L'invention concerne le domaine des serrures électriques. Elle concerne
en particulier un procédé de configuration d'une serrure électrique
motorisée défini par le préambule de la revendication 1. Elle concerne de
plus un procédé de détection d'état d'une serrure configurée selon le
procédé précédent. Elle concerne enfin une serrure électrique et un
dispositif de motorisation et de commande d'un cylindre motorisé pouvant
transformer une serrure manuelle en serrure électrique, la serrure et le
dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Les serrures électriques à cylindre motorisé comprennent un bâti qui
supporte et guide le pêne. Ce pêne est susceptible de se déplacer d'une
position extrême dite « déverrouillée » dans laquelle le pêne est rentré
dans le bâti à une position extrême dite « verrouillée » dans laquelle le
pêne dépasse du bâti. La distance entre ces deux positions constitue la
course du pêne. Elles comprennent en outre un cylindre susceptible
d'être entraíné en rotation par un moteur via un réducteur et entraínant le
pêne par l'intermédiaire d'un panneton.
Pour passer d'une des positions extrêmes du pêne à une autre, il peut
être nécessaire que le cylindre effectue plusieurs tours. En général, la
course du pêne est parcourue en un ou deux tours de cylindre.
Il est connu de commander par une unité logique de traitement la rotation
du moteur électrique entraínant celle du cylindre. Le cylindre peut
également être manoeuvrable manuellement.
Le cylindre motorisé peut être installé d'un coté ou de l'autre de la serrure
de manière à permettre que la serrure puisse être montée sur une porte
à ouverture à droite ou à ouverture à gauche et/ou sur une porte à
ouverture vers l'intérieur ou à ouverture vers l'extérieur.
Ce cylindre motorisé, ainsi que son dispositif de commande peut être
conçu et mis en place par le fabricant de serrures, mais il peut également
être rapporté sur une serrure existante en remplacement d'un dispositif
purement manuel. Dans ce cas, aucun capteur n'a été prévu sur le bâti
de la serrure ou sur le pêne pour déterminer l'état verrouillé ou
déverrouillé de la serrure ou encore le sens de mouvement du pêne.
Selon le côté où a été monté le cylindre et selon le type de porte sur
laquelle la serrure est installée, la rotation du cylindre dans un sens
déterminé produit donc un mouvement du pêne dans le sens de la
position « verrouillée » ou dans le sens de la position « déverrouillée » du
pêne.
Ces serrures sont par ailleurs commandées, au moyen de boutons de
commande, pouvant comporter deux boutons, l'un dont l'actionnement
provoque le déplacement du pêne dans le sens de la position
« verrouillée » et l'autre dont l'actionnement provoque le déplacement du
pêne dans le sens de la position « déverrouillée » du pêne. Elles peuvent
en outre comporter un écran indiquant la position du pêne. Enfin, l'unité
logique de commande peut prévoir des dispositions particulières liées au
sens de déplacement du pêne, par exemple limiter l'effort dans le sens
verrouillant.
Préférentiellement, les boutons de commande sont disposés sur une
télécommande nomade, par exemple à radiofréquences. Pour des
raisons de simplicité, certaines télécommandes ne contiennent qu'un
seul bouton.
Dans ce dernier cas, l'ordre émis peut consister simplement en une
commande de changement d'état, sans qu'il soit nécessaire de distinguer
un ordre de verrouillage et un ordre de déverrouillage.
Même lorsque le dispositif de commande émet simplement un ordre de
changement d'état, il reste néanmoins nécessaire d'avoir connaissance
de l'état verrouillé ou déverrouillé de la serrure suite à un mouvement du
cylindre. En effet, si le cylindre motorisé est radiocommandé par
exemple, il est utile que son dispositif de contrôle puisse communiquer
cette information en émission, par exemple vers une centrale d'alarme.
Il en résulte le besoin de configurer la serrure au moment de son
installation sur une porte de sorte qu'il y ait bien concordance entre le
bouton de commande actionné et le déplacement du pêne dans la
serrure et/ou qu'il y ait bien concordance entre la position réelle du pêne
et l'indication de la position du pêne.
