Brevet FR2716231A1 — publié le 19950818

DISPOSITIF DE COMMANDE DE SECURITE POUR VITRE MOTORISEE D'AUTOMOBILE DU TYPE SANS DETECTEUR, ET SA METHODE DE COMMANDE. La présente invention concerne un dispositif de commande de sécurité pour vitre motorisée d'automobile du type sans détecteur, qui utilise le nombre d'ondes d'impulsion d'un moteur comme base de calcul de la posi- tion de la vitre, de sorte que la vitre motorisée peut être commandée de façonprécise et sûre par l'intermédiaire d'un microprocesseur rapide, d'un circuit d'arrêt du bruit extérieur, d'une mémoire morte programmable électri- quement effaçable EEPROM et d'autres circuits logiques de commande. Les fonctions des vitres motorisées d'automobile existantes sont généralement limitées à leur fermeture et/ou ouverture. Bien qu'une vitre motorisée soit plus pratique qu'une vitre à manoeuvre manuelle, il y a eu des accidents provoqués par une vitre motorisée qui a été ac- tionnée accidentellement par un enfant et qui a malheureu- sement coincé l'enfant, entraînant des blessures graves ou même la mort de l'enfant. Il existe des vitres motorisées qui s'arrêtent automatiquement lorsqu'une résistance est rencontrée pen- dant la fermeture de la vitre. Toutefois, il y a encore un risque que le cou fragile d'un enfant ou même d'un adulte soit gravement blessé par serrage entre la vitre arrêtée et le cadre d'entourage. Dans le pire des cas, il peut en résulter une asphyxie. Par conséquent, il est souhaitable de réaliser une vitre motorisée qui se rétracte automatiquement, ef- fectivement et sûrement (en retour vers l'arrière ou le bas) chaque fois que la vitre rencontre une résistance pen- dant la fermeture. Puisqu'une vitre motorisée est habituellement ac- tionnée par un moteur à collecteur puissant mais moins précis et non par un moteur pas à pas moins puissant mais précis et coûteux, il n'est pas facile de détecter la position de rotation d'un tel moteur à collecteur, et donc la position d'une vitre motorisée. En outre, la distance de déplacement des vitres motorisées varie selon les dif- férents modèles d'automobiles et la tension de batterie de l'automobile varie avec le vieillissement. Il est donc impossible d'estimer la position d'une vitre sur la base du temps utilisé par la vitre dans son déplacement. Afin de permettre le recul automatique de la vitre lorsqu'elle rencontre une résistance avant- d'at- teindre sa position haute, on installe un détecteur ou un contact de fin de course sur l'arbre du moteur pour déterminer la position d'une vitre motorisée. Toutefois, un tel détecteur ou contact de limite n'est pas toujours ap- plicable à tous les types de véhicules. En outre, de tels moyens de commande ne sont pas conçus pour être étanches à l'eau, et l'eau de pluie provoque facilement un courtcircuit par infiltration dans le circuit à travers des in- terstices. Un tel court-circuit interrompt inévitablement le fonctionnement normal de la vitre motorisée. L 'invention vise donc à procurer un dispo- sitif de commande de sécurité pour vitre motorisée d'au- tomobile du type sans détecteur, qui permet d'éviter les inconvénients précités des vitres motorisées connues. L'objet principal de la présente invention est de procurer une méthode de commande de vitre motorisée d'au- tomobile, dans laquelle on utilise le nombre d'ondes d'im- pulsion du moteur comme base de calcul de la position de la vitre motorisée, et on utilise un microprocesseur rapide pour effectuer les décisions et les calculs afin d'obte- nir les nombres totaux d'impulsions pour la montée et la descente de la vitre ainsi que l'erreur possible se pro- duisant dans les courses. Lorsque la vitre est relevée à sa position la plus haute ou descendue à sa position la plus basse, le microprocesseur remet automatiquement le nombre d'ondes d'impulsion à zéro ou au nombre total ini- tialement détecté, de façon à fournir la position précise de la vitre motorisée. La lecture est ensuite stockée dans une mémoire morte programmable effaçable électriquement, de sorte qu'on peut déterminer la position d'une vitre motorisée même lorsque l'alimentation en énergie est inter- rompue. Dans le cas o la vitre rencontre une résistance au cours de sa montée, elle se rétracte automatiquement. La