Brevet FR2829523A1 — publié le 20030314

LEVE-VITRE A DISPOSITIF ANTI-PINCEMENT A CAPTEUR OPTIQUE L'invention concerne de façon générale les lève-vitres et plus particulièrement les lève-vitres motorisés à dispositif anti-pincement. Les lève-vitres sont de plus en plus fréquemment entraînés par des moteurs électriques. Il est possible qu'un objet ou que la main d'une personne se trouve accidentellement sur le trajet de montée de la vitre et se coince entre le sommet de la vitre et le montant de la portière, ce qui peut occasionner divers dommages ou blessures. Différents dispositifs sont connus pour arrêter le mouvement de la vitre et éventuellement pour imposer la redescente de la vitre. Ainsi, le document US-A-5 296 658 utilise des joints de vitre contenant des capacités ou des fibres optiques. Les caractéristiques de ces joints sont modifiées lors du pincement d'un objet, ce qui fournit un signal de pincement pour agir sur l'entraînement de la vitre. Cependant, ces joints sont d'une part coûteux, et ils détériorent d'autre part l'esthétique du véhicule car ils sont volumineux et apparents. Les documents US-A-6 086 177, DE-A-3 034 114 et DE-A-4 442 171 décrivent la mesure d'informations relatives au moteur d'entraînement pour la détection d'un pincement. Le document DE-A-3 034 114 propose la mesure de la vitesse de rotation du moteur électrique, le document DE-A-4 442 171 propose la mesure de l'intensité électrique de ce moteur et le document US-A-6 086 177 propose de mesurer une autre caractéristique du moteur. Une variation des informations mesurées permet de déterminer le pincement d'un objet. Cependant, ces procédés présentent des inconvénients. Du fait des caractéristiques du moteur électrique, notamment son inertie, sa résistance ou son flux, il existe un temps de réponse relativement élevé entre le pincement d'un objet et la détection de ce pincement. Le temps de réponse est typiquement de l'ordre de 25ms. L'effort d'entraînement de la vitre peut entre-temps augmenter sensiblement en occasionnant des blessures. La force de pincement peut également dépasser les seuils définis dans des normes, ce qui rend difficile l'homologation du véhicule. Il est également connu d'effectuer des traitements sur les informations mesurées pour compenser ce temps de réponse. Cependant, les composants électriques utilisés pour effectuer ce traitement présentent des caractéristiques qui dérivent en vieillissant. Un temps de réponse considérable peut alors réapparaître. Il existe donc un besoin pour un lève-vitre résolvant un ou plusieurs de ces inconvénients. Ainsi, l'invention propose Lève-vitre à moteur comprenant un organe fixe, un organe d'entraînement de vitre, mobile par rapport à l'organe fixe ; une échelle réfléchissante, placée sur l'un parmi l'organe fixe et l'organe d'entraînement ; et un émetteur et un capteur lumineux placés sur l'autre parmi l'organe fixe et l'organe d'entraînement. Selon une variante, l'organe d'entraînement est un curseur de vitre sur lequel l'émetteur et le capteur sont disposés ; et l'organe fixe est un rail de guidage de curseur sur lequel l'échelle est disposée. Selon encore une variante, le capteur ou l'émetteur est alimenté par un contact électrique glissant du rail. Selon encore une autre variante, l'organe d'entraînement est un bras monté à rotation par rapport à l'organe fixe, et entraînant la vitre par une de ses extrémités, l'échelle réfléchissante étant disposée sur ce bras. On peut encore prévoir que l'échelle réfléchissante présente des reliefs formant des alternances de caractéristiques réfléchissantes. Selon une variante, l'échelle réfléchissante est métallique et présente des reliefs d'emboutissage. Selon encore une variante, le lève-vitre comprend en outre un dispositif de traitement relié au capteur fournissant un signal représentatif de la position ou de la vitesse du curseur. Selon une autre variante, une caractéristique de réflexion mesurée par le capteur est un contraste lumineux. Selon encore une autre variante, une caractéristique de réflexion mesurée par le capteur est une distance entre le capteur et l'échelle. L'invention concerne également un procédé de détermination de pincement d'un lève-vitre, comprenant les étapes de