Brevet FR2828318A1 — publié le 20030207

La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un actionneur électromécanique comprenant une unité de traitement destinée à être associée à un récepteur pour la commande à distance de l'actionneur et un commutateur commandé par l'unité de traitement et dont l'état est connu de l'unité de traitement. L'actionneur est par exemple un moteur entraînant un store ou un volet roulant disposé dans un caisson ou un moyen d'éclairage fixé au plafond. De telles installations sont bien connues. En l'absence du récepteur et d'une télécommande ou en plus d'une telle télécommande ou en plus d'une commande générale commandant plusieurs actionneurs, les actionneurs sont généralement commandés par au moins un interrupteur disposé dans la pièce d'habitation ou de bureau concernée. Ces interrupteurs sont placés à portée de main, soit à proximité de la baie, soit à proximité d'une porte d'entrée. Ces interrupteurs sont donc reliés par un câblage au dispositif de commande monté près de l'actionneur et constituant souvent une unité avec l'actionneur. Or, l'installation de ce câblage représente une part importante du coût total de l'installation. C'est le cas, par exemple, de l'installation commercialisée par le demandeur sous la référence CENTRALIS qui comprend des touches de commande manuelle et un récepteur radio permettant la commande distante provenant d'un émetteur radio. L'invention a principalement pour but de réduire les coûts d'installation tout en conservant la possibilité d'intervenir sur le dispositif de commande sans utiliser une télécommande, que le dispositif de commande soit équipé ou non d'un récepteur pour une télécommande. On connaît des dispositifs combinant un moyen de commande manuelle directe et un moyen électrique d'entraînement d'un élément ou des pièces qu'il entraîne, au moyen d'un moteur. On trouve notamment de telles combinaisons dans des installations de commande de stores vénitiens. Dans le brevet US 6,060, 852 est par exemple décrit un dispositif autonome de motorisation de la tringle d'entraînement d'un store vénitien au moyen d'un moteur et d'un réducteur, ce dispositif étant muni de contacts de fin de course. Le moteur est commandé par divers signaux provenant par exemple de détecteurs de lumière ou d'une télécommande. Dans le brevet US 4,979, 550, qui concerne l'entraînement motorisé d'un volet à lamelles par une télécommande ou une cellule photoélectrique, il est prévu de pouvoir entraîner manuellement et mécaniquement le store en entraînant le rotor du moteur au moyen d'une tringle. Ce type de réalisation s'apparente à une manoeuvre mécanique de secours agissant directement sur le produit à manoeuvrer. Il est par ailleurs connu du brevet EP 0 866 207 de commander mécaniquement à distance des interrupteurs placés près d'un moteur d'entraînement de store. L'extension mécanique de l'interrupteur est d'ailleurs pratiquée depuis longtemps, pour des raisons d'installation ou de sécurité, dans le domaine de l'éclairage et de l'alarme. Dans le brevet US 4,454, 401 est décrit un dispositif mécanique permettant l'action sur un interrupteur placé à hauteur normale, à partir d'une commande mécanique placée en contrebas, de manière à permettre l'usage par un enfant ou une personne handicapée. Dans tous les cas il s'agit du déport mécanique d'une fonction de commande d'un levier d'interrupteur. Il est par ailleurs connu d'utiliser des moyens de commande à distance de tels actionneurs, à l'aide de radiocommandes ou de diverses commandes sans fil, par exemple infrarouge ou encore de commandes utilisant un ou plusieurs fils du câble d'alimentation des moteurs pour transmettre l'information, exploitée par un dispositif électronique comme décrit dans la demande EP 0 985 211. Ces moyens de commande concernent la commande locale ou la commande générale ou au moins groupée des actionneurs. Dans le brevet US 5,397, 869 est décrit un système de télécommande d'un interrupteur initialement à commande manuelle, à l'aide d'un moteur à courant continu agissant mécaniquement sur le levier de l'interrupteur manuel. Cette télécommande se substitue à la commande manuelle. De la même manière, dans le brevet US 4,792, 798, il est prévu de télécommander un interrupteur à cordon, normalement à commande manuelle. La télécommande permet d'agir directement sur le cordon à partir d'une position éloignée. Il s'agit donc d'un récepteur provoquant une action mécanique et non d'un récepteur doublé par une action mécanique. Du brevet FR 2 728 615 on connaît en outre des actionneurs de volets-roulants pouvant communiquer les uns