EP3172395A1 - Procédé de contrôle d'un actionneur d'enroulement, actionneur d'enroulement configuré pour un tel procédé et installation de fermeture ou de protection solaire comprenant un tel actionneur - Google Patents

Procédé de contrôle d'un actionneur d'enroulement, actionneur d'enroulement configuré pour un tel procédé et installation de fermeture ou de protection solaire comprenant un tel actionneur

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EP3172395A1
EP3172395A1 EP15748197.9A EP15748197A EP3172395A1 EP 3172395 A1 EP3172395 A1 EP 3172395A1 EP 15748197 A EP15748197 A EP 15748197A EP 3172395 A1 EP3172395 A1 EP 3172395A1
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screen
actuator
current
digital signal
signal
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Publication date
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    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E06B2009/6809—Control

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a winding actuator of an occultation screen around a shaft.
  • the invention also relates to a winding actuator of such a screen, this actuator being configured to implement such a method.
  • the invention relates to a closure or sun protection system comprising such an actuator.
  • a certain number of actuators are equipped with a spring brake which has the advantage of effectively accompanying the movements of the winding shaft, when it is driving relative to the screen.
  • a spring brake masks the torque generated by the weight of the screen at the descent, which limits the performance of a technical solution based solely on the measurement of the torque delivered by the engine of the engine. actuator.
  • the invention intends to remedy more particularly by proposing a new method of controlling a winding actuator of an occultation screen which makes it possible to take account of the real conditions of use of the actuator, with a particularly attractive cost, and which is not hindered by the use of a brake, in particular, of the spring or cam type.
  • the invention relates to a method for controlling a winding actuator of an occultation screen around a winding shaft, this actuator comprising at least one electric motor, the method comprising at least a1 and a2 steps consisting, on the one hand, in detecting, with electronic means, a locking of the screen during a lowering or climbing stroke, by a detection of a torque exerted by the motor on the winding shaft, this torque being determined from a detected motor supply current and, secondly, to stop the motor when a signal representative of the detected current is greater than a current threshold value.
  • the electronic means can be parameterized and this method comprises an additional step b, implemented when the signal representative of the detected current is less than the current threshold value, consisting of detecting a localized deformation of the screen, during the lowering stroke, using the same electronic means and on the basis of the detected current.
  • Step b is complementary to steps a1, a2 and allows a finer detection, before the motor of the actuator does not force, via the screen, on stops or on a possible obstacle.
  • the detection level used at this step can be adjusted according to the actual conditions of use of the actuator in a closure or sun protection system, taking into account, in particular, the size and weight of the screen, the diameter of the winding shaft and the environment of the actuator, in particular, the quality of the guide slides of the screen.
  • such a method may incorporate one or more of the following features, taken in any technically permissible combination:
  • Step b comprises at least elementary steps b1 to b4 consisting of:
  • the second digital signal is created by applying to the first digital signal, in addition to the second digital processing, a shift processing value.
  • the first digital processing and the second digital processing are of the same nature.
  • the first digital processing and / or the second digital processing comprises or includes the application of a low-pass filter.
  • the signal representative of the current is an image of an instantaneous value of this current and, during the elementary step b4, a blocking of the screen is considered imminent when the first digital signal is greater than the second digital signal.
  • the signal representative of the current is an image of an instantaneous value of this current and, during the elementary step b4, a blocking of the screen is considered as imminent when the difference between the first digital signal and the second digital signal is greater than a predefined threshold.
  • the method comprises a preliminary step c of setting the electronic means, according to a determined sensitivity level, in particular selected, for the detection of the imminent blocking of the screen and / or the ambient temperature of the actuator.
  • the setting of the electronic means used for step b is independent of the setting used for steps a1 and a2.
  • the invention also relates to a winding actuator of an occultation screen around a winding shaft, this actuator comprising at least one electric motor and electronic control means of this motor. According to the invention, these electronic means are configured to implement the method mentioned above.
  • the electric motor is a synchronous motor with permanent magnets.
  • the invention relates to a closure or solar protection system incorporating, inter alia, an actuator as mentioned above.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation in perspective of a closure installation according to the invention incorporating an actuator according to the invention
  • FIG. 2 is a partial and axial sectional view of the installation of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a block diagram of a control method according to the invention implemented in the installation of FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 is a schematic representation, as a function of time, of the quantities used in the method represented in FIG. 3, and
  • FIG. 5 is a view on a larger scale of detail V in FIG. 4.
  • Figures 4 and 5 should be considered as simulating the operation of the actuator because they do not take into account the shutdown of the actuator that can occur following the implementation of step b, as is apparent from the explanations that follow.
  • the installation 2 represented in FIG. 1 comprises a screen or apron 4 formed by several blades 6 hinged together and which comprise a lower blade 62, intended to bear against the threshold of an opening O closed by the screen 4 in the low position, and an upper blade 64 attached to a winding shaft 8 by means of two joints or connecting elements 10, these connecting elements that can be rigid or flexible.
  • the screen 4 consists of blades 6 fixed to each other so as to have a space between them, when the screen 4 is in a suspended position, that is to say when the screen 4 is not in the low stop position where all the blades 6 are stacked against each other so as to be contiguous.
  • the winding shaft 8 is mounted inside a box 12, with possibility of rotation about an axis X2, which is horizontal and fixed, and which constitutes a central axis for the installation 2.
  • the winding shaft 8 is rotated about the axis X2 by means of a tubular actuator 100, more particularly visible in FIG. 2, in which the screen 4 is shown in the partially raised position, this is in part wound around the winding shaft 8.
  • the actuator 100 comprises a fixed cylindrical tube 101 in which is mounted a geared motor 102 which comprises a synchronous electric motor with permanent magnets 103, in the example a brushless motor with electronic commutations or "brushless”, as well as a spring brake 104 and a gearbox 105.
  • Note 106 the output shaft of the reducer 105 which protrudes at one end 101 A of the fixed tube 101 and which drives a wheel 200 integral in rotation with the tube of the winding shaft 8.
  • the winding shaft 8 rotates about the axis X2 and the fixed tube 101 through two pivot connections, one of which is provided by a bearing ring 210 mounted near the end 101 B of the opposite fixed tube 101 at the end 101 A.
  • the second pivot connection which is not visible in the figures, is installed at the other end of the winding shaft 8.
  • the actuator 100 also comprises a fastener or head 108, which protrudes from the end 101 B of the tube 101 and makes it possible to fix the actuator 100 on a lateral wall of the caisson 12.
  • This fastener 108 also closes the tube 101 and supports an electronic unit 109 for controlling the supply of the motor 103 with electric current.
  • the electronic unit 109 is supplied with AC voltage by a mains cable 220 and housed in the tube 101.
  • the electronic unit 109 also comprises a unit, not shown, for controlling the sequential supply of the windings of the motor 103 which rectifies the supply voltage of the motor, by means of a bridge of diodes, filters this voltage, by means of capacity, and feeds sequentially each winding, by means of a module consisting of switches.
  • the electronic unit 109 is designed to be in communication with a centralized control 30 or a remote control 32.
  • a motion control command provided by the centralized control 30 or the remote control 32 causes a power supply of the motor 103 enabling it to drive the motor.
  • winding shaft 8 in one direction or the other, in rotation about the axis X2, depending on the user's choice.
  • a current I flows in an electrical conductor 107 which connects the electronic unit 109 to the motor 103 and is supplied sequentially to the different windings of the motor 103.
  • the installation 2 also comprises two slides 14 which extend on either side of the opening O, below the box 12, and in which are respectively engaged the ends of the blades 6.
  • a torque monitoring device 1092 is integrated with the electronic unit 109 and operates on the basis of monitoring the current I supplied to the motor 103 by the electronic unit 109.
  • This current I is continuous and developed from the AC voltage delivered by the mains cable 220.
  • the electronic unit 109 comprises a converter AC / DC 1094.
  • This stop detection function is implemented in a first step of the method of the invention and adapted to detect a rapid and sudden change in torque when, following the arrival of the screen 4 on a stop, the screen 4 is unwound to be in stress, thus creating a rise in torque at the engine 103.
  • the device 1092 comprises a microprocessor 1092A and a memory 1092B.
  • the memory 1092B is preferably integrated with the microprocessor 1092A.
  • the device 1092 also comprises an RC circuit 1092C which comprises a shunt resistor through which the motor power supply current 103 is measured, this shunt resistor being electrically connected to a supply module of this motor 103 and a mass which is at a reference voltage. Current I is sometimes referred to as "shunt current".
  • the method shown schematically in FIG. 3, comprises a first elementary step 500 in the course of which the power supply current I of the motor 103 is acquired by the electronic unit 109.
