WO2020239915A1 - Capteur capacitif pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2020239915A1
WO2020239915A1 PCT/EP2020/064847 EP2020064847W WO2020239915A1 WO 2020239915 A1 WO2020239915 A1 WO 2020239915A1 EP 2020064847 W EP2020064847 W EP 2020064847W WO 2020239915 A1 WO2020239915 A1 WO 2020239915A1
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WO
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detection
handle
unlocking
sensor
request signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/064847
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English (en)
Inventor
Yannis ESCALANTE
Bertrand Vaysse
Baptiste LORENZI
Mathieu GIRODIN
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to US17/607,526 priority patent/US12044044B2/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/77—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles comprising sensors detecting the presence of the hand of a user
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/78—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles as part of a hands-free locking or unlocking operation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B83/00—Vehicle locks specially adapted for particular types of wing or vehicle
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/10—Handles
    • E05B85/14—Handles pivoted about an axis parallel to the wing
    • E05B85/16—Handles pivoted about an axis parallel to the wing a longitudinal grip part being pivoted at one end about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the grip part
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
    • G07C2209/65—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle using means for sensing the user's hand

Definitions

  • TITLE CAPACITIVE SENSOR FOR AUTOMOTIVE VEHICLES [Technical field]
  • the present invention relates to the field of detection sensors and more particularly a capacitive detection sensor for a motor vehicle and a motor vehicle comprising such a sensor.
  • the purpose of the sensor according to the invention is in particular to allow the detection of a user's desire to unlock one or more doors of the vehicle by pulling on a handle.
  • capacitive sensors to detect the presence of a user near a motor vehicle and to unlock the doors thereof.
  • These sensors are notably mounted in the door handles or in the trunk of the vehicle in order to respectively detect the presence of the user's hand or foot.
  • These capacitive sensors detect changes in the electromagnetic field between an electrode of the sensor and the human body which varies the capacitance of the sensor as it approaches.
  • These sensors can be particularly energy intensive, it is in particular known to detect the pulling of the handle before activating the unlocking of the doors in order to ensure that the user wishes to unlock them rather than detecting only the presence of hand on or near the handle, which could be accidental, and unlock the doors directly.
  • a Hall effect sensor is used in association with a magnet.
  • the magnet is in the fixed part of the handle and the sensor is in the movable part of the handle. They are arranged so that the sensor detects a magnetic field of high intensity when the handle is in the rest position and a magnetic field of low intensity when the handle is in the pulled position.
  • this type of Hall effect sensor has several constraints. First of all, the cost of its components is relatively large. In addition, it requires additional integration costs, in particular of the magnet in the fixed part of the handle. It also results in mechanical positioning constraints, in particular of the sensor relative to the magnet, and of bulk. Finally, its power consumption is significantly high for a detection sensor due to the use of the Hall effect.
  • a known capacitive sensor solution described in French patent application FR3025824A1, proposes to use the variations of the detection zone signals.
  • This solution uses an unlocking request signal and the variations in the capacitance of a so-called “locking” electrode observed during the movement of the handle in order to detect that the latter has been actuated. More precisely, the electrode is located near the door and the counter-handle, which are metal parts. The presence of these metal parts in the environment close to the electrode has an impact on the value of the capacitance at the terminals of said electrode.
  • a detection module comprising a so-called “unlocking” electrode, emits a signal representative of an unlocking request.
  • the distance of the handle vis-à-vis the door causes the locking electrode to also move away from the door and / or the counter-handle, which creates a decrease in the variation in the capacitance of the locking electrode from its initial value when the handle is in the rest position, not actuated.
  • This decrease in variation in the capacity of the locking electrode reaches a minimum when the handle is fully pulled out and then remains substantially constant when the handle is in the pulled position, at a maximum distance from the door.
  • the sensor system used in this solution uses the correlation between the unlocking request signal and the signal representing the variations in the capacity of the locking electrode. More precisely, the unlocking request signal must be representative of an unlocking request for a first predetermined period followed by a negative variation below a certain threshold in the capacity of the locking electrode for a second period. predetermined.
  • the invention firstly relates to a method for detecting the actuation of a handle of a motor vehicle opening, said handle being able to move between a rest position and a pulled position and comprising a sensor comprising an unlocking detection device defining a so-called “unlocking request” signal which varies according to the approach of a user's hand towards the handle, and a detection module connected to said unlocking detection device, said method being remarkable in that it comprises the steps of:
  • the method according to the invention makes it possible to characterize the seizing and pulling of a handle by a user from a single signal (the unlocking request signal) and does not require correlating two signals generated from two separate elements of the sensor.
  • the unlocking detection device comprises a so-called “unlocking” electrode or consists of a so-called “unlocking” electrode which is a simple, efficient and inexpensive means to allow the generation of a signal. unlock request.
  • the sensor does not have a second so-called “locking” electrode, which makes the sensor less complex and less expensive.
  • the detection of a request to unlock the opening is validated when the value of the unlocking request signal has remained both below the second detection threshold and above the third detection threshold throughout the duration of confirmation.
  • the confirmation time is between 40 and 1200 ms in order to characterize in a reliable and efficient manner an unlocking request.
  • the first detection threshold is greater than 70% of the operating range of the sensor, called the "useful" range, in order to unambiguously characterize a sufficiently large pull of the handle by the user.
