Brevet FR2805890A3 — publié le 20010907

FR 2805890 A3 20010907 FR 0002690 A 20000302 L'invention concerne un procédé de commande pour un capteur optique d'approche. Elle concerne aussi un capteur permettant la mise en oeuvre de procédé. et plus particulièrement un capteur prévu pour détecter l'approche d'une main d'une poignée d'ouvrant d'un véhicule automobile. Le capteur optique d'approche comporte un émetteur produisant faisceau lumineux, sous forme impulsionnelle et hors du domaine visible et un récepteur qui reçoit le faisceau provenant de l'émetteur et permet de détecter les éventuelles interruptions de ce faisceau et en particulier celles qui sont dues à l'interposition d'un corps opaque sur trajet suivi par les impulsions. II est connu mettre en oeuvre un tel capteur pour détecter l'intrusion d'une main d'un corps opaque dans une zone déterminée d'une machine donnée. Dans le domaine des véhicules automobiles, un capteur de ce genre peut être utilisé niveau d'une poignée de manoeuvre d'ouvrant pour détecter l'approche de la main d'un utilisateur à des fins de commande. L'utilisation d'un rayonnement lumineux.- produit sous forme impulsionnelle permet de limiter la consommation en énergie l'émetteur, cette consommation étant directement liée à l'amplitude des impulsions et au rapport cyclique. L'interposition d'un corps opaque formant écran sur le trajet du faisceau lumineux émis est signalée par le récepteur du capteur qui active une sortie de signal de détection, qu'il comporte, lorsque le niveau du faisceau lumineux qu'il capte est inférieur à un niveau de seuil minimal déterminé, pendant un laps de temps moins égal à une valeur minimale déterminée. Cette valeur minimale correspond par exemple au laps de temps nécessaire à la réception trois impulsions consécutives. Dans une forme de réalisation connue, il est prévu un capteur optique qui est autodébrayable, dans la mesure où il désactive sa sortie de signal de détection, lorsque le faisceau lumineux est coupé pendant un laps de temps déterminé, par exemple quelques secondes. Ceci évite que de l'énergie ne soit consommer inutilement pour alimenter la sortie. II est aussi prévu que l'émetteur augmente la puissance de ses émissions pour maintenir le bilan optique global du capteur au cours du temps en cas d'affaiblissement du faisceau capté par le récepteur. Ceci permet, en particulier, de tenir compte d'un encrassement se produisant au niveau de l'optique de l'émetteur et/ou du récepteur. Un affaiblissement peut être momentané et non significatif, exemple s'il est occasionné par une goutte de pluie. II risque de déclencher des impulsions parasites à la sortie de signal de détection du récepteur et une consommation inutile d'énergie au niveau du capteur. L'invention propose donc un procédé de commande, pour capteur optique d'approche, qui vise à remédier aux inconvénients évoqués ci- dessus et à obtenir une sensibilité maximale avec une consommation limitée énergie. Le procédé de commande est destiné à être mis en oeuvre avec un capteur optique d'approche, doté d'un émetteur et d'un récepteur pilotés par logique de commande en association avec un circuit d'horloge. L'émetteur produit un faisceau constitué d'une succession d'impulsions lumineuses. Le récepteur est prévu pour recevoir les impulsions du faisceau provenant de l'émetteur et pour déclencher la production d'un signal caractéristique de détection d'approche, lorsque la réception des impulsions est interrompue, ou lorsque les impulsions reçues ont des amplitudes inférieures à un niveau minimal déterminé, et ceci au-delà d'une valeur de seuil, de temps ou de nombre d'impulsions consécutives. Selon caractéristique de l'invention, il est prévu: - un fonctionnement du capteur à une sensibilité minimale fonction de son environnement, jusqu'à réception d'une première impulsion, dont l'amplitude est inférieure au niveau minimal (rn), à partir laquelle le capteur est commandé de manière à avoir une sensibilité maximale; - un maintien du capteur à son niveau de sensibilité maximale, tant que les impulsions reçues de manière consécutive ont amplitudes inférieures au niveau minimal, et au