Brevet FR2702045A1 — publié le 19940902

"Circuit avec un capteur de lumière commandant dans un véhicule automobile un dispositif électronique de commande régulé par la lumière. L'invention concerne un capteur de lumière commandant un circuit avec un dispositif électronique de commande commandé par la lumière, tel qu'une installation d'alarme commandée par infra-rouge, un verrouillage central command par infra-rouge, un éclairage de tableau de bord commande' par la luminosite, une installation de climatisation commandée en fonction dlun rayonnement incident, ou des installations analogues Par le document US-A 47 60 772 on connaît une installation de climatisation pour un véhicule automobile dans laquelle la température de l'espace interne est adaptée en fonction du rayonnement solaire incident.A cet effet, il est prévu des éléments photo-sensibles ou bien des capteurs de lumière, grâce auxquels aussi bien l'angle de la position du soleil au-dessus de l'horizon qu'également angle ange horizontal d'irradiation dans le véhicule automobile, peut être détecté. Par le document DE-OS 32 08 558, on connaît un émetteur infra-rouge disposé sur le volant, dont les signaux de commande sont détectés par un composant récepteur d'infra-rouge sur la colonne de direction fixe. Ainsi, un clavier de commande peut être disposé sur le volant, clavier par l'intermédiaire duquel les différents équipements à commander peuvent être commandés sans fils par l'intermédiaire du rayonnement infra-rouge, de façon à éviter un câblage coûteux. On connaît en outre, par le périodique "mot Technik", 7/1991, pages 114 à 115, un émetteur infrarouge grâce auquel l'installation de fermeture des portes d'un véhicule peut être commandée à distance. Cette commande à distance comprend également une installation d'alarme susceptible de lui être raccordée, qui peut être activée ou désactivée sans fil. Dans les véhicules automobiles modernes, il est en outre usuel de réguler l'éclairage du tableau de bord et l'éclairage de l'auto-radio en fonction de l'ensoleillement ou de la luminosité du moment pour obtenir des indications sans éblouissement. Tous ces systemes connus possèdent des capteurs de lumière qui leur sont propres avec respectivement un ou plusieurs éléments capteurs sensibles à la lumière, de sorte qu'au total, lorsqu il y a plusieurs dispositifs commandés par la lumière, plusieurs capteurs de lumière disposés à différents emplacements sont prévus. Aussi bien en ce qui concerne les différents emplacements d'incorporation et le câblage correspondant, qu'également en ce qui concerne les coûts des capteurs de lumière eux-mêmes, un tel système est toujours d'autant plus complexe et coûteux qu'il y a davantage de dispositifs commandés par la lumière à incorporer dans un véhicule automobile. Le circuit selon l'invention présente 1 avantage que l'on ne doit incorporer dans le véhicule automobile, qu'un capteur de lumière unique, qui commande alors les différents dispositifs ou systèmes de régulation. Ce circuit est caractérisé en ce que ce capteur de lumière unique comportant au moins un élément capteur sensible à la lumière est relié pour les commander, à au moins deux dispositifs électroniques de commande tandis qu'au moins un de ces dispositifs est commandé par l'ensoleillement. Du fait de la simplification dans l'incorporation et l'uti-lisation d'un détecteur unique, l'ensemble du dispositif se simplifie et son coût diminue. Comme seulement un capteur unique est nécessaire, celui-ci peut ëtre de qualité supérieure et être placé de façon plus favorable, de sorte que la commande par la lumière devient au total plus précise. Le circuit selon l'invention comporte en outre des compléments avantageux et des améliorations. Il est particulièrement avantageux de raccorder les différents dispositifs commandés par la lumière et le capteur de lumière à un système de transmission de données en parallèle (système à bus), notamment un système à bus en série, car alors la combinaison des différentes fonctions de la commande par la lumière est possible sans aucune dépense supplémentaire dûe à des composants. Le détecteur de lumière peut alors être raccordé à un emplacement quelconque, favorable pour ce raccordement, du système à bus. Pour garantir une bonne radiation incidente aussi bien de la lumière solaire venant du haut, qu'également de la lumière infra-rouge latérale d'un émetteur infra-rouge, le capteur de lumière est avantageusement muni d'une optique à grand angle (lentille fisch-eye). On peut ainsi obtenir qu'aussi bien une lumière venant du haut, qu'également une lumière venant de côté, soit déviée de façon qu'elle atteigne toujours le capteur de lumière sur son côté sensible à la lumière. Le capteur de lumière a, en conséquence, besoin