成组的有阈值的风传感器 技术领域 本发明涉及一种用于保护可动住宅自动化管理元件的风安全传感器。 这些元件通 常安装在建筑物的一个或多个表面上。
背景技术
现有技术的很多文件中都描述了这样的一些传感器或者安装有这些安全传感器的设备。 在专利 US 5,225,748 中， 描述了风速表和包括多个风速测量比较阈值的逻辑单 元， 用来安全控制机动帘的位置。根据测量数值， 确定机动帘的位置 ： 从而确定两个中间的 位置， 保证能够在风允许的情况下享受最好的防晒。
专利 EP 0771 929 描述了一种机动帘的能源自主风传感器。一旦测量到的风速超 过一定的阈值， 就会发送一个折叠的信号。
在专利 FR 288868 的申请文件中同样描述了一种能源自主住宅自动化管理传感 器。仅在测量的物理量的数值在给定的时间间隔或上一次信号发送后变化给定的量值时， 才会发送含有测量的物理量的数值的信号。
专利 WO 2005/038187 的申请文件中描述了一种包括多个机动化可动元件 ( 防晒 ) 的设备。每个元件都装有特有的测量风效的装置， 例如一个加速仪。另外， 在机动化防晒设 备的周围至少要放置一个测量风速的装置。在初始化模式中， 针对一个可动元件， 人们记 录：
- 风效阈值或者安全阈值数值， 当风效测量值超过这个阈值数值时， 允许进行折叠 可动元件的动作，
- 风速的第一阈值数值， 当风速低于这个阈值数值时， 允许进行展开可动元件的动 作。
因此， 风效的阈值数值和风速的第一阈值数值对应于可动元件的相反动作。
这些阈值数值可以记录在一个控制单元的存储器中， 或风速测量装置的存储器或 每个可动元件的存储器中。
在本文件中， 将研究在给定时刻的风效测量数值和风速数值之间的关联性， 从而 确定与安全阈值对应的第二风速阈值数值。这样， 以例如与多种风效相关的同一个安全阈 值为特征的多个可动元件， 就会针对风速的第二阈值数值产生多个不同数值。
从第二阈值数值可以推导出第三风速阈值数值使进行折叠可动设备的动作。 从而 得出， 同样类型的可动元件的折叠动作由不同的风速数值引起。
根据本专利申请， 对于同样类型的机动化设备或者安装在同一表面的设备， 可以 选择相同的风效阈值数值。但是， 每个设备与一个风效阈值数值 ( 安全数值 ) 相对应， 而且 至少第一风速阈值数值对应于使进行展开。在学习程序初始化步骤期间进行记录， 这导致 安装人员很大的时间浪费， 即使他选择给每个产品指定同样的阈值数值。
专利 EP 1 939 373 的申请文件中描述了一种震动阈值的自动学习方法， 当手动
操作机动化可动屏幕时， 安装在上述屏幕上的加速仪给出测量数值， 该学习方法利用这个 测量数值。 发明内容
本发明旨在改善现有技术中的设备以达到不同的目标 ：
最主要的是要最大程度的简化防晒设备的安装和调试过程， 以不增加设备的安装 成本和实现错误风险的最小化。使用清晰且毫不模糊的显示装置， 可以简化和保证安全传 感器的调试过程， 但是要考虑到不同类型的防晒设备对于风的不同的敏感性。
另外， 与远程遥控或通信设备的广泛使用有关的无线电业务的增加， 要求尽可能 地减少发送的指令的数量， 特别是当涉及到安全命令时。
尤其很重要的是， 安全传感器自身应该尽可能以最直接最简单的方式与安全控制 装置所涉及的所有设备同时进行通信， 除了必须通过一个监视设备， 例如处理安全控制的 控制中心的情况。事实上， 折叠指令中的几秒的延迟都可能导致防晒可动元件的损坏或磨 损。