Dans l'art antérieur, il est connu de satisfaire ce besoin en basculant
manuellement, lors de l'installation de la serrure, un inverseur électrique
vers une position dite « pour porte à ouverture à droite » ou vers une
position dite « pour porte à ouverture à gauche », selon que la porte
s'ouvre à droite ou à gauche. Une telle réalisation présente des
inconvénients. D'une part, il faut reconnaítre le type de porte, d'autre part,
cette règle n'est valable que pour une porte s'ouvrant vers l'intérieur et
munie, comme c'est généralement le cas, d'une serrure avec un cylindre
motorisé disposé à l'intérieur. Néanmoins, une porte peut s'ouvrir vers
l'extérieur et, dans ce cas, il faut inverser la règle, sauf si le cylindre
motorisé est disposé à l'extérieur. Enfin, la position de l'inverseur est
difficilement lisible car, en général, il est de très petite taille afin de ne pas
augmenter l'encombrement du dispositif de motorisation du cylindre.
Avec une serrure telle que décrite précédemment, il est donc nécessaire
d'identifier le type de porte, son sens d'ouverture et la position du cylindre
motorisé. Après avoir identifié ces différents paramètres, il faut basculer
ou non l'inverseur électrique afin de permettre qu'un appui sur le bouton
de commande d'ouverture entraíne un déplacement du pêne dans le
sens de la position « déverrouillée » du pêne. Toute cette procédure est
source d'inconfort et d'erreurs.
Le but de l'invention est de fournir un procédé de configuration d'une
serrure électrique palliant aux inconvénients cités et présentant une
amélioration par rapport aux procédés connus de l'art antérieur.
L'invention propose en particulier un procédé de configuration simple ne
nécessitant pas d'analyser les différentes caractéristiques de la porte
pour en déduire la position d'un inverseur électrique.
Le procédé de configuration selon l'invention est caractérisé par la partie
caractérisante de la revendication 1.
Différents modes et variantes d'exécution du procédé de configuration
sont définies par les revendications dépendantes 2 à 18.
Le procédé de détection d'état selon l'invention est défini par la
revendication 19.
La serrure électrique selon l'invention est définie par la revendication 20.
Le dispositif de motorisation et de commande d'un cylindre destiné à la
manoeuvre motorisée d'une serrure est défini par la revendication 21.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation
d'une serrure selon l'invention.
La figure 1 est une vue de face d'une serrure selon l'invention.
La figure 2 est une vue de côté en coupe de cette serrure.
La figure 3 est une vue de détail en coupe du cylindre de porte.
La figure 4 est un schéma du dispositif électrique de commande de la
serrure.
Les figures 5 à 12 sont des vues de face de la serrure dans lesquelles, le
pêne et le cylindre sont représentés dans différentes positions occupées
au cours du procédé de configuration selon l'invention.
La figure 13 illustre le problème résolu par l'invention.
La figure 14 est un ordinogramme d'un mode d'exécution préféré du
procédé selon l'invention.
La serrure électrique 1 représentée aux figures 1 à 3 comprend
principalement un bâti 2 dans lequel un pêne 3 est susceptible d'être
déplacé en translation sous l'action d'un cylindre 5. Cette serrure est
destinée à équiper une porte d'un bâtiment.
Le cylindre 5 peut être entraíné en rotation manuellement par
l'intermédiaire d'une action exercée sur un bouton de porte 15 ou
électriquement par l'action d'un moteur électrique 13 transmise par un
réducteur 14. Sur la figure 2, le cylindre motorisé est également
représenté en traits mixtes pour illustrer son installation sur l'autre côté
de la serrure.