déplacement de l'organe d'entraînement, de mesure des caractéristiques de réflexion de l'échelle durant le déplacement, de déduction de la vitesse de l'organe d'entraînement à partir des caractéristiques mesurées, de fourniture d'un signal représentatif du pincement du lève-vitre lorsque la vitesse déduite est inférieure à un seuil prédéterminé. Dans une variante, un procédé de détermination de pincement d'un lève-vitre comprend les étapes de déplacement de l'organe d'entraînement, de mesure des caractéristiques de réflexion de l'échelle durant le déplacement, de déduction de la vitesse de l'organe d'entraînement instantanée à partir des caractéristiques mesurées, de comparaison de la vitesse déduite à un profil de vitesse de référence, de fourniture d'un signal représentatif du pincement du lève-vitre lorsque la différence entre les vitesse est inférieure à un seuil prédéterminé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés qui montrent : figure 1, une représentation schématique d'un mode de réalisation de lève-vitre selon l'invention ; figure 2, une représentation agrandie du dispositif de mesure de la figure 1 ; figure 3, une représentation schématique d'un autre mode de réalisation de lève- vitre selon l'invention. L'invention propose d'effectuer la détection d'un pincement dans un lève-vitre en mesurant la position relative d'un organe fixe et d'un organe d'entraînement de vitre. L'organe d'entraînement ou l'organe fixe présente une échelle réfléchissante. La mesure est effectuée au moyen d'un émetteur et d'un capteur optique placé sur l'autre pièce. Un tel dispositif est à la fois léger, peu sensible aux jeux du mécanisme et procure une détermination de vitesse rapide. Le dispositif est en outre fiable et peu sujet à une usure. La figure 1 représente un lève-vitre 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce lève-vitre présente par exemple de façon connue en soi, deux curseurs 3 solidaires d'une vitre 8, les curseurs 3 coulissant sur un rail de guidage 2 respectif. Un câble d'entraînement 4 est relié aux curseurs 3. Ce câble passe par exemple par des renvois 11. Ce câble est entraîné par une poulie 9. Cette poulie présente des moyens d'accouplement 7 pour fixer par exemple un arbre de sortie de moteur. Comme représenté plus en détail à la figure 2, le rail de guidage 2 présente une échelle réfléchissante 5. Par échelle réfléchissante, on entend une surface réfléchissante s'étendant sur un domaine, et dont la lumière réfléchie présente des caractéristiques de réflexion variant de façon prédéterminée sur le domaine. Les variations de caractéristiques de réflexion sur le domaine de l'échelle permettent de différencier optiquement des domaines de l'échelle. L'échelle réfléchissante est réalisée ici globalement linéaire, ce qui correspond à la trajectoire du curseur sur le rail. Divers modes de réalisation de l'échelle seront décrits par la suite. Un émetteur lumineux 12 et un capteur lumineux 13 sont disposés en vis-à-vis de l'échelle réfléchissante. La lumière émise par l'émetteur 12 est réfléchie par l'échelle. Le capteur 13 reçoit cette lumière réfléchie et la convertit en signal électrique. Ainsi, la lumière émise est quasiment instantanément convertie en un signal électrique susceptible de fournir une indication de position relative entre l'organe mobile et l'organe fixe, respectivement le curseur et le rail. On peut prévoir une alimentation du capteur ou de l'émetteur par un contact électrique glissant placé sur le rail. On peut ainsi éviter de rapporter des câbles électriques sur le curseur. La fiabilité et la simplicité du dispositif anti-pincement est ainsi améliorée. On peut par exemple prévoir de disposer deux pistes conductrices entre lesquelles on applique une différence de tension. On peut alors mettre en contact deux bornes glissantes du capteur ou de l'émetteur avec chaque piste respective. La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le lèvevitre 1 présente une glissière 15 solidaire de la vitre 8. Un plot 14 coulisse dans la glissière 15. Ce plot est solidaire de l'extrémité d'un bras 16. Ce bras 16 est monté pivotant autour d'un axe 17 avec un décalage entre l'axe 17 et le plot 14. Ainsi, lors d'une rotation du bras autour