú)線發(fā)射器，并且與機(jī)動(dòng)化的卷簾20的狀態(tài)、性能等相關(guān)的信息能夠被周期性地發(fā)送到無(wú)線診斷設(shè)備中，或者，優(yōu)選地，響應(yīng)于來(lái)自所述無(wú)線診斷設(shè)備的特定的查詢。在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線發(fā)射器是Micrel發(fā)射器，例如MICRF102。還可以包括無(wú)線收發(fā)器，其中無(wú)線發(fā)射器和接收器被結(jié)合在單個(gè)部件中，并且在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線收發(fā)器是Micrel收發(fā)器，例如MICRF506。在另一實(shí)施例中，無(wú)線收發(fā)器和微控制器可以被集成在單個(gè)模塊中，例如，集成在Zensys ZM3102波形單模塊(Zensys ZM3102 Z-Wave Module)等中。下面詳細(xì)地討論微控制器的與機(jī)動(dòng)化的卷簾20的操作相關(guān)的功能。

在一可替換的實(shí)施例中，簾管32包括一個(gè)或多個(gè)插槽，以助于無(wú)線信號(hào)能量到無(wú)線接收器的傳遞以及從無(wú)線發(fā)射器的傳遞(如果這樣裝備的話)。例如，如果無(wú)線信號(hào)在射頻(RF)波段內(nèi)，則插槽可以有利地與所述信號(hào)的波長(zhǎng)相匹配。對(duì)于一個(gè)射頻實(shí)施例，插槽是1/8”寬和2¹/₂”長(zhǎng)；其他的尺寸也可考慮。

直流電動(dòng)機(jī)50電連接到電路板47上，并且具有連接到電動(dòng)機(jī)齒輪減速組件52的輸入軸的輸出軸。利用例如壓配合、干涉配合、摩擦配合、鍵、粘合劑、機(jī)械的緊固件等，直流電動(dòng)機(jī)50還可機(jī)械地連接到電路板外罩主體46上。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，直流電動(dòng)機(jī)50和電動(dòng)機(jī)齒輪減速組件52被提供為單個(gè)的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)部件，例如由Bühler Motor Inc.(Bühler電動(dòng)機(jī)公司)制造的直流齒輪電動(dòng)機(jī)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55包括24V的直流電動(dòng)機(jī)和具有40：1比率的兩級(jí)行星齒輪系統(tǒng)，例如Bühler直流齒輪電動(dòng)機(jī)1.61.077.423，并被供應(yīng)有由八節(jié)D號(hào)(D-cell)電池堆提供的9.6V_avg的平均電池電壓。本發(fā)明還考慮了其他可替換的實(shí)施例。但是，該優(yōu)選的實(shí)施例提供了相比許多可替換的實(shí)施例(包括例如，包括更小的平均電池電壓、更小的電池尺寸、12V的直流電動(dòng)機(jī)、三級(jí)行星齒輪系統(tǒng)等的實(shí)施例)更獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

例如，在該優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)被供應(yīng)有9.6V_avg的電池電壓時(shí)，24V的直流齒輪電動(dòng)機(jī)55獲得約0.1A的電流。然而，在相同的扭轉(zhuǎn)載荷和輸出速度(例如，30rpm)的情況下，當(dāng)由4.8V_avg的電池電壓供電時(shí)，具有相似齒輪系統(tǒng)的12V的直流齒輪電動(dòng)機(jī)(例如，Bühler直流齒輪電動(dòng)機(jī)1.61.077.413)將獲得約0.2A的電流。假設(shè)相似的電動(dòng)機(jī)效率，在產(chǎn)生相同的功率輸出的同時(shí)，被供應(yīng)有9.6V_avg的24V的直流齒輪電動(dòng)機(jī)比被供應(yīng)有4.8V_avg的12V的直流齒輪電動(dòng)機(jī)有利地少獲得約50％的電流。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)額定電壓比電池產(chǎn)生的電壓要大許多，例如，提高兩倍或更多，導(dǎo)致直流電動(dòng)機(jī)以降低的速度和扭矩等級(jí)(torque rating)工作，這有利地消除了不希望的更高的頻率噪聲并且從電池獲得更小的電流，因此提高了電池壽命。換言之，與在其額定電壓下運(yùn)行的直流齒輪電動(dòng)機(jī)(其在產(chǎn)生更低的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)次數(shù)時(shí)吸取相同的電流量，以產(chǎn)生相等的機(jī)械功率)相比，向直流齒輪電動(dòng)機(jī)施加低于額定電壓的電壓導(dǎo)致該電動(dòng)機(jī)以低于額定速度的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，使得操作更安靜并且電池壽命更長(zhǎng)。在上述實(shí)施例中，當(dāng)與使用相同電池容量的12V的直流齒輪電動(dòng)機(jī)相比時(shí)，在較低電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的24V直流齒輪電動(dòng)機(jī)能夠?qū)㈦姵毓╇姷木砗煹难h(huán)壽命提高約20％。例如，堿性電池、鋅電池和鉛酸電池相比鋰電池或鎳電池能夠產(chǎn)生更好的性能。

在另一個(gè)實(shí)例中，四節(jié)D號(hào)電池產(chǎn)生約4.8V_avg的平均電池電壓，而八節(jié)D號(hào)電池產(chǎn)生約9.6V_avg的平均電池電壓。明顯地，與包括4節(jié)D號(hào)電池堆的實(shí)施例相比，包括八節(jié)D號(hào)電池堆的實(shí)施例有利地提供了兩倍的電池容量。當(dāng)然，更小的電池尺寸(例如，C號(hào)電池、AA號(hào)電池等)提供了比D號(hào)電池更小的容量。