  • This current I constitutes an image of the torque C103 delivered by the motor 103 to the elements 104, 105 and 200 and, through them, to the winding shaft 8.
  • the value of the current I is supplied to the microprocessor 1092A in the form of an analog signal representative of the value of the current I at each instant.
  • this analog signal is transformed by the microprocessor 1092A into a digital signal S (7).
  • a second elementary step 502 the value of the digital signal S (7) is compared with a reference value Iref.
  • Elementary steps 500 and 502 together constitute a first step a1 of the method of the invention.
  • the actuator 100 must unwind the screen 4, that is to say drive the winding shaft 108 in a direction of rotation about the axis X2 which corresponds to a lowering stroke of the screen 4, where the lower blade 62 is moved towards the threshold of the opening O.
  • the screen 4 normally constitutes a driving load during this lowering stroke, in that its weight tends to rotate the winding shaft 8 in the desired direction of rotation.
  • the current I measured by the electronic unit 109 to a substantially constant value which is related to the intrinsic characteristics of the motor 103, as well as those of the spring brake 104, the gear 105 and the diameter of the shaft This value is denoted I 0 in FIG. 4.
  • the current I measured at the first elementary step 500 by means of the electronic unit 109, is representative of the holding torque C103 exerted by the motor 103 on the winding shaft 8.
  • the screen 4 thus becomes a load to carry for the actuator 100 and the couple to exercise to continue moving the lower blade 62, or tend to move it according to the lowering stroke, becomes variable then increases strongly, so that the value of the current I exceeds the reference value Iref.
  • step a1 it is checked whether the value of the signal S (7) is greater than the value Iref. If this is the case, the method detects a blocking of the screen 4 in its lowering stroke and a complementary step 504 is implemented, during which an audible or visual alarm is activated, whereas, possibly, actuator 100 is supplied with current to perform a reverse stroke, upstream of the screen 4, of limited amplitude to relieve the vertical stress on the screen 4 and the obstacle on which the lower blade 62 rests, before stopping the motor 103.
  • the first elementary step 500 is again implemented, at the predetermined measurement frequency, ie 5 ms in the example.
  • Elementary step 504 constitutes a second step a2 of the method of the invention which is implemented after step a1. Steps a1 and a2 are implemented to provide the stop detection function.
  • steps a1 and a2 can also be implemented on an upward run of screen 4.
  • the threshold values Iref used for the lowering stroke and the rising stroke are different.
  • This stop detection function when lowering or climbing, can be deactivated or modified, depending on the conditions of use of the installation 2 and as can be seen from the explanations that follow.
  • FIG. 4 shows the case where, during the lowering stroke of the screen 4, the latter encounters an obstacle after about 3 seconds after the start of its lowering movement, in practice 3.25s as visible with the point P in Figures 4 and 5, the screen 4 continues to unfold, then hangs and is compressed from about 9.5s.
  • the curve C 0 represents the current I as a function of time.
  • the screen 4 does not immediately start to compress. Indeed, for a few seconds, between 3.25s and about 9.5s, in the example of FIG.
  • the actuator 100 can continue to rotate the shaft winding 8 in the lowering direction of the screen 4, which corresponds to the recovery of the vertical clearance between the blades 6 of the screen 4 located below the box 12 and a localized deformation of the screen 4 which tends to move radially away from the axis X2 while taking place inside the box 12.
  • the current I oscillates with a total amplitude ⁇ around relatively low 0.
  • the current I has significant fluctuations that are not taken into account by the stop detection function because they correspond to the start of the actuator 100.
  • the current I is centered on the value l 0 which corresponds to the operation under driving load mentioned above. From the moment when an obstacle is encountered, as identified by the point P in FIGS. 4 and 5, the current I oscillates globally around the value l 0 with the amplitude ⁇ .
  • the current I increases strongly and the value of the digital signal S (I) exceeds the value Iref, approximately 9.5 s after the start in the example of FIG. what is detected at the second elementary step 502, as explained above.
  • the present invention makes it possible to anticipate the blocking of the screen 4 against an obstacle by adding, in addition to the stop detection function which is implemented in the first step a1, comprising the elementary steps 500 and 502, and which detects the C103 over-torque exerted by the motor 103 as a function of the exceeding of the value Iref by the value of the digital signal S (I), a protective function of the carrier product which is implemented in a second step b and which allows to react from the beginning of the phase of oscillations of the current I, that is to say at the earliest after the screen 4 has encountered an obstacle, when it is being deformed locally and temporarily, while the screen 4 has just become a driven load for the actuator 100.
  • this protection function of the carrier product can detect an imminent blocking of the screen 4, before this blocking is effective.
  • control method of the invention comprises, in addition to the elementary steps 500, 502 and 504, additional elementary steps 506 to 516 during which several operations are performed by the microprocessor 1092A of the electronic unit 109.
  • elementary steps 506 and 516 are implemented by the same hardware as the elementary steps 500, 502 and 504, so that the function of protection of the carrier does not induce hardware overhead compared to the stop detection function.
  • brace has covered steps a1 and a2 belonging to the stop detection function, implemented during the first process step, while brace b covers the steps specific to the protection function. of the carrier product, implemented during the second process step.
  • the digital signal S (I) is averaged, for example over the last twelve measured values.
  • the current I at the output of step 506 is a current averaged over the previous 60 ms.
  • a first digital processing performed during the elementary step 508 makes it possible to generate a first processed digital signal Si.
  • the curve Ci represents the signal Si as a function of time t. Note that this curve corresponds to a fixed current value for about the first second of the lowering movement of the deck 4. This corresponds to the setting of a preset value for the signal Si when the actuator 100 is started. value is very different from the value l 0 . In other words, the processing of the elementary step 508 is neutralized, for example, during the first second after the start of the lowering movement of the screen 4 and the signal Si retains the value. This avoids an unfounded detection of an obstacle due to the variations of the current I at the start of the engine 103.
  • the signal Si is then processed in an additional elementary step 510 in the course of which a second digital processing is applied to this signal which becomes the signal S'i at the output of the elementary step 510.
  • a third digital processing is applied to the signal S'i which then becomes a second processed digital signal S 2 .
  • this third digital processing may be a signal shift in value.
  • Such a value shift may also constitute the first or the second digital processing respectively implemented at the elementary steps 508 and 510.
  • the first digital processing applied during the elementary step 508 can be the application of a low pass filter which can be finite or infinite impulse response, at the choice of the designer of the electronic unit 109.
  • the second digital processing applied to the elementary step 510 is preferably of the same nature as that applied to the elementary step 508, with other specific parameters of this processing by modifying time constants which can have an influence, for example. example, on the gain or characteristic frequencies used.
  • the first and second digital signals Si and S 2 are compared with each other in order to establish whether the actuator 100 is in a situation such that the screen 4 having encountered an obstacle is in the process of locally deformed below and / or inside the box 12, for example because it unfolds abnormally in the box 12, before the flow is completely blocked.
  • This situation occurs in the example over a period of time At, which ranges from 3.25s to about 9.5s in Figure 4.
  • the comparison of the elementary step 514 detect if the screen 4 is locally deformed, generating relatively small amplitude current variations, before being completely blocked and put in compression against the obstacle, from about 9, 5s.
  • the curve C 2 represents the signal S 2 as a function of time t.
  • the value of the digital signal S 2 is set to a value l 2 greater than the value and very different from the value l 0 , for the same reasons as those explained herein. above for the digital signal Si.
  • the digital signal Si may be a smoothed version of the signal S (I), because of the digital processing applied to the elementary step 508.
  • the digital processes respectively applied to the elementary steps 508, 510 and 512 it is possible to determine dynamically that an obstacle has been encountered, that the screen 4 is being unfolded abnormally in the box 12 and an imminent blocking of the screen 4 is to be expected by comparison between the first and second digital signals Si and S 2 .
  • an imminent blocking of the screen 4 is determined when the first digital signal S 1; which is an image of the current I at this moment, takes a value greater than or equal to the second digital signal S 2 , which takes place from an instant t 2 indicated by the point Q in FIGS. 4 and 5.
  • the imminent blocking of the screen 4 is determined when the second digital signal S 2 takes a value greater than or equal to the first digital signal Si.
  • the imminent blocking of the screen 4 is determined when the offset ⁇ 1 / 2 between the instantaneous values of the first and second digital signals S1, S2 is greater than a predefined threshold.
  • an elementary step 516 is implemented during which the motor 103 is stopped, an alarm is activated and / or a reverse movement of the actuator 100 is initiated then the motor 103 is stopped, according to an approach similar to that mentioned above for the elementary step 504.
