Brevet FR2607604A1 — publié le 19880603

"Procédé pour commander le couple d'un moteur d'ouverture et de ferme- ture de porte automatique." La présente invention concerne un procédé pour commander, par réglage du couple du moteur d'ouverture et de fermeture de vantail, la distance parcourue par le vantail d'une porte automatique pendant la période durant laquelle le vantail atteint la vitesse la plus élevée en par- tant de son état arrêté, la distance parcourue par le vantail pendant la période durant laquelle il est freiné puis arrêté en partant de l'état o il s'ouvre ou se ferme à la vitesse la plus élevée, ou encore la distance totale parcourue par le vantail pendant la période durant laquelle il est freiné et entraîné en sens inverse puis atteint la vitesse la plus élevée en partant de l'état o il s'ouvre ou se ferme à la vitesse la plus élevée. Dans une porte automatique, une courroie est engagée sur une poulie menante qui est entraînée par un moteur et sur une poulie menée, le vantail est relié à cette courroie et il est entraîné, de manière à s'ouvrir ou à se fermer, par la rotation du moteur en sens normal ou en sens in- verse. Par exemple, comme représenté sur la figure 8, si à un point d'arrêt de fermeture un signal de détection de personne est appliqué à une unité de commande de la porte automatique, le vantail est accéléré à partir de son état arrêté jusqu'à ce qu'il atteigne sa vitesse la plus élevée, puis, tout en se maintenant à cette vitesse, il s'ouvre à la vitesse la plus élevée jusqu'à un point de décélération d'ouverture et, quand le vantail a atteint le point de décélération d'ouverture, il est décéléré jusqu'à ce qu'il s'ar- rête, après quoi il s'ouvre de nouveau à une vitesse faible jusqu'à ce qu'il atteigne un point d'arrêt d'ouverture. Ensuite, après être resté au repos pendant un laps de temps prédé- terminé au point d'arrêt d'ouverture, le vantail commence à se déplacer dans le sens de fermeture et accélère jusqu'à ce qu'il atteigne la vitesse la plus élevée puis, tout en se maintenant à cette vitesse, il se ferme à la vitesse la plus élevée jusqu'à un point de décélération de fermeture et, quand il a atteint le point de décélération de fermeture, il décélère jusqu'à ce qu'il s'arrête, après quoi il se ferme à une faible vitesse jusqu'à un point d'arrêt de fermeture. D'autre part, la porte automatique est conçue de telle manière que, si le vantail détecte le passage d'un corps, comme par exemple une per- sonne, ou s'il heurte un tel corps pendant qu'il se ferme à la vitesse la plus élevée, alors il s'ouvre immédiatement à la vitesse la plus élevée, ou, en d'autres termes, il effectue une opération d'inversion de déplacement. Pendant que la porte automatique effectue une opération d'accélé- ration à partir de son état arrêté jusqu'à ce qu'elle atteigne la vitesse la plus élevée, une opération de décélération par freinage, et une opération d'inversion de déplacement pour déplacer le vantail dans le sens opposé après le freinage mentioné ci-dessus, si la distance L1 parcourue par le vantail pendant l'accélération est trop courte, le vantail atteint brusque- ment sa vitesse la plus élevée et il se produit donc "un phénomène d'à- coups" (mouvements saccadés) lors du démarrage du vantail. Par contre, si la distance L1 de déplacement du vantail est trop longue, alors le fonc- tionnement du vantail devient lent et traînant et il est donc nécessaire d, choisir une valeur optimale pour la distance L1 de déplacement du vantail lors d'une accélération, en ajustant le poids du vantail, la résistance au déplacement et autre facteur analogue. De plus, si la distance L2 parcourue par le vantail pendant une décé- lération est trop courte, le vantail est alors freiné brusquement et, par conséquent, "un phénomène d'à-coups" (déplacements saccadés) a lieu ou alors des forces anormales agiraient sur diverses parties du vantail et seraient susceptibles de détériorer celui-ci, tandis que si la distance d. déplacement du vantail est trop longue, le fonctionnement du vantail devient lent et traînant et il est donc nécessaire de choisir une valeur optimale pour la distance L2 de déplacement du vantail lors d'une accélé- ration, en ajustant le poids du vantail, la résistance au déplacement, et autre facteur analogue. En outre, pendant une opération d'inversion de déplacement, quand le vantail heurte un corps venant à passer, il est nécessaire de décélérer et d'arrêter instantanément le vantail puis de l'accélérer immédiatement jusqu'à sa vitesse d'ouverture la plus élevée. Comme on l'a décrit ci-dessus, il est nécessaire