在另一個(gè)實(shí)施例中，為12V直流齒輪電動(dòng)機(jī)提供9.6V_avg增大了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，這要求更高的齒輪比以提供與以上討論的24V直流齒輪電動(dòng)機(jī)相同的輸出速度。換言之，假設(shè)扭轉(zhuǎn)載荷、輸出速度(例如30rmp)和平均電池電壓(9.6V_avg)相同，則24V直流齒輪電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度將為12V直流齒輪電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的大約50％。更高的齒輪比通常要求額外的行星齒輪級(jí)，這降低了電動(dòng)機(jī)效率，增大了所產(chǎn)生的噪聲，降低了反向轉(zhuǎn)動(dòng)性能并且可能要求更復(fù)雜的電動(dòng)機(jī)控制器。因此，這些包括以9.6V_avg供電的24V齒輪電動(dòng)機(jī)的實(shí)施例提供了更高的效率并且使產(chǎn)生的噪聲更小。

在一個(gè)實(shí)施例中，直流電動(dòng)機(jī)50的軸51伸入到電路板外罩44內(nèi)，并且多極磁體49連接到電動(dòng)機(jī)的軸51的端部上。磁性的編碼器(為清晰而未示出)被安裝在電路板47上以感應(yīng)多極磁體49的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且輸出對(duì)于多極磁體49的每個(gè)極性的脈沖，所述脈沖從所述編碼器中移動(dòng)過(guò)。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，多極磁體49具有八個(gè)磁極并且齒輪減速組件52具有30：1的齒輪比，使得磁性編碼器對(duì)于簾管32的每個(gè)周期輸出240個(gè)脈沖?？刂破饔欣貙?duì)這些脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)以確定遮棚、窗簾等的工作和位置特性。也可以使用其他類型的編碼器，例如光學(xué)編碼器、機(jī)械編碼器等。

通過(guò)距離/脈沖轉(zhuǎn)換因子(conversion factor)或脈沖/距離轉(zhuǎn)換因子，編碼器輸出的脈沖的數(shù)量可與簾22的線性位移相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，不論簾22的位置如何，該轉(zhuǎn)換因子是不變的。例如，利用簾管32的外直徑d，例如1又5/8英寸(1.625英寸)，簾管32的每次旋轉(zhuǎn)使簾22移動(dòng)π*d或者說(shuō)約5英寸的線性距離。對(duì)于以上討論的八磁極磁體49和30：1齒輪減速組件52實(shí)施例，距離/脈沖轉(zhuǎn)換因子約為0.02英寸/脈沖，而脈沖/距離轉(zhuǎn)換因子約為48脈沖/英寸。在另一個(gè)實(shí)例中，完全被包裹的簾22的外直徑可以在計(jì)算中被使用。當(dāng)簾22的一段被包裹在簾管32上，例如8英尺，被包裹的簾22的外直徑取決于簾材料的厚度。在某些實(shí)施例中，被包裹的簾22的外直徑能夠小到1.8英寸或大到2.5英寸。對(duì)于后者，距離/脈沖轉(zhuǎn)換因子約為0.03英寸/脈沖，而脈沖/距離轉(zhuǎn)換因子約為30脈沖/英寸。當(dāng)然，所述兩個(gè)極端值之間的任何直徑(即，簾管32的外直徑和被包裹的簾22的外直徑)可以被使用。這些近似值產(chǎn)生簾的所計(jì)算的線性位移與該簾的實(shí)際的線性位移之間的誤差，因此，平均或中間直徑能夠優(yōu)選地減小該誤差。在另一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換因子可以是簾22的位置的函數(shù)，使得轉(zhuǎn)換因子取決于簾22的所計(jì)算的線性位移。

在以下要討論的各種優(yōu)選的實(shí)施例中，簾22的位置根據(jù)已經(jīng)從簾22的一個(gè)已知的位置處檢測(cè)出的脈沖的數(shù)量來(lái)確定和控制。當(dāng)打開(kāi)位置是優(yōu)選的時(shí)，閉合位置也能夠被用作已知的位置。為了確定簾22的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍，例如，簾能夠被電動(dòng)地移動(dòng)到打開(kāi)位置，累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器能夠被重新設(shè)置，并且簾22能夠被手動(dòng)地或電動(dòng)地移動(dòng)到閉合位置。累計(jì)的脈沖的總數(shù)代表簾的行程的極限，并且任何合適的中間位置都能夠根據(jù)該數(shù)量被計(jì)算出。

例如，從打開(kāi)位置移動(dòng)到閉合位置的8英尺的簾能夠產(chǎn)生3840個(gè)脈沖，并且簾22的各個(gè)中間位置能夠有利地被確定，例如25％開(kāi)啟、50％開(kāi)啟、75％開(kāi)啟等。非常簡(jiǎn)單，打開(kāi)位置和75％打開(kāi)位置之間的脈沖數(shù)為960，打開(kāi)位置和50％打開(kāi)位置之間的脈沖數(shù)為1920，等等。這些預(yù)定的位置之間的受控的移動(dòng)是以累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)為依據(jù)的。例如，在50％打開(kāi)位置處，8英尺簾將有1920的累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)，并且75％打開(kāi)位置的受控移動(dòng)將要求累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)增加到2880。相應(yīng)地，由于簾被部署在已知的位置處，因此簾22的移動(dòng)基于累計(jì)所檢測(cè)脈沖的數(shù)量來(lái)確定和控制。脈沖/英寸的平均數(shù)能夠根據(jù)脈沖的總數(shù)和簾的長(zhǎng)度被計(jì)算出來(lái)，并且簾22的近似的線性位移能夠根據(jù)在一給定時(shí)間周期范圍所累計(jì)的脈沖數(shù)被計(jì)算出來(lái)。在該實(shí)例中，脈沖/英寸的平均數(shù)為40，因此約2英寸的簾22的移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生約80個(gè)脈沖。通過(guò)將累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器重新置零來(lái)有利地消除位置誤差，而不論簾22何時(shí)移動(dòng)到已知的位置。

