Brevet FR2575514A1 — publié le 19860704

Système de commande pour une porte automatique. La présente invention concerne un système de commande pour commander le fonctionnement d'une porte automatique. Jusqu'à présent, on connaissait, comme systèmes de commande pour une porte automatique, divers systèmes tels qu'un système de commande comprenant des interrup- teurs de fin de course destinés à détecter la position d'une porte; un système de commande dans lequel un détec- teur de rotation est disposé sur l'arbre tournant d'un moteur d'entraînement ou sur un autre arbre tournant et une commande numérique du moteur d'entraînement est effec- tuée en fonction des données relatives à la rotation dé- tectée; un système de commande dans lequel des dents sur une courroie crantée accouplant un moteur d'entraînement à une porte sont détectées et comptées et une commande numé- rique du moteur d'entraînement est effectuée en fonction des données relatives au comptage; ou autres systèmes de commande analogues. Toutefois, dans ces systèmes de commande connus de la technique antérieure, il était nécessaire d'utiliser n'importe quel type de moyens de détection de position de porte séparément pour le moyen d'entraînement de la porte et, par conséquent, il n'était pas possible de diminuer le nombre de pièces constitutives du système,de sorte qu'il était difficile d'obtenir une simplification de la fabrica- tion et une réduction du prix de revient. La présente invention a pour objet principal de fournir un système de commande pour porte automatique qui ne présente pas les inconvénients, mentionnés ci-dessus, de la technique antérieure. La présente invention a pour objet plus spécifique de fournir un système de commande pour porte automatique dans lequel il n'est pas nécessaire d'avoir recours à un moyen de détection de position de porte séparément par rapport au moyen d'entraînement de la porte et, par con- séquent, on peut obtenir une réduction du prix de revient. Les perfectionnements apportés au système de com- mande de porte automatique selon la présente invention réside dans le fait que l'on utilise un moteur à courant continu sans balaiscomme moteur d'entraînement de la porte et que l'on a recours à dés signaux de détection de posi- tion de pôle magnétique engendrés par un détecteur de po- sition de pôle magnétique présent de façon inhérente dans un circuit du moteur à courant continu sans balais pour dé- tecter dans un circuit de commande de position la position de la porte et pour détecter dans un circuit de commande de vitesse la vitesse de déplacement de la porte. Selon une caractéristique de la présente inven- tion, le système de commande de porte automatique comprend un moteur à courant continu sans balaisaccouplé à un élé- ment de porte par l'intermédiaire d'un réducteur de vites- se pour transmettre une force d'entraînement à cet élément de porte et adapté pour fournir des impulsions de détec- tion de position de pôle magnétique, un circuit de comman- de position réagissant aux impulsions de détection de posi- tion de pôle magnétiquefournies par le moteur à courant continu sans balais en déterminant la position de l'élément de porte et en engendrant, de ce fait, un signal de commande de vitesse indiquant le sens et la valeur de la vitesse de l'élément de porte, et un circuit de commande de vites- se réagissant aux impulsions de détection de position de pôle magnétique et au signal de commande de vitesse en appliquant un signal de commande d'entraînement au moteur à courant continu sans balais de telle sorte que ce moteur puisse être entraîné à une vitesse de rotation telle que l'élément de porte puisse être déplacé à la vitesse indi- quée par le signal de commande de vitesse. Les caractéristiques et objets mentionnés ci- dessus ainsi que d'autres caractéristiques et objets de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description d'un mode de réalisation préféré en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique d'un des modes de réalisation préférésde la présente invention; et la figure 2 est un schéma synoptique partiel plus détaillé montrant la structure d'un moteur à courant continu sans balai que comporte le système de commande représenté sur la figure 1. En se référant maintenant à la figure 1, on voit qu'un moteur à courant continu M sans balais est accouplé à une poulie d'entraînement 2 par l'intermédiaire d'un ré- ducteur de vitesse 1, qu'une courroie 4 d'entraînement de porte passe autour de la poulie d'entraînement 2 et d'une poulie entraînée 3, et qu'une porte 5 est reliée à la courroie 4 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 6 de sorte que l'on peut déplacer la porte 5 dans une direc- tion d'ouverture ou de fermeture en faisant tourner le moteur à courant continu M sans balais en sens normal ou en sens invers, respectivement. Dans ce moteur à