Brevet FR2939943A1 — publié le 20100618

TELECOMMANDE PORTATIVE D'OUVERTURE A DISTANCE SANS PILE La présente invention concerne un dispositif portable de commande à distance d'un organe fonctionnel d'un véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique, un certain nombre de dispositifs de commande de ce type qui comportent un boîtier dans lequel sont disposés une source d'énergie électrique et des moyens de génération et d'émission d'un signal de commande de l'organe fonctionnel en direction du véhicule. De tels dispositifs sont par exemple utilisés pour commander les systèmes de verrouillage / déverrouillage centralisés des ouvrants des véhicules. Les moyens d'émission comprennent quant à eux des moyens d'émission à rayonnement infrarouge ou à radiofréquence du signal de commande en direction du véhicule. La source d'énergie électrique est généralement constituée par une ou plusieurs piles électriques disposées dans un boîtier du dispositif de commande à distance. Cependant, l'utilisation de telles piles présentent un certain nombre d'inconvénients, car il est nécessaire de pouvoir les remplacer lorsque celles-ci sont usagées. Par exemple, on conçoit que ceci impose de pouvoir ouvrir le boîtier du dispositif, ce qui peut poser un certain nombre de problèmes d'étanchéité de celui-ci. En outre, si les piles ne sont pas changées régulièrement, le dispositif de commande peut ne plus fonctionner à la suite de la décharge complète de celles-ci. Il est par ailleurs connu, du document FR 2 749 429, un dispositif portable de commande à distance d'un organe fonctionnel d'un véhicule automobile, du type comportant une source d'énergie électrique, des moyens de génération d'un signal de commande de l'organe fonctionnel et des moyens d'émission de celui-ci en direction du véhicule, dont la source d'énergie électrique comporte un convertisseur d'énergie cinétique de déplacement du dispositif en énergie électrique dont la sortie est reliée à des moyens d'accumulation d'énergie. Le convertisseur d'énergie produit de l'énergie électrique lorsqu'il est mis en mouvement, ce qui arrive fréquemment lors de l'utilisation du véhicule par exemple, et permet d'assurer la charge des moyens d'accumulation. De cette manière, il n'est plus nécessaire de prévoir la possibilité d'avoir accès à la source d'énergie électrique du dispositif à l'intérieur du boîtier de commande à distance, de sorte que celui-ci peut être complètement fermé et étanche. Bien qu'un tel dispositif apparaisse nettement plus intéressant que les dispositifs classiques comprenant une pile, il a été mis en évidence dans le cadre de la présente invention qu'un tel dispositif est réellement efficace que dans la mesure où la source d'énergie autonome incorporée au dispositif assure un rendement suffisant de conversion de l'énergie cinétique de déplacement du dispositif en énergie électrique. Un but de la présente invention est de répondre aux différents inconvénients de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de fournir un dispositif portable de commande à distance efficace. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un dispositif portable de commande à distance d'un organe fonctionnel d'un véhicule, comprenant un boîtier dans lequel sont agencés des moyens de génération et d'émission d'un signal de commande de l'organe fonctionnel par transmission sans fil au véhicule, une source d'énergie électrique comprenant un convertisseur d'énergie cinétique de déplacement du dispositif en énergie électrique dont la sortie est reliée à des moyens d'accumulation d'énergie, caractérisé en ce que le convertisseur d'énergie cinétique est un dispositif électromagnétique comprenant au moins une bobine et au moins un aimant mobiles l'un par rapport à l'autre. Il est en outre apparu indispensable de pouvoir intégrer une telle source d'énergie dans un espace restreint dû aux dimensions relativement petites d'un tel dispositif portable de commande à distance, comme par exemple une télécommande de verrouillage/déverrouillage des ouvrants d'un véhicule. Cela a pu être réalisé dans le cadre d'un premier mode de réalisation avantageux de la présente invention, dans lequel le dispositif électromagnétique comprend une bobine à l'intérieur de laquelle se déplace un aimant. Un tel dispositif présente les avantages d'être à la fois très simple et compact. Selon une variante avantageuse, la bobine est enroulée autour d'un élément tubulaire dans lequel coulisse un aimant cylindrique, des obturateurs étant prévus à chaque extrémité de l'élément tubulaire. De préférence, il est prévu que les obturateurs soient réalisés dans un matériau amortisseur et antibruit. De cette manière, l'aimant peut coulisser à l'intérieur de l'élément tubulaire de manière silencieuse. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif électromagnétique comprend une micro-génératrice formée par un rotor central et un stator périphérique, dont l'un est bobiné et l'autre est aimanté, le rotor étant entraîné par une masse oscillante libre en rotation autour de l'axe de la micro-génératrice. L'utilisation d'une telle micro-génératrice bien que plus complexe que la solution précédente, présente comme avantage un rendement plus élevé dans la mesure où la recharge des moyens d'accumulation d'énergie est effectuée quasiment quelque soit le déplacement imprimé au dispositif, la masse oscillante étant libre en rotation et donc entraîné très facilement en comparaison de l'aimant coulissant dans un élément tubulaire. Selon un troisième mode de réalisation, il est prévu d'utiliser un boîtier monobloc garantissant son étanchéité. Avantageusement, le boîtier est en matériau élastique ou semi-élastique, surmoulé sur les composants qu'il contient. L'utilisation d'un tel matériau élastique ou semi-élastique assure une plus grande résistance au choc, notamment en cas de chute du dispositif. Selon une variante de réalisation, les moyens de génération et d'émission, la source d'énergie électrique et les moyens d'accumulation d'énergie sont disposés sur une face d'un substrat et un organe de commande de l'organe fonctionnel du véhicule, réalisé sous la forme d'un contacteur, est disposé sur la face opposée du substrat. De plus, la couche surmoulée de matériau élastique ou semi-élastique du côté de la face du substrat supportant le contacteur est d'épaisseur réduite de sorte à pouvoir actionner directement le contacteur au travers de cette couche d'épaisseur réduite. Une telle solution présente l'avantage de pouvoir s'affranchir de l'utilisation d'un organe de commande traditionnel nécessitant en plus du contacteur, d'un bouton d'action sur le contacteur, couplé à un ressort de rappel. En outre, de préférence, la couche surmoulée de matériau élastique ou semi-élastique du côté de la face du substrat supportant les moyens de génération et d'émission, la source d'énergie électrique et les moyens d'accumulation d'énergie, est d'épaisseur plus importante que celle d'épaisseur réduite de manière à protéger les composants situés de ce côté. Selon une autre variante de réalisation, le boîtier est réalisé en deux parties fixées l'une à l'autre de manière permanente, et comprend des logements pré-moulés pour recevoir les composants du boîtier. Une telle solution permet de bien protéger les différents composants du boîtier. Selon une autre variante de réalisation, le boîtier est muni d'une diode indiquant l'état de charge des moyens de stockage d'énergie lors de la réception d'une commande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par le dessin annexé, dans lequel : - La figure 1 a représente une vue de dessous en coupe d'un dispositif portable de commande à distance selon un mode préféré de réalisation de l'invention ; - la figure 1 b représente une vue de dessus en coupe du dispositif de la figure 1 a ; - la figure 1c représente une vue de dessus non coupée du dispositif de la figure 1 a ; - la figure 1d représente une vue de côté en coupe du dispositif de la figure 1 a ; - la figure 2a représente une vue de dessus d'un dispositif selon une variante de réalisation ; - la figure 2b représente une vue de dessus d'un dispositif selon une 10 autre variante de réalisation ; - la figure 3 représente une vue éclatée d'un dispositif portable de commande à distance selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 représente une vue agrandie du dispositif électromagnétique de la figure 3. 15 L'invention sera décrite ci-après uniquement à titre d'exemple non limitatif en relation avec les figures 1 a à 4. Tout d'abord, la figure 1 a représente une vue de dessous en coupe d'un dispositif portable de commande à distance selon un mode préféré de réalisation de l'invention. Sur cette figure, le dispositif portable de 20 commande à distance 1 est une télécommande de verrouillage / déverrouillage des ouvrants d'un véhicule automobile. Le dispositif comprend un boîtier 2 et éventuellement une clé 3 faisant saillie par rapport au boîtier. A l'intérieur du boîtier 2, sont prévus des moyens de génération et d'émission 4 d'un signal de commande, une source d'énergie électrique 25 5 reliée à des moyens de stockage 6 de l'énergie générée, préférablement agencés sur une même face d'un substrat 7 leur servant de support. Les moyens de génération et d'émission d'un signal de commande peuvent réalisés de manière classique et ne seront pas décrits en détails ici. Par exemple, les moyens d'émission pourront être un émetteur radiofréquence ou à infrarouges. Les moyens de stockage de l'énergie générée pourront être par exemple une capacité, un accumulateur, une batterie ou tout autre dispositif d'accumulation d'énergie adéquat. Dans ce premier mode de réalisation représenté à la figure 1 a, la source d'énergie est avantageusement constituée d'une bobine à l'intérieur de laquelle se déplace un aimant. Plus précisément, ce dispositif électromagnétique pourra comprendre un élément tubulaire 51 autour duquel est enroulée la bobine 52 et dans lequel coulisse un aimant 53 de préférence cylindrique. Le déplacement