Le cylindre 5 comprend à une de ces extrémités un panneton cylindrique
6 fixé de manière excentrée. Une pièce de verrouillage 4 de la position
du pêne présente dans sa partie inférieure deux encoches cylindriques
7a et 7b, destinées à coopérer avec le panneton. Cette pièce de
verrouillage 4 est liée au pêne par une liaison glissière verticale
matérialisée par une rainure 9 réalisée dans la pièce 4 coopérant avec
deux pions disposés l'un au-dessus de l'autre et solidaires du pêne. La
pièce de verrouillage présente également, dans sa partie supérieure une
découpe 11 présentant trois encoches 28 destinées à coopérer avec un
pion 12 solidaire du bâti de la serrure. Un ressort 8 en forme de lame lié
à la pièce de verrouillage prend appui sur le bâti de la serrure pour
rappeler la pièce de verrouillage dans une position basse dans laquelle le
pion 12 est en contact avec l'une des encoches 28.
Le cylindre comprend également une came 17 présentant un bossage 27
permettant d'agir, dans certaines positions du cylindre, sur deux contacts
électriques 18 et 19 angulairement décalés l'un par rapport à l'autre.
Dans certaines positions du cylindre, le bossage 27 agit simultanément
sur les deux contacts électriques 18 et 19. Dans d'autres positions du
cylindre, le bossage 27 n'agit que sur un des contacts électriques 18 et
19. Et, enfin, dans des positions du cylindre encore différentes, le
bossage 27 n'agit sur aucun des contacts. Les séquences
d'actionnement des contacts électriques 18 et 19 permettent de
déterminer le sens de rotation du cylindre et de déterminer l'amplitude
des mouvements de rotation du cylindre.
La serrure représentée comprend également deux contacts électriques
38 et 39 liés au bâti de la serrure. Le pêne agit sur ces contacts suivant
la position qu'il occupe. Dans la position dans laquelle il est représenté à
la figure 5, il agit sur les deux contacts. Dans la position dans laquelle il
est représenté à la figure 8, il agit seulement sur le contact 39. Dans la
position dans laquelle il est représenté à la figure 10, il n'agit sur aucun
des contacts. Une séquence d'activation de ces contacts permet par
conséquent de déterminer le sens de déplacement du pêne. Pour
déterminer le sens du mouvement du pêne à partir d'un mouvement de
celui-ci de plus faible amplitude, on peut également réaliser, sur le pêne
au niveau des contacts 38 et 39, des trous provoquant des séquences
d'actionnement des contacts plus fréquentes.
Les contacts électriques 18, 19, 38 et 39 peuvent être constitués par
exemple d'interrupteurs, d'interrupteurs Reed, d'éléments
photoélectriques ou de capteurs à effet Hall. Ces contacts, et notamment
ceux relatifs au mouvement du pêne, n'interviennent que dans certains
modes d'exécution du procédé. La serrure peut également présenter un
capteur CP d'effort ou de courant d'alimentation du moteur, relié à l'unité
logique de traitement 20 et permettant de détecter les positions de fin de
course du pêne par l'analyse des efforts de transmission ou l'analyse du
courant d'alimentation du moteur.
Comme représenté à la figure 4, le moteur électrique 13 est commandé
par une unité logique de traitement 20 alimentée par une alimentation 26
et raccordée aux contacts électriques 18 et 19, à une commande 22
comprenant un bouton de commande de déverrouillage de la serrure 23
et un bouton de commande de verrouillage de la serrure et à un écran
d'affichage 21 présentant deux témoins 25 indiquant la position du pêne
de la serrure.
Un appui sur le bouton de commande de verrouillage 23, respectivement
sur le bouton de commande de déverrouillage 24 de la commande,
permet une fois la serrure configurée de commander la rotation du
moteur électrique 13 dans le sens entraínant un mouvement du pêne
vers sa position « déverrouillée » PO, respectivement dans le sens
entraínant un mouvement du pêne vers sa position « verrouillée » PF. La
commande 22 est préférentiellement une télécommande nomade. La
liaison entre la commande et l'unité logique de traitement est alors
réalisée par un moyen de communication sans fil, par exemple à
radiofréquences. Si les témoins sont déportés également sur le boítier de
télécommande nomade, alors la liaison de communication est
bidirectionnelle.
