WO2013020907A1 - Procédé de commande d'un écran et actionneur adapté pour un tel procédé - Google Patents

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WO2013020907A1
WO2013020907A1 PCT/EP2012/065227 EP2012065227W WO2013020907A1 WO 2013020907 A1 WO2013020907 A1 WO 2013020907A1 EP 2012065227 W EP2012065227 W EP 2012065227W WO 2013020907 A1 WO2013020907 A1 WO 2013020907A1
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WO
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screen
winding
load bar
actuator
screens
Prior art date
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PCT/EP2012/065227
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English (en)
Inventor
Eric Lagarde
Frédéric MARAVAL
Original Assignee
Somfy Sas
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Publication date
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Priority to US14/235,881 priority Critical patent/US9599996B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/28—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable
    • E06B9/30—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable liftable
    • E06B9/32—Operating, guiding, or securing devices therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
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    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/106—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof for garages
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    • E06B9/56—Operating, guiding or securing devices or arrangements for roll-type closures; Spring drums; Tape drums; Counterweighting arrangements therefor
    • E06B9/68—Operating devices or mechanisms, e.g. with electric drive
    • E06B2009/6809—Control
    • E06B2009/6818—Control using sensors
    • E06B2009/6845—Control using sensors sensing position

Definitions

  • the invention relates to a control method of a screen which comprises a load bar, a flexible element supporting this load bar and a controlled winding member of this flexible element.
  • a flexible element may be a blind apron or shutter or a strap or a hanger rope of the load bar of a Venetian blind.
  • the invention intends to remedy more particularly by proposing a new method of controlling a screen comprising a load bar and a flexible element supporting this load bar, this method allowing to optimize the movement of the load bar, even in case of irregularity, for example in case of friction of the load bar in slides.
  • the invention relates to a control method of a screen comprising a load bar, a flexible element supporting this load bar and a controlled member for winding the flexible element, for the movement of the load bar. load between a first high or low position and a second low or high position, this displacement resulting from an angular movement of the winding member.
  • This method is characterized in that it comprises at least one step a) in which the angular movement of the winding member is slaved to a time setpoint of instantaneous angular position of the winding member.
  • the displacement of the load bar of the screen is carried out on the basis of a position setpoint of the winding member.
  • the delay taken by the winding member is automatically compensated since it is controlled to follow its angular position instruction.
  • the delay taken by the winding member is automatically compensated since it is controlled to follow its angular position instruction.
  • the acceleration of the system can be limited by the servocontrol loop to avoid a deterioration of the installation which would be linked to an obstacle. increase in the instantaneous torque produced by the actuator.
  • such a method may incorporate one or more of the following features, taken in any technically permissible combination:
  • the time setpoint of angular position of the winding controlled member is expressed, as a function of time, according to a first law corresponding to a progressive start, with an acceleration bringing an angular speed of the winding member, d a zero value at a given value, a second law corresponding to a substantially constant angular velocity displacement over a portion of the travel of the load bar and a third law corresponding to a progressive stop, with a deceleration bringing the angular velocity up to 'at a value of zero.
  • the second law corresponds to a rotation of the winding member with a speed substantially equal to that obtained at the end of the progressive start.
  • the method comprises a step of implementing a servo-control loop, of the PID type or other corrector known from the state of the art, which, following a temporary deflection observed, ensures, by acceleration or slowing down the rotation of the winding member, that the instantaneous angular position of the winding member joins a time setpoint curve angular position.
  • the invention also relates to a control method of a group of screens, for example screens mounted on the same facade of a building, these screens each comprising a load bar, a flexible element supporting the load bar and a controlled member for winding the flexible element, for moving the load bar of each screen between a first high or low position and a second low or high position.
  • This method is characterized in that, for each screen, a method as mentioned above is implemented and in that the angular position time set point used for each screen is determined for a coordinated movement of the load bars, between their respective first and second positions.
  • the invention also relates to an electric actuator which is designed for the implementation of a method as mentioned above in a screen which comprises a flexible element supporting a load bar, as well as a body of winding of this flexible element, this member being rotated by the actuator.
  • This actuator is characterized in that it comprises means for determining a time setpoint of angular position of the winding member and servocontrol of the actuator to this setpoint.
  • the actuator comprises a DC motor and the servo means comprise an angular position sensor of a rotor of the motor or of the winding member itself.
  • a set of screens equipped with an actuator such as that mentioned above is also part of the invention.
  • Each actuator may have its own servo means that respond to commands provided by a remote control point common to the set of screens. This makes it possible to coordinate the movement of the load bars.
  • the invention relates to a home automation installation which comprises at least one screen equipped with an actuator as mentioned above or a set of screens as mentioned above.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a screen according to the invention and intended for the implementation of a method according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of a system according to the invention comprising two screens, such as that of FIG. 1, each controlled by a method according to the invention, these screens being in a first position,
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, when the screens are in a second position
  • FIG. 4 is a representation of an angular position reference curve as a function of time, for a winding shaft of a screen such as those represented in FIGS. 1 to 3.
  • the screen 1 represented in FIG. 1 is of Venetian blind type and comprises a mobile part which includes a load bar 2 and orientable blades 3. This mobile part is intended to selectively obscure an opening 50 such as a window.