de l'aimant 53 dans l'élément tubulaire 51 est limité par deux obturateurs 54, 55 prévus à chaque extrémité de l'élément tubulaire 51. Ces obturateurs sont de préférence réalisés dans un matériau amortisseur et antibruit, par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique. Ainsi, lorsque le dispositif portable de commande à distance 1 est en mouvement, par exemple dans la voiture qui roule, la poche de l'utilisateur, dans un sac à main, etc., l'aimant 53 se déplace linéairement dans l'élément tubulaire 51 à chaque mouvement. Ce déplacement de l'aimant 53 crée par effet électromagnétique un courant électrique dans la bobine 52 qui vient charger le dispositif de stockage de l'énergie 6. La figure 1 b représente une vue de dessus en coupe du dispositif de la figure 1 a. Sur cette figure, on retrouve le boîtier 2 et la clé 3 faisant saillie à partir du boîtier. Les composants que sont les moyens de génération et d'émission 4 d'un signal de commande, la source d'énergie électrique 5 et les moyens de stockage 6 de l'énergie générée, sont également visibles en pointillés au travers du substrat 7. Sur la face opposée à celle supportant ces composants, est fixé un contacteur électrique 8 à deux entrées. Par exemple, une entrée 81 correspond à une commande de fermeture des ouvrants du véhicule et l'autre entrée 82 correspond à une commande d'ouverture des ouvrants des véhicules. Ce contacteur électrique 8 est avantageusement placé dans une zone 9 sur laquelle aucun composant de l'autre face n'est présent. Ainsi, quand un utilisateur presse au moyen d'un de ses doigts le contacteur 8 pour effectuer une commande, le doigt situé sur l'autre face du dispositif portable 1 pour en assurer une bonne prise, n'appuie sur aucun composant. La figure 1c représente une vue de dessus non coupée du dispositif de la figure 1 a. Sur cette figure, sont visibles des pictogrammes de commande représentés sur la face supérieure du boîtier 2. Le pictogramme 10a représentant un cadenas fermé est relié à l'entrée 81 du contacteur électrique et le pictogramme 10b représentant un cadenas ouvert est relié à l'entrée 82 du contacteur. Ces pictogrammes 10a, 10b peuvent être apposés sur un bouton d'action 11 avec ressort de rappel (non représenté) relié au contacteur électrique, de manière à former un organe de commande de l'organe fonctionnel du véhicule à commander. Ainsi, lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton 11, ce dernier vient en contact avec le contacteur 8 qui active les moyens de génération et d'émission d'un signal de commande. La figure 1d représente une vue de côté en coupe du dispositif de la figure 1 a. Sur cette figure, on remarque que le boîtier 2 est avantageusement monobloc et, de préférence, réalisé dans un matériau élastique ou semi-élastique, pour pouvoir être surmoulé sur les composants qu'il contient. Les matériaux souples utilisables sont par exemple le caoutchouc ou tout autre matériau synthétique élastique ou semi-élastique. L'utilisation d'un tel matériau souple surmoulé permet de s'affranchir du bouton d'action 11 avec ressort de rappel, en jouant sur l'élasticité du matériau de manière à permettre, lors de l'appui d'un doigt, d'actionner directement le contacteur 8. Pour cela, il est prévu que la couche de matériau surmoulée est d'épaisseur réduite du côté du contacteur 8. Dans le même temps, il est avantageusement prévu une couche plus épaisse de l'autre côté de manière à protéger les autres composants. Le surmoulage en matériau présente également l'avantage de rendre le dispositif portable plus silencieux par amortissement du bruit du mouvement de l'aimant, plus résistant aux chocs et totalement étanche. On notera encore que le boîtier monobloc 2, en forme de coque, vient avantageusement épouser au plus près les composants internes, comme la source d'énergie 5, pour les protéger au maximum. On notera qu'alternativement à la solution surmoulée présentée ci-dessus, le boîtier monobloc pourra être obtenu par soudage ou tout moyen d'assemblage permanent, de deux demi coques moulées préalablement et comportant à l'intérieur l'empreinte des composants. Selon une variante avantageuse, il est prévu d'intégrer sur la même face que le contacteur 8, une diode électroluminescente destinée à émettre une lumière lorsque la commande demandée par pression de l'utilisateur est effectuée. Ainsi, si la diode n'émet pas de lumière, l'utilisateur est avertit que le dispositif de stockage d'électricité est déchargé. Il suffit alors que l'utilisateur secoue le dispositif portable quelques secondes pour produire l'électricité nécessaire à la commande qu'il souhaite exécutée. Un tel dispositif portable de commande à distance s'avère très simple tant au niveau de sa construction qu'au niveau de son dispositif électromagnétique de production d'énergie électrique. La figure 2a représente une vue de dessus d'un dispositif selon une première variante de réalisation. Dans cet exemple, la télécommande de verrouillage / déverrouillage 1 des ouvrants du véