用於檢測家庭自動設備上的風的安全傳感器-發送器的製作方法

2023-06-13 11:58:06

專利名稱：用於檢測家庭自動設備上的風的安全傳感器-發送器的製作方法
技術領域：
本發明涉及位於家庭或建築物自動設備中機動移動結構，特別是 機動擋板或遮蓬上的安全傳感器-發送器，涉及對這種傳感器-發送器 的禁止方法和學習方法。該傳感器-發送器包括一個無線發送器，以便 發送安全信號。
背景技術：
使用振動傳感器是已知的，例如其包括加速度計，用來檢測因這 種可移動結構上的風引起的運動。該傳感器固定在可移動結構中風的 效果特別顯著的地方。它還包括用於分析從加速度計獲得的信號的一 個裝置，以及一個無線發送器，用於當振動水平超過預定的閾值時， 向電動機控制單元發送遮蓬縮回的控制。這種裝置例如從專利申請FR 2 811 431可知。該傳感器是自供電，通過原電池或通過可充電電池及光電型板供電。這類傳感器引起的兩個問題是設置閾值的指定(為了調節傳感器 靈敏度)以及電池的更換。實際上，重要的是傳感器要包含良好的防水殼體，因為對風的效 果敏感的機動結構也會受到惡劣天氣，潮溼或鹽霧的影響。乾電池和/或設置閾值的裝置只有在殼體被移開之後才能達到， 這時常把傳感器從結構分離。現在從這些操作所產生的運動可能導致風檢測信號的傳送，自動 引發可移動結構的關閉。由於其不可預料的性質，這種自動運動可能 是特別危險的，例如如果傳感器位於臂遮蓬負載杆上，以及如果用戶 或安裝者已使用活梯展開遮蓬更容易到達負載杆。此外，如果電位計在封閉殼體之內，則設置電位計的調節將是困 難的。反之，要使得電位計的控制能夠從外部達到，將由於緊封的約 束明顯增加成本。對於位於機動巻簾門末葉片中，或在機動車庫門底部的安全傳感 器(障礙檢測)出現相同的問題，對此希望在巻簾或門至少部分封閉的位置能夠調節檢測靈敏度。專利申請EP 1 598 518公開了啟動這種位於末葉片端部的障礙 檢測傳感器，其在巻簾橫向滑道中的磁體過渡點處。專利申請WO 99/36886 乂>開了一種方式，其中在沒有來自封裝 在粘合到風擋玻璃的支撐中的安全裝置的通信信號時，用於汽車遠程 收費應用並包含在一個移動殼體中的一種發射機應答器變得完全不 能操作，並使得任何試圖破壞粘合點的都是無效的。此外，該安全裝 置和移動部件是配對的，使得移動部件只能在另 一也包含相同類型支 撐的汽車上操作。專利申請EP 1 415 290公開了這樣的事實，即遙控裝置在家庭自 動設備中從人工操作方式切換到自動操作方式，取決於其是否被放置 在其支撐上。最後，專利US 7,123,144公開了 ，如果發送器模塊打開或被移動， 通過向接收器發送一種信號，來保護自動門控制系統安全(見列6行 13-18)。在反偷竊警告系統中獲得了類似的功能，為此傳感器-發送 器封裝在殼體中，如果警告單元被撕掉或被打開，可自動向警告單元 發送警告信號。專利申請JP 05054269公開了這樣一種操作。發明內容本發明的目的是要提供一種傳感器-發送器，其消除了上述缺陷 並增強了從現有技術所知的傳感器發送器。具體來說，本發明提出了 結構筒單的一種傳感器-發送器，使得易於進行設置操作，特別是發送 閾值的設置操作，並減少了危險。本發明還涉及這種傳感器發送器的 學習方法和操作方法。
根據本發明的傳感器-發送器由權利要求1定義。傳感器-發送器的各實施例由權利要求2和3定義。 根據本發明的家庭自動設備由權利要求4定義。 該設備的各實施例由權利要求5和6定義。 根據本發明的傳感器-發送器的操作方法由權利要求7定義 操作方法的執行方式由權利要求8定義。 根據本發明的傳感器-發送器的學習方法由權利要求9定義。 學習方法的各執行方式由權利要求10和11定義。


附圖以示例的方式表示根據本發明的傳感器-發送器的一個實施 例、根據本發明的傳感器-發送器的學習方法的執行方式以及根據本發 明的傳感器-發送器的操作方式。圖l是包括根據本發明的傳感器-發送器的設備的示意圖。圖2是根據本發明的傳感器-發送器剖視圖。圖3根據本發明的傳感器-發送器電路圖。圖4是表示根據本發明的傳感器-發送器操作方法的一種執行方 式的流程圖。圖5是表示根據本發明的傳感器-發送器學習方法的一種執行方 式的流程圖。
具體實施方式
圖1表示包括一個機動臂遮蓬的設備10，遮蓬的蓬布11通過固 定件12附著在負載杆13上。蓬布巻繞在機動滾筒18上。當電動機 把蓬布巻繞在滾筒上時，後者引起負載杆在方向X1的運動，並向方 向Y2減小程度地運動。裝有彈簧的鉸接臂14使得能夠對負載杆13 在X2方向施加力，並以減少程度在方向Yl施加力，以保持蓬布緊 張。鉸接臂14通過第一鉸節15連接到負載杆。鉸接臂包括其他鉸節， 特別是連接到包括機動巻筒的設備的固定結構17的第二鉸節16。負
載杆，蓬布和鉸接臂組成了可移動結構。設備10還包括一個傳感器-發送器20，固定在負載杆13上。傳 感器-發送器20可位於任何方向，使得作用在蓬布11上的風(由實箭 頭WND表示)引起可移動結構的運動，特別是傳感器-發送器所在位 置的移動。傳感器-發送器20向控制單元19發送一安全信號。這控制 單元對機動滾筒產生控制命令。其包括一個裝有天線的射頻接收器， 以及適當的一個氣象型傳感器。圖2詳細示出包含在傳感器-發送器20中的元件。在優選實施例 中，傳感器-發送器包括一個固定在可移動結構上的底座22,以及形 成蓋軍的一個可拆卸部件23，並包括傳感器-發送器的電子組件。蓋軍23具有夾具24，使得蓋軍23能夠快速固定到底座22的凹 槽25。通過由圓圏表示的緊固裝置26底座被剛性固定到負栽杆13。 這些裝置可以就是螺栓。底座最後包括一個初級殼體閉合檢測元件 27，例如是一個磁體， 一個能夠作用於開關的反射片或銷子。底座和 蓋軍形成傳感器-發送器的殼體。傳感器-發送器20還包括一個電子電路30。各組件安裝在印刷電 路31上，通過緊固銷子28固定到蓋罩23。這些組件包括次級殼體關 閉檢測元件32，例如是由磁體控制的簧片開關， 一個光耦合器或是機 械開關。如虛線所示次級元件與初級元件配合，以生成表示殼體關閉 狀態的電狀態。印刷電路還支持一個振動傳感器33，例如一個加速度計或球和 接觸型慣性檢測器，或任何的運動檢測裝置。處理邏輯單元34,例如是一個孩i控制器， 一個無線發送器35及 其天線， 一個乾電池36也位於傳感器-發送器的印刷電路31上。這些元件之間的連接在圖3描述。如果被控制的開關37閉合，處理邏輯單元34如同振動傳感器 33那樣由乾電池36供電。來自振動傳感器33的信號被發送到處理邏 輯單元的第一輸入ACC。次級殼體關閉元件32具有連接到處理邏輯 單元第二輸入CLS的輸出。只要殼體是關閉的，則這一輸入是低邏
輯狀態。這種情形下，來自振動傳感器的信號被處理，並如果它們超 過一個或多個預定的閾值，則控制信號從處理邏輯單元的第一輸出SGNL發送到無線發送器35的輸入RFI，其輸出RFO對射頻天線供 電，且這時發送"風"安全信號。另外，原級和次級元件檢測到殼體沒有打開，而是其緊固在移動 結構的預定位置。例如，磁體作為原級元件並位於移動結構的一點上， 而簧片傳感器作為次級元件。原級元件還可包括一個位於移動結構上 簡單的U形鐵磁體部件，而磁體和簧片傳感器位於殼體中。當殼體放 置在鐵磁體部件附近時，後者傳導來自磁體的磁通並將其返回到簧片 傳感器。