Brevet FR2582410A1 — publié le 19861128

La présente invention concerne un dispositif pour détec- ter l'état d'approche d'un objet tel qu'un obstacle. Jusqu'ici, un dispositif pour détecter un objet qui est utilisé, par exemple, comme dispositif de détection d'obstacle pour détecter un obstacle pendant le déplacement d'une automobile comprenait un émetteur pour émettre une onde électromagnétique ou une onde d'ultrasons ayant une directivité et un récepteur pour recevoir l'onde qui a été réfléchie par l'objet, en permettant ainsi de détecter l'objet tel qu'un obstacle. Ce dispositif classique nécessite l'utilisation de l'émet- teur et du récepteur, de sorte que sa construction est compliquée. En outre, il met en oeuvre une onde ayant une directivité, de sorte qu'il tend à produire une zone insensible à proximité. La présente invention vise à éliminer les inconvénients du dispositif classique, et un but de la présente invention est de fournir un dispositif pour détecter un objet s'approchant, tel qu'un obstacle, d'une manière fiable, dont la construction soit simple. Selon la présente invention, un dispositif pour détecter un oojet comprend un moyen pour convertir une variation d'une ca- pacité flottante entre un caoteur constitué par une plaque d'élec- trode et un objet à détecter en une variation d'un signal de fré- quence et un moyen pour détecter l'état d'approche de l'objet, conformément à l'atténuation du signal de fréquence. Ainsi, le dispositif selon la présente invention fournit un avantage supé- rieur en ce que l'état d'approche d'un objet peut être détecté d'une manière fiable et par une construction simple. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma de circuit représentant le prin- cipe de la détection d'un objet selon la présente invention; La figure 2 est un schéma fonctionnel représentant un exem- ple de réalisation du dispositif selon la présente invention; 8 2410 La figure 3 est un schéma fonctionnel représentant un exemple de la construction du circuit de détection de fluctuation de ten- sion représenté sur la Figure 2; La figure 4 est un diagramme des temps représentant les si- gnaux présents dans le circuit de détection de fluctuation de ten- sion, représenté sur la Figure 3; et La figure 5 est un schéma de circuit représentant un exemple de la construction détaillée du circuit de détection de fluctua- tion de tension. On va maintenant expliquer un exemple de réalisation pré- féré de la présente invention en se référant aux dessins. La Figure 1 est un schéma de circuit représentant le prin- cipe de détection d'un objet selon la présente invention. Dans le circuit tel que représenté sur la Figure 1, quand un signal de haute fréquence est appliqué à un circuit série incluant une pla- que d'électrode 1 et une résistance R, la capacité flottante C entre la plaque d'électrode 1 et l'objet 2 varie en fonction de la distance entre ceux-ci et la tension de sortie de haute fré- quence au point de division de potentiel varie en conséquence. La présente invention profite de ce phénomène et la plaque d'élec- trode 1 est utilisée comme un capteur. L'état d'approche de l'objet 2 peut être détecté par la détection de l'état de décroissance de la tension de sortie qui est provoquée par l'approche de l'objet 2 vers le capteur. La Figure 2 représente un exemple de réalisation du dis- positif pour détecter un objet qui est construit sur le principe de la présente invention tel qu'expliqué ci-dessus. Le dispositif tel que représenté sur la Figure 2 comprend un oscillateur 3 des- tiné à engendrer un signal de fréquence fixe, un réseau 4 cons- titué par un circuit de division de résistance disposé du côté sortie de l'oscillateur 3, un capteur 1 constitué par une plaque d'électrode connectée au point de division du réseau, un filtre passe-bande et un amplificateur 5 pour l'élimination du Druit et l'a=plification de la tension de sortie de haute fréquence pro- duite par le réseau 4, un détecteur 6 pour effectuer la détection du signal de sortie amplifié, et un circuit de détection de fluczuation de tension 7 pour détecter l'approche de l'objet par la détection de l'état de décroissance du signal de tension détec- té et pour envoyer une commande d'avertissement à un circuit de commande 8 d'un dispositif d'avertissement 9 quand le signal de tension détecté a diminué au-delà d'un niveau prédéterminé. Dans la construction telle qu'expliquée plus haut, quand un signal de haute fréquence ayant une fréquence fixe Fo est en- voyé par l'oscillateur 3 au réseau 4, une tension de sortie de haute fréquence qui a été atténuée proportionnellement au degré d'approche de l'objet vers le capteur 1 est appliquée au filtre passe-bande et à l'amplificateur 5, o le bruit induit dans le capteur i ou dans un élément équivalent est éliminé, la composante de haute fréquence ayant une fréquence Fo étant seule amplifiée. Le signal de fréquence qui a été amplifié jusqu'à un niveau prédé- terminé est soumis à une détection par le détecteur 6 et le signal de tension en courant continu CC correspondant à