structure, les caractéristiques et d'au- tres objets de la présente invention, ainsi que la méthode technique adoptée dans la présente invention, seront mieux compris à la lecture de la description détaillée ci-après des modes préférés de réalisation, avec référence aux des- sins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma de principe illustrant l'organisation de commande de la présente invention; et la figure 2 est un schéma du circuit de commande conforme à la présente invention. On décrit maintenant en détail les modes préférés de réalisation. La figure 1 est un schéma de principe illustrant l'organisation ou le séquencement des commandes du circuit principal de commande conforme à la présente invention. Le circuit principal de commande comprend principalement un élément d'accès ou port d'entrée-sortie 1, un circuit 2 de filtration du bruit d'alimentation et de stabilisation de tension, un bouton-poussoir (commutateur) 3 pour l'en- trée et l'arrêt du bruit extérieur, un microprocesseur 4, une mémoire EEPROM 8, un capteur de signal de moteur de vitre 6, un circuit 5 de commande de montée/descente de vitre, un filtre de haute/basse fréquence à trois étages et un circuit de comparaison temporisé 7, etc. Le port d'entrée-sortie 1 est connecté au circuit 2 de filtration de bruit d'alimentation et de stabilisation de tension et au bouton-poussoir (commutateur) 3 pour l'entrée et l'arrêt du bruit extérieur. Le circuit 2 de filtration du bruit d'alimentation et de stabilisation de tension filtre d'abord le bruit extérieur contenu dans l'alimentation en énergie, avant que l'alimentation soit fournie à chaque composant du circuit de commande. Le bouton-poussoir (commutateur) 3 pour l'entrée et pour l'arrêt du bruit extérieur sert d'interface. Après l'élimination du bruit extérieur dans l'alimentation par ce circuit, une instruction désirée est autorisée à entrer dans le microprocesseur (CPU) 4. L'instruction passe en- suite dans le circuit 5 de commande de montée/descente de la vitre et est transmise au port d'entrée-sortie 1 et au moteur. Le capteur de signal de moteur de vitre 6 capte les signaux d'impulsion à partir des deux extrémités du moteur. Les signaux traversent le circuit 7 de filtra- tion de haute/basse fréquence à trois étages et de compa- raison temporisée afin que ce circuit minimise précisé- ment le bruit. Le signal est ensuite envoyé au micropro- cesseur (CPU) 4 à nouveau pour une détermination de traitement. Le nombre total d'impulsions requises pour la course de montée et de descente de la vitre motorisée et l'erreur moyenne de montée et de descente (à la fois le serrage d'étanchéité de la vitre et le bruit peuvent entraîner une telle erreur) sont calculés,de sorte que le nombre d'ondes d'impulsion peut être ajusté à une valeur supérieure ou inférieure lors de la montée ou de la descente de la vitre, respectivement (le nombre d'ondes d'impulsion est mis à zéro lorsque la vitre est descendue à sa position la plus basse et la montée de la vitre aug- mente le nombre d'ondes d'impulsion). L'erreur moyenne est déduite du nombre final d'ondes d'impulsion. Lorsque la vitre atteint sa position la plus basse ou sa position la plus haute, le microprocesseur 4 remet automatiquement le nombre d'ondes d'impulsion à zéro ou au nombre total d'on- des d'impulsion initialement détecté (diminution de l'er- reur). De cette façon, on peut obtenir la position précise de la vitre. Cette lecture de position peut être stockée dans la mémoire EEPROM 8 de sorte que la position de la vitre motorisée peut être conservée même lorsque l'alimen- tation est interrompue. En outre, on peut déterminer si la vitre a atteint le sommet de sa course ou se trouve à une position intermédiaire. Lorsque la vitre rencontre une résistance pendant la montée, elle se rétracte (recule) automatiquement. Lorsque la vitre atteint sa fin de course supérieure, elle reste fermée jusqu'à une instruction d'ouverture suivante. On se reporte maintenant à la figure 2 qui re- présente le circuit de commande conforme à la présente in- vention. Les fonctions de chaque bloc sont indiquées ci- après: A est le port d'entrée-sortie; B peut filtrer le bruit jusqu'à 4 kV et stabiliser la tension; C est le bouton-poussoir (commutateur) pour l'entrée et pour l'arrêt du bruit extérieur; D peut capter les signaux de déplacement de la vitre motorisée; E peut commuter la tension pour commander la montée et la descente de la vitre motorisée; F constitue un filtre de haute/basse fréquence de précision à trois étages et un comparateur temporisé, pour faciliter la détermination du mouvement de la vitre par le microprocesseur; G est l'unité principale du microprocesseur qui peut fonctionner à une fréquence jusqu'à 8 megahertz; et H est une mémoire EEPROM pour stocker la position de la vitre. La présente invention comporte un commutateur AUTO. Lorsqu'on appuie sur le côté MARCHE ou ARRET du commutateur AUTO et qu'on maintient la pression pendant dix secondes environ, la vitre descend automatiquement jusqu'à sa position la plus basse puis remonte automatique- ment jusqu'à sa position la plus haute. On peut ainsi calculer le nombre total d'ondes d'impulsion requis pour le déplacement de la vitre de sa position la plus basse à sa position la plus haute. Ensuite, la vitre descend automatiquement jusqu'à la position la plus basse, puis elle remonte pas à pas en n fois (n étant réglable), de sorte qu'on peut calculer l'erreur moyenne possible produite pendant la montée de la vitre.Lorsque la vitre at- teint sa position la plus haute, elle descend ensuite pas à pas en n fois, de sorte qu'on peut calculer l'er- reur moyenne possible produite pendant la descente de la vitre. Après cette opération, la vitre revient automatique- ment à sa position fermée, la procédure complète de déter- mination du nombre d'ondes d'impulsion est terminée et les valeurs ainsi obtenues sont stockées dans la mémoire EEPROM qui permet d'utiliser et de conserver les données même en cas d'interruption d'alimentation. Lorsque la vitre se déplace vers le haut, le microprocesseur déduit automatiquement l'erreur à la mon- tée de la somme des ondes d'impulsion produites pendant la course de montée et, lorsque la vitre se déplace vers le bas, le microprocesseur déduit automatiquement l'erreur à la descente de la somme des ondes d'impulsion produites pendant la course de descente. Ainsi, on peut obtenir la position précise de la vitre motorisée dans sa course de montée ou de descente, et les données relatives à sa posi- tion la plus récente peuvent être stockées dans la mémoire EEPROM à tout instant sans être affectées même par une in- terruption d'alimentation. En outre, lorsque la vitre moto- risée atteint sa position de fin de course la plus basse, le nombre d'ondes d'impulsion est remis à zéro si le nombre stocké dans le microprocesseur est inférieur à 25 ou inférieur à 0. De même, lorsque la vitre atteint sa posi- tion de fin de course la plus haute, le nombre d'ondes d'impulsion est remis à la valeur prédéterminée si le nom- bre effectif d'ondes d'impulsion est supérieur ou infé- rieur de 25 à la valeur initialement prédéterminée. Avec une telle correction, l'erreur ne s'accumule pas et n'aug- mente pas au point de provoquer un mouvement défectueux (puisque la vitre doit être normalement fermée ou normale- ment descendue aubas de l'encadrement). La présente invention comporte en outre des commutateurs de rentrée SHIFT IN et de sortie SHIFT OUT. Le commutateur SHIFT IN peut être connecté à une entrée de commande à distance pour commander à distance la vitre de sorte que la vitre se rétracte ou rentre automatique- ment lorsqu'elle rencontre une résistance au cours de sa montée, avant de remonter automatiquement pour fermer la vitre. A ce moment, le commutateur SHIFT OUT envoie un signal au dispositif de commande suivant, de sorte que les autres vitres peuvent se fermer automatiquement une par une. Le dispositif de commande de sécurité de vitre motorisée d'automobile du type sans détecteur et sa méthode de commande conformes à la présente invention.,comme dé- crit ci-dessus,peuvent assurer effectivement et avec pré- cision la commande de sécurité des vires motorisées d'une automobile, et le fait que l'invention utilise le nom- bre d'ondes d'impulsion du moteur comme base de calcul de la position exacte de la vitre motorisée, et qu'on uti- lise un microprocesseur, un circuit d'arrêt du bruit extérieur, une mémoire EEPROM etc. pour constituer