L'unité logique de traitement peut également communiquer de manière
unidirectionnelle ou bidirectionnelle avec une centrale d'alarme, par
exemple pour l'informer de l'état verrouillé ou déverrouillé de la serrure.
La figure 13 illustre le problème résolu par l'invention. Les modes
d'alimentation du moteur 13 sont référencés M1 et M2. Par exemple, le
mode M1 correspond à une polarité +/- tandis que le mode M2
correspond à une polarité -/+. On désignera l'état non alimenté du moteur
par M0. Les deux sens de déplacement du pêne sont référencés SO
(déverrouillage) et SF (verrouillage).
Selon le montage du cylindre motorisé sur la serrure et de la serrure sur
la porte, on se trouve soit dans la configuration de l'association A1 entre
(M1, M2 et SO, SF), soit dans la configuration A2.
L'invention permet d'identifier la configuration d'installation. Par ailleurs,
l'invention permet de choisir entre la relation R1 et la relation R2, ces
relations liant les ordres de commande de déverrouillage CO ou de
verrouillage CF aux modes d'alimentation du moteur, M1 et M2.
L'invention s'applique aussi au cas d'un cylindre motorisé pour lequel
l'unité logique de traitement ne recevrait que des ordres de commande
de changement d'état CE depuis la télécommande, ce qui sur la figure
est symbolisé par une bascule fonctionnant en diviseur par 2. Dans ce
cas, l'identification de l'association A1 ou de l'association A2 est au
moins utilisée pour la détection des positions PO et PF, même en
absence de capteurs spécifiques destinés à cet usage.
En effet, de tels capteurs seraient nécessairement disposés sur le bâti de
la serrure, et non sur le cylindre motorisé pouvant être rapporté sur celle-ci,
ce qui est un inconvénient si le bâti n'a pas été conçu en vue d'une
automatisation de la serrure.
On remarquera qu'il est équivalent de parler de mode d'alimentation M1,
M2 du moteur, ou de sens de rotation C1, C2 du cylindre entraíné par le
moteur, puisque la relation cinématique entre moteur et cylindre est figée
par construction, contrairement à celle entre moteur et mouvement du
pêne.
Ainsi donc, la connaissance de l'association A1 ou A2 permet de
connaítre la direction de mouvement du pêne : soit lors d'une manoeuvre
commandée électriquement, soit encore lors d'une manoeuvre
commandée manuellement si le cylindre motorisé est équipé de moyens
permettant de connaítre le sens de rotation du cylindre.
La figure 14 représente un mode d'exécution du procédé de configuration
de la serrure, ou du cylindre motorisé sur une serrure existante,
comportant une procédure d'apprentissage. Ce mode d'exécution préféré
est également illustré par les figures 5 à 11.
Comme représenté au fil des figures 5 à 11, la rotation du cylindre 5 dans
le sens horaire permet la translation du pêne 3 vers sa position
dépassant hors de la serrure dite position « verrouillée ». En effet, lors de
la rotation du cylindre, le panneton 6 vient en contact avec l'une des
encoches 7a ou 7b et soulève la pièce de verrouillage 4 contre l'action du
ressort 8. Ce soulèvement permet de libérer le pion 12 de son encoche
dans la découpe supérieure 11. Le panneton 6 dans son mouvement
circulaire entraíne, par le déplacement de la pièce de verrouillage, le
pêne 3 en translation par rapport au bâti 2. Lorsque le panneton a passé
son point haut, la pièce de verrouillage redescend sous l'action du ressort
8 jusqu'à ce que le pion 12 vienne en contact avec une encoche de la
découpe 11. Dans cette position, représentée à la figure 8, le
coulissement du pêne est de nouveau interdit.
La serrure précédemment décrite permet la mise en oeuvre d'un premier
mode d'exécution du procédé de configuration par apprentissage décrit
ci-après. Les étapes désignées par la lettre S suivie d'un chiffre font
référence à la figure 14.