  • the load bar 2 is supported by two cords 4 which extend from two winding devices 5.
  • the ends 21 of the load bar 2 and the ends 31 of the steerable blades 3 are engaged in two rails 9 arranged in both sides of the opening 50.
  • Each winding device comprises a guide 51 and a drum 52 on which can be selectively wound each cord 4.
  • the two drums are connected by a shaft 6 which is driven by an actuator 7 which comprises a DC electric motor 71 as well as a sensor 72 of the angular position of the rotor 73 of the motor 71 or of the shaft 6.
  • the sensor 72 makes it possible to determine the angular position of the rotor 73 or of the shaft 6 from a predetermined reference position.
  • straps can be used in place of the cords 4, these straps then winding on themselves at the drums 52.
  • ⁇ screens can be used with the invention, including blinds with a flexible apron, rollable type fixed at one end to the load bar and the other end to a winding tube. This generally extends over the entire width of the opening 50 to be closed.
  • the winding shaft of the screen 1 is constituted by the central shaft of the rotor 73, the shaft 6 or the output shaft of the actuator.
  • the winding shaft is constituted by this tube.
  • the sensor 72 may for example be of the inductive or optical type. It detects the actual position y (t) of the winding shaft as defined above at each instant t.
  • the elements 5 to 7 are arranged in a box 8 which is mounted in the upper part of the opening 50 to be closed with the screen 1.
  • a control unit 74 is integrated in the actuator 7.
  • the sensor 72 is electrically connected to this unit to which it provides information relating to the actual instantaneous angular position y (t) of the winding shaft, here the central shaft of the rotor 73, in the form of a first electrical signal Si (y (t)).
  • the control unit 74 drives the motor 71 by feeding it on the basis of a second electrical signal S 2 (9 (t)) developed from an instantaneous reference value 9 (t), calculated by a servo system included in the unit 74, for the value of the angular position of the winding shaft.
  • This servo system implements a servo loop which is advantageously of the PID type.
  • the unit 74 is connected to a control box 100 via a wire link 101 on which electronic control signals S 3 of the screen 1 flow.
  • the housing 100 is remote, that is to say at a distance, relative to the screen 1.
  • the unit 74 can also send to the box 100 a not shown return signal containing information relating to the state and / or the position of the screen 1.
  • connection between the elements 74 and 100 is wireless.
  • the invention can be implemented in the context of an installation 200 such as that shown in FIGS. 2 and 3 in which several screens of the type of screen 1 are used.
  • the installation 200 comprises two screens 1A and 1B.
  • the number of screens is chosen according to the number of openings of a building to hide and it can be much greater than two.
  • the two screens 1 A and 1 B used are of the type of the screen 1 represented in FIG.
  • the references of the constituent elements of the screens 1 A and 1 B have the same references as those of the screen 1 of Figure 1, except the load bars which are respectively referenced 2A and 2B.
  • Each actuator 7 has its own control unit 74.
  • a remote control unit 100 connected by wired links 101 A and 101 B to the units 74, is used to control the movement of the two screens simultaneously, by means of electronic signals S 3A and S 3B respectively addressed by the housing 100 to the units 74 of the screens 1A and 1B.
  • the control unit 100 integrates a control unit common to both screens.
  • the connection between the housing 100 and the units 74 is wireless.
  • the method can also be applied to different openings, having at least one common part on which the movement of the screens must be harmonized.
  • the two screens are in low configuration, in that their respective load bars 2A and 2B are each at a minimum height H1 relative to the height H0, that is to say at a maximum distance compared to the reference H0.
  • One of the objectives of the invention is that the movement of the two screens 1A and 1B is harmonious, that is to say that this movement is perceived as synchronized or "unitary" by an observer looking at a facade in which are arranged the two openings 50A and 50B.
  • each actuator 7 receives a position command S 3 A or S 3 B from the group control unit 100, for example "positioning of the load bar at 10% of the total stroke", or “Total opening”.
  • Each actuator 7 is then controlled by its control unit 74 thanks to a time setpoint of angular position of its winding shaft.
  • each actuator 7 is controlled with a predetermined motion law of type 9 (t) where ⁇ represents the instantaneous angular position of the winding shaft and t represents a moment.
  • the value 9 (t) is used at each instant t by the unit 74 as a set point for controlling each actuator 7. It is included in the signal S 2 sent to the motor 71 by the unit 74 within the actuator 7. In other words, a unit 74 slaves the operation of the actuator 7 to which it belongs to the value 9 (t), for each instant t of the displacement of the load bars 2A and 2B, between the positions corresponding to the heights H1 and H2.
  • the instantaneous movement instruction 9 (t) for each instant, starting from t 0 is calculated by a calculator of the unit 74 of this screen.
  • This instruction 9 (t) is then used to drive the actuator 7 of this screen, so that the actual position y (t) of the first winding shaft belonging to the actuator 1 A is equal or as equal as possible at the value 9 (t), for each instant, this value y (t) being detected by the sensor 72 and used as a negative feedback value in a servocontrol loop implemented in the unit 74 of the screen 1 A.
  • the load bar 2A is momentarily slowed down. at the crossing of this obstacle. This is detected because the value of the actual angular position y (t) of the rotor then deviates from the set value 9 (t) for at least one moment t following the meeting of the load bar 2A with the obstacle.