  • the elementary step 516 may be identical to the elementary step 504.
  • the instant t 2 is at 3.47 s after the start of the lowering movement of the screen 4, ie 0.22 s after the obstacle has been encountered by the screen 4 at the moment ti.
  • the protection function of the carrier product of step b makes it possible to obtain a reaction time, in the event of an obstacle on the lowering stroke, of the order of 0.2 s, whereas this reaction time is of the order of 6s, ie between 3.25s and about 9.5s, with the stop detection function of steps a1 and a2.
  • the reactivity of the control means of the actuator 100 that is to say of the electronic unit 109, is thus improved by the protective function of the carrier product of the invention.
  • the stop detection function can not, however, be replaced by the protective function of the load-bearing product because the former acts as a safety function, which is necessary in certain cases of use, for example at the stop on the low stop. where the progress of the screen 4 in the box 12 is very limited.
  • the sensitivity of detection and the reactivity of the protection function of the carrier product may lead to false detections, which is not the case of the stop detection function.
  • One and the other are therefore very complementary.
  • the elementary steps 510 and 512 constitute a group of elementary steps 520 during which a kind of template or dynamic model formed by the digital signal S 2 and represented by the curve C 2 is created , to which the digital signal S 1; which substantially corresponds to the shunt current I after digital processing, is compared to the predetermined measurement frequency.
  • This template or dynamic model S 2 corresponds to a value processed numerically from the digital signal Si.
  • the invention makes it possible to take account of relatively low intensity current variations, ⁇ , around the value l 0 , after a start-up period of approximately 1 s, to anticipate a risk of blocking the screen 4, before that it does not actually become a charge carried out.
  • the invention which is based on the detection of a phenomenon of deformation of the screen 4 which takes place during the period ⁇ t represented in FIG. 4, makes it possible to use this period to react if necessary. by means of the elementary step 516, before the output torque C103 delivered by the motor 103 increases strongly, to the point where the value of the digital signal S (I) reaches or exceeds the value Iref, as can be seen in FIG. 4.
  • the protection function of the carrier product it is also possible to use the information provided by the protection function of the carrier product to adjust the detection threshold of the stop detection function.
  • the protective function of the carrier product then corresponds to a function of anticipating a torque peak.
  • the elementary steps 506 to 516 are implemented by the electronic unit 109 as well as the elementary steps 502 and 504, so that the detection of a deformation phenomenon of the screen 4 is obtained without it being necessary to to add control members in the actuator 100.
  • the additional detection which makes it possible to anticipate a situation of blocking the screen 4 by means of the elementary steps 506 to 516, is based on calculations which in practice, do not require the addition of electronic components in the electronic unit 109, which includes typically the microprocessor 1092A and, most often, one or more data storage memories, such as the memory 1092B.
  • the elementary steps 506 to 516 are performed in the electronic unit 109, it is possible to parameterize these steps by varying the digital values used by the microprocessor 1092A for the elementary steps 508, 510 and 51 2. For example, according to the digital processes applied in the elementary steps 508 and 51 0, it is possible to vary a filter cutoff frequency, characteristic frequencies or gains. As for the elementary step 512, the offset value can also be adjusted. These adjustments can be made by programming the electronic unit 1 09 by means of the centralized control 30, the remote control 32 or a computer temporarily connected to the electronic unit 109 during the commissioning of the installation 2.
  • the configurable character of the electronic unit 1 09 makes it possible to take into account the data specific to the installation 2, such as the weight or the size of the screen 4 or such as the diameter of the winding shaft 8.
  • configurable character of the electronic unit 1 09 also makes it possible to take into account the "quality" of the slides 14, that is to say of their truly rectilinear and vertical character and of their internal surface state, which can be reconciled since the installation 2 is either new or older.
  • the parameterizable nature of the electronic unit 109 also makes it possible to take account of the ambient temperature which may have an influence on the behavior of the screen 4, in particular, in the case of a negative temperature, the sliding of the ends of the blades 6 in the slides 14 may have gel-related hard spots that can form, and this without additional temperature measurement.
  • the electronic unit 109 starts by setting the electronic unit 109, that is to say adjust or adjust its operating parameters, depending on the sensitivity level selected for the detection of the deformation of the screen 4 and / or the ambient temperature.
  • This setting or setting can be made by selecting certain values in memory 1 092B or by entering values into this memory.
  • the parameterizable nature of the electronic unit 1 09 even makes it possible to deactivate the part of the process corresponding to the protection function of the carrier product and based on the detection of the deformation phenomenon of the screen 4, by choosing for the elementary steps 508, 510 and 512 parameters such that the signal Si remains permanently strictly lower than the signal S 2 . This may be the case for an installation 2 whose slides 14 are heavily damaged or that works in conditions of extreme temperature or load, in which case the carrier protection function is not suitable because it would induce false detections.
  • the deactivation of the protection function of the carrier product can also occur in the case where hard points at the descent in the slides 14 are numerous and / or important, because the mechanics of the carrier product is not adapted, in particular following an excessive aging of the carrier product, or even during the renovation of an installation, during which the roller shutter is changed from a manual drive belt to a motorized drive, or a motorization evolution not compatible.
  • the protective function of the carrier product can be deactivated to manage actuators mounted in installations not adapted to this solution, in particular, in terms of quality of the slides 14 or operating conditions.
  • Deactivating the protective function of the carrier product or adjusting the sensitivity of the protective function of the carrier product according to the ambient temperature measured at the actuator 100 prevents the detection of a blockage. screen 4 is too sensitive.
  • the deactivation or adjustment of the sensitivity of the protective function of the carrier product may be left to the initiative of the installer, which allows him to take into account the actual conditions of implementation of the installation 2, in particular when the apron 4 or its actuator 100 are degraded or mounted imperfectly.
  • the independent character of the elementary steps 502 and 514 makes it possible to adjust independently the detection sensitivity of the torque C103 exerted by the motor 1 03, corresponding to the stop detection function, and, secondly, the detection of the deformation phenomenon of the screen 4 corresponding to the protection function of the carrier product.
  • the reference value Iref can be set independently of the parameters used in the elementary steps 508, 510 and 512.
  • the invention is represented in FIG. 3 in the case where the digital signal S (I) used at the elementary step 502 comes from the elementary step 506.
  • the signal used at the elementary step 502 can be the signal S (I) from the elementary step 500 or the signal Si from the elementary step 508.
  • the signal used in the step elementary 502 is averaged and optionally digitally processed, while remaining representative of the output torque C103 of the motor 103.
  • the elementary step 506 and, optionally, the elementary step 508 belong to step a1.
  • Elementary step 506 is optional. It can be omitted or integrated in the elementary step 508.
  • FIGS. 1 and 2 The invention is shown in FIGS. 1 and 2 in the case of its use with a roller shutter screen 4 formed by a plurality of blades 6.
  • a roller shutter screen 4 formed by a plurality of blades 6.
  • the invention is particularly advantageous when the screen is a screen with blades or perforated members consisting of elements hinged together with a possibility of relative movements, such as blades or links of a grid, because the relative movements of these parts of the screen over the period At generate current variations such as those represented during this period in FIG. 4.

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Description

PROCEDE DE CONTROLE D'UN ACTIONNEUR D'ENROULEMENT, ACTIONNEUR D'ENROULEMENT CONFIGURE POUR UN TEL PROCEDE ET INSTALLATION DE FERMETURE OU DE PROTECTION SOLAIRE COMPRENANT UN TEL
ACTIONNEUR
L'invention a trait à un procédé de contrôle d'un actionneur d'enroulement d'un écran d'occultation autour d'un arbre. L'invention a également trait à un actionneur d'enroulement d'un tel écran, cet actionneur étant configuré pour mettre en œuvre un tel procédé. Enfin, l'invention a trait à une installation de fermeture ou de protection solaire comprenant un tel actionneur.
Dans le domaine des dispositifs de fermeture ou de protection solaire, il est connu de manœuvrer un écran d'occultation d'une ouverture entre une configuration ouverte, dans laquelle il est enroulé autour d'un arbre d'enroulement, généralement à l'intérieur d'un caisson situé au-dessus de l'ouverture, et une position fermée où il s'étend verticalement dans l'ouverture, en dessous de l'arbre d'enroulement. Dans ce genre de dispositif, il est connu de détecter un obstacle qui s'oppose à l'abaissement de l'écran, c'est-à-dire à son déplacement de sa première configuration vers sa deuxième configuration, en détectant un couple fourni par un moteur électrique appartenant à l'actionneur, ceci grâce à la surveillance d'un courant d'alimentation de ce moteur. Selon une fonction dite de détection de butée, il est connu d'équiper un actionneur d'enroulement d'un volet roulant d'un dispositif qui réagit lorsque l'écran s'est bloqué sur un obstacle, au point qu'il est comprimé par le moteur qui doit exercer un couple supplémentaire, lequel couple est détecté par le dispositif en question.
