专利名称：用于检测家庭自动设备上的风的安全传感器-发送器的制作方法
技术领域：
本发明涉及位于家庭或建筑物自动设备中机动移动结构，特别是 机动挡板或遮蓬上的安全传感器-发送器，涉及对这种传感器-发送器 的禁止方法和学习方法。该传感器-发送器包括一个无线发送器，以便 发送安全信号。
背景技术：
使用振动传感器是已知的，例如其包括加速度计，用来检测因这 种可移动结构上的风引起的运动。该传感器固定在可移动结构中风的 效果特别显著的地方。它还包括用于分析从加速度计获得的信号的一 个装置，以及一个无线发送器，用于当振动水平超过预定的阈值时， 向电动机控制单元发送遮蓬缩回的控制。这种装置例如从专利申请FR 2 811 431可知。该传感器是自供电，通过原电池或通过可充电电池及光电型板供电。这类传感器引起的两个问题是设置阈值的指定(为了调节传感器 灵敏度)以及电池的更换。实际上，重要的是传感器要包含良好的防水壳体，因为对风的效 果敏感的机动结构也会受到恶劣天气，潮湿或盐雾的影响。干电池和/或设置阈值的装置只有在壳体被移开之后才能达到， 这时常把传感器从结构分离。现在从这些操作所产生的运动可能导致风检测信号的传送，自动 引发可移动结构的关闭。由于其不可预料的性质，这种自动运动可能 是特别危险的，例如如果传感器位于臂遮蓬负载杆上，以及如果用户 或安装者已使用活梯展开遮蓬更容易到达负载杆。此外，如果电位计在封闭壳体之内，则设置电位计的调节将是困 难的。反之，要使得电位计的控制能够从外部达到，将由于紧封的约 束明显增加成本。对于位于机动巻帘门末叶片中，或在机动车库门底部的安全传感 器(障碍检测)出现相同的问题，对此希望在巻帘或门至少部分封闭的位置能够调节检测灵敏度。专利申请EP 1 598 518公开了启动这种位于末叶片端部的障碍 检测传感器，其在巻帘横向滑道中的磁体过渡点处。专利申请WO 99/36886 乂>开了一种方式，其中在没有来自封装 在粘合到风挡玻璃的支撑中的安全装置的通信信号时，用于汽车远程 收费应用并包含在一个移动壳体中的一种发射机应答器变得完全不 能操作，并使得任何试图破坏粘合点的都是无效的。此外，该安全装 置和移动部件是配对的，使得移动部件只能在另 一也包含相同类型支 撑的汽车上操作。专利申请EP 1 415 290公开了这样的事实，即遥控装置在家庭自 动设备中从人工操作方式切换到自动操作方式，取决于其是否被放置 在其支撑上。最后，专利US 7,123,144公开了 ，如果发送器模块打开或被移动， 通过向接收器发送一种信号，来保护自动门控制系统安全(见列6行 13-18)。在反偷窃警告系统中获得了类似的功能，为此传感器-发送 器封装在壳体中，如果警告单元被撕掉或被打开，可自动向警告单元 发送警告信号。专利申请JP 05054269公开了这样一种操作。发明内容本发明的目的是要提供一种传感器-发送器，其消除了上述缺陷 并增强了从现有技术所知的传感器发送器。具体来说，本发明提出了 结构筒单的一种传感器-发送器，使得易于进行设置操作，特别是发送 阈值的设置操作，并减少了危险。本发明还涉及这种传感器发送器的 学习方法和操作方法。
根据本发明的传感器-发送器由权利要求1定义。传感器-发送器的各实施例由权利要求2和3定义。 根据本发明的家庭自动设备由权利要求4定义。 该设备的各实施例由权利要求5和6定义。 根据本发明的传感器-发送器的操作方法由权利要求7定义 操作方法的执行方式由权利要求8定义。 根据本发明的传感器-发送器的学习方法由权利要求9定义。 学习方法的各执行方式由权利要求10和11定义。