  • the second detection threshold is between 45 and 70% of the useful range of the sensor in order to ensure that the handle is maintained in a sufficient, preferably maximum, pulled position by the user.
  • the third detection threshold is greater than 45% of the useful range of the sensor in order to ensure that the handle is not released and returned to its rest position by the user.
  • the value of the unlocking request signal remains greater than the first detection threshold for a predetermined so-called “detection" period, for example between 20 and 40 ms, preferably of the order of 30 ms, to ensure that the handle has been pulled far enough from its rest position by the user.
  • the same time counter is advantageously used to measure the detection time and the confirmation time.
  • two different time counters are used to measure the detection time and the confirmation time.
  • the method comprises a step of sending an unlocking command to a vehicle computer.
  • the invention also relates to a capacitive sensor for a motor vehicle, said sensor comprising:
  • an unlocking detection device capable of being mounted in a handle of the vehicle, in particular of a door, and defining a so-called "request for unlocking ”which varies according to the approach of a user's hand towards the handle, and
  • the unlocking detection device comprises a single electrode corresponding to the unlocking electrode and the detection module is able to generate a so-called "unlocking request" signal representative of the variations in capacitance at the terminals of said electrode.
  • the unlocking detection device comprises a first electrode corresponding to the unlocking electrode and a second electrode corresponding to a locking electrode whose voltage variations are representative of a displacement of the handle, the unlocking request signal, generated by the detection module from the voltage measured at the terminals of the unlocking electrode, being representative of the variations in capacitance at the terminals of said unlocking electrode.
  • the unlocking detection device comprises an optical emitter, a piezoelectric cell, an inductive sensor or a mechanical microswitch.
  • the invention relates to a motor vehicle comprising at least a handle and a sensor as described above.
  • FIG. 1 Figure 1 a door handle comprising an embodiment of the sensor according to the invention
  • FIG. 2 represents an example of an unlocking request signal
  • FIG. 3 Figure 3 illustrates schematically an embodiment of the method according to the invention.
  • the invention is intended to be implemented in a motor vehicle for the purpose of detecting the pulling of a handle in order in particular to unlock one or more doors of the vehicle.
  • the invention is implemented by a device of the capacitive sensor type mounted at least in part in a handle of a motor vehicle. It will be noted, however, that such an implementation does not limit the scope of the invention which could in other embodiments be implemented in any other function or element of a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • FIG. 1 a door handle 2 3 of a motor vehicle comprising an example of sensor 1 according to the invention but it will be noted that the sensor 1 according to the invention could be mounted in another element of the vehicle, for example in a trunk handle.
  • the handle 2 comprises a fixed part 2A, mounted on the panel 3A of the door 3, and a movable part 2B, mounted on the panel 3A in rotation about an axis Z via one 2A1 of its ends and which is suitable to move between a rest position ( Figure 1) and a pulled position in which said movable part 2B is moved away from the fixed part 2A and from the panel 3A when it is pulled by a user.
  • the senor 1 is fully mounted in the handle 2 and comprises an unlocking detection device, in this preferred example in the form of a so-called "unlocking" electrode 10, and a detection 12.
  • the unlocking electrode 10 is mounted in a housing 2C formed in the movable part 2B of the handle 2 and defines a capacitance capable of varying when a hand is placed on the movable part 2B and pulls said movable part 2B.
  • the voltage variations at the terminals of this unlocking electrode 10 represent the variations in capacitance of said unlocking electrode 10 and are measured by the detection module 12 in order to generate a so-called “unlocking request” signal S (FIG. 2) as this will be detailed below.
  • the sensor 1 comprises a single electrode.
  • the sensor 1 could comprise a second so-called “locking” electrode capable of detecting the movement of the handle 2 by a user.
  • the detection module 12 is also mounted in the movable part 2B of the handle 2 and is electrically connected to the unlocking electrode 10.
  • the detection module 12 could be fitted in the door 3.
  • the detection module 12 is configured to generate a so-called "unlocking request" signal S ( Figure 2) representative of the variations in the capacity of the unlocking electrode 10, which vary depending on the approach of a hand of a user towards the handle 2, as explained above.
  • the detection module 12 is configured to detect an increase in the value of the unlocking request signal S beyond a first detection threshold
  • the detection module 12 is configured to detect a decrease in the value of the unlocking request signal S below a second detection threshold
  • the detection module 12 is configured to, following the detection of the decrease in the value of the unlocking request signal S below the second detection threshold S2, triggering a time counter (not shown).
  • the detection module 12 is configured to stop said time counter after a predetermined so-called "confirmation" period.
  • the detection module 12 is configured to validate the detection of a request for unlocking the door 3 by a user when the value of the unlocking request signal S has remained greater than a third predetermined detection threshold S3 during any the confirmation time De measured by the counter.
  • the detection module 12 is configured to validate the detection of a request for unlocking the door 3 by a user when the value of the unlocking request signal has remained both below the second detection threshold S2 during the confirmation period De and greater than the third detection threshold S3 throughout the confirmation period De.
  • the confirmation duration De is between 40 and 1200 ms
  • the first detection threshold S1 is between 70 and 100% of the useful range of the sensor 1
  • the second detection threshold S2 is between 45 and 70% of the useful range of sensor 1
  • the third detection threshold S3 is greater than 45% of the useful range of sensor 1.
  • the useful range of sensor 1 is the operating range of the sensor, that is to say the range of values in which the signal delivered by the sensor is included. For example, in FIG. 2, this useful range is limited between a minimum value Smin, which corresponds to 0% of the useful range, and a maximum value Smax which corresponds to 100% of the useful range.
  • the unlocking request signal S remains between the first detection threshold S1 and the second detection threshold S2 at least for a predetermined so-called “detection" period DD, for example between 20 and 40 ms, preferably of the order of 30 ms, in order to confirm the detection of the user's hand on the handle 2.
  • the same time counter is used to measure the detection time DD and the confirmation time De.
  • two different time counters can be used to respectively measure the detection time. DD and duration of confirmation From.
  • the detection module 12 is configured to send an unlocking command to a computer (not shown) of the vehicle so that said computer unlocks one or more doors of the vehicle, in particular the door 3 in which the sensor 1 has climbed.
  • the detection module 12 can advantageously be in the form of a microcontroller mounted on a printed circuit and able to implement a series of instructions in order to perform the functions and actions mentioned above.
  • the unlocking detection device may comprise an optical transmitter, for example mounted on the door and capable of generating a light beam towards a receiver located on the handle 2.
  • the receiver when the user's hand approaches the handle 2 and cuts the light beam, the receiver generates the emission of an unlocking request signal and sends it to the detection module.
  • the unlocking detection device may comprise a piezoelectric cell, which triggers an unlocking request signal when it undergoes mechanical deformation due to the mechanical stress of the hand of the user who grips the handle 2.
  • the unlocking detection device may comprise an inductive sensor, which triggers an unlocking request signal when a target approaches by mechanical deformation of the handle 2 (when that -ci is gripped by the user's hand) of the sensor.
  • the unlocking detection device may comprise a mechanical microswitch, which generates an unlocking request signal, when the deformation of the handle 2 (when the latter is gripped by the user's hand) closes the switch contact.
  • the detection module 12 continuously measures the voltage across the terminals of the unlocking electrode 10 and simultaneously generates, in a step E1, an unlocking request signal S representing the variations in the capacitance of the unlocking electrode 10 from the measured voltage.
  • the detection module 12 detects that the value of the unlocking request signal S increases after a time ti.
  • the value of the unlocking request signal S exceeds the first detection threshold S1 in a step E2 then reaches a plateau (Smax) at a time t2.
  • This plateau (Smax) corresponds to the holding of the user's hand on the mobile part 2B of the handle 2.
  • the duration of this plateau is greater than the detection duration DD, for example a few tens of hundredths of a second, the presence of the user's hand on the mobile part 2B of the handle 2 is confirmed.
  • the detection module 12 detects, between the time t3 and a time U, a decrease in the value of the signal from unlocking request S below the second detection threshold S2 in a step E3.
  • This drop in capacitance at the terminals of the unlocking electrode 10 reflects the pulling of the movable part 2B in the pulled position, preferably maximum, the unlocking electrode 10 being discharged slightly when the movable part 2B is pulled because, the panel 3A being connected to the mass, the panel 3A is seen as a metallic mass by the mobile part 2B. Therefore, when the moving part 2B moves away, this results in a drop in the capacitive value.
  • the detection module 12 When detecting the decrease in the value of the unlocking request signal S below the second detection threshold S2, the detection module 12 triggers a time counter (step E4) which elapses during the confirmation time From then stops (step E5).
  • the detection module 12 continuously monitors the value of the unlocking request signal S and validates the detection of the unlocking request for the door 3 in a step E6 (or even other opening elements of the vehicle) if the value of the unlocking request signal S has remained above the third detection threshold S3 and, optionally but preferably, below the second detection threshold S2 throughout the confirmation period De.
  • the detection module 12 sends a command message to the computer of the vehicle in charge of unlocking the doors so that it at least unlocks the door 3, the movable part 2B of which of the handle 2 has been pulled by the user.
  • the module detection 12 does not send a control message to the computer and no opening is unlocked.
  • the unlocking request signal S remains constant between the time U and a time ts, which corresponds to maintaining the mobile part 2B of the handle in a fixed pulled position, preferably maximum, then decreases after time ts, which corresponds to a release of the movable part 2B of the handle 2 in its rest position.
  • the use of three detection thresholds S1, S2, S3 allows the sensor 1 to reliably qualify an unlocking request from a single electrode.
  • the method according to the invention makes it possible to carry out a signature of a grasping and a pulling of the movable part 2B of the handle 2 by a user only from the unlocking request signal S.
  • the method according to The invention can therefore advantageously be used in single-electrode sensors.
  • the invention also applies to sensors with two (or more) electrodes, one of which is an unlocking electrode 10 within the meaning of the present invention.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détection d'actionnement d'une poignée d'un ouvrant de véhicule automobile, comprenant les étapes de génération (E1) en continu du signal de demande de déverrouillage, de détection (E2) d'une augmentation de la valeur du signal de demande de déverrouillage au-delà d'un premier seuil de détection prédéterminé, représentatif de la présence d'une main d'un utilisateur sur la poignée (2), de détection (E3) d'une diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage en-dessous d'un deuxième seuil de détection prédéterminé, représentatif d'un tirage de la poignée (2) par l'utilisateur, consécutivement à la détection de la diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage en-dessous du deuxième seuil de détection, de déclenchement (E4) d'un compteur de temps, d'arrêt (E5) dudit compteur de temps au bout d'une durée dite « de confirmation » prédéterminée, et de validation (E6) de la détection d'une demande de déverrouillage de l'ouvrant lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage est restée supérieure à un troisième seuil prédéterminé pendant toute la durée de confirmation.