de commander le couple du moteur d'ouverture/fermeture de vantail de manière que la distance parcourue par le vantail prenne une valeur optimale quand celui-ci est accéléré ou dJcéléré pendant une opération d'accélération, une opéra- tion de décélération ou une opération d'inversion de déplacement. La présente invention a été conçue compte tenu des conditions dé- crites ci-dessus et son objet est de fournir un procédé pour commander le couple d'un moteur d'ouverture et de fermeture de vantail pour une porte automatique, procédé dans lequel on peut facilement régler la dis- tance parcourue par le vantail pendant une opération d'accélération, une opération de décélération ou une opération d'inversion de déplace:nent. Selon une des caractéristiques de la présente invention, dans le procé- dé pour commander le couple d'un moteur d'ouverture/fermeture de vantail pour une porte automatique, le moteur est tel que le couple de rotation y est engendré en fonction d'impulsions appliquées à ce moteur par une ur. it, de commande, le couple de rotation est réglé par modification de la largeur totale des impulsions de commande émises pendant un cycle individuel de répétition et, de ce fait, il est possible de commander d'une manière simple l'accélération ou la décélération pendant une opération d'accélération, une opération de décélération ou une opération d'inversion de déplacement. Selon une autre caractéristique de la présente invention, dans le procédé décrit ci-dessus, chacune des impulsions de commande a une lar- geur invariable et on modifie la largeur totale des impulsions en faisant varier le nombre des impulsions de commande émises pendant un cycle individuel de répétition. Les objets, les caractéristiques et les avantages mentionés ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation préféré que l'on va donner ci-après en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'une porte automatique; - la figure 2A est un schéma synoptique d'un circuit de commande; - la figure 2B est un organigramme indiquant un processus de com- mande dans un circuit de commande; -la figure 3 est une représentation schématique des impulsions de commande; - les figures 'LA, 4B et 4C sont des représentions schématiques des impulsions de commande dans différentes conditions de commande; - la figure 5 est un diagramme du fonctionnement pendant une opé- ration d'accélération; - la figure 6 est un diagramme du fonctio-nnement pendant une opération de décélération; - la figure 7 est un diagramme du fonctionnement pendant une opé- ration d'inversion de déplacement; et - la figure 8 est un diagramme de fonctionnement relatif aux opé- rations générales d'ouverture/fermeture d'une porte automatique classique. La figure 1 est une vue schématique d'un système complet de porte automatique, dans lequel un vantail 4 est relié à une courroie 3 engagée sur une poulie menante 1, qui est entraînée par un moteur M, et sur une poulie menée 2. Par suite de la rotation du moteur M en sens normal ainsi qu'en sens inverse, le vantail 4 est amené à effectuer un mouvement de vaet-vient entre un point A d'arrêt d'ouverture, o le bord droit (sur la figure 1) du vantail 4 s'arrête, et un point B d'arrêt de fermeture, o le bord gauche du vantail 4 est rencontré et s'arrête. De plus un point C de décélération d'ouverture et un point D de décélération de fermeture sont pré-établis en fonction de la distance L entre les points d'arrêt A et B et, pendant une opération d'ouverture (ou de fermeture) jusqu'à ce que le bord droit (ou gauche) du vantail 4 atteigne le point C (ou D) de décélération d'ouverture (ou de fermeture), le vantail 4 effectue une opé- ration d'ouverture (ou de fermeture) à grande vitesse, puis il exécute une opération d'ouverture (ou de fermeture) à faible vitesse. Le moteur M mentioné ci-dessus consiste en un corps principal Ml de moteur et en un dispositif M2 de commande de moteur commandant le mouvement du corps principal, et le moteur M est commandé par une unité ou bloc 5 de commande. Cette unité 5 de commande comprend un circuit principal 7 de commande délivrant un signal MARCHE/ARRET 0 pour le moteur, un signal T de commande de couple, un signal R de rotation en sens normal/sens inverse et un signal B de freinage au dispositif M2 de commande du moteur M, et un détecteur 8 pour fournir des impul- sions P d'horloge de comptage dont le nombre est proportionnel à la course du vantail 4 et un signal "'r" d'ouverture ainsi qu'un signal "" de fermeture pour discriminer s'il s'agit d'une opération d'ouverture ou d'une opération de fermeture, et ce détecteur 8 consiste en des capteurs et en un discriminateur de sens de déplacement, comme décrit par exemple dans la demande de brevet japonais No 50-210270 (1983). Le corps principal Ml de moteur, mentionné ci-dessus, est un moteur électrique, soit à courant continu, soit à courant alternatif, qui est com- mandé par les signaux O, T, R et B issus de l'unité 5 de commande dé- crite ci-dessus, de façon à être mis en marche ou arrêté, à être entraîné en rotation en sens normal ou en sens inverse, ou à être freiné, et le couple engendré dans le moteur est commandé par modulation de largeur d'impulsions. Plus particulièrement, plusieurs (par exemple huit) impulions émises par un rythmeur ou minuterie 29 d'un circuit principal 7 de commande, représenté sur la figure 2A, constituent un cycle individuel de répétition, la largeur totale de ces impulsions augmentant pendant un cycle indivi- duel de répétition et sont envoyées par le circuit principal 7 de comman- de au dispositif M2 de commande du moteur M, et le couple de celui-ci est réglé par préréglage du nombre d'impulsions, émises pendant ce cycle individuel de répétition, à toute valeur arbitraire dans un moyen 20 de modification de largeur d'impulsions que comporte le circuit principal 7 decommande et le couple engendré dans le corps principal Mi de moteur peut ainsi être commandé. Par exemple, pour diviser le couple engendré dans le corps principal Mi de moteur en huit degrés ou pas allant de "0" à "8", on conçoit le circuit de telle sorte que huit impulsions consécutives émises par le ryth- meur 29 puissent former un cycle individuel de répétition, comme repré- senté sur la figure 3, et, dans la pratique, le rythmeur 29 engendre des impulsions sur la base d'une combinaison pré-établie dans le moyen 20 de modification de largeur d'impulsions. Il en résulte que la largeur totale des impulsions émises pendant un cycle individuel de répétition et appli- quées au moteur M peut être modifiée, par exemple comme représenté sur les figures 4A, 4B et 4C. Si on accroît la largeur totale des impul- sions émises pendant un cycle individuel de répétition, le couple engendré dans le moteur M devient alors important et, par conséquent, on peut augmenter l'accélération lors de l'accroissement de la vitesse du moteur tandis que si l'on réduit la largeur totale des impulsions, le couple devient faible et, par conséquent, on peut diminuer l'accélération lors d'une aug- mentation de la vitesse du moteur. Ou bien, dans le cas d'une décélération il suffit d'engendrer un couple de freinage dont le sens est inversé en réponse au signal de freinage. Comme on l'a représenté sur les figures 2A et 2B, le circuit princi- pal 7 de commande, décrit ci-dessus, comprend un circuit 22 de mesure de distance d'accélération pour mesurer la distance L1 parcourue par le vantail 4 pendant la période durant laquelle le vantail atteint la vitesse la plus élevée en partant d'un état arrêté, cela sur la base du comptage des impulsions P1 d'horloge, issues du détecteur 8, et un circuit 23 de mesure de distance de décélération pour mesurer la distance L2 parcourue par le vantail 4 pendant la période durant laquelle le vantail s'arrête à partir de l'état de vitesse la plus élevée. Ces distances LI et L2 de déplacement du vantail sont comparées respectivement avec une plage optimale L 11 L12, de distance d'accélération, établie dans un premier dispositif de réglage 24 et une plage optimale L21 e L22, de distance de décélération, établie dans un second dispositif de réglage 25, cette comparaison étant effectuée dans un premier circuit 26 d'opération de comparaison et dans un second circuit 27 d'opération de comparaison, respectivement, et, si nécessaire, selon les résultats de l'opération, un signal d'augmentation d'un pas ou un signal de diminution d'un pas est envoyé à partir des circuits 26 et/ou 27 d'opération de comparaison au moyen 20 de modification de largeur d'impulsions pour augmenter ou dimi- nuer automatiquement d'un pas la largeur totale des impulsions emises. Le signal de commande de modification de couple est appliqué au dispo- sitif M2 de commande de moteur sous la forme d'impulsions avec l'aide du rythmeur 29, de telle sorte que l'on peut accroître ou réduire le couple de rotation engendré dans le corps principal M1 de moteur et que l'on peut régler l'accélération de la porte 4. Du fait que la commande du couple est effectuée de la manière décrite cidessus, quand le vantail est actionné de manière à s'ouvrir et à se fermer tandis que le couple de rotation du moteur est modifié par variation de la largeur totale des impulsions pendant un cycle indivi- viduel de répétition, l'accélération est réglée par modification de la largeur des impulsions chaque fois d'un pas en fonction de la distance réelle L1 de déplacement accéléré du vantail et de la distance réelle L2 de déplace- ment décéléré du vantail, le vantail 4 est de nouveau actionné de manière à s'ouvrir ou à se fermer et l'accélération est réglée ainsi de nouveau par modification de la largeur totale des impulsions. Grâce à une répétition automatique de ces opérations plusieurs fois, la distance L1 de déplace- ment accéléré du vantail et la distance L2 de déplacement décéléré du vantail peuvent être amenées dans les plages optimales L41 1-, L12 et L2 L 22, respectivement. Ici, la raison pour laquelle la distance optimale de déplacement de la porte est définie comme ayant une certaine tolérance (une plage) réside dans le fait que l'accélération change de façon discrète pas à pas par suite de la variation, de façon discrète, pas à pas, de la largeur totale des impulsions et, par conséquent, la distance pratique de déplacement accéléré de la porte change de façon discrète d'un incrément donné et il y a donc à craindre que la distance pratique de déplacement accéléré du vantail puisse ne pas coïncider avec la distance optimale de déplacement du vantail mais puisse osciller de part et d'autre de cette distance opti- male de déplacement du vantail. On reparquera que, lors d'une accélération, une commande par impul- sions est effectuée de manière telle qu'un couple de rotation dirigé dans le sens opposé à celui produit lors d'une accélération puisse être engendré ou qu'un couple de rotation adapté pour arrêter le moteur puisse être généré. :e plus, dans le circuit principal 7 de commande décrit cidessus est disposé un circuit 28 détecteur de collision qui peut détecter en se basant sur les impulsions P de comptage d'horloge issues du détecteur 8 si le vantail 4 a rencontré une personne venant à passer et, si ce circuit 28 détecteur decollision a détecté la collision, il envoie un signal d'aug- mentation d'accélération au second circuit 27 d'opération de comparaison qui envoie alors au moyen 20 de modification de largeur d'impulsions un signal pour augmenter d'un ou de plusieurs pas la largeur totale des impulsions de commande émises, le cou'ple de rotation négatif engendré dans le moteur M étant ainsi augmenté pour accroître la valeur absolue de l'accélération négative lors d'une décélération afin que le moteur M puisse être arrêté plus rapidement lors d'une décélération normale, comme représenté en traits mixtes sur la figure 7. Ensuite, la vitesse du vantail en sens opposé est augmentée jusqu'à sa valeur la plus élevée avec une accélération similaire à celle ayant lieu au cours d'une période d'accélé- ration normale et le vantail 4 effectue donc une opération d'inversion de déplacement. Si la commande a lieu de la manière décrite ci-dessus, le vantail s'arrête immédiatement après avoir rencontré une personne venant à pas- ser et, par conséquent, il peut effectuer instantanément une opération d'inversion de déplacement. Comme on l'a décrit ci-dessus, dans la présente invention, du fait que l'on peut commander l'accélération du moteur d'entraînement par une opération simple de modification de la largeur totale des impulsions de commande dans un cycle individuel de répétition, il est possible de commander, d'une manière simple l'accélération du vantail lors d'une opération d'accélération, lors d'une opération de décélération et lors d'une décélération et d'une accélération au cours d'une opération d'inversion de déplacement, de sorte que le vantail peut être accéléré ou décéléré sur une distance de déplacement optimale. REVENDICATIONS 1. Procédé pour commander le couple d'un moteur (M1) d'ouverture et de fermeture de vantail pour une porte automatique (4), caractérisé en ce que le moteur (M1) est un moteur dont le couple de rotation est engendré en fonction d'impulsions de commande appliquées à ce moteur par une unité (5) de commande, et le couple de rotation est réglé par variation de la largeur totale des impulsions de commande émises au cours d'un cycle individuel de répétition, l'accélération du moteur pouvant ainsi être commandée. 2. Procédé pour commander le couple d'un moteur d'ouverture et de fermeture de vantail selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque impulsion de commande a une largeur invariable et la largeur totale des impulsions est modifiée par variation du nombre des impulsions de commande émises pendant un cycle individuel de répétition.