de ne comporter qu'un élément capteur unique Une autre possibilité avantageuse réside en ce que le capteur de lumière comporte au moins un premier élément capteur pour capter directement l'ensoleillement venant du haut, et au moins un second élément capteur pour capter la lumière infra-rouge venant latéralement d'un émetteur infra-rouge.La zone sensible à la lumière du premier élément capteur est alors orientée vers le haut et celle du second élément capteur vers le côté. Pour pouvoir encore malgré un ensoleillement élevé exploiter correctement les signaux numériques d'un émetteur infra-rouge, il est avantageusement prévu un élément de protection pour empêcher un ensoleillement direct du second élément capteur (ou bien groupe d'éléments). Cet élément en forme de protection peut, avantageusement, être réalisé sous la forme d'une plaque de circuits imprimés sur l'un des côtés de laquelle est disposé le premier élément capteur tandis que l'autre élément capteur est disposé sur l'autre côté e Le premier élément capteur peut alors être utilisé pour détecter l'intensité de l'ensoleillement tandis que le second élément capteur ne peut recevoir qu'un ensoleillement indirect et, en conséquence, la différence, par rapport au niveau des signaux infra-rouges numériques incidents, est réduite. Il peut également être avantageusement prévu aussi plusieurs seconds éléments capteurs, dont les zones sensibles à la lumière sont orientées vers l'extérieur selon différentes directions. Ainsi, la lumière infra-rouge venant éventuellement de plusieurs côtés, peut être correctement détectée. En outre, ces seconds éléments capteurs multiples peuvent être utilisés pour détecter l'ensoleillement indirect et pour détecter la direction de la lumière incidente du soleil, pour par exemple pouvoir commander une installation de climatisation en fonction de cette direction. Une symbolisation de l'influence des différents capteurs les uns par rapport aux autres (câblage de totalisation ou de multiplication des différents éléments capteurs, ou bien calcul au moyen d'un micro-calculateur, ou d'un moyen analogue) permet une adaptation spéciale à l'endroit d'incorporation, ainsi qu'aux conditions d'environnement (vitrage, ombre portée par le toit, le miroir, des pare-soleil, et équipements équivalents). Par ailleurs, il est avantageux d'utiliser des capteurs avec une sensibilité spectrale différente, de sorte qu'il s'effectue une identification du signal en fonction de la direction et du spectre. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et vont être exposés plus en détail dans la description ciaprès. - la figure 1 est un schéma par blocs d'un capteur de lumière qui commande dans un véhicule automobile quatre dispositifs électroniques de commande différents, - la figure 2 est un diagramme de signaux pour la représentation des différentes amplitudes de la fraction solaire analogique et de la fraction infra-rouge numérique d'un signal reçu dans le capteur de lumière, - la figure 3 montre en vue de dessus un capteur de lumière constitué de quatre éléments capteurs, et dans lequel trois éléments capteurs sont protégés contre l'ensoleillement direct, - la figure 4 montre en vue latérale le capteur de lumière représenté à la figure 3, - la figure 5 montre un capteur de lumière muni d'une optique grand angle. Dans le cas du circuit représenté à la figure 1, un capteur de lumière 10 incorporé dans un véhicule automobile, non représenté, reçoit, d'une part, la lumière 11 du soleil venant d'en haut, et, d'autre part, la lumière infra-rouge partant d'un émetteur infra-rouge 12 irradiant latéralement. Ce capteur de lumière est constitué par un ou plusieurs éléments capteurs sensibles à la lumière, comme cela est encore exposé plus en détail en corrélation avec les figures 3 à 5. Ce capteur de lumière 10 est, pour les commander, relié à quatre dispositifs électroniques de commande. Le premier dispositif de commande 13 est réalisé sous la forme d'une installation de climatisation et est constitué d'un dispositif électronique de réglage de la climatisation 14, qui contrôle la température du courant d'air et la vitesse de rotation d'un moteur de ventilateur 15. Grâce à la commande par capteur de lumière du dispositif de réglage de climatisation 14, une adaptation de la température de l'espace interne dépendant de l'ensoleillement est obtenue. Pour un ensoleillement élevé la température de l'air froid insufflé est diminuée et/ou la quantité de l'air froid insufflé est augmentée. Le second dispositif de commande 16 revêt la forme d'un verrouillage central pour les portes et le coffre d'un véhicule automobile et est constitué par une électronique de commande 17 par laquelle sont commandés les deux verrouillages de portes 18, 