Brevet FR2877386A1 — publié le 20060505

SYSTEME ET PROCEDE DE DETECTION D'OBSTACLE La présente invention concerne un système et un procédé de détection d'obstacle sur la course d'un ouvrant dans une ouverture. Les véhicules automobiles sont couramment munis de lève-vitres avec un entraînement électrique. Certains de ces lève-vitres possèdent la fonction dite express up qui permet à la vitre de remonter selon toute sa course avec une seule impulsion sur l'interrupteur par l'utilisateur. Dans ce cas, des normes imposent que la course de la vitre s'interrompe en présence d'un obstacle. Des solutions ont été proposées, notamment dans US-A-5 955 854. Ce document propose un appareil de détection d'obstacles, pour fenêtres ou autres types d'ouvrants motorisés. Un émetteur / récepteur avec des diodes infrarouges est disposé au voisinage du coin inférieur avant de la vitre. La détection repose sur l'augmentation de l'énergie réfléchie en présence d'un obstacle au-dessus de la vitre. Le document US-A-2003 0218542 décrit une méthode de protection implantée dans des systèmes de fixation dans lesquels un objet, tel une porte ou un marchepied, est rabattu. La méthode propose l'utilisation d'une caméra réalisant des prises de vue de l'ouverture destinée à être obstruée par l'objet; les prises de vue sont régulièrement comparées à des images de référence de l'ouverture. S'il apparaît une différence, synonyme de la présence d'un obstacle, le mouvement de l'objet est interrompu. L'inconvénient de cette méthode est que l'utilisation d'une caméra est onéreuse et encombrante. Il existe aussi des systèmes de détection d'obstacle sur la course d'un ouvrant mettant en oeuvre un laser, tel que dans US-A-6 783 074. Le laser éclaire l'ouverture obturée par l'ouvrant par un balayage à l'aide d'un prisme ou d'un miroir monté en rotation. L'inconvénient de ces systèmes est qu'ils sont également encombrants. Il y a un besoin pour un système de détection d'obstacle qui soit moins encombrant. Pour cela, l'invention se rapporte à un système de détection d'un obstacle sur la course d'un ouvrant dans une ouverture de véhicule, le système comprenant une matrice à micromiroirs mobiles, et une source d'éclairage d'un pourtour de l'ouverture par l'intermédiaire des micromiroirs. Selon une variante, les micromiroirs sont mobiles indépendamment les uns des autres. Selon une variante, les micromiroirs sont mobiles successivement. Selon une variante, les micromiroirs sont mobiles par groupes, les micromiroirs d'un groupe étant mobiles simultanément. R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 - 09:10 - 1/9 Selon une variante, les micromiroirs sont adaptés à orienter l'éclairage de la source vers des tronçons différents du pourtour de l'ouverture. Selon une variante, le système comprend en outre un circuit électrique de commande des micromiroirs. Selon une variante, la source d'éclairage est un laser. Selon une variante, le système est adaptable à l'ouverture par réglage de la mobilité des micromiroirs. Selon une variante, la source d'éclairage est adaptée à être interrompue un temps après la détection d'un obstacle. L'invention se rapporte aussi à un ouvrant de véhicule comportant un système tel que décrit précédemment et à une porte de véhicule automobile comprenant cet ouvrant. L'invention se rapporte également à un procédé de détection d'obstacle sur la course d'un ouvrant dans une ouverture de véhicule, comprenant les étapes de 15 fourniture du système tel que décrit précédemment, et d'éclairage du pourtour de l'ouverture par la source par l'intermédiaire de la matrice. Selon une variante, le procédé comprend en outre une étape de détection de l'éclairage par un détecteur. Selon une variante, les micromiroirs sont mobiles indépendamment ou par 20 groupe, l'étape d'éclairage du pourtour de l'ouverture étant réalisée par activation successive des micromiroirs ou groupe de micromiroirs. Selon une variante, avant l'étape d'éclairage, le procédé comprend en outre une étape de réglage de la mobilité des micromiroirs selon l'ouverture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 25 la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent: figure 1, une vue partielle d'une porte de véhicule; - figure 2, une vue d'un système de détection d'un obstacle sur la course d'un ouvrant. L'invention se rapporte à un système de détection d'un obstacle sur la course d'un ouvrant d'un véhicule dans une ouverture. Le système comprend une matrice de micromiroirs mobiles et une source d'éclairage. Le pourtour de l'ouverture est éclairé par la source d'éclairage par l'intermédiaire des micromiroirs. L'utilisation