РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ГИДРОМАССАЖНОЙ ВАННЫ
DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM FOR HYDRO-MASSAGE BATH

Область техники
Настоящее изобретение относится к сантехническому оборудованию, например гидромассажным душевым кабинам и гидромассажным ваннам, и, в частности, к системам управления работой элементов гидромассажной душевой кабины или гидромассажной ванны.
Предшествующий уровень техники
Гидромассажные душевые кабины и гидромассажные ванны обеспечивают лечебное массажное действие за счет подачи воды через несколько форсунок в стенках ванны для создания циркулирующего турбулентного потока воды. Вода из ванны удаляется через сток в насос и затем принудительно подается через форсунки для создания струй воды в ванне. Воздух может добавляться к циркулирующей воде путем на каждой форсунке расход воздуха регулируется для усиления турбулентности и массажного действия воды, выходящей из форсунок. Часто каждая форсунка может поворачиваться для направления водяной струи на нужный участок тела человека, принимающего ванну. Некоторые форсунки даже допускают регулирование расхода воды или расхода воздуха, смешиваемого с водой.
Клапаны используются для создания пульсирующего потока воды, который обеспечивает массажный эффект, повторяющий ритмическое воздействие на ткань, производимое массажистом или массажисткой. Поток воды может подаваться последовательно через последовательность сопел для обеспечения прогрессирующей стимуляции вдоль позвоночника принимающего ванну пользователя, что, в частности, расслабляет спину и шею человека.
Чтобы усилить впечатление от купания, лампами, установленными под водой, можно управлять излучением света переменной интенсивности и цвета.
Производитель гидромассажных ванн выпускает линию изделий, содержащую несколько моделей, начиная с той, которая имеет самые основные функции, и далее, к вершине моделей, снабженной полным набором функций. Вершина линии моделей позволяет пользователю, принимающему ванну, активировать выбранные сопла и задавать картину потока для разных групп сопел.
Каждая модель гидромассажной ванны имеет контроллер для управления различными элементами, т.е. клапанами, насосами, нагревателем, осветительными приборами и т.д., в соответствии с сигналами от панели управления оператора, обычно установленной на бортике ванны. Поскольку разные модели имеют разные комбинации элементов, контроллер и панель управления должны быть уникальными для каждой конкретной модели.
Сущность изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является создание системы управления для гидромассажной ванны, содержащей последовательность согласованных контроллеров и панелей управления оператора для линии гидромассажных ванн, в которой желательно, насколько возможно, использовать общие элементы для разных моделей гидромассажных ванн, для сокращения количества различных элементов, которые нужно разрабатывать и производить.
Поставленная задача согласно изобретению решена путем создания системы управления для сантехнического оборудования, например гидромассажной ванны, содержащей множество элементов, работающих на электроэнергии, при этом система управления содержит главный контроллер и входной контроллер. Главный контроллер включает в себя первый микропроцессор, первый блок памяти, подключенный к первому микропроцессору, и множество выходов, соединяющих первый микропроцессор с множеством элементов сантехнического оборудования. Входной контроллер содержит устройство ввода, с помощью которого пользователь сантехнического оборудования может вводить команды для избирательного управления множеством элементов. Устройство ввода подключено к входному контроллеру, который содержит второй микропроцессор, подключенный ко второму блоку памяти. Во втором блоке памяти хранится первая программа для выполнения вторым микропроцессором для обработки команд от устройства ввода, а также хранится вторая программа для выполнения первым микропроцессором для управления множеством элементов. Механизм переноса предназначен для переноса второй программы из первого блока памяти во второй блок памяти после активации системы управления.
Эта конфигурация системы управления обеспечивает только входному контроллеру схемы управления быть уникальным для конкретной модели гидромассажной ванны. Только этот подагрегат содержит устройства и программное обеспечение, адаптированные под конкретную модель гидромассажной ванны. Схема главного контроллера и программное обеспечение, постоянно хранящееся в ней, являются общими и пригодны для управления любой из множества моделей гидромассажной ванны.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительного варианта воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает общий вид гидромассажной ванны согласно изобретению;
Фиг.2 - блок-схему схемы управления гидромассажной ванны согласно изобретению.
