EP2216478A2 - Procédé de détection de la présence d'un élément entre un seuil d'une ouverture et une extrémité d'un écran domotique motorisé - Google Patents

Procédé de détection de la présence d'un élément entre un seuil d'une ouverture et une extrémité d'un écran domotique motorisé Download PDF

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EP2216478A2
EP2216478A2 EP10152385A EP10152385A EP2216478A2 EP 2216478 A2 EP2216478 A2 EP 2216478A2 EP 10152385 A EP10152385 A EP 10152385A EP 10152385 A EP10152385 A EP 10152385A EP 2216478 A2 EP2216478 A2 EP 2216478A2
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EP
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screen
inclination
reference axis
threshold
detection
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EP2216478A3 (fr
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Cyril Nachin
Frédéric Espana
Stéphane Girod
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Somfy SA
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    • E06B2009/885—Braking mechanism activated by the bottom bar

Definitions

  • the invention relates to a motorized mobile screen used in a home automation system, such as a roller shutter, a garage door or a blind, and more particularly a method of detecting an obstacle or a break-in.
  • the patent US 5,894,267 also describes a means for detecting the horizontality of a load bar of a roll-up door which causes the display to stop when the inclination of the end exceeds a predetermined angle.
  • the patent application WO 2005/111960 describes an accelerometer placed on a garage door to indicate the open state of the screen. This information is then used to detect a possible intrusion and then trigger an alarm.
  • EP-A-1,970,516 describes the use of an accelerometer placed on a garage door for obstacle detection.
  • the accelerometer is used to regulate the speed of movement of the door.
  • the safety standards NF EN 12453 and NF EN 12445 require that the actuators react when an obstacle is detected in the closure zone including on the edges of the deck and into the last 5 centimeters of the race.
  • the accuracy of a detection using operating variables of the actuator is generally insufficient, because of the kinematics of the doors, to meet the standards.
  • a conventional solution is to use "probe edges", that is to say, a deformable strip, placed under the end of the door, incorporating a means for detecting the deformation of the strip.
  • These "feeler edges” are expensive and their installation takes time.
  • this detection means is not suitable for obstacles of large area or flat surface because the deformation of the rubber forming the band is not guaranteed.
  • the object of the invention is to provide a detection method remedying the disadvantages mentioned and improving the detection methods known from the prior art.
  • the invention makes it possible to ensure, in a simple and economical manner, a fine obstacle detection, even in an area where the screen is approaching its closing end-of-travel.
  • the invention also relates to an installation implementing such a method and to a program
  • the detection method according to the invention is defined by claim 1.
  • the home automation system according to the invention is defined by claim 11.
  • the invention proposes a method for detecting an element, in particular an obstacle, which interposed in an unexpected manner on the trajectory of the screen.
  • the method not only detects an obstacle during closing and complies with the above standards but can also detect a break-in, such as the presence of a portion of a lever under the end of the screen.
  • the end of the screen is meant an edge of the screen intended to come into contact with the threshold of the opening which is intended to be obscured by the screen. This end can also be called load bar, final blade or edge of a screen.
  • the threshold generally corresponds to the floor or a window sill but may also be one side of the frame forming the opening, in the case of a sliding screen laterally for example.
  • the proposed method uses the principle of detecting the presence of an intruder element from a measurement of the inclination of the end of the screen obtained by a detection means or determination means or sensor.
  • This sensor is fixed near the end of the screen, that is to say, either on the final blade or near the edge of the screen, preferably less than 10 centimeters from this edge.
  • the angle of inclination measurement used for detection corresponds to the angle between an axis determined reference and an axis specific to the detection means. This value is measured in a plane parallel to the plane formed by the screen (at least in the vicinity of the end) once the screen has been deployed. The plan can notably go through the end of the screen.
  • the method according to the invention comprises a determination step, prior to detection.
  • a reference axis used for the evaluation of the angle of inclination is defined.
  • the screen is placed in a certain configuration so that the position of the end, and more particularly its inclination, corresponds to a normal position which will serve as a reference for the detection of the angular variation of the end of the screen in a specific area of the race.
  • the detection means is able to determine a reference axis from the measurements of the sensor.
  • the detection means may be an accelerometer preferably with two measurement directions.
  • the sensor is an accelerometer with three measurement directions.
  • the inclination measurements of the end of the screen in a zone of the race are made with respect to this reference axis. If the value of the angular variation between the current position of the end and the reference axis is greater than a threshold value, then a processing unit detects the presence of an element obstructing the closure of the screen. A scenario can then be triggered based on this detection. Consequently, the determination of the reference axis, from a specific position of the end of the screen, makes it possible to have a good adjustment of the detection means, easily controllable by the installer.
  • the measurement accuracy can also be improved since the reference axis for the measurement is determined from an actual position or inclination of the end of the screen and is not a reference axis intrinsically defined by the detection means. Indeed, it is common that the installation induces a natural inclination of the end of the screen, more or less constant, during the displacement of the screen. This may be due to the drive mechanism, screen guidance, or any other cause.
  • the determination of the reference axis is obtained from several measurements of the detection means.
  • the end of the screen is placed at different positions along a particular area of the screen stroke. For each of these positions, the detection means makes it possible to determine a proper reference axis at each position. From the set of position-specific reference axes, it is possible to determine an average reference axis which is assigned to this area.
  • the tilt measurement is performed relative to a specific reference axis corresponding to a particular area of the race of the screen. It is thus possible to improve the accuracy of the detection by cutting off the race in several zones and by assigning to each zone a specific reference axis. This means that the system must be able to recognize different areas of the race. This recognition can be obtained by counting, by external sensors (use of magnets for example) or other means.
  • the threshold angle value considered for the measurement may vary according to the zones of the race. This also increases the detection accuracy.
  • Another advantage of defining several zones is the guarantee of a good closing of the screen. Indeed, the threshold of the opening may not be horizontal and its angle of inclination does not necessarily correspond to the natural inclination of the screen during its movement.
  • the process will consider the reference axis corresponding to the inclination of the threshold.
  • the system detects that the screen is not completely closed and orders the execution of a corresponding scenario.
  • the scenario may include sending an alert message that an obstacle prevents the complete closure of the screen.
  • Another advantage is to use this method as a burglar detection device. After a determined time, for example 10 seconds, following the closing of the screen and / or the method has detected effective closure of the screen, the method regularly monitors the inclination of the end of the screen. If the sensor detects an angular variation, it means that there is an attempted break-in. A person has probably slipped the end of a lever under the screen. The system can then send an alert and trigger an alarm / siren.
  • the activation of the monitoring mode after closing the screen can be automatic and / or systematic. It can be triggered on the order of the user.
  • An additional advantage relating to the use of at least a second reference axis lies in the case of applications that must comply with the security standards defined above. Indeed, these standards require that in case of detection of an obstacle during the displacement of the screen and up to a distance of 5 cm from the threshold, the actuator must at least stop and the residual force exerted on the obstacle must be less than 25 N.
  • the systems order the total or partial opening of the screen in case of detection of an obstacle.
  • the security scenario triggered by an obstacle detection is inhibited.
  • the sensor is used to detect the limit switch, to know if the threshold is reached or not. If an obstacle is present in this approach area, it is overwritten and no security scenario is planned.
  • the method according to the invention it is then possible to propose an obstacle detection in this approach zone. Indeed, if an obstacle prevents closure in this area, the end of the screen can not be in continuous contact with the threshold. As a result, the end tilts and forms an angle with respect to the inclination of the threshold. This angle is detected and a security scenario can be triggered.
  • the tilt measurement of the end of the screen must be made once the threshold is reached and not just after crossing the limit of the approach area. If the measurement is made before, the measured inclination will correspond to the natural inclination of the end of the screen and is likely to be different from the inclination of the threshold. Thus, the system considers that an obstacle is detected and launches the security scenario. The screen can never be closed. Consequently, if obstacle detection is desired in this approach area, the method must first detect that the threshold is reached other than by a measurement of the inclination.
  • the measurement of the inclination of the end can be carried out either throughout a zone or at a particular position of the zone.
  • the inclination of the end of the screen is regularly measured.
  • the inclination of the end is measured only when it has reached a particular position, namely when it is resting on the ground.
  • the reference axis or axes are redefined regularly. It can be every maneuver of the screen or following a certain number of maneuvers.
  • the screen is placed in a particular configuration.
  • the system measures the inclination of the end of the screen and deduces the reference axis to be assigned to the corresponding stroke area. For example, for a stroke ranging from the total aperture corresponding to the end of the high stroke up to 5 cm from the threshold, a first reference axis can be determined automatically when the end is at the end of the high stroke, if the end is not supported on stops.