  • the acceleration is not immediate and the instantaneous angular position y (t) of the winding shaft can remain temporarily deflected with respect to the time setpoint 9 (t) of angular position.
  • an acceleration of the winding is then generated smoothly so that the instantaneous angular position y (t) joins the time setpoint 9 (t) of position angular.
  • the temporal function used for the instantaneous positional setpoint 9 (t) of the instantaneous angular position of the winding shaft can be expressed as a function of time in a differentiated manner as a function of the time t at which is in a running race. This makes it possible to start and stop the system "smoothly" without the user having to see it.
  • the curve C9 which represents the instantaneous angular positional time setpoint for the winding shaft, comprises a first portion Ci9 which corresponds to a first law of soft start setpoint from a time t 0 and an angular position of origin ⁇ 0 , this angular position corresponding to the position of the load bar 2A in FIG. 2.
  • the angular position set point changes from a position ⁇ 0 to a position ⁇ with an acceleration corresponding to the slope of the curve Ci9 at point 9i (ti). From this moment ti at which the position ⁇ is reached, the setpoint of angular rotation speed is kept constant.
  • This second law is represented by the curve C2 9 in Figure 4.
  • the angular speed setpoint of the winding shaft is therefore constant and equal to K.
  • the angular speed reference may vary slightly, by less than 5%. Whether invariable or slightly variable, this angular speed setpoint is substantially constant.
  • the winding shaft is gradually slowed, which represents the third curve C3 9 which ends with a horizontal tangent, and which corresponds to a third set point law implementation from yet t 2 .
  • the curve C9 is chosen so that its position C 2 9 which corresponds to a displacement at constant angular speed the winding shaft represents more than 50% of the stroke of the load bars.
  • the dotted line curve Cy in FIG. 4 represents the value of the instantaneous angular position of the winding shaft in the event of a slowing down of the load bar 2A, when an obstacle passes in a slideway 9 at a time t during the movement between the positions of FIGS. 2 and 3, this slowing being followed by an acceleration when the load bar has passed the obstacle.
  • the curve Cy then converges to the curve C9, according to the principle of the servo-control, the curve C9 being the time setpoint curve.
  • the invention is therefore advantageous for controlling a set of several screens, since it makes it possible to coordinate the movement of their respective load bars, because of the servocontrol of the various actuators 7 to the same setpoint coming from the control box 100.
  • Each actuator has its unit 74 including, with the associated sensor 72, the means for controlling the displacement of each load bar between its first and second positions, as a function of the time set point of the instantaneous angular position of the device member. winding of each screen.
  • the common control of all the screens of the group is performed by a remote member, namely the housing 100, whose particular function is to provide a time synchronization.
  • the invention is relatively simple to implement since it is sufficient to use in each actuator 7 a sensor 72 in conjunction with a control unit 74 programmed appropriately to control the displacement of the load bars 2 between their respective starting and ending positions, with respect to the instantaneous angular position of time setting 9 (t) of the winding shaft.
  • the motor 71 may be of the asynchronous type.
  • the senor 72 can be dissociated from the electric motor 71 and mounted at the opposite end of the shaft 6, provided that it allows to know the instantaneous angular position of the winding shaft.
  • each is driven by his own means of enslavement.
  • their servo means are logically connected to each other in order to control them in a coordinated manner.
  • the same instantaneous instantaneous angular position time setting can be used to control the different screens of a set.
  • the invention is described above in the case where own servocontrol means, formed by the elements 72 and 74, are provided in each screen 1, 1 A, 1 B ... They make it possible to process the control commands received from the box 100 which is common to the installation.
  • the servo-control means are common to the different screens and the servo function is common. This approach requires an important flow of information between these servo means and the actuators.
  • the invention has been described in the case of raising the load bar of a screen. It also applies in the case where this load bar is lowered, for example in case of jamming of the winding shaft.
  • the examples above relate to the case where the screens used are closing or sun protection screens.
  • the invention can also be used for a projection screen, especially a video projection screen. This is particularly advantageous in the case of the multi-screen maneuver, for the modification of the projection format.

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Abstract

Procédé de commande d'un écran et actionneur adapté pour un tel procédé Ce procédé est utilisé pour la commande d'un écran (1) comprenant une barre de charge (2), un élément souple (4) supportant la barre de charge et au moins un organe commandé d'enroulement de l'élément souple, pour le déplacement de la barre de charge (2) entre une première position haute ou basse et une deuxième position basse ou haute, ce déplacement résultant d'un mouvement angulaire de l'organe d'enroulement. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape dans laquelle le mouvement angulaire de l'organe d'enroulement (52) est asservi à une consigne temporelle (θ(t)) de position angulaire instantanée (γ(t)) de l'organe d'enroulement (52).

Description

Procédé de commande d'un écran et actionneur adapté pour un tel procédé
L'invention a trait à un procédé de commande d'un écran qui comprend une barre de charge, un élément souple supportant cette barre de charge et un organe commandé d'enroulement de cet élément souple. Un tel élément souple peut être un tablier de store ou de volet roulant ou encore une sangle ou une cordelette de suspension de la barre de charge d'un store vénitien.
