Brevet FR2911163A1 — publié le 20080711

L'invention concerne un procédé de détermination des effets du vent sur un store ou similaire et un dispositif de protection contre les effets du vent pour un store ou similaire. La protection des stores contre les effets du vent est une fonction recherchée par les fabricants. En effet, en cas de bourrasques, la toile du store offre une grande prise au vent et sollicite fortement la structure du store. Celle-ci peut de ce fait se détériorer. II est à noter que la détérioration du store est plus importante lorsqu'un effort est appliqué sensiblement perpendiculairement à la surface de la toile déployée. De plus, d'un point de vue sécuritaire, il est primordial que le store reste solidement fixé à la structure du bâtiment qu'il équipe. La norme EN13561 spécifie d'ailleurs les contraintes à respecter. Pour répondre à cette exigence, une solution connue consiste à mesurer la vibration des éléments mobiles à savoir les bras ou, plus communément, la barre de charge. Dès que la vibration mesurée dépasse un certain seuil, réglé par l'installateur, un ordre de repli est transmis à l'actionneur commandant le store. L'actionneur provoque alors l'enroulement de la toile autour du tube d'enroulement et le repli des bras. La vibration est généralement mesurée par l'accélération de l'élément mobile selon une direction. Ainsi, la demande US 2006/0113936 décrit un capteur de vibration unidirectionnel type piézo-électrique. Un tel capteur aura donc une sensibilité de détection préférentielle. Ainsi, l'orientation du capteur influe sur la sensibilité de détection du système. Par conséquent, si la direction de détection est parallèle à la surface de la toile déployée, un effort sur la structure provoqué par le vent dans une direction perpendiculaire sera peu ou pas détecté alors qu'il peut être dommageable pour le store. Pour pallier ce problème, un faible seuil de MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc détection peut être défini. Dans ce cas, lorsque la structure est sollicitée dans le sens de la direction de détection du capteur, celui-ci risque de provoquer le repli non nécessaire de la toile. Le but de l'invention est de fournir un procédé de détermination des effets du vent palliant aux inconvénients précités et améliorant les procédés connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un procédé de détermination des effets du vent permettant de s'affranchir de contraintes d'installation d'un capteur, notamment de contraintes d'orientation du capteur et permettant d'obtenir une même sensibilité de détection du capteur quelle que soit son orientation. L'invention concerne aussi un dispositif de détection destiné à être monté sur un store ou similaire pour déterminer les effets du vent sur celui-ci. Dans un premier mode d'exécution, le procédé de détermination selon l'invention permet de déterminer les effets du vent sur un store ou similaire muni d'un moyen capteur mesurant les effets du vent selon une première direction de mesure et selon une deuxième direction de mesure, les deux directions étant distinctes. Il comprend les étapes suivantes : recueillir, du moyen capteur, un premier signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon la première direction de mesure, recueillir, du moyen capteur, un deuxième signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon la deuxième direction de mesure, traiter ces signaux de manière à fournir un signal secondaire représentatif des effets du vent et indépendant de l'orientation du moyen capteur dans le plan défini par les deux directions. MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc 30 Dans un deuxième mode d'exécution, le procédé de détermination selon l'invention permet de déterminer les effets du vent sur un store ou similaire muni d'un moyen capteur mesurant les effets du vent selon une première direction de mesure, selon une deuxième direction de mesure et selon une troisième direction de mesure, les trois directions étant distinctes les unes des autres. Il comprend les étapes suivantes : recueillir, du moyen capteur, un premier signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon une première direction de mesure, recueillir, du moyen capteur, un deuxième signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon une deuxième direction de mesure, recueillir, du moyen capteur, un troisième signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon une troisième 15 direction de mesure, traiter ces signaux de manière à fournir un signal secondaire représentatif des effets du vent et indépendant de l'orientation du moyen capteur. 