moins, dans ce cas, jusqu'à la production du signal caractéristique; - une diminution progressive de la sensibilité du capteur, après qu'au moins une impulsion nouvelle d'amplitude supérieure au niveau minimal ait été reçue, tant que l'amplitude obtenue pour les impulsions nouvelles reçues est supérieure au niveau minimal d'amplitude d'une quantité permettant de poursuivre la diminution. L'invention propose aussi un capteur optique d'approche, notamment prévu pour équiper un véhicule automobile en vue de détecter l'approche d'une rtia@rà--d'une=poignée d'ouvrant du véhicule. Le capteur est@dQté-:d'un- émetteur et d'un récepteur fixes l'un par rapport à l'autre et pilotés par une logique de commande en association avec un circuit d'horloge. 'émetteur produit un faisceau constitué d'une succession d'impulsions lumineuses. Le récepteur est prévu pour recevoir les impulsions du faisceau provenant de l'émetteur et pour déclencher la production d'un signal caractéristique de détection d'approche, lorsque la réception des impulsions est interrompue, ou lorsque les impulsions reçues ont amplitudes inférieures à un niveau minimal déterminé, et au-delà d'une valeur de seuil de temps ou de nombre d'impulsions consécutives. Selon l'invention, la logique de commande du capteur est dotée moyens matériels et/ou logiciels prévus pour assurer la mise en oeuvre procédé de commande défini ci-dessus. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans description qui suit en liaison avec les figures évoquées ci-dessous. figure 1 présente un schéma de principe d'un capteur d'approche optique, selon l'invention. La figure 2 présente un diagramme de fonctionnement relatif à un capteur d'approche optique connu. La figure 3 présente un premier diagramme de fonctionnement relatif à un capteur d'approche optique, selon l'invention, qui est soumis à des interruptions parasites montées de faisceau. La figure 4 présente un premier diagramme de fonctionnement relatif à un capteur d'approche optique, selon l'invention, qui est soumis à une interruption de faisceau par un corps opaque, tel qu'une main. Le capteur optique schématisé sur la figure 1 comporte classiquement un émetteur 1 prévu pour produire un rayonnement lumineux, visible ou non et un récepteur 2 apte à capter le rayonnement lumineux L produit l'émetteur, tous deux sont contrôlés par l'intermédiaire d'une logique de commande 3 en association avec un circuit d'horloge 4. faisceau lumineux que génère l'émetteur 2 est constitué par une succession d'impulsions périodiquement créées à un rythme déterminé, comme on le voit sur les figures 2 à 4. impulsions sont produites avec un niveau de puissance qui est choisi de manière à permettre au récepteur de les capter dans de bonnes conditions, lorsque le trajet suivi par le faisceau qu'elles constituent est totalement dégagé. Ce niveau de puissance à l'émission est modifiable en forctibn`-d`ë@l'e-hvironnement où le capteur est placé, en particulier si:-le= capteur est amené à fonctionner en milieu extérieur où ses conditions de fonctionnement peuvent fortement varier. Tel est notamment le cas, si le capteur est exploité pour détecter l'approche d'une main d'une poignée extérieure d'ouvrant d'un véhicule automobile. Le niveau de puissance est aussi modifiable en fonction de l'amplitude des impulsions reçues au niveau du récepteur. Ces modifications de réglage de puissance sont réalisées par l'intermédiaire de la logique de commande 3, reliée tant à l'émetteur 1 qu'au récepteur 2; ' cet effet. La logique de commande 3 peut constituer un module unique, interne ou externe au capteur, ou encore être constituée de sous-ensembles situés dans et/ou éventuellement hors du capteur. Le module unique ou les sous-ensembles y sont constituée d'un ensemble de moyens matériels et/ou logiciels, les moyens matériels étant de type circuits électroniques. Le circuit d'horloge 4 associé ou intégré à la logique de commande, il assure notamment le déclenchement périodique des émissions d'impulsion. Le récepteur 2 est placé de manière à recevoir le faisceau l'émetteur, soit directement, soit après réflexion, émetteur et récepteur étant préférablement fixes l'un par rapport à l'autre. Dans une forme de réalisation, un élément formant miroir réflexion est placé sur la partie intérieure d'une poignée de manoeuvre d'un ouvrant véhicule, en face de l'émetteur et du récepteur qui sont montés au niveau de la partie de carrosserie d'ouvrant où poignée est positionnée. Le faisceau produit par l'émetteur est alors renvoyé vers le récepteur par l'élément miroir, tant qu'il n'est pas interrompu par l'interposition d'un.- corps opaque formant écran sur son trajet et notamment par l'interposition d'une main dans l'intervalle existant entre la poignée de manoeuvre et la partie de carrosserie sur laquelle cette poignée est positionnée. Comme schématisé sur la figure 2, des impulsions sont périodiquement émises par l'émetteur 1. Le capteur fonctionne initialement a sensibilité minimale. La puissance développée à l'émission est choisie manière à permettre que les impulsions produites avec une amplitude au niveau l'émetteur, soient captées par le récepteur dans des conditions telles que l'amplitude de chacune d'elles soit au moins égale ou un peu supérieure à un niveau minimal déterminé rn, tant que rien ne s'interpose sur le trajet suivi par ces impulsions entre l'émetteur et le récepteur. Le niveau cette puissance d'émission est prévu pour être modifié pour tenir compte de variations, par exemple d'absorption du rayonnement; liées à l'environnement où se trouve le capteur, de manière que l'amplitude des impulsions reçues se maintiennent au moins égale au niveau minimal rn. Dans l'exemple connu illustré en figure 2, lorsque l'amplitude d'un nombre déterminé d'impulsions consécutives reçues au niveau du récepteur 2 s'avère être inférieure au niveau minimal il est prévu d'augmenter progressivement la puissance d'émission pour les impulsions suivantes, jusqu'à une valeur pour laquelle impulsions sont émises avec une amplitude maximale pm. Un signal caractéristique de détection d'approche S, ici supposé de type binaire, produit par le capteur, dès lors que impulsions consécutives dont les amplitudes sont inférieures au niveau minimal rn sont reçues au-delà d'une valeur de seuil ts qui correspond par exemple à un nombre déterminé N d'impulsions reçues, ou à un temps déterminé, tel que celui correspondant à un train de N impulsions émises de manière consécutive. L'augmentation de puissance réalisée, lorsque les amplitudes des impulsions reçues sont inférieures au niveau minimal rn, permet de différencier le cas où il y a interposition, sur le trajet entre émetteur et récepteur, corps opaque formant un écran E, que les impulsions ne sont pas susceptibles de traverser, et celui où il y a un affaiblissement susceptible d'être compensé. Dans ce dernier cas ainsi que schématisé sur la figure 2, les impulsions successives émises avec une amplitude maximale se traduisent par des impulsions dont l'amplitude est supérieure au niveau minimal rn, au niveau du récepteur. contre, il y a détection de l'interposition d'un corps opaque et par exemple d'une main, si l'amplitude des impulsions reçues reste très inférieure à ce niveau minimal, ce qui entraîne l'envoi du signal caractéristique S par le capteur, dans les conditions évoquées ci-dessus. Selon l'invention et ainsi que schématisé sur la figure 3, le fonctionnement du capteur s'effectue aussi à une sensibilite minimale, fixée en fonction de son environnement, jusqu'à réception d'une première impulsion en provenance de l'émetteur, dont l'amplitude s'avère être inférieure au niveau minimal rn. Le procédé de commande, selon l'invention, prévoit que la reception d'une impulsion de niveau inférieur au niveau minimal rn entraîne le passage capteur à un niveau de sensibilité maximale. Dans l'exemple de mise en oeuvré proposé ici, ceci se traduit le fait que l'émetteur est amené à un niveau maximal de puissance, depuis un niveau minimal admissible pour lequel les impulsions sont émises avec une amplitude Pn.- Une impulsion d'amplitude maximale pm, est émise, suite à la réception d'une impulsion d'amplitude inférieure au niveau minimal rn, par le récepteur. Si l'émission d'une impulsion d'amplitude maximale pm par l'émetteur entraîne réception d'une impulsion d'amplitude supérieure au niveau rn par le récepteur, il est prévu une diminution progressive de la sensibilité du capteur, jusqu'à ce que l'amplitude d'au moins une impulsion nouvellement reçue atteigne une valeur égale, ou un peu supérieure, au niveau minimal rn. Dans l'exemple de mise en oeuvre proposé, ceci se traduit par le fait que l'amplitude de chaque impulsion émise diminue par palier tant que l'amplitude de l'impulsion précédemment reçue reste supérieure au niveau minimal rn. Cette diminution est réalisée jusqu'au moment où est reçue une impulsion dont l'amplitude est voisine par valeur supérieure du niveau minimal dont elle diffère de par une quantité qui est insuffisante pour permettre la poursuite de la diminution, si l'on prend en compte la réduction d'amplitude susceptible d'être obtenue pour le palier de réduction suivant le palier alors atteint. Si une impulsion d'amplitude inférieure au niveau rn est reçue isolée, comme illustré en partie gauche de la figure 3, le capteur passe immédiatement à son niveau de sensibilité maximal avant de redescendre progressivement au niveau minimal, lorsque les impulsions successives reçues par la suite ont toutes des amplitudes dont le niveau est supérieur au niveau minimal rn. Aucun signal caractéristique S n'est alors produit, car cette production n'est prévue qu'au-delà d'une valeur de seuil ts en temps ou en nombre d'impulsions, telle que définie plus haut. Ceci permet donc d'éviter que le fonctionnement du capteur soit perturbé par l'apparition d'impulsions isolées qui ne sont pas susceptibles de correspondre à l'interposition d'une main ou d'un autre corps opaque entre émetteur et récepteur, comme recherché. De même, comme illustré en partie de droite de la figure 2, il n'est pas produit de signal caractéristique S, si une réduction sensibilité progressive est stoppée en raison du fait que la dernière impulsion reçue a atteint une valeur égale, ou un peu supérieure, au niveau minimal rn, alors que les impulsions émises ont une amplitude intermediaire entre l'amplitude maximale initiale pm et l'amplitude minimale alors admissible pn. En effet, dans ce cas, le récepteur reçoit des impulsions ayant une amplitude supérieure au minimum requis et il n'y a pas de risque que le signal caractéristique S soit déclenché par l'apparition phénomène d'augmentation momentanée d'absorption des impulsions, sur le trajet suivi, par un ecran E qui peut être relativement transparent. Ceci permet en particulier d'éviter le déclenchement de signaux détection parasites dus à l'apparition de gouttes de pluie venant s'interposer sur le trajet suivi les impulsions. Le signal caractéristique S est déclenché, par contre, à partir du moment où la valeur de seuil ts, en temps ou en nombre d'impulsions, est dépassée, sans que n'ait été reçue d'impulsion ayant une amplitude supérieure niveau minimal rn; alors que le capteur fonctionne à son niveau de sensibilité maximale, comme illustré sur la figure L'interposition d'une main ou d'un autre corps opaque conduit alors à l'émission d'une succession d'impulsions ayant une amplitude maximale pm, à partir de la première impulsion reçue dont l'amplitude inférieure au niveau minimal rn. Le signal caractéristique S est déclenché, lorsque la valeur de seuil ts a été dépassée, sans que n'ait été reçue aucune impulsion d'amplitude supérieure ou au moins égale au niveau minimal rn et éventuellement tant qu'il n'est pas reçu une telle impulsion traduisant la fin de l'interposition. REVENDICATIONS 1l Procédé de commande pour capteur optique d'approche, doté d'un émetteur (1) et d'un récepteur (2) pilotés par une logique de commande (3) association avec un circuit d'horloge (4), l'émetteur produisant un faisceau constitué d'une succession d'impulsions lumineuses, le récepteur étant prévu pour recevoir les impulsions du faisceau provenant de l'emetteur et pour déclencher la production d'un signal caractéristique de détection d'approche (S), lorsque la réception des impulsions est interrompue, ou lorsque les impulsions reçues ont des amplitudes inférieures à un niveau minimal déterminé (rn), au-delà d'une valeur