為了允許殼體是可互換的，將需要更換檢測元件，當它們為相同 類型的元件時，任何原級元件可以同任何次級元件協同工作。如果邏輯輸入CLS達到高狀態，則處理邏輯單元不再考慮來自 振動傳感器的信號。在圖3所示的實施例中，受控的打開開關37由 處理邏輯單元34禁止輸出INH驅動，其效果是消除向振動傳感器33 的供電，因而也就消除了來自後者的任何信號。另外，處理邏輯單元 34可以筒單地停止出現在其輸入ACC的信號的分析處理，或甚至暫 時阻擋信號發送命令向無線發送器35的發送，或最後通過類似於受 控開關37的裝置暫時消除對無線發送器35的供電，或使用同一受控 開關37切斷向振動傳感器及無線發送器的供電。圖4以流程圖的形式表示根據本發明的操作方法的執行方式。在第一步Ell，運行一個測試看殼體是否被打開或去除。如果其 沒有打開或去除，則該方法進到第二步驟E12，其中進行一個測試看 是否達到風安全閾值，就是說來自振動傳感器的信號是否超過預定的 閾值。如果沒有達到閾值，該方法循環到第一步驟Ell。在返回第一 步驟Ell之前，最好插入一兩秒鐘休眠狀態。如果達到或超過安全閾值，則該方法進到第三步驟E13,其中傳 感器-發送器發送一個安全信號，或替代其發送一個縮回命令信號，以 便縮回遮蓬。然後該方法循環到第一步驟Ell。所有前三個步驟構成
了監視方式。這時稱傳感器-發送器處於操作狀態。如果在第一步驟Ell，檢測到殼體打開和/或去除，則該方法進 到第四步驟E14，其中傳感器-發送器被禁止，或更為確切地說其風安 全信號或遮蓬縮回控制信號的發送被禁止。這樣，在有風的情形下， 即使傳感器-發送器受到明顯的移動，傳感器-發送器也不發送無線信 息。例如通過切斷振動傳感器的供電而引起風安全信號的禁止。如上 所述，其他簡單的裝置也可引起這種禁止。這時稱傳感器-發送器處於 禁止狀態。在禁止狀態， 一些發送功能維持有效。在後繼步驟E15，傳感器-發送器切換到節能方式。這一節能方 式包括例如每15分鐘的有規律的喚醒以發送存在信號。實際上，為 了保證較大的安全性，如果其通知在傳感器-發送器20的操作中有錯 誤，例如沒有收到存在信號，則控制單元19自動引起遮蓬的縮回。 傳感器-發送器殼體的打開必須不會導致因為傳感器-發送器由於其 打開或去除所至的移動和/或因為這一存在信號的發送的結束而自動 縮回遮蓬。作為一個變種，步驟E13包括一種定址到控制單元19的特定信 號的發送，以便對其傳送關於傳感器-發送器幹預的信號。控制單元然 後取消監聽存在信號。因而在節能方式下假如有特定信號的發送，傳 感器-發送器能夠取消存在信號的發送。殼體的打開和/或其去除能夠通過處理邏輯單元第二輸入CLS狀 態的變化檢測到。這一狀態的變化例如引起對包含在處理邏輯單元中 的微控制器的中斷請求。由虛線塊表示的第六步驟E16的插入，以及在其已檢測到已達 到安全閾值之後重複步驟E11，使得能夠避免不希望有的遮蓬的縮回。 實際上，用戶或安裝者一開始操縱傳感器-發送器要去除它或打開其殼 體，就有後者將檢測到振動的危險，這些振動可能會被解釋為由於風 的存在並引起縮回命令信號的發送。在第六步驟E16之前有一個延遲 T0，例如一秒鐘的持續時間，於是可避免以上這種危險。