Il est souhaitable de pouvoir anticiper une telle situation de blocage en réagissant de façon anticipée, dès que l'écran rencontre un obstacle, et avant qu'il ne bloque la rotation de l'arbre d'enroulement entraîné par l'actionneur. Pour ce faire, il est possible d'équiper la tête d'un actionneur d'un accéléromètre ou d'utiliser un dispositif de génération d'obstacles, tel que connu de EP-A-2 746 526. D'autres dispositifs électromécaniques utilisés dans ce but sont basés sur des mouvements relatifs entre certaines pièces constitutives de l'actionneur ou l'utilisation de capteurs d'efforts ou de contacteurs. Ces solutions mécaniques ou mécatroniques sont précises mais présentent l'inconvénient de rendre la configuration plus complexe, voire impossible, en fonction de l'installation dans laquelle l'actionneur doit être intégré. Ainsi, il n'est pas possible de tenir compte du poids ou de la taille de l'écran, du diamètre de l'arbre d'enroulement, ni des conditions d'utilisation sur le site de mise en œuvre de l'installation. Or, ces conditions d'utilisation, notamment la qualité des coulisses de guidage de l'écran, lesquelles peuvent être propres et correctement montées dans un immeuble neuf ou présenter des points durs et des défauts d'alignement dans le cadre d'une rénovation, peuvent avoir une grande influence sur les possibilités de mouvements de l'écran. Dans les matériels électromécaniques ou mécaniques connus, les adaptations aux conditions d'utilisation sont donc limitées et il n'est que difficilement possible de tenir compte des conditions réelles d'utilisation de l'actionneur. Par ailleurs, une mauvaise adaptation aux conditions d'utilisation entraîne des risques d'arrêts intempestifs du mouvement du volet, gênants dans l'utilisation du volet au quotidien.
Par ailleurs, un certain nombre d'actionneurs sont équipés d'un frein à ressort qui présente l'avantage d'accompagner efficacement les mouvements de l'arbre d'enroulement, lorsque celui-ci est menant par rapport à l'écran. Toutefois, l'utilisation d'un tel frein à ressort masque le couple généré par le poids de l'écran à la descente, ce qui limite les performances d'une solution technique basée sur la seule mesure du couple délivrée par le moteur de l'actionneur.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau procédé de contrôle d'un actionneur d'enroulement d'un écran d'occultation qui permet de tenir compte des conditions réelles d'utilisation de l'actionneur, avec un coût particulièrement attractif, et qui n'est pas gêné par l'utilisation d'un frein, notamment, du type à ressort ou à came.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de contrôle d'un actionneur d'enroulement d'un écran d'occultation autour d'un arbre d'enroulement, cet actionneur comprenant au moins un moteur électrique, le procédé comprenant au moins des étapes a1 et a2 consistant, d'une part, à détecter, avec des moyens électroniques, un blocage de l'écran lors d'une course d'abaissement ou de montée, par une détection d'un couple exercé par le moteur sur l'arbre d'enroulement, ce couple étant déterminé à partir d'un courant détecté d'alimentation du moteur et, d'autre part, à arrêter le moteur lorsqu'un signal représentatif du courant détecté est supérieur à une valeur seuil de courant. Conformément à l'invention, les moyens électroniques sont paramétrables et ce procédé comprend une étape supplémentaire b, mise en œuvre lorsque le signal représentatif du courant détecté est inférieur à la valeur seuil de courant, consistant à détecter une déformation localisée de l'écran, lors de la course d'abaissement, en utilisant les mêmes moyens électroniques et sur la base du courant détecté.
Grâce à l'invention, la détection anticipée d'obstacle obtenue à l'étape b répond aux mêmes problématiques que les solutions mécaniques ou mécatroniques de l'art antérieur, tout en présentant la souplesse d'une solution logicielle. L'étape b vient en complément des étapes a1 , a2 et permet une détection plus fine, avant que le moteur de l'actionneur ne force, par l'intermédiaire de l'écran, sur des butées ou sur un éventuel obstacle. Comme les moyens électroniques utilisés à l'étape b sont paramétrables, le niveau de détection utilisé à cette étape peut être ajusté en fonction des conditions réelles d'utilisation de l'actionneur dans une installation de fermeture ou de protection solaire, en tenant compte, notamment, de la taille et du poids de l'écran, du diamètre de l'arbre d'enroulement et de l'environnement de l'actionneur, notamment, de la qualité des coulisses de guidage de l'écran.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible :
- L'étape b comprend au moins des étapes élémentaires b1 à b4 consistant à :
b1 ) créer un premier signal numérique, en appliquant un premier traitement numérique à un signal représentatif du courant d'alimentation du moteur,
b2) créer un deuxième signal numérique en appliquant au moins un deuxième traitement numérique au premier signal numérique,
b3) comparer le premier signal numérique au deuxième signal numérique,
b4) établir si un blocage de l'écran est imminent, en fonction du résultat de la comparaison de l'étape élémentaire b3.
- Le deuxième signal numérique est créé en appliquant au premier signal numérique, outre le deuxième traitement numérique, un traitement de décalage en valeur.
- Le premier traitement numérique et le deuxième traitement numérique sont de même nature.
- Le premier traitement numérique et/ou le deuxième traitement numérique comprend ou comprennent l'application d'un filtre passe bas.
- Le signal représentatif du courant est une image d'une valeur instantanée de ce courant et, lors de l'étape élémentaire b4, un blocage de l'écran est considéré comme imminent lorsque le premier signal numérique est supérieur au deuxième signal numérique.
- Le signal représentatif du courant est une image d'une valeur instantanée de ce courant et, lors de l'étape élémentaire b4, un blocage de l'écran est considéré comme imminent lorsque la différence entre le premier signal numérique et le deuxième signal numérique est supérieure à un seuil prédéfini.
- Le procédé comprend une étape préalable c de paramétrage des moyens électroniques, en fonction d'un niveau de sensibilité déterminé, en particulier sélectionné, pour la détection du blocage imminent de l'écran et/ou de la température ambiante de l'actionneur.
- Le paramétrage des moyens électroniques utilisé pour l'étape b est indépendant du réglage utilisé pour les étapes a1 et a2.
L'invention concerne également un actionneur d'enroulement d'un écran d'occultation autour d'un arbre d'enroulement, cet actionneur comprenant au moins un moteur électrique et des moyens électroniques de contrôle de ce moteur. Conformément à l'invention, ces moyens électroniques sont configurés pour mettre en œuvre le procédé mentionné ci-dessus.
De façon avantageuse, le moteur électrique est un moteur synchrone à aimants permanents.
Enfin, l'invention concerne une installation de fermeture ou de protection solaire incorporant, entre autres, un actionneur tel que mentionné ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un procédé, d'un actionneur et d'une installation conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'une installation de fermeture conforme à l'invention incorporant un actionneur conforme à l'invention,
- la figure 2 est une coupe partielle et axiale de principe de l'installation de la figure 1 ,
- la figure 3 est un schéma bloc d'un procédé de contrôle conforme à l'invention mis en œuvre dans l'installation des figures 1 et 2,
- la figure 4 est une représentation schématique, en fonction du temps, de grandeurs utilisées dans le procédé représenté à la figure 3, et
- la figure 5 est une vue à plus grande échelle du détail V à la figure 4.
Les figures 4 et 5 doivent être considérées comme simulant le fonctionnement de l'actionneur car elles ne tiennent pas compte de l'arrêt de l'actionneur qui peut intervenir suite à la mise en œuvre de l'étape b, ainsi que cela ressort des explications qui suivent.
L'installation 2 représentée à la figure 1 comprend un écran ou tablier 4 formé par plusieurs lames 6 articulées entre elles et qui comprennent une lame inférieure 62, destinée à venir en appui contre le seuil d'une ouverture O obturée par l'écran 4 en position basse, ainsi qu'une lame supérieure 64 accrochée à un arbre d'enroulement 8 au moyen de deux articulations ou éléments de liaison 10, ces éléments de liaison pouvant être rigides ou souples.
L'écran 4 est constitué de lames 6 fixées les unes aux autres de manière à présenter un espace entre elles, lorsque l'écran 4 est dans une position suspendue, c'est- à-dire lorsque l'écran 4 n'est pas dans la position de butée basse où toutes les lames 6 sont empilées les unes contre les autres de sorte à être jointives.