de l'axe 17, le pivot 14 coulisse dans la glissière 15. Le pivot exerce alors un effort de montée ou de descente sur la glissière du fait du décalage entre le plot 14 et l'axe 17. Le bras présente des dentures 19 sur lesquelles s'engrène une roue dentée 20 entraînée par un moteur 18. Il est avantageux de placer une échelle réfléchissante 5 sur le bras mobile 16 et les capteur et émetteur sur une partie fixe du lève-vitre, par exemple sur un panneau de portière ou sur le moteur le cas échéant. On peut ainsi éviter de rapporter des câbles électriques sur le bras. On peut bien entendu utiliser un deuxième bras pour entraîner la glissière en montée ou en descente. Il n'est dans ce cas pas nécessaire d'utiliser un entraînement du deuxième bras. Le deuxième bras sert alors de simple appui pour la glissière afin d'empêcher le pivotement de la glissière par rapport au moteur 18. Dans l'exemple des figures 1 à 3, l'échelle réfléchissante présente des reliefs variables. Ainsi des caractéristiques de réflexion peuvent varier dans différents domaines de l'échelle. Les reliefs peuvent par exemple permettre de générer des contrastes entre des pics de reliefs et des fonds de reliefs. Les reliefs peuvent également permettre la distinction entre des pics et des fonds en mesurant le temps, et ainsi la longueur, de trajet lumineux entre l'émission lumineuse et la mesure par le capteur. Les reliefs peuvent avantageusement être réalisés par emboutissage ou matriçage ou encore par tout autre procédé de transformation du rail ou du bras le cas échéant. On peut ainsi réaliser plusieurs zones fonctionnelles sur une même pièce métallique par un même procédé de fabrication. On peut par exemple réaliser des reliefs sur un rail métallique lors d'une étape de formation d'un pliage destiné au guidage de curseur. On peut également prévoir d'autres types d'échelles réfléchissantes. On peut par exemple utiliser des surfaces réfléchissantes dépolies et des surfaces réfléchissantes brutes alternées, une bande rapportée présentant une alternance de zones claires et de zones foncées, une bande rapportée présentant un coefficient de réflexion variant en continu le long du trajet de détection ou une bande rainurée rapportée. On peut par exemple prévoir une résolution de l'échelle comprise entre 0.5 et 2mm. De telles résolutions permettent d'avoir une mesure assez précise pour déterminer la position ou la vitesse du curseur avec un temps de réponse réduit. On peut également utiliser un rapport cyclique entre les zones sombres et les zones claires ou entre les creux et les pics de l'ordre de deux tiers. On peut également prévoir une résolution supérieure à proximité de la fin de course de l'organe d'entraînement. Il s'agit en effet de la zone où il est le plus probable de détecter un pincement. On peut prévoir d'utiliser un dispositif de traitement, non représenté, relié au capteur. Ce dispositif de traitement peut fournir un signal représentatif de la position ou de la vitesse du curseur. Le signal représentatif de la vitesse actuelle peut alors être comparé à une valeur seuil. Lorsque la vitesse est inférieure à un seuil prédéterminé, on peut déduire un pincement et par conséquent freiner le moteur ou couper son alimentation. Selon une variante, on peut comparer les différences de vitesses entre un cycle de remontée en cours et un cycle de remontée de référence. On peut pour cela mesurer préalablement la vitesse lors d'un cycle de référence. On peut par exemple prendre le cycle précédent comme cycle de référence, en stockant par exemple les valeurs de vitesse à différentes positions durant ce cycle. On obtient ainsi une variation de vitesse de référence. En absence de pincement, la différence de vitesse à une position donnée entre le cycle de référence et le cycle en cours est quasiment nulle. Lors d'un pincement la différence entre les vitesses augmente et on détecte alors un pincement. L'invention propose également un procédé de détermination de pincement. Selon ce procédé, on réalise les étapes de déplacement de l'organe d'entraînement, tel que le curseur ou le bras. On mesure ensuite des caractéristiques de réflexion de l'échelle. On détermine ensuite la vitesse de l'organe d'entraînement à partir des