Подробное описание предпочтительного варианта воплощения изобретения
Гидромассажная ванна 10 (фиг.1) содержит собственно ванну 12, имеющую множество традиционных гидромассажных сопел 14, выступающих из внутренней боковой стенки 16. Дно ванны имеет стандартное стоковое отверстие 18. На одном конце ванны на торцевой стенке 20 размещено множеством сопел 21, 22, 23, 24 и 25, расположенных парами. Четыре пары 21, 22, 23 и 24 сопел размещены одна над другой, и пятая пара 25 сопел расположена горизонтально по обе стороны от четвертой пары 24 сопел. Как будет описано, потоком воды через каждую пару сопел 21-25 управляет отдельный клапан, что позволяет регулировать расход воды независимо от других пар сопел.
Мягкая подушка 30 присоединена к бортику торцевой стенки 20 ванны. Подушка 30 имеет внешнее покрытие из винилового материала и мягкий наполнитель внутри. Подушка 30 имеет центральную выемку, где размещается отдельная съемная подушка 32. Подушка 32 имеет U-образную внутреннюю прокладку из упругого материала, который принимает форму шеи пользователя, принимающего ванну.
Прокладка покрыта мембраной из пористой ткани для формирования подушки прямоугольной формы, которая позволяет потокам воды проходить через нее из сопел, находящихся под подушкой. Дополнительные клапаны независимо управляют расходом воды через подушку в пульсирующем или непрерывном режиме для массирования шеи принимающего ванну.
Панель 34 управления установлена на бортике ванны 12 и является частью схемы 40 управления (фиг.2). Альтернативно для гидромассажных ванн, которые установлены в отверстии консоли для ванны, панель 34 управления может располагаться на этой консоли рядом с гидромассажной ванной. Панель 34 управления, в частности, является частью входного контроллера 35, который электрически связан с главным контроллером 42, расположенным дистанционно от панели 34 управления в отдельном корпусе 43 под ванной рядом с клапанами, насосом и другими элементами гидромассажной ванны, работающими на электроэнергии. Панель 34 управления используется принимающим ванну для выбора различных функций и элементов гидромассажной ванны 10, подлежащих активации, и этот выбор передается на главный контроллер 42, который управляет работой этих элементов.
Главный контроллер 42 содержит первый микрокомпьютер 45, который имеет первый микропроцессор 44, выполняющий программы, хранящиеся в энергонезависимом первом блоке 48 памяти. В первом блоке 48 памяти также хранятся данные, используемые этими программами. Первые схемы 50 ввода-вывода (I/O) являются интерфейсами между датчиками, например датчиком 36 уровня воды, установленным в боковой стенке 16 ванны, и другими устройствами ввода и первым микропроцессором 44. При выполнении программы первым микропроцессором 44 формируются выходные сигналы, которые обрабатываются набором выходных схем 52-55 для включения элементов гидромассажной ванны 10. Один из этих выходных сигналов обрабатывается выходной схемой 52 насоса для управления насосом 56 гидромассажной ванны. Группа других выходных сигналов поступает на схемы 53, которые управляют клапанами 57, управляющими расходом воды в гидромассажных соплах. Другой выходной сигнал из первого микропроцессора 44 поступает на схему 54 управления нагревателем, которая управляет нагревателем гидромассажной ванны. Могут быть использованы другие типы выходных схем, например схема 55 управления освещением, которая принимает выходные сигналы для управления работой осветительных приборов 38 в гидромассажной ванне.
Главный контроллер 42 обрабатывает команды управления, поступающие от входного контроллера 35 по линии 60 связи. Входной контроллер 35 содержит пользовательский интерфейс 62 на панели 34 ввода, с помощью которого принимающий ванну выбирает различные функции, подлежащие активации, а также интенсивность или другие параметры выбранной функции. Пользовательский интерфейс 62 выдает входные команды на второй микрокомпьютер 63, который имеет второй микропроцессор 64, выполняющий программу, хранящуюся в энергонезависимом втором блоке 66 памяти, которая управляет работой входного контроллера 35. Второй микрокомпьютер 63 содержит вторые схемы 68 I/O, которые служат интерфейсом между вторым микропроцессором 64 и пользовательским интерфейсом 62 и линией 60 связи. Второй микропроцессор 64 реагирует на входные команды от пользовательского интерфейса 62, формирует команды управления, которые направляются по линии 60 связи на главный контроллер 42. Команды управления поступают на первый микропроцессор 44.
Главный контроллер 42 также обрабатывает входные сигналы, задаваемые оператором, непосредственно от беспроводного пульта 70 дистанционного управления, который аналогичен устройствам, обычно используемым в бытовом электронном оборудовании. Беспроводной пульт 70 дистанционного управления содержит множество переключателей 72 для различных гидромассажных функций. Переключатели 72 подключены к кодеру 74, который формирует команду управления, указывающую, какие из переключателей активировал принимающий ванну. Эта команда управления модулируется в несущую радиочастоты (РЧ) на передатчике 76, который формирует и передает сигнал 78 дистанционного управления. Сигнал 78 дистанционного управления детектируется РЧ приемником 80 в главном контроллере 42, который принимает команду управления и подает ее на вход первого микропроцессора 44.
Главный контроллер 42 является общим для множества различных моделей гидромассажных ванн, имеющих различные комбинации функций и элементов 38, 56-58. В первом блоке 48 памяти на главном контроллере 42 постоянно хранятся программы для активации и управления всех элементов, используемых в любых моделях гидромассажных ванн. В частности, первый блок памяти содержит программные драйверы для разных типов насосов, клапанов, нагревателей, осветительных приборов и других устройств. Таким образом, независимо от того, на какой конкретной модели гидромассажной ванны установлен общий главный контроллер 42, он имеет все программы системы программного обеспечения для приведения в действие конкретных устройств вывода, реализованных в этой модели. Аналогично, в первом блоке 48 памяти постоянно хранятся программы для обработки входных сигналов, принятых первыми схемами 50 I/O от датчиков, входного контроллера 35 и РЧ приемника 80. Различные программы ввода, вывода и связи, хранящиеся в памяти, являются общими, используются в ряде различных моделей гидромассажных ванн, в которых может быть установлен главный контроллер 42.
В отличие от общего главного контроллера 42 входной контроллер 35 предназначен для конкретной модели гидромассажной ванны. Другими словами, пользовательский интерфейс 62 и другие элементы входного контроллера 35 предназначены только для функций, используемых в данной конкретной модели. Второй блок 66 памяти содержит программное обеспечение для преобразования сигналов от пользовательского интерфейса 62 в команды управления для имеющихся гидромассажных функций. Поэтому для каждой отдельной модели гидромассажной ванны формируется отдельная версия входного контроллера 35.
Второй блок 66 памяти входного контроллера 35 также содержит программу для выполнения первым микропроцессором 44 на главном контроллере 42. Эта программа управления также предназначена для конкретной модели гидромассажной ванны, поскольку она должна быть приспособлена для управления функциями и элементами, имеющимися в этой конкретной модели. После активации схемы 40 управления программа главного контроллера, хранящаяся во втором блоке 66 памяти, переносится из входного контроллера 35 в первый блок 48 памяти на главном контроллере 42. Этот перенос осуществляется вторым микропроцессором 64, последовательно обращающимся к каждой ячейке памяти во втором блоке 66 памяти и считывающим соответствующую инструкцию программы. Инструкции программы передаются по линии 60 связи на первый микропроцессор 44, который последовательно сохраняет инструкции в секции первого блока 48 памяти в главном контроллере 42. Активация схемы 40 управления, которая запускает перенос программы, может быть обусловлена подачей электроэнергии из силовых линий здания на гидромассажную ванну 10, активацией силового выключателя на панели 34 ввода принимающим ванну или каким-либо другим действием, которое осуществляется в начале использования гидромассажной ванны.
Этот перенос программного обеспечения, хранящегося во втором блоке 66 памяти, конфигурирует главный контроллер 42 на конкретную модель гидромассажной ванны. В результате только входной контроллер 35 схемы 40 управления должен быть предназначен для конкретной модели гидромассажной ванны. Схема главного контроллера 42 и программное обеспечение, постоянно хранящееся в ней, являются общими и пригодны для управления любой из множества моделей гидромассажной ванны. Однако следует понимать, что если конкретная модель гидромассажной ванны не имеет конкретного элемента, например нагревателя 58, соответствующая выходная линия из схем 52-55 управления выводом не будет подключена. Это значительно упрощает изготовление схемы управления гидромассажной ванны и сокращает количество различных деталей, которые нужно изготавливать и поддерживать в реестре.
Вышеприведенное описание, главным образом, посвящено предпочтительному варианту осуществления изобретения. Хотя некоторое внимание было уделено различным альтернативам в рамках объема изобретения. Очевидно, что специалист в данной области может реализовать дополнительные альтернативы, которые следует из раскрытия вариантов осуществления изобретения. Соответственно объем изобретения должен определяться нижеследующей формулой изобретения и не ограничиваться вышеприведенным раскрытием.