courant continu M sans balais, tel que représenté sur la figure 2, généralement les enrou- lements d'induit.11 forment le stator et un aimant de champ 12 forme le rotor. De plus, trois détecteurs 13 de position de pôle magnétique, formé chacun par un élément à effet Hall, un élément à réluctance magnétique ou un élé- ment photoélectrique, sont disposés sur le stator à un intervalle angulaire de 120 (un seul détecteur 13 de po- sition de p81e magnétique a été représenté sur la figure 2), de telle sorte que trois trains d'impulsions déphasés de les uns des autres sont fournis par ces détecteurs 13 de position de pô1e magnétique en réponse à la rotation de l'aimant de champ 12 formant le rotor. Dans une section de circuit de commande, représentée entouré par un rectangle C en traits mixtes, la position angulaire et la vitesse de rotation de l'aimant de champ 12 formant le rotor sont déterminées en fonction des impulsions P de détection de position de pâle magnétique consistant en ces trois impul- sions, et un signal de commande d'entraTnement est appliqué au moteur à courant continu M sans balais en fonction des données relatives à la position et à la vitesse. Dans le moteur à courant continu M sans balais, un circuit 10 de commutation de courant, associé à ce moteur (voir figure 2) effectue la commutation des courants continus envoyés aux enroulements d'induit respectifs (11) en fonction du signal de commande d'entraînement de manière à engendrer un couple d' entraînement nécessaire. La section C de circuit de commande comprend un circuit 7 de commande de position, un circuit 8 de commande de vitesse et un circuit 9 d'alimentation en courant con- tinu qui peut être fermé et ouvert de l'extérieur de la section C de circuit de commande. Les impulsions P de dé- tection de position de pâle magnétique fournies par les détecteurs 13 de position de pâle magnétique du moteur à courant continu M sans balais sont appliquées à l'entrée du circuit 7 de commande de position et au circuit 8 de com- mande de vitesse. Le circuit 7 de commande de position est alimen- té par le circuit 9 d'alimentation en courant continu et est relié à un interrupteur SW de détection d'accès, comme par exemple un interrupteur placé sous le paillasson d'uneporte, un détecteur infrarouge, un détecteur capaci- tif, etc., qui détectent l'accès d'une personne à la porte automatique et émet un signal d'actionnement destiné au circuit 7 de commande de position. Ce circuit 7 de commande de position détermine le sens de rotation du moteur M à partir des relations de phase entre les trois trains d'im- pulsions fournies par les détecteurs respectifs 13 de posi- de pôle magnétique et détermine également la position de la porte 5 en comptant ou décomptant les impulsions selon 257J514 le sens de rotation (en partant d'une position de référen- ce de la porte 5). On remarquera que les impulsions for- mant les trois trains d'impulsions sont engendrées à chaque 1/3 tours ou 1/6 tours du rotor selon qu'il s'agit des impulsions d'une seule polarité ou des impulsions des deux polarités. Dans le circuit 7 de commande de position, on a stocké un programme d'une séquence prédéterminée d'opéra- tions pour l'ouverture et la fermeture de la porte 5 en réponse au signal d'actionnement envoyé par l'interrupteur SW de détection d'accès. Par conséquent, quand l'interrup- teur SW de détection d'accès a détecté l'accès d'une per- sonne à la porte automatique, le circuit 7 de commande de position émet un signal de commande de vitesse indiquant le sens et la valeur de la vitesse voulue de la porte 5 à partir du programme de séquence stocké et la position actuelle déterminée de la porte 5 et ce signal de commande de vitesse est appliqué au circuit 8 de commande de vitesse. Le circuit 8 de commande de vitesse calculé dé- termine la vitesse de la porte 5 en se basant sur les im- pulsions P de détection de position de pôle magnétique émises par les détecteur 13 de détection de pôle magnéti- que présent dans le moteur à courant continu M sans balais et, comme résultat à une comparaison entre, d'une part, le sens et la valeur voulue de la vitesse de la porte 5 in- diquée par le signal de commande de vitesse appliqué par le circuit 7 de commande de position et, d'autre part, le sens de la valeur actuelle de la vitesse de la porte 5 qu'il détermine lui-même, il établit l'accélération néces- saire du moteur à courant continu M sans balaiset émet un signal de commande d'entraînement ayant une polarité et une amplitude correspondant au sens et à la valeur de l'accélé- ration nécessaires, ce signal étant appliqué au moteur à courant continu M sans balais de manière que ce dernier soit entraîné à une vitesse de rotation telle que la porte 5 puisse être déplacée à la vitesse voulue indiquée par le si- gnal de commande de vitesse. Dans le système de commande de porte