Brevet FR2740825A1 — publié le 19970509

L'invention concerne une installation de commande d'éléments de protection solaire équipant des fenêtres ou autres ouvertures d'un bâtiment, comprenant des actionneurs électromécaniques pour l'actionnement des5 éléments de protection solaire, au moins une commande manuelle, un capteur équipé de moyens de mesure de l'intensité du rayonnement solaire et de moyens de mesure d'au moins un autre phénomène météorologique, des moyens d'alimentation du capteur en énergie10 électrique, des moyens de transmission des informations fournies par le capteur, des moyens de traitement et de gestion des informations fournies par le capteur, de consignes et de la commande manuelle pour la commande des actionneurs en fonction des informations reçues du15 capteur, des consignes et de la commande manuelle. Une telle installation est commercialisée par le demandeur sous la référence SOMFY LINE 1000. Cette installation comprend un capteur équipé de sondes20 mesurant l'intensité solaire et la vitesse du vent. Les données fournies par le capteur sont transmises par fil à une centrale de commande située dans un local du bâtiment, centrale qui comprend des moyens de traitement et de gestion des informations reçues en25 fonction de consignes introduites par l'utilisateur et qui reçoit également des ordres d'une ou plusieurs commandes manuelles et commande les actionneurs des éléments de protection tels que des stores ou des volets roulants. L'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du capteur est fournie par une source d'énergie électrique située à la centrale de commande et lui est amenée par une ligne d'alimentation. Cette topologie nécessite la mise en place de deux bus électriques, l'un pour véhiculer l'énergie alimentant les actionneurs et l'autre pour véhiculer les données 2 2740825 transmises du capteur à la centrale. Ces bus sont difficilement intégrables à l'esthétisme d'un local existant. Il est possible d'en réduire le nombre en utilisant une liaison radio ou infrarouge pour la transmission des données du capteur à la centrale. La faible énergie nécessaire au capteur pour son fonctionnement peut en outre être fournie par un générateur renouvelable, par exemple une pile. Toutefois, l'accès peu commode du capteur, souvent monté sur un toit, incite à utiliser une source d'énergie inépuisable, par exemple le vent ou le soleil, qu'il suffit de convertir en électricité. A cet effet, il est possible de prélever une partie de l'énergie fournie par une sonde de mesure, telle qu'un anémomètre. Une solution analogue a déjà été proposée pour la transmission à distance de mesures fournies par un compteur de mesure de débit d'un fluide. Une partie de l'énergie fournie par le fluide est utilisée à cet effet comme décrit dans les brevets FR 2 552 543 et US 3 555 902. L'énergie électrique pourrait également être fournie par une cellule photovoltaique associée à un accumulateur ou un élément capacitif formant accumulateur comme prévu, par exemple dans la télécommande décrite dans le brevet FR 2 606 912. Afin d'assurer un actionnement adéquat des éléments de protection solaire, les données fournies par le capteur doivent être transmises périodiquement à la centrale, à une fréquence suffisante. Une telle transmission est30 gourmande en énergie, de telle sorte qu'il est nécessaire de surdimensionner considérablement l'élément prévu à la fois pour mesurer un phénomène météorologique et pour fournir l'énergie électrique au capteur, ce qui nuit à l'esthétique du bâtiment et35 entraîne un surcoût. 3 2740825 L'invention a pour but de réduire l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement d'un capteur dans une installation de commande dans laquelle les informations fournies par le capteur sont transmises sans fil à une5 centrale de commande. A cet effet, l'installation de commande selon l'invention est caractérisée en ce que les moyens de transmission sont des moyens de transmission sans fil, que le capteur autonome est équipé d'un générateur de courant convertissant l'énergie fournie par au moins un phénomène météorologique, et que les moyens d'introduction des consignes et les moyens de gestion des consignes et des données fournies par les moyens15 de mesure sont situés dans le capteur, de telle manière que les seuls signaux transmis à la centrale de commande sont des ordres de commande des actionneurs. Les moyens de gestion des données et des consignes situés dans le capteur décident de la nécessité de modifier la position des éléments de protection solaire, c'est-à-dire de l'instant o il est nécessaire d'émettre un ordre de commande à destination de la centrale de commande. Tant que les conditions25 d'ensoleillement ne se sont pas sensiblement modifiées et que la force du vent n'a pas atteint un seuil déterminé, le capteur n'aura pas besoin d'émettre d'ordre, ce qui représente une très grande économie d'énergie. Par contre, pendant ce temps, de l'énergie30 électrique pourra être obtenue, par exemple par un anémomètre, et stockée dans un accumulateur. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'installation selon l'invention.35 4 2740825 La figure 1 est un schéma-bloc du capteur. La figure 2 est un schéma-bloc de la partie de l'installation située dans le bâtiment.5 La figure 3 représente l'organigramme de l'intelligence de gestion des consignes VENT. La figure 4 représente l'organigramme de l'intelligence de gestion des consignes SOLEIL. La figure 5 représente l'organigramme de l'intelligence de gestion des ordres radio. La figure 6 représente l'organigramme de l'intelligence de gestion des commandes manuelles. La figure 1 représente les composants de l'unité constituant le capteur. 20 Ce capteur est équipé de sondes génératrices 1 telles qu'un anémomètre, par exemple du type à moulinet, pour la mesure de la force du vent 2 et une cellule photovoltaïque pour la mesure de l'intensité solaire 3.25 L'anémomètre entraîne un tacho-générateur qui fournit un courant représentatif de la force du vent. Les données fournies par le sondes 1 sont introduites dans une intelligence de gestion des données et des consignes 4 dans lequel sont également introduites des30 consignes de forces du vent et d'ensoleillement introduites au moyen d'une interface homme-machine 5, consignes liées au confort de l'usager et à la sécurité de l'élément de protection solaire exposé aux intempéries, dans le cas particulier, au vent. Les35 2740825 ordres élaborés par l'intelligence de gestion des données et des consignes 4, en fonction des données reçues de 1 et des consignes de 5, sont communiqués à un radio-émetteur 6. Le tacho-générateur est également5 utilisé comme source d'énergie pour l'alimentation du capteur et des moyens qui lui sont associés. Le courant prélevé est envoyé à cet effet dans un moyen de stockage d'énergie 7, par exemple un accumulateur, à travers une porte 8. L'accumulateur 7 alimente10 directement l'intelligence de gestion des consignes 4 et le radio-émetteur 6 à travers une porte 9. Les portes 8 et 9 sont commandées par l'intelligence de gestion des données et des consignes 4. Les sondes 1 communiquent, à intervalles donnés, à l'intelligence de gestion des consignes 4, les informations sur les valeurs mesurées. Pendant cette communication, l'intelligence 4 commande la fermeture de la porte 8 de manière à interrompre le stockage20 d'énergie, c'est-à-dire le prélèvement de courant sur le tacho- générateur. La transmission d'ordres de fermeture ou d'ouverture de l'élément de protection solaire s'effectue seulement lorsqu'une correction de la position de l'élément est nécessaire. L'émetteur 625 n'a donc pas besoin d'émettre de façon continue. L'intelligence de gestion des consignes 4 commande donc l'ouverture de la porte 9, c'est-à-dire l'alimentation du radio- émetteur 6, seulement lorsque cela est nécessaire. Ceci permet donc de réaliser une grande30 économie d'énergie. L'unité installée à l'intérieur du bâtiment comprend un radio-récepteur 10, une intelligence 11 de gestion des ordres radio et de gestion de commande manuelle, une35 interface 12 de commande manuelle et une source 6 2740825 d'énergie électrique 13, elle-même alimentée par le secteur. L'intelligence 11 commande les actionneurs 14 des éléments de protection solaire. Il serait possible de supprimer la porte 8 (figure 1) en utilisant un tacho-générateur à deux enroulements dont l'un est exclusivement destiné à la production d'énergie. L'énergie pourrait être également ou alternativement fournie par la cellule photovoltaïque ou une cellule photovoltaique auxiliaire. Les intelligences 4 et 11 peuvent être des micro- ordinateurs. Les portes 2 et 9 peuvent être constituées d'un relais ou d'un transistor MOS. L'information issue de la sonde génératrice pour mesurer la force du vent 2 est intégrée de façon prioritaire sur l'information issue de la cellule photovoltaïque pour la mesure de l'intensité solaire 3 par l'intelligence de gestion des données et consignes 4, de telle sorte qu'en cas de vent suffisamment violent la protection solaire se retire ou ne puisse être déployée pendant une durée renouvelable de trois minutes qui correspondent à l'intervalle maximal estimé entre deux rafales. L'organigramme correspondant est représenté à la figure 3. Pendant ce délai de trois minutes, les ordres manuels issus de la commande manuelle 12 de gestion des commandes manuelles dont l'organigramme est représenté à la figure 6 et l'intelligence de gestion des actionneurs maintiendra l'ordre de retrait de la protection solaire, ce qui soit déclenchera le retrait, 7 2740825 soit interdira le déploiement. Si le vent reste trop fort, l'intelligence de gestion des consignes 4 renouvellera son ordre prioritaire de retrait de la protection solaire toutes les deux minutes, cinquante