de seuil (ts) de temps ou de nombre d'impulsions consécutives caractérisé en qu'il prévoit: - un fonctionnement du capteur à une sensibilité minimale fonction de son environnement, jusqu'à réception d'une première impulsion, dont l'amplitude est inférieure au niveau minimal (rn), à partir laquelle le capteur est commandé de manière à avoir une sensibilité maximale; - un maintien du capteur à son niveau de sensibilité maximale, tant que les impulsions reçues de manière consécutive ont amplitudes inférieures au niveau minimal, et au moins, dans ce cas, jusqu'à la production du signal caractéristique de détection d'approche; - une diminution progressive de la sensibilité du capteur, après qu'au moins une impulsion nouvelle d'amplitude supérieure au niveau minimal ait été reçue, tant que l'amplitude obtenue pour les impulsions nouvelles reçues est plus grande que le niveau minimal (rn), d'une quantité qui est suffisante pour permettre de poursuivre la diminution. 2l Procédé selon la revendication 1, dans,lequel il est prévu: - un envoi d'une succession d'impulsions périodiques par l'émetteur avec une puissance minimale (pn), déterminée, suffisante pour que les impulsions reçues aient une amplitude faible et au moins égale au niveau minimal déterminé (rn), de manière à éviter la production du signal caractéristique de détection d'approche, tant que l'amplitude des impulsions reçues reste au-dessus de ce niveau minimal; - l'envoi d'au moins une impulsion, avec une puissance maximale (pm) déterminée, dès réception d'une impulsion dont l'amplitude est inférieure au seuil minimal; - un maintien de la puissance pour les impulsions envoyées de manière consécutive après un envoi d'une impulsion à la puissance maximale, tant que les impulsions reçues ont des amplitudes restant inférieures niveau minimal, et au moins, dans ce cas, jusqu'à la production du signal caracteristique de détection d'approche; après dépassement de la valeur de seuil (ts); - une réduction progressive de la puissance pour les impulsions envoyees après une impulsion à la puissance maximale, jusqu'à ce l'amplitude des impulsions reçues soit voisine du niveau minimal, valeur supérieure, si au moins une impulsion nouvellement reçue a amplitude supérieure à ce niveau minimal. 3/ Capteur optique d'approche, doté d'un émetteur (1) et d'un récepteur (2), fixes l'un par rapport à l'autre et pilotés par une logique commande (3) en association avec un circuit d'horloge (4), l'émetteur produisant un faisceau constitué d'une succession d'impulsions lumineuses, le récepteur étant prévu pour recevoir les impulsions faisceau provenant de l'émetteur et pour déclencher la production d'un signal caractéristique de détection d'approche, lorsque la réception des impulsions est interrompue, ou lorsque les impulsions reçues ont amplitudes inférieures à un niveau minimal déterminé (rn), au-delà d'une valeur seuil (ts) de temps ou de nombre d'impulsions consécutives, caractérisé en ce que la logique de commande qu'il comporte est dotee de moyens matériels et/ou logiciels prévus pour assurer la mise oeuvre procédé de commande selon l'une des revendications 1 et 2. 4/ Capteur optique d'approche monté sur un véhicule automobile, pour détecter l'approche d'une main d'une poignée d'ouvrant de véhicule automobile, et doté d'un émetteur et d'un récepteur, fixes l'un par rapport à l'autre et pilotés par une logique de commande (3) en association avec un circuit d'horloge (4), l'émetteur produisant un faisceau constitué d'une succession d'impulsions lumineuses, le récepteur étant prévu pour recevoir les impulsions du faisceau provenant de l'émetteur et pour déclencher la production d'un signal caractéristique de détection d'approche, lorsque la réception des impulsions est interrompue, ou lorsque les impulsions reçues ont des amplitudes inférieures à un niveau minimal déterminé (rn), au-delà d'une valeur de seuil (ts) de temps ou de nombre d'impulsions consécutives, caractérisé en ce que la logique de commande qu'il comporte est dotée de moyens matériels et/ou logiciels prévus pour assurer la mise en oeuvre du procédé de commande selon l'une des revendications 1 et 2.