  • the determination of a second reference axis can be obtained when the screen is completely closed, its end pressing the threshold.
  • These updating operations of the reference axes can be regular but do not necessarily have the same updating frequency.
  • the advantage of these updates is to take into account the aging of the installation or the variations in the functioning of the system, for example those due to climatic variations.
  • the natural inclination of the end of the screen may fluctuate with time.
  • the readjustment of the repository compensates for these variations and makes it possible to keep a good accuracy of the detection. It should be noted that readjustment is performed only if no obstacle is detected or if the screen is in a rest position, that is, in a position where the end is free, unconstrained. Thus, at the end of the high stroke, the end can be considered at rest if it is not supported on stops. Conversely, when the end is resting on the threshold, it is imperative that no obstacle is detected. The readjustment in this case compensates for small angular variations of the reference axis.
  • the detection means can communicate by radio with a processing or control unit controlling the actuator and / or an alarm center. With this communication mode, there is no need to connect the sensor to the wire processing unit. The installer must only fix the detection means on the end of the screen.
  • the comparison of the inclination of the end of the screen with respect to a reference axis is performed at the level of the detection means.
  • the treatment unit can react quickly and consume less energy.
  • the detection means can measure an angle variation of the position of the end of the screen relative to or relative to an absolute reference, for example, the vertical. In the second case, it is then necessary to retranscribe the measurement relative to the reference axis considered.
  • the signal processing by the sensor is direct, fast and low energy consumption.
  • the invention is applicable to different types of screens.
  • the Figures 1 to 11 illustrate the application of the method to roll-up screens such as roll-up doors, grilles or shutters.
  • the Figures 12 and 13 represent an application of the method to a garage door tilting, not overflowing.
  • the invention can be adapted to other types of screens such as sectional garage doors, overflowing garage doors, gates ...
  • a home automation system ID comprises an apron of a roll-up screen 1, installed between two lateral slides 11a and 11b. These two slides ensure a good guidance of the screen.
  • a bar 2 commonly called "final blade”.
  • the screen is a venetian canvas or blind, this bar is usually referred to as a load bar or ballast bar.
  • the screen is wrapped around a tube represented by its axis of rotation 3.
  • the tube is rotated by an actuator 4 controlled by a control unit 5.
  • the actuator may be a tubular actuator inserted into the tube and fixed to the frame.
  • the processing unit 5 can be 6.
  • the roll-up screen 1 is intended to close an opening O delimited by the two slides and a threshold 7 corresponding, in this case, to the ground.
  • a detection means 8 is fixed near a lateral edge of the final blade. The functionalities and the structure of the detection means will be described later.
  • the end When closing the screen, the end (the final blade) runs a race that can be cut into several areas.
  • the race is divided into two zones.
  • a first zone Zs referred to as the safety zone, is delimited by the upper end of travel of the apron, ie the position such that the apron is wound, thus clearing the opening, and by an arbitrary low limit.
  • the requirements of the safety standards EN 12453 and EN 12445 are met.
  • a security scenario is executed in case of obstacle detection.
  • the second zone Za called the approach zone, extends from the previous low limit to the threshold of the opening, this threshold corresponding to the low end-of-travel and therefore to the complete closure of the screen.
  • this arbitrary low limit corresponds to the position of the final blade when it is 5 cm from the threshold.
  • this count is not very accurate and may be insufficient to identify the arbitrary low limit 10.
  • Another way is to use a sensor responsive to magnets placed on a slide at desired positions of the race. Thus, when the sensor passes a magnet, it detects a zone limit. In our example, we can fix a magnet at the high end of the stroke and another magnet so that when the magnet is detected by the sensor, the final blade is 5 cm from the threshold. This zone detection principle is described in the application EP-A-1,598,518 .
  • the final blade is provided with a "probe edge” and the treatment of an obstacle detection differs according to the area in which the "feeler edge” is located.
  • a security scenario is executed in case of detection in order to comply with security standards.
  • the detection of the "probe edge” serves only to recognize the contact with the threshold. There is no security scenario in this area.
  • the generating means comprises a comparator for comparing the tilt angle value of the end of the screen and a defined threshold angle value specific to a defined area of the screen stroke.
  • the control signal can be generated at the detection means.
  • the control signal triggers the execution of a scenario governed by the processing unit.
  • the figure 2 represents the partially open roll-up screen.
  • the final blade is positioned in the safety zone Zs. In this zone, due to the kinematics of the installation and its aging, the final blade tends to incline "naturally" by an angle ⁇ s with respect to the horizontal.
  • the natural inclination of the final blade is substantially the same, all along the race, in this area. This natural inclination can be likened to an inclination of the blade at rest in this zone.
  • the axis Xs-Xs' is noted, an axis representative of the orientation of the final blade when it is in this position of natural inclination. This axis is preferably stored as the first reference axis for zone Zs in accordance with the proposed method and described with reference to FIG. figure 4 .
  • the figure 3 represents the closed roll-up screen.
  • the final blade is positioned in the approach zone Za.
  • the final blade is oriented according to the inclination ⁇ of the threshold.
  • This axis is preferably stored as the second reference axis for zone Za. The storage of the reference axis is carried out in the same way as previously.
  • the figure 4 represents an embodiment of a procedure for determining a reference axis used in the method that is the subject of the invention. Different stages of this embodiment make it possible to memorize the reference axis to be assigned to a specific zone of the race.
  • a first step E110 the end of the screen, for example the final blade, is positioned at a specific position. This position must be representative of the position that the end occupies along the area in the sense that the inclination of the end in this position is taken as a reference for the obstacle detection.
  • a second step E120 the installation, in particular the control unit or the detection means, determines a reference axis XX 'from the data measured by the detection means 8, for example fixed on the final plate 2.
  • the detecting means measures its angular position. These measurements are recorded and serve to define the reference axis X-X '.
  • the detection means such as an accelerometer, has at least two measurement axes or, at the very least, retranscribes its measurements along two axes X8 and Y8 in a plane parallel to the plane formed by the screen. once deployed.
  • the reference axis X-X corresponds to the axis X8 at the moment when the final blade is in the specific position.
  • the sensor on the final blade so that the axis X8 coincides at least substantially with the longitudinal orientation of the final blade. It is only a choice, another orientation of the detection means is also possible.
  • the threshold value can be a pre-registered value, by default. This threshold value conditions the accuracy of the obstacle detection but must not be less than a limit, for example 0.5 °, so as not to trigger unwanted detections due to the mechanism of the installation (normal friction, frost. ..). To ensure good detection accuracy, the threshold value is less than 10 degrees, preferably less than 3 degrees.
  • the system For safety zone Zs, as illustrated in figure 2 , the system must memorize the reference axis Xs-Xs'. The screen is therefore placed at a specific position such as the upper end position for example. From this position, the system determines the reference axis Xs-Xs'. Due to the alignment between the measuring direction of the sensor and the longitudinal axis of the end, the reference axis Xs-Xs' considered corresponds to the natural inclination of the final plate by an angle ⁇ s relative to horizontally.
  • the figure 3 illustrates the memorization of the reference axis Xa-Xa 'for the approach zone Za.
  • the specific position is the position of the final blade resting on the threshold.
  • the reference axis Xa-Xa 'considered corresponds to the inclination of the final blade placed on the threshold of an angle ⁇ a with respect to the horizontal.
  • the figure 5 represents a first embodiment of another procedure of the detection method which is the subject of the invention, this other procedure following the procedure described with reference to FIG. figure 4 .
  • a third step E130 following a control command, the end of the screen is moved in a zone of the stroke of the screen.
  • a fourth step E140 the position of the screen is analyzed to ensure that the end of the screen is always in the desired range of travel. If this end comes out of the zone, we go to an eighth step E180, otherwise we go to a fifth step E150.
  • the angle of inclination of the end of the screen relative to the predetermined reference axis corresponding to the area traveled is measured.
  • step E160 the measured angle is compared with the predetermined threshold value assigned to the traveled area. If the angle is less than the threshold angle, the screen continues its course, we go to step E140 with or without delay. If the angle is greater than this threshold angle, it goes to a seventh step E170.
  • a security scenario is executed.
  • An eighth step E180 makes it possible to exit this detection process once the end exceeds the zone concerned. This means that there has been no detection in this area. A message or feedback may be sent to the user to inform them. If the end of the screen enters a new zone, proceed to step E130, integrating the step E135 defined in FIG. figure 6 or proceed to a step E230 of the process defined in figure 7 . If the limit switch is reached, the detection process ends and a message or feedback can be sent to the user to inform him.
  • the figure 6 represents step 135 added to the process described in figure 5 .
  • step 135 following step E130 the system will consider the predetermined reference axis corresponding to the area to be scanned and the predetermined threshold value assigned to this area.
  • the figure 7 represents a second embodiment of the procedure described in figure 5 .
  • the main difference is that the measurement of the angle of inclination of the end of the screen is carried out only once, at a specific position of the zone considered.
  • a step E230 the screen is moved to a specific position of the considered area of the race.
  • this position corresponds to the closed position of the screen, when the end of the screen touches the threshold.
  • a step E240 is analogous to step E150.
  • a step E250 is analogous to step E160. If the measured angle is smaller than the considered threshold value, then one proceeds to a step E260. Otherwise, we go to a step E270.
  • Step E260 consists of executing a security scenario that may be the same as that of step E170.
  • Step E270 marks the end of the process in the case where the specific position has been correctly reached. Again, a message or feedback may be sent to the user to inform them.
  • the Figures 8 to 11 represent the different configurations processed by the detection method according to the invention.
  • the detection of an element between the threshold of an opening and the final blade is performed by an accelerometer along three axes.
  • This detection means is advantageous, but it could be envisaged to use another means, such as an inclinometer.
  • the accelerometer is attached near a side edge of the final blade.
  • This particular arrangement also makes it possible to integrate, in this detection means, a sensor for detecting a zone limit as described above. Indeed, the magnets being at a slide, the detection means must be close to this slide, so close to a side edge of the final blade.
  • the detection means is economical, simple to perform and install.
  • the accelerometer could consider placing the accelerometer elsewhere on the final slide, in the center for example. For example, one can consider using a single accelerometer to determine the tilt position of the end of the screen and the vertical position of the end of the screen relative to the race. In this case, the position is obtained by double temporal integration of the acceleration values according to the direction of travel of the screen.
  • the Figures 8 and 9 illustrate a detection in the safety zone Zs.
  • the obstacle detection in this zone is obtained in several ways: by detecting the inclination of the final blade, and / or by detecting a variation of speed or acceleration of it.
  • the figure 8 represents the first way of detection.
  • An element such as an obstacle 9 occurs on the side of the final blade 2 where there is no detection means 8.
  • the accelerometer does not detect a variation of speed, acceleration or, at least, not a significant variation.
  • the obstacle can then be crushed more than safety standards require. Consequently, the use of an accelerometer considering only the variations of speed / acceleration according to the vertical does not make it possible to detect an obstacle and to react in accordance with the preceding safety standards.
  • the accelerometer when the final blade will pivot, the accelerometer will measure, directly or indirectly, the angle ⁇ s corresponding to the inclination between the position of the final blade at the moment of the measurement and the reference axis Xs -Xs' defined before. This axis represents, as we have seen, the "natural" position of the blade in this zone. If this angle exceeds a predetermined threshold value assigned to this area, then the detection means transmits a detection signal to the processing unit that can initiate the execution of a security scenario.
  • This scenario can be the opening of the screen or, at least, the relaxation of the effort on obstacle. Consequently, if the threshold value is correctly sized, the obstacle force can be limited. Be that as it may, this effort is less important than if it had finally been detected directly by a variation of speed or acceleration.
  • the figure 9 represents the second way of detection.
  • An obstacle 9 is placed under the detection means 8, on one side of the final blade 2.
  • the speed and acceleration of the final blade fall abruptly.
  • This variation is detected quickly by the accelerometer even before the natural inclination of the final blade can vary.
  • the sensor transmits to the processing unit a signal corresponding to the detection of an obstacle.
  • the processing unit then starts the execution of a security scenario that may be similar to the previous scenario.
  • tilt detection is a complementary means of detection which, in principle, is not activated when the obstacle occurs under the sensor.
  • this detection mode proves to be a security in case the variation of speed or acceleration is not detected.
  • the detection of the inclination and its treatment are similar to those defined above. In this case, the obstacle force at the time of inclination detection would be greater than if it had been detected directly by a variation of speed or acceleration.
  • the Figures 10 and 11 illustrate a detection in the approach area.
  • the majority of garage door systems inhibit the triggering of a security scenario in case of obstacle detection.
  • the reason for this inhibition is simple: when the final blade meets the threshold of the opening, the sensor considers the ground as an obstacle and causes the security scenario. This has the effect, at best a bad closing of the door and at worst the opening of the door. Consequently, in this zone, the sensor serves only to detect the end of travel of the door, but that does not necessarily mean that the door is closed properly. Indeed, the sensor can detect an obstacle instead of the ground. In this case, the system makes no distinction and considers that the door is closed, as shown by the Figures 10 and 11 .
  • the passage of the final blade in this approach zone has the effect of inhibiting the triggering of a safety scenario in case detection of speed variation or acceleration by the accelerometer .
  • the system maintains the triggering of a safety scenario in case of detection of the inclination of the final blade with respect to a reference axis corresponding to the orientation of the threshold, once the final blade has reached this threshold .
  • the measurement of the inclination takes place while the screen is actually considered closed, it can be done after the system detects a limit switch, it can be by detection of the variation of speed or acceleration by the accelerometer, by counting at the level of the actuator ...
  • the accelerometer will determine, directly or indirectly, the angle ⁇ a corresponding to the inclination between the position of the final blade, once the ground reaches, and the reference axis Xa-Xa ' defined before. It corresponds, in principle, to the inclination ⁇ of the ground. If this angle exceeds a predetermined threshold value assigned to this area, then the detection means transmits a detection signal to the processing unit that can initiate the execution of a security scenario.
  • This scenario can be the opening of the screen or, at least, the relaxation of the effort on obstacle.
  • the figure 10 represents the configuration of the screen at the moment when an obstacle 9, placed on the side of the final blade 2 where there is no sensor 8, is detected.
  • the figure 11 represents the configuration of the screen at the moment when an obstacle 9 placed under the detection means 8, on one side of the final blade 2, is detected.
  • FIG. 10 and 11 also illustrate the case of burglary detection.
  • the obstacle 9 then represents the tool used for the break-in, for example, the end of a lever, type crowbar.
  • the difference from the previous method is when the tilt measurement of the final blade is performed.
  • a request from the user can be a request sent by a remote control either in order to launch a program of regular scanning of the inclination of the final blade, or for a verification punctual that there was no break-in.
  • the sensor is awakened by the movement of the door while no order has been issued. If a break-in is detected, a signal is sent to the processing unit which can then trigger an alarm.
  • the Figures 12 and 13 represent the method according to the invention applied to a tilting garage door, not overflowing.
  • the door 11 is connected by an arm 133 to a carriage 132 movable along a rail 131.
  • the carriage is driven in translation by a motor 14 through a chain or a belt not shown in the figure.
  • the motor is controlled by a processing unit 15.
  • the garage door closes an opening O.
  • the lower end 12 of the door comes into contact with the threshold 17 of the opening.
  • the detection means 18 or sensor is fixed on this end 12.
  • the operation of the detection method and its configuration are the same as those described above. Note that the measurement of the inclination is made with respect to a plane parallel to the plane formed by the door, once closed. In this case, the angle of inclination is measured in a vertical plane.
  • the detection means measures the inclination of the end of the screen relative to a fixed absolute reference
  • the measured angle can be retranscribed relative to the reference axis considered.
  • the retranscription can become the angle of inclination to compare.
  • the determination of a value of the angle of inclination of the end of the screen means that the detection means evaluates the angular variation of the end of the screen relative to a reference frame. This determination generally requires a processing of the detection means measures to express them with respect to the reference axis considered.
  • the transposed value corresponds to the value of the angle of inclination of the end of the screen. It directly reflects the angular variation of the end. Alternatively, it may be considered to transcribe the reference axis in the measurement frame. The analysis is less direct in this case.
  • the measurement of the angle of inclination by the detection means must be understood in the broad sense and not only by a strict angular measurement.
  • the angle can be deduced from the acceleration measurements ax and ay respectively according to two measurement directions, X and Y, for example. The angle is then defined by the ratio ax / ay.

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Abstract

Procédé de détection de la présence d'un élément entre un seuil d'une ouverture et une extrémité d'un écran motorisé destinée à venir en contact avec ce seuil, l'écran comprenant un moyen de détection apte à déterminer l'inclinaison de l'extrémité de l'écran par rapport à un axe de référence déterminé, l'inclinaison étant déterminée dans un plan parallèle au plan formé par l'écran une fois celui-ci déployé, le procédé comprenant les étapes successives dans lesquelles : b) le moyen de détection détermine une valeur de l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran, c) une unité de traitement exécute un scénario spécifique lorsque la valeur de l'angle d'inclinaison déterminée est supérieure à une valeur d'angle seuil définie, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape préalable a) de détermination de l'axe de référence à partir d'au moins une mesure du moyen de détection, cet axe de référence étant utilisé pour la détermination de la valeur de l'angle d'inclinaison de l'extrémité lors de l'étape b).

Description

  • L'invention concerne un écran mobile motorisé utilisé dans une installation domotique, telle qu'un volet roulant, une porte de garage ou un store, et plus particulièrement un procédé de détection d'un obstacle ou d'une effraction.
  • Il est connu, du document DE-U-200 00 682 , l'utilisation d'un accéléromètre et/ou inclinomètre, placé sur la barre de charge d'un volet roulant, pour la détection d'un obstacle ou d'une effraction.
  • Le brevet US 5,894,267 décrit également un moyen de détection de l'horizontalité d'une barre de charge d'une porte enroulable qui provoque l'arrêt du déroulement de l'écran lorsque l'inclinaison de l'extrémité excède un angle prédéterminé.
  • La demande de brevet WO 2005/111960 décrit un accéléromètre placé sur une porte de garage permettant d'indiquer l'état d'ouverture de l'écran. Cette information est alors utilisée pour détecter une éventuelle intrusion et déclencher ensuite une alarme.
  • La demande de brevet EP-A-1 970 516 décrit l'utilisation d'un accéléromètre placé sur une porte de garage pour la détection d'obstacle. L'accéléromètre est utilisé pour réguler la vitesse de déplacement de la porte.
  • Dans les deux documents de l'art antérieur proposant une mesure d'inclinaison, le procédé de mesure n'est pas décrit. Il y a tout lieu de penser que la variation d'angle est mesurée, dans un plan vertical, entre deux positions angulaires du moyen de détection. Pour pouvoir détecter une variation angulaire, il est impératif de considérer une position (angulaire) de référence ou un axe de référence. Le modèle d'utilité allemand ne donne aucune indication précise sur le réglage de l'inclinomètre. Le brevet américain décrit une ampoule à mercure réglable manuellement, indépendamment de la position de l'extrémité de l'écran. Ce réglage n'est pas évident et conditionne la précision de la mesure.
  • Par ailleurs, concernant les portes de garage et portail, les normes de sécurité NF EN 12453 et NF EN 12445 imposent que les actionneurs réagissent dès lors qu'un obstacle est détecté dans la zone de fermeture y compris sur les bords du tablier et jusque dans les 5 derniers centimètres de la course. La précision d'une détection en utilisant des variables de fonctionnement de l'actionneur est généralement insuffisante, du fait de la cinématique des portes, pour pouvoir répondre aux normes. Pour respecter ces normes, une solution classique consiste à utiliser des « bords palpeurs », c'est-à-dire, une bande déformable, placée sous l'extrémité de la porte, intégrant un moyen de détection de la déformation de la bande. Ces « bords palpeurs » sont chers et leur installation prend du temps. De plus, ce moyen de détection n'est pas adapté aux obstacles de grande surface ou de surface plane car la déformation du caoutchouc formant la bande n'est pas garantie.
  • Le but de l'invention est de fournir un procédé de détection remédiant aux inconvénients évoqués et améliorant les procédés de détection connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention permet d'assurer, de manière simple et économique, une détection fine d'obstacle et ceci même dans une zone où l'écran s'approche de sa fin de course de fermeture. L'invention porte aussi sur une installation mettant en oeuvre un tel procédé et sur un programme
  • Le procédé de détection selon l'invention est défini par la revendication 1.
  • Différents modes d'exécution du procédé sont définis par les revendications 2 à 10.
  • L'installation domotique selon l'invention est définie par la revendication 11.
  • Différents modes de réalisation de l'installation sont définis par les revendications 12 et 13.
  • Le programme selon l'invention est défini par la revendication 14.
  • L'invention propose un procédé de détection d'un élément, notamment un obstacle, s'intercalant de façon non prévue sur la trajectoire de l'écran. Le procédé permet non seulement de détecter un obstacle lors de la fermeture et respecter les normes précédentes mais peut également détecter une effraction, comme la présence d'une partie d'un levier sous l'extrémité de l'écran. Par « l'extrémité » de l'écran, on entend un bord de l'écran destiné à venir en contact avec le seuil de l'ouverture qui est destinée à être occultée par l'écran. Cette extrémité peut également se nommer barre de charge, lame finale ou bord d'un écran. Le seuil correspond généralement au sol ou à un appui de fenêtre mais peut également être un coté du cadre formant l'ouverture, dans le cas d'un écran coulissant latéralement par exemple.
  • Le procédé proposé reprend le principe de la détection de la présence d'un élément intrus à partir d'une mesure de l'inclinaison de l'extrémité de l'écran obtenue par un moyen de détection ou moyen de détermination ou capteur. Ce capteur est fixé à proximité de l'extrémité de l'écran, c'est-à-dire, soit sur la lame finale, soit proche du bord de l'écran, de préférence à moins de 10 centimètres de ce bord. La mesure d'angle d'inclinaison utilisée pour la détection correspond à l'angle entre un axe de référence déterminé et un axe propre au moyen de détection. Cette valeur est mesurée dans un plan parallèle au plan formé par l'écran (au moins au voisinage de l'extrémité) une fois l'écran déployé. Le plan peut notamment passer par l'extrémité de l'écran.
  • Le procédé selon l'invention comprend une étape de détermination, préalable à la détection. Dans cette étape de détermination, on définit un axe de référence utilisé pour l'évaluation de l'angle d'inclinaison. Lors de cette étape, l'écran est placé dans une certaine configuration de manière à ce que la position de l'extrémité, et plus particulièrement son inclinaison, corresponde à une position normale qui servira de référence pour la détection de la variation angulaire de l'extrémité de l'écran dans une zone de la course précise. Quand l'extrémité est ainsi positionnée, le moyen de détection est apte à déterminer un axe de référence à partir des mesures du capteur. Le moyen de détection peut être un accéléromètre de préférence à deux directions de mesure. Avantageusement, le capteur est un accéléromètre à trois directions de mesure. Une fois l'axe de référence déterminé, les mesures d'inclinaison de l'extrémité de l'écran dans une zone de la course se font par rapport à cet axe de référence. Si la valeur de la variation angulaire entre la position courante de l'extrémité et l'axe de référence est supérieure à une valeur seuil, alors une unité de traitement détecte la présence d'un élément obstruant la fermeture de l'écran. Un scénario peut alors être déclenché en fonction de cette détection. En conséquence, la détermination de l'axe de référence, à partir d'une position spécifique de l'extrémité de l'écran, permet d'avoir un bon réglage du moyen de détection, facilement contrôlable par l'installateur. La précision de mesure peut également être améliorée puisque l'axe référence pour la mesure est déterminé à partir d'une position ou inclinaison réelle de l'extrémité de l'écran et n'est pas un axe de référence défini de manière intrinsèque par le moyen de détection. En effet, il est fréquent que l'installation induise une inclinaison naturelle de l'extrémité de l'écran, plus ou moins constante, pendant le déplacement de l'écran. Cela peut être dû au mécanisme d'entraînement, au guidage de l'écran ou à toute autre cause.
  • Selon une variante, la détermination de l'axe de référence est obtenue à partir de plusieurs mesures du moyen de détection. L'extrémité de l'écran est placée à différentes positions le long d'une zone particulière de la course de l'écran. Pour chacune de ces positions, le moyen de détection permet de déterminer un axe de référence propre, à chaque position. A partir de l'ensemble des axes de références propres aux positions, il est possible de déterminer un axe de référence moyen qui est affecté à cette zone.
  • Avantageusement, la mesure d'inclinaison est effectuée par rapport à un axe de référence spécifique correspondant à une zone de la course particulière de l'écran. On peut ainsi améliorer la précision de la détection en découpant la course en plusieurs zones et en affectant à chaque zone, un axe de référence spécifique. Cela signifie que le système doit pouvoir reconnaître différentes zones de la course. Cette reconnaissance peut être obtenue par comptage, par des capteurs externes (utilisation d'aimants par exemple) ou d'autres moyens. Par ailleurs, la valeur d'angle seuil considérée pour la mesure peut varier en fonction des zones de la course. Cela permet d'accroître également la précision de détection. Un autre intérêt de définir plusieurs zones est la garantie d'une bonne fermeture de l'écran. En effet, le seuil de l'ouverture peut ne pas être horizontal et son angle d'inclinaison ne correspond pas forcément à l'inclinaison naturelle de l'écran lors de son déplacement. En conséquence, en considérant au moins un deuxième axe de référence correspondant à l'inclinaison du seuil, on peut s'assurer, avec ce procédé, que l'écran est bien fermé. A l'approche du seuil ou une fois l'écran fermé, le procédé va considérer l'axe de référence correspondant à l'inclinaison du seuil. Ainsi, juste après la fermeture de l'écran, si le capteur détecte une variation d'angle par rapport à ce nouvel axe de référence, alors le système détecte que l'écran n'est pas complètement fermé et ordonne l'exécution d'un scénario correspondant. Le scénario peut comprendre l'envoi d'un message d'alerte signalant qu'un obstacle empêche la fermeture complète de l'écran.