底座54支撐直流齒輪電動(dòng)機(jī)55，并且能夠機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，底座54的外表面和簾管32的內(nèi)表面都是光滑的，并且所述機(jī)械連接(mechanical coupling)是壓配合、干涉配合、摩擦配合等。在另一實(shí)施例中，底座54的外表面包括幾個(gè)凸起的縱向突出物，所述突出物與簾管32的內(nèi)表面中的相配合的縱向凹進(jìn)緊密配合。在該實(shí)施例中，機(jī)械連接是鍵控的；這些方式的組合也可以被考慮。如果摩擦阻力足夠小，可以將電動(dòng)機(jī)/控制器單元40從簾管32中移除，以便于檢查或維修；在其他實(shí)施例中，可以通過(guò)利用粘結(jié)劑等將電動(dòng)機(jī)/控制器單元40永久地固定在簾管32的內(nèi)部。

如上所述，電路板外罩44和底座54能夠被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。因此，本發(fā)明可以考慮至少三種不同的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，電路板外罩44和底座54都被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中，僅電路板外罩44被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。在又一個(gè)實(shí)施例中，僅底座54被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。

直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的輸出軸被直接地(為清晰起見(jiàn)未示出)或穿過(guò)中間軸62固定到支撐軸60上。當(dāng)機(jī)動(dòng)化的卷簾20被安裝時(shí)，支撐軸60被附接到用于防止支撐軸60轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝支架上。因?yàn)?a)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的輸出軸被連接到固定在安裝支架上的支撐軸上，以及(b)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55被機(jī)械地連接到簾管上，操作直流齒輪電動(dòng)機(jī)55導(dǎo)致直流齒輪電動(dòng)機(jī)55圍繞固定的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這導(dǎo)致簾管32也圍繞該固定的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

軸承箱58包括能轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐軸60的一個(gè)或多個(gè)軸承64。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，軸承箱58包括兩個(gè)滾動(dòng)軸承，例如球面滾珠軸承；每個(gè)外座圈(outer race)被附接到軸承箱58上，而每個(gè)內(nèi)座圈被附接到支撐軸60上。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，兩個(gè)滾珠軸承間隔約3/8”，以產(chǎn)生約0.8”或20mm的總支撐地帶(support land)；在一可替換的實(shí)施例中，軸承內(nèi)間距約是支撐軸60的直徑的兩倍。本發(fā)明還考慮了其他類型的低摩擦軸承。

電動(dòng)機(jī)/控制器單元40還可以包括對(duì)重平衡部(counterbalancing)。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)/控制器單元40包括附接到中間軸62上的固定桿56。在該實(shí)施例中，底座54起到旋轉(zhuǎn)桿的作用，并且平衡彈簧63(為清晰起見(jiàn)，在圖5中未示出；如圖6中所示)被附接到旋轉(zhuǎn)桿54和固定桿56上。中間軸62可以是六邊形的，以利于固定桿56的安裝。預(yù)裝載所述平衡彈簧有利地提高了機(jī)動(dòng)化的卷簾20的性能。

圖7A和圖7B描述了根據(jù)本發(fā)明的一可替換實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)/控制器單元40的分解的等距視圖。在該實(shí)施例中，外罩67包含電動(dòng)機(jī)/控制器單元40的主要部件，包括直流齒輪電動(dòng)機(jī)55(例如，直流電動(dòng)機(jī)50和電動(dòng)機(jī)齒輪減速組件52)、帶有上述支撐電路和電子元器件的一個(gè)或多個(gè)電路板47、以及至少一個(gè)軸承64。直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的輸出軸53被固定地附接到支撐軸60上，而軸承64的內(nèi)座圈能轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到支撐軸60上。在一個(gè)平衡的實(shí)施例中，至少一個(gè)盤(pán)簧(power spring)65被設(shè)置在外罩67內(nèi)并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到支撐軸60上。外罩67可以由通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘、鉚釘?shù)裙潭ǖ鼗蛘呖梢瞥剡B接在一起的兩個(gè)互補(bǔ)的部分構(gòu)成。

圖7C、圖7D和圖7E描述了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)替換實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)/控制器單元40的等距視圖。在該實(shí)施例中，外罩68包含直流齒輪電動(dòng)機(jī)55(例如，直流電動(dòng)機(jī)50和電動(dòng)機(jī)齒輪減速組件52)、以及帶有上述支撐電路和電子元器件的一個(gè)或多個(gè)電路板47，而外罩69包括至少一個(gè)軸承64。外罩68和69可以彼此可移除地或者永久地連接在一起。直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的輸出軸53被固定地附接到支撐軸60上，而軸承64的內(nèi)座圈能轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到支撐軸60上。在一個(gè)平衡的實(shí)施例中，至少一個(gè)盤(pán)簧65被設(shè)置在外罩69內(nèi)并且能轉(zhuǎn)動(dòng)地附接到支撐軸60上。當(dāng)所描述的實(shí)施例包括兩個(gè)盤(pán)簧65時(shí)，可以在簾管32內(nèi)的可用空間中使用三個(gè)(或更多個(gè))盤(pán)簧65，這取決于所要求的平衡力。外罩68和69可以由通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘、鉚釘?shù)裙潭ǖ鼗蛘呖梢瞥剡B接在一起的兩個(gè)互補(bǔ)的部分構(gòu)成。