d'une matrice de micromiroirs pour orienter le faisceau de la source d'éclairage est avantageuse car peu encombrante. Un tel système présente aussi l'avantage d'être plus fiable à long terme que les systèmes traditionnels dans lesquels l'éclairage émanant de la source est dévié vers le pourtour de l'ouverture par l'intermédiaire d'un prisme ou d'un miroir rotatif; en R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc 28/10/04 - 09:10 - 2/9 effet, le montage en rotation dans une porte de véhicule d'un prisme ou d'un miroir est une source de panne. Par ailleurs, et contrairement aux systèmes avec prisme et miroir, la matrice de micromiroirs peut être activée instantanément ce qui permet une détection d'obstacle rapide. La figure 1 montre une vue partielle d'une porte 20 de véhicule. Un ouvrant 21 mobile et un cadre 22 sont représentés. L'ouvrant 21 est un panneau obturant une ouverture 24 d'un véhicule. L'ouvrant est par exemple une vitre telle que sur la figure ou un toit ouvrant. Dans la suite de la description, on désignera à titre non limitatif l'ouvrant par la vitre 21. La vitre 21 est susceptible d'être déplacée sur une course, entre une position basse et une position haute. La vitre 21 a un bord supérieur 18 représenté dans une position proche de la position haute, de fermeture complète de la vitre. La porte 20 de véhicule automobile peut être une porte avant ou arrière. La figure montre le cadre 22 de la porte 20 ainsi que l'ouverture 24 dégagée dans le cadre 22 par le mouvement d'une vitre 21 vers le bas. La vitre 21 est actionnée par un lève-vitre électrique dans la partie inférieure de la porte, ceci n'étant pas représenté. Le pourtour supérieur 26 de l'ouverture est aussi représenté. Ce pourtour peut être celui du cadre de la porte 20; on peut aussi envisager que la porte 20 soit sans cadre, le pourtour supérieur 26 pouvant alors être le toit du véhicule, dans lequel pénètre la vitre 21 en position haute. Le pourtour est par exemple le joint de cadre, de toit ou de coulisse, dans lequel la vitre 21 pénètre en position haute afin d'assurer l'étanchéité de l'habitacle. Le danger est de pincer un obstacle 11 entre le bord de la vitre 21 et le pourtour de l'ouverture, en particulier entre le bord supérieur 18 et le pourtour supérieur 26, lorsque l'on remonte la vitre 21. Ainsi, la porte 20 est munie d'un système 10 de détection d'un obstacle sur la course de l'ouvrant dans l'ouverture 24. Selon la figure 1, le système 10 est par exemple monté à l'angle bas avant de l'ouverture 24; naturellement le système peut être positionné autrement. La figure 2 montre une vue du système 10 de détection d'un obstacle sur la course de l'ouvrant 21 dans l'ouverture 24. Le système 10 comprend une matrice 14 à micromiroirs mobiles 16. Le système 10 comprend aussi une source d'éclairage 12 avec un faisceau 13 d'éclairage du pourtour de l'ouverture. La source d'éclairage 12 est par exemple un laser. L'utilisation d'un laser présente plusieurs avantages. Le laser est peu encombrant et offre une grande précision. De plus le laser offre une grande robustesse, ce qui est avantageux lors d'une utilisation sur un véhicule, le laser pouvant être soumis à des sollicitations diverses. Egalement, l'éclairage de la matrice par le laser réduit l'échauffement de la matrice par rapport à l'échauffement causé par un éclairage classique, préjudiciable pour la durée de vie du système. R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 - 09:10 - 3/9 On reprendra par la suite l'exemple du laser pour désigner la source 12. L'éclairage du pourtour par le faisceau 13 est réalisé par l'intermédiaire de la matrice 14. Le faisceau du laser est destiné à éclairer le pourtour de l'ouverture car le pincement d'un obstacle se produit entre un bord de l'ouvrant et le pourtour; le pincement peut se produire entre le pourtour de l'ouvrant et un bord latéral de l'ouverture, tel que le bord d'un pourtour de custode. Tout ou partie du pourtour de l'ouverture peut être soumis au contrôle du système; principalement, le contrôle par le système est effectué sur le pourtour supérieur 26 de l'ouverture 24. La matrice 14 à micromiroirs est du type matrice DMD ( Digital Micromirror Device ). Il s'agit d'une puce sur laquelle sont montés typiquement plusieurs milliers de micromiroirs; les micromiroirs sont mobiles en ce sens qu'ils peuvent être mis en mouvement de manière à réfléchir ou non la lumière provenant du laser. L'activation des micromiroirs consiste en leur mise en mouvement, par exemple par rotation, pour orienter le faisceau vers le pourtour. L'activation des micromiroirs peut être réalisée