19 agissant par exemple électromagnétiquement. Pour la simplification de la représentation, seuls deux de tels verrouillages de portes 18, 19 sont représentés. Par un signal de l'émetteur infra-rouge 12, les verrouillages de portes 18, 19 sont verrouillés ou bien déverrouillés. Le troisième dispositif de commande 20 revêt la forme d'une installation d'alarme pour le véhicule automobile et est constitué par une électronique de déclenchement d'alarme 21, grâce à laquelle un klaxon 22 du véhicule automobile peut être déclenché en cas d'alarme. D'autres possibilités connues du déclenchement optique, acoustique ou bien radio du signal peuvent, bien entendu, être également prévues. Grâce à l'émetteur infra-rouge 12, l'électronique de déclenchement d'alarme 21 peut être activée après avoir quitté le véhicule automobile ou bien être désactivée avant de regagner le véhicule automobile. Le quatrième dispositif de commande 23 revêt la forme d'une commande de luminosité pour l'éclairage du tableau de bord et comprend une électronique de commande de luminosité 24 grâce à laquelle la luminosité de l'éclairage 25 du tableau de bord est réglée en fonction de la lumière solaire incidente captée par le capteur de lumière 14. Tous les quatre dispositifs de commande 13, 16, 20, 23 sont respectivement connus en soi à partir de l'état de la technique indiqué au début, de sorte que l'on peut renoncer à une description plus précise du mode d'action de ces dispositifs de commande. Le signal lumineux capté par le capteur de lumière 10 comprend, selon la figure 2, une partie analogique d'irradiation Aa provenant de l'ensoleillement et une partie numérique d'irradiation provenant de l'émetteur infra-rouge 12 avec l'amplitude Ad. Ces deux parties se superposent. On doit veiller, lors de la réalisation, à ce que le rapport Ad/Aa soit notablement supérieur à la plus petite résolution du détecteur (bruit de fond) et à ce que l'amplitude Aa soit inférieure à la saturation du capteur.Dans le cas des dispositifs de commande 13 et 23, la partie numérique peut être négligée, de sorte que respectivement, l'intensité totale est exploitée, d'autant plus que l'émetteur infra-rouge 12 en fonctionnement normal du véhicule automobile, n'est pas en fonctionnement. Dans le cas des dispositifs de commande 16 et 20, la partie analogique est, par contre, de façon connue en soi, éliminée par filtration ou bien la partie numérique est amplifiée, de sorte que seule la partie numérique est utilisée pour la commande. Cette préparation du signal peut s'effectuer dans l'électronique de commande 17 ou bien dans l'électronique de déclenchement d'alarme 21 ou bien dans un étage séparé de préparation du signal. Aux figures 3 et 4 est représenté un exemple de réalisation du capteur de lumière 10. En haut d'une plaque de circuits imprimés triangulaire 26, est raccordé un premier élément capteur sensible à la lumière 27, dont le côté sensible à la lumière est dirigé vers le haut. En dessous de la plaque de circuit imprimé 26, sont raccordés en disposition verticale, trois autres éléments capteurs 28 à 30, dont les côtés sensibles à la lumière sont respectivement dirigés vers l'extérieur. Ce capteur de lumière 10 est disposé dans le véhicule automobile de façon que les éléments capteurs inférieurs 28 à 30 soient protégés contre l'ensoleillement direct à partir du haut par la plaque de circuits imprimés 26. L'ensoleillement direct ne peut en conséquence atteindre que l'élément capteur 27 qui est prévu pour la formation d'un signal dépendant de l'ensoleillement. Les trois éléments capteurs inférieurs 28 à 30 peuvent détecter la lumière infrarouge irradiée à partir des différents côtés par l'émetteur infra-rouge 12. Simultanément de la lumière solaire indirecte arrive encore à ces éléments capteurs 28 à 30. En fonction de l'angle d'irradiation du soleil au-dessus de l'horizon et de l'irradiation à partir des différents côtés du véhicule automobile, des signaux analogiques différents sont formés dans ces éléments capteurs 28 à 30. Ces signaux analogiques différents peuvent être numérisés et être comparés à des valeurs mémorisées dans un dispositif de mémorisation, auquel cas, une association à des positions déterminées du soleil s'effectue. En combinaison avec l'intensité d'irradiation absolue, des signaux de commande sont alors produits par l'intermédiaire de champs caractéristiques ou de générateurs de fonction, par exemple pour le disppsitif de réglage de la climatisation 14. Une telle production de signaux dépendant de la direction d'irradiation est par exemple connue pour une installation de climatisation à partir du document US A 47 60 772 mentionné initialement, de sorte que l'on peut renoncer à une description plus précise. Il est bien entendu