圖8A描述了圖4和圖5中所描述的電源單元80的分解的等距視圖。通常，電源單元80包括電池供電管82、外端蓋86和內(nèi)端蓋84。外端蓋86包括能轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐軸88上的一個(gè)或多個(gè)軸承90。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，外端蓋86包括由墊片91分隔的兩個(gè)低摩擦滾動(dòng)軸承(例如球面滾珠軸承)；每個(gè)外座圈被附接到外端蓋86上，而每個(gè)內(nèi)座圈被附接到支撐軸88上。在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，軸承86僅是支承面，優(yōu)選地是低摩擦支承面，而在另一個(gè)可替換的實(shí)施例中，支撐軸88被固定地附接到外端蓋86上，并且外部的簾支撐支架提供了用于支撐軸88的支承面。

在所描述的實(shí)施例中，外端蓋86是可移除的并且內(nèi)端蓋84是固定的。在其他實(shí)施例中，內(nèi)端蓋84可以是可移除的并且外端蓋86可以是固定的，兩個(gè)端蓋都可以是可移除的，等等。可移除的端蓋可以是被攻螺紋的、開(kāi)槽的，等等。

外端蓋86還包括連接到電池供電管82上的正極端子(positive terminal)。內(nèi)端蓋84包括連接到電池供電管82上的正極端子以及連接到導(dǎo)電彈簧85的負(fù)極端子。當(dāng)包括至少一節(jié)電池的電池堆92被安裝在電池供電管82中時(shí)，外端蓋86的正極端子被電連接到電池堆92中一個(gè)電池的正極端子上，并且內(nèi)端蓋84的負(fù)極端子被電連接到電池堆92中另一個(gè)電池的負(fù)極端子上。當(dāng)然，正極端子和負(fù)極端子是可以被顛倒的，因此導(dǎo)電彈簧85接觸到電池堆92中的一個(gè)電池的正極端子上，等等。

外端蓋86和內(nèi)端蓋84都被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，底座84的外表面和簾管32的內(nèi)表面都是光滑的，并且所述機(jī)械連接是壓配合、干涉配合、摩擦配合等。在另一個(gè)實(shí)施例中，底座84的外表面包括幾個(gè)凸起的縱向突出物，所述突出物與簾管32的內(nèi)表面中的相配合的縱向凹進(jìn)緊密配合。在該實(shí)施例中，所述機(jī)械連接是鍵控的；這些方式的組合也可以被考慮。重要的是，摩擦阻力應(yīng)足夠小，使得電源單元80可以從簾管32中被移除，以便于檢查、維修以及電池更換。

在一優(yōu)選的實(shí)施例中，電池堆92包括串聯(lián)的八節(jié)D號(hào)電池以產(chǎn)生9.6V_avg的平均電池堆電壓。本發(fā)明還考慮了其他電池尺寸以及可放置在電池供電管82內(nèi)的其他直流電源。

在電動(dòng)機(jī)/控制器單元40和電源單元80被組合成子組件后，機(jī)動(dòng)化的卷簾20的總裝是非常簡(jiǎn)單的。電連接器42被安裝在簾管32的內(nèi)腔中的預(yù)定位置處；電纜43具有足夠的長(zhǎng)度以允許電動(dòng)機(jī)/控制器單元40的剩余部分保留在簾管32的外面，直到電連接器42被正確地固定好。然后，電動(dòng)機(jī)/控制器單元40的剩余部分被安裝在簾管32的內(nèi)腔內(nèi)，以使軸承外罩58近似地與簾管32的端部齊平。隨后，電源單元80被插入到相反的端部中，直到內(nèi)端蓋84的正極端子和負(fù)極端子都接合到電連接器42的端子41上。外端蓋86應(yīng)該近似地與簾管32的端部平齊。

在圖8B中所描述的可替換的實(shí)施例中，利用壓配合、干涉配合、干涉元件(例如O形環(huán)89)等將外端蓋86機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上，但是內(nèi)端蓋81不被機(jī)械地連接到簾管32的內(nèi)表面上。

在圖8C中所描述的可替換的實(shí)施例中，簾管32起到電池供電管82的作用，并且電池堆92容易被直接地插入到簾管32中，直到電池堆92的一端緊靠?jī)?nèi)端蓋84。利用電線、箔條(foil strip)、線(trace)等將外端蓋86的正極端子連接到內(nèi)端蓋84的正極端子。當(dāng)然，正極端子和負(fù)極端子是可以被顛倒的，從而相應(yīng)的負(fù)極端子被連接。

在另一可替換的實(shí)施例中，電池可以被安裝在簾管的外面，并且通過(guò)利用換向器環(huán)或滑環(huán)、感應(yīng)技術(shù)等可以將電力提供到位于簾管內(nèi)部的部件上。此外，外部電池可以被任何外部的直流電源(例如，AC/AD電源轉(zhuǎn)換器、太陽(yáng)能電池等)替換。