20 Le signal secondaire peut être est la résultante des signaux représentatifs des effets du vent sur les différentes directions. Le procédé de détermination peut comprendre une étape préliminaire de détermination d'axes propres au store ou similaire et le signal secondaire 25 peut être converti en composantes selon ces axes propres. L'étape préliminaire de détermination peut comprendre une sous-étape dans laquelle on exerce une action mécanique sur le store ou similaire, une sous-étape dans laquelle le moyen capteur détermine la direction de 30 cette action et une sous-étape dans laquelle on utilise cette direction pour définir l'un des axes propres du store ou similaire. MS\2. S 649.12FR. 5 80. dpt. doc Le dispositif de détection selon l'invention est destiné à être monté sur un store ou similaire, comprenant un moyen capteur mesurant les effets du vent selon au moins une première direction de mesure et une deuxième direction de mesure, les deux directions étant distinctes. II est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels et logiciels pour mettre en oeuvre le procédé défini précédemment. Le moyen capteur peut comprendre au moins un accéléromètre. Selon l'invention, le dispositif de protection d'un store ou similaire comprend un dispositif de détection défini précédemment. Le traitement des signaux peut être effectué au niveau du dispositif de 15 détection ou au niveau d'une unité électronique de commande. Le dispositif de protection peut comprendre des moyens pour commander un ordre de repli du store ou similaire lorsque le signal secondaire ou l'une des composantes du signal secondaire franchit à la 20 hausse un seuil prédéterminé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : 25 - la figure 1 est un schéma d'un store à bras intégrant un mode de réalisation d'un dispositif de protection selon l'invention, la figure 2 décrit le principe de détection de dispositifs de détection représentatifs de l'état de la technique, - les figures 3, 4 et 5 décrivent le principe de détection d'un 30 dispositif de détection mettant en oeuvre un premier mode d'exécution du MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc10 procédé de détermination selon l'invention à travers des schémas de principe et un ordinogramme, les figures 6, 7 et 8 décrivent le principe de détection d'un dispositif de détection mettant en oeuvre un deuxième mode d'exécution du procédé de détermination selon l'invention à travers des schémas de principe et un ordinogramme, la figure 9 est un mode de réalisation d'un dispositif de détection selon l'invention. Le store à bras 1 représenté à la figure 1, comprend un support 2, monté sur la structure d'un bâtiment, un tube d'enroulement 3 entraîné par un moteur 11 sur lequel une toile 4 vient s'enrouler et une barre de charge 5 reliée au support 2 par l'intermédiaire de bras articulés. Les bras articulés comprennent deux segments 6, 7, le premier segment étant articulé à l'une de ses extrémités au support 2 autour d'un premier axe 8, et à l'autre de ses extrémités à l'une des extrémités du deuxième segment 7 autour d'un second axe 9. L'autre extrémité du second segment 7 est quant à elle articulée à la barre de charge 5 autour d'un troisième axe 10. La toile 4 est fixée d'un coté au tube d'enroulement 3 et de l'autre côté à la barre de charge 5 de manière à permettre son enroulement sur le tube d'enroulement 3 ou son déroulement depuis le tube 3 par des moyens d'actionnement, comme par exemple un moteur 11 dont l'alimentation est pilotée par une unité électronique de commande 12. Sur la figure 1, la toile est représentée dans un état déroulé. Un dispositif de détection 13 est disposé sur la barre de charge 5 afin de 30 déterminer l'effet du vent sur la structure. Lorsque la grandeur mesurée MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc dépasse une valeur seuil, le dispositif de détection transmet, par radio, à l'unité électronique de commande 12, un ordre