L'arbre d'enroulement 8 est monté à l'intérieur d'un caisson 12, avec possibilité de rotation autour d'un axe X2, qui est horizontal et fixe, et qui constitue un axe central pour l'installation 2.
L'arbre d'enroulement 8 est entraîné en rotation autour de l'axe X2 au moyen d'un actionneur tubulaire 100, plus particulièrement visible à la figure 2, dans laquelle l'écran 4 est représenté en position partiellement relevée, c'est-à-dire en partie enroulé autour de l'arbre d'enroulement 8. L'actionneur 100 comprend un tube cylindrique fixe 101 dans lequel est monté un motoréducteur 102 qui comprend un moteur électrique synchrone à aimants permanents 103, dans l'exemple un moteur sans balai à commutations électroniques ou « brushless », ainsi qu'un frein à ressort 104 et un réducteur 105. On note 106 l'arbre de sortie du réducteur 105 qui s'étend en saillie à une extrémité 101 A du tube fixe 101 et qui entraîne une roue 200 solidaire en rotation du tube de l'arbre d'enroulement 8.
L'arbre d'enroulement 8 tourne autour de l'axe X2 et du tube fixe 101 grâce à deux liaisons pivots dont l'une est assurée par une couronne-palier 210 montée à proximité de l'extrémité 101 B du tube fixe 101 opposée à l'extrémité 101 A. La deuxième liaison pivot, qui n'est pas visible sur les figures, est installée à l'autre extrémité de l'arbre d'enroulement 8.
L'actionneur 100 comprend également une pièce de fixation ou tête 108, qui fait saillie à l'extrémité 101 B du tube 101 et permet de fixer l'actionneur 100 sur une paroi latérale du caisson 12. Cette pièce de fixation 108 obture également le tube 101 et supporte une unité électronique 109 de commande de l'alimentation du moteur 103 en courant électrique. L'unité électronique 109 est alimentée en tension alternative par un câble secteur 220 et logée dans le tube 101 . L'unité électronique 109 comprend également une unité, non représentée, de pilotage de l'alimentation séquentielle des enroulements du moteur 103 qui redresse la tension d'alimentation du moteur, au moyen d'un pont de diodes, filtre cette tension, au moyen d'une capacité, et alimente séquentiellement chaque enroulement, au moyen d'un module constitué de commutateurs.
L'unité électronique 109 est prévue pour être en communication avec une commande centralisée 30 ou une télécommande 32. Un ordre de commande de mouvement fourni par la commande centralisée 30 ou la télécommande 32 provoque une alimentation du moteur 103 lui permettant d'entraîner l'arbre d'enroulement 8, dans un sens ou dans l'autre, en rotation autour de l'axe X2, en fonction des choix de l'utilisateur. Un courant I circule dans un conducteur électrique 107 qui relie l'unité électronique 109 au moteur 103 et est fourni séquentiellement aux différents enroulements du moteur 103.
L'installation 2 comprend également deux coulisses 14 qui s'étendent de part et d'autre de l'ouverture O, en dessous du caisson 12, et dans lesquelles sont respectivement engagées les extrémités des lames 6.
Un dispositif 1092 de surveillance de couple, selon la fonction de détection de butée, est intégré à l'unité électronique 109 et fonctionne sur la base de la surveillance du courant I fourni au moteur 103 par l'unité électronique 109. Ce courant I est continu et élaboré à partir de la tension alternative délivrée par le câble secteur 220. Ainsi, l'unité électronique 109 comprend un convertisseur AC/DC 1094. Pour la clarté du dessin, les liaisons électriques au sein de l'unité électronique 109 ne sont pas représentées à la figure 2. Cette fonction de détection de butée est mise en œuvre dans une première étape du procédé de l'invention et adaptée à détecter une évolution rapide et brutale du couple lorsque, suite à l'arrivée de l'écran 4 sur une butée, l'écran 4 est déroulé jusqu'à être en contrainte, créant ainsi une montée en couple au niveau du moteur 103.
En pratique, le dispositif 1092 comprend un microprocesseur 1092A et une mémoire 1092B. En pratique, la mémoire 1092B est, de préférence, intégrée au microprocesseur 1092A. Le dispositif 1092 comprend également un circuit RC 1092C qui comprend une résistance de shunt à travers laquelle est mesuré le courant I d'alimentation du moteur 103, cette résistance de shunt étant connectée électriquement à un module d'alimentation de ce moteur 103 et à une masse qui est à une tension de référence. Le courant I est ainsi parfois dénommé « courant de shunt ».
Le procédé, représenté de façon schématique à la figure 3, comprend une première étape élémentaire 500 au cours de laquelle le courant I d'alimentation du moteur 103 est acquis par l'unité électronique 109. Ce courant I constitue une image du couple C103 délivré par le moteur 103 aux éléments 104, 105 et 200 et, à travers eux, à l'arbre d'enroulement 8. En pratique, la valeur du courant I est fournie au microprocesseur 1092A sous la forme d'un signal analogique représentatif de la valeur du courant I à chaque instant. Au cours de l'étape 500, ce signal analogique est transformé par le microprocesseur 1092A en un signal numérique S(7).
Dans une deuxième étape élémentaire 502, la valeur du signal numérique S(7) est comparée à une valeur de référence Iref. Les étapes élémentaires 500 et 502 constituent ensemble une première étape a1 du procédé de l'invention.
On considère le cas où l'actionneur 100 doit dérouler l'écran 4, c'est-à-dire entraîner l'arbre d'enroulement 108 dans un sens de rotation autour de l'axe X2 qui correspond à une course d'abaissement de l'écran 4, où la lame inférieure 62 est déplacée en direction du seuil de l'ouverture O. L'écran 4 constitue normalement une charge menante lors de cette course d'abaissement, en ce sens que son poids tend à faire tourner l'arbre d'enroulement 8 dans le sens de rotation souhaité. Dans ce cas, le courant I mesuré par l'unité électronique 109 à une valeur sensiblement constante qui est liée aux caractéristiques intrinsèques du moteur 103, ainsi qu'à celles du frein à ressort 104, du réducteur 105 et au diamètre de l'arbre d'enroulement 8. Cette valeur est notée I0 à la figure 4.
Le courant I, mesuré à la première étape élémentaire 500 au moyen de l'unité électronique 109, est représentatif du couple de retenue C103 exercé par le moteur 103 sur l'arbre d'enroulement 8.
Lorsque l'écran 4 rencontre un obstacle, soit à l'intérieur d'une des coulisses 14 soit sur la trajectoire de la lame inférieure 62 entre ces coulisses 14, les lames 6 se rapprochent et se tassent les unes sur les autres, puis l'écran 4 se déforme localement dans le caisson 12 et, ensuite, l'écran 4 est comprimé entre la lame inférieure 62 bloquée sur l'obstacle ou la butée de fin de course et la lame 6 la plus haute qui ne fait pas partie de la portion du tablier 4 enroulée autour de l'arbre d'enroulement 8.
Autrement dit, lorsque la lame inférieure 62 de l'écran 4 arrive en butée, soit sur la fin de course basse soit sur un obstacle, la lame 6 suivante continue à descendre jusqu'à venir en butée contre la lame inférieure 62, et ainsi de suite jusqu'à une lame 6 suivante, pouvant être la lame supérieure 64 fixée à l'arbre d'enroulement 8. De cette manière, l'écran 4 devient progressivement rigide en partant de la lame inférieure 62 jusqu'à l'arbre d'enroulement 8.
L'écran 4 devient ainsi une charge à mener pour l'actionneur 100 et le couple à exercer pour continuer à déplacer la lame inférieure 62, ou tendre à la déplacer selon la course d'abaissement, devient variable puis augmente fortement, au point que la valeur du courant I dépasse la valeur de référence Iref.
Ainsi, au cours de la deuxième étape élémentaire 502 de l'étape a1 , il est vérifié si la valeur du signal S(7) est supérieure à la valeur Iref. Si tel est le cas, le procédé détecte un blocage de l'écran 4 dans sa course d'abaissement et une étape complémentaire 504 est mise en œuvre, au cours de laquelle une alarme sonore ou visuelle est activée, alors que, éventuellement, l'actionneur 100 est alimenté en courant pour effectuer une course inverse, de remontée de l'écran 4, d'amplitude limitée pour soulager la contrainte verticale sur l'écran 4 et sur l'obstacle sur lequel appuie la lame inférieure 62, avant d'arrêter le moteur 103. Dans le cas contraire, c'est-à-dire tant que la valeur du signal numérique S(7) reste inférieure à la valeur Iref, la première étape élémentaire 500 est à nouveau mise en œuvre, à la fréquence de mesure prédéterminée, soit 5 ms dans l'exemple.