Pour déplacer harmonieusement les écrans d'un groupe d'écrans, il est connu de EP-A-2 120 1 19 de déterminer pour chaque écran un paramètre de décalage entre deux positions de référence, dont l'une est commune aux différents écrans du groupe. Il est également connu de WO-A-2009/153145 de déplacer l'extrémité d'un écran lorsqu'elle devient la plus éloignée d'une position commune à atteindre pour un groupe d'écrans. Il est enfin connu de US-B-7 599 612 de tenir compte du diamètre d'enroulement et de l'épaisseur d'un élément souple pour configurer un volet roulant.
Ces différentes approches visent à obtenir, sur une même façade, une harmonie de mouvement des stores pendant leur ouverture et leur fermeture, notamment lorsque ceux-ci ont une course similaire entre une position haute et une position basse commune et lorsqu'ils sont commandés simultanément.
Or, des irrégularités peuvent survenir lors du déplacement d'une barre de charge qui peut être freinée ou coincée temporairement dans une glissière. Dans ce cas, avec les techniques connues, cette barre de charge se déplace avec un retard par rapport aux autres barres de charge d'un groupe d'écrans qui sont commandés en vitesse.
Ces irrégularités ou freinages dans le déplacement d'une barre de charge peuvent être accidentels, à cause d'un obstacle, ou récurrentes, par exemple dans le cas de frottements accrus résultant du vieillissement d'une installation. Ces irrégularités induisent des variations de charge sur l'actionneur qui entraîne l'organe d'enroulement de l'élément souple et ces variations de charge ne sont pas prises en compte pour piloter le déplacement de la barre de charge.
Il est par ailleurs connu, par exemple de US-B-6 283 190, de faire démarrer un moteur d'entraînement d'un tube d'enroulement d'une cordelette de store à pleine puissance, puis de réaliser un asservissement en vitesse. Là encore, en cas de ralentissement ou de blocage, le retard d'une barre de charge ne peut pas être rattrapé.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau procédé de commande d'un écran comprenant une barre de charge et un élément souple supportant cette barre de charge, ce procédé permettant d'optimiser le déplacement de la barre de charge, y compris en cas d'irrégularité, par exemple en cas de frottement de la barre de charge dans des glissières.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de commande d'un écran comprenant une barre de charge, un élément souple supportant cette barre de charge et un organe commandé d'enroulement de l'élément souple, pour le déplacement de la barre de charge entre une première position haute ou basse et une deuxième position basse ou haute, ce déplacement résultant d'un mouvement angulaire de l'organe d'enroulement. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape a) dans laquelle le mouvement angulaire de l'organe d'enroulement est asservi à une consigne temporelle de position angulaire instantanée de l'organe d'enroulement.
Grâce à l'invention, le déplacement de la barre de charge de l'écran est effectué sur la base d'une consigne de position de l'organe d'enroulement. En cas d'irrégularité, par exemple à cause d'un obstacle sur le trajet de la barre de charge, le retard pris par l'organe d'enroulement est automatiquement compensé puisqu'il est piloté pour suivre sa consigne de position angulaire. Dans le cas où plusieurs écrans sont manœuvrés simultanément et où l'un d'entre eux est ralenti ou bloqué temporairement, il peut ainsi rattraper les autres écrans puisque la consigne de position des différents écrans peut être choisie afin que leur déplacement soit coordonné. Par ailleurs, lorsque l'enroulement de l'écran est ralenti, par exemple du fait d'un obstacle, l'accélération du système peut être limitée par la boucle d'asservissement pour éviter une détérioration de l'installation qui serait liée à une augmentation du couple instantané produit par l'actionneur.
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 :
- La consigne temporelle de position angulaire de l'organe commandé d'enroulement s'exprime, en fonction du temps, selon une première loi correspondant à un démarrage progressif, avec une accélération amenant une vitesse angulaire de l'organe d'enroulement, d'une valeur nulle à une valeur donnée, une deuxième loi correspondant à un déplacement à vitesse angulaire sensiblement constante sur une partie de la course de la barre de charge et une troisième loi correspondant à un arrêt progressif, avec une décélération amenant la vitesse angulaire jusqu'à une valeur nulle.
- La deuxième loi correspond à une rotation de l'organe d'enroulement avec une vitesse sensiblement égale à celle obtenue à la fin du démarrage progressif.
Le procédé comprend une étape de mise en œuvre d'une boucle d'asservissement, de type PID ou autre correcteur connu de l'état de l'art, qui, suite à une déviation temporaire constatée, assure, par accélération ou ralentissement de la rotation de l'organe d'enroulement, que la position angulaire instantanée de l'organe d'enroulement rejoint une courbe de consigne temporelle de position angulaire.
L'invention concerne également un procédé de commande d'un groupe d'écrans, par exemple des écrans montés sur une même façade d'un bâtiment, ces écrans comprenant chacun une barre de charge, un élément souple supportant la barre de charge et un organe commandé d'enroulement de l'élément souple, pour le déplacement de la barre de charge de chaque écran entre une première position haute ou basse et une deuxième position basse ou haute. Ce procédé est caractérisé en ce que, pour chaque écran, on met en œuvre un procédé tel que mentionné ci-dessus et en ce que la consigne temporelle de position angulaire utilisée pour chaque écran est déterminée pour un déplacement coordonné des barres de charge, entre leurs première et deuxième positions respectives.