caractéristiques mesurées. On peut ensuite fournir un signal représentatif du pincement du lève-vitre lorsque la vitesse déterminée est inférieure à un seuil prédéterminé. Par exemple, lorsque le moteur est alimenté et que l'organe d'entraînement est censé se déplacer à une vitesse prédéterminée, si la vitesse en cours de l'organe d'entraînement diffère de la vitesse de consigne, on peut déterminer un pincement. On peut également prévoir selon la variante décrite précédemment, de fournir un signal représentatif du pincement du lève-vitre lorsque la différence entre les vitesses à une position donnée respectivement durant le cycle en cours et un cycle de référence dépasse un seuil prédéterminé. Diverses variantes permettent de déterminer la vitesse de l'organe d'entraînement en fonction des caractéristiques mesurées. On peut par exemple mesurer un nombre d'alternances entre zones claires et zones foncées ou entre pics et creux pendant une durée prédéterminée. A partir de la résolution de l'échelle, il est possible de déterminer la vitesse de l'organe d'entraînement. possi 1 lb On peut bien entendu utiliser tout procédé d'extrapolation ou de traitement des mesures adéquat pour fournir un seuil de pincement. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1-Lève-vitre (1) à moteur comprenant : - un organe fixe (2,18) ; - un organe d'entraînement (3,16) de vitre (8), mobile par rapport à l'organe fixe ; - une échelle réfléchissante (5), placée sur l'un parmi l'organe fixe et l'organe d'entraînement ; et - un émetteur (12) et un capteur (13) lumineux placés sur l'autre parmi l'organe fixe et l'organe d'entraînement. 2-Le lève-vitre de la revendication 1, caractérisé en ce que : - l'organe d'entraînement est un curseur de vitre sur lequel l'émetteur (12) et le capteur (13) sont disposés ; et - l'organe fixe est un rail de guidage (2) de curseur (3) sur lequel l'échelle (5) est disposée. 3-Le lève-vitre de la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur ou l'émetteur est alimenté par un contact électrique glissant du rail. 4-Le lève-vitre de la revendication 1, caractérisé en ce que : - l'organe d'entraînement est un bras (16) monté à rotation par rapport à l'organe fixe, et entraînant la vitre (8) par une de ses extrémités, l'échelle réfléchissante (5) étant disposée sur ce bras. 5-Le lève-vitre de l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'échelle réfléchissante présente des reliefs formant des alternances de caractéristiques réfléchissantes. 6-Le lève-vitre de la revendication 5, caractérisé en ce que l'échelle réfléchissante est métallique et présente des reliefs d'emboutissage. 7-Le lève-vitre de l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de traitement relié au capteur fournissant un signal représentatif de la position ou de la vitesse du curseur. 8-Le lève-vitre de l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que une caractéristique de réflexion mesurée par le capteur est un contraste lumineux. 9-Le lève-vitre de l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que une caractéristique de réflexion mesurée par le capteur est une distance entre le capteur et l'échelle. 10-Procédé de détermination de pincement d'un lève-vitre selon l'une des revendications précédentes, comprenant les étapes de : - déplacement de l'organe d'entraînement (3,16) ; - mesure des caractéristiques de réflexion de l'échelle (5) durant le déplacement ; - déduction de la vitesse de l'organe d'entraînement à partir des caractéristiques mesurées ; - fourniture d'un signal représentatif du pincement du lève-vitre lorsque la vitesse déduite est inférieure à un seuil prédéterminé. 11-Procédé de détermination de pincement d'un lève-vitre selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant les étapes de - déplacement de l'organe d'entraînement (3,16) ; - mesure des caractéristiques de réflexion de l'échelle (5) durant le déplacement ; - déduction de la vitesse de l'organe d'entraînement instantanée à partir des caractéristiques mesurées ; - comparaison de la vitesse déduite à un profil de vitesse de référence ; - fourniture d'un signal représentatif du pincement du lève-vitre lorsque la différence entre les vitesse est inférieure à un seuil prédéterminé.