Description

DESCRIPTION
TITRE : CAPTEUR CAPACITIF POUR VEHICULE AUTOMOBILE [Domaine technique]
[0001] La présente invention concerne le domaine des capteurs de détection et plus particulièrement un capteur capacitif de détection pour véhicule automobile ainsi qu’un véhicule automobile comprenant un tel capteur. Le capteur selon l’invention a notamment pour but de permettre la détection de la volonté d’un utilisateur de déverrouiller un ou plusieurs ouvrants du véhicule en tirant sur une poignée.
[Etat de la technique antérieure]
[0002] De nos jours, il est connu d’utiliser des capteurs capacitifs pour détecter la présence d’un utilisateur à proximité d’un véhicule automobile et en déverrouiller les ouvrants. Ces capteurs sont notamment montés dans les poignées des portières ou au niveau de la malle arrière du véhicule afin de détecter respectivement la présence de la main ou du pied de l’utilisateur. Ces capteurs capacitifs détectent les variations de champ électromagnétique entre une électrode du capteur et le corps humain qui fait varier la capacitance du capteur lorsqu’il s’en approche.
[0003] Ces capteurs pouvant être particulièrement énergivore, il est notamment connu de détecter le tirage de la poignée avant d’activer le déverrouillage des ouvrants afin de s’assurer que l’utilisateur souhaite bien les déverrouiller plutôt que de détecter uniquement la présence de la main sur ou à proximité de la poignée, qui pourrait être accidentelle, et déverrouiller directement les ouvrants.
[0004] Dans une solution connue, un capteur à effet Hall est utilisé en association avec un aimant. L’aimant se trouve dans la partie fixe de la poignée et le capteur se trouve dans la partie mobile de la poignée. Ils sont agencés de telle sorte que le capteur détecte un champ magnétique d’intensité élevée lorsque la poignée est en position de repos et un champ magnétique d’intensité faible lorsque la poignée est en position tirée. Ce type de capteur à effet Hall présente cependant plusieurs contraintes. Tout d’abord, le coût de ses composants est relativement important. De plus, il nécessite des coûts d’intégration supplémentaires, notamment de l’aimant dans la partie fixe de la poignée. Il entraîne également des contraintes mécaniques de positionnement, notamment du capteur par rapport à l’aimant, et d’encombrement. Enfin, sa consommation électrique est significativement élevée pour un capteur de détection du fait de l’utilisation de l’effet Hall. [0005] Afin de pallier au moins en partie ces inconvénients, une solution connue de capteur capacitif, décrite dans la demande de brevet français FR3025824A1 , propose d’utiliser les variations des signaux de zones de détection. Cette solution utilise un signal de demande de déverrouillage et les variations de la capacité d’une électrode dite « de verrouillage » observées pendant le mouvement de la poignée afin de détecter que celle-ci a été actionnée. Plus précisément, l’électrode est située à proximité de la portière et de la contre-poignée, qui sont des pièces métalliques. La présence de ces pièces métalliques dans l'environnement proche de l'électrode impacte la valeur de la capacité aux bornes de ladite électrode.
[0006] Une fois que la main de l'utilisateur est posée sur la poignée, un module de détection, comprenant une électrode dite « de déverrouillage », émet un signal représentatif d'une demande de déverrouillage. Puis, lorsque l’utilisateur tire la poignée, l'éloignement de la poignée vis-à-vis de la portière, fait que l'électrode de verrouillage s'éloigne également de la portière et/ou de la contre-poignée, ce qui crée une baisse de la variation de la capacité de l'électrode de verrouillage par rapport à sa valeur initiale lorsque la poignée est en position de repos, non-actionnée. Cette baisse de variation de la capacité de l'électrode de verrouillage atteint un minimum lorsque la poignée est complètement tirée puis reste sensiblement constante lorsque la poignée est en position tirée, à une distance maximale de la portière.
[0007] Le système de capteur utilisé dans cette solution utilise la corrélation entre le signal de demande de déverrouillage et le signal représentant les variations de la capacité de l'électrode de verrouillage. Plus précisément, le signal de demande de déverrouillage doit être représentatif d’une demande de déverrouillage pendant une première durée prédéterminée suivie d’une variation négative en-deçà d’un certain seuil de la capacité de l'électrode de verrouillage pendant une deuxième durée prédéterminée.
[0008] Cette solution nécessite donc à la fois une électrode de verrouillage et une électrode de déverrouillage. Or, certains capteurs capacitifs utilisés de nos jours pour détecter la présence d’une main sur une poignée de portière ne comprennent qu’une électrode de déverrouillage mais sont dépourvus d’électrode de verrouillage. Dans ce cas, la solution proposée dans la demande de brevet français FR3025824A1 n’est pas applicable. De plus, il existe avantageusement le besoin d’augmenter la robustesse de la solution décrite dans la demande de brevet français FR3025824A1.
[0009] Il s’avère donc avantageux de proposer une solution simple, fiable, efficace et peu onéreuse de capteur capacitif pour véhicule automobile afin de pallier au moins en partie les inconvénients des solutions existantes, notamment pour les capteurs capacitifs mono électrode.