圖5描述了根據本發明的學習方法。 學習方法的第一步驟E21類似於操作方法的步驟E12。 學習方法的第二步驟E22類似於操作方法的步驟E14。 在第三步驟E23中，第一定時器T1被觸發。這一定時器是短持續時間的，例如在2到10秒鐘之間。在第四步驟E24，運行一個測試，看在第一步驟E21中檢測到的殼體去除和/或打開是否維持了第一定時器的持續時間。如果是，則該方法進到第五步驟E25以切換到節能方式。這一步驟與前面描述的步驟E15相同。然而，如果在第一定時器持續時間期間殼體已被放回就位，則該 方法進到設置步驟E30。因而希望設置傳感器-發送器的靈敏度閾值的安裝者必須執行一 個很簡單的處理將傳感器-發送器殼體從其支架去除，並在幾秒鐘之 後將其放回。這一操作進行的同時至少部分地展開遮蓬。可通過感官信號對安裝者確認進入設置步驟例如在控制單元 19已收到來自傳感器-發送器通知其進入設置步驟的無線消息之後， 由傳感器-發送器或最好通過控制單元19發送的蜂鳴聲。除了沒有示出的這一初步的指示子步驟之外，設置步驟包括五個 子步驟。在第一子步驟E31中，第二定時器T2被觸發。這一定時器比前 一個有較長的持續時間，例如在30秒鐘到3分鐘之間。在這期間，安裝者人工引起代表風的效果的遮蓬的搖動，這構成 了第二子步驟E32。通過構造，遮蓬能夠耐受住相當猛烈的陣風，但 是結構的搖擺給用戶 一種擔心的感覺。因而希望告知安裝者關於遮蓬 對應於似乎使用戶擔心的搖擺運動，而非遮蓬真正可耐受的運動。在第三子步驟E33，通過振動傳感器拾取的振動參數被測量並存 儲。這一子步驟發生在第二定時器周期。在第二定時器T2之後，該方法進到第四子步驟E34,其中根據 所進行的測量，並根據經驗算法或規則確定風檢測閾值，或多個風檢
測閾值。例如，從最高測量值、或從十個最高值的平均值確定閾值。甚至 可對於高振動頻率(或對於脈動操作方式)確定第一閾值，而對於低振 動頻率確定第二閾值。一旦已計算出該閾值或多個閾值，該方法就進到第四子步驟E35，其中在包含在處理邏輯單元34中的非易失存儲器MEM中存儲 該閾值或多個閾值。然後設置步驟結束。一個未示出的可選指示子步驟可向安裝者指 示該步驟的結束。然後該方法進到由最後步驟E40表示的執行監視方式傳感器-發送器被設置，這是可操作的。因而根據本發明的教導所設計的傳感器-發送器殼體的打開的相 同檢測能夠在一種情形下可簡單地禁止由這一傳感器-發送器產生的 風檢測信號，並在另一情形下能夠實現非常簡單的設備設置方式。風檢測信號(或任何安全信號)的禁止可採取幾種形式。在最簡單 的情形下，這一禁止反映在安全信號的發送被禁止。可替換的， 一旦 傳感器切換到禁止狀態，安全信號的發送不被禁止，但發送指示傳感 器被禁止狀態的第二信號。然後通知控制單元19,其不能再考慮已變 為無效的安全信號。該第二信號是禁止信號。當傳感器再切換到操作狀態時，發送一個第三信號指示安全信號 再次有效。已在傳感器-發送器殼體包括底座和蓋革、電子電路連接到蓋罩 的情形下描述了本發明。在另一實施例中，電子電路位於底座上，而 磁體位於蓋軍上。本發明還用於包括傳感器的殼體保持完全封閉的情形，這種情形 對於保證密封性更具價值。當前，用於對傳感器供電的乾電池可使用長達數年，這使得這種密封結構可用。這種情形下，檢測到的是將殼體從其在移動結構上的固定位置去 除的行動。在以上的描述中，傳感器-發送器的殼體可能處於四種機械狀態 -被閉合併安裝， -被打開並安裝， -被閉合併去除，以及 -被打開並去除。這四種狀態具有傳感器-發送器兩個對應的狀態 -操作(當殼體的機械狀態為被閉合併安裝時)，以及 一禁止(當殼體的機械狀態為被打開並安裝或被閉合併去除或被 打開並去除時)。然而，在不背離本發明原理情形下，能夠想像殼體的其他的機械 狀態、傳感器-發送器的其他狀態、以及殼體的機械狀態與傳感器-發 送器狀態之間其他的映射關係。
權利要求