  • Un autre avantage consiste à utiliser ce procédé comme dispositif de détection d'effraction. Après un temps déterminé, par exemple 10 secondes, suivant la fermeture de l'écran et/ou que le procédé a détecté une fermeture effective de l'écran, le procédé surveille régulièrement l'inclinaison de l'extrémité de l'écran. Si le capteur détecte une variation angulaire, cela signifie qu'il y a une tentative d'effraction. Une personne a, sans doute, glissé l'extrémité d'un levier sous l'écran. Le système peut alors envoyer un signal d'alerte et déclencher une alarme/sirène. L'activation du mode de surveillance après fermeture de l'écran peut être automatique et/ou systématique. Il peut être déclenché sur ordre de l'utilisateur.
  • Un avantage supplémentaire relatif à l'utilisation d'au moins un deuxième axe de référence réside dans le cas des applications devant respecter les normes de sécurité définies précédemment. En effet, ces normes imposent qu'en cas de détection d'un obstacle pendant le déplacement de l'écran et jusqu'à une distance de 5 cm du seuil, l'actionneur doit au moins s'arrêter et l'effort résiduel exercé sur l'obstacle doit être inférieur à 25 N. Généralement, les systèmes ordonnent l'ouverture totale ou partielle de l'écran en cas de détection d'un obstacle. Dans la zone d'approche du seuil, c'est-à-dire du seuil jusqu'à 5 cm de celui-ci, le scénario de sécurité déclenché par une détection d'obstacle est inhibé. Le capteur est utilisé pour détecter la fin de course, pour savoir si le seuil est atteint ou non. Si un obstacle est présent dans cette zone d'approche, il est écrasé et aucun scénario de sécurité n'est prévu. Avec le procédé selon l'invention, il est alors possible de proposer une détection d'obstacle dans cette zone d'approche. En effet, si un obstacle empêche la fermeture dans cette zone, l'extrémité de l'écran ne peut pas être en contact continu avec le seuil. En conséquence, l'extrémité s'incline et forme un angle par rapport à l'inclinaison du seuil. Cet angle est détecté et un scénario de sécurité peut être déclenché. Pour que cette détection fonctionne, il est clair que la mesure d'inclinaison de l'extrémité de l'écran doit être faite une fois que le seuil est atteint et non juste après le franchissement de la limite de la zone d'approche. Si la mesure est effectuée avant, l'inclinaison mesurée correspondra à l'inclinaison naturelle de l'extrémité de l'écran et il est probable qu'elle soit différente de l'inclinaison du seuil. Ainsi, le système considère qu'un obstacle est détecté et lance le scénario de sécurité. L'écran ne peut donc jamais être fermé. En conséquence, si on veut une détection d'obstacle dans cette zone d'approche, le procédé doit d'abord détecter que le seuil est atteint autrement que par une mesure de l'inclinaison.
  • Ainsi, la mesure de l'inclinaison de l'extrémité peut être réalisée soit tout au long d'une zone, soit à une position particulière de la zone. Par exemple, dans la zone de sécurité Zs, on mesure régulièrement l'inclinaison de l'extrémité de l'écran. Par contre, dans la zone d'approche, on mesure l'inclinaison de l'extrémité uniquement quand elle a atteint une position particulière, à savoir, lorsqu'elle est en appui sur le sol.
  • Préférentiellement, le ou les axes de référence sont redéfinis régulièrement. Ce peut être à chaque manoeuvre de l'écran ou suite à un certain nombre de manoeuvres. L'écran est placé dans une configuration particulière. Le système mesure l'inclinaison de l'extrémité de l'écran et déduit l'axe de référence à affecter à la zone de la course correspondante. Par exemple, pour une course allant de l'ouverture totale correspondant à la fin de course haute jusqu'à 5 cm du seuil, un premier axe de référence peut être déterminé automatiquement quand l'extrémité est en fin de course haute, si l'extrémité n'est pas en appui sur des butées. Pour la zone d'approche, la détermination d'un second axe de référence peut être obtenue quand l'écran est complètement fermé, son extrémité appuyant sur le seuil. Ces opérations de mise à jour des axes de référence peuvent être régulières mais n'ont pas forcément la même fréquence de mise à jour. L'avantage de ces mises à jour est de prendre en compte le vieillissement de l'installation ou les variations de fonctionnement du système, par exemple celles dues aux variations climatiques. L'inclinaison naturelle de l'extrémité de l'écran peut fluctuer avec le temps. Le réajustement du référentiel compense ces variations et permet de garder une bonne précision de la détection. Il convient de noter que le réajustement est opéré uniquement si aucun obstacle n'est détecté ou si l'écran est dans une position de repos, c'est à dire, dans une position où l'extrémité est libre, non contrainte. Ainsi, en fin de course haute, l'extrémité peut être considérée comme au repos si elle n'est pas en appui sur des butées. A l'inverse, lorsque l'extrémité est en appui sur le seuil, il est impératif qu'aucun obstacle ne soit détecté. Le réajustement dans ce cas, compense de faibles variations angulaires de l'axe de référence.
  • Pour faciliter l'installation, le moyen de détection peut communiquer par radio avec une unité de traitement ou de commande pilotant l'actionneur et/ou une centrale d'alarme. Grâce à ce mode de communication, il n'est pas besoin de relier le capteur à l'unité de traitement par fil. L'installateur doit seulement fixer le moyen de détection sur l'extrémité de l'écran.
  • Avantageusement, la comparaison de l'inclinaison de l'extrémité de l'écran par rapport à un axe de référence est effectuée au niveau du moyen de détection. Ainsi, l'unité de traitement peut réagir rapidement et consommer moins d'énergie.
  • Le moyen de détection peut mesurer une variation d'angle de la position de l'extrémité de l'écran en relatif ou par rapport à un référentiel absolu, par exemple, la verticale. Dans le second cas, il est alors nécessaire de retranscrire la mesure en relatif par rapport à l'axe de référence considéré. En mesurant par rapport à un référentiel absolu, le traitement du signal par le capteur est direct, rapide et peu consommateur en énergie.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une représentation d'un écran enroulable avec lequel peut être mise en oeuvre l'invention,
    • la figure 2 est une vue de face de l'écran enroulable partiellement ouvert,
    • la figure 3 est une vue de face de l'écran enroulable fermé,
    • la figure 4 est un ordinogramme relatif à la détermination d'un axe de référence, étape préalable du procédé de détection selon l'invention,
    • la figure 5 est un ordinogramme du procédé de détection selon l'invention selon un premier mode de réalisation,
    • la figure 6 décrit une étape complémentaire relative à la prise en compte d'un axe de référence prédéterminé en fonction de la configuration de l'écran lors du procédé de détection de la figure 5,
    • la figure 7 est un ordinogramme du procédé de détection selon l'invention selon un deuxième mode de réalisation,
    • les figures 8 et 9 sont des vues représentant le comportement de la porte enroulable lorsqu'elle rencontre un obstacle dans une première zone de la course de l'écran,
    • les figures 10 et 11 sont des vues représentant le comportement de la porte enroulable lorsqu'elle rencontre un obstacle dans une deuxième zone de la course de l'écran, cette zone étant à proximité du seuil de l'ouverture,
    • la figure 12 est une vue de coté d'une porte de garage basculante, non débordante, avec laquelle peut être mise en oeuvre l'invention,
    • la figure 13 est une vue de face de la porte de garage basculante de la figure 12.
  • L'invention est applicable à différents types d'écrans. Les figures 1 à 11 illustrent l'application du procédé à des écrans enroulables tels que des portes enroulables, grilles ou volets roulants. Les figures 12 et 13 représentent une application du procédé à une porte de garage basculante, non débordante. Bien entendu, ces exemples ne sont pas limitatifs, l'invention pouvant être adaptée à d'autres types d'écrans comme des portes de garage sectionnelles, des portes de garage basculantes débordantes, des portails...
  • A la figure 1, une installation domotique ID comprend un tablier d'un écran enroulable 1, installé entre deux coulisses latérales 11a et 11b. Ces deux coulisses assurent un bon guidage de l'écran. A l'extrémité inférieure du tablier 1 est fixée une barre 2, appelée communément « lame finale ». Lorsque l'écran est une toile ou un store vénitien, cette barre est généralement désignée comme barre de charge ou de lest. L'écran est enroulé autour d'un tube représenté par son axe de rotation 3. Le tube est entraîné en rotation par un actionneur 4 piloté par une unité de commande 5. L'actionneur peut être un actionneur tubulaire s'insérant dans le tube et fixé au bâti. L'unité de traitement 5 peut être reliée à une centrale d'alarme 6. L'écran enroulable 1 est destiné à obturer une ouverture O délimitée par les deux coulisses et un seuil 7 correspondant, dans ce cas, au sol. En outre, un moyen de détection 8 est fixé à proximité d'un bord latéral de la lame finale. Les fonctionnalités et la structure du moyen de détection seront décrites plus loin.
