FR2933825A1 - Dispositif de controle de fonction(s) d'equipement(s) par detection de variation de capacite - Google Patents

Dispositif de controle de fonction(s) d'equipement(s) par detection de variation de capacite Download PDF

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Abstract

Un dispositif (D) est dédié au contrôle d'une fonction d'un équipement, par exemple de véhicule automobile. Ce dispositif (D) comprend un capteur capacitif (CC) propre à être placé dans au moins deux états capacitifs distincts qui définissent deux commandes distinctes pour la fonction, et un élément (ES) conducteur électriquement, placé à une distance choisie du capteur capacitif (CC), sans liaison filaire avec ce dernier (CC), et agencé, lorsqu'il est contacté tactilement par un organe placé à un potentiel électrique, pour induire le placement du capteur capacitif (CC) dans l'un de ses états capacitifs.

Description

DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE FONCTION(S) D'ÉQUIPEMENT(S) PAR DÉTECTION DE VARIATION DE CAPACITÉ L'invention concerne le contrôle des fonctions qui sont mises en oeuvre par certains équipements, éventuellement de véhicules automobiles. Certains objets ou systèmes, comme par exemple des véhicules automobiles, offrent de nombreuses fonctions qui doivent être commandées manuellement par des personnes au moyen d'actionneurs (ou organes de commande), comme par exemple des boutons rotatifs ou des interrupteurs. L'espace dans lequel on peut implanter de tels actionneurs étant souvent limité, on comprendra qu'en augmentant leur nombre on augmente l'encombrement et/ou les difficultés d'installation et/ou on rend leur manipulation difficile et/ou on nuit au style.
Il a certes été proposé d'utiliser certaines pièces de style de certains véhicules automobiles en tant qu'interfaces de commande d'actionneurs tactiles (ou sensitifs). Mais, dans ce cas, les pièces de style doivent être raccordées électriquement aux actionneurs qu'elles interfacent au moyen de liaisons filaires, ce qui complexifie les montages (par exemple en usine), notamment lorsque le passage de leurs liaisons filaires nécessite le percement de leurs supports ainsi qu'une éventuelle pose de moyens d'étanchéité pour éviter les infiltrations, et donc augmente les coûts de montage et de démontage. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation en proposant un dispositif, dédié au contrôle d'une fonction d'un équipement (éventuellement de véhicule automobile), et comprenant : - un capteur capacitif destiné à être placé dans au moins deux états capacitifs distincts définissant deux commandes distinctes pour cette fonction, et - un élément conducteur électriquement, placé à une distance choisie du capteur capacitif, sans liaison filaire avec ce dernier, et agencé, lorsqu'il est contacté tactilement par un organe placé à un potentiel électrique, pour induire le placement de ce capteur capacitif dans l'un de ses états capacitifs. On entend ici par états capacitifs différents des états de charge différents correspondant à des valeurs de capacité différentes.
Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son capteur capacitif peut comprendre une unique électrode raccordée à une masse électrique ; - en variante, son capteur capacitif peut comprendre deux électrodes placées à des potentiels électriques différents définis par rapport à un même potentiel de référence ; - son capteur capacitif peut être défini sur une carte de circuit imprimé (ou PCB (pour Printed Circuit Board )) ; - son élément peut être une pièce d'un véhicule automobile, qui est isolée électriquement ; - son élément peut par exemple être réalisé dans un matériau métallique. L'invention propose également un organe de véhicule automobile équipé d'au moins un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et de façon fonctionnelle, dans une vue en coupe transversale, une partie d'un exemple de porte de coffre arrière de véhicule automobile, équipée d'un exemple de réalisation de dispositif de contrôle selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement et de façon fonctionnelle, dans une vue de face, le dispositif de contrôle de la figure 1, et - la figure 3 illustre schématiquement et de façon fonctionnelle, dans une vue de face, une variante du dispositif de contrôle de la figure 1. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
On a schématiquement représenté sur la figure 1 une partie d'une porte (ou d'un volet) VA contrôlant l'accès à un coffre arrière de véhicule automobile et équipée d'un exemple de réalisation d'un dispositif de contrôle D selon l'invention.