L'invention concerne également un actionneur électrique qui est conçu pour la mise en œuvre d'un procédé tel que mentionné ci-dessus au sein d'un écran qui comprend un élément souple supportant une barre de charge, ainsi qu'un organe d'enroulement de cet élément souple, cet organe étant entraîné en rotation par l'actionneur. Cet actionneur est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détermination d'une consigne temporelle de position angulaire de l'organe d'enroulement et d'asservissement de l'actionneur à cette consigne.
De préférence, l'actionneur comprend un moteur à courant continu et les moyens d'asservissement comprennent un capteur de position angulaire d'un rotor du moteur ou de l'organe d'enroulement lui-même.
Un ensemble d'écrans équipés d'un actionneur tel que celui mentionné ci-dessus relève également de l'invention. Chaque actionneur peut disposer de ses propres moyens d'asservissement qui répondent à des ordres fournis par un point de commande déporté commun à l'ensemble d'écrans. Ceci permet de coordonner le déplacement des barres de charge.
Enfin, l'invention concerne une installation domotique qui comprend au moins un écran équipé d'un actionneur tel que mentionné ci-dessus ou un ensemble d'écrans 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 et d'un écran 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 de principe d'un écran conforme à l'invention et prévu pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'invention,
- la figure 2 est une représentation schématique de principe d'une installation conforme à l'invention comprenant deux écrans tels que celui de la figure 1 commandés chacun par un procédé conforme à l'invention, ces écrans étant dans une première position,
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, lorsque les écrans sont dans une deuxième position,
- la figure 4 est une représentation d'une courbe de consigne de position angulaire en fonction du temps, pour un arbre d'enroulement d'un écran tel que ceux représentés aux figures 1 à 3.
L'écran 1 représenté à la figure 1 est de type store vénitien et comprend une partie mobile qui inclut une barre de charge 2 et des lames orientables 3. Cette partie mobile est destinée à occulter sélectivement une ouverture 50 telle qu'une fenêtre. La barre de charge 2 est supportée par deux cordons 4 qui s'étendent à partir de deux dispositifs d'enroulement 5. Les extrémités 21 de la barre de charge 2 et les extrémités 31 des lames orientables 3 sont engagées dans deux glissières 9 disposées de part et d'autre de l'ouverture 50.
Chaque dispositif d'enroulement comprend un guide 51 et un tambour 52 sur lequel peut être sélectivement enroulé chaque cordon 4. Les deux tambours sont reliés par un arbre 6 qui est entraîné par un actionneur 7 qui comprend un moteur électrique à courant continu 71 ainsi qu'un capteur 72 de la position angulaire du rotor 73 du moteur 71 ou de l'arbre 6. Le capteur 72 permet de déterminer la position angulaire du rotor 73 ou de l'arbre 6 à partir d'une position de référence prédéterminée.
En variante, des sangles peuvent être utilisées à la place des cordons 4, ces sangles s'enroulant alors sur elles-mêmes au niveau des tambours 52.
D'autres types d'écrans peuvent être utilisés avec l'invention, notamment des stores avec un tablier souple, de type toile enroulable, fixé par une extrémité à la barre de charge et par l'autre extrémité à un tube d'enroulement. Celui-ci s'étend généralement sur toute la largeur de l'ouverture 50 à obturer.
L'arbre d'enroulement de l'écran 1 est constitué par l'arbre central du rotor 73, l'arbre 6 ou l'arbre de sortie de l'actionneur. Dans le cas d'un écran avec tube d'enroulement, l'arbre d'enroulement est constitué par ce tube. Le capteur 72 peut par exemple être de type inductif ou optique. Il détecte la position réelle y(t) de l'arbre d'enroulement comme défini ci-dessus à chaque instant t.
Les éléments 5 à 7 sont disposés dans un caisson 8 qui est monté en partie supérieure de l'ouverture 50 à obturer avec l'écran 1 .
Une unité de commande 74 est intégrée à l'actionneur 7. Le capteur 72 est relié électriquement à cette unité à laquelle il fournit des informations relatives à la position angulaire réelle instantanée y(t) de l'arbre d'enroulement, ici l'arbre central du rotor 73, sous la forme d'un premier signal électrique Si(y(t)).
L'unité de commande 74 pilote le moteur 71 en alimentant celui-ci sur la base d'un second signal électrique S2(9(t)) élaboré à partir d'une valeur de consigne instantanée 9(t), calculée par un système d'asservissement inclus dans l'unité 74, pour la valeur de la position angulaire de l'arbre d'enroulement. Ce système d'asservissement met en œuvre une boucle d'asservissement qui est avantageusement de type PID.
L'unité 74 est reliée à un boîtier de commande 100 par l'intermédiaire d'une liaison filaire 101 sur laquelle circulent des signaux électroniques S3 de commande de l'écran 1 . Le boîtier 100 est déporté, c'est-à-dire à distance, par rapport à l'écran 1 . L'unité 74 peut également émettre à destination du boîtier 100 un signal de retour non représenté contenant des informations relatives à l'état et/ou à la position de l'écran 1 .
En variante, la liaison entre les éléments 74 et 100 est sans fil.