automatique ayant la structure décrite ci-dessus, quand une personne se rapproche de la porte automatique, l'interrupteur SW de détection d'accès est actionné et un signal d'actionnement est appliqué au circuit 7 de commande de position que comporte la section C de circuit de commande. En réponse au signal d'actionnement, le circuit 7 de commande de position engendre un signal de commande de vitesse en se basant sur un programme stocké de la séquence prédéterminée d'opérationset sur la position actuelle de la porte5 qu'il détermine lui-même en se basant sur les impulsions P de détection de pôle magnétique, et il applique le signal de commande de vitesse au circuit 8 de commande de vitesse qui, à son tour, applique un signal de commande d'entraînement au moteur à courant continu M sans balais pour ouvrir et fermer la porte 5 en fonction de la séquence prédéterminée d'opérations. Pendant le déplacement de la porte 5, les impul- sions fournies par les détecteurs 13 de position de pôle magnétique présents dans le moteur à courant continu M sans balais sont appliquées au circuit 7 de commande de position ainsi qu'au circuit 8 de commande de vitesse afin d'être utilisées pour déterminer la position actuelle et la vitesse actuelle de la porte 5. De plus, grâce à l'utilisation du moteur à courant continu sans balais, on peut éliminer le ronflement engendré par le moteur à courant alternatif de la porte automatique de la technique antérieure et on peut ainsi réduire les bruits engendrés lors de l'ouverture et delafermeture de la porte automatique. En outre, du fait que l'on peut facile- ment commander la vitesse de rotation et le couple d'un mo- teur à courant continu sans balais, la possibilité d'une commande de la vitesse d'ouverture/fermeture de la porte automatique est excellente. Dans le cas o l'on utilise un convertisseur"courant alternatif/courant continu'comme circuit 9 d'alimentation en courant continu, même dans un pays étranger o la tension alternative du réseau est différente de celle du Japon, on peut adapter le système de commande selon la présente invention aux différentes tensions alternatives d'une manière relativement simple en modifiant uniquement le circuit du convertisseur cou- rant alternatif/courant continu.' Le principal avantage de la présente invention résidedans le fait que,grâce à l'utilisation d'un moteur à courant continu sans balais comme source d'entraînement, les impulsions de détection émises par les détecteurs de position de pôle magnétique qui sont associés- de façon inhérente au moteur pour commander la rotation de ce mo- teur peuvent être utiliséespour déterminer la position de la porte'et, par conséquent, un détecteur de position de porte disposé séparément par rapport au moteur d'entraîne- ment n'est pas nécessaire de sorte que l'on peut réduire le nombre de pièces constitutives et, de ce fait, diminuer le prix de revient. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non li- mitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Système de commande pourune porte automatique, caractérisé par le fait qu'il comprend: un moteur à courant continu (M) sans balais accouplé -à un élément de porte (5) par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse (1) pour transmettre une force d'en- trainement audit élément de porte et adapté pour fournir des impulsions de détection de position de pôle magné- tique; un circuit (7) de commande de position réagissant auxdites impulsions de détection de position de pôle ma- gnétique fourniespar le moteur à courant continu sans ba- laisen déterminant la position dudit élément de porte et en engendrant ainsi un signal de commande de vitesse indiquant les sens et la valeur de la vitesse dudit élé- ment de porte; et un-circuit (8) de commande de vitesse réagissant auxdites impulsions de détection de position de pôle ma- gnétique et audit signal de commande de vitesse en appli- quant un signal de commande d'entraînement au moteur à courant continu (M) sans balais de manière que ce moteur puisse tourner à une vitesse de rotation telle que lesdits éléments de porte puissent être déplacés à la vi- tesse indiquée par ledit signal de commande de vitesse. 2. Système de commande pour une porte automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la polarité et l'amplitude du signal de commande d'entraîne- ment appliqué par le circuit (8) de commande de vitesse au moteur à courant continu sans balais sont détermi- nées en fonction dudit signal de commande de vitesse et desdites impulsions de détection de position de pôle magné- tique. 3. Système de commande pour une porte automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit (7) de commande de position est mis en fonction en répon- se à un signal engendré par un interrupteur (SW) de dé- tection d'accès qui détecte l'accès d'une personne à ladite porte automatique.