根据本发明， 用于保护可动住宅自动化管理元件的风安全传感器包括与风活动相 关的至少一个参数的物理测量装置和射频通信装置， 当参数超过阈值时能够发送信号， 还 包括分派与不同类型的可动住宅自动化管理元件相关的至少一个第一阈值和第二阈值的 分派表， 所发送的信号包括其阈值被超过的类型的标识符、 安全行动的命令代码和 / 或安 全传感器的标识符。 根据本发明， 类型的标识符能够取至少一个与可转向且可叠放的薄片类型的可动 住宅自动化管理元件相关的第一预确定数值、 与垂直运动的可卷动屏幕类型的可动住宅自 动化管理元件相关的第二预确定数值、 和与带有运动水平构件的可卷动帘类型的可动住宅 自动化管理元件相关的第三预确定数值。
根据本发明， 对于同一类型的可动住宅自动化管理元件， 所述分派表包括至少一 个向不同阈值分派不同的命令代码的子级。
根据本发明， 通信装置可以为双向的。
根据本发明， 风安全传感器可包括一个更新分派表的程序， 只要还没有进行第一 次更新， 同一个默认阈值数值可以分派给所有类型的可动住宅自动化管理元件。
根据本发明， 风安全传感器可以包括阈值的手动调整装置， 当可动住宅自动化管 理元件被激活时， 由这个手动调整装置确定的同一阈值可被分派给所有类型的可动住宅自 动化管理元件。
根据本发明， 风安全传感器可以包括一个自主供给装置， 例如原电池或光电池板 可充电蓄电池。
根据本发明， 住宅自动化管理设备包括至少一个风安全传感器， 至少一个连接到 电网的住宅自动化管理设备， 这个住宅自动化管理设备包括射频双向通信装置和缓冲存储 器， 该缓冲存储器能够存储当安全传感器进行询问时传送到安全传感器的分派表的阈值数 值。
根据本发明， 借助于设备的控制装置的人机接口装置， 阈值数值被调整并记录在 缓冲存储器中。
根据本发明， 自动化管理设备可以包括一些驱动可动元件的传动装置， 每个传动 装置装有双向通信装置并能够接收和执行 ：
- 与安全传感器配对的命令，
- 记录类型标识符的命令，
- 含有传动装置标识符的运动命令，
- 含有类型标识符的运动命令。
根据本发明， 住宅自动化管理设备的控制装置包括如上述的风安全传感器和人机 接口装置， 用于区分至少一个可转向且可叠放薄片类型的可动住宅自动化管理元件相关的 第一调节、 与垂直运动的可卷动屏幕类型的可动住宅自动化管理元件相关的第二调节、 和 与带有运动水平构件的可卷动帘类型的可动住宅自动化管理元件相关的第三调节。 附图说明 通过结合附图进行的不同实施方式的详细描述， 本发明更易于本领域内的技术人 员理解， 其中 ：
图 1 示出根据本发明的一种住宅自动化管理设备， 包括风安全传感器， 一些控制 装置和一些驱动防晒可动元件的传动装置。
图 2 用图表形式示出一种风安全传感器的运行方法。
图 3 示出风安全传感器的阈值和组的一些调整和分派模式。
图 4 示出不同类型的可动类型元件的安全命令和阈值分派表。
图 5 示出位于控制装置的人机接口装置的三种配置， 使得能够调整每种类型可动 元件的阈值。
图 6 示出一种设备初始化方法。
图 7 以流程图步骤的形式示出根据本发明的一种运行方法。
图 8 示出风安全传感器传送的一种发送帧。
图 9 示出一种更新分派表的程序。
具体实施方式
图 1 示出根据本发明的住宅自动化管理设备 10， 包括一个风安全传感器， 一些控 制装置和一些驱动防晒可动元件的传动装置。已示出四个传动装置， 但本发明更有意义之 处在于它多个传动装置和可动元件可适用于同一个设备中。
该设备包括与第一防晒可动元件 12 相连接的第一传动装置 11， 与第二防晒可动 元件 14 相连接的第二传动装置 13， 与第三防晒可动元件 16 相连接的第三传动装置 15， 与 第四防晒可动元件 18 相连接的第四传动装置 17。
