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SYSTEME DE PROTECTION POUR PORTES AUTOMATIQUES La présente invention concerne un système électronique pour la protection optimale des personnes dans le rayon d'action des portes automatiques.
Un système de ce genre est destiné à assurer la protection de personnes évoluant ou s'immobilisant dans l'espace balayé par la partie mobile d'une porte automatique, par exemple une porte-tambour. Afin d'éviter tout contact entre l'utilisateur et l'équipage mobile de ce genre de porte automatique, il est important d'équiper celle-ci d'un système de détection des personnes évoluant ou présentes dans son champ d'action, afin de donner à l'automatisme de commande les instructions nécessaires pour éviter un contact qui peut s'avérer dommageable.
On connaît des détecteurs électroniques de présence, comprenant un émetteur pour émettre des radiations ou des ondes, et un récepteur pour capter le rayonnement diffus réfléchi ou les ondes réfléchies par un obstacle situé dans le champ spatial couvert de manière à produire un signal de détection fonction de l'intensité réfléchie.
Ces détecteurs, classiquement installés sur la partie mobile d'une porte-tambour automatique, peuvent surveiller l'espace balayé par la porte au cours de son déplacement, et fournir un signal lors de la détection d'une personne ou d'un objet présent dans son rayon
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d'action. Ce signal, qui par nature est un signal tout ou rien, permet, selon l'application particulière que l'on veut en faire, soit de ralentir le mouvement de la porte, soit de l'arrêter.
Cette action de protection unique, engendrée par ce type de détecteur de présence, peut dans certains cas entraver le fonctionnement efficace de la portetambour, celle-ci pouvant alors être constamment arrêtée ou ralentie dans son mouvement de rotation en raison du passage très irrégulier de piétons dans son rayon d'action. Une détection par tout ou rien ne constitue qu'une partie de la solution au problème de la protection.
D'autre part, il est bien connu que certains détecteurs de présence optoélectroniques sont particulièrement sensibles à la nature, la couleur et au pouvoir réfléchissant de l'arrière-plan qu'ils couvrent. Au cours du mouvement de la porte à laquelle il est fixé, ce genre de détecteur voit son signal utile varier constamment, en fonction des caractéristiques de l'arrière-plan ; selon le seuil de déclenchement fixé, la moindre perturbation non prévue entraîne une détection non voulue, et partant le ralentissement ou l'arrêt intempestif de la porte. Plus le détecteur est sensible-ce qui est généralement souhaité afin que la protection qu'il assure devant la partie mobile de la porte s'étende le plus près possible du sol-plus cette occurrence de détection parasite est fréquente.
Une méthode, basée sur l'analyse de la signature du signal en fonction de la position angulaire occupée par la partie mobile de la porte, permettrait de tenir compte de la structure irrégulière de l'arrière-plan :
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cenpendant, une modification occasionnelle ne sera pas prise en compte et entraînera une détection intempestive.
Enfin, d'autres types de détecteurs de présence, basés sur la mesure du temps de propagation d'ondes ultrasonores, présentent certains des inconvénients cités ci-dessus, notamment les détections non voulues dues à la modification de la sensibilité du détecteur en fonction des conditions climatiques (température, humidité), sensibilité aux courants d'air, situation particulièrement aggravée par le brassage de l'air intérieur et extérieur effectué par la porte-tambour au cours de sa rotation, sensibilité aux vibrations et à certains bruits ambiants. Ces détecteurs fournissent également une information tout ou rien, commandant soit le ralentissement, soit l'arrêt de la porte.
En résumé, les techniques de détection connues couramment utilisées pour protéger les personnes évoluant dans une porte-tambour automatique souffrent des inconvénients suivants : - les détecteurs utilisés sont des détecteurs de pré- sence, qui donnent un signal tout ou rien à l'auto- matisme de commande de la porte de sorte que celle- ci ne peut que ralentir ou s'arrêter ; ce mode d'ac- tion sur la porte n'est pas optimal : l'arrêt cons- titue une nuisance pour les utilisateurs éventuels présents dans les autres secteurs de la porte : le ralentissement modère cette nuisance, mais constitue un danger pour l'utilisateur éventuellement tombé dans le secteur où la détection a eu lieu. Dans l'un ou l'autre cas, le passage est entravé et le confort d'utilisation de la porte-tambour a diminué.
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- les détecteurs de présence utilisés sont affectés d'imperfections inhérentes à leur technologie, en- traînant des détections parasites, ce qui réduit l'efficacité de la porte. Citons parmi ces inconvé- nients : . les détecteurs infrarouges ont un comportement qui est fonction des caractéristiques de l'arrière- plan qu'ils couvrent : nature, couleur et pouvoir réfléchissant ; ils peuvent être sensibles à des rayonnements lumineux extérieurs, et leur perfor- mance peut être diminuée en raison du passage per- manent entre le milieu extérieur et le milieu in- térieur, entraînant des différences de luminosité.
. les détecteurs ultrasonores ont un comportement qui est fonction des conditions climatiques : tem- pérature, humidité, déplacement d'air, et leur performance peut être diminuée en raison du passa- ge permanent entre le milieu extérieur et le milieu intérieur entraînant des variations de ces conditions et un brassage permanent de l'air ; de plus, ils sont sensibles aux vibrations et à cer- tains bruits ambiants.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients cités ci-dessus en proposant un système de protection pour porte automatique, par lequel le mouvement de rotation de la porte est optimalisé en fonction du mouvement d'un être et/ou d'un objet dans le rayon d'action de la porte. Le système selon l'invention est défini dans les revendications.
Conformément à un deuxième aspect l'invention propose également un procédé de réglage automatique et d'autosurveillance d'un système de protection de porte automatique.
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L'invention est exposée plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins joints.
La figure 1 est une représentation schématique en plan d'une porte-tambour à quatre vantaux.
La figure 2 illustre les différentes étapes de la progression d'un piéton lors de son passage dans une porte-tambour automatique.
Les figures 3 et 4 représentent schématiquement une porte-tambour automatique équipée d'un dispositif de protection classique (détecteur de présence optoélectronique ou ultrasonore).
La figure 5 représente une variante du dispositif illustré à la figure 3.
La figure 6 illustre un mode de détection par barrage ultrasonore ou infrarouge.
Les figures 7 et 8 représentent schématiquement une porte-tambour automatique équipée d'un dispositif de protection selon l'invention.
La figure 9 est un schéma par blocs du système de protection selon l'invention.
Les figures 10 et 11 représentent une variante du dispositif selon l'invention, offrant une meilleure couverture longitudinale.
Les figures 12 et 13 représentent quelques formes d'onde associées au processus de régulation de la vitesse de la porte-tambour conformément à l'invention.
La figure 14 est un schéma par blocs du système de protection de la figure 10 incorporant un système de réglage automatique selon un deuxième aspect de l'invention.
La porte-tambour automatique, connue en soi, représentée à la figure 1, se compose par exemple de quatre vantaux mobiles notés 1, solidaires d'un axe central
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représenté en 2. Une motorisation appropriée (non représentée) permet d'entraîner l'axe 2 et les vantaux 1 selon un mouvement de rotation généralement uniforme représenté par la flèche curviligne. Une enveloppe
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fixe et cintrée 3, 3'entoure partiellement le tambour mobile, ménageant des zones d'accès 4 et 3.
L'ensemble tel que décrit est généralement construit symétriquement par rapport à un mur ou une cloison 6, 6', délimitant conventionnellement une zone extérieure 7 et une zone intérieure 8.
Il est clair que le nombre de vantaux peut être différent de quatre, et que la porte peut être équipée d'un mécanisme entraînant les vantaux en un mouvement non circulaire ; il existe des mécanismes entraînant les vantaux partiellement en rotation et partiellement en translation.
Sur la figure 2, le carré noir noté 9 symbolise un piéton désirant passer par exemple de l'extérieur 7 vers l'intérieur 8, qui se présente à hauteur de la zone d'accès 4 (entrée) et y pénètre lorsque l'espace laissé par exemple par les vantaux la et lb est suffisant (figure 2a). En accompagnant le mouvement de rotation de la porte (figure 2b), il se trouve engagé dans la porte-tambour, entre les vantaux la et lb. A la figure 2c, le piéton se trouve en vue de la zone d'accès 5 (sortie) qui se dégage en fonction de la rotation de la porte. A la figure 2d, le piéton quitte la porte-tambour par la zone de sortie 5.
On conçoit que, lors de sa progression, un piéton qui s'arrête ou qui ralentit peut fort bien être rattrapé et heurté par le vantail qui le suit (par exemple,
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le vantail lb, figures 2b et c). Dans bien des cas, ce choc entre vantail mobile et piéton est sans danger : il suffit que le piéton reprenne de la vitesse et s'écarte du vantail concerné. Cependant, on peut imaginer le risque couru par un piéton tombé au sol après avoir été heurté par un vantail toujours en mouvement. De toutes manières, le confort d'utilisation d'une porte-tambour automatique implique que l'utilisateur ne soit jamais heurté par un vantail mobile, ce qui revient à assurer la sécurité des personnes.
Afin d'éviter tout risque de choc entre partie mobile et utilisateur, voire tout accident, la porte-tambour automatique devrait être équipée d'un dispositif de détection capable de donner à l'automatisme commandant la porte les instructions propres à éviter ce genre d'accident.
Certains détecteurs de présence sont classiquement utilisés à cet effet. Les figures 3 et 4 montrent schématiquement une porte-tambour automatique à quatre vantaux 1 équipée de quatre détecteurs de présence infrarouges actifs 10. Ceux-ci sont fixés à la partie supérieure de chaque vantail mobile, et comportent, comme il est bien connu, un émetteur pour émettre des radiations infrarouges de haut en bas, un récepteur pour capter le rayonnement diffus réfléchi afin de produire un signal de détection fonction de l'intensité réfléchie, donc de la présence ou non d'un obstacle.
Le lobe de détection 100 a sensiblement la forme d'une pyramide à base rectangulaire, relativement étroite afin de ne pas couvrir une trop grande portion du secteur compris entre deux vantaux consécutifs, mais suffisamment large pour assurer une protection devant le
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vantail qu'il protège. La portion d'espace couverte par le lobe de détection ne s'étend cependant pas jusqu'au sol : elle présente une zone morte, figurée en pointillé sur la figure 3, zone dans laquelle aucune détection ne peut avoir lieu afin d'éviter la prise en compte d'irrégularités de l'arrière-plan.
Au cours de la rotation de la porte et de la progression du piéton, une détection a lieu dès que celui-ci, soit pour avoir ralenti sa marche, soit pour s'être arrêté, entre dans le lobe de détection du capteur. De façon classique, le signal de détection produit soit l'arrêt de la porte, soit son ralentissement.
Dans des périodes de trafic intense, il se peut que plusieurs piétons soient présents simultanément dans les secteurs consécutifs de la porte ; l'arrêt de la porte dû à une détection dans un secteur constitue une nuisance pour les utilisateurs présents dans les autres secteurs de la porte. D'autre part, si la détection dans un secteur entraîne le ralentissement de la porte, cela permet de diminuer la nuisance pour les utilisateurs des autres secteurs, au détriment de la sécurité dans le secteur où la détection a eu lieu ; en effet, si la détection s'est produite à la suite d'une chute d'un utilisateur, le simple ralentissement de la porte peut entraîner un choc entre le vantail et l'utilisateur tombé au sol.
Bien que présentant une zone morte au sol, le détecteur peut cependant être influencé par la présence sur le sol d'objets présentant un fort contraste par rapport à l'arrière-plan ; cela peut conduire à des détections parasites, et donc à une réduction de l'efficacité du système.
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Le mode de protection illustré à la figure 3 est sujet à quelques variantes caractérisées par des formes de lobes différentes, une position du capteur différente (horizontalement en un point quelconque de la partie supérieure de la porte, voire verticalement ou en oblique, sur l'axe central ou le montant opposé ou même à mi-hauteur). Un mode de protection similaire, basé sur la détection ultrasonore est également possible ; il implique généralement un lobe de forme conique, dont le diamètre de la base circulaire est généralement réduit.
Dans tous ces cas de figure, la détection de présence entraîne une action simple sur le mouvement de la porte : ralentissement ou arrêt, avec les inconvénients cités plus haut.
La figure 5 illustre un autre mode de détection classiquement utilisé. Celui-ci est constitué, par vantail, d'un détecteur longitudinal fixé horizontalement à mi-hauteur du vantail ; la figure 5 montre par exemple le détecteur du vantail 1. La détection peut être infrarouge ou ultrasonore : le lobe de détection 100 est horizontal ou quasi horizontal, et s'étend dans un espace très rapproché de la porte. Il s'agit en fait d'une variante un peu particulière des cas cités cidessus, qui présente l'avantage d'une meilleure immunité aux détections parasites dues aux irrégularités du sol parce que le lobe de détection n'est pas dirigé vers le sol.
Cependant, en version infrarouge, le détecteur peut être affecté par des rayonnements lumineux parasites extérieurs, tandis qu'en version ultrasonore, beaucoup des inconvénients cités affectent le détecteur. Par contre, la zone couverte est assez réduite, et les enfants ou des personnes tombées ne peuvent pas être détectés.
Ce mode de détection, dans ce cas également, fournit une information tout ou rien, n'entraînant qu'une action unique sur la porte.
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A la figure 6 on peut voir une autre variante classique dans laquelle un faisceau ultrasonore ou infrarouge, issu d'un détecteur 10 placé dans la partie inférieure de l'axe de rotation 2, couvre horizontalement un champ devant la partie inférieure du vantail depuis l'axe de rotation 2 jusque sensiblement au bord opposé du vantail, constituant ainsi un barrage presque au ras du sol. Dès que le barrage est intercepté par une personne au cours de la rotation de la porte, un signal tout ou rien est donné et la porte ralentit ou s'arrête. Certains des inconvénients cités dans ce qui précède et inhérents à la technologie utilisée (infrarouge ou ultrasonore) affectent également le système.
Il est clair que les dessins n'illustrent qu'un des détecteurs, et que d'autres détecteurs semblables équipent les autres vantaux de la porte.
L'invention apporte une solution aux problèmes énoncés ci-dessus. Les figures 7 et 8 représentent schématiquement une porte-tambour équipée d'un système de protection selon l'invention. Le système de protection comprend un détecteur par vantail ; la figure montre un seul détecteur 20 fixé par exemple à la partie supérieure du vantail 1 et dirigeant son lobe de détection 200 de haut en bas. Conformément à l'invention, les détecteurs 20 sont des détecteurs de mouvement capables de mesurer la vitesse relative d'un être ou objet se présentant dans leur champ d'action. Les détecteurs sont de préférence des détecteurs à effet Doppler (connus en soi), basés sur la technologie des hyperfréquences mais d'autres technologies sont applicables, comme par exemple les ultrasons.
Le système comprend également un contrôleur (non re-
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présenté sur la figure 7) pour procéder à l'acquisition des signaux fournis par les détecteurs équipant la porte-tambour, calculer la consigne d'asservissement de celle-ci et assurer en option l'autosurveillance du système. La figure 9 est un schéma par blocs du système de protection complet conforme à l'invention.
Ainsi qu'il est connu en soi, chaque détecteur comprend un circuit émetteur 12 pour générer un signal hyperfréquence qui se trouve rayonné dans l'espace grâce à une antenne représentée en 11 ; celle-ci, comme il est bien connu, peut être constituée d'un cornet, d'une parabole, d'un guide d'ondes rayonnant ou de tout autre élément rayonnant connu de l'homme du métier. Tout obstacle en mouvement relatif dans le champ d'action du détecteur dans un secteur de la porte réfléchit une partie de l'onde incidente et l'onde réfléchie est captée par l'antenne et mélangée avec l'onde incidente grâce à un mixer présent dans un circuit récepteur 13. En conséquence, et en raison de l'effet Doppler, un signal basse fréquence est disponible à la sortie du récepteur 13.
La fréquence du signal Doppler est proportionnelle à la vitesse relative de l'obstacle détecté et son amplitude est proportionnelle à la taille et à la proximité de l'obstacle détecté.
Le signal Doppler issu de chaque récepteur 13 est appliqué à un circuit d'amplification et de filtrage 14 dont la sortie est connectée aux entrées notéesd'une cellule de digitalisation 15. Celle-ci comporte principalement deux comparateurs, connus en soi, qui exploitent l'information contenue dans l'amplitude du signal Doppler.
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Le premier comparateur 15a, a un seuil de comparaison noté + fixé pour détecter le signal de faible amplitude correspondant au mouvement relatif du sol par rapport au détecteur fixé sur le vantail ; à la sortie du comparateur 15a apparaît un signal digitalisé de forme d'onde carrée, tel que montré en 160.
Lorsqu'une personne ou un objet de masse suffisante se présente devant le détecteur et est animé par rapport à celui-ci d'une vitesse relative, il génère un signal Doppler d'amplitude sensiblement plus importante que le signal provenant de l'onde réfléchie par le sol et ce en raison de sa taille et de sa proximité.
Le second comparateur 15b a un seuil de comparaison noté + fixé pour détecter un signal d'amplitude plus importante que le premier comparateur ; il ne commute donc que lorsqu'une personne ou un objet a été détecté. A la sortie du comparateur 15b apparaît un signal digitalisé de forme d'onde carrée, tel que montré en 170, uniquement pendant les périodes de détection d'une personne ou d'un objet.
Comme on le voit, chacun des détecteurs 20 délivre à sa sortie deux signaux digitaux contenant une information de nature fréquentielle qui, pour l'un des signaux, est proportionnelle à la vitesse relative de défilement du sol par rapport au détecteur (vantail) en l'absence de détection d'un obstacle, et pour l'autre, à la vitesse relative de l'obstacle par rapport au détecteur 20 (vantail).
Avant d'aller plus loin dans la description des autres caractéristiques du système selon l'invention, il convient de noter qu'un détecteur de mouvement tel que
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prévu conformément à l'invention n'est pas affecté des inconvénients cités dans la description des solutions classiques : ils ne sont pas influencés par la structure de l'arrière-plan qu'ils couvrent : nature, couleur et dans une certaine mesure pouvoir réfléchissant, ils ne sont pas sensibles aux rayonnements lumineux ni aux différences de luminosité entre les zones extérieure et intérieure de la porte-tambour et ils n'ont pas un comportement affecté par les conditions climatiques évoquées plus haut ni par les courants d'air, ni par les bruits ambiants.
Il convient également de noter que les détecteurs utilisés peuvent occuper une position quelconque sur chaque vantail de la porte-tambour, pourvu que cette localisation leur permette de mesurer la vitesse relative des obstacles à détecter.
A noter également qu'une variante avantageuse à l'invention serait d'équiper les détecteurs d'une antenne formée d'un guide d'ondes rayonnant, connu en soi, ce qui permettrait d'assurer une couverture longitudinale sur toute la largeur du vantail, ainsi que représenté aux figures 10 et 11.
Contrairement au mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8 où les détecteurs rayonnent dans un lobe de détection de forme pyramidale à base elliptique, les détecteurs représentés à la figure 10 rayonnent dans un lobe de détection 200 ayant la forme d'un étroit pinceau s'étendant sur toute la largeur du détecteur (figure 11). Cette variante renforce avantageusement l'efficacité de la détection.
Les signaux 160 et 170 de chaque détecteur 20 sont
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acheminés par les lignes 16 et 17 vers le contrôleur 30. Celui-ci est par exemple constitué d'un circuit architecturé autour d'un microprocesseur qui comporte les éléments ou périphériques classiques. Un logiciel approprié permet au contrôleur de réaliser les fonctions suivantes : - calcul d'une consigne de vitesse à transmettre à la commande du moteur de la porte ; - réglage automatique du système ; - autosurveillance du système.
Afin d'optimiser le fonctionnement de la portetambour, il est avantageux de procéder à une régulation de la vitesse de rotation de celle-ci en fonction des obstacles se présentant devant les vantaux, tout en autorisant l'arrêt de la porte lorsqu'une situation dangereuse apparaît.
Conformément à l'invention, le contrôleur 30 : - procède périodiquement à l'acquisition des signaux d'entrée 160 donnant la vitesse de la porte en l'ab- sence d'utilisateur et stocke cette valeur en mémoi-
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re ; - scrute en permanence les signaux 170 donnant la vi- tesse relative entre un utilisateur détecté et la porte ; - détecte l'apparition d'une fréquence Doppler dans l'un des signaux 170, ce qui signifie qu'un utilisa- teur est entré dans le lobe de détection de l'un des détecteurs, donc qu'il est animé d'une vitesse rela- tive tendant à le faire entrer en contact avec le vantail qui le suit ;
- calcule la consigne de vitesse à communiquer à la commande de la porte pour faire tendre vers zéro la
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fréquence Doppler mesurée sur celui des signaux 170 où le risque de collision est le plus important.
La consigne de vitesse est communiquée à la commande de la porte par l'intermédiaire d'une liaison figurée en 19 qui peut être d'un type quelconque : par exemple analogique, série, parallèle, ou tout autre moyen de communication connu.
Un circuit de régulation au niveau de la commande de la porte peut agir sur la vitesse du moteur, selon la consigne calculée par le contrôleur 30, afin de restaurer des conditions d'utilisation satisfaisantes, à savoir une vitesse de rotation adaptée au plus lent des utilisateurs présents dans la porte-tambour à un instant déterminé.
Lorsque, suite au ralentissement de la porte, la vitesse relative mesurée au détecteur tend vers zéro, cela signifie soit que l'utilisateur le plus lent se déplace en synchronisme avec la porte, soit qu'il a repris de la vitesse et se trouve hors du lobe de détection du détecteur fixé sur le vantail qui le précède. Cette situation est évidemment sans danger pour l'utilisateur.
Par contre, lorsque la consigne de ralentissement de la porte ne donne pas le résultat escompté, à savoir l'annulation de la vitesse relative mesurée par le détecteur, cela signifie que l'obstacle détecté est fixe ou qu'il se déplace dans le sens inverse de la rotation de la porte. Dans ce cas, le contrôleur doit commander l'arrêt immédiat de la porte afin d'éviter l'entrée en contact de l'obstacle et du vantail.
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Le processus de régulation peut être continu ou discontinu. Les figures 12 et 13 représentent quelques formes d'ondes illustrant un processus de régulation discontinu selon l'invention et qui en constitue un exemple d'application parmi d'autres possibles. La forme d'onde notée Vrel correspond à la vitesse relative entre l'obstacle détecté et le vantail, calculée par le microprocesseur du contrôleur 30, à partir d'un des canaux fréquentiels 170. La forme d'onde notée REF est par exemple une consigne discontinue de freinage, active à l'état haut noté 1. La forme d'onde notée V représente la vitesse de la porte. Toutes ces courbes sont référencées par rapport à un même axe des temps.
La figure 12 illustre le cas où un utilisateur est animé d'une vitesse de déplacement légèrement inférieure à la vitesse tangentielle de la porte. On constate qu'à partir de l'instant tO, la vitesse relative est détectée sur un des canaux de mesure dès que l'utilisateur pénètre dans le lobe de détection du vantail qui le précède. A l'instant tl, le contrôleur 30 envoie une consigne de freinage CF à l'automatisme de commande de la porte ; celui-ci commence à agir à l'instant tl+E, ce qui se traduit par une diminution de la vitesse V de la porte, et dans le cas envisagé ici, à une diminution de la vitesse relative mesurée Vrel. Dans l'exemple illustré, la durée du freinage est par exemple de 100 millisecondes la consigne de freinage CF retourne à l'état bas à l'instant t2.
Au cours de l'intervalle de temps suivant t2-t3, par exemple de 100 millisecondes, le contrôleur procède à l'acquisition de la vitesse relative et si celle-ci n'est pas nulle, décide d'envoyer une deuxième fois une consigne de freinage à l'automatisme de commande de la porte. Celle-ci est à l'état haut au cours de
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l'intervalle de temps t3-t4 de 100 millisecondes. A partir de t3te, l'effet du freinage est tel que la vitesse V de la porte diminue à nouveau et que, dans le cas envisagé, la vitesse relative mesurée Vrel diminue également. Le processus décrit ci-dessus se répète, par exemple une fois encore.
A l'instant t6, soit 500 millisecondes après le début de la phase de régulation, le contrôleur constate que la vitesse relative Vrel s'est annulée, soit parce que l'utilisateur se déplace en synchronisme avec la porte, soit parce qu'il se trouve maintenant en dehors du lobe de détection. La vitesse de la porte est maintenue à sa nouvelle valeur pendant par exemple 500 millisecondes, à la suite de quoi le contrôleur peut décider de rendre à la porte sa vitesse de rotation initiale.
La figure 13 illustre le cas où un utilisateur se trouve arrêté dans un secteur de la porte-tambour. Le processus se déroule comme décrit ci-dessus. Cependant, au temps t6 (par exemple 500 millisecondes après le début du processus de régulation) le contrôleur constate que la vitesse relative de l'obstacle détecté par rapport au vantail est loin d'être annulée, et il commande alors l'arrêt immédiat de la porte.