附图以示例的方式表示根据本发明的传感器-发送器的一个实施 例、根据本发明的传感器-发送器的学习方法的执行方式以及根据本发 明的传感器-发送器的操作方式。图l是包括根据本发明的传感器-发送器的设备的示意图。图2是根据本发明的传感器-发送器剖视图。图3根据本发明的传感器-发送器电路图。图4是表示根据本发明的传感器-发送器操作方法的一种执行方 式的流程图。图5是表示根据本发明的传感器-发送器学习方法的一种执行方 式的流程图。
具体实施方式
图1表示包括一个机动臂遮蓬的设备10，遮蓬的蓬布11通过固 定件12附着在负载杆13上。蓬布巻绕在机动滚筒18上。当电动机 把蓬布巻绕在滚筒上时，后者引起负载杆在方向X1的运动，并向方 向Y2减小程度地运动。装有弹簧的铰接臂14使得能够对负载杆13 在X2方向施加力，并以减少程度在方向Yl施加力，以保持蓬布紧 张。铰接臂14通过第一铰节15连接到负载杆。铰接臂包括其他铰节， 特别是连接到包括机动巻筒的设备的固定结构17的第二铰节16。负
载杆，蓬布和铰接臂组成了可移动结构。设备10还包括一个传感器-发送器20，固定在负载杆13上。传 感器-发送器20可位于任何方向，使得作用在蓬布11上的风(由实箭 头WND表示)引起可移动结构的运动，特别是传感器-发送器所在位 置的移动。传感器-发送器20向控制单元19发送一安全信号。这控制 单元对机动滚筒产生控制命令。其包括一个装有天线的射频接收器， 以及适当的一个气象型传感器。图2详细示出包含在传感器-发送器20中的元件。在优选实施例 中，传感器-发送器包括一个固定在可移动结构上的底座22,以及形 成盖軍的一个可拆卸部件23，并包括传感器-发送器的电子组件。盖軍23具有夹具24，使得盖軍23能够快速固定到底座22的凹 槽25。通过由圆圏表示的紧固装置26底座被刚性固定到负栽杆13。 这些装置可以就是螺栓。底座最后包括一个初级壳体闭合检测元件 27，例如是一个磁体， 一个能够作用于开关的反射片或销子。底座和 盖軍形成传感器-发送器的壳体。传感器-发送器20还包括一个电子电路30。各组件安装在印刷电 路31上，通过紧固销子28固定到盖罩23。这些组件包括次级壳体关 闭检测元件32，例如是由磁体控制的簧片开关， 一个光耦合器或是机 械开关。如虚线所示次级元件与初级元件配合，以生成表示壳体关闭 状态的电状态。印刷电路还支持一个振动传感器33，例如一个加速度计或球和 接触型惯性检测器，或任何的运动检测装置。处理逻辑单元34,例如是一个孩i控制器， 一个无线发送器35及 其天线， 一个干电池36也位于传感器-发送器的印刷电路31上。这些元件之间的连接在图3描述。如果被控制的开关37闭合，处理逻辑单元34如同振动传感器 33那样由干电池36供电。来自振动传感器33的信号被发送到处理逻 辑单元的第一输入ACC。次级壳体关闭元件32具有连接到处理逻辑 单元第二输入CLS的输出。只要壳体是关闭的，则这一输入是低逻
辑状态。这种情形下，来自振动传感器的信号被处理，并如果它们超 过一个或多个预定的阈值，则控制信号从处理逻辑单元的第一输出SGNL发送到无线发送器35的输入RFI，其输出RFO对射频天线供 电，且这时发送"风"安全信号。另外，原级和次级元件检测到壳体没有打开，而是其紧固在移动 结构的预定位置。例如，磁体作为原级元件并位于移动结构的一点上， 而簧片传感器作为次级元件。原级元件还可包括一个位于移动结构上 简单的U形铁磁体部件，而磁体和簧片传感器位于壳体中。当壳体放 置在铁磁体部件附近时，后者传导来自磁体的磁通并将其返回到簧片 传感器。