Brevet FR2708100A1 — publié le 19950127

La présente invention concerne un dispositif de détermination de la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant, notamment de véhicule automobile. Ce dispositif de détermination peut trouver des applications en matière de sécurité dans les véhicules automobiles, pour éviter par exemple le pincement par une vitre ou un ouvrant quelconque du véhicule, d'un doigt, d'un bras, ou de tout autre organe. Ce dispositif de détermination peut également être utilisé dans des applications antivol des véhicules en permettant de détecter l'introduction d'un objet quelconque au niveau du joint. Dans l'état de la technique, les fonctions de sécurité, par exemple des mécanismes de lève-vitre électriques des véhicules automobiles, sont assurées par exemple par des moyens de surveillance de l'intensité du courant consommé par les moteurs de ceux-ci. On sait en effet que par exemple lors de la remontée de la vitre, lorsque celle-ci rencontre un obstacle, le courant absorbé par le moteur augmente et il est ainsi possible de détecter l'arrivée en position de fin de course de la vitre ou encore le pincement d'un organe quelconque entre la vitre et le joint de l'ouvrant. On a également proposé d'intégrer dans les joints, des réseaux de capteurs électriques permettant de détecter la mise en compression du joint correspondant par un organe quelconque. Cependant, tous ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de leur fiabilité de fonctionnement et de leur difficulté de mise en oeuvre en grande série. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de détermination qui soit simple, précis et fiable. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de détermination de la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant, notamment de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un guide optique disposé dans le joint, et en ce que ce guide est associé à des moyens d'émission et de réception de signaux optiques dans celui-ci et à des moyens d'analyse de ces signaux pour déterminer la pression exercée sur le guide et donc sur le joint. Avantageusement, les moyens d'analyse comprennent des moyens de détermination de l'atténuation de la puissance des signaux optiques entre l'entrée et la sortie du guide pour en tirer la pression exercée sur celui-ci et donc sur le joint. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente une vue schématique illustrant l'implantation d'un dispositif de détermination selon l'invention, dans un joint de vitre d'une portière de véhicule automobile; - la Fig.2 représente une vue à échelle agrandie d'une partie de la Fig.l; - la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement de moyens d'analyse entrant dans la constitution d'un dispositif de détermination selon l'invention; et - la Fig.4 représente un schéma synoptique de moyens de conversion entrant dans la constitution des moyens d'analyse du dispositif de détermination selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1 et 2, un dispositif de détermination selon l'invention peut être adapté pour déterminer la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant notamment de véhicule automobile et par exemple du joint d'étanchéité disposé entre une vitre désignée par la référence générale 1 et le reste de la structure d'une portière 2 de ce véhicule. Le joint est quant à lui désigné par la référence générale 3. Dans le dispositif de détermination selon l'invention, au moins un guide optique constitué par exemple par une fibre optique, et désigné par la référence générale 4, est disposé dans au moins une partie de ce joint. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, ce guide est associé à des moyens d'émission et de réception de signaux optiques dans celui-ci et à des moyens d'analyse de ces signaux pour déterminer la pression exercée sur le guide et donc celle exercée sur le joint. Ces moyens sont désignés par la référence générale 5 sur la Fig.1 et sont par exemple adaptés pour contrôler le fonctionnement d'un mécanisme de lève-vitre du véhicule désigné par la référence générale 6 ou encore un système antivol du véhicule. On sait en effet qu'une pression exercée sur le joint et donc sur le guide optique provoque une mise en compression du guide et donc une déformation du coeur de celui-ci, ce qui créé des courbures du guide. Ces courbures augmentent l'atténuation de la puissance des signaux optiques qui se propagent dans le guide. On conçoit alors qu'il est possible de déterminer la pression s' exerçant sur le guide et donc sur le joint, à partir de cette atténuation. I1 va de soi bien entendu que le guide optique peut être recouvert d'un revêtement permettant d'adapter sa sensibilité à la déformation. Ceci permet par exemple de régler le domaine de sensibilité du guide. On peut montrer qu'il existe une relation logarithmique entre l'atténuation, c'est à dire le rapport de la puissance injectée à l'entrée de la fibre et la puissance mesurée à la sortie de celle-ci-et la pression exercée sur la fibre. I1 en résulte une relation logarithmique entre l'atténuation mesurée dans la fibre et la pression exercée sur le joint. Grâce à une électronique de traitement, on peut donc savoir, en mesurant l'atténuation, si un objet 7 est coincé entre la vitre et le joint. Cette information est ensuite utilisée pour commander par exemple la coupure de l'alimentation du moteur de lève-vitre correspondant afin d'arrêter la remontée de celle-ci. Sur les Fig.3 et 4, on a représenté des schémas synoptiques d'un exemple de réalisation de moyens d'analyse entrant dans la constitution d'un dispositif selon l'invention. Sur cette Fig.3, on reconnait la fibre optique 4 dont l'une des extrémités, c'est à dire