Brevet FR2799490A1 — publié le 20010413

VÉHICULE AUTOMOBILE ÉQUIPÉ D'UN SYSTÈ DE DÉTECTION DE PRÉSENCE D'UN UTILISATEUR La présente invention concerne un véhicule automobile équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur. De tels systèmes de détection sont déjà utilisés dans certains véhicules automobiles pour déclencher automatiquement la décondamnation d'une serrure de portière ou une autorisation d'ouverture de portière, dès l'approche de l'utilisateur, sans que celui- ait besoin d'utiliser une clé ou une télécommande. Pour effectuer ce déverrouillage automatique avant ouverture de la portière, on 'lise un système généralement appelé "système d'accès mains libres", lequel système consiste à activer un échange à distance d'informations entre dispositif de reconnaissance embarqué sur le véhicule et un identifiant porté par l'utilisateur. Lorsque l'identifiant aura reconnu correct par le dispositif de reconnaissance, la serrure sera décondamnée, permettant ainsi à l'utilisateur d'ouvrir la portière par simple traction sur la palette de portière. Toutefois, il n'est pas envisageable de laisser constamment activé l'identifiant et/ou le dispositif de reconnaissance car leur consommation électrique est trop importante. D'autre part, l'identifiant le dispositif de reconnaissance doivent pouvoir être activés à tous moments car l'approche du véhicule par l'utilisateur est imprévisible. Dès lors, on a déjà proposé d'utiliser un système de détection d'approche ou de saisie de la palette par l'utilisateur, pour activer le dispositif de reconnaissance du véhicule uniquement lorsque l'utilisateur se prépare à ouvrir la portière. On a ainsi proposé d'équiper les palettes de portières d'un contacteur électrique pour détecter le début de la course d'actionnement de la palette pour l'ouverture de la portière. Toutefois, cette solution a comme inconvénient d'effectuer une détection trop tardive de l'approche de l'utilisateur, car le temps nécessaire pour que dispositif de reconnaissance authentifie l'identifiant de l'utilisateur et commande la décondamnation de la serrure est généralement bien supérieur à la durée nécessaire pour que l'utilisateur termine la course d'actionnement de la palette. En d'autres termes, la portière n'est généralement pas encore décondamnée lorsque l'utilisateur a terminé la course d'actionnement de la palette et il est parfois nécessaire qu'il actionne plusieurs fois la palette avant d'obtenir l'ouverture de la portière. On sait également utiliser systèmes de détection optique ou à ultra-sons, mais leur coût est généralement trop élevé. Le document DE n* 196 17 038 décrit un véhicule automobile comportant une première électrode intégrée à une poignée d'une portière, une deuxième électrode sur surface de la portière, un détecteur capacitif intégré dans la poignée de portière, le détecteur capacitif étant relié par une liaison électrique à l'unité de commande centralisée, une tension de pôles opposés étant appliquée aux deux électrodes et, pour produire un champ électrique, entre la poignée et la portière, l'insertion de la main de l'utilisateur entre les deux électrodes modifiant le champ électrique, cette modification étant mesurée par le détecteur capacitif qui peut ainsi déclencher l'interrogation en vue de l'identification de l'utilisateur. Toutefois, tel système nécessite de détecter une modification du champ électrique engendré entre deux électrodes, et d'insérer la main entre les deux électrodes, ce qui retarde la détection. En outre, toutes ces solutions actuellement connues nécessitent des raccordements électriques supplémentaires entre la palette et un autre élément de la portière. Le document EP-A-918 309, appartenant à la demanderesse, décrit un véhicule automobile équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur, comprenant une surface métallique isolée de la masse du véhicule et connectée à un générateur d'ondes haute fréquence, de façon que le couple formé par la masse du véhicule et ladite surface définissent un dipôle rayonnant à impédance élevée se comportant comme une antenne non accordée et sous- dimensionnée par rapport à la longueur d'ondes, et un détecteur de variation de capacité connecté à ladite surface et destiné à détecter la variation de la capacité du dipôle, ledit dipôle ayant une capacité qui varie en fonction de la capacité du condensateur formé par le couple (main/surface) dont la capacité augmente lorsque la main de l'utilisateur s'approche de ladite surface. Toutefois, avec un tel système, le détecteur d'approche se déclenche quand l'utilisateur entre dans un espace sensible au voisinage de la poignée de portière, de sorte que l'utilisateur est détecté son , par exemple pour permettre à son identifiant d'être authentifié de décondamner le véhicule. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un véhicule automobile équipé d'un nouveau système de détection de présence- d'un utilisateur, ne permettant 'dentification ou la décondamnation qu'après une action volontaire de l'utilisateur, tout en ayant une rapidité de détection plus grande que celle avec un contacteur mécanique, et sans nécessiter de raccordement par connectique ou faisceau électrique supplémentaire avec la palette. A cet effet, la présente invention a pour objet un véhicule automobile équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur, d'une unité électronique centrale de commande pour commander la condamnation et/ou la décondamnation d'une serrure de portière du véhicule, caractérisé par le fait que ledit système de détection de présence d'un utilisateur comporte un capteur tactile apte à envoyer un signal de détection de présence vers l'unité centrale de commande, lorsqu'un utilisateur vient effleurer une zone sensible sur une poignée extérieure de portière ou au voisinage de celle-ci. Dans un mode de réalisation préféré, le capteur tactile fonctionne par transfert de charges et consiste à engendrer un courant de charge de très faible intensité, par exemple de l'ordre de 1 gA, pour charger un condensateur de charge, ce dernier étant relié à une électrode formant antenne qui est espacée par une mince couche de matière, par exemple 5 mm d'épaisseur, de ladite zone sensible que doit effleurer l'utilisateur, ledit capteur étant apte à détecter une variation du courant de charge résultant d'un courant de fuite par l'électrode, engendré par un très faible couplage capacitif entre le condensateur de charge et un condensateur environnemental formé par le couple électrode/utilisateur, le couple utilisateur/sol environnant et le couple sol environnant/masse du véhicule. Dans ce cas, le capteur tactile peut comporter un générateur de courant apte à engendrer des impulsions de courant de charge pour successivement charger le condensateur de charge et laisser ce dernier se décharger. Avantageusement, le capteur tactile comporte un amplificateur opérationnel apte à détecter le courant de crête de charge du condensateur de charge, un convertisseur analogique/numérique pour convertir en valeur numérique la valeur analogique du courant de charge lorsque le courant de crête a été détecté par l'amplificateur opérationnel, et un micro-contrôleur apte à comparer la valeur numérique du courant de charge avec une valeur de seuil prédéterminée, pour envoyer, sous forme binaire, un signal de présence ou d'absence de l'utilisateur en contact avec la zone sensible précitée. De préférence, le condensateur de charge a une capacité très supérieure à celle du condensateur environnemental, le condensateur de charge pouvant avoir une capacité comprise entre 10 et 30 nF, alors que le condensateur environnemental, une capacité de l'ordre de quelques pF. Selon une autre caractéristique, la couche de matière recouvrant l'électrode est en plastique ou en métal. Dans un autre mode de réalisation, capteur tactile comporte une pastille de transducteur du type piézo-électrique, ladite pastille étant recouverte d'un surmoulage en plastique, de façon qu'une pression mécanique infime de l'utilisateur sur la zone sensible du surmoulage engendre une différence de potentiel bornes de ladite pastille, pour envoyer un signal de détection de contact de la main de l'utilisateur ou d'un objet avec ladite zone sensible. Dans encore un autre mode de réalisation, le capteur tactile comporte deux feuilles conductrices séparées par des micro-joints, lesdites feuilles étant recouvertes d'un surmoulage en plastique, de façon que les micro-joints précités soient aptes transformer une pression mécanique infime sur la zone sensible du surmoulage, en une différence de potentiel, signalant le contact de la main de l'utilisateur ou d'un objet avec ladite zone sensible. Pour mieux faire comprendre l'objet l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 est une vue schématique partielle et latérale d'un véhicule automobile équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur, conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma synoptique fonctionnel de invention, - la figure 3 est un schéma électrique du système de détection de présence pour le véhicule de l'invention. Sur la figure 1, on voit un véhicule automobile V dont la poignée extérieure 1 d'une portière arrière P comporte zone sensible 2, située approximativement à la place d'un barillet de serrure. Bien entendu, cette zone sensible 2 pourrait être située en tout autre endroit de la poignée, voire à proximité de celle-ci sur la portière, ou bien même sur le châssis du véhicule. Cette zone sensible 2 est espacée par une couche de matière, en plastique ou en métal (non représentée), d'une électrode 3 constituée d'une pastille électriquement conductrice servant d'antenne. électrode 3 est reliée à un capteur tactile 4 qui peut être du typ à transfert de charges. Lorsque le capteur tactile est à transfert de charges, il engendre un très faible courant qui passe par le corps de l'utilisateur U lorsque celui-ci vient effleurer la zone sensible 2 de la poignée portière avec sa main, comme illustré à la figure 2. Le courant passe alors de l'utilisateur U dans le sol S et revient par la masse du véhicule vers le capteur tactile 4, comme représenté par la flèche en trait interrompu F en boucle sur la figure 2. Sur la figure 2, on constate qu'un condensateur Cl est formé par le couple électrode 3/utilisateur U, un condensateur C2 est formé par le couple utilisateur U/sol S et un condensateur C3 est formé par le couple sol S/masse du véhicule. Les trois condensateurs Cl, C2 et C3 sont en série et définissent ensemble un condensateur environnemental Ce dont la capacité dépend essentiellement de l'environnement, et dont la valeur est de l'ordre de quelques pF. En se référant maintenant à la représentation plus détaillée de la figure 3, on a modélisé le condensateur environnemental Ce résultant des trois condensateurs Cl à C3 en série. Sur la figure 3, on constate que l'électrode 3 est reliée à un condensateur de charge Ce dont les deux bornes sont reliées à un circuit électronique commande 5. Ce circuit 5 peut être du type commercialisé sous la dénomination quantum QT 110. Le condensateur de charge Ce peut avoir une capacité comprise entre 10 et 30 nF, c'est-à-dire très supérieure à la valeur de la capacité du condensateur environnemental Le circuit électronique 5 comporte un micro-contrôleur 6 dont les bornes 7 et 8 sont reliées respectivement aux bornes + et - de la batterie d'accumulateurs électriques du véhicule. Le micro- contrôleur 6 comporte trois bornes d'entrée 9 à 1 qui servent respectivement à régler la durée de calibrage, le niveau ou le front de sortie et la sensibilité du signal à engendrer, respectivement. Le micro- contrôleur est apte à déclencher, par sa sortie 12, l'activation d'un générateur d'impulsions 13 pour engendrer un courant de charge pulsé, pour charger et décharger successivement le condensateur de charge Cc. Un amplificateur opérationnel 14 est branché en parallèle au condensateur de charge Cc pour détecter le courant de charge de crête, lors de l'inversion de la différence de potentiel aux bornes dudit condensateur, lors du passage de la charge à décharge. L'amplificateur opérationnel 14 déclenche, lors de la détection du courant de charge de crête, l'activation d'un convertisseur analogique/numérique 15 pour convertir la valeur analogique du courant de charge en valeur numérique. Le convertisseur 15 est également branché aux deux bornes du condensateur de charge Cc. Cette valeur numérique est transmise par la ligne 16 au micro- contrôleur 6. Par sa sortie 17, le convertisseur 15 est reliée à la fois au générateur 13 et au micro-contrôleur 6 pour signaler la fin de l'opération de conversion, et donc permettre la génération de la prochaine impulsion de courant à engendrer. Le micro-contrôleur 6 compare alors la valeur numérique transmise par le convertisseur 15 avec une valeur de seuil prédéterminée, et envoie sur sa sortie 18 un signal binaire représentatif de la présence ou de l'absence de l'utilisateur en contact avec la zone sensible de la poignée de portière. Lorsque la main de l'utilisateur est en contact avec la zone sensible 2 de la poignée 1 de la portière P du véhicule V, le courant de charge de crête voit son intensité diminuer en raison d'un courant fuite passant par l'électrode 3 et l'utilisateur U, cette diminution de l'intensité du courant de charge étant convertie par le convertisseur 15, comparée par le micro-contrôleur 6, à une valeur de seuil prédéterminée, afin de délivrer un signal de détection de présence de l'utilisateur par sa sortie 18, vers l'unité centrale de commande de la condamnation et/ou décondamnation du véhicule. Bien entendu, ce système pourra également servir pour l'ouverture électrique automatique de la portière du véhicule. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le capteur tactile est couplé à un dispositif de reconnaissance embarqué sur le véhicule, qui est apte à échanger à distance des données d'identification avec un identifiant porté par l'utilisateur, dans le cadre d'un système d'accès mains libres. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs variantes de réalisation particulières, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile (V) éq pé d'un système de détection de présence d'un utilisateur (U), d'une unité électronique centrale de commande pour commander la condamnation et/ou la décondamnation d'une serrure de portière du véhicule, caractérisé par le fait que ledit système de détection de présence d'un utilisateur comporte un capteur tactile (4) apte à envoyer un signal de détection de présence vers l'unité centrale de commande, lorsqu'un utiàsateur vient effleurer une zone sensible (2) 'sur une poignée extérieure (1) de portière (P) ou au voisinage de celle-ci. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur tactile (4) fonctionne par transfert de charges et consiste à engendrer un courant de charge de très faible intensité, par exemple de l'ordre de 1 A, pour charger un condensateur de charge (Cc), ce dernier étant relié à une électrode formant antenne (3) qui est espacée par une mince couche de matière, par exemple 5 mm d'épaisseur, de ladite zone sensible (2) que doit effleurer l'utilisateur, ledit capteur étant apte à détecter une variation du courant de charge résultant d'un courant de faite par l'électrode, engendré par un très faible couplage capacitif entre le condensateur de charge et un condensateur environnemental (Ce) formé par le couple électrode/utilisateur (Cl), le couple utilisateur/sol environnant (C2) et le couple sol environnant/masse du véhicule (0). 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le capteur tactile (4) comporte un générateur de courant (13) apte à engendrer des impulsions de courant de charge pour successivement charger le condensateur de charge (Cc) et laisser ce dernier se décharger. 4. Véhicule selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le capteur tactile (4) comporte un amplificateur opérationnel (14) apte à détecter le courant de crête de charge du condensateur de charge (Cc), un convertisseur analogique/numérique (15) pour convertir en valeur numérique la valeur analogique du courant de charge lorsque le courant de crête a été détecté par l'amplificateur opérationnel, et un micro-contrôleur (6) apte à comparer la valeur numérique du courant de charge avec une valeur de seuil prédéterminée, pour envoyer, sous forme binaire, un signal de présence ou d'absence de l'utilisateur en contact avec la zone sensible (2) précitée. 5. Véhicule selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le condensateur de charge (Cc) a une capacité très supérieure à celle du condensateur environnemental (Ce), le condensateur de charge pouvant avoir une capacité comprise entre 10 et 30 nF, alors que le condensateur environnemental. a une capacité de l'ordre de quelques pF. 6. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la couche de matière recouvrant l'électrode (3) est en plastique ou en métal. 7. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur tactile comporte une pastille de transducteur du type piézo--électrique, ladite pastille étant recouverte d'un surmoulage en plastique, de façon qu'une pression mécanique infime de l'utilisateur sur la zone sensible du surmoulage engendre différence de potentiel aux bornes de ladite pastille, pour envoyer un signal de détection de contact de la main de l'utilisateur (U) ou d'un objet avec ladite zone sensible (2). 8. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur tactile comporte deux feuilles conductrices séparées par des micro-joints, lesdites feuilles étant recouvertes d'un surmoulage en plastique, de façon que les micro-joints précités soient aptes à transformer une pression mécanique infime sur la zone sensible du surmoulage, en une différence de potentiel, signalant le contact de la main de l'utilisateur (U) ou d'un objet avec ladite zone sensible (2).