de repli de la toile 4. II existe différents moyens pour déterminer l'effet du vent. Par exemple, on peut utiliser des moyens capteurs munis d'un ou plusieurs accéléromètres. La figure 2 illustre l'utilisation d'un tel moyen capteur, détectant l'accélération selon deux directions perpendiculaires XI et YI, X2 et Y2 ou X3 et Y3. Cette figure représente trois exemples de fixation de moyen capteur 131 (à l'horizontale), 132 (à la verticale) ou 133 (à 45 ) sur la barre de charge 5. Dans le premier exemple, le moyen capteur 131 détecte ou mesure les accélérations selon les axes XI et YI. Des valeurs seuils Xs et Ys ont été définies préalablement pour chaque axe de détection. Tant que les accélérations ne dépassent pas les seuils précédents, c'est-à-dire, tant que le résultat des mesures se situe dans la zone grise, aucun signal n'est transmis à l'unité électronique de commande 12. Par contre, dès qu'une valeur seuil est dépassée, un ordre de repli de la toile est transmis à l'unité électronique de commande 12. Le principe est le même dans les autres exemples de fixation. Le moyen capteur 132 détecte ou mesure les accélérations selon les axes X2 et Y2. Le moyen capteur 133 détecte ou mesure les accélérations selon les axes X3 et Y3. Dans cette illustration, les valeurs seuils Xs et Ys sont les mêmes pour tous les moyens capteurs 131, 132 et 133. Les directions XI, YI, X2, Y2, X3 et Y3 étant intrinsèques à la structure des moyens capteurs, on note que la sensibilité de détection ou de mesure du moyen capteur dépend de son orientation sur la barre de charge. Même si on peut obtenir une même sensibilité entre le capteur 131 et 132 en inversant les valeurs de seuil, il n'est en revanche pas possible d'obtenir une même sensibilité avec le capteur 133, tel qu'il est orienté. II n'est donc pas possible d'avoir un fonctionnement d'un système muni d'un tel moyen capteur qui soit indépendant de l'orientation de ce moyen capteur. MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc Le dispositif de détection 13, représenté à la figure 9, comprend principalement un moyen capteur 231, une unité logique de traitement 26 et un émetteur d'ondes radioélectriques 27. Le moyen capteur 231 comprend deux accéléromètres 20 et 21. Le premier accéléromètre 20 est destiné à la détection et à la mesure d'accélérations selon l'axe YI et le deuxième accéléromètre 21 est destiné à la détection et à la mesure d'accélérations selon l'axe Xl. Les axes Xl et Y1 sont perpendiculaires. Ces deux accéléromètres fournissent des signaux attaquant l'unité logique de traitement 26. L'unité logique de traitement 26 comprend un moyen 22 de traitement des signaux fournis par le moyen capteur 231. Il permet de fournir à un moyen 23 de comparaison un signal secondaire destiné à être comparé à un ou plusieurs seuils stockés dans une mémoire 25. Ce moyen de comparaison permet de fournir un signal déclenchant l'établissement d'un signal de commande au sein d'un moyen de génération d'un signal de commande 24. Ce signal de commande est ensuite transmis à l'émetteur d'ondes radioélectriques 27 qui émet celui-ci sous forme radioélectrique. Un premier mode d'exécution du procédé de détermination selon l'invention est décrit ci-après en référence à la figure 4. Dans une première étape 210, une valeur seuil Rs est réglée au niveau du dispositif de détection 13. Le réglage peut se faire par le biais d'un potentiomètre ou de tout autre moyen analogue. La valeur seuil est stockée dans la mémoire 25. MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc 30 Dans une deuxième étape 220, le dispositif de détection est fixé sur la barre de charge. Cette étape peut être intervertit avec l'étape précédente mais il est plus simple d'effectuer les opérations dans l'ordre proposé. La fixation du dispositif de détection est par exemple telle que le moyen capteur qu'il contient se trouve dans l'une des positions occupées à la figure 3 par l'un des moyens capteurs 231, 232 ou 233 sur la barre de charge. On suppose par la suite que le dispositif de détection comprend le moyen capteur 231. Dans une troisième étape 230, le moyen capteur 231 fournit des signaux représentatifs des accélérations subies par la partie mobile du store sur laquelle est fixé le capteur, en l'espèce la barre de charge. Ces