de manière sélective de sorte à activer les micromiroirs 16 appropriés. Ainsi, les micromiroirs se comportent à la manière de pixels, activés ou non. L'avantage d'une telle matrice est qu'elle est peu encombrante et simple à mettre en oeuvre. A titre d'exemple, la matrice comporte 1024 micromiroirs de long et 8 micromiroirs de large. Avantageusement, le système est adaptable à l'ouverture par réglage de la mobilité des micromiroirs. Les micromiroirs 16 peuvent être mobiles indépendamment les uns des autres; les micromiroirs peuvent subir des mouvements différents ainsi que des mouvements décalés dans le temps les uns par rapport aux autres. Ceci permet de programmer de manière simple un éclairage du pourtour adapté à chaque ouverture différente sans changer le matériel physique. Ainsi, le système peut être produit en grande quantité avec des avantages évidents de coût alors que seulement un petit pourcentage du volume de chaque véhicule en est équipé. Aussi, les micromiroirs peuvent être mobiles successivement. En effet, par une activation successive des micromiroirs, le faisceau 13 du laser 12 est orienté successivement vers un tronçon particulier de l'ouverture; on parvient ainsi à éclairer progressivement tout ou partie du pourtour de l'ouverture. Chaque micromiroir peut correspondre à un tronçon individuel du pourtour; on choisit ainsi les tronçons éclairés. Le balayage sera suffisamment rapide de telle sorte que les risques de pincement soient minimes. Ainsi, ce système assure un balayage efficace du pourtour à protéger, sans l'utilisation d'organe encombrant monté en rotation tel qu'un prisme pour balayer le pourtour; le système proposé ici est donc moins encombrant. R:\13revets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 - 09:10 - 4/9 Alternativement, les micromiroirs sont mobiles par groupes, les micromiroirs d'un groupe étant mobiles simultanément. Les micromiroirs 16 d'un même groupe subissent ensemble un mouvement; les groupes sont adaptés à être activés successivement. Par ailleurs, les groupes de micromiroirs 16 sont adaptés à orienter le faisceau 13 du laser 12 vers un tronçon du pourtour de l'ouverture. En d'autres termes, les groupes de micromiroirs 16 peuvent être affectées à un tronçon particulier de l'ouverture. Ainsi, l'activation de chaque groupe de la matrice permet d'éclairer toute la partie du pourtour pour laquelle une détection d'obstacle est souhaitée. Les tronçons correspondent par exemple à une longueur de pourtour de 5mm afin de pouvoir détecter un doigt à risque de pincement. Il est en outre envisageable de prévoir un balayage de tout ou partie du pourtour par le faisceau du laser à l'aide de la matrice 14, en prévoyant une activation successive des groupes de micromiroirs; les avantages liés à ce balayage sont les mêmes que ceux présentés précédemment. Le système 10 peut en outre comprendre un circuit électrique 15 de commande des micromiroirs; le circuit électrique envoie des impulsions électriques vers la matrice 14 pour activer les micromiroirs 16. Le courant électrique permet de mettre les miroirs en mouvement indépendamment les uns des autres, éventuellement, successivement pour obtenir le balayage décrit ci-dessus. Le circuit électrique peut aussi mettre en mouvement successivement les groupes de micromiroirs de sorte à, par exemple, obtenir aussi le balayage décrit ci-dessus. Par ailleurs, selon la figure 2, le système 10 peut comprendre des lentilles 30 et 32 pour ajuster le faisceau 13 du laser 12 par rapport à la matrice 14 et par rapport au pourtour de l'ouverture. Ainsi, la lentille 30 est positionnée sur la course du faisceau 13, entre le laser 12 et la matrice 14. La lentille 30 assure l'éclairage de l'ensemble de la matrice 14 par le laser 12; la lentille 32 assure l'éclairage de la longueur du pourtour à protéger par le laser 12. Pour assurer la détection de la présence d'un obstacle, un détecteur, tel qu'une caméra, détecte la lumière réfléchie. Une comparaison peut alors être effectuée entre les niveaux de gris de la lumière réfléchie et des niveaux de gris standards ou entre la position repéré du point de lumière et la position attendue; si une discordance est repérée, un signal de présence d'obstacle est émis. Le mouvement de fermeture de l'ouvrant 21 est alors inversé. La réflexion de la lumière peut être assurée par des éléments déjà présents sur le pourtour de l'ouverture, tels que un joint de vitre ou le cadre de vitre; on peut aussi prévoir par exemple des organes de réflexion de la lumière. Avantageusement, la source d'éclairage est adaptée à être interrompue un temps après la détection d'un