Dans une première étape S1, l'installateur amène, par une action
manuelle sur le bouton de porte 15 lié au cylindre, le pêne dans sa
position extrême initiale déverrouillée PO comme représenté à la figure
12. Le cylindre est alors, tel que représenté à cette figure, dans une
position extrême dans laquelle sa rotation est interdite dans le sens
trigonométrique du fait du contact entre la pièce de verrouillage 4 et le
panneton 6. La position initiale peut être aussi la position représentée à
la figure 5. Cette position ne correspond pas à une position de butée
bloquant la course de rotation du cylindre. Elle correspond à une position
sensible manuellement du fait que le mouvement du panneton entraíne la
déformation du ressort 8. Cette position peut notamment permettre de
retirer la clé dans le cas d'un cylindre à clé.
Dans une deuxième étape S2, l'installateur met la serrure électrique dans
un mode de programmation. Ce passage en mode programmation se fait
par exemple par une action d'appui prolongé sur les deux boutons de
commande 23 et 24.
Dans une troisième étape S3, l'installateur actionne manuellement le
cylindre en rotation dans un sens correspondant au verrouillage du pêne
SF, c'est-à-dire ici le sens horaire. Cette action a pour conséquence le
coulissement du pêne par rapport au bâti comme représenté aux figures
5 à 8. Au cours de cette action, le bossage 27 de la came 17 actionne
successivement le contact électrique 18 puis le contact électrique 19. Si
le cylindre avait été monté de l'autre côté du bâti, cette action de
verrouillage aurait nécessité une manoeuvre de l'installateur dans le sens
anti-horaire du cylindre.
L'actionnement manuel du cylindre est poursuivi jusqu'à ce que le sens
de rotation du cylindre permettant le déplacement du pêne ait été
reconnu, par exemple à la suite d'une séquence d'actionnement des
contacts 18 et 19, ce qui se produit à l'étape S4.
Selon le sens reconnu par l'unité logique de traitement, on se trouve
donc dans le cas de l'association A1 ou dans le cas de l'association A2.
La détermination a lieu à l'étape S5. Dans le premier cas, l'unité logique
de traitement passe à l'étape S51 d'alimentation du moteur selon le
mode M2, ce qui confirme l'action manuelle de verrouillage en cours. A
l'étape S52, on enregistre également la relation R1 comme valide, en vue
de pouvoir satisfaire ultérieurement des ordres de commande distincts.
Dans le deuxième cas, l'unité logique de traitement passe à l'étape S53
d'alimentation du moteur selon le mode M1, ce qui confirme l'action
manuelle de verrouillage en cours. On enregistre alors R2 comme valide
à l'étape S54. On désignera les étapes S5, S51-S54 sous le terme
générique de cinquième étape.
A la sixième étape S6, l'alimentation du moteur est maintenue jusqu'à ce
que le pêne arrive en fin de course de rotation comme représenté à la
figure 11.
Quand la fin de course ou butée est atteinte, on passe à l'étape S7
d'inversion, par l'unité logique de traitement, du sens d'alimentation du
moteur, qui entraíne cette fois le cylindre dans le sens SO provoquant le
déverrouillage du pêne.
Cette alimentation est maintenue à l'étape S8 jusqu'à atteindre l'autre fin
de course ou butée. L'unité logique de traitement utilise toute cette phase
de retour à vitesse régulière pour compter le nombre de tours NT
effectués par le cylindre, par exemple à l'aide des contacts 18 et 19.
Une fois la fin de course atteinte, lors de l'étape S9, l'unité logique de
traitement coupe l'alimentation du moteur (Etat M0), enregistre l'état
déverrouillé PO de la position du pêne et enregistre la valeur du nombre
de tours NT du cylindre entre deux positions extrêmes. La sortie du mode
de configuration est ici automatique à l'issue de l'étape S9.
La serrure est alors configurée. Elle peut alors être utilisée. L'intérêt de
ce mode d'exécution est qu'il est très intuitif pour l'installateur.
Dans le procédé décrit précédemment, la position initiale du pêne est la
position « déverrouillée », cependant, le procédé pourrait également être
exécuté en partant de sa position « verrouillée » ou d'une autre position
particulière.