为了允许壳体是可互换的，将需要更换检测元件，当它们为相同 类型的元件时，任何原级元件可以同任何次级元件协同工作。如果逻辑输入CLS达到高状态，则处理逻辑单元不再考虑来自 振动传感器的信号。在图3所示的实施例中，受控的打开开关37由 处理逻辑单元34禁止输出INH驱动，其效果是消除向振动传感器33 的供电，因而也就消除了来自后者的任何信号。另外，处理逻辑单元 34可以筒单地停止出现在其输入ACC的信号的分析处理，或甚至暂 时阻挡信号发送命令向无线发送器35的发送，或最后通过类似于受 控开关37的装置暂时消除对无线发送器35的供电，或使用同一受控 开关37切断向振动传感器及无线发送器的供电。图4以流程图的形式表示根据本发明的操作方法的执行方式。在第一步Ell，运行一个测试看壳体是否被打开或去除。如果其 没有打开或去除，则该方法进到第二步骤E12，其中进行一个测试看 是否达到风安全阈值，就是说来自振动传感器的信号是否超过预定的 阈值。如果没有达到阈值，该方法循环到第一步骤Ell。在返回第一 步骤Ell之前，最好插入一两秒钟休眠状态。如果达到或超过安全阈值，则该方法进到第三步骤E13,其中传 感器-发送器发送一个安全信号，或替代其发送一个缩回命令信号，以 便缩回遮蓬。然后该方法循环到第一步骤Ell。所有前三个步骤构成
了监视方式。这时称传感器-发送器处于操作状态。如果在第一步骤Ell，检测到壳体打开和/或去除，则该方法进 到第四步骤E14，其中传感器-发送器被禁止，或更为确切地说其风安 全信号或遮蓬缩回控制信号的发送被禁止。这样，在有风的情形下， 即使传感器-发送器受到明显的移动，传感器-发送器也不发送无线信 息。例如通过切断振动传感器的供电而引起风安全信号的禁止。如上 所述，其他简单的装置也可引起这种禁止。这时称传感器-发送器处于 禁止状态。在禁止状态， 一些发送功能维持有效。在后继步骤E15，传感器-发送器切换到节能方式。这一节能方 式包括例如每15分钟的有规律的唤醒以发送存在信号。实际上，为 了保证较大的安全性，如果其通知在传感器-发送器20的操作中有错 误，例如没有收到存在信号，则控制单元19自动引起遮蓬的缩回。 传感器-发送器壳体的打开必须不会导致因为传感器-发送器由于其 打开或去除所至的移动和/或因为这一存在信号的发送的结束而自动 缩回遮蓬。作为一个变种，步骤E13包括一种定址到控制单元19的特定信 号的发送，以便对其传送关于传感器-发送器干预的信号。控制单元然 后取消监听存在信号。因而在节能方式下假如有特定信号的发送，传 感器-发送器能够取消存在信号的发送。壳体的打开和/或其去除能够通过处理逻辑单元第二输入CLS状 态的变化检测到。这一状态的变化例如引起对包含在处理逻辑单元中 的微控制器的中断请求。由虚线块表示的第六步骤E16的插入，以及在其已检测到已达 到安全阈值之后重复步骤E11，使得能够避免不希望有的遮蓬的缩回。 实际上，用户或安装者一开始操纵传感器-发送器要去除它或打开其壳 体，就有后者将检测到振动的危险，这些振动可能会被解释为由于风 的存在并引起缩回命令信号的发送。在第六步骤E16之前有一个延迟 T0，例如一秒钟的持续时间，于是可避免以上这种危险。