secondes (trois minutes moins quelques secondes) afin de redéclencher une temporisation de trois minutes au niveau de la gestion des commandes manuelles qui continuera à ignorer les 10 données que lui fournit la commande manuelle 12. Cette émission périodique, mais de période très grande, n'est pas pénalisante pour la sauvegarde de l'énergie du capteur car le tachogénérateur est abondamment15 alimenté en énergie par l'intensité de la force du vent 2. L'intelligence de gestion des ordres radio, dont l'organigramme est représenté à la figure 5, distingue20 deux types d'ordre de retrait. L'un est lié au confort et autorise un redéploiement immédiat, l'autre étant lié à la sécurité de la protection et interdit un redéploiement immédiat. Comme le montre l'organigramme, tant que l'intelligence de gestion des ordres radio25 reçoit un ordre prioritaire de retrait de la protection toutes les deux minutes cinquante secondes elle interdit le déploiement de la protection et ne prendra pas en considération un ordre de déploiement, tant de la gestion des consignes SOLEIL que des commandes30 manuelles. C'est seulement lorsque l'intelligence de gestion des ordres radio ne reçoit plus l'ordre prioritaire de repli de la protection solaire pendant une durée de35 trois minutes que l'intelligence de gestion des 8 2740825 commandes manuelles considérera à nouveau les commandes manuelles, et que la gestion des consignes 4 pourra envoyer un ordre de déploiement de la protection solaire.5 L'organigramme de l'intelligence de gestion des consignes concernant l'ensoleillement, représenté à la figure 4, est très simple. Un soleil trop fort entraîne un ordre de déploiement de la protection solaire, pour10 autant que cette fonction ne soit pas inhibée par la gestion des consignes VENT. Un ensoleillement faible ou nul entraîne un ordre de retrait de la protection solaire. 9 2740825 REVEND I CATIONS 1. Installation de commande d'éléments de protection solaire équipant des fenêtres ou autres ouvertures d'un bâtiment, comprenant des actionneurs électromécaniques (14) pour l'actionnement des éléments de protection solaire, au moins une commande manuelle (12), un capteur (fig. 1) équipé de moyens de mesure de l'intensité du rayonnement solaire et de moyens de mesure d'au moins un autre phénomène météorologique, des moyens d'alimentation du capteur en énergie électrique, des moyens de transmission des informations fournies par le capteur, des moyens (4, 11) de traitement et de gestion des informations fournies par le capteur, de consignes (5) et de la commande manuelle pour la commande des actionneurs en fonction des informations reçues des capteurs, des consignes et de la commande manuelle, caractérisée en ce que les moyens de transmission sont des moyens de transmission sans fil (6, 10), que le capteur (1 à 7) autonome, est équipé d'un générateur de courant convertissant l'énergie fournie par au moins un phénomène météorologique (2) et que les moyens d'introduction de consignes (5) et que les moyens de gestion (4) des consignes et des données fournies par les moyens de mesure sont situés dans le capteur. 2. Installation selon la revendication 1, dont le capteur est équipé d'un anémomètre entraînant une dynamo fournissant un courant représentatif de la force du vent et d'un radio-émetteur (6), caractérisée en ce que la dynamo fournit également le courant d'alimentation du capteur et que le capteur comprend des moyens de stockage du courant (7) et des moyens logiques (8) d'interruption du stockage du courant lo 2740825 pendant la transmission des données de mesure au moyen de gestion des consignes (4) et des moyens logiques (9) autorisant l'alimentation du radio-émetteur uniquement lors de l'émission d'ordres. 3. Installation selon la revendication 1, dont le capteur est équipé d'un anémomètres entraînant un tacho-générateur fournissant un courant représentatif de la force du vent et d'un radio-émetteur, caractérisée en ce que le tacho-générateur est équipé d'un second enroulement statorique fournissant le courant d'alimentation du capteur. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit générateur de courant est photovoltaîque. 5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le capteur est équipé d'une sonde de mesure de la force du vent, caractérisée en ce que lesdits moyens de gestion (4) sont agencés de manière à intégrer de façon prioritaire l'information issue de la sonde de mesure de la force du vent et, si la force du vent est trop élevée, peut provoquer l'émission périodique d'un ordre prioritaire de retrait de l'élément de protection solaire, cet ordre prioritaire de retrait ayant pour effet de déclencher une temporisation, de durée supérieure à la période de ladite émission périodique, dans les moyens de gestion des commandes manuelles (11), temporisation pendant laquelle ces moyens de gestion ignorent les ordres des commandes manuelles.