L'étape élémentaire 504 constitue une deuxième étape a2 du procédé de l'invention qui est mise en œuvre après l'étape a1 . Les étapes a1 et a2 sont mises en œuvre pour assurer la fonction de détection de butée.
On considère le cas où l'actionneur 100 doit enrouler l'écran 4, c'est-à-dire entraîner l'arbre d'enroulement 108 dans un sens de rotation autour de l'axe X2 qui correspond à une course de montée de l'écran 4. Dans ce cas, si l'écran 4 vient à se coincer dans une des coulisses 14, le couple à exercer pour continuer à le déplacer, ou tendre à le déplacer, selon la course de remontée, augmente fortement, au point que la valeur du courant I dépasse la valeur de référence Iref. Ainsi, les étapes a1 et a2 peuvent également être mises en œuvre sur une course montée de l'écran 4.
En variante, les valeurs seuil Iref utilisées pour la course d'abaissement et la course de montée sont différentes.
Cette fonction de détection de butée, à l'abaissement ou en montée, peut être désactivée ou modifiée, en fonction des conditions d'utilisation de l'installation 2 et ainsi qu'il ressort des explications qui suivent.
La figure 4 montre le cas où, lors de la course d'abaissement de l'écran 4, celui-ci rencontre un obstacle au bout d'environ 3 secondes après le début de son mouvement d'abaissement, en pratique 3,25s comme visible avec le point P aux figures 4 et 5, l'écran 4 continue à se dérouler, puis se bloque et est comprimé à partir d'environ 9,5s. La courbe C0 représente le courant I en fonction du temps. Lorsque l'obstacle bloque la course descendante de la lame 62, l'écran 4 ne se met pas immédiatement en compression. En effet, pendant quelques secondes, entre 3,25s et environ 9,5s, dans l'exemple de la figure 4, l'actionneur 100 peut continuer à faire tourner l'arbre d'enroulement 8 dans le sens d'abaissement de l'écran 4, ce qui correspond à la reprise du jeu vertical entre les lames 6 de l'écran 4 situées en dessous du caisson 12 ainsi qu'à une déformation localisée de l'écran 4 qui tend à s'éloigner radialement de l'axe X2 en se déroulant à l'intérieur du caisson 12. Lors de cette phase transitoire, entre 3,25s et environ 9,5s après le début de la mise en mouvement et comme représenté à la figure 4, le courant I oscille avec une amplitude totale ΔΙ autour de l0 relativement faible.
Au démarrage du moteur 103, le courant I a des fluctuations importantes qui ne sont pas prises en compte par la fonction de détection de butée car elles correspondent à la mise en route de l'actionneur 100. Pendant les trois premières secondes environ et après sa stabilisation, le courant I est centré sur la valeur l0 qui correspond au fonctionnement sous charge menante mentionnée ci-dessus. A partir du moment où un obstacle est rencontré, comme identifié par le point P sur les figures 4 et 5, le courant I oscille globalement autour de la valeur l0 avec l'amplitude ΔΙ. Lorsque le mouvement de déroulement de l'écran 4 est complètement bloqué, le courant I croît fortement et la valeur du signal numérique S(I) dépasse la valeur Iref, environ 9,5s après le démarrage dans l'exemple de la figure 4, ce qui est détecté à la deuxième étape élémentaire 502, comme expliqué ci-dessus.
La présente invention permet d'anticiper le blocage de l'écran 4 contre un obstacle, en ajoutant, en plus de la fonction de détection de butée qui est mise en œuvre dans la première étape a1 , comportant les étapes élémentaires 500 et 502, et qui détecte le sur-couple C103 exercé par le moteur 103 en fonction du dépassement de la valeur Iref par la valeur du signal numérique S(I), une fonction de protection du produit porteur qui est mise en œuvre dans une deuxième étape b et qui permet de réagir dès le début de la phase d'oscillations du courant I, c'est-à-dire au plus tôt après que l'écran 4 a rencontré un obstacle, lorsqu'il est en train de se déformer localement et temporairement, alors que l'écran 4 est juste devenu une charge menée pour l'actionneur 100. En d'autres termes, cette fonction de protection du produit porteur permet de détecter un blocage imminent de l'écran 4, avant que ce blocage soit effectif.
Pour ce faire, le procédé de contrôle de l'invention comprend, outre les étapes élémentaires 500, 502 et 504, des étapes élémentaires supplémentaires 506 à 516 au cours desquelles plusieurs opérations sont effectuées par le microprocesseur 1092A de l'unité électronique 109. Les étapes élémentaires 506 et 516 sont mises en œuvre par le même matériel que les étapes élémentaires 500, 502 et 504, de sorte que la fonction de protection du produit porteur n'induit pas de surcoût en matériel par rapport à la fonction de détection de butée.
A la figure 3, l'accolade a couvre les étapes a1 et a2 appartenant à la fonction de détection de butée, mises en œuvre lors de la première étape de procédé, alors que l'accolade b couvre les étapes propres à la fonction de protection du produit porteur, mises en œuvre lors de la deuxième étape de procédé.
En pratique, on prévoit que les étapes élémentaires 506 à 516 de la fonction de protection du produit porteur ne sont mises en œuvre que si la comparaison de l'étape élémentaire 502 ne permet pas de détecter un sur-couple C103, en d'autres termes si la valeur du signal numérique S(I) reste inférieure à la valeur Iref.
Au cours de l'étape élémentaire 506, le signal numérique S(I) est moyenné, par exemple sur les douze dernières valeurs mesurées. Ainsi, dans le cas où le courant I est mesuré toutes les 5 ms, le courant I en sortie de l'étape 506 est un courant moyenné sur les 60ms précédentes.
On note S(T) le signal moyenné obtenu en sortie de l'étape élémentaire 506. Ce signal S(ï) est également le signal d'entrée de l'étape élémentaire suivante 508.
Un premier traitement numérique effectué lors de l'étape élémentaire 508 permet de générer un premier signal numérique traité Si .
Aux figures 4 et 5, la courbe Ci représente le signal Si en fonction du temps t. On remarque que cette courbe correspond à une valeur fixe de courant pendant environ la première seconde du mouvement d'abaissement du tablier 4. Ceci correspond à la fixation d'une valeur préétablie pour le signal Si lors du démarrage de l'actionneur 100. La valeur est très différente de la valeur l0. En d'autres termes, le traitement de l'étape élémentaire 508 est neutralisé, par exemple, pendant la première seconde après le démarrage du mouvement d'abaissement de l'écran 4 et le signal Si conserve la valeur . Ceci évite une détection infondée d'un obstacle due aux variations du courant I au démarrage du moteur 103.
Le signal Si est ensuite traité dans une étape élémentaire supplémentaire 510 au cours de laquelle on applique un deuxième traitement numérique à ce signal qui devient le signal S'i en sortie de l'étape élémentaire 510. Lors d'une autre étape élémentaire 512, on applique un troisième traitement numérique au signal S'i qui devient alors un deuxième signal numérique traité S2. Par exemple, ce troisième traitement numérique peut être un décalage du signal en valeur. Un tel décalage en valeur peut également constituer le premier ou le deuxième traitement numérique, respectivement mis en œuvre aux étapes élémentaires 508 et 510. Le premier traitement numérique appliqué lors de l'étape élémentaire 508 peut être l'application d'un filtre passe bas qui peut être à réponse impulsionnelle finie ou infinie, au choix du concepteur de l'unité électronique 109.
Le deuxième traitement numérique appliqué à l'étape élémentaire 510 est, de préférence, de même nature que celui appliqué à l'étape élémentaire 508, avec d'autres paramètres spécifiques de ce traitement en modifiant des constantes de temps pouvant avoir une influence, par exemple, sur le gain ou les fréquences caractéristiques utilisés.
Lors d'une étape élémentaire 514, les premier et deuxième signaux numériques Si et S2 sont comparés entre eux afin d'établir si l'actionneur 100 se trouve dans une situation telle que l'écran 4 ayant rencontré un obstacle est en train de se déformer localement au-dessous et/ou à l'intérieur du caisson 12, par exemple parce qu'il se déroule anormalement dans le caisson 12, avant que le déroulement ne soit complètement bloqué. Cette situation a lieu dans l'exemple au cours d'une période de temps At, qui s'étend entre 3,25s et environ 9,5s à la figure 4. En d'autres termes, la comparaison de l'étape élémentaire 514 permet de détecter si l'écran 4 est en train de se déformer localement, en générant des variations de courant d'amplitude relativement faible, avant d'être complètement bloqué et mis en compression contre l'obstacle, à partir d'environ 9,5s.