  • Lors de la fermeture de l'écran, l'extrémité (la lame finale) parcourt une course que l'on peut découper en plusieurs zones. Dans notre exemple, la course est divisée en deux zones. Une première zone Zs, dite zone de sécurité, est délimitée par la fin de course haute du tablier, c'est-à-dire la position telle que le tablier est enroulé, dégageant ainsi l'ouverture, et par une limite basse arbitraire 10. Dans cette zone, les exigences des normes de sécurité EN 12453 et EN 12445 sont respectées. Un scénario de sécurité est exécuté en cas de détection d'obstacle. La deuxième zone Za, dite zone d'approche, s'étend de la limite basse précédente jusqu'au seuil de l'ouverture, ce seuil correspondant à la fin de course basse et donc à la fermeture complète de l'écran. Avantageusement, cette limite basse arbitraire correspond à la position de la lame finale quand elle est distante de 5 cm du seuil. Pour identifier dans quelle zone l'écran se trouve, on peut utiliser différents moyens, tel que le comptage du nombre de tours du tube d'enroulement. Cependant, ce comptage n'est pas très précis et peut être insuffisant pour identifier la limite basse arbitraire 10. Un autre moyen consiste à utiliser un capteur réagissant à des aimants placés sur une coulisse, à des positions souhaitées de la course. Ainsi, lorsque le capteur passe devant un aimant, il détecte une limite de zones. Dans notre exemple, on peut fixer un aimant au niveau de la fin de course haute et un autre aimant de manière à ce que lorsque l'aimant est détecté par le capteur, la lame finale soit à 5 cm du seuil. Ce principe de détection des zones est décrit dans la demande EP-A-1 598 518 . Dans cette demande, la lame finale est munie d'un « bord palpeur » et le traitement d'une détection d'obstacle diffère en fonction de la zone dans lequel se trouve le « bord palpeur ». Dans la zone de sécurité, un scénario de sécurité est exécuté en cas de détection afin de se conformer aux normes de sécurité. Dans la zone d'approche, la détection du « bord palpeur » sert uniquement à reconnaître le contact avec le seuil. Il n'y a pas de scénario de sécurité dans cette zone.
  • L'installation comprend des moyens matériels et logiciels permettant de régir son fonctionnement conformément au procédé de détection objet de l'invention. En particulier, il comprend des moyens matériels et/ou logiciels pour assurer l'enchaînement des étapes du procédé selon l'invention. L'installation peut notamment comprendre un moyen de code de programme informatique adapté à la réalisation des étapes du procédé de détection selon l'invention, lorsque le programme tourne sur un ordinateur, comme un microcontrôleur de l'installation. En particulier, l'installation, notamment l'unité de traitement ou le moyen de détection, comprend :
    • un moyen de détermination d'un axe de référence utilisé pour la détermination d'une valeur d'angle d'inclinaison d'une extrémité d'un écran dans une zone définie de la course de l'écran,
    • un moyen de détection permettant de déterminer une valeur d'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran,
    • un moyen de génération d'un signal de commande en fonction de la valeur d'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran.
  • De préférence, le moyen de génération comprend un comparateur destiné à comparer la valeur d'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran et une valeur d'angle seuil définie et propre à une zone définie de la course de l'écran. Le signal de commande peut être généré au niveau du moyen de détection. De préférence, le signal de commande déclenche l'exécution d'un scénario régit par l'unité de traitement.
  • La figure 2 représente l'écran enroulable partiellement ouvert. La lame finale est positionnée dans la zone de sécurité Zs. Dans cette zone, de par la cinématique de l'installation et de son vieillissement, la lame finale a tendance à s'incliner « naturellement » d'un angle βs par rapport à l'horizontale. L'inclinaison naturelle de la lame finale est sensiblement la même, tout le long de la course, dans cette zone. Cette inclinaison naturelle peut être assimilée à une inclinaison de la lame au repos dans cette zone. On note l'axe Xs-Xs', un axe représentatif de l'orientation de la lame finale quand celle-ci est dans cette position d'inclinaison naturelle. Cet axe est de préférence mémorisé comme premier axe de référence pour la zone Zs conformément au procédé proposé et décrit en référence à la figure 4.
  • La figure 3 représente l'écran enroulable fermé. La lame finale est positionnée dans la zone d'approche Za. Lorsque l'écran touche le seuil, la lame finale s'oriente en fonction de l'inclinaison α du seuil. On mesure alors l'inclinaison βa de la lame finale, celle-ci correspondant à l'angle α. On note l'axe Xa-Xa', un axe représentatif de l'orientation de la lame finale quand celle-ci est dans cette position d'appui sur le seuil. Cet axe est de préférence mémorisé comme deuxième axe de référence pour la zone Za. La mémorisation de l'axe de référence est réalisée de la même façon que précédemment.
  • La figure 4 représente un mode d'exécution d'une procédure de détermination d'un axe de référence utilisé dans le procédé objet de l'invention. Différentes étapes de ce mode d'exécution permettent de mémoriser l'axe de référence à affecter à une zone spécifique de la course.
  • Dans une première étape E110, on positionne l'extrémité de l'écran, par exemple la lame finale, à une position spécifique. Cette position doit être représentative de la position que l'extrémité occupe le long de la zone au sens que l'inclinaison de l'extrémité dans cette position est prise comme référence pour la détection d'obstacle.
  • Dans une seconde étape E120, l'installation, notamment l'unité de commande ou le moyen de détection, détermine un axe de référence X-X' à partir des données mesurées par le moyen de détection 8, par exemple fixé sur la lame finale 2. Ainsi, quand l'extrémité est placée à la position spécifique de l'étape E110, le moyen de détection mesure sa position angulaire. Ces mesures sont enregistrées et servent à définir l'axe de référence X-X'. Dans notre exemple, le moyen de détection, tel qu'un accéléromètre, possède au moins deux axes de mesure ou, tout au moins, retranscrit ses mesures selon deux axes X8 et Y8 dans un plan parallèle au plan formé par l'écran, une fois déployé. Nous avons considéré que l'axe de référence X-X' pris en compte correspond à l'axe X8 au moment où la lame finale est dans la position spécifique. Nous aurions pu également considérer l'axe Y8 au lieu de l'axe X8 comme axe de transposition. Préférentiellement, nous avons placé le capteur sur la lame finale de manière à ce que l'axe X8 coïncide au moins sensiblement avec l'orientation longitudinale de la lame finale. Ce n'est qu'un choix, une autre orientation du moyen de détection est également possible.
  • Les étapes E110 et E120 permettent donc de définir un axe de référence pour chaque zone de découpage de la course de l'écran. Ces opérations sont donc à répéter autant de fois qu'il y a de zones. De même, elles peuvent être répétées régulièrement au cours de la vie du produit, par exemple, à chaque manoeuvre de l'écran ou tous les « n » cycles, par exemple n= 10 (ce qui peut correspondre à une semaine d'utilisation) ou 40 (pour correspondre à un mois d'utilisation).
  • Pour chaque zone, outre l'axe de référence à déterminer, il faut également définir et enregistrer une valeur seuil d'angle au-delà de laquelle l'inclinaison de l'extrémité est considérée comme anormale. La valeur seuil peut être une valeur pré-enregistrée, par défaut. Cette valeur seuil conditionne la précision de la détection d'obstacle mais ne doit pas être inférieure à une limite, par exemple 0,5°, pour ne pas déclencher des détections intempestives du fait du mécanisme de l'installation (frottements normaux, gel... ). Pour assurer une bonne précision de détection, la valeur seuil est inférieure à 10 degrés, de préférence inférieure à 3 degrés.
  • Pour la zone de sécurité Zs, telle qu'illustrée à la figure 2, le système doit mémoriser l'axe de référence Xs-Xs'. L'écran est donc placé à une position spécifique comme la position de fin de course haute par exemple. De cette position, le système détermine l'axe de référence Xs-Xs'. Du fait de l'alignement entre la direction de mesure du capteur avec l'axe longitudinal de l'extrémité, l'axe de référence Xs-Xs' considéré correspond à l'inclinaison naturelle de la lame finale d'un angle βs par rapport à l'horizontale.
