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1. IT201800021187 - METODO PER LA RILEVAZIONE DELL’ATTUAZIONE DI COMANDI IMPARTITI A DISPOSITIVI ELETTRICO-ELETTRONICI

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[ IT ]
METODO PER LA RILEVAZIONE DELL’ATTUAZIONE DI COMANDI
IMPARTITI A DISPOSITIVI ELETTRICO-ELETTRONICI
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un metodo per la rilevazione dell’attuazione di comandi impartiti a dispositivi elettrico-elettronici.
Più in particolare, l’invenzione riguarda un metodo per la rilevazione di una risposta dell’avvenuta esecuzione (attuazione) “fisica” di un comando precedentemente inviato ad un dispositivo elettrico-elettronico.
L’invenzione si inserisce più generalmente nel campo degli apparati elettrico-elettronici di controllo per sistemi domotici.
L’attuale stato di avanzamento delle tecnologie ha permesso di migliorare diversi aspetti relativi alle abitazioni e agli ambienti antropizzati in genere, come ad esempio la qualità della vita degli occupanti, l’organizzazione, i costi di gestione e la sicurezza degli spazi, semplificando anche la manutenzione e la gestione degli stessi.
Tipici esempi sono i sistemi elettrici “intelligenti” che permettono non solo di controllare quando e come utilizzare elettrodomestici, serramenti, impianti di illuminazione, ecc, ma anche di monitorarne parametri come il consumo di energia, tramite appositi circuiti già largamente utilizzati nelle soluzioni esistenti. Tuttavia, tali sistemi sono programmati per ricevere un comando, ad esempio di accensione di una lampadina o di apertura/chiusura di finestre o porte, o per monitorare un consumo, ma non sono in grado di fornire un segnale di risposta che garantisca la reale attuazione del comando inviato.
Allo scopo, secondo la presente invenzione, viene scelto e monitorato nel tempo un opportuno parametro del dispositivo, come ad esempio l’intensità di corrente circolante o la potenza istantanea, in modo da produrre un segnale di feedback.
Infatti, quando il comando non viene eseguito, o viene eseguito in parte o in maniera sbagliata dal dispositivo, l’andamento del parametro misurato nel tempo dimostrerà anomalie di qualche tipo.
Invece, quando il comando viene eseguito correttamente, l’andamento nel tempo del parametro è noto e corrisponde a quello atteso.
In questo modo, è possibile rilevare eventuali malfunzionamenti o problemi semplicemente confrontando la curva del segnale di attuazione misurato con quello atteso.
Nei dispositivi di controllo remoto degli apparati (in generale denominati dispositivi “SMART”) è presente una componente elettronica miniaturizzata, dotata di un programma/algoritmo specifico di esecuzione (firmware), che gestisce la comunicazione wireless, consentendo ad una unità centrale di pilotare i diversi dispositivi a questa connessi, tramite un protocollo di comunicazione.
Con un firmware appositamente sviluppato, secondo la presente invenzione, è possibile fare in modo che il sistema auto-apprenda, per esempio, uno specifico andamento della corrente sul carico (attuatore) o che sia configurato in origine dal costruttore dell’attuatore stesso, con una sorta di curva elettronica di comportamento (tramite la quale è possibile distinguere le caratteristiche della curva, che sono un reale indizio di una buona o cattiva esecuzione del comando), ed a segnalare tale comportamento, per esempio, all’utente.
Uno scopo della presente invenzione è, dunque, quello di rilevare con certezza, tramite un algoritmo implementato nel firmware del dispositivo “SMART” specifico, l’avvenuta esecuzione di un comando inviato tramite il sistema domotico centrale di controllo.
Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di permettere la rilevazione di eventuali anomalie che impediscano l’attuazione del comando inviato al dispositivo o anomalie del dispositivo stesso (guasti o condizioni che possono condurre a situazioni di guasto/rottura). Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un metodo di rilevazione dell’attuazione di comandi impartiti a dispositivi elettrici basato sui circuiti già presenti e adibiti, fino ad oggi, solo al monitoraggio del consumo e/o assorbimento elettrico, e, quindi, di facile implementazione nei sistemi già utilizzati attualmente, che possono essere così potenziati con questa nuova funzione oggi non prevista. Infine, scopo dell’invenzione è fornire un sistema di rilevazione dell’attuazione dei comandi impartiti a dispositivi elettrico-elettronici e di eventuali anomalie di funzionamento, che sia facile, veloce e pratico da utilizzare, per l’utilizzate finale, per il fornitore del servizio di manutenzione e per il costruttore del dispositivo stesso.
Questi e altri obiettivi sono raggiunti da un metodo di rilevazione dell’attuazione di comandi impartiti a dispositivi elettrici, secondo la rivendicazione 1 allegata; ulteriori dettagli tecnici e caratteristiche sono riportati nelle rivendicazioni dipendenti.
La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione.
Secondo l’invenzione, il metodo per la rilevazione dell’attuazione di comandi impartiti a dispositivi elettrici permette di sfruttare vantaggiosamente la modalità di lettura di un parametro conveniente, ad esempio la corrente assorbita durante il funzionamento di un dispositivo elettrico-elettronico, per monitorare l’effettivo svolgimento del comando impartito allo stesso dispositivo.