圖9A和圖9B描述了根據(jù)本發(fā)明的一替換實(shí)施例的電源單元的分解的等距視圖。在該實(shí)施例中，電源單元80包括具有能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到支撐軸88上的一個(gè)或多個(gè)軸承90的外罩95、用于從外部電源接收電力(power)的電力聯(lián)接器(power coupling)93、以及用于接合電連接器42的正極端子和負(fù)極端子。電纜97(為清晰起見(jiàn)以虛位示出)從電力聯(lián)接器42延伸，穿過(guò)支撐軸88的中空中心部分，到達(dá)外部的直流電源。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，外罩95包括兩個(gè)低摩擦滾動(dòng)軸承90，例如球面滾珠軸承；每個(gè)外座圈被附接在外罩95上，而每個(gè)內(nèi)座圈被附接在支撐軸88上。本發(fā)明還考慮了其他類型的低摩擦軸承。外罩95可以由通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘、鉚釘?shù)裙潭ǖ鼗蛘呖梢瞥剡B接在一起的兩個(gè)互補(bǔ)的部分構(gòu)成。

在一個(gè)實(shí)施例中，支撐軸88滑動(dòng)地附接到滾珠軸承90的內(nèi)座圈上，使得支撐軸88能夠沿著簾管32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸位移。該可調(diào)性有利地允許安裝工通過(guò)調(diào)節(jié)支撐軸88的暴露部分的長(zhǎng)度來(lái)準(zhǔn)確地將支撐軸88的端部安裝到各個(gè)安裝支架上。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，外端蓋86和外罩95能夠?yàn)橹屋S88提供大約0.5”的縱向移動(dòng)。此外，安裝支架5、7、15和17都被刻有浮雕，使得安裝支架的突出部分僅與軸承64和90的內(nèi)座圈相接觸，并且當(dāng)機(jī)動(dòng)化的卷簾20被不正確地安裝時(shí)，安裝支架的突出部分將不會(huì)摩擦簾或簾管32的邊緣。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，軸承可以在不嚴(yán)重減小電池壽命的情況下容納由于安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致的高達(dá)0.125”的錯(cuò)位。

在一可替換的實(shí)施例中，微控制器接收來(lái)自有線遙控裝置的控制信號(hào)。這些控制信號(hào)可以各種方式被提供給微控制器，包括例如，通過(guò)電纜97、通過(guò)被電力聯(lián)接器容納的額外的信號(hào)線、通過(guò)被控制信號(hào)聯(lián)接器容納的額外的信號(hào)線(為清晰起見(jiàn)，未在圖9A和圖9B中示出)等方式。

本發(fā)明的各種其他的實(shí)施例在圖10至圖16中被呈現(xiàn)。圖10和圖11描述了本發(fā)明的不具有對(duì)重平衡部的一可替換實(shí)施例；圖10示出了機(jī)動(dòng)化的卷簾的正視圖，而圖11示出了機(jī)動(dòng)化的卷簾120的沿縱軸的截面圖。在該實(shí)施例中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)150的輸出軸被附接到支撐軸160上，并且不包括中間軸。圖12和圖13描述了本發(fā)明的具有對(duì)重平衡部的一可替換實(shí)施例；圖12示出了機(jī)動(dòng)化的卷簾220的正視圖，而圖13示出了機(jī)動(dòng)化的卷簾220的沿縱軸的截面圖。在該實(shí)施例中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)250的輸出軸被附接到中間軸262上，并且平衡彈簧(為清晰起見(jiàn)，未示出)將旋轉(zhuǎn)桿254連接到固定桿256。圖14和圖15描述了本發(fā)明的具有對(duì)重平衡部的一可替換實(shí)施例；圖14示出了機(jī)動(dòng)化的卷簾320的正視圖，而圖15示出了機(jī)動(dòng)化的卷簾320的沿縱軸的截面圖。在該實(shí)施例中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)350的輸出軸被附接到中間軸362上。盤(pán)簧390將中間軸362連接到簾管的內(nèi)表面。圖16示出了根據(jù)圖10至圖15中所描述的實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾組件120、220、320的等距視圖。

機(jī)動(dòng)化的卷簾20可被手動(dòng)控制和/或通過(guò)利用無(wú)線或有線遙控裝置被遠(yuǎn)程控制。通常，微控制器執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的對(duì)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行感知和控制的指令，解碼并且執(zhí)行從遙控裝置接收到的命令，監(jiān)視電源電壓，等等。多個(gè)遙控裝置可以與單個(gè)機(jī)動(dòng)化的卷簾20一起被使用，并且單個(gè)遙控裝置可以與多個(gè)機(jī)動(dòng)化的卷簾20一起被使用。

圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于控制機(jī)動(dòng)化的卷簾20的方法400。通常，方法400包括手動(dòng)控制部分402和遠(yuǎn)程控制部分404。在一個(gè)實(shí)施例中，方法400包括手動(dòng)控制部分402，在另一個(gè)實(shí)施例中，方法400包括遠(yuǎn)程控制部分404，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，方法400包括手動(dòng)控制部分402和遠(yuǎn)程控制部分404。

在方法400的手動(dòng)控制部分402期間，簾22的手動(dòng)運(yùn)動(dòng)被檢測(cè)(410)，與所述手動(dòng)運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的位移被確定(420)，并且，如果所述位移小于最大位移，那么通過(guò)利用直流齒輪電動(dòng)機(jī)55轉(zhuǎn)動(dòng)簾管32，簾22被移動(dòng)(430)到不同的位置。