1.一種傳感器-發送器(20)，用於固定到家庭或建築物自動設備(10)中的可移動結構(11，13，14)上並發送安全信號，在其殼體(22，23)中包括一個自給的電源(36)，一個振動傳感器(33)，一個無線發送器(35)，以及一個處理邏輯單元(34)，所述處理邏輯單元分析從振動傳感器獲得的信號，以決定是否將安全信號通過無線發送器發送，其中包括用於檢測殼體機械狀態的裝置(27，32)，該傳感器-發送器-在殼體閉合併固定到可移動結構時處於操作狀態，在這一操作狀態能夠進行安全信號的發送，以及-否則處於禁止狀態，在這一禁止狀態安全信號的發送被禁止，而其他信號的發送維持可行，或者在這一禁止狀態安全信號可被發送，所述安全信號被禁止信號禁止。
2. 如權利要求l所述的傳感器-發送器，其中禁止信號包括指示 傳感器的被禁止狀態的信息。
3. 如權利要求l或2所述的傳感器-發送器，其中其他信號包括 存在信號。
4. 一種家庭自動設備(IO)，包括一個可移動結構(ll， 13， 14)， 以及一個包括控制單元(19)的固定結構(17),控制單元裝有無線接收 器，並在接收到安全信號時啟動電動機(18)，所述設備包括一個如權 利要求1到3中任一項所述的、安裝在可移動結構上的傳感器-發送器 (20)。
5. —種家庭自動設備(IO)，包括一個可移動結構(ll, 13， 14)， 以及一個包括控制單元(19)的固定結構(17),控制單元裝有無線接收 器，並在接收到有效安全信號時啟動電動機(18)，所述設備包括一個 如權利要求1到3中任一項所述的、安裝在可移動結構上的傳感器-發送器(20)。
6. 如權利要求4或5所述的家庭自動設備，其中可移動結構包 括機動遮蓬、機動巻簾或機動門。
7. —種用於如權利要求1到3中任一項所述的傳感器-發送器的 操作方法，包括如下步驟監視殼體的機械狀態，根據殼體的機械狀 態將傳感器-發送器置於操作狀態或禁止狀態。
8. 如權利要求7所述的操作方法，其中在禁止狀態傳感器-發送 器周期地發送存在信號。
9. 一種用於如權利要求1到3中任一項所述的傳感器-發送器的 學習方法，包括如下步驟監視殼體的機械狀態，根據殼體的機械狀 態將傳感器-發送器置於操作狀態或禁止狀態，並當傳感器-發送器在 禁止狀態維持小於第一預定持續時間段的時間段時，觸發設置過程。
10. 如權利要求9所述的學習方法，其中設置過程包括 -人工搖動可移動結構的步驟， -使用振動傳感器的測量步驟，以及 -測量結果存儲步驟，然後-用來根據存儲的測量結果計算至少一個閾值的步驟，以及 —閾值存儲步驟。
11. 如權利要求10所述的學習方法，其中在設置過程之後傳感 器-發送器切換到操作狀態。
全文摘要
一種傳感器-發送器(20)，用於固定到家庭或建築物自動設備(10)中的移動結構(11，13，14)並發送安全信號，在其殼體(22，23)中包括一個自給的電源(36)，一個振動傳感器(33)，一個無線發送器(35)，以及一個處理邏輯單元(34)，該單元分析從振動傳感器獲得的信號，以決定是否將安全信號通過無線發送器發送，其中包括用於檢測殼體機械狀態的裝置(27，32)，該傳感器-發送器為在殼體閉合併固定到可移動結構時的操作狀態，在這一操作狀態能夠進行安全信號的發送，以及否則處於禁止狀態，在這一禁止狀態安全信號的發送被禁止，而其他信號的發送維持可行，或者在這一禁止狀態安全信號可被發送，所述安全信號被禁止信號禁止。
文檔編號G08C17/00GK101211499SQ20071030540
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月26日 優先權日2006年12月26日
發明者伯納德·格拉漢特, 艾瑞克·安德烈·喬治斯·吉莫特 申請人:Somfy兩合公司