In pratica, si utilizza un circuito pensato per la misura del consumo di corrente, sfruttandolo, invece ed altresì, per apprendere la dinamica di assorbimento del dispositivo elettrico-elettronico, in modo da valutare se il comando ha prodotto veramente la corretta e completa attuazione verso il dispositivo stesso.
Si utilizza nello specifico una funzione di rilevamento tramite la corrente elettrica assorbita applicata ed integrata alle prese di corrente “SMART” di ultima generazione capaci anche di monitorare i consumi.
I dispositivi presenti attualmente sul mercato sono programmati, anche in sinergia con i sistemi domotici di cui fanno parte, per monitorare il consumo di corrente (con lo scopo di monitorare e ridurre i consumi), ma non per fornire un segnale di risposta che garantisca la reale attuazione di un comando inviato. La soluzione oggetto dell’invenzione utilizza gli stessi circuiti e/o apparati adibiti al monitoraggio del consumo per apprendere la dinamica di assorbimento del dispositivo; in questo modo il sistema stesso, tramite uno specifico algoritmo implementato nel firmware, è in grado di valutare se il comando è stato tradotto correttamente nell’attuazione fisica operata tramite il dispositivo elettrico-elettronico pilotato (con la domotica non si controlla solo l’accensione di lampade, ma anche la chiusura di porte, finestre, scuri, cancelli, ecc., per i quali è necessario essere certi che il comando sia stato tradotto in un’azione fisica completa).
A titolo di esempio e nello specifico, si pensi all’utilizzo domestico di una comune lampadina. Secondo l’invenzione, l’accensione della lampadina viene confermata dalla lettura della corrente tipica letta in precedenza per quella lampadina, mentre i sistemi attualmente in uso riportano solo il cambio di stato (a livello di elettronica di controllo) e non di attuazione (se la lampadina é rotta, il sistema di controllo riporterà comunque uno stato di accensione). Il metodo secondo l’invenzione, dopo averne appreso i consumi in condizioni normali di uso, definisce una curva o andamento standard degli stessi, che verrà vantaggiosamente confrontato con gli andamenti misurati nelle successive attuazioni.
Qualora, ad esempio, la lampadina si guasti interrompendosi, il sistema rileverebbe delle differenze con l’andamento standard, e cioè il mancato superamento della soglia minima del consumo medio previsto, e genererebbe un segnale di allarme.
Altro esempio tipico potrebbe essere quello di un sistema di chiusura automatica degli scuri delle finestre, che ha un andamento del flusso di corrente con un picco o spunto iniziale, una corrente media di consumo ed un picco finale, corrispondente al raggiungimento del fine corsa nell’arco di un tempo medio costante.
L’andamento del flusso di corrente potrà essere utilizzato per evidenziare eventuali anomalie nell’attuazione del comando, mentre il picco finale è utilizzato come dato di feedback per il fine corsa e per informare l’utilizzatore che il comando è andato a buon fine a livello della corretta attuazione meccanica del comando elettronico; se per un motivo qualsiasi questo non avviene, come ad esempio per un guasto di un componente dell’apparato o per l’interposizione di un oggetto tra lo scuro ed il normale fine corsa, l’andamento del flusso di corrente avrà una durata inferiore e seguirà un andamento di modulazione di tipo differente dall’andamento atteso ed appreso dal sistema.
Di nuovo, il sistema stesso sarà in grado di rilevare tale differenza e potrà dunque segnalarla all’utilizzatore, tramite l’architettura dedicata già integrata nei sistemi domotici esistenti.
In particolare, la variazione del flusso di corrente nel caso di funzionamento normale e regolare è confrontata con il flusso di corrente che si ha nella condizione anomala ed essendo quest’ultima differente da quella auto-appresa in automatico, il sistema produce un segnale di allarme.
In pratica, si tratta di modificare l’utilizzo della modalità di lettura della corrente assorbita, oggi sfruttata solo per il calcolo dei consumi, impiegando un algoritmo/firmware specifico in grado di monitorare gli assorbimenti; si valuta la corrente circolante per effetto del carico applicato, in modo da produrre un segnale di feedback al fenomeno fisico che si intendeva generare (accensione di una luce, chiusura di una porta, di una valvola, ecc.). Da notare che spesso i comandi elettronici dei sistemi demotici sono inviati a dispositivi e siti remoti (dal posto di lavoro a casa, dalla casa principale alla casa per le vacanze), che non consentono una verifica diretta del reale funzionamento del sistema.
Inoltre, è possibile fare in modo che il sistema definisca un andamento standard normale e lo confronti con le varie attuazioni successive; qualora si rilevino delle differenze che superano delle soglie di consumo medio previsto, il sistema genera un allarme su possibili criticità e anomalie in via di sviluppo (diagnosi predittiva) e tale allarme è sfruttabile anche da parte dello stesso produttore e fornitore del servizio di manutenzione (che può consentire un intervento prima di guasti più seri o invalidanti), mentre, qualora l’andamento rispetti quello standard, il sistema è in grado di garantire e certificare che il comando inviato è stato correttamente attuato e che l’apparato funziona regolarmente all’interno dello standard di qualità previsto.
Dalla descrizione precedente sono chiare le caratteristiche del metodo di rilevazione dell’attuazione di dispositivi elettrici, così come chiari ne risultano i vantaggi.
Infine, l’invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione delle rivendicazioni allegate.