L'invention peut être mise en œuvre dans le cadre d'une installation 200 telle que celle représentée aux figures 2 et 3 dans laquelle plusieurs écrans du type de l'écran 1 sont utilisés. Sur les figures, l'installation 200 comprend deux écrans 1 A et 1 B. En pratique, le nombre d'écrans est choisi en fonction du nombre d'ouvertures d'un bâtiment à occulter et il peut être largement supérieur à deux.
Sur les figures 2 et 3, les deux écrans 1 A et 1 B utilisés sont du type de l'écran 1 représenté à la figure 1 . Les références des éléments constitutifs des écrans 1 A et 1 B portent les mêmes références que ceux de l'écran 1 de la figure 1 , sauf les barres de charge qui sont respectivement référencées 2A et 2B. Chaque actionneur 7 dispose de sa propre unité de commande 74. Un boîtier de commande déporté 100, relié par des liaisons filaires 101 A et 101 B aux unités 74, est utilisé pour commander le déplacement des deux écrans simultanément, grâce à des signaux électroniques S3A et S3B adressés respectivement par le boîtier 100 aux unités 74 des écrans 1 A et 1 B. Selon une variante de l'invention, le boîtier de commande 100 intègre une unité de commande commune aux deux écrans. Selon une autre variante, la liaison entre le boîtier 100 et les unités 74 est sans fil.
On considère que les deux ouvertures 50A et 50B obturées par les écrans 1 A et 1 B sont alignées, en ce sens que leurs limites supérieures respectives se situent à une même hauteur, notée H0 par convention, et que leurs limites inférieures respectives se situent également à la même hauteur.
Le procédé peut également s'appliquer à des ouvertures différentes, ayant au moins une partie commune sur laquelle le mouvement des écrans doit être harmonisé.
A la figure 2, les deux écrans sont en configuration basse, en ce sens que leurs barres de charges respectives 2A et 2B sont chacune à une hauteur H1 minimale par rapport à la hauteur H0, c'est-à-dire à une distance maximale par rapport à la référence H0.
On considère le cas où l'on souhaite amener les deux écrans 1 A et 1 B dans la configuration de la figure 3 où leurs barres de charge sont à une même hauteur H2 supérieure à la hauteur H1 . En d'autres termes, on souhaite relever les barres de charge
2A et 2B de la hauteur H1 à la hauteur H2.
Un des objectifs de l'invention est que le mouvement des deux écrans 1 A et 1 B soit harmonieux, c'est-à-dire que ce mouvement soit perçu comme synchronisé ou « unitaire » par un observateur regardant une façade dans laquelle sont ménagées les deux ouvertures 50A et 50B.
Pour ce faire, chaque actionneur 7 reçoit une commande de position S3A OU S3B de la part du boîtier 100 de commande de groupe, par exemple « positionnement de la barre de charge à 10% de la course totale », ou encore « ouverture totale ». Chaque actionneur 7 est alors piloté par son unité de commande 74 grâce à une consigne temporelle de position angulaire de son arbre d'enroulement.
Plus précisément, chaque actionneur 7 est commandé avec une loi de mouvement prédéterminé de type 9(t) où Θ représente la position angulaire instantanée de l'arbre d'enroulement et t représente un instant.
La valeur 9(t) est utilisée à chaque instant t par l'unité 74 comme consigne pour piloter chaque actionneur 7. Elle est incluse dans le signal S2 adressé au moteur 71 par l'unité 74 au sein de l'actionneur 7. En d'autres termes, une unité 74 asservit le fonctionnement de l'actionneur 7 auquel elle appartient à la valeur 9(t), pour chaque instant t du déplacement des barres de charge 2A et 2B, entre les positions correspondant aux hauteurs H1 et H2. Ainsi, lorsqu'un déplacement doit être piloté à partir d'un instant t0, par exemple pour l'écran 1 A, la consigne de mouvement instantanée 9(t) pour chaque instant, à partir de t0, est calculé par un calculateur de l'unité 74 de cet écran. Cette consigne 9(t) est alors utilisée pour piloter l'actionneur 7 de cet écran, de telle sorte que la position réelle y(t) du premier arbre d'enroulement appartenant à l'actionneur 1 A soit égale ou le plus égale possible à la valeur 9(t), pour chaque instant, cette valeur y(t) étant détectée par le capteur 72 et utilisée comme valeur de contre-réaction dans une boucle d'asservissement mise en œuvre dans l'unité 74 de l'écran 1 A.
Si, lors du relevage de la barre de charge 2A de l'écran 2, celle-ci rencontre un obstacle dans la glissière 9, par exemple la tête d'une vis qui se serait progressivement desserrée, la barre de charge 2A est momentanément ralentie, au passage de cet obstacle. Ceci est détecté car la valeur de la position angulaire réelle y(t) du rotor s'écarte alors de la valeur de consigne 9(t) pour au moins un instant t suivant la rencontre de la barre de charge 2A avec l'obstacle. Dans la mesure où l'actionneur 7 de l'écran 1 A est piloté avec la consigne temporelle 9(t) de position angulaire instantanée pour le premier arbre d'enroulement, le retard pris par la barre 2A dans son mouvement entre les positions H1 et H2, par rapport à la barre 2B de l'écran 1 B, sera ultérieurement compensé par la boucle d'asservissement. En effet Ce retard est détecté par le capteur
72 qui en informe l'unité 74 grâce au signal Si(y(t)), laquelle agit sur le moteur 71 pour accélérer temporairement sa rotation et aligner à nouveau la position angulaire réelle y(t) de l'arbre d'enroulement sur la consigne temporelle 9(t) de position angulaire pour le reste de la course.