On constatera aussi que l'obstacle arrêté conduit une mesure de vitesse relative égale à la vitesse relative de défilement du sol par rapport au vantail, ce qui peut être exploité par le contrôleur 30.
On conçoit aisément que l'utilisation de détecteurs à effet Doppler munis d'un discriminateur du sens de déplacement permet de détecter si l'obstacle se déplace dans le sens de rotation de la porte ou dans le sens inverse, ce qui autorise une régulation encore plus
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fine que le processus décrit ci-dessus.
Il est clair que d'autres détecteurs de mouvement ou mesureurs de vitesse peuvent être utilisés, par exemple les détecteurs infrarouges ou ultrasonores, mais avec les inconvénients inhérents à leur technologie comme expliqué plus haut.
Dans le cas particulier où le détecteur est placé horizontalement à mi-hauteur du vantail ou sur la traverse inférieure du vantail, ou même verticalement dans la partie inférieure du vantail, il est possible d'utiliser un détecteur mesureur de distance (par exemple ultrasonore) qui émet et reçoit dans un plan horizontal ou dans un plan vertical, et qui calcule le temps de propagation entre l'onde émise et l'onde réfléchie, ce qui, comme il est bien connu, revient à mesurer la distance entre le détecteur (donc le vantail) et l'obstacle situé devant.
La consigne de vitesse calculée par le contrôleur 30 et communiquée à l'automatisme de commande de la porte-tambour doit permettre au processus de régulation de maintenir entre l'obstacle et la porte une distance supérieure à une valeur donnée. Ce processus de régulation, continu ou discontinu, est fort semblable au processus décrit ci-dessus et doit être considéré comme compris dans la présente invention.
D'autres types de détecteurs peuvent être employés pour la mesure de distance telle que décrite, et notamment les détecteurs infrarouges à triangulation.
Il est d'autre part évident que la mesure de distance est inapplicable lorsque le détecteur est fixé à la
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partie supérieure du vantail et oriente son lobe de détection de haut en bas ; en effet, dans ce cas la distance mesurée est fonction également de la taille de l'obstacle détecté, et non pas seulement de sa position par rapport à la porte, ce qui n'est pas le cas lorsque la mesure s'effectue dans un plan horizontal.
Comme on le voit, le processus de régulation tel que décrit ou ses variantes permet, grâce à la consigne de vitesse calculée par le contrôleur 30, d'adapter la vitesse de la porte-tambour à l'utilisateur qui se déplace le plus lentement dans un de ses secteurs et ainsi d'en optimiser le fonctionnement.
Le dispositif selon l'invention est a fortiori capable de ne commander que l'arrêt de la porte ou son ralentissement à une vitesse prédéterminée tout comme dans les systèmes connus classiques.
D'autre part, l'invention peut avantageusement être utilisée pour la protection des personnes devant une porte pivotante automatique, généralement constituée d'un battant unique motorisé permettant à la porte une rotation dans un angle sensiblement égal à 90 . Ce mode de réalisation peut être considéré comme cas d'application particulier de l'invention, bien que l'asservissement de la porte pivotante ne soit pas nécessaire dans ce cas.
Un autre aspect de l'invention concerne le réglage automatique des détecteurs. Etant donné que tout le processus de régulation de la vitesse de la portetambour repose sur la mesure de la vitesse relative dans différents secteurs de la porte, il est indispensable que ceux-ci soient réglés de façon identique.
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Comme chaque détecteur fournit, ainsi que décrit plus haut, deux signaux de mesure, le réglage des détecteurs équipant une porte-tambour automatique représente un travail fastidieux, mais aussi particulièrement délicat. Il est certain que les installateurs ne possèdent pas nécessairement les moyens de contrôler la qualité du réglage sur le site, ni même les compétences requises pour ce faire. L'invention autorise, bien que cela ne constitue pas une nécessité absolue, un processus de réglage automatique des détecteurs équipant une porte-tambour. On en comprendra le fonctionnement en se reportant à la figure 14. Après installation et connexion des détecteurs, l'installateur met la porte-tambour en service et démarre la phase de réglage initial en poussant, par exemple, sur un bouton-poussoir agissant sur une ligne d'entrée 31 du microprocesseur.
La porte est animée d'un mouvement de rotation uniforme, à une. vitesse prédéterminée par l'usage.