signaux sont dans ce cas représentatifs des projections des accélérations subies par la barre de charge sur les axes de détection des accéléromètres composant le moyen capteur, à savoir, XI et YI. Les valeurs instantanées des signaux obtenus sont respectivement notées Xa et Ya. Dans une quatrième étape 240, la valeur instantanée d'un signal représentatif de l'accélération subie par le dispositif de détection ou la barre de charge est calculée à partir des valeurs instantanées des signaux représentatifs des projections de cette accélération. On note A le vecteur représentant cette accélération résultante, sa valeur instantanée nA (la norme du vecteur) vaut : nA = ljXa2 + Ya2 Dans une cinquième étape 250, la valeur instantanée de l'accélération est comparée à la valeur seuil Rs. Si cette valeur instantanée est plus grande que la valeur seuil Rs, alors le procédé passe à une sixième étape 260. Dans le cas contraire, on retourne à l'étape 230. Une temporisation peut être mise en place avant de renouveler l'étape 230. MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc 9 Dans la sixième étape 260, un ordre d'exécution d'un scénario de sécurité est transmis par le dispositif de détection à l'unité électronique de commande 12 puis cet ordre est exécuté. Généralement, le scénario commence par un ordre de repli de la toile. La figure 5 illustre ce principe du traitement des mesures du moyen capteur. Le vecteur accélération A ne déclenche aucun scénario alors que le vecteur accélération A' commande l'enroulement de la toile 4, l'extrémité de la flèche représentant le vecteur A' sortant de la zone grise. En revenant à la figure 3, il apparaît alors que quelle que soit l'orientation du moyen capteur, la sensibilité de détection est toujours la même. Le dispositif de détection déclenche le scénario de sécurité pour une même sollicitation. Un deuxième mode d'exécution du procédé de détermination selon l'invention est décrit ci-après en référence à la figure 7. Dans une première étape 310, le dispositif de détection est fixé sur la barre de charge. La configuration du dispositif de détection est identique à celle de la figure 3. Cependant, une phase d'apprentissage est ici nécessaire. Dans une deuxième étape 320, l'installateur effectue une opération de configuration permettant d'associer un repère spécifique OXY, par exemple orthogonal, au moyen capteur. Le réglage de ce nouveau repère OXY est donc indépendant des axes de détection XI et YI du moyen capteur. II est ainsi indépendant de l'orientation du dispositif de détection. La prise en compte de ce repère par le dispositif de détection se traduit par une relation entre le nouveau repère OXY et un repère MS\2. S649.12FR.5 80.dpt.doc OX1Y1 correspondant aux axes de détection du capteur (rotation d'un angle a). Pour définir ce repère spécifique, différents modes d'apprentissage sont envisageables. Le dispositif de détection peut détecter la verticale en utilisant l'effet de la gravité détecté par mesure à partir de ses accéléromètres 20, 21 (la barre de charge étant par exemple déployée et au repos). A partir de ces mesures, le dispositif de détection peut définir une orientation absolue et déduire un repère spécifique identique quelle que soit l'orientation du dispositif de détection. L'axe X du repère spécifique pouvant être parallèle au champ de gravitation. Un autre moyen consiste à placer le dispositif de détection dans un mode de configuration. L'installateur sollicite alors la barre de charge en exerçant sur celle-ci un effort. L'axe de sollicitation est déterminé par analyse des signaux fournis par les accéléromètres 20 et 21 du moyen capteur. Cet axe de sollicitation peut alors constituer l'axe X du repère spécifique. Un troisième moyen peut comprendre un apprentissage du repère spécifique lors du déploiement de la toile ou un mouvement de va-et-vient de la toile suite à un ordre spécifique. L'axe X correspondrait à l'axe de déploiement. D'autres moyens peuvent être imaginés, notamment la saisie d'angles d'orientation du dispositif de détection par rapport à la verticale par l'installateur via une interface homme-machine. Dans une troisième étape 330, des valeurs de seuil Xs et Ys sont réglées. Ces valeurs sont stockées clans la mémoire 25. Ces valeurs Xs et Ys correspondent