传动装置与电网 19 连接以被供给能源， 如图示的对于第四传动装置。有些传动装 置可以是能源自主的。每个传动装置在展开或折叠的方向上驱动它所连接的可动元件。可 动元件安装在住宅的一个或多个表面上。
在住宅自动化管理设备中， 射频装置保证控制装置和传动装置之间的通信， 射频 装置图示为天线 20。 第一控制装置 21 具体包括第一人机接口 21a， 例如键盘和小尺寸屏幕。 借助此接口， 使用者可以确定将传输至一个或多个传动装置的控制指令。 借助此接口， 如图5 将描述的一样， 安装者同样可以调整风阈值。第一控制装置为不定居类型的， 由原电池供 给能源。
第二控制装置 22 与电网连接。包括第二人机接口， 例如一个很大的触摸屏。可替 换地， 第二控制装置包括一个可以保证其持续活动的自主供给装置， 至少保证接听无线电 消息。
该设备还包括一个可适用于控制装置的中继装置 23 或信箱， 例如适于向定期处 于信息睡眠模式的自主设备发送信息， 尤其是在自主设备休息状态时发送来自不定居控制 装置的指令。
更为有利的是， 中继装置可以位于与电网相连的传动装置， 例如第四传动装置内。
该设备还包括至少一个风安全传感器 24。 此传感器包括至少一个与风活动相关连 的参数的物理测量装置， 图示为风速表 24a( 物理测量装置可包括一个风速表或例如一个 测量压力或应力或降温的装置 )， 还包括作为其他装置元件的射频双向通信装置， 图示为天 线。它包括比较装置 24b， 当参数超过阈值时， 借助射频装置启动信号发送。
最后， 传感器包括阈值调整手动装置 24c。
所有的装置使用同一通信协议， 保证能够确定适用于住宅自动化管理设备的住宅 自动化管理系统 30。这样， 装置间的通信可以优选地双向进行， 表现为双箭头 31。例如， 第 一控制装置向第二传动装置传送展开指令。接收到第一个信号告知信号成功接收， 然后接 收到第二个信号告知指令已经被执行。这些信号在第一人机接口上引起特定的显示。 然而， 一些装置之间的通信也可以单向的指定接收者的方式进行， 如虚线箭头 32 所示。这种通信不包括返回信号。
另外， 一些装置之间的通信可以通过单向广播进行， 并不指定特定接收者。尤其， 装有双向通信装置的风安全传感器， 在超过阈值时不断发送安全命令时， 以单向广播方式 进行通信。在配对过程中， 传动装置处于特殊状态， 应遵守安全传感器发出的指令， 此时使 用这种单向通信方式。
无需图示， 每个装置必配有一个独有的 ID 标识符， 所有的装置共享一个所述的所 有元件共有的认证钥或 “家钥” 。
图 2 以图表示意， 其中纵轴表示风速 WS， 示出了一种风安全传感器的运行方法。 传 感器中记录了多个阈值， 安装者确定了多组传动装置， 例如， 第一组、 第二组和第三组。 每组 通过组标识符标明。 安全传感器包括同时表示出阈值数值和组标识符的表 41。 当超过第一 阈值 TH1 时， 引起通过广播发送包含第一组标识符的信号 BR1。当超过第二阈值 TH2 时， 引 起通过广播发送包含第二组标识符的信号 BR2。 当超过第三阈值 TH3 时， 引起通过广播发送 包含第三组标识符的信号 BR3。 每个发送的信号都包括一个折叠指令， 以将相关组的所有可 动元件放置于安全位置。
图 3 以总的方式示出风安全传感器中的四个阈值和组调整和分派模式 ( 按情况 1 至 4 标明 )。根据使用的情况， 每组都可由安装者预确定或确定。同样地， 分派给每组的阈 值也可以由安装者预确定或确定。