  • La figure 3 illustre la mémorisation de l'axe de référence Xa-Xa' pour la zone d'approche Za. Pour cette zone, la position spécifique est la position de la lame finale en appui sur le seuil. Pour les mêmes raisons que précédemment, l'axe de référence Xa-Xa' considéré correspond à l'inclinaison de la lame finale posée sur le seuil d'un angle βa par rapport à l'horizontale.
  • La figure 5 représente un premier mode d'exécution d'une autre procédure du procédé de détection objet de l'invention, cette autre procédure faisant suite à la procédure décrite en référence à la figure 4.
  • Dans une troisième étape E130, suite à un ordre de commande, l'extrémité de l'écran est déplacée dans une zone de la course de l'écran.
  • Dans une quatrième étape E140, on analyse la position de l'écran pour s'assurer que l'extrémité de l'écran se situe toujours dans la zone de course souhaitée. Si cette extrémité sort de la zone, on passe à une huitième étape E180, sinon, on passe à une cinquième étape E150.
  • Dans la cinquième étape E150, on mesure l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran par rapport à l'axe de référence prédéterminé correspondant à la zone parcourue.
  • Dans une sixième étape E160, l'angle mesuré est comparé par rapport à la valeur seuil prédéterminée affecté à la zone parcourue. Si l'angle est inférieur à l'angle seuil, l'écran poursuit sa course, on passe à l'étape E140 avec ou sans temporisation. Si l'angle est supérieur à cet angle seuil, on passe à une septième étape E170.
  • Dans la septième étape E170, un scénario de sécurité est exécuté.
  • Une huitième étape E180 permet de sortir de ce processus de détection une fois que l'extrémité dépasse la zone concernée. Cela signifie qu'il n'y a eu aucune détection dans cette zone. Un message ou un feed-back peut être envoyé à l'utilisateur pour l'en informer. Si l'extrémité de l'écran entre dans une nouvelle zone, on passe à l'étape E130, en intégrant l'étape E135 définie à la figure 6 ou on passe à une étape E230 du procédé défini à la figure 7. Si la fin de course est atteinte, le procédé de détection prend fin et un message ou un feed-back peut être envoyé à l'utilisateur pour l'en informer.
  • La figure 6 représente l'étape 135 ajoutée au procédé décrit à la figure 5.
  • Dans cette étape 135 suivant l'étape E130, le système va considérer l'axe de référence prédéterminé correspondant à la zone à parcourir et la valeur seuil prédéterminée affectée à cette zone.
  • La figure 7 représente un deuxième mode d'exécution de la procédure décrite à la figure 5. La principale différence est que la mesure de l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran est effectuée une seule fois, à une position spécifique de la zone considérée.
  • Dans une étape E230, l'écran est déplacé jusqu'à une position spécifique de la zone considérée de la course. Dans l'exemple illustré à la figure 3, cette position correspond à la position fermée de l'écran, lorsque l'extrémité de l'écran touche le seuil.
  • Une étape E240 est analogue à l'étape E150.
  • Une étape E250 est analogue à l'étape E160. Si l'angle mesuré est inférieur à la valeur seuil considérée, alors on passe à une étape E260. Dans le cas contraire, on passe à une étape E270.
  • L'étape E260 consiste à exécuter un scénario de sécurité qui peut être le même que celui de l'étape E170.
  • L'étape E270 marque la fin du procédé dans le cas où la position spécifique a été correctement atteinte. Là aussi, un message ou un feed-back peut être envoyé à l'utilisateur pour l'en informer.
  • Les figures 8 à 11 représentent les différentes configurations traitées par le procédé de détection selon l'invention. Dans notre exemple, la détection d'un élément entre le seuil d'une ouverture et la lame finale est réalisée par un accéléromètre selon trois axes. Ce moyen de détection s'avère avantageux mais il pourrait être envisagé d'utiliser un autre moyen, comme un inclinomètre. L'accéléromètre est fixé à proximité d'un bord latéral de la lame finale. Cette disposition particulière permet d'intégrer également, dans ce moyen de détection, un capteur de détection d'une limite de zone tel que décrit précédemment. En effet, les aimants étant au niveau d'une coulisse, le moyen de détection doit être à proximité de cette coulisse, donc proche d'un bord latéral de la lame finale. En regroupant la détection d'obstacle et de limite de zones dans un même boîtier, le moyen de détection s'avère économique, simple à réaliser et à installer. Si, un autre moyen de détection de limite de zones était utilisé, on pourrait envisager de placer l'accéléromètre ailleurs sur la lame finale, au centre par exemple. Par exemple, on peut envisager d'utiliser un seul accéléromètre pour déterminer la position d'inclinaison de l'extrémité de l'écran et la position verticale de l'extrémité de l'écran par rapport à la course. Dans ce cas, la position est obtenue par double intégration temporelle des valeurs d'accélération selon la direction de la course de l'écran.
  • Les figures 8 et 9 illustrent une détection dans la zone de sécurité Zs. La détection d'obstacle dans cette zone est obtenue de plusieurs manières : par détection de l'inclinaison de la lame finale, et/ou par détection d'une variation de vitesse ou d'accélération de celle-ci.
  • La figure 8 représente la première manière de détection. Un élément, comme un obstacle 9, survient du côté de la lame finale 2 où il n'y a pas le moyen de détection 8. Dans ce cas, lorsque la lame finale rencontre l'obstacle, la lame finale va pivoter autour de l'appui sur l'obstacle. Cela signifie que le bord latéral de la lame, côté moyen de détection continue son mouvement. Ainsi, l'accéléromètre ne détecte pas de variation de vitesse, d'accélération ou, tout au moins, pas une variation significative. L'obstacle peut être alors écrasé plus que les normes de sécurité l'exigent. En conséquence, l'utilisation d'un accéléromètre ne considérant que les variations de vitesse/accélération selon la verticale ne permet pas de détecter un obstacle et de réagir conformément aux normes de sécurité précédentes. Pour répondre à ce problème, il est proposé d'utiliser l'accéléromètre pour détecter également l'angle d'inclinaison de la lame finale. Dans notre cas, lorsque la lame finale va pivoter, l'accéléromètre va mesurer, directement ou indirectement, l'angle θs correspondant à l'inclinaison entre la position la lame finale à l'instant de la mesure et l'axe de référence Xs-Xs' défini auparavant. Cet axe représente, comme nous l'avons vu, la position « naturelle » de la lame dans cette zone. Si cet angle dépasse une valeur seuil prédéterminée affectée à cette zone, alors le moyen de détection émet un signal de détection à l'unité de traitement qui peut lancer l'exécution d'un scénario de sécurité. Ce scénario peut être l'ouverture de l'écran ou, au moins, la relaxation de l'effort sur obstacle. En conséquence, si la valeur seuil est correctement dimensionnée, l'effort sur obstacle peut être limité. Quoiqu'il en soit, cet effort est moins important que s'il avait été finalement détecté directement par une variation de vitesse ou d'accélération.
  • La figure 9 représente la deuxième manière de détection. Un obstacle 9 est placé sous le moyen de détection 8, d'un coté de la lame finale 2. Lorsque la lame finale percute l'obstacle, la vitesse et l'accélération, de la lame finale chutent brusquement. Cette variation est détectée rapidement par l'accéléromètre avant même que l'inclinaison naturelle de la lame finale puisse varier. Dans ce cas, le capteur transmet à l'unité de traitement un signal correspondant à la détection d'un obstacle. L'unité de traitement lance alors l'exécution d'un scénario de sécurité qui peut être analogue au scénario précédent. A noter que la détection d'inclinaison est un moyen de détection complémentaire qui, en principe, n'est pas activé lorsque l'obstacle survient sous le capteur. Cependant, ce mode de détection s'avère être une sécurité au cas où la variation de vitesse ou d'accélération ne serait pas détectée. La détection de l'inclinaison et son traitement sont analogues à ceux définis précédemment. Dans ce cas, l'effort sur obstacle au moment de la détection d'inclinaison serait plus important que s'il avait été détecté directement par une variation de vitesse ou d'accélération.