图5描述了根据本发明的学习方法。 学习方法的第一步骤E21类似于操作方法的步骤E12。 学习方法的第二步骤E22类似于操作方法的步骤E14。 在第三步骤E23中，第一定时器T1被触发。这一定时器是短持续时间的，例如在2到10秒钟之间。在第四步骤E24，运行一个测试，看在第一步骤E21中检测到的壳体去除和/或打开是否维持了第一定时器的持续时间。如果是，则该方法进到第五步骤E25以切换到节能方式。这一步骤与前面描述的步骤E15相同。然而，如果在第一定时器持续时间期间壳体已被放回就位，则该 方法进到设置步骤E30。因而希望设置传感器-发送器的灵敏度阈值的安装者必须执行一 个很简单的处理将传感器-发送器壳体从其支架去除，并在几秒钟之 后将其放回。这一操作进行的同时至少部分地展开遮蓬。可通过感官信号对安装者确认进入设置步骤例如在控制单元 19已收到来自传感器-发送器通知其进入设置步骤的无线消息之后， 由传感器-发送器或最好通过控制单元19发送的蜂鸣声。除了没有示出的这一初步的指示子步骤之外，设置步骤包括五个 子步骤。在第一子步骤E31中，第二定时器T2被触发。这一定时器比前 一个有较长的持续时间，例如在30秒钟到3分钟之间。在这期间，安装者人工引起代表风的效果的遮蓬的摇动，这构成 了第二子步骤E32。通过构造，遮蓬能够耐受住相当猛烈的阵风，但 是结构的摇摆给用户 一种担心的感觉。因而希望告知安装者关于遮蓬 对应于似乎使用户担心的摇摆运动，而非遮蓬真正可耐受的运动。在第三子步骤E33，通过振动传感器拾取的振动参数被测量并存 储。这一子步骤发生在第二定时器周期。在第二定时器T2之后，该方法进到第四子步骤E34,其中根据 所进行的测量，并根据经验算法或规则确定风检测阈值，或多个风检
测阈值。例如，从最高测量值、或从十个最高值的平均值确定阈值。甚至 可对于高振动频率(或对于脉动操作方式)确定第一阈值，而对于低振 动频率确定第二阈值。一旦已计算出该阈值或多个阈值，该方法就进到第四子步骤E35，其中在包含在处理逻辑单元34中的非易失存储器MEM中存储 该阈值或多个阈值。然后设置步骤结束。一个未示出的可选指示子步骤可向安装者指 示该步骤的结束。然后该方法进到由最后步骤E40表示的执行监视方式传感器-发送器被设置，这是可操作的。因而根据本发明的教导所设计的传感器-发送器壳体的打开的相 同检测能够在一种情形下可简单地禁止由这一传感器-发送器产生的 风检测信号，并在另一情形下能够实现非常简单的设备设置方式。风检测信号(或任何安全信号)的禁止可采取几种形式。在最简单 的情形下，这一禁止反映在安全信号的发送被禁止。可替换的， 一旦 传感器切换到禁止状态，安全信号的发送不被禁止，但发送指示传感 器被禁止状态的第二信号。然后通知控制单元19,其不能再考虑已变 为无效的安全信号。该第二信号是禁止信号。当传感器再切换到操作状态时，发送一个第三信号指示安全信号 再次有效。已在传感器-发送器壳体包括底座和盖革、电子电路连接到盖罩 的情形下描述了本发明。在另一实施例中，电子电路位于底座上，而 磁体位于盖軍上。本发明还用于包括传感器的壳体保持完全封闭的情形，这种情形 对于保证密封性更具价值。当前，用于对传感器供电的干电池可使用长达数年，这使得这种密封结构可用。这种情形下，检测到的是将壳体从其在移动结构上的固定位置去 除的行动。在以上的描述中，传感器-发送器的壳体可能处于四种机械状态 -被闭合并安装， -被打开并安装， -被闭合并去除，以及 -被打开并去除。这四种状态具有传感器-发送器两个对应的状态 -操作(当壳体的机械状态为被闭合并安装时)，以及 一禁止(当壳体的机械状态为被打开并安装或被闭合并去除或被 打开并去除时)。然而，在不背离本发明原理情形下，能够想象壳体的其他的机械 状态、传感器-发送器的其他状态、以及壳体的机械状态与传感器-发 送器状态之间其他的映射关系。
权利要求