默认阈值是预确定的阈值的一个例子。 风安全传感器的生产者预设了一个安全阈 值， 勉强足以有效地保护所有类型的防晒可动元件。这个阈值预先记录在传感器中。
根据本发明， 组由可动元件类型预确定。 例如， 可转向且可叠放薄片类型的可动元
件确定第一类型 (Type1)， 垂直运动的可卷动屏幕类型的可动元件确定第二类型 (Type2)， 而带有运动水平构件的可卷动帘类型的可动元件确定第三类型 (Type3)。 这样， 百叶窗 ( 或 外面的威尼斯帘 ) 属于第一类型， 外面的屏风属于第二类型， A 吊杆帘 (les stores àbras) ( 阳台帘 ) 属于第三类型。
三种类型中的每一种都对应于不同的风敏感度， 因此也要求特定的阈值。
这样， 在安全传感器中就能够将阈值分派给每个类型的可动元件而不是可动元件 的一个特定传动装置， 这大大的节省了时间并减少了错误调整的风险。
在图 3 的表中， 本发明允许的最有意义的情况为第三种情况 ( 粗体字显示 ) 和第 四种情况 ( 粗体显示并粗线环绕 )。
第三种情况 ( 情况 C3)， 如前面指出的， 是根据可动设备类型预确定传感器组， 每 个组有一个预确定的风阈值的情况。这样， 第一个默认阈值对应于所有的可转向且可叠放 的薄片类型的可动元件， 第二种默认阈值对应于垂直运动的可卷动屏幕类型的可动元件， 而第三默认阈值对应于带有运动水平构件的可卷动帘类型的可动元件。 如果设备的每个传 动装置都已知其连接的可动元件类型， 除了安全传感器和不同传动装置的必要配对操作之 外， 安装者严格意义上没有任何一个操作需要执行， 图 6 将详细指出。 第四种情况 ( 情况 C4) 下， 如前面预确定的组一样， 对于每个组的全体， 因此每个 类型可动设备包括一个可调节的风阈值。 这样， 仅需一次操作， 安装者就可以调整与全部垂 直运动的可卷动屏幕类型的可动元件相关的阈值， 例如， 一旦观察到这个设备中使用的物 品对风尤其没有敏感性就提高阈值。在同时出现阳光和风时， 这个更高的阈值的调节可以 给住房使用者带来持续更长的防晒的好处。
如下即将解释的， 最好根据安全传感器中预确定的类型分配不同的传动装置。
图 4 示出向不同类型的可动元件分派安全命令和阈值的表 41。表 41 储存于风安 全传感器的存储器中。在图 4 中， 它与预确定的组的情况相对应， 每个组都与一种类型的 可动元件相关。表将类型标识符和对应的阈值建立对应关系。在最优的实施方式下， 对同 一组可动住宅自动化管理元件， 表包括至少一个对于不同的阈值分派有区分的控制码的子 级。这样， 对于第一类型的元件 ( 可转向且可叠放的薄片， 标记为 EVB)， 提供一个低安全阈 值 TH1a 和一个高安全阈值 THIb。超过低阈值会导致发送低安全命令 CMD(HOR)， 形成水平 薄片的取向指令。这样， 可动元件对风不再那么敏感， 从而继续保证一定的防晒效果。超过 高阈值会导致发送折叠命令 CMD(UP)。对于第二种类型的元件 ( 垂直运动的可卷动屏幕， 标记为 SCR)， 只需一个第二阈值 TH2， 超过这个阈值会导致发送折叠命令 CMD(UP)。对于第 三种类型的元件 ( 带有运动水平构件的可卷动帘， 标记为 AWN)， 只需一个第三阈值 TH3， 当 超过这个阈值时会导致发送折叠命令 CMD(UP)。根据不同的类型替换地发送不同的安全命 令。同样， 第二类型和第三类型可以为子级的分派对象， 以及每个类型的两个阈值 ( 甚至更 多 )， 同时区分与每个阈值相关的命令。