des circuits logiques de commande afin d'obtenir des fonctions de com- mande précises et une sécurité en utilisation,n'a jamais été considéré dans l'art antérieur. Bien que la présente invention ait été expliquée avec référence seulement aux modes de réalisation de la présente invention, il est entendu que la présente in- vention peut être mise en oeuvre sous de nombreuses for- mes spécifiques sans sortir de l'esprit ou des attributs essentiels de l'invention et, par conséquent, il faut se référer aux revendications annexées et non à la descrip- tion ci-dessus pour définir la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de commande de sécurité pour vitre motorisée d'automobile du type sans détecteur, caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit de commande constitué d'un port d'entrée-sortie (1), d'un circuit (2) de filtration de bruit d'alimentation et de stabilisation de tension, d'un bouton-poussoir (commutateur) (3), pour l'entrée et pour l'arrêt du bruit extérieur, d'un microprocesseur (4), d'une mémoire morte programmable effaçable électriquement EEPROM (8), d'un capteur de signal de moteur de vitre (6), d'un circuit de commande de montée/descente de vitre motorisée (5), d'un circuit de filtration de haute/basse fréquence à trois étages et de comparaison temporisée (7) ; ledit circuit de commande comportant un com- mutateur AUTO ayant un côté MARCHE et un côté ARRET dont chacun, lorsqu'il est pressé et maintenu pendant 10 secon- des environ,provoque la descente automatique d'une vitre d'automobile jusqu'au bas de l'encadrement puis la mon- tée automatique de la vitre jusqu'au sommet de l'encadre- ment; un nombre représentant le total des ondes d'im- pulsion requises pour déplacer ladite vitre de sa position la plus basse à sa position la plus haute étant calculé sur la base des dites montée et descente automatiques de ladite vitre; une erreur moyenne éventuellement engendrée pendant ladite montée de ladite vitre pouvant en outre être calculée par descente de ladite vitre jusqu'à sa po- sition la plus basse puis remontée de la vitre pas à pas en n fois (n étant réglable), et une erreur moyenne éven- tuellement engendrée pendant ladite descente de ladite vitre pouvant être calculée par montée de ladite vitre jus- qu'à sa position la plus haute puis redescente de la vitre pas à pas en n fois (n étant réglable) ; ladite vitre pouvant revenir à sa position fermée automatiquement lorsque ledit calcul des erreurs moyennes à la montée et à la descente de ladite vitre est terminé et, par conséquent, lorsque toute la procédure de déter- mination dudit nombre d'ondes d'impulsion est terminée; ladite valeur dudit nombre d'ondes d'impulsion ainsi obtenue étant stockée dans ladite mémoire EEPROM, ce qui permet d'utiliser et de conserver ladite valeur stockée, même lors d'une interruption d'alimentation; ledit microprocesseur (4) étant capable de déduire automatiquement ladite erreur à la montée d'une somme d'ondes d'impulsion produites pendant la course de montée de ladite vitre lorsque ladite vitre se déplace vers sa position la plus haute, et étant capable de déduire automatiquement ladite erreur à la descente d'une somme d'on- des d'impulsion produites pendant ladite course de descente de la vitre lorsque la vitre se déplace vers sa position la plus basse, ce qui permet d'obtenir une position pré- cise de ladite vitre dans sa course de montée ou de des- cente, et les données relatives à la position la plus ré- cente de la vitre peuvent être stockées dans ladite mémoire EEPROM (8) à tout moment sans être affectées même par une interruption d'alimentation; lesdites erreurs étant en outre empêchées de s'ac- cumuler jusqu'à une valeur telle qu'il en résulterait un mouvement incorrect de montée ou de descente, par remise à zéro dudit nombre d'ondes d'impulsion stocké dans ledit microprocesseur à condition qu'il soit inférieur à 25 ou inférieur à zéro,chaque fois que ladite vitre atteint sa position la plus basse, et remise dudit nombre d'ondes d'impulsion stocké dans ledit microprocesseur à ladite valeur précédente s'il est supérieur ou inférieur à ladite 36 valeur précédente, chaque fois que ladite vitre atteint sa position la plus haute; ledit circuit de commande comprenant en outre un commutateur d'entrée SHIFT IN et un commutateur de sortie SHIFT OUT, ledit commutateur SHIFT IN étant connecté à. une entrée de commande à distance pour commander à distance la fermeure ou l'ouverture de ladite vitre motorisée de sorte que ladite vitre se ré- tracte automatiquement lorsqu'elle rencontre une ré- sistance au cours de sa montée, avant de remonter automa- tiquement pour fermer ladite vitre,et ledit commutateur SHIFT OUT étant autorisé à ce moment à envoyer un signal au dispositif de commande suivant de sorte qu'une autre vitre peut se fermer automatiquement. 