obstacle. Par exemple une temporisation est déclenchée aussitôt que le système détecte un obstacle; si la détection persiste, la source R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 09:10 - 5/9 d'éclairage est éteinte. Ceci est par exemple avantageux dans le cas où la source d'éclairage est un laser; en effet, en cas de détection d'obstacle, le laser est coupé pour éviter d'éclairer accidentellement trop longtemps une rétine si l'obstacle est une personne observant le laser. Le système de détection peut être mis en oeuvre dans un ouvrant de véhicule, ce qui permet une détection fiable de la présence d'un obstacle. L'ouvrant est par exemple celui d'une porte de véhicule automobile. L'invention se rapporte aussi à un procédé de détection d'obstacle sur la course d'un ouvrant dans une ouverture. Le procédé comprend une étape de fourniture du système 10; le système est par exemple positionné à l'angle avant bas de l'ouverture 24 de la porte 20. Le procédé comprend ensuite une étape d'éclairage du pourtour de l'ouverture par la source par l'intermédiaire de la matrice. Le procédé peut aussi comprendre une étape de détection de l'éclairage par le détecteur. L'éclairage du pourtour et ainsi la détection d'obstacle sont efficaces. Avantageusement le procédé comprend en outre une étape de réglage de la mobilité des micromiroirs selon l'ouverture; le réglage est par exemple fait par programmation. En particulier, cette étape est effectuée définitivement lors du développement du véhicule. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits à titre d'exemple. Ainsi, l'invention n'est pas limitée à un usage du système de détection à une vitre activée par un lève-vitre; par exemple, ce système peut être implémenté pour la détection d'obstacle sur la course d'un toit ouvrant. Par ailleurs, ces système et procédé peuvent aussi être mis en oeuvre pour la protection contre le pincement pour un ouvrant de custode. R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 - 09:10 - 6/9 7 REVENDICATIONS 1. Système (10) de détection d'un obstacle sur la course d'un ouvrant dans une ouverture de véhicule, le système comprenant: - une matrice (14) à micromiroirs mobiles (16), et - une source (12) d'éclairage d'un pourtour de l'ouverture par l'intermédiaire des micromiroirs. 2. Le système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les micromiroirs (16) sont mobiles indépendamment les uns des autres. 3. Le système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les micromiroirs (16) sont mobiles successivement. 4. Le système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les micromiroirs (16) sont mobiles par groupes, les micromiroirs d'un groupe étant mobiles simultanément. 5. Le système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les micromiroirs sont adaptés à orienter l'éclairage de la source (12) vers des tronçons différents du pourtour de l'ouverture (24). 6. Le système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système comprend en outre un circuit électrique (15) de commande des micromiroirs. 7. Le système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la source (12) d'éclairage est un laser. 8. Le système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est adaptable à l'ouverture par réglage de la mobilité des micromiroirs. 9. Le système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source 25 d'éclairage est adaptée à être interrompue un temps après la détection d'un obstacle. 10. Ouvrant de véhicule comportant un système selon l'une des revendications 1 à 9. 11. Porte (20) de véhicule automobile comprenant l'ouvrant selon la revendication 10. R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 - 09:10 - 7/9 12. Procédé de détection d'obstacle sur la course d'un ouvrant dans une ouverture de véhicule, comprenant les étapes de: - fourniture du système (10) selon l'une des revendications 1 à 9, - éclairage du pourtour de l'ouverture par la source (12) par l'intermédiaire de la matrice (14). 13. Le procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de détection de l'éclairage par un détecteur. 14. Le procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que les micromiroirs (16) sont mobiles indépendamment ou par groupe, l'étape d'éclairage du pourtour de l'ouverture étant réalisée par activation successive des micromiroirs ou groupe de micromiroirs. 15. Le procédé selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que, avant l'étape d'éclairage, le procédé comprend en outre une étape de réglage de la mobilité des micromiroirs selon l'ouverture. R:\Brevets\22500\22538-04ARMO212.doc - 28/10/04 - 09:10 - 8/9