  • Les figures 10 et 11 illustrent une détection dans la zone d'approche. Dans cette zone, la majorité des systèmes de portes de garage inhibe le déclenchement d'un scénario de sécurité en cas de détection d'obstacle. La raison de cette inhibition est simple : lorsque la lame finale rencontre le seuil de l'ouverture, le capteur considère le sol comme un obstacle et provoque le scénario de sécurité. Cela a pour effet, au mieux une mauvaise fermeture de la porte et au pire l'ouverture de la porte. En conséquence, dans cette zone, le capteur sert uniquement à détecter la fin de course de la porte, mais cela ne signifie pas forcément que la porte est bien fermée. En effet, le capteur peut détecter un obstacle au lieu du sol. Dans ce cas, le système ne fait pas de distinction et considère que la porte est fermée, comme le montrent les figures 10 et 11. Dans le cas de l'invention, le passage de la lame finale dans cette zone d'approche a pour effet de d'inhiber le déclenchement d'un scénario de sécurité en cas détection de variation de vitesse ou d'accélération par l'accéléromètre. Cependant, le système maintient le déclenchement d'un scénario de sécurité en cas de détection de l'inclinaison de la lame finale par rapport à un axe de référence correspondant à l'orientation du seuil, une fois que la lame finale a atteint ce seuil. Pour être sûr que la mesure de l'inclinaison a lieu alors que l'écran est effectivement considéré comme fermé, elle peut être effectuée après que le système détecte une fin de course, ce peut être par détection de la variation de vitesse ou d'accélération par l'accéléromètre, par comptage au niveau de l'actionneur... ou après une temporisation suivant un événement, par exemple, le passage dans la zone d'approche, ou encore, par détection de repos complet du capteur, aucune vibration n'étant alors détectée. Ainsi, au moment de la mesure, l'accéléromètre va déterminer, directement ou indirectement, l'angle θa correspondant à l'inclinaison entre la position la lame finale, une fois le sol atteint, et l'axe de référence Xa-Xa' défini auparavant. Il correspond, en principe, à l'inclinaison α du sol. Si cet angle dépasse une valeur seuil prédéterminée affectée à cette zone, alors le moyen de détection émet un signal de détection à l'unité de traitement qui peut lancer l'exécution d'un scénario de sécurité. Ce scénario peut être l'ouverture de l'écran ou, au moins, la relaxation de l'effort sur obstacle.
  • La figure 10 représente la configuration de l'écran au moment où un obstacle 9, placé du côté de la lame finale 2 où il n'y a pas capteur 8, est détecté.
  • La figure 11 représente la configuration de l'écran au moment où un obstacle 9, placé sous le moyen de détection 8, d'un côté de la lame finale 2, est détecté.
  • Ces deux figures 10 et 11 illustrent également le cas d'une détection d'effraction. L'obstacle 9 représente alors l'outil utilisé pour l'effraction, par exemple, l'extrémité d'un levier, type pied de biche. La différence par rapport au procédé précédent est le moment où la mesure d'inclinaison de la lame finale est réalisée. Pour détecter une effraction, il est préférable que l'inclinaison soit mesurée soit à intervalle de temps régulier après la fermeture de la porte, soit sur demande de l'utilisateur. Une demande de l'utilisateur peut être une requête émise par une télécommande soit en vue de lancer un programme de scrutation régulière de l'inclinaison de la lame finale, soit pour une vérification ponctuelle qu'il n'y a pas eu d'effraction. En alternative, le capteur est réveillé par le mouvement de la porte alors qu'aucun ordre n'a été émis. Si une effraction est détectée, un signal est émis vers l'unité de traitement qui peut alors déclencher une alarme.
  • Les figures 12 et 13 représentent le procédé selon l'invention appliqué à une porte de garage basculante, non débordante. La porte 11 est reliée par un bras 133 à un chariot 132 mobile le long d'un rail 131. Le chariot est entraîné en translation par un moteur 14 grâce à une chaîne ou une courroie non représentée sur la figure. Le moteur est piloté par une unité de traitement 15. La porte de garage obture une ouverture O. L'extrémité basse 12 de la porte vient en contact avec le seuil 17 de l'ouverture. Le moyen de détection 18 ou capteur est fixé sur cette extrémité 12. Le fonctionnement du procédé de détection et sa configuration sont les mêmes que ceux décrits précédemment. A noter que la mesure de l'inclinaison est réalisée par rapport à un plan parallèle au plan formé par la porte, une fois fermée. Dans ce cas, l'angle d'inclinaison est mesuré dans un plan vertical.
  • Lorsque le moyen de détection mesure l'inclinaison de l'extrémité de l'écran par rapport à un repère absolu fixe, l'angle mesuré peut être retranscrit par rapport à l'axe de référence considéré. La retranscription peut devenir l'angle d'inclinaison à comparer.
  • La détermination d'une valeur de l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran signifie que le moyen de détection évalue la variation angulaire de l'extrémité de l'écran par rapport à un référentiel. Cette détermination nécessite généralement un traitement des mesures de moyen de détection pour les exprimer par rapport à l'axe de référence considéré. La valeur transposée correspond à la valeur de l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran. Elle traduit directement la variation angulaire de l'extrémité. Alternativement, il peut être envisagé de transcrire l'axe de référence dans le référentiel de mesure. L'analyse est moins directe dans ce cas.
  • La mesure de l'angle d'inclinaison par le moyen de détection doit être comprise au sens large et pas uniquement par une mesure angulaire stricte. Ainsi, en utilisant un accéléromètre, l'angle peut être déduit à partir des mesures d'accélération ax et ay respectivement selon deux directions de mesure, X et Y, par exemple. L'angle est alors défini par le rapport ax / ay.

Claims (14)

  1. Procédé de détection de la présence d'un élément (9) entre un seuil (7) d'une ouverture (O) et une extrémité (2) d'un écran motorisé (1) destinée à venir en contact avec ce seuil, l'écran comprenant un moyen de détection (8) apte à déterminer l'inclinaison de l'extrémité de l'écran par rapport à un axe de référence déterminé, l'inclinaison étant déterminée dans un plan parallèle au plan formé par l'écran une fois celui-ci déployé, le procédé comprenant les étapes successives dans lesquelles :
    b) le moyen de détection détermine une valeur de l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran,
    c) une unité de traitement (5) exécute un scénario spécifique lorsque la valeur de l'angle d'inclinaison déterminée est supérieure à une valeur d'angle seuil définie, la valeur d'angle seuil définie étant propre à une zone définie (Zs ; Za) de la course de l'écran, caractérisé en ce que
    le procédé comprend une étape préalable a) de détermination de l'axe de référence à partir d'au moins une mesure du moyen de détection, cet axe de référence, affecté à la zone définie de la course de l'écran, étant utilisé pour la détermination de la valeur de l'angle d'inclinaison de l'extrémité lors de l'étape b).
  2. Procédé de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce que lors de l'étape a), l'axe de référence est déterminé dans une position spécifique, relativement à sa course, de l'extrémité de l'écran.
  3. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape b), l'axe de référence considéré pour la mesure de l'inclinaison dépend de la position de l'extrémité de l'écran, la course de l'écran pouvant alors être découpé en plusieurs zones définies (Zs, Za).
  4. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape c), la valeur d'angle seuil considérée pour exécuter le scénario dépend de la position de l'écran ou de l'axe de référence considéré.
  5. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape c), la valeur d'angle seuil considérée est inférieure à 10 degrés, de préférence inférieure à 3 degrés.
  6. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape b), l'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran est mesuré uniquement à une position spécifique de l'extrémité de l'écran dans une zone définie de la course.
  7. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée régulièrement.
  8. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape c), le scénario spécifique exécuté comprend l'ouverture de l'écran et/ou l'envoi d'un message d'alerte.
  9. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape c), l'unité de traitement reçoit un signal radio du moyen de détection.
  10. Procédé de détection selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'étape c), l'angle d'inclinaison est comparé avec la valeur d'angle seuil au niveau du moyen de détection, celui-ci envoyant alors un signal spécifique à l'unité de traitement lorsque la valeur d'angle seuil est dépassée.
  11. Installation domotique (ID) comprenant des moyens matériels (4, 5, 8) et/ou logiciels de mise en oeuvre du procédé de détection selon l'une des revendications précédentes.
  12. Installation domotique selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend :
    - un moyen de détermination d'un axe de référence utilisé pour la détermination d'une valeur d'angle d'inclinaison d'une extrémité (2) d'un écran (1) dans une zone (Zs ; Za) définie de la course de l'écran,
    - un moyen de détection (8) permettant de déterminer une valeur d'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran,
    - un moyen de génération d'un signal de commande en fonction de la valeur d'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran.
  13. Installation domotique selon la revendication 12, caractérisée en ce que le moyen de génération comprend un comparateur destiné à comparer la valeur d'angle d'inclinaison de l'extrémité de l'écran et une valeur d'angle seuil définie et propre à une zone définie de la course de l'écran.
  14. Programme informatique comprenant un moyen de code de programme informatique adapté à la réalisation des étapes du procédé de détection selon l'une des revendications 1 à 10, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.
EP10152385.0A 2009-02-06 2010-02-02 Système de détection d'obstacle entre un seuil d'une ouverture de bâtiment et une extrémité d'un écran motorisé Not-in-force EP2216478B1 (fr)

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