2.- Méthode de commandede sécurité d'un dispo- sitif de commande de sécurité de vitre-motorisée d'auto- mobile du type sans détecteur sur la base du nombre d'ondes d'impulsion d'un moteur, le dit dispositif de commande de sécurité de vitre motorisée d'automobile du type sans détecteur comprenant un circuit de commande qui est consti- tué d'un port d'entrée-sortie (1), d'un circuit (2) de filtration du bruit d'alimentation et de stabilisation de tension, d'un bouton-poussoir ou commutateur (3) pour l'entrée et l'arrêt du bruit extérieur,d'un microproces- seur (4), d'une mémoire EEPROM (8), d'un capteur de signal de moteur de vitre (6), d'un circuit de commande de mon- tée/descente de vitre motorisée (5), et d'un circuit (7) de filtration de haute/basse fréquence-à trois étages.et de comparaison temporisée, ladite méthode étant. caractéri- sée en ce qu'elle comprend les étapes de: connexion dudit port d'entrée-sortie audit cir- cuit de filtration de bruit d'alimentation et de stabilisa- tion de tension et audit bouton-poussoir (commutateur) pour l'entrée et l'arrêt du bruit extérieur, ce qui permet audit circuit de filtration de bruit d'alimentation et de stabilisation de tension de filtrer d'abord le bruit ex- térieur contenu dans ladite alimentation avant que cette alimentation soit fournie à chaque partie dudit circuit de commande; ledit bouton-poussoir (commutateur) pour l'entrée et l'arrêt du bruit extérieur servant d'interface et arrêtant le bruit extérieur dans ladite alimentation, avant qu'une instruction désirée soit autorisée à entrer dans ledit microprocesseur (CPU) ; ladite instruction passant alors dans ledit circuit de commande à commutation de tension de montée/ descente de vitre et entrant dans ledit port d'entréesortie pour transmission audit moteur; ledit capteur de signal de moteur de vitre cap- tant les signaux d'impulsion à partir des deux extrémités dudit moteur; lesdits signaux traversant ledit circuit de fil- tration de haute/basse fréquence à trois étages et de com- paraison temporisée afin que ce circuit minimise de façon précise tout bruit existant; ledit signal étant alors envoyé audit micro- processeur (CPU) à nouveau pour une détermination de trai- tement; le nombre total d'impulsions requises dans la course de montée et la course de descente de ladite vitre motorisée ainsi que les erreurs moyennes à la montée et à la descente (le serrage d'étanchéité de la vitre et le bruit existant pouvant tous deux provoquer de telles erreurs) étant calculés de sorte que le nombre d'ondes d'impulsion peut être augmenté ou diminué des erreurs qui peuvent exister lorsde la montée ou de la descente de ladite vitre, respectivement (le nombre. d'ondes d'impulsion est mis à zéro lorsque ladite vitre est descendue à sa position la plus basse, et la montée de la vitre augmente le nombre d'ondes d'impulsion), ladite erreur moyenne étant déduite dudit nombre d'ondes d'impulsion; ledit nombre d'ondes d'impulsion étant automatiquement mis à zéro ou au nombre total d'ondes d'impul- sion initialement détecté, par ledit microprocesseur, lorsque ladite vitre motorisée est complètement montée ou complètement descendue (diminution de l'erreur), ce qui permet une lecture précise de la position de ladite vitre; ladite lecture de position étant stockée dans ladite mémoire EEPROM de sorte qu'on peut utiliser ladite position de ladite vitre même en cas d'interruption d'a- limentation, pour déterminer la position de ladite vitre; et ladite vitre motorisée se rétractant automatique- ment lorsqu'elle rencontre une résistance au cours de sa montée et restant fermée lorsqu'elle est complètement mon- tée.