在一個(gè)實(shí)施例中，微控制器通過(guò)監(jiān)控簧片開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)簾22的手動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，而在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，微控制器僅監(jiān)控編碼器。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在初始的向下運(yùn)動(dòng)或拖曳(tug)被簧片開(kāi)關(guān)檢測(cè)到后，微控制器開(kāi)始對(duì)由簾管32相對(duì)于固定電動(dòng)機(jī)軸51的轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的編碼器脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)編碼器脈沖結(jié)束時(shí)，向下運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止，并且，簾22的位移被確定并且之后與最大位移進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施例中，簾位移僅是由微控制器所接收到的編碼器脈沖的總數(shù)，并且最大位移是預(yù)定的編碼器脈沖數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，微控制器將編碼器脈沖轉(zhuǎn)換成線性距離，并且隨后將所計(jì)算出的線性距離與最大位移(比如2英寸)進(jìn)行比較。

在一個(gè)實(shí)例中，編碼器脈沖的最大數(shù)是80，這在某些實(shí)施例中可能代表大約2英寸的線性簾移動(dòng)。如果由微控制器接收到的編碼器脈沖的總數(shù)大于或等于80，那么微控制器不會(huì)激勵(lì)(energize)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55，并且簾22僅僅繼續(xù)停留在新的位置處。另一方面，如果由微控制器編碼器接收到的脈沖的總數(shù)小于80，那么通過(guò)激勵(lì)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55以轉(zhuǎn)動(dòng)簾管，微控制器將簾22移動(dòng)到一個(gè)不同的位置。當(dāng)微控制器確定簾22已經(jīng)到達(dá)所述不同的位置之后，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55斷電。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，由于簾22被布置在已知的位置處，因此微控制器通過(guò)累計(jì)編碼器脈沖的數(shù)量來(lái)保持簾22的當(dāng)前位置。如上所述，所述已知的(例如，打開(kāi))位置具有累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)0，每個(gè)不同的中間位置都具有相關(guān)的累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)，例如960、1920等。當(dāng)簾22沿向下的方向移動(dòng)時(shí)，微控制器增加累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器的值；當(dāng)簾22沿向上的方向移動(dòng)時(shí)，微控制器減小累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器的值。從脈沖編碼器接收到的每個(gè)脈沖都逐一增加或減小累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器的值。當(dāng)然，微控制器可將每個(gè)脈沖計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換成線性距離，并且以英寸、毫米等為單位進(jìn)行這些計(jì)算。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，簾22的有限的手動(dòng)向下移動(dòng)導(dǎo)致微控制器將該簾移動(dòng)到位于當(dāng)前位置的正上方的一個(gè)位置處，例如，25％打開(kāi)、50％打開(kāi)、75％打開(kāi)、100％打開(kāi)等。每一個(gè)所述預(yù)定位置都具有一個(gè)相關(guān)的累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)，并且微控制器通過(guò)對(duì)累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器中的值和預(yù)定位置的累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)進(jìn)行比較來(lái)確定簾22已經(jīng)到達(dá)不同的位置；當(dāng)累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器的值等于預(yù)定位置累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)時(shí)，簾22已經(jīng)到達(dá)所述不同的位置。

本發(fā)明還考慮了預(yù)定位置的其他集合，例如，0％打開(kāi)、50％打開(kāi)、100％打開(kāi)；0％打開(kāi)、33％打開(kāi)、66％打開(kāi)、100％打開(kāi)；0％打開(kāi)、10％打開(kāi)、20％打開(kāi)、30％打開(kāi)、40％打開(kāi)、50％打開(kāi)、60％打開(kāi)、70％打開(kāi)、80％打開(kāi)、90％打開(kāi)、100％打開(kāi)；等等。有利地，與每個(gè)位置相關(guān)聯(lián)的累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)可以被用戶重新編程以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)自定義位置。

簾22的手動(dòng)向上移動(dòng)可以通過(guò)利用編碼器被檢測(cè)和測(cè)量，所述編碼器能夠感應(yīng)方向和旋轉(zhuǎn)，例如是增量式旋轉(zhuǎn)編碼器、相對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器、正交編碼器等。在其他實(shí)施例中，簾22的有限的向上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致微控制器將該簾移動(dòng)到位于當(dāng)前位置上面的一個(gè)位置處，等等。

在方法400的遠(yuǎn)程控制部分404期間，接收(440)來(lái)自遙控裝置的命令，以及將簾22移動(dòng)(450)到與所述命令相關(guān)聯(lián)的位置處。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，遙控裝置是具有多個(gè)簾位置按鈕的無(wú)線發(fā)送器，所述按鈕與將簾22移動(dòng)到不同位置的各種命令相關(guān)聯(lián)。所述按鈕激活開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)可以是機(jī)電的，例如，瞬時(shí)接觸開(kāi)關(guān)等；所述開(kāi)關(guān)可以是電的，例如，觸摸板、觸摸屏等。基于激活這些開(kāi)關(guān)中的一個(gè)，無(wú)線發(fā)射器向機(jī)動(dòng)化的卷簾20發(fā)送一個(gè)包括發(fā)射器標(biāo)識(shí)符以及與已激活的按鈕相關(guān)聯(lián)的指令的消息。在優(yōu)選的實(shí)施例中，遙控裝置被預(yù)先編程，以使每個(gè)簾位置按鈕將控制簾移動(dòng)到預(yù)定的位置。此外，遙控裝置功能能夠被體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)程序中，所述程序能夠有利地被寄存在無(wú)線設(shè)備上，例如iPhone。所述無(wú)線設(shè)備可直接與機(jī)動(dòng)化的卷簾20進(jìn)行通信，或者通過(guò)中間網(wǎng)關(guān)、橋接器、路由器、基站等與機(jī)動(dòng)化的卷簾20進(jìn)行通信。