[Exposé de l’invention]
[0010] A cette fin, l’invention a tout d’abord pour objet un procédé de détection d’actionnement d’une poignée d’un ouvrant de véhicule automobile, ladite poignée étant apte à se déplacer entre une position de repos et une position tirée et comportant un capteur comprenant un dispositif de détection de déverrouillage définissant un signal dit « de demande de déverrouillage » qui varie en fonction de l’approche d’une main d’un utilisateur vers la poignée, et un module de détection relié audit dispositif de détection de déverrouillage, ledit procédé étant remarquable en qu’il comprend les étapes de :
- génération en continu du signal de demande de déverrouillage,
- détection par le module de détection d’une augmentation de la valeur du signal de demande de déverrouillage au-delà d’un premier seuil de détection prédéterminé, représentatif de la présence d’une main d’un utilisateur sur la poignée,
- détection par le module de détection d’une diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage en-dessous d’un deuxième seuil de détection prédéterminé, représentatif d’un tirage de la poignée par un utilisateur dans une position tirée, de préférence maximale,
- consécutivement à la détection de la diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage en-dessous du deuxième seuil de détection, déclenchement par le module de détection d’un compteur de temps,
- arrêt par le module de détection dudit compteur de temps au bout d’une durée dite « de confirmation » prédéterminée,
- validation par le module de détection de la détection d’une demande de déverrouillage de l’ouvrant lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage est restée supérieure à un troisième seuil de détection prédéterminé pendant toute la durée de confirmation.
[0011] Le procédé selon l’invention permet de caractériser le saisissement et le tirage d’une poignée par un utilisateur à partir d’un seul signal (le signal de demande de déverrouillage) et ne nécessite pas de corréler deux signaux générés à partir de deux éléments distincts du capteur.
[0012] De préférence, le dispositif de détection de déverrouillage comprend une électrode dite « de déverrouillage » ou est constitué d’une électrode dite « de déverrouillage » qui est moyen simple, efficace et peu onéreux pour permettre la génération d’un signal de demande de déverrouillage. [0013] Dans une forme de réalisation, le capteur est dépourvu d’une deuxième électrode dite « de verrouillage », ce qui rend le capteur moins complexe et moins onéreux.
[0014] De préférence, la détection d’une demande de déverrouillage de l’ouvrant est validée lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage est restée à la fois inférieure au deuxième seuil de détection et supérieure au troisième seuil de détection pendant toute la durée de confirmation.
[0015] De préférence encore, la durée de confirmation est comprise entre 40 et 1200 ms afin de caractériser de manière fiable et efficace une demande de déverrouillage.
[0016] Avantageusement, le premier seuil de détection est supérieur à 70 % de la plage de fonctionnement du capteur, appelée plage « utile », afin de caractériser sans ambigüité un tirage suffisamment important de la poignée par l’utilisateur.
[0017] Avantageusement encore, le deuxième seuil de détection est compris entre 45 et 70 % de la plage utile du capteur afin de s’assurer que la poignée est maintenue dans une position tirée suffisante, de préférence maximum, par l’utilisateur.
[0018] Avantageusement encore, le troisième seuil de détection est supérieur à 45 % de la plage utile du capteur afin de s’assurer que la poignée n’est pas relâchée et replacée dans sa position de repos par l’utilisateur.
[0019] Selon un aspect de l’invention, la valeur du signal de demande de déverrouillage reste supérieure au premier seuil de détection pendant une durée dite « de détection » prédéterminée, par exemple comprise entre 20 et 40 ms, de préférence de l’ordre de 30 ms, afin de s’assurer que la poignée a été tirée suffisamment loin de sa position de repos par l’utilisateur.
[0020] Dans un mode de réalisation, le même compteur de temps est avantageusement utilisé pour mesurer la durée de détection et la durée de confirmation.
[0021] Dans un autre mode de réalisation, deux compteurs de temps différents sont utilisés pour mesurer la durée de détection et la durée de confirmation.
[0022] Selon un aspect de l’invention, le procédé comprend une étape d’envoi d’une commande de déverrouillage à un calculateur du véhicule.
[0023] L’invention concerne également un capteur capacitif pour véhicule automobile, ledit capteur comprenant :
- un dispositif de détection de déverrouillage apte à être monté dans une poignée du véhicule, notamment d’une portière, et définissant un signal dit « de demande de déverrouillage » qui varie en fonction de l’approche d’une main d’un utilisateur vers la poignée, et
- un module de détection relié électriquement audit dispositif de détection de déverrouillage, ledit capteur étant remarquable en ce qu’il est configuré pour mettre en œuvre le procédé tels que décrit ci-avant.
[0024] Dans une forme de réalisation, le dispositif de détection de déverrouillage comprend une unique électrode correspondant à l’électrode de déverrouillage et le module de détection est apte à générer un signal dit « de demande de déverrouillage » représentatif des variations de capacité aux bornes de ladite électrode.
[0025] Dans une autre forme de réalisation, le dispositif de détection de déverrouillage comprend une première électrode correspondant à l’électrode de déverrouillage et une deuxième électrode correspondant à une électrode de verrouillage dont les variations de tension sont représentatives d’un déplacement de la poignée, le signal de demande de déverrouillage, généré par le module de détection à partir de la tension mesurée aux bornes de l’électrode de déverrouillage, étant représentatif des variations de capacité aux bornes de ladite électrode de déverrouillage.