Au cours de cette rotation, le contrôleur 30 procède à l'acquisition successive des signaux 160,170 en agissant progressivement sur la consigne de chacun des comparateurs 15a et 15b. A cet effet, la consigne des comparateurs 15a et 15b est fournie par le contrôleur 30 par des sorties analogiques 32,33 provenant de convertisseurs numériques/analogiques (DAC).
Le processus part d'un réglage initial pour lequel la tension de référence des comparateurs 15a et 15b est par exemple maximale et pour lequel aucune fréquence ne peut être détectée sur les signaux 160 et 170 étant donné le seuil de commutation important imposé initialement aux comparateurs et la faible amplitude du signal Doppler correspondant à la vitesse relative de
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défilement du sol par rapport aux vantaux respectifs. Le contrôleur 30 diminue progressivement et successivement la tension de référence appliquée aux comparateurs 15a et 15b jusqu'à ce qu'une fréquence Doppler soit détectée sur chaque signal 160,170.
Le contrôleur 30 augmente ensuite d'un faible incrément identique la tension de référence des comparateurs 15a qui donnent la vitesse relative de défilement du sol par rapport aux vantaux, afin de tenir compte d'éventuelles dérives et de ménager une tolérance dans la mesure de cette vitesse relative. Il procède ensuite à la même opération pour les autres comparateurs 15b qui donnent la vitesse relative de l'obstacle détecté par rapport aux vantaux, mais avec un incrément identique plus important, fixé par l'expérience. A l'issue de cette séquence de réglage, chacun des détecteurs est réglé de manière identique, condition nécessaire à un fonctionnement optimal.
D'autres méthodes de réglage des détecteurs sont possibles, par exemple le réglage automatique du gain de chacun des amplificateurs 14 tandis que les tensions de référence des comparateurs 15a et 15b sont fixées à une valeur précise préalablement déterminée. Ce processus de réglage implique la modification des valeurs des résistances de contre-réaction des amplificateurs, ce qui peut s'effectuer par commutation d'un jeu de résistances au moyen de commutateurs analogiques pilotés par le microprocesseur par l'intermédiaire de lignes de sorties. Il est évident qu'un processus de réglage automatique des détecteurs peut, selon l'invention, être appliqué à d'autres types de détecteurs.
Un dernier aspect de l'invention concerne l'autosurveillance du système. Le système de protection devant
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arrêter la porte-tambour en cas de danger, il est parfois indispensable, pour des raisons de sécurité, d'utiliser dans son environnement des détecteurs autosurveillés. Comme on a vu que les détecteurs équipant les vantaux d'une porte-tambour automatique peuvent être réglés automatiquement de façon identique, il est simple de leur appliquer la règle de la majorité afin de déterminer si leur fonctionnement est correct. En effet, la mise en rotation de la porte-tambour est généralement commandée par des détecteurs d'approche situés de part et d'autre des accès 4 et 5 lorsqu'un utilisateur se présente à leur hauteur.
On conçoit aisément que, lors de la rotation à vide de la porte, le contrôleur 30 peut vérifier si les vitesses données par chacun des signaux de détection 160 sont identiques. Dans le cas contraire, cela signifie qu'un ou plusieurs détecteurs sont défaillants, ce qui doit être immédiatement signalé. Il va de soi que le logiciel résidant dans le contrôleur 30 doit être écrit en respect des normes concernant les systèmes autosurveillés pilotés par microprocesseur. Il est clair également que l'autosurveillance telle que décrite cidessus concerne n'importe quel type de détecteur utilisable dans un système de protection pour portetambour automatique.
Enfin, les schémas par blocs des figures 9 et 14 sont donnés à titre exemplaires. Certaines fonctions internes aux détecteurs peuvent parfaitement être réalisées au sein du contrôleur 30 lui-même, notamment toutes les fonctions liées aux comparateurs 15a et 15b qui peuvent être prévues en technologie numérique, moyennant la connexion directe de la sortie des amplificateurs-filtres à des entrées de convertisseurs analogques/numériques à prévoir à bord du contrôleur. Dans
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ce cas, la fonction de réglage automatique ne nécessite plus de convertisseurs numériques/analogiques en sortie, étant donné que tout le processus décrit plus haut peut s'effectuer intégralement par voie logicielle.