在這些優(yōu)選的實(shí)施例中，機(jī)動(dòng)化的卷簾20包括無(wú)線接收器，所述無(wú)線接收器接收和解碼所述消息，并且將所述消息發(fā)送給微控制器供進(jìn)一步處理。所述消息可以被存儲(chǔ)在無(wú)線發(fā)射器中并且然后在解碼之后立刻發(fā)送給微控制器，或者所述消息可以例如根據(jù)微控制器的請(qǐng)求等被周期性地發(fā)送到微控制器。一個(gè)優(yōu)選的無(wú)線協(xié)議是Z波(Z-Wave)協(xié)議，雖然本發(fā)明考慮了其他無(wú)線通信協(xié)議。

當(dāng)微控制器已經(jīng)接收到所述消息后，微控制器解釋所述指令并且發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)給直流齒輪電動(dòng)機(jī)55，以按照所述指令移動(dòng)簾。如上所述，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55和簾管32一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這將延伸或縮回簾22。此外，所述消息可以在移動(dòng)簾之前被驗(yàn)證，并且所述指令可以在編程以設(shè)置簾的預(yù)定部署的過(guò)程中被使用。

例如，如果累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器顯示為3840并且簾22是0％打開(kāi)，那么接收50％打開(kāi)的指令將導(dǎo)致微控制器去激勵(lì)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55，以使簾22向上移動(dòng)到該指令的位置。當(dāng)簾22正在移動(dòng)時(shí)，每當(dāng)從編碼器接收到一個(gè)脈沖，微控制器使累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)減一，并且，當(dāng)累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器達(dá)到1920時(shí)，微控制器使直流齒輪電動(dòng)機(jī)55斷電(de-energize)，這將使簾22停止在50％打開(kāi)位置處。在一個(gè)實(shí)施例中，如果當(dāng)簾22正在移動(dòng)時(shí)接收到不同的指令，那么微控制器可停止簾22的移動(dòng)。例如，如果簾22正在朝向上的方向移動(dòng)并且閉合(0％打開(kāi))指令被接收到，那么微控制器可使直流齒輪電動(dòng)機(jī)55斷電，以停止簾22的移動(dòng)。類似地，如果簾22正在朝向下的方向移動(dòng)并且100％打開(kāi)指令被接收到，則微控制器會(huì)使直流齒輪電動(dòng)機(jī)55斷電，以停止簾22的移動(dòng)。本發(fā)明還考慮了其他組合，例如將簾22移動(dòng)到與第二指令相關(guān)聯(lián)的預(yù)定位置處，等等。

在一優(yōu)選的實(shí)施例中，使簾移動(dòng)到100％打開(kāi)位置的指令將累計(jì)脈沖計(jì)數(shù)器重新設(shè)置為0，并且當(dāng)編碼器脈沖結(jié)束時(shí)，微控制器使直流齒輪電動(dòng)機(jī)55斷電。重要的是，當(dāng)簾22已經(jīng)縮回到100％打開(kāi)位置時(shí)，行程末端止擋件(比如，底桿28、止擋件24等)與在安裝支架上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)接合。該物理接合使簾管32的轉(zhuǎn)動(dòng)停止并且使直流齒輪電動(dòng)機(jī)55熄火。微控制器感應(yīng)到編碼器已經(jīng)停止發(fā)送脈沖(例如，持續(xù)一秒鐘)并且使直流齒輪電動(dòng)機(jī)55斷電。當(dāng)簾22正在沿另一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)，微控制器可檢查行程末端脈沖計(jì)數(shù)，以防止簾22延伸越過(guò)預(yù)定極限。

在其他的實(shí)施例中，簾22的移動(dòng)可僅通過(guò)利用相對(duì)脈沖計(jì)數(shù)被確定。例如，如果簾22的當(dāng)前位置是100％打開(kāi)，并且將簾22移動(dòng)到50％打開(kāi)位置的指令被接收到，那么微控制器可僅激勵(lì)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55，直到微控制器已經(jīng)從編碼器接收到一定數(shù)量的脈沖。換言之，與預(yù)定位置相關(guān)聯(lián)的脈沖計(jì)數(shù)是與直接位于上面或下面的預(yù)定位置有關(guān)，而不是與已知的位置有關(guān)。

對(duì)于該優(yōu)選的實(shí)施例，圖18和圖25中示出了對(duì)機(jī)動(dòng)化的卷簾20進(jìn)行編程以從特定的遙控裝置處接收指令，而圖20至圖24示出了對(duì)機(jī)動(dòng)化的卷簾20進(jìn)行編程或教導(dǎo)以將簾22配置和縮回到各種預(yù)設(shè)或預(yù)定的位置，例如打開(kāi)位置、閉合位置、25％打開(kāi)位置、50％打開(kāi)位置、75％打開(kāi)位置等。本發(fā)明還考慮了其他編程設(shè)計(jì)方法。