[0026] Dans une autre forme de réalisation, le dispositif de détection de déverrouillage comprend un émetteur optique, une cellule piézo-électrique, un capteur inductif ou un micro- interrupteur mécanique.
[0027] L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant au moins une poignée et un capteur tel que décrit ci-avant.
[Description des dessins]
[0028] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] : la figure 1 une poignée de portière comprenant une forme de réalisation du capteur selon l’invention,
[Fig. 2] : la figure 2 représente un exemple de signal de demande de déverrouillage,
[Fig. 3] : la figure 3 illustre schématiquement un mode de réalisation du procédé selon l’invention.
[Description des modes de réalisation] [0029] L’invention est destinée à être mise en œuvre dans un véhicule automobile dans le but de détecter le tirage d’une poignée afin notamment de déverrouiller un ou plusieurs ouvrants du véhicule. L’invention est mise en œuvre par un dispositif de type capteur capacitif monté au moins en partie dans une poignée d’un véhicule automobile. On notera toutefois qu’une telle mise en œuvre ne limite pas la portée de l’invention qui pourrait dans d’autres formes de réalisation être mise en œuvre dans toute autre fonction ou élément d’un véhicule, notamment automobile.
[0030] On a représenté à la figure 1 une poignée 2 de portière 3 de véhicule automobile comprenant un exemple de capteur 1 selon l’invention mais on notera que le capteur 1 selon l’invention pourrait être monté dans un autre élément du véhicule, par exemple dans une poignée de coffre. La poignée 2 comprend une partie fixe 2A, montée sur le panneau 3A de la portière 3, et une partie mobile 2B, montée sur le panneau 3A en rotation autour d’un axe Z via l’une 2A1 de ses extrémités et qui est apte à se déplacer entre une position de repos (figure 1) et une position tirée dans laquelle ladite partie mobile 2B est éloignée de la partie fixe 2A et du panneau 3A lorsqu’elle est tirée par un utilisateur.
[0031] Dans cet exemple, le capteur 1 est monté intégralement dans la poignée 2 et comprend un dispositif de détection de déverrouillage, se présentant dans cet exemple préféré sous la forme d’une électrode dite « de déverrouillage » 10, et un module de détection 12. L’électrode de déverrouillage 10 est montée dans un logement 2C formée dans la partie mobile 2B de la poignée 2 et définit une capacité susceptible de varier lorsque une main est posée sur le partie mobile 2B et tire ladite partie mobile 2B. Les variations de tension aux bornes de cette électrode de déverrouillage 10 représentent les variations de capacité de ladite électrode de déverrouillage 10 et sont mesurées par le module de détection 12 afin de générer un signal dit « de demande de déverrouillage » S (figure 2) comme cela sera détaillé ci-après. Les variations de capacité sont notamment générées par l’approche et la présence d’une main d’un utilisateur sur la poignée 2. Dans cette forme de réalisation, le capteur 1 comprend une unique électrode. Toutefois, dans une autre forme de réalisation, le capteur 1 pourrait comprendre une deuxième électrode dite « de verrouillage » apte à détecter le déplacement de la poignée 2 par un utilisateur.
[0032] T oujours en référence à la figure 1 , le module de détection 12 est également monté dans la partie mobile 2B de la poignée 2 et est relié électriquement à l’électrode de déverrouillage 10. En variante, le module de détection 12 pourrait être monté dans la portière 3. [0033] Dans cet exemple, le module de détection 12 est configuré pour générer un signal dit « de demande de déverrouillage » S (figure 2) représentatif des variations de capacité de l’électrode de déverrouillage 10, qui varient en fonction de l’approche d’une main d’un utilisateur vers la poignée 2, comme expliqué ci-avant.
[0034] Le module de détection 12 est configuré pour détecter une augmentation de la valeur du signal de demande de déverrouillage S au-delà d’un premier seuil de détection
51 prédéterminé (figure 2), représentatif d’un placement d’une main d’un utilisateur sur la partie mobile 2B de la poignée 2.
[0035] Le module de détection 12 est configuré pour détecter une diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage S en-dessous d’un deuxième seuil de détection
52 prédéterminé, représentatif d’un tirage de la partie mobile 2B de la poignée 2 dans une position tirée, de préférence maximale.
[0036] Le module de détection 12 est configuré pour, consécutivement à la détection de la diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage S en-dessous du deuxième seuil de détection S2, déclencher un compteur de temps (non représenté).
[0037] Le module de détection 12 est configuré pour arrêter ledit compteur de temps au bout d’une durée dite « de confirmation » De prédéterminée.
[0038] Le module de détection 12 est configuré pour valider la détection d’une demande de déverrouillage de la portière 3 par un utilisateur lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage S est restée supérieure à un troisième seuil de détection S3 prédéterminé pendant toute la durée de confirmation De mesurée par le compteur. De préférence, le module de détection 12 est configuré pour valider la détection d’une demande de déverrouillage de la portière 3 par un utilisateur lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage est restée à la fois inférieure au deuxième seuil de détection S2 pendant la durée de confirmation De et supérieure au troisième seuil de détection S3 pendant toute la durée de confirmation De.