Aux figures 4 et 5, la courbe C2 représente le signal S2 en fonction du temps t. Au démarrage, c'est-à-dire pendant la première seconde, la valeur du signal numérique S2 est fixée à une valeur l2 supérieure à la valeur et très différente de la valeur l0, pour les mêmes raisons que celles expliquées ci-dessus pour le signal numérique Si .
On considère que le tablier 4 rencontre un obstacle à un instant ti = 3,25s après le démarrage de son mouvement d'abaissement, ce que représente le point P aux figures 4 et 5. Le signal numérique Si peut être une version lissée du signal S(I), du fait du traitement numérique appliqué à l'étape élémentaire 508. En fonction des traitements numériques respectivement appliqués aux étapes élémentaires 508, 510 et 512, on peut déterminer de manière dynamique qu'un obstacle a été rencontré, que l'écran 4 est en train de se dérouler anormalement dans le caisson 12 et qu'un blocage imminent de l'écran 4 est à prévoir par comparaison entre les premier et deuxième signaux numériques Si et S2. Dans cet exemple, on détermine un blocage imminent de l'écran 4 lorsque le premier signal numérique S1 ; qui est une image du courant I à cet instant, prend une valeur supérieure ou égale au deuxième signal numérique S2, ce qui a lieu à partir d'un instant t2 repéré par le point Q aux figures 4 et 5. Dans un autre exemple, selon les traitements numériques appliqués aux signaux au cours des étapes élémentaires 508, 510 et/ou 512, le blocage imminent de l'écran 4 est déterminé lorsque le deuxième signal numérique S2 prend une valeur supérieure ou égale au premier signal numérique Si . Selon un autre exemple, le blocage imminent de l'écran 4 est déterminé lorsque le décalage Δ1 /2 entre les valeurs instantanées des premier et deuxième signaux numériques S1 , S2 est supérieur à un seuil prédéfini.
Lorsqu'un blocage imminent de l'écran 4 est déterminé, une étape élémentaire 516 est mise en œuvre au cours de laquelle le moteur 103 est stoppé, une alarme est activée et/ou un mouvement en sens inverse de l'actionneur 100 est initié, puis le moteur 103 est arrêté, selon une approche analogue à celle mentionnée ci-dessus au sujet de l'étape élémentaire 504. En pratique, l'étape élémentaire 516 peut être identique à l'étape élémentaire 504.
Dans l'exemple de la figure 4, l'instant t2 est à 3,47s après le démarrage du mouvement d'abaissement de l'écran 4, soit 0,22s après que l'obstacle a été rencontré par l'écran 4 à l'instant ti . Ainsi, la fonction de protection du produit porteur de l'étape b permet d'obtenir un temps de réaction, en cas d'obstacle sur la course d'abaissement, de l'ordre de 0,2s, alors que ce temps de réaction est de l'ordre de 6s, soit entre 3,25s et environ 9,5s, avec la fonction de détection de butée des étapes a1 et a2. La réactivité des moyens de contrôle de l'actionneur 100, c'est-à-dire de l'unité électronique 109, est donc améliorée par la fonction de protection du produit porteur de l'invention.
La fonction de détection de butée ne peut cependant pas être remplacée par la fonction de protection du produit porteur car la première agit comme une fonction de sécurité, nécessaire dans certains cas d'utilisation, par exemple au niveau de l'arrêt sur la butée basse, où le déroulement de l'écran 4 dans le caisson 12 est très limité. De plus, la sensibilité de détection et la réactivité de la fonction de protection du produit porteur risquent d'entraîner de fausses détections, ce qui n'est pas le cas de la fonction de détection de butée. L'une et l'autre sont donc très complémentaires.
Une fois que l'étape élémentaire 516 a été mise en œuvre, un blocage imminent de l'écran 4 est anticipé, même si la comparaison entre le signal Si et le signal S2 fournit de nouveau un autre résultat. En ce sens, les courbes C0, Ci et C2 aux figures 4 et 5 sont théoriques car, du fait de l'étape 516, le courant I a une valeur nulle peu de temps après l'instant t2, en réaction à l'imminence d'un blocage. Ces courbes montrent ce qui pourrait se passer si la fonction de protection du produit porteur n'était pas mise en œuvre. Dans le cas où la comparaison entre les signaux Si et S2 ne fournit aucune indication de blocage imminent de l'écran 4, l'étape élémentaire 500 est implémentée à nouveau, à la fréquence de mesure prédéterminée.
Les étapes élémentaires 510 et 512 constituent un groupe d'étapes élémentaires 520 au cours duquel est créé une sorte de gabarit ou de modèle dynamique formé par le signal numérique S2 et représenté par la courbe C2, auquel le signal numérique S1 ; qui correspond sensiblement au courant I de shunt après traitement numérique, est comparé à la fréquence de mesure prédéterminée. Ce gabarit ou modèle dynamique S2 correspond à une valeur traitée numériquement à partir du signal numérique Si .
L'invention permet de tenir compte des variations de courant d'intensité relativement faible, ΔΙ, autour de la valeur l0, après une période de démarrage d'environ 1 s, pour anticiper un risque de blocage de l'écran 4, avant que celui-ci ne devienne effectivement une charge menée. En d'autres termes, l'invention, qui repose sur la détection d'un phénomène de déformation de l'écran 4 qui a lieu pendant la période At représentée à la figure 4, permet d'utiliser cette période pour réagir le cas échéant au moyen de l'étape élémentaire 516, avant que le couple de sortie C103 délivré par le moteur 103 n'augmente fortement, au point que la valeur du signal numérique S(I) atteint ou dépasse la valeur Iref, comme visible à la figure 4.
Dans un autre mode de réalisation, il est possible également d'utiliser l'information fournie par la fonction de protection du produit porteur pour ajuster le seuil de détection de la fonction de détection de butée. La fonction de protection du produit porteur correspond alors à une fonction d'anticipation d'un pic de couple.
On remarque que c'est le même courant I qui est utilisé, à partir de l'étape élémentaire 500, à la fois dans les étapes élémentaires 502 et 504, dans le cadre de la fonction de détection de butée, pour détecter le couple C103 exercé par le moteur 103 sur l'arbre d'enroulement 8, et dans les étapes élémentaires 506 à 516 dans le cadre de la fonction de protection du produit porteur, pour détecter le phénomène de déformation de l'écran 4.
Les étapes élémentaires 506 à 516 sont mises en œuvre par l'unité électronique 109 tout comme les étapes élémentaires 502 et 504, de sorte que la détection d'un phénomène de déformation de l'écran 4 est obtenue sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des organes de contrôle dans l'actionneur 100. En d'autres termes, la détection supplémentaire, qui permet d'anticiper une situation de blocage de l'écran 4 grâce aux étapes élémentaires 506 à 516, est basée sur des calculs qui, en pratique, ne requièrent pas l'ajout de composants électroniques dans l'unité électronique 109, laquelle comprend classiquement le microprocesseur 1092A et, le plus souvent, une ou plusieurs mémoires de stockage de données, telles que la mémoire 1092B.
Comme les étapes élémentaires 506 à 516 sont effectuées dans l'unité électronique 109, il est possible de paramétrer ces étapes en faisant varier les valeurs numériques utilisées par le microprocesseur 1092A pour les étapes élémentaires 508, 510 et 51 2. Par exemple, selon les traitements numériques appliqués dans les étapes élémentaires 508 et 51 0, il est possible de faire varier une fréquence de coupure d'un filtre, des fréquences caractéristiques ou des gains. En ce qui concerne l'étape élémentaire 512, la valeur du décalage peut également être ajustée. Ces ajustements peuvent être effectués en programmant l'unité électronique 1 09 au moyen de la commande centralisée 30, de la télécommande 32 ou d'un ordinateur raccordé temporairement à l'unité électronique 109 lors de la mise en service de l'installation 2.
Le caractère paramétrable de l'unité électronique 1 09 permet de tenir compte des données propres à l'installation 2, tel que le poids ou la taille de l'écran 4 ou tel que le diamètre de l'arbre d'enroulement 8. Le caractère paramétrable de l'unité électronique 1 09 permet également de tenir compte de la « qualité » des coulisses 14, c'est-à-dire de leur caractère réellement rectiligne et vertical et de leur état de surface intérieure, ce qui peut être rapproché du fait que l'installation 2 est soit neuve soit plus ancienne. Le caractère paramétrable de l'unité électronique 109 permet également de tenir compte de la température ambiante qui peut avoir une influence sur le comportement de l'écran 4, en particulier, en cas de température négative, le glissement des extrémités des lames 6 dans les coulisses 14 peut présenter des points durs liés au gel pouvant se former, et ceci sans mesure supplémentaire de température.