Préférentiellement, l'accélération n'est pas immédiate et la position angulaire instantanée y(t) de l'arbre d'enroulement peut rester temporairement déviée par rapport à la consigne temporelle 9(t) de position angulaire. En effet, du fait de l'asservissement, et notamment de ses performances dynamiques, une accélération de l'enroulement est ensuite générée sans à-coup pour que la position angulaire instantanée y(t) rejoigne la consigne temporelle 9(t) de position angulaire.
Comme représenté à la figure 4, la fonction temporelle utilisée pour la consigne temporelle 9(t) de position angulaire instantanée de l'arbre d'enroulement peut s'exprimer en fonction du temps de façon différenciée en fonction de l'instant t auquel on se trouve au cours d'une course de déplacement. Ceci permet d'obtenir un démarrage et un arrêt du système en « douceur » sans à coup vu par l'utilisateur. Ainsi, la courbe C9, qui représente la consigne temporelle de position angulaire instantanée pour l'arbre d'enroulement, comprend une première portion Ci9 qui correspond à une première loi de consigne de démarrage progressif à partir d'un instant t0 et d'une position angulaire d'origine θ0, cette position angulaire correspondant à la position de la barre de charge 2A à la figure 2. Selon cette première loi de consigne qui correspond à la courbe Ci9 sur la période t0-ti , la position angulaire de consigne passe d'une position θ0 à une position θι avec une accélération correspondante à la pente de la courbe Ci9 au point 9i(ti). A partir de cet instant ti auquel est atteinte la position θι , la consigne de vitesse angulaire de rotation est conservée constante. En d'autres termes, la fonction de consigne, qui correspond à une deuxième loi de consigne mise en œuvre entre les instants ti et t2, peut s'exprimer en fonction du temps t sous la forme :
Figure imgf000010_0001
où K est un coefficient constant égal à la vitesse angulaire instantanée à l'instant ti , soit K = d9i/dt. Cette deuxième loi est représentée par la courbe C29 à la figure 4.
Entre les instants ti et t2, la consigne de vitesse angulaire de l'arbre d'enroulement est donc constante et égale à K.
En variante, entre les instants ti et t2, la consigne de vitesse angulaire peut varier légèrement, de moins de 5%. Qu'elle soit invariable ou légèrement variable, cette consigne de vitesse angulaire est sensiblement constante.
A la fin du mouvement, l'arbre d'enroulement est progressivement ralenti, ce que représente la troisième courbe C39 qui se termine par une tangente horizontale et qui correspond à une troisième loi de consigne mise en œuvre à partir de l'instant t2.
En pratique, la courbe C9 est choisie pour que sa position C29 qui correspond à un déplacement à vitesse angulaire constante l'arbre d'enroulement représente plus de 50% de la course des barres de charge.
La courbe en traits pointillés Cy à la figure 4 représente la valeur de la position angulaire instantanée de l'arbre d'enroulement en cas de ralentissement de la barre de charge 2A, au passage d'un obstacle dans une glissière 9 à un instant t, lors du mouvement entre les positions des figures 2 et 3, ce ralentissement étant suivi d'une accélération lorsque la barre de charge a passé l'obstacle. La courbe Cy converge alors vers la courbe C9, selon le principe de l'asservissement, la courbe C9 étant la courbe de consigne temporelle. Ainsi, même en cas de retard momentané de l'écran 1 A par rapport à l'écran 1 B, ce retard est compensé, de sorte que le mouvement des deux écrans 2A et 2B est harmonieux.
L'invention est donc intéressante pour commander un ensemble de plusieurs écrans, puisqu'elle permet de coordonner le déplacement de leurs barres de charge respectives, du fait de l'asservissement des différents actionneurs 7 à une même consigne issue du boîtier de commande 100. Chaque actionneur dispose de son unité 74 incluant, avec le capteur 72 associé, les moyens d'asservissement du déplacement de chaque barre de charge entre ses première et deuxième positions, en fonction de la consigne temporelle de position angulaire instantanée de l'organe d'enroulement de chaque écran. La commande commune de l'ensemble des écrans du groupe est réalisée par un organe déporté, à savoir le boîtier 100, qui a notamment pour fonction de fournir une synchronisation temporelle.
En termes de matériel, l'invention est relativement simple à mettre en œuvre puisqu'il suffit d'utiliser dans chaque actionneur 7 un capteur 72 en conjonction avec une unité de commande 74 programmée de façon appropriée pour asservir le déplacement des barres de charge 2 entre leurs positions de départ et d'arrivée respectives, par rapport à la consigne temporelle de position angulaire instantanée 9(t) de l'arbre d'enroulement.
En variante, le moteur 71 peut être de type asynchrone.
Selon une autre variante, le capteur 72 peut être dissocié du moteur électrique 71 et monté à l'extrémité opposée de l'arbre 6, pour autant qu'il permet de connaître la position angulaire instantanée de l'arbre d'enroulement.