1.一种传感器-发送器(20)，用于固定到家庭或建筑物自动设备(10)中的可移动结构(11，13，14)上并发送安全信号，在其壳体(22，23)中包括一个自给的电源(36)，一个振动传感器(33)，一个无线发送器(35)，以及一个处理逻辑单元(34)，所述处理逻辑单元分析从振动传感器获得的信号，以决定是否将安全信号通过无线发送器发送，其中包括用于检测壳体机械状态的装置(27，32)，该传感器-发送器-在壳体闭合并固定到可移动结构时处于操作状态，在这一操作状态能够进行安全信号的发送，以及-否则处于禁止状态，在这一禁止状态安全信号的发送被禁止，而其他信号的发送维持可行，或者在这一禁止状态安全信号可被发送，所述安全信号被禁止信号禁止。
2. 如权利要求l所述的传感器-发送器，其中禁止信号包括指示 传感器的被禁止状态的信息。
3. 如权利要求l或2所述的传感器-发送器，其中其他信号包括 存在信号。
4. 一种家庭自动设备(IO)，包括一个可移动结构(ll， 13， 14)， 以及一个包括控制单元(19)的固定结构(17),控制单元装有无线接收 器，并在接收到安全信号时启动电动机(18)，所述设备包括一个如权 利要求1到3中任一项所述的、安装在可移动结构上的传感器-发送器 (20)。
5. —种家庭自动设备(IO)，包括一个可移动结构(ll, 13， 14)， 以及一个包括控制单元(19)的固定结构(17),控制单元装有无线接收 器，并在接收到有效安全信号时启动电动机(18)，所述设备包括一个 如权利要求1到3中任一项所述的、安装在可移动结构上的传感器-发送器(20)。
6. 如权利要求4或5所述的家庭自动设备，其中可移动结构包 括机动遮蓬、机动巻帘或机动门。
7. —种用于如权利要求1到3中任一项所述的传感器-发送器的 操作方法，包括如下步骤监视壳体的机械状态，根据壳体的机械状 态将传感器-发送器置于操作状态或禁止状态。
8. 如权利要求7所述的操作方法，其中在禁止状态传感器-发送 器周期地发送存在信号。
9. 一种用于如权利要求1到3中任一项所述的传感器-发送器的 学习方法，包括如下步骤监视壳体的机械状态，根据壳体的机械状 态将传感器-发送器置于操作状态或禁止状态，并当传感器-发送器在 禁止状态维持小于第一预定持续时间段的时间段时，触发设置过程。
10. 如权利要求9所述的学习方法，其中设置过程包括 -人工摇动可移动结构的步骤， -使用振动传感器的测量步骤，以及 -测量结果存储步骤，然后-用来根据存储的测量结果计算至少一个阈值的步骤，以及 —阈值存储步骤。
11. 如权利要求10所述的学习方法，其中在设置过程之后传感 器-发送器切换到操作状态。
全文摘要
一种传感器-发送器(20)，用于固定到家庭或建筑物自动设备(10)中的移动结构(11，13，14)并发送安全信号，在其壳体(22，23)中包括一个自给的电源(36)，一个振动传感器(33)，一个无线发送器(35)，以及一个处理逻辑单元(34)，该单元分析从振动传感器获得的信号，以决定是否将安全信号通过无线发送器发送，其中包括用于检测壳体机械状态的装置(27，32)，该传感器-发送器为在壳体闭合并固定到可移动结构时的操作状态，在这一操作状态能够进行安全信号的发送，以及否则处于禁止状态，在这一禁止状态安全信号的发送被禁止，而其他信号的发送维持可行，或者在这一禁止状态安全信号可被发送，所述安全信号被禁止信号禁止。
文档编号G08C17/00GK101211499SQ20071030540
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月26日 优先权日2006年12月26日
发明者伯纳德·格拉汉特, 艾瑞克·安德烈·乔治斯·吉莫特 申请人:Somfy两合公司