图 5 示出控制装置中的人机接口装置的三种部分配置， 这个控制装置用来保证调 整每个可动元件类型的阈值。第一配置 51 对应于与第一种类型的可动元件相关的阈值调 整模式的显示。第二配置 52 对应于与第二种类型的可动元件相关的阈值调整模式的显示。 第三配置 53 对应于与第三种类型的可动元件相关的阈值调整模式的显示。显示包括至少 一个显示风阈值， 例如以 “条形图” 的形式， 的显示器 50a， 和一个显示正在被调整的可动元
件类型的图画文字 50b。例如， 这个部分配置在人机接口屏幕 21a 上显示， 同时接口的键盘 触摸也可以使从一个配置切换到另一个配置或者调整显示的阈值。 有效的触摸使得记录想 要的数值。
这样， 人机接口能够用来至少区分与第一类型的自动化管理可动元件相关的第一 调整、 与第二类型的自动化管理可动元件相关的第二调整、 与第三类型的自动化管理可动 元件相关的第三调整。
图 6 示出设备的初始化过程。
在开始步骤 S0， 生产者如上所述确定了一个默认阈值。 然而， 安装者可以通过在手 动装置上的操作改变这个默认阈值。
在步骤 S1， 每一个设备被分派一种类型。最好是这个类型记录在与每个可动元件 相连的每个传动装置中， 例如， 指出为类型 1， 类型 2 或者类型 3。这个操作一般由机动化可 动元件的生产者执行， 他拥有工具能使他在传动装置的存储器中记录这些数据。
相反的情况下， 安装者可以执行分派类型的操作。与其本发明的范围内的使用没 有关联， 了解一个设备的类型对于例如控制装置是很有用的， 从而保证命令的工效性与设 备的特征相适应。这样， 可转向薄片的可动元件的传动装置将会同时由特定取向命令和折 叠或展开命令控制， 而垂直运动的可卷动屏幕的传动装置将只由折叠或展开命令控制。 在很多情况下， 传动装置生产者将类型记录在传动装置中， 这个传动装置专用于 一种确定类型的可动元件。在这些情况下， 将传动装置安装在产品中的机动化可动元件的 生产者和安装者都无需关心分派操作的问题。
给一个类型的可动元件分派阈值就会删除这个可动元件类型的默认阈值数值。
在步骤 S2， 将风安全传感器 24 与每个设备配对， 这些设备都要对传感器发送的所 有命令做出反应并含有其类型标识符。
如果设备只包括一个风安全传感器， 并且设备的整个传动装置都要遵守来自于属 于住宅自动化管理系统 30 的可标识的安全传感器的命令。但是， 需要注意的是设备可以包 括多个风安全传感器 ( 例如每个暴露的表面都有一个传感器 )。 在这种情况下， 最好是每个 传感器都分别与相应的表面的所有的传动装置配对。 传感器的配对在于将传感器置于配对 模式， 例如， 借助传动装置中已有的第一控制装置， 发生安全传感器的配对命令。只有置于 配对模式的传动装置才存储 IDWS 序列标注的传感器的标识符。只要有传动装置需要与传 感器进行配对， 就重复进行这个操作。
可替换地， 通过第二控制装置， 利用此装置、 安全传感器和传动装置之间的双向通 信， 进行配对。
在第三步骤 S3， 向风安全传感器传送包含分派给每个类型的阈值或每个类型独有 的阈值 TH 的信息， 这样就最终完成或更新了表 41。 安全传感器最好是自主的， 表 41 中所包 含的有用信息预先拷贝在第一个缓冲存储器 42 或第二缓冲存储器 43 或甚至是第三缓冲存 储器 44 中。
第一缓冲存储器 42 属于第二控制装置 22， 其中无线电装置被持续供电。 当安装者 借助接口 22a 调整调节阈值和或确定安全传感器 24 的类型时， 就涉及到第一个缓冲存储器 的内容， 因为安全传感器并没有在持续地无线电接收。只有在传感器进入活跃的无线电状 态时， 传感器询问第二控制装置以了解缓冲存储器是否发生了改变。 如果答案为肯定， 进行