De nombreuses variantes peuvent être utilisées. Par exemple l'étape S2
peut être activée par le fait de mettre la serrure sous tension une
première fois. Cette fonctionnalité sera alors inhibée lors de la sortie du
mode de programmation. Les étapes S51 et S53 ne sont pas
indispensables, mais donnent plus de confort à l'installateur et permettent
de confirmer que l'unité logique de traitement a serrure « a compris ».
L'étape S7 et S8 ne sont pas indispensables mais donnent aussi plus de
confort à l'utilisateur. Si l'étape S7 n'est pas intégrée dans le mode
d'exécution, alors le comptage du nombre de tours NT est effectué
pendant l'action de verrouillage.
On constate sur la figure 13 que les relations R1 ou R2 ne sont
introduites comme relation valide qu'au cours de la procédure
d'apprentissage, ce qui signifie que tant que l'apprentissage n'a pas eu
lieu, l'unité logique de traitement n'obéit pas à des commandes CO ou
CF. On peut aussi imaginer qu'une relation a été introduite lors de la
fabrication du produit, et que l'effet de l'apprentissage est soit de
maintenir cette relation, soit de la remplacer par l'autre relation. On peut
aussi prévoir que la commande d'activation CA soit utilisée comme
commande d'inversion d'une relation pré-enregistrée.
La serrure décrite permet également la mise en oeuvre d'un second
mode d'exécution du procédé de configuration par apprentissage décrit
ci-après.
Dans une première étape, on entre dans un mode de programmation.
Dans une seconde étape, on entraíne le cylindre 5, par une action
manuelle sur le bouton de porte 15 lié au cylindre ou par action sur un
des boutons de commande qui provoque la rotation du moteur dans un
sens ou dans l'autre jusqu'à obtenir un déplacement du pêne.
Lors de cette seconde étape le sens de rotation du cylindre 5 et le sens
de déplacement du pêne 3 sont identifiés par l'unité logique de traitement
20. Ces identifications de sens de déplacement et de rotation sont
réalisées par analyse des séquences d'activation des contacts
électriques 18, 19 et 38, 39.
Il est ainsi déterminé et mémorisé dans une étape suivante les sens de
rotation du moteur permettant de déplacer le pêne vers sa position
« verrouillée » et vers sa position « déverrouillée ».
Dans une étape suivante, on sort du mode de programmation.
La serrure est alors configurée et peut être utilisée. Comme il a été
mentionné, l'inconvénient de ce mode de réalisation est de nécessiter
des moyens de reconnaissance du mouvement du pêne.
L'invention est décrite en relation avec une serrure de type verrou. Elle
est applicable à tout autre type de serrure et à tout type de cylindre
motorisé, notamment cylindre à profil européen ou cylindre à profil rond
tel que décrit dans EP 0 276 037.
L'unité logique de traitement peut couper l'alimentation du moteur
lorsqu'un excès de couple est détecté. On peut mettre à profit la
détection de butée par analyse par exemple du courant du moteur pour
une variante du procédé précédent ne faisant pas appel à des contacts
38 et 39 d'analyse du mouvement du pêne.
Lorsqu'on part d'une position prédéfinie, par exemple de la position
déverrouillée PO, et qu'on active une commande d'activation CA, il suffit
que l'unité logique de traitement alimente le moteur selon un mode
prédéterminé, par exemple le mode M1. Si une butée est détectée
immédiatement, c'est que l'association cylindre - pêne correspond à la
configuration A1. Dans le cas contraire, elle correspond à la configuration
A2.
Après configuration, un appui sur la touche 24 de commande de
fermeture déclenche l'alimentation du moteur électrique pour déplacer le
pêne vers sa position « verrouillée » et un appui sur la touche 23 de
commande d'ouverture déclenche l'alimentation du moteur électrique
pour déplacer le pêne vers sa position « déverrouillée ». L'alimentation
du moteur est maintenue pendant un certain temps ou jusqu'à ce qu'un
certain nombre de tours de cylindre ait été détecté par les contacts.