Lorsque plusieurs écrans 1 A, 1 B etc. sont associés, chacun est piloté par ses propres moyens d'asservissement. En variante, il pourrait être envisagé que leurs moyens d'asservissement soient reliés logiquement entre eux afin de les piloter de façon coordonnée. Dans tous les cas, la même consigne temporelle de position angulaire instantanée peut être utilisée pour piloter les différents écrans d'un ensemble. Ainsi, lorsque leurs positions de départ et d'arrivée respectives sont alignées, un mouvement coordonné des différents écrans est obtenu.
L'invention est décrite ci-dessus dans le cas où des moyens d'asservissement propres, formés par les éléments 72 et 74, sont prévus dans chaque écran 1 , 1 A, 1 B ... Ils permettent de traiter les ordres de commande reçus du boîtier 100 qui est commun à l'installation. En variante, les moyens d'asservissement sont communs aux différents écrans et la fonction d'asservissement est commune. Cette approche nécessite un flux d'informations important entre ces moyens d'asservissement et les actionneurs.
L'invention a été décrite dans le cas du relèvement de la barre de charge d'un écran. Elle s'applique également dans le cas où cette barre de charge est abaissée, par exemple en cas de coincement de l'arbre d'enroulement.
Les exemples ci-dessus concernent le cas où les écrans utilisés sont des écrans de fermeture ou de protection solaire. L'invention peut également être utilisée pour un écran de projection, notamment de vidéoprojection. Ceci s'avère particulièrement avantageux dans le cas de la manœuvre de multi-écrans, pour la modification du format de projection.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Procédé de commande d'un écran (1 , 1 A, 1 B) comprenant une barre de charge (2, 2A, 2B), un élément souple (4) supportant la barre de charge et au moins un organe commandé (52) d'enroulement de l'élément souple, pour le déplacement de la barre de charge entre une première position (H1 ) haute ou basse et une deuxième position (H2) basse ou haute, ce déplacement résultant d'un mouvement angulaire de l'organe d'enroulement, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape dans laquelle
a) le mouvement angulaire de l'organe d'enroulement (52) est asservi à une consigne temporelle (9(t)) de position angulaire instantanée (y(t)) de cet organe d'enroulement (52).
2. - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la consigne temporelle (9(t)) de position angulaire de l'organe d'enroulement (52) s'exprime en fonction du temps selon
- une première loi (Ci9) correspondant à un démarrage progressif, avec une accélération amenant une vitesse angulaire de l'organe d'enroulement d'une valeur nulle à une valeur (K) donnée,
- une deuxième loi (C29) correspondant à un déplacement à une vitesse angulaire sensiblement constante (K) sur une partie de la course de la barre de charge,
- une troisième loi (C39) correspondant à un arrêt progressif, avec une décélération amenant la vitesse angulaire jusqu'à une valeur nulle.
3. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième loi (C29) correspond à une rotation de l'organe d'enroulement avec une vitesse (K) égale sensiblement à celle obtenue à la fin du démarrage progressif (Ci9).
4. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en œuvre d'une boucle d'asservissement qui, suite à une déviation temporaire constatée, assure, par accélération ou ralentissement de la rotation de l'organe d'enroulement (52), que la position angulaire instantanée (y(t)) de l'organe d'enroulement rejoint une courbe de consigne temporelle de position angulaire (9(t)).
5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la boucle d'asservissement est de type PID.
6. - Procédé de commande d'un groupe d'écrans (1 A, 1 B) comprenant chacun une barre de charge (2A, 2B), un élément souple (4) supportant la barre de charge et un organe commandé (52) d'enroulement de l'élément souple, pour le déplacement de la barre de charge de chaque écran entre une première position (H1 ) haute ou basse et une deuxième position (H2) basse ou haute, caractérisé en ce que pour chaque écran (1 A, 1 B), on met en œuvre un procédé selon l'une des revendications précédentes et en ce que la consigne temporelle (9(t)) de position angulaire utilisée pour chaque écran est déterminée pour un déplacement coordonné des barres de charge (2A, 2B) entre leurs première et deuxième positions respectives.
7. - Actionneur électrique (7) conçu pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes au sein d'un écran (1 A, 1 B) comprenant un élément souple (4) supportant une barre de charge (2) et au moins un organe commandé (52) d'enroulement de l'élément souple, entraîné en rotation par l'actionneur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (72, 74) de détermination d'une consigne temporelle (9(t)) de position angulaire de l'organe d'enroulement (52) et d'asservissement de l'actionneur (7) à cette consigne.
8. - Actionneur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur (71 ) à courant continu et en ce que les moyens d'asservissement (72, 100) comprennent un capteur (72) de position angulaire d'un rotor (73) du moteur ou de l'organe d'enroulement (52).
9. - Ensemble d'écrans caractérisé en ce que les écrans comprennent chacun un actionneur (7) selon la revendication 7 ou 8 et en ce que chaque actionneur comprend des moyens d'asservissement (72, 74) qui lui sont propres et qui répondent à des ordres émis par un point de commande déporté (100) commun à l'ensemble d'écrans.
10. - Installation domotique (200) comprenant au moins un écran (1 , 1 A, 1 B) équipé d'un actionneur (7) selon l'une des revendications 7 ou 8 ou un ensemble d'écrans selon la revendication 9.
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