Ainsi, pour mettre en œuvre le procédé de l'invention, on commence par paramétrer l'unité électronique 109, c'est-à-dire régler ou ajuster ses paramètres de fonctionnement, en fonction du niveau de sensibilité sélectionné pour la détection de la déformation de l'écran 4 et/ou de la température ambiante. Ce paramétrage ou ce réglage peut avoir lieu en sélectionnant certaines valeurs dans la mémoire 1 092B ou en inscrivant des valeurs dans cette mémoire.
Le caractère paramétrable de l'unité électronique 1 09 permet même de désactiver la partie du procédé correspondant à la fonction de protection du produit porteur et basée sur la détection du phénomène de déformation de l'écran 4, en choisissant pour les étapes élémentaires 508, 510 et 512 des paramètres tels que le signal Si demeure en permanence strictement inférieur au signal S2. Ceci peut être le cas pour une installation 2 dont les coulisses 14 sont fortement endommagées ou qui travaille dans des conditions de température ou de charge extrêmes, auquel cas la fonction de protection de produit porteur n'est pas adaptée car elle induirait de fausses détections.
La désactivation de la fonction de protection du produit porteur peut également intervenir dans le cas où des points durs à la descente dans les coulisses 14 sont nombreux et/ou importants, car la mécanique du produit porteur n'est pas adaptée, en particulier suite à un vieillissement du produit porteur trop important, ou encore lors de la rénovation d'une installation, au cours de laquelle le volet roulant est modifié en passant d'un entraînement manuel par sangle à un entraînement motorisé, ou encore d'une évolution de motorisation non compatible.
En résumé, la fonction de protection du produit porteur peut être désactivée pour gérer des actionneurs montés dans des installations non adaptées à cette solution, en particulier, en termes de qualité des coulisses 14 ou des conditions de fonctionnement.
La désactivation de la fonction de protection du produit porteur ou l'ajustement de la sensibilité de la fonction de protection du produit porteur en fonction de la température ambiante mesurée au niveau de l'actionneur 100 permet d'éviter que la détection d'un blocage de l'écran 4 ne soit trop sensible.
Cette désactivation ou cet ajustement permet donc d'obtenir une robustesse de la fonction de protection du produit porteur face aux déclenchements intempestifs, en conditions de température basse où les lames de l'écran 4 peuvent être gelées, les coulisses 14 encombrées de gel ou le couple résistant plus important au sein du motoréducteur 1 02.
La désactivation ou l'ajustement de la sensibilité de la fonction de protection du produit porteur peut être laissé à l'initiative de l'installateur, ce qui lui permet de tenir compte des conditions réelles de mise en œuvre de l'installation 2, notamment lorsque le tablier 4 ou son actionneur 100 sont dégradés ou montés de façon imparfaite.
Le caractère indépendant des étapes élémentaires 502 et 514 permet d'ajuster indépendamment la sensibilité de détection du couple C103 exercé par le moteur 1 03, correspondant à la fonction de détection de butée, et d'autre part, la détection du phénomène de déformation de l'écran 4 correspondant à la fonction de protection du produit porteur. En effet, la valeur de référence Iref peut être fixée indépendamment des paramètres utilisés dans les étapes élémentaires 508, 510 et 512.
L'invention est représentée à la figure 3 dans le cas où le signal numérique S(I) utilisé à l'étape élémentaire 502 est issu de l'étape élémentaire 506. En variante, le signal utilisé à l'étape élémentaire 502 peut être le signal S(ï) issu de l'étape élémentaire 500 ou le signal Si issu de l'étape élémentaire 508. Dans ce cas, le signal utilisé à l'étape élémentaire 502 est moyenné et éventuellement traité numériquement, tout en restant représentatif du couple de sortie C103 du moteur 103. Dans ce cas, l'étape élémentaire 506 et, éventuellement, l'étape élémentaire 508 appartiennent à l'étape a1 .
L'étape élémentaire 506 est optionnelle. Elle peut être omise ou intégrée à l'étape élémentaire 508.
L'invention est représentée sur les figures 1 et 2 dans le cas de son utilisation avec un écran 4 de volet roulant formé par plusieurs lames 6. Elle est toutefois applicable à d'autres types d'écran d'occultation, qu'il s'agisse d'écrans de fermeture ou de protection solaire. Toutefois, l'invention est particulièrement avantageuse lorsque l'écran est un écran à lames ou organes ajourés constitué d'éléments articulés entre eux avec une possibilité de mouvements relatifs, tels que des lames ou des maillons d'une grille, car les mouvements relatifs de ces parties de l'écran sur la période At génèrent des variations de courant telles que celles représentées sur cette période à la figure 4.
Les valeurs numériques mentionnées, notamment les durées, dans cette description sont indicatives et dépendent en pratique des conditions d'installation de l'actionneur 100.
Les modes de réalisation et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention, sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1 .- Procédé de contrôle d'un actionneur (100) d'enroulement d'un écran (4) d'occultation autour d'un arbre d'enroulement (8), cet actionneur comprenant au moins un moteur électrique (103) et ce procédé comprenant au moins des étapes consistant à : a1 ) détecter (502), avec des moyens électroniques (109), un blocage de l'écran (4) lors d'une course d'abaissement ou de montée, par une détection d'un couple (C103) exercé par le moteur (103) sur l'arbre d'enroulement (8), ce couple (C103) étant déterminé à partir d'un courant (I) d'alimentation du moteur (103),
a2) arrêter (504) le moteur (103) lorsqu'un signal (S(I), (S(ï)) représentatif du courant (I) détecté est supérieur à une valeur seuil de courant (Iref),
caractérisé en ce que les moyens électroniques (109) sont paramétrables et en ce que le procédé comprend au moins une étape supplémentaire, mise en œuvre lorsque le signal représentatif du courant (I) détecté est inférieur à la valeur seuil de courant (Iref), consistant à :
b) détecter (514) une déformation localisée de l'écran (4), lors de la course d'abaissement, en utilisant les mêmes moyens électroniques (109) et sur la base du courant (I) détecté.
2.- Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape b comprend au moins des étapes élémentaires consistant à :
b1 ) créer (508) un premier signal numérique (Si), en appliquant un premier traitement numérique à un signal (S(T)) représentatif du courant d'alimentation (I) du moteur (103),
b2) créer (510, 512) un deuxième signal numérique (S2) en appliquant au moins un deuxième traitement numérique au premier signal numérique (Si),
b3) comparer (514) le premier signal numérique (Si) au deuxième signal numérique (S2),
b4) établir (516) si un blocage de l'écran (4) est imminent, en fonction du résultat de la comparaison de l'étape élémentaire b3.
3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième signal numérique (S2) est créé en appliquant au premier signal numérique (Si), outre le deuxième traitement numérique (510), un traitement de décalage en valeur (512).
4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier traitement numérique (508) et le deuxième traitement numérique (510) sont de même nature.
5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier traitement numérique (508) et/ou le deuxième traitement numérique (510) comprend ou comprennent l'application d'un filtre passe bas.
6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le signal représentatif (S(ï)) du courant (I) est une image d'une valeur instantanée de ce courant (I) et, lors de l'étape élémentaire b4, un blocage de l'écran (4) est considéré comme imminent lorsque le premier signal numérique (Si) est supérieur au deuxième signal numérique (S2).
7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le signal représentatif (S(ï)) du courant (I) est une image d'une valeur instantanée de ce courant (I) et, lors de l'étape élémentaire b4, un blocage de l'écran (4) est considéré comme imminent lorsque la différence entre le premier signal numérique (Si) et le deuxième signal numérique (S2) est supérieure à un seuil prédéfini.
8. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable c de paramétrage des moyens électroniques (109), en fonction :
- du niveau de sensibilité déterminé, en particulier sélectionné, pour la détection du blocage imminent de l'écran (4), et/ou
- de la température ambiante de l'actionneur (100).
9. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le paramétrage des moyens électroniques (109) utilisé pour l'étape b est indépendant du réglage utilisé pour les étapes a1 et a2.
10. - Actionneur (100) d'enroulement d'un écran (4) d'occultation autour d'un arbre d'enroulement (8), cet actionneur (100) comprenant au moins un moteur électrique (103) et des moyens électroniques (109) de contrôle de ce moteur (103), caractérisé en ce que les moyens électroniques de contrôle (109) sont configurés pour mettre en œuvre un procédé (500-516) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
1 1 . - Actionneur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moteur électrique est un moteur synchrone à aimants permanents (103).
12. - Installation (2) de fermeture ou de protection solaire incorporant un actionneur (100) selon l'une quelconque des revendications 10 ou 1 1 .
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