On notera que l'invention n'est pas limitée à ce type d'implantation. En effet, un dispositif de contrôle D selon l'invention peut être implanté sur n'importe quel organe, pièce, équipement ou système, quel que soit le domaine technique auquel il (elle) appartient, de manière à commander (au moins) une fonction mise en oeuvre par (au moins) un équipement. Ainsi, il peut être implanté à l'extérieur d'un véhicule automobile (par exemple sur une porte (ou volet) de coffre avant ou arrière ou sur une face externe de portière) ou bien à l'intérieur d'un véhicule automobile (par exemple sur une planche de bord ou sur une console ou sur une partie du volant ou encore sur une face interne de portière).
A titre d'exemple non limitatif, le dispositif de contrôle D est destiné à commander l'ouverture par l'extérieur (et non le verrouillage/déverrouillage) de la porte (ou du volet) VA qui contrôle l'accès au coffre arrière du véhicule automobile. Comme illustré schématiquement sur les figures 1 et 2, un dispositif de contrôle D, selon l'invention, comprend au moins un capteur capacitif CC et un élément conducteur électriquement ES placés au moins partiellement l'un en face de l'autre à une distance choisie et sans raccordement par liaison filaire (ou moyen de connexion analogue). Le capteur capacitif CC est agencé de manière à pouvoir être placé dans au moins deux états capacitifs distincts permettant de définir deux commandes distinctes pour une fonction d'un équipement. Dit autrement, ce capteur CC peut présenter au moins deux valeurs de capacité différentes. Comme illustré non limitativement, il peut par exemple être défini (et donc implanté) sur une carte de circuit(s) imprimé(s) (ou PCB (pour Printed Circuit Board )) PC qui est elle-même solidarisée à un organe ou une pièce ou un équipement ou encore un système VA. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, la carte de circuit(s) imprimé(s) PC est solidarisée à ce que l'on appelle généralement l'ossature OV de la porte (ou du volet) VA qui contrôle l'accès au coffre arrière du véhicule automobile, du côté qui est orienté vers l'extérieur. Comme illustré non limitativement sur la figure 2, le capteur CC peut par exemple comprendre une unique électrode (ou armature) El de charge, raccordée à une masse électrique, par exemple (ici) celle de la structure (ou caisse) du véhicule automobile. Cette électrode (ou armature) El peut par exemple être définie par sérigraphie sur la carte de circuit(s) imprimé(s) PC. Dans une variante illustrée schématiquement sur la figure 3, le capteur CC peut par exemple comprendre deux électrodes (ou armatures) El 1 o et E2 de charge, placées respectivement à des potentiels électriques différents qui sont définis par rapport à un même potentiel de référence, comme par exemple une masse électrique. L'une des deux électrodes agit en tant qu'émetteur tandis que l'autre agit en tant que récepteur. Ces électrodes (ou armatures) El et E2 peuvent par exemple être définies l'une à côté de 15 l'autre, à une distance choisie, par sérigraphie sur la carte de circuit(s) imprimé(s) PC. L'élément conducteur ES est placé à une distance choisie du capteur capacitif CC, en regard de ce dernier (de préférence sensiblement parallèlement à lui) et sans liaison filaire avec lui. Typiquement cette distance 20 choisie peut être comprise entre environ 5 mm et environ 30 mm. Par exemple on la choisit égale à environ 15 mm. On notera que plus la distance choisie est grande, plus la surface de la ou des électrodes El et E2 du capteur CC doit être grande. Par exemple, il est préférable d'utiliser des électrodes ayant une surface supérieure à environ 12 cm2 lorsque la distance 25 choisie qui les sépare de l'élément conducteur ES est supérieure à environ 15 mm. Cet élément conducteur ES est par exemple réalisé dans un matériau métallique. Il peut par exemple s'agir d'une partie (ou de la totalité) d'une pièce de style fixe du véhicule automobile, qui définit par exemple le logo de 30 sa marque ou une référence de série (ou de gamme). Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, l'élément conducteur ES est simplement fixé sur ce que l'on appelle généralement la peau PV de la porte (ou du volet) VA, qui est elle-même solidarisée à l'ossature OV, en regard de l'endroit où est installé le capteur capacitif CC. Cette fixation peut se faire par tout moyen connu de l'homme de l'art, et notamment par clippage, collage ou adhésion, éventuellement dans un renfoncement localisé de la peau PV (comme illustré non limitativement sur la figure 1). Cela est particulièrement avantageux car cela permet d'éviter d'avoir à réaliser une ouverture traversante dans la peau PV de la porte (ou du volet) VA, laquelle induit classiquement des problèmes d'étanchéité. On notera que dans ce mode de réalisation la peau PV doit être réalisée dans un matériau isolant électriquement, comme par exemple une 1 o matière plastique. Mais, dans une variante non représentée, on peut envisager d'implanter l'élément conducteur ES dans une ouverture traversante définie dans la peau PV de la porte (ou du volet) VA, et de prévoir des moyens d'étanchéité complémentaires. Cette ouverture traversante de la peau PV est 15 alors située en regard du lieu où est implanté le capteur capacitif CC, de manière à permettre une coopération entre ce dernier et l'élément conducteur ES. Dans ce cas, lorsque la peau PV est réalisée dans un matériau conducteur électriquement, comme par exemple un métal, l'élément conducteur ES doit être implanté dans l'ouverture traversante de la peau PV 20 au moyen d'un support intermédiaire isolant électriquement, de manière à ne pas être perturbé électriquement par la peau. En revanche, lorsque la peau PV est réalisée dans un matériau isolant électriquement, comme par exemple une matière plastique, l'élément conducteur ES peut être implanté directement dans son ouverture traversante, sans qu'il faille utiliser un support 25 intermédiaire isolant électriquement. L'élément conducteur ES est positionné et agencé de manière à induire le placement du capteur capacitif CC dans l'un de ses états capacitifs lorsqu'il est contacté tactilement par un organe placé à un potentiel électrique. Ce dernier organe est par exemple un doigt d'une personne qui souhaite 30 ouvrir la porte VA du coffre arrière. L'élément conducteur ES est en effet placé dans le champ électrique généré par le capteur CC ce qui lui permet d'influer sur l'état de charge (ou état capacitif) de ce dernier en fonction de son propre potentiel électrique. Il constitue donc, en quelque sorte, un écran. Lorsqu'une personne applique un doigt sur la face avant FV de l'élément conducteur ES (opposée à sa face arrière FR qui est orientée vers le capteur CC), cela provoque une variation notable de la valeur de son potentiel électrique qui modifie le champ électrique du capteur CC et donc son état de charge (ou état capacitif). Le capteur CC passe donc d'un premier état de charge (non perturbé), qui correspond à une première commande pour la fonction concernée, à un second état de charge (perturbé), qui correspond à une seconde commande pour cette même fonction. Le dispositif de contrôle D peut ainsi adresser au moins deux commandes (analogiques ou numériques) différentes à l'équipement qui met en oeuvre la fonction concernée selon l'état capacitif dans lequel est placé son capteur CC. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - un gain de temps de montage du fait qu'il n'y a plus de liaison filaire entre la pièce (éventuellement de style) servant d'interface de commande et l'organe de commande et qu'il n'y a plus de perçage du support et/ou de moyens d'étanchéité à prévoir, - un gain de temps de démontage également du fait qu'il n'y a plus de liaison filaire entre la pièce (éventuellement de style) servant d'interface de commande et l'organe de commande, - un élargissement du champ d'application, du fait que ce dernier était jusqu'alors limité par la nécessité d'utiliser une liaison filaire, - une ouverture traversante n'est pas obligatoire dans la peau, permettant ainsi de supprimer la contrainte liée à l'étanchéité.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de contrôle et d'organe (ou pièce ou équipement ou système) décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de contrôle d'une fonction d'un équipement, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur capacitif (CC) propre à être placé dans au moins deux états capacitifs distincts définissant deux commandes distinctes pour ladite fonction, et un élément (ES) conducteur électriquement, placé à une distance choisie dudit capteur capacitif (CC), sans liaison filaire avec ce dernier (CC), et agencé, lorsqu'il est contacté tactilement par un organe placé à un potentiel électrique, pour induire le placement dudit capteur capacitif (CC) dans l'un de ses états capacitifs.
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur capacitif (CC) comprend une unique électrode raccordée à une masse électrique.
  3. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur capacitif (CC) comprend deux électrodes placées à des potentiels électriques différents définis par rapport à un même potentiel de référence.
  4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit capteur capacitif (CC) est défini sur une carte de circuit imprimé (PCB).
  5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément (ES) est une pièce d'un véhicule automobile, isolée électriquement.
  6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément (ES) est réalisé dans un matériau métallique.
  7. 7. Organe (VA) de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de contrôle (D) selon l'une des revendications précédentes.
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