l'entrée, est associée à des moyens d'émission de signaux optiques constitués par exemple par une diode électroluminescente 10. Un premier photodétecteur 11 est disposé en regard de cette diode électroluminescente pour fournir un courant de référence Ir. L'autre extrémité de la fibre optique 4 c'est à dire la sortie de celle-ci, est disposée en regard d'un autre photo-détecteur 12 de mesure du signal de sortie de la fibre pour fournir un courant de mesure Ia. Chaque photodétecteur est associé à un amplificateur opérationnel 13, 14 respectivement. Les sorties Ir et Ia de ces amplificateurs sont raccordées à deux bornes d'entrée d'un convertisseur logarithmique 15 permettant de déterminer l'atténuation de la puissance des signaux optiques entre l'entrée et la sortie de la fibre 4, c'est à dire l'atténuation de la puissance du signal de sortie de la fibre, délivré par le photodétecteur 12 et l'amplificateur 14, par rapport à la puissance du signal d'entrée de la fibre, délivré par le photodétecteur 11 et l'amplificateur opérationnel 13. Ce convertisseur logarithmique 15 sera décrit plus en détail en regard de la Fig.4. La sortie de celui-ci est reliée à un système à microprocesseur 16 chargé de calculer la pression exercée sur la fibre et donc sur le joint et de réaliser des corrections de paramètres sur le résultat de la conversion logarithmique si nécessaire, et l'émission sous forme analogique ou numérique de cette information vers le reste des circuits du véhicule, si nécessaire. Ce système à microprocesseur 16 est également adapté pour contrôler le fonctionnement du moteur de lèvevitre correspondant et/ou éventuellement une alarme antivol du véhicule dans le cas par exemple où le véhicule étant à l'arrêt, un organe quelconque est introduit au niveau du joint Sur la Fig.4, on a représenté un schéma synoptique d'un mode de réalisation possible d'un convertisseur logarithmique. Celui-ci est basé sur l'utilisation de transistors NPN 16 et 17 reliés l'un 17, au photodétecteur 11 à travers un amplificateur opérationnel 18 et l'autre 16, au photodétecteur 12 à travers un amplificateur opérationnel 19. Un amplificateur opérationnel de sortie 20 est également utilisé pour- délivrer un signal d'information Vs, cet amplificateur opérationnel de sortie 20 étant associé à une résistance variable 21 de compensation thermique. Ce montage permet d'obtenir en sortie la fonction logarithme du quotient des deux courants Ir et Ia délivrés l'un par le photodétecteur 11 d'entrée de référence et l'autre par le photodétecteur 12 de mesure de la puissance du signal de sortie de la fibre. La tension Vs fournie par l'amplificateur opérationnel de sortie 20 des moyens de conversion 15 est une tension proportionnelle au logarithme du quotient de ces courants, c'est à dire en fait à l'atténuation de la puissance des signaux optiques le long de la fibre et donc à la pression exercée sur la fibre et sur le joint. La résistance 21 est utilisée si nécessaire pour corriger l'information de pression en fonction de la température, et donc fournir une indication fiable de pression. Ces corrections sont par exemple réalisées par l'intermédiaire du système 16 à microprocesseur de calcul décrit précédemment en regard de la Fig.3. I1 va de soi bien entendu que ce système à microprocesseur peut être raccordé au reste des circuits du véhicule par l'intermédiaire d'une liaison multiplexée de type VAN, CAN ou J1850. On conçoit alors que le dispositif de détermination selon l'invention permet d'améliorer sensiblement la sécurité des véhicules en améliorant par exemple la sécurité de fonctionnement des mécanismes de lève-vitre ou d'autres ouvrants de ceux-ci et la sécurité antivol de ceux-ci en permettant de surveiller l'introduction d'objets au niveau des joints d'étanchéité des ouvrants de ceux-ci. I1 va de soi que ce dispositif peut trouver des applications aux portes, aux toits ouvrants, aux vitres et encore aux coffres des véhicules, tout en présentant une structure extrêmement simple, bon marché et fonctionnant avec une bonne précision. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détermination de la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant, notamment de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un guide optique (4) disposé dans le joint (3), et en ce que ce guide (4) est associé à des moyens (10,12) d'émission et de réception de signaux optiques dans celuici et à des moyens d'analyse (15) de ces signaux pour déterminer la pression exercée sur le guide et donc sur le joint. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'analyse des signaux comprennent des moyens (15) de détermination de l'atténuation de la puissance des signaux optiques entre l'entrée et la sortie du guide (4) pour en tirer la pression exercée sur celui-ci. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'analyse comprennent des moyens (11) de mesure de la puissance des signaux optiques émis dans le guide (4) et des moyens de mesure (12) de la puissance des signaux de sortie reçus de ce guide, des moyens (15) de détermination de l'atténuation de la puissance des signaux après passage dans le guide et des moyens (15) de conversion logarithmique de cette atténuation en un signal d'information de pression. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens de calcul (16) de pression sont reliés à la sortie de moyens de conversion (15). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de calcul (16) comprennent un système à microprocesseur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guide optique (4) est formé par une fibre optique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'analyse sont reliés à un mécanisme de lève-vitre (6) et/ou à une alarme antivol du véhicule.