également possible, au lieu de la plaque de circuits imprimés 26, de prévoir une plaque de protection usuelle, à laquelle sont fixés les éléments capteurs 27 à 30 et leurs lignes d'alimentation. Le nombre des éléments capteurs 28 à 30 peut, bien entendu, également varier, de même qu'il est également possible de prévoir plusieurs éléments capteurs 27 disposés sur la plaque. La liaison 31 reliant les dispositifs de commande 13, 16, 20, 23 au capteur de lumière 10 peut, également, être réalisée sous la forme d'un système de liaison à bus. Dans ce cas, le capteur de lumière 10 de constitution complexe selon les figures 3 et 4, peut être sans problème relié à ce système de liaison par bus sans dépense supplémentaire dûe à des composants. Autrement, les signaux des éléments capteurs distincts 27 à 30 devraient être appliqués surtout au dispositif de réglage de la climatisation 14 par l'intermédiaire d'un câble avec des lignes individuelles séparées. Pour l'électronique de commande de la luminosité 24, seule une liaison unique serait par contre nécessaire pour les signaux de l'élément capteur 27. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté sur la figure 5, il est prévu un capteur de lumière 32 qui comporte un unique élément capteur. Audessus de ce capteur de lumière 32 est disposée une optique grand angle 33,qui est par exemple réalisée sous la forme de ce que l'on appelle une lentille fish-eye. La lumière du soleil venant d'en haut comme également la lumière infra-rouge de l'émetteur infrarouge 12 venant du côté, est respectivement déviée dans cette optique grand angle 33 vers le capteur de lumière 32, de sorte que la lumière venant de toutes les directions arrive à partir du haut, sur la surface photo-sensible de ce capteur de lumière 32. La disposition selon la figure 5 peut, bien entendu, aussi être mise en oeuvre pour le circuit selon la figure 1. En outre, il est également possible pour le capteur de lumière 10 représenté aux res 3 et 4, de prévoir une optique grand angle, selon la figure 5, pour optimiser l'incidence de la lumière. REVENDICATIONS 1.- Circuit avec un capteur de lumière commandant dans un véhicule automobile un dispositif électronique de commande, tel qu'une installation d'alarme commandée par infra-rouge, un verrouillage central commandé par infra-rouge, un éclairage du tableau de bord commandé par la luminosité, une installation de climatisation commandée en fonction de l'ensoleillement, et appareillages semblables, circuit caractérisé en que ce capteur de lumière unique (10, 32) comportant au moins un élément capteur sensible à la lumière (27 à 30) est relié pour les commander, à au moins deux dispositifs électroniques de commande (13, 16, 20, 23), tandis qu'au moins un de ces dispositifs (13, 23) est commandé par ltensoleillement. 2.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de commande (13, 16, 20, 23) et le capteur de lumière (10, 32) sont raccordés à un système de bus (31) notamment un système de bus en série. 3.- Circuit selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur de lumière (32) est muni d'une optique grand angle (33) (lentille fisch-eye). 4.- Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur de lumière (32) comporte un élément capteur unique. 5.- Circuit selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capteur de lumière (10) comporte au moins un premier élément capteur (27) pour détecter directement l'ensoleillement venant d'en haut, et au moins un second élément capteur (28 à 30) pour détecter la lumière infra-rouge arrivant de côté d'un émetteur infra-rouge (12). 6.- Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone sensible à la lumière du premier élément capteur (27) est dirigée vers le haut, tandis que celle du second élément capteur (28 à 30) est dirigée vers le côté 7.- Circuit selon la revendication 5 ou la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est prévu un élément de protection (26) pour empêcher un ensoleillement direct du second élément capteur (28 à 30). 8.- Circuit selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'élément protecteur (26) revêt la forme d'une plaque de circuits imprimés sur un côté de laquelle est disposé le premier élément capteur (27) tandis que l'autre élément capteur (28 à 30) est disposé de l'autre côté. 9.- Circuit selon une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs seconds éléments capteurs (28 à 30), dont les zones sensibles à la lumière sont dirigées dans différentes directions vers l'extérieur. 10.- Circuit selon la revendication 9 caractérisé en ce que les multiples seconds éléments capteurs (28 à 30) sont prévus pour la détection supplémentaire du rayonnement solaire indirect et pour la détection de la direction d'irradiation du soleil.