[0039] De préférence, la durée de confirmation De est comprise entre 40 et 1200 ms, le premier seuil de détection S1 est compris entre 70 et 100 % de plage utile du capteur 1 , le deuxième seuil de détection S2 est compris entre 45 et 70 % de la plage utile du capteur 1 et le troisième seuil de détection S3 est supérieure à 45 % de la plage utile du capteur 1. La plage utile du capteur 1 est la plage de fonctionnement du capteur, c’est-à-dire l’intervalle de valeurs dans lequel est compris le signal délivré par le capteur. Par exemple, sur la figure 2, cette plage utile est bornée entre une valeur minimum Smin, qui correspond à 0 % de la plage utile, et une valeur maximum Smax qui correspond à 100 % de la plage utile. [0040] Dans une forme de réalisation, le signal de demande de déverrouillage S reste compris entre le premier seuil de détection S1 et le deuxième seuil de détection S2 au minimum pendant une durée dite « de détection » DD prédéterminée, par exemple comprise entre 20 et 40 ms, de préférence de l’ordre de 30 ms, afin de confirmer la détection de la main de l’utilisateur sur la poignée 2.
[0041] Dans une forme de réalisation du capteur 1 , le même compteur de temps est utilisé pour mesurer la durée de détection DD et la durée de confirmation De. En variante, deux compteurs de temps différents peuvent utilisés pour mesurer respectivement la durée de détection DD et la durée de confirmation De.
[0042] De manière avantageuse, le module de détection 12 est configuré pour envoyer une commande de déverrouillage à un calculateur (non représenté) du véhicule afin que ledit calculateur déverrouille un ou plusieurs ouvrants du véhicule, notamment la portière 3 dans laquelle le capteur 1 est monté.
[0043] Le module de détection 12 peut avantageusement se présenter sous la forme d’un microcontrôleur monté sur un circuit imprimé et apte à mettre en œuvre une série d’instructions afin de réaliser les fonctions et actions mentionnées précédemment.
[0044] Dans une autre forme de réalisation (non illustrée), le dispositif de détection de déverrouillage peut comprendre un émetteur optique, par exemple monté sur la portière et apte à générer un rayon lumineux vers un récepteur situé sur la poignée 2. Ainsi, lorsque la main de l’utilisateur approche de la poignée 2 et coupe le rayon lumineux, le récepteur génère l'émission d'un signal de demande de déverrouillage et l’envoie au module de détection.
[0045] Dans une autre forme de réalisation (non illustrée), le dispositif de détection de déverrouillage peut comprendre une cellule piézo-électrique, qui déclenche un signal de demande de déverrouillage quand elle subit une déformation mécanique due à la contrainte mécanique de la main de l'utilisateur qui agrippe la poignée 2.
[0046] Dans une autre forme de réalisation (non illustrée), le dispositif de détection de déverrouillage peut comprendre un capteur inductif, qui déclenche un signal de demande de déverrouillage lorsqu'une cible se rapproche par déformation mécanique de la poignée 2 (lorsque celle-ci est agrippée par la main de l'utilisateur) du capteur.
[0047] Dans une autre forme de réalisation (non illustrée), le dispositif de détection de déverrouillage peut comprendre un micro-interrupteur mécanique, qui génère un signal de demande de déverrouillage, quand la déformation de la poignée 2 (lorsque celle-ci est agrippée par la main de l'utilisateur) ferme le contact de l'interrupteur. [0048] L’invention va maintenant être décrite dans un exemple de mise en œuvre en référence aux figures 2 et 3.
[0049] Tout d’abord, le module de détection 12 mesure de manière continue la tension aux bornes de l’électrode de déverrouillage 10 et génère simultanément, dans une étape E1 , un signal de demande de déverrouillage S représentant les variations de la capacité de l’électrode de déverrouillage 10 à partir de la tension mesurée.
[0050] Lorsqu’un utilisateur approche sa main de la partie mobile 2B de la poignée 2, le module de détection 12 détecte que la valeur du signal de demande de déverrouillage S augmente après un temps ti . Lorsque l’utilisateur place sa main sur la partie mobile 2B de la poignée 2, la valeur du signal de demande de déverrouillage S dépasse le premier seuil de détection S1 dans une étape E2 puis atteint un plateau (Smax) à un temps t2. Ce plateau (Smax) correspond au maintien de la main de l’utilisateur sur la partie mobile 2B de la poignée 2. Lorsque la durée de ce plateau est supérieure à la durée de détection DD, par exemple de quelques dizaines de centièmes de seconde, la présence de la main de l’utilisateur sur la partie mobile 2B de la poignée 2 est confirmée.
[0051] Lorsque la partie mobile 2B de la poignée 2 est tirée par l’utilisateur à partir d’un temps Î3, le module de détection 12 détecte, entre le temps t3 et un temps U, une diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage S en-dessous du deuxième seuil de détection S2 dans une étape E3. Cette baisse de capacité aux bornes de l’électrode de déverrouillage 10 traduit le tirage de la partie mobile 2B en position tirée, de préférence maximum, l’électrode de déverrouillage 10 se déchargeant légèrement lorsque la partie mobile 2B est tirée car, le panneau 3A étant connecté à la masse, le panneau 3A est vu comme une masse métallique par la partie mobile 2B. De ce fait, lorsque la partie mobile 2B s’éloigne, cela se traduit par une baisse de la valeur capacitive.
[0052] Lors de la détection de la diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage S en-dessous du deuxième seuil de détection S2, le module de détection 12 déclenche un compteur de temps (étape E4) qui s’écoule pendant la durée de confirmation De puis s’arrête (étape E5). Pendant cette durée de confirmation De, le module de détection 12 surveille en continu la valeur du signal de demande de déverrouillage S et valide la détection de demande de déverrouillage de la portière 3 dans une étape E6 (voire d’autres ouvrants du véhicule) si la valeur du signal de demande de déverrouillage S est restée supérieure au troisième seuil de détection S3 et, optionnellement mais de préférence, inférieure au deuxième seuil de détection S2 pendant toute la durée de confirmation De. Dans ce cas, le module de détection 12 envoie un message de commande au calculateur du véhicule en charge du déverrouillage des ouvrants afin qu’il déverrouille à tout le moins la portière 3 dont la partie mobile 2B de la poignée 2 a été tirée par l’utilisateur.
[0053] Dans le cas contraire, notamment dans le cas où la partie mobile 2B de la poignée 2 n’a pas été tirée au maximum ou n’a pas été maintenue tirée suffisamment longtemps pour caractériser sans ambiguïté une demande de déverrouillage, le module de détection 12 n’envoie pas de message de commande au calculateur et aucun ouvrant n’est déverrouillé.
[0054] On notera que le signal de demande de déverrouillage S reste constant entre le temps U et un temps ts, ce qui correspond à un maintien de la partie mobile 2B de la poignée dans une position tirée fixe, de préférence maximum, puis diminue après le temps ts, ce qui correspond à un relâchement de la partie mobile 2B de la poignée 2 dans sa position de repos.
[0055] L’utilisation de trois seuils de détection S1 , S2, S3 permet au capteur 1 de qualifier de manière fiable une demande de déverrouillage à partir d’une seule électrode. Notamment, le procédé selon l’invention permet de réaliser une signature d’un saisissement et d’un tirage de la partie mobile 2B de la poignée 2 par un utilisateur uniquement à partir du signal de demande de déverrouillage S. Le procédé selon l’invention peut donc avantageusement être utilisé dans des capteurs mono-électrode. Toutefois, on notera que l’invention s’applique également aux capteurs à deux (ou plus) électrodes dont l’une est une électrode de déverrouillage 10 au sens de la présente invention.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de détection d’actionnement d’une poignée (2) d’un ouvrant (3) de véhicule automobile, ladite poignée (2) étant apte à se déplacer entre une position de repos et une position tirée et comportant un capteur comprenant un dispositif de détection de déverrouillage (10) définissant un signal dit « de demande de déverrouillage » (S) qui varie en fonction de l’approche d’une main d’un utilisateur vers la poignée (2), et un module de détection (12) relié audit dispositif de détection de déverrouillage (10), ledit procédé étant caractérisé en qu’il comprend les étapes de :
- génération (E1) en continu du signal de demande de déverrouillage (S),
- détection (E2) par le module de détection (12) d’une augmentation de la valeur du signal de demande de déverrouillage (S) au-delà d’un premier seuil de détection (S1) prédéterminé, représentatif de la présence d’une main d’un utilisateur sur la poignée (2),
- détection (E3) par le module de détection (12) d’une diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage (S) en-dessous d’un deuxième seuil de détection (S2) prédéterminé, représentatif d’un tirage de la poignée (2) par l’utilisateur,
- consécutivement à la détection de la diminution de la valeur du signal de demande de déverrouillage (S) en-dessous du deuxième seuil de détection (S2), déclenchement (E4) par le module de détection (12) d’un compteur de temps,
- arrêt (E5) par le module de détection (12) dudit compteur de temps au bout d’une durée dite « de confirmation » (De) prédéterminée,
- validation (E6) par le module de détection (12) de la détection d’une demande de déverrouillage de l’ouvrant (3) lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage (S) est restée supérieure à un troisième seuil de détection (S3) prédéterminé pendant toute la durée de confirmation (De).
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la détection d’une demande de déverrouillage de l’ouvrant (3) est validée lorsque la valeur du signal de demande de déverrouillage (S) est restée à la fois inférieure au deuxième seuil de détection (S2) et supérieure au troisième seuil de détection (S3) pendant toute la durée de confirmation (De).
[Revendication 3] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la durée de confirmation (De) est comprise entre 40 et 1200 ms.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier seuil de détection (S1) est supérieur à 70 % de la plage utile du capteur (1)·
[Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième seuil de détection (S2) est compris entre 45 et 70 % de la plage utile du capteur (1).
[Revendication 6] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le troisième seuil de détection (S3) est supérieur à 45 % de la plage utile du capteur
(U
[Revendication 7] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la valeur du signal de demande de déverrouillage (S) reste supérieure au premier seuil de détection (S1) pendant une durée dite « de détection » (DD) prédéterminée.
[Revendication 8] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la durée de détection (DD) est comprise entre 20 et 40 ms.
[Revendication 9] Capteur (1) capacitif pour véhicule automobile, ledit capteur (1) comprenant un dispositif de détection de déverrouillage (10) apte à être monté dans une poignée (2) du véhicule et définissant un signal dit « de demande de déverrouillage » qui varie en fonction de l’approche d’une main d’un utilisateur vers la poignée (2), et un module de détection relié électriquement audit dispositif de détection de déverrouillage (10), ledit capteur (1) étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendications précédentes.
[Revendication 10] Véhicule automobile comprenant au moins une poignée (2) et un capteur (1) selon la revendication précédente.
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