avec les autres par un lien domotique, par exemple à l'aide de courants porteurs. Chaque actionneur peut être commandé à distance par ce lien domotique commun ou localement par une liaison radio ou autre. Une solution similaire est décrite dans le brevet FR 2 728 700. Dans ce document il est prévu un dispositif électronique de commande comportant au moins un commutateur actionnable à partir soit du lien domotique, soit à l'aide de moyens de commande locaux, ces moyens étant constitués d'interrupteurs nécessitant un câblage vertical ou encore de moyens divers tels que bus, courant porteur, infrarouge, ultrasons, radio. Il n'est pas prévu d'action mécanique sur le boîtier électronique du dispositif de commande. Dans le domaine des volets roulants, il est par ailleurs connu depuis très longtemps du brevet CH 88 338, de commander un interrupteur-inverseur au moyen d'une tringle. En résumé, il ressort de l'art antérieur que l'homme de métier n'a jamais songé à tirer parti des moyens de manipulation, de commande et d'entraînement mécaniques à distance pour supprimer le câblage vertical dans les installations modernes de commandes d'actionneurs telles que celles qu'on rencontre en domotique. Le dispositif de commande selon l'invention est précisément caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen mécanique à actionnement manuel, disposé essentiellement verticalement et dont l'actionnement a pour effet de modifier l'état du commutateur du dispositif de commande. Le moyen mécanique à actionnement manuel peut agir soit directement sur le commutateur, soit sur l'unité de traitement. Selon un mode d'exécution, dans lequel le commutateur comprend des contacts principaux et des contacts auxiliaires le moyen mécanique agit sur les contacts auxiliaires. Selon un mode d'exécution, le moyen mécanique est équipé d'un aimant et agit magnétiquement. Le moyen mécanique peut être constitué d'une tige ou tringle actionnable en translation et/ou en rotation ou d'au moins un cordon actionnable en traction. L'invention a en outre pour avantage d'éliminer les effets disgracieux consécutifs à l'utilisation d'interrupteurs de différentes natures et de formes différentes selon qu'il s'agit de commandes d'éclairage ou d'autres types d'actionneurs comme des moteurs pour store ou volet roulant. L'invention a également pour avantage de favoriser une ergonomie de commande simple et intuitive, en relation directe avec le produit à commander. L'invention permet de plus de conserver un même dispositif mécanique ou électromécanique dans le cas où des raisons économiques contraignent l'utilisateur à différer l'investissement du récepteur. L'invention permet enfin de remédier aux inconvénients temporaires résultant de non fonctionnement d'une télécommande (brouillage, nécessité de remplacer les piles de l'émetteur, etc. ). Selon le mode de réalisation, la mise en place du récepteur ne nécessitera aucune modification du câblage initial au sein même du boîtier du dispositif de commande. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des modes d'exécution de l'invention. La figure 1 est le schéma général du premier mode d'exécution. La figure 2 représente un détail du schéma général de la figure 1 appliqué à la commande d'un moteur à courant alternatif à deux sens de rotation. La figure 3 représente schématiquement un exemple de mode d'action sur le commutateur, selon le schéma général de la figure 1. La figure 4 représente le schéma général d'un second mode d'exécution. Selon le premier mode général d'exécution représenté à la figure 1, un boîtier de commande 1 est monté à proximité d'un actionneur 2. Cet actionneur peut être un moteur à courant continu ou à courant alternatif ou encore un moyen d'éclairage. Le boîtier de commande 1 contient un commutateur 3, une unité de traitement 4 commandant et contrôlant l'état du commutateur 3 et un récepteur 5, ce dernier pouvant être installé ultérieurement. Le boîtier de commande 1 est relié, d'une part, à une source de courant, non représentée, par une liaison électrique 6 et, d'autre part, à l'actionneur par une liaison électrique 7. L'unité de traitement 4 est reliée au commutateur par une liaison 8 et un retour sur l'état de la liaison 7 est assuré par une liaison électrique 9 vers une entrée de l'unité de traitement 4. Les liaisons électriques ont été représentées par un seul trait, mais il est clair que ces liaisons comprendront généralement plusieurs fils, le nombre des fils dépendant du mode de réalisation. Quant à la liaison 8 elle peut être électrique ou magnéto-mécanique selon le type de commutateur utilisé. Le commutateur 