从缓冲存储器向安全传感器的信息传输， 信息被记录在表 41 中。
可替换地， 每次询问时都将系统地传输缓冲存储器的内容。
如果借助第一控制装置 21 进行调整， 那么使用位于中继装置 23 的第二缓冲存储 器 43。当安装者借助接口 21a 调整调节阈值和 / 或确定安全传感器 24 的类型时， 涉及到的 是第二缓冲存储器 43 的内容。至于其他， 与第一缓冲存储器情况下一样进行传输。
第三缓冲存储器 44 位于第四传动装置 17 中， 可以像第二缓冲存储器一样的方式 被使用， 以从第一控制装置执行阈值的调节， 这样就无需求助于专门的中继装置。
在必要的情况下， 对于同一类型， 表可以通过给每个阈值分派特定的命令进行多 个阈值的分派， 这就是初始化方法的第四个步骤 S4 的内容。因此， 对于的同一类型自动化 管理可动设备， 有一个对不同阈值分派相区分的控制代码的子级。
图 7 通过惟一的一个步骤 S10 的形式示出根据本发明的传感器的一种运行方法。 在这个步骤中， 传感器检测是否有超过记录的阈值的情况。在此情况下， 发送安全命令， 并 指出这个命令涉及其类型与阈值相对应的元件。
图 8 示出超过一个阈值时的风安全传感器传送的发送帧。发送帧包括至少一个标 识传感器的第一块 F1， 例如传感器的标识符 ID WA 和 / 或者如 “家钥” 的信息， 用来保证传 感器属于该网络， 和包括含有类型标识符的第二块 F2， 类型为其阈值被超过的类型， 和包括 含有要执行的安全命令代码的块 F3。 这个帧以单向广播形式发送。 在广播中帧重复多次以 清除可能出现的干扰。
帧中的块 F2 的类型标识符的编码最好是多个类型能够同时被指引的 (adressé)。 例如， 如果块 F2 在八位位组上被编码， 并且安全传感器可以管理四种不同类型的可动元 件， 每个类型将由两位编码。八位位组 F2 可以同时包括四个标识符， 或是它们中的三个， 或 它们中的两个或只是类型标识符中的一个。当同一个阈值分派给两个 ( 或更多 ) 不同类型 的可动元件时， 这个编码方法尤其有用。
在一种简化的实施方式下， 对于所有的传动装置共用一个安全命令， 例如整体折 叠命令。在这种情况下， 第三块 F3 无用， 因为每个传动装置在接收到安全传感器广播的信 息时都知道执行何种类型的命令。将其定义为安全传感器 WS 的安全传感器标识符就足以 确定安全命令。
但是， 如现有技术中， 传感器同样可以告知设备风已停， 以批准新的展开指令。最 好是当所有类型共用的预确定的静风阈值被向下超过时广播这个信息。 这个信息不是安全 命令不会导致任何安全行动 ： 相反的， 在接收到与安全命令相关的信号后， 它会取消或抑制 记录在设备中的展开禁令。
为了保护安全传感器的能源自主， 同样可能的是传感器要向中继装置端对端发送 安全命令， 而不是传感器直接广播。然后是中继装置进行安全命令的广播。
图 9 用仅一个步骤 S20 示出了更新分派表的一种程序。当安全传感器双向与包括 缓冲存储器 42， 43 或 44 的设备通信时， 启动此步骤。在步骤 S20 中， 缓冲存储器的内容被 向传感器传送并被记录在传感器存储器中的分派表 41 中。
为了满足设备使用习惯， 风传感器同样包括一个阈值 24c 的手动调整装置， 例如 带游标的电位计。当安装者驱动这个装置时， 这个手动装置所确定的和在一个标尺上游标 位置标定的同一阈值将分派给所有类型的可动元件。换句话说， 此手动操作足以删除所有前面记录的阈值， 并可以组成一个简单的装 置将设备的整体重置到关于风阈值的同样状态。