respectivement à des seuils à ne pas dépasser selon chaque axe X et Y du repère spécifique réglé OXY. Le réglage peut se faire par le biais de potentiomètres ou tout autre moyen. MS\2. S 649.12FR. 5 80. dpt. doc Alternativement, une valeur seuil peut s'appliquer à plusieurs axes, permettant ainsi de simplifier l'électronique en supprimant des moyens de réglages. Dans une quatrième étape 340, le moyen capteur 231 fournit des signaux représentatifs des accélérations subies par la partie mobile du store sur laquelle est fixé le dispositif de détection, en l'espèce la barre de charge. Ces signaux sont dans ce cas représentatifs des projections des accélérations subies par la barre de charge sur les axes de détection des accéléromètres composant le moyen capteur, à savoir, XI et Y,. Les valeurs instantanées des signaux obtenus sont respectivement notées X1a et Y1a. Tout comme précédemment, la mesure est directe à partir des accéléromètres composant le moyen capteur. Dans une cinquième étape 350, les mesures obtenues précédemment Xia et Y1a sont converties dans le repère spécifique prédéfini OXY par transformation de rotation et donnent les grandeurs Xa et Ya. Elles s'expriment comme suit : Xa = Xia x cos(a) + Y,a x sin(a) Ya = -X1a x sin(a) + Y1a x cos(a) avec a angle algébrique entre X et XI. D'une manière alternative, les valeurs seuils Xs et Ys peuvent être transcrites dans le repère direct de mesure (OX1YI). Dans ce cas, les valeurs seuils exprimées dans le repère direct ne sont pas constantes. Elles sont interdépendantes. Avantageusement, une sensibilité plus fine du dispositif de détection peut être réglée en déterminant un repère spécifique adapté au store. Un de ses axes peut correspondre à l'axe de sollicitation le plus contraignant pour la structure du store, ce peut être la direction perpendiculaire au MS\2. S 649.12FR. 5 80. dpt. doc déploiement de la toile. Pour cet axe, une valeur seuil peut ainsi être plus faible. Dans une sixième étape 360, la composante Xa est comparée à la valeur seuil Xs. Si cette grandeur Xa est plus grande que la valeur seuil Xs, alors on passe à une étape 380. Dans le cas contraire, le procédé passe à une étape 370. Dans une septième étape 370, la composante Ya est comparée à la valeur seuil Ys. Si cette grandeur Ya est plus grande que la valeur seuil Ys, alors on passe à l'étape 380. Dans le cas contraire, on retourne à l'étape 340. Une temporisation peut être mise en place avant de renouveler l'étape 340. Bien entendu, les étapes 360 et 370 peuvent être interverties. Dans la huitième étape 380, un ordre d'exécution d'un scénario de sécurité est transmis par le dispositif de détection à l'unité électronique de commande 12 puis cet ordre est exécuté. Généralement, le scénario commence par un ordre de repli de la toile. La figure 8 illustre ce principe du traitement des mesures du moyen capteur. Le vecteur accélération A ne déclenche aucun scénario alors que le vecteur accélération A' commande l'enroulement de la toile 4, l'extrémité de la flèche représentant le vecteur A' sortant de la zone grise. En revenant à la figure 6, il apparaît alors que quelle que soit l'orientation du moyen capteur, la sensibilité de détection est toujours la même. Le dispositif de détection déclenche le scénario de sécurité pour une même sollicitation. MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc 25 30 Quel que soit le mode de réalisation retenu, il est préférable de confirmer la mesure en se basant sur une moyenne de plusieurs mesures. Cela permet d'éviter des mesures parasites. Pour exécuter le scénario de sécurité, le dispositif de détection se base sur une grandeur représentative de l'accélération de la partie mobile qui peut être son accélération absolue, sa variation d'accélération, sa vitesse ou sa variation, sa position ou sa variation ou toute autre information pouvant refléter l'effet du vent sur la toile. Le dispositif de détection aura de préférence une source d'alimentation autonome et transmettra préférentiellement les ordres sécuritaires à l'unité électronique de commande 12 par radio. Les signaux et grandeurs fournis par les moyens capteurs, tel que décrit précédemment, sont traités au niveau du dispositif de détection mais peuvent très bien l'être également au niveau de l'unité électronique