3 peut en effet être constitué de contacts mobiles de relais, standards ou spécifiques ou de contacts statiques associés à des dispositifs commutateurs semi-conducteurs. Dans le cas de relais, la liaison 8 sera précisément de type magnétomécanique. La figure 2 est un simple rappel, à titre d'exemple, d'une application à un moteur électrique à courant alternatif à deux sens de rotation. Le commutateur est ici un inverseur classique à deux sorties permettant d'alimenter l'une ou l'autre des deux phases PI ou P2 du moteur. Le récepteur 5 est un récepteur radio ou infrarouge ou ultrasonore ou encore un récepteur de courant porteur véhiculé sur la ligne d'alimentation. Il peut également recevoir un signal transmis sur un fil pilote non représenté. Le dispositif de commande comprend en outre un élément mécanique vertical 10 relié au boîtier 1. Cet élément mécanique 10 est destiné à être actionné manuellement et il est facilement accessible. Le boîtier 1 présente donc une partie en saillie par rapport au mur ou au coffret dans lequel est disposé l'actionneur à commander, pour sa liaison à l'élément mécanique 10. L'élément mécanique 10 peut être constitué par exemple d'une tige ou tringle actionnable en rotation et/ou en translation. Un exemple de réalisation de l'actionnement direct du commutateur 3 par l'élément mécanique 10, est représenté à la figure 3. L'élément mécanique 10 agit, par un moyen de liaison 11, sur un contact auxiliaire 32 du commutateur 3 en parallèle à un contact principal 31 activé par l'unité de traitement 4. Le moyen de liaison 11 peut être purement mécanique, c'est-à-dire transmettant directement le mouvement de l'élément mécanique 10 au contact auxiliaire 32 ou magnétomécanique, c'est-à-dire par l'interaction d'un aimant et de pièces ferromagnétiques, disposés d'une part sur l'élément mécanique 10 et d'autre part sur la partie mobile du contact auxiliaire 32. On peut bien entendu avoir plusieurs contacts inverseurs auxiliaires en parallèle à plusieurs contacts inverseurs principaux. L'action de l'élément mécanique 10 est de préférence de type impulsionnel. Le retour 9 à l'unité de traitement 4 est alors utilisé pour connaître l'action de l'élément mécanique 10 et maintenir cette action. Dans un cas simple, l'unité de traitement 4 comprend essentiellement une ou plusieurs bobines de relais et le retour 9 assure l'auto-alimentation de cette bobine, respectivement de ces bobines, après un éventuel redressement et réduction de tension prélevée sur la ligne, respectivement les lignes 7. L'unité de traitement 4 peut également différer ou annuler une action commandée par le récepteur 5 si elle constate que cette action est en opposition avec la commande manuelle en cours au moyen de l'élément mécanique 10. Les contacts principaux 31 sont par exemple des contacts de relais uni-polaires, dont les bobines excitatrices sont contenues dans l'unité de traitement 4. Au lieu de relais, on peut utiliser des dispositifs actifs à semi-conducteurs, tels que transistors MOS, thyristors, triacs ou IGBT. Dans de telles exécutions électroniques, la liaison 8 est alors purement filaire. Dans tous les cas, les contacts auxiliaires comme les contacts principaux doivent avoir un pouvoir de coupure suffisant, compte tenu de la charge commandée. Le mode de réalisation selon la figure 3 présente un avantage économique fort : celui de pouvoir procéder à une installation en deux temps. En effet, on remarquera que toutes les connexions de l'unité de traitement viennent se faire en parallèle avec les contacts auxiliaires. Il est donc tout à fait possible de piloter l'installation de manière purement manuelle, avec les seuls contacts auxiliaires, tant que l'unité de traitement et le récepteur n'ont pas été installés. La commande manuelle permet également la commande en circonstances dégradées, par exemple suite à une défaillance du récepteur ou encore parce qu'il faudrait procéder au changement de piles usagées dans un émetteur de commande à distance. En utilisant des relais appropriés présentant une configuration adéquate avec une possibilité d'action sur l'armature mobile, il est possible de se passer des contacts auxiliaires et d'agir de manière impulsionnelle directement sur les contacts principaux. Le maintien du relais est alors assuré par la liaison 9. Comme précédemment, l'action sur l'armature mobile du relais peut être exercée à distance au moyen d'un aimant. La figure 4 représente le deuxième mode général d'exécution consistant à agir, au moyen de l'élément mécanique 10 sur l'unité de traitement 4 et non plus sur le commutateur 3. A nouveau, l'action de l'élément mécanique 10 peut être purement mécanique et directe, en agissant sur l'état de un ou plusieurs contacts auxiliaires, à faible pouvoir de coupure, reliés à un microcontrôleur ou activant une bobine de relais au sein de l'unité de traitement 4. Cette action peut à nouveau être exercée partiellement à distance de manière magnéto-mécanique. Le terme contact doit être pris au sens large et recouvre, par exemple, l'usage d'une sonde à effet Hall ou d'un dispositif optique modifiant l'état d'une entrée 12 de l'unité de traitement 4. Si l'ergonomie de commande nécessite d'introduire un ordre d'arrêt spécifique, à partir d'un mouvement particulier de l'élément de commande manuelle 10, celui-ci pourra être traité soit directement au niveau du commutateur 3, par insertion sur la ligne 6 d'un contact auxiliaire ayant un fort pouvoir de coupure, soit au niveau de l'unité de traitement 4, par action sur un contact auxiliaire permettant le changement d'état logique d'une entrée. Dans les deux cas, un ordre d'arrêt donné localement à l'aide de l'élément mécanique 10 sera préférentiellement prioritaire sur une action engagée suite à un ordre reçu sur le récepteur 5. Dans tous les modes de réalisation, l'élément mécanique vertical 10 peut être constitué d'une tringle manipulée en translation et/ou en rotation, de manière à agir sur un contact ou sur l'un ou l'autre d'une paire de contacts. Dans le cas d'une translation, les contacts seront préférentiellement disposés sur une même verticale. Dans le cas d'une rotation, les contacts seront disposés sur un même plan horizontal. Il est possible également qu'un mouvement vers le bas de la tringle actionne le contact d'arrêt spécifique. Une articulation placée au sommet de la tringle facilitera la manoeuvre de celle-ci. Un mode de fonctionnement séquentiel de la commande manuelle, c'est-à-dire une première action entraînant un mouvement de descente, une deuxième action un arrêt, une troisième action un mouvement de montée, une quatrième action un arrêt, etc. est particulièrement approprié dans le deuxième mode général d'exécution dans lequel on agit au moyen d'un seul contact sur une seule entrée 12 de l'unité de traitement. La tringle 10 peut être remplacée par un ou plusieurs cordons verticaux. De manière générale, l'invention permet d'offrir, dans un même produit et en diminuant fortement les contraintes de câblage et les coûts, la possibilité d'une commande locale et d'une commande distante. Un intérêt majeur de l'invention est également de permettre de différer l'acte d'investissement portant sur le récepteur de commande distante : les contacts dits auxiliaires utilisés dans le premier mode d'exécution peuvent provisoirement suffire à un utilisateur décidé d'implanter plus tard la commande distante. Enfin, on notera que l'invention facilite la mise en oeuvre de solutions de commandes distantes par radio, lorsqu'il s'agit de sélectionner un récepteur, dans une opération d'appariement : une des entrées activées de l'unité de traitement par un changement d'état de la commande manuelle peut alors avantageusement être utilisée pour désigner physiquement le récepteur devant apprendre un numéro d'identification d'émetteur. Revendications 1. Dispositif de commande d'un actionneur électromécanique (2) comprenant une unité de traitement (4) destinée à être associée à un récepteur (5) pour la commande à distance de l'actionneur et un commutateur (3) commandé par l'unité de traitement (4) et dont l'état est connu de l'unité de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen mécanique (10) à actionnement manuel disposé essentiellement verticalement et dont l'actionnement a pour effet de modifier l'état du commutateur (3). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen mécanique (10) agit directement sur le commutateur (3). 3. Dispositif de commande selon la revendication 2, dans lequel le commutateur (3) comprend au moins un contact principal (31) et au moins un contact auxiliaire (32), caractérisé en ce que le moyen mécanique (10) agit sur le contact auxiliaire, respectivement les contacts auxiliaires. 4. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen mécanqiue (10) agit sur une entrée (12) de l'unité de traitement (4). 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen mécanqiue (10) agit à distance, magnétiquement. 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen mécanique est une tige ou tringle actionnable en translation et/ou en rotation. 7. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen mécanqiue (10) est constitué d'au moins un cordon actionnable par traction.