在其他的實(shí)施例中，制動(dòng)器可被應(yīng)用到機(jī)動(dòng)化的卷簾20中，以停止簾22的移動(dòng)，并在簾已經(jīng)移動(dòng)到新的位置后防止不希望的轉(zhuǎn)動(dòng)或漂移。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)機(jī)電開(kāi)關(guān)、功率FETS、MOSFETS等應(yīng)用到制動(dòng)器上，微控制器將直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子連接到直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的負(fù)極端子。在另一個(gè)實(shí)施例中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子和負(fù)極端子都能夠接地，這可有利地引出可以忽略的電流。在負(fù)極接地系統(tǒng)中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的負(fù)極端子已經(jīng)與大地相連接，因此微控制器僅需要將直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子連接到大地。相反地，在正極接地系統(tǒng)中，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子已經(jīng)與大地相連接，因此微控制器僅需要將直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的負(fù)極端子連接到大地。

一旦直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子和負(fù)極端子被連接，如上所述，簾管32的任何轉(zhuǎn)動(dòng)都將導(dǎo)致直流齒輪電動(dòng)機(jī)55產(chǎn)生電壓或反電動(dòng)勢(shì)，所述電壓或反電動(dòng)勢(shì)被反饋到直流齒輪電動(dòng)機(jī)55中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)制動(dòng)效果。本發(fā)明還考慮了其他制動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如摩擦制動(dòng)器、機(jī)電制動(dòng)器、電磁制動(dòng)器、永磁單面制動(dòng)器等。當(dāng)簾22的手動(dòng)移動(dòng)被檢測(cè)到后以及在激勵(lì)直流齒輪電動(dòng)機(jī)55去移動(dòng)簾22之前，微控制器釋放制動(dòng)器。

在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，當(dāng)簾22已經(jīng)被移動(dòng)到新的位置之后，直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子或負(fù)極端子被連接到大地，以施加最大量的制動(dòng)力并且使簾22完全停止。然后，微控制器通過(guò)低值電阻器將直流齒輪電動(dòng)機(jī)55的正極端子和負(fù)極端子連接在一起，例如，利用其他的MOSFET將已減小的制動(dòng)力施加到簾22，這將防止簾22漂移，但是允許使用者在長(zhǎng)的位移上拉動(dòng)簾而沒(méi)有很大的阻力。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)到簾的手動(dòng)移動(dòng)之后，制動(dòng)器沒(méi)有被釋放，以便在手動(dòng)移動(dòng)過(guò)程中提供小量的阻力。

圖18至圖25示出了示例本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例的操作流程圖。其中示例的功能通常被當(dāng)作由微控制器執(zhí)行的指令來(lái)被實(shí)施。圖18示出了包括手動(dòng)控制操作流程、遠(yuǎn)程控制操作流程以及結(jié)合的操作流程的主循環(huán)(Main Loop)500。主循環(huán)500退回到各個(gè)子程序，包括子程序“拖曳移動(dòng)”600(圖19)、子程序“移動(dòng)25”700(圖20)、子程序“移動(dòng)50”800(圖21)、子程序“移動(dòng)75”900(圖22)、子程序“向上移動(dòng)”1000(圖23)、以及子程序“向下移動(dòng)”1100(圖24)，它們返回到主循環(huán)500的控制。上電后，子程序“上電”1200(圖25)被執(zhí)行，并且隨后退回到主循環(huán)500。

下文描述根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的機(jī)動(dòng)化的卷簾20的一個(gè)實(shí)例。簾管32是具有1.750英寸的外直徑和0.062英寸的壁厚的鋁管。每個(gè)軸承64和90都包括兩個(gè)尺寸為30mm OD×10mm ID×9mm寬的鋼珠軸承，兩個(gè)鋼珠軸承之間間隔0.250”。換言之，一共提供了四個(gè)鋼珠軸承，在機(jī)動(dòng)化的卷簾20的每一端提供有兩個(gè)鋼珠軸承。

直流齒輪電動(dòng)機(jī)55是Bühler直流齒輪電動(dòng)機(jī)1.61.077.423，正如上述討論的。電池供電管82容納6至8節(jié)D號(hào)堿性電池，并且提供6V至12V范圍的電壓，這取決于電池的數(shù)量、貯藏壽命、簾管組件的圈數(shù)等。簾22是柔性的織物，所述織物是34英寸寬、60英寸長(zhǎng)、0.030英寸厚并且0.100磅/平方英尺(lbs/sq.ft)重，例如Phifer Q89 Wicker/Brownstone。具有0.5英寸直徑的鋁制圓形的幕桿28附接到簾22上以提供密封(taughtness)和行程末端止擋件。平衡彈簧63是時(shí)鐘彈簧，當(dāng)簾22已經(jīng)到達(dá)58英寸的向下移位之后，該時(shí)鐘彈簧給簾22提供了1.0至1.5英寸-磅的平衡扭矩。在該實(shí)例中，根據(jù)摩擦，Bühler直流齒輪電動(dòng)機(jī)吸取的電流范圍在0.06安培至0.12安培之間。

本發(fā)明的許多特征和優(yōu)勢(shì)能夠明顯從詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)中看出，因此屬于本發(fā)明的實(shí)際精神和范圍的所有特征和優(yōu)勢(shì)都應(yīng)該被包含在所附權(quán)利要求書(shū)中。進(jìn)一步，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易進(jìn)行各種修改和變型，因此本發(fā)明中所示例和所描述的結(jié)構(gòu)和操作不用于限制本發(fā)明，并且，所有的適當(dāng)?shù)男薷暮偷韧锒紤?yīng)屬于本發(fā)明的范圍。