de commande 12. Enfin, il est intéressant d'utiliser un moyen capteur détectant l'accélération selon trois axes, par exemple orthogonaux. De cette manière, la protection du store est accrue. Le principe de fonctionnement précédent s'applique alors de la même manière. MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc Revendications : 1. Procédé de détermination des effets du vent sur un store (1) ou similaire muni d'un moyen capteur (231) mesurant les effets du vent selon une première direction de mesure (XI) et selon une deuxième direction de mesure (YI), les deux directions étant distinctes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : recueillir, du moyen capteur, un premier signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon la première 10 direction de mesure, recueillir, du moyen capteur, un deuxième signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon la deuxième direction de mesure, traiter ces signaux de manière à fournir un signal secondaire 15 représentatif des effets du vent et indépendant de l'orientation du moyen capteur dans le plan défini par les deux directions. 2. Procédé de détermination des effets du vent sur un store (1) ou similaire muni d'un moyen capteur (231) mesurant les effets du vent 20 selon une première direction de mesure, selon une deuxième direction de mesure et selon une troisième direction de mesure, les trois directions étant distinctes les unes des autres, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : recueillir, du moyen capteur, un premier signal représentatif 25 des effets du vent sur le store ou similaire selon une première direction de mesure, recueillir, du moyen capteur, un deuxième signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon une deuxième direction de mesure, MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc15 recueillir, du moyen capteur, un troisième signal représentatif des effets du vent sur le store ou similaire selon une troisième direction de mesure, traiter ces signaux de manière à fournir un signal secondaire 5 représentatif des effets du vent et indépendant de l'orientation du moyen capteur. 3. Procédé de détermination selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal secondaire est la 10 résultante des signaux représentatifs des effets du vent sur les différentes directions. 4. Procédé de détermination selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préliminaire de 15 détermination d'axes (X, Y) propres au store ou similaire et en ce que le signal secondaire est converti en composantes selon ces axes propres. 5. Procédé de détermination selon la revendication 4, caractérisé en 20 ce que l'étape préliminaire de détermination comprend une sous- étape dans laquelle on exerce une action mécanique sur le store ou similaire, une sous-étape dans laquelle le moyen capteur détermine la direction de cette action et une sous-étape dans laquelle on utilise cette direction pour définir l'un des axes propres du store ou 25 similaire. 6. Dispositif de détection (13) destiné à être monté sur un store (1) ou similaire, comprenant un moyen capteur (231) mesurant les effets du vent selon au moins une première direction de mesure (XI) et 30 une deuxième direction de mesure (YI), les deux directions étant distinctes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens matériels MS\2.S649.12FR.580.dpt.doc(231, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) et logiciels pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications précédentes. 7. Dispositif de détection (13) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen capteur comprend au moins un accéléromètre (20, 21). 8. Dispositif de protection d'un store ou similaire comprenant un dispositif de détection (13) selon la revendication 6 ou 7. 9. Dispositif de protection selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement des signaux est effectué au niveau du dispositif de détection ou au niveau d'une unité électronique de commande (12). 15 10. Dispositif de protection selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (27, 12) pour commander un ordre de repli du store ou similaire lorsque le signal secondaire ou l'une des composantes du signal secondaire franchit à la hausse un seuil prédéterminé. 20 MS\2. S649.12FR.580.dpt.doc