l'amplitude du signal de fréquence d'entrée est envoyé au circuit de détection de fluctuation de tension 7. Ce circuit de détection de fluctua- tion de tension 7 sert à détecter l'état de décroissance du signal de tension en CC appliqué à celui-ci et à envoyer une commande d'avertissement au circuit de commande 8 quand le degré de décrois- sance de la tension devient inférieur à une valeur standard pré- déterminée, ce qui permet d'indiquer l'état o l'objet arrive dans une zone dangereuse. Ainsi, le dispositif d'avertissement 9 produit un signal d'avertissement, tel qu'un signal sonore d'alar- me ou un signal lumineux d'alarme. La Figure 3 représente un exemple de construction du cir- cuit de détection de fluctuation de tension7. Ce circuit comprend un premier amplificateur 61 servant à amplifier la tension de sortie VO du détecteur 6, un second amplificateur 62 servant à amplifier la même tension de sortie VO avec un retard prédéterminé, un comparateur 63 servant à comparer les tensions de sortie ampli- fiées V1 et V2, et un circuit de décision 64 servant à prendre une décision sur le fait que la largeur dans le temps du signal de sortie de comparateur S est supérieure à une largeur prédéter- minée ou non. Les amplificateurs 61 et 62 ont un même gain. Le comparateur 63 reçoit une tension de décalage qui est réglée de manière à ce qu'il produise un signal de sortie de niveau bas quand VliV2 et un signal de sortie de niveau haut quand Vl Dans la construction telle que décrite plus haut, quand la tension d'entrée VO est diminuée pendant la période T, la ten- sion de sortie Vl de l'amplificateur 61 est également diminuée pendant la même période, comme l'indique la Figure 4. La tension de sortie V2 de l'amplificateur 62 est diminuée, avec un retard fixe Td, et il en résulte que Vl prédéterminée, ce qui permet la génération d'une commande d'aver- tissement. A cet égard, on doit noter que Vl=V2 quand la tension d'entrée VO est devenue fixe, sans variation de la position de l'objet 2 par rapport au capteur 1, alors que V1 >V2 quand l'objet 2 s'éloigne du capteur 1, et que, dans chacun de ces cas, le si- gnal de sortie du comparateur 63 devient un signal de niveau bas, de sorte qu'aucune commande d'avertissement n'est ainsi produite. La Figure 5 représente un exemple de la construction dé- taillée dans lequel chaque partie des amplificateurs 61 et 62 est constituée par un amplificateur opérationnel. L'amplificateur opérationnel OP2 comprend un élément à retard Cd connecté en pa- rallèle avec une résistance de réaction. Dans cette construction de circuit, une tension de décalage du comparateur de tensions 63 est omise par une sélection appropriée des tensions de décalage des amplificateurs opérationnels respectifs OP1 et OP2. Le dispositif pour détecter un objet selon la présente invention est de construction simple, dans son ensemble, de sor- te qu'il cause peu de perturbations. Il ne comporte pas de zone insensible à proximité, comme c'est le cas pour le dispositif classique, et il fournit un meilleur état de détection quand l'objet s'approche du dispositif. Il ne peut détecter que l'appro- 8 24 0 -5 che de l'objet et il peut produire un avertissement optimal, en fonction du degré d'approche. En conséquence, il est avantageux pour détecter un objet quand une automobile fait une marche ar- rière, par exemple. 8 24 10 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour détecter un objet, caractérisé en ce qu'il comprend un premier moyen (3, 4, 5, 6) pour convertir une variation d'une capacité flottante entre un capteur constitué par une plaque d'électrode' (1) et un objet (2) à détecter en une va- riation d'un signal de fréquence, et un second moyen (7) pour dé- tecter l'état d'approche de l'objet conformément à l'atténuation du signal de fréquence. 2. Dispositif pour détecter un objet selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le premier moyen comprend un oscil- lateur (3) destiné à engendrer un signal ayant une fréquence fixe (Fo), un réseau (4) incluant ledit capteur connecté à un point de division de potentiel,disposé du côté sortie de l'oscillateur, un filtre passe-bande et un amplificateur (5) destinés à effectuer une élimination du bruit et une amplification de la tension de haute fréquence envoyée par le réseau, et un détecteur (6) destiné à effectuer la détection du signal de sortie amplifié (VO). 3. Dispositif pour détecter un objet selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le second moyen comprend un circuit de détection de fluctuation de tension (7) incluant un premier amplificateur (61) servant à amplifier le signal de tension d'en- trée (VO), un second amplificateur (62) ayant un même gain que celui du premier amplificateur et servant à amplifier le signal de tension d'entrée (VO) avec un retard fixe (Td), et un compara- teur de tensions (63) servant à comparer les tensions de sortie amplifiées respectives (Vl, V2) pour produire un signal de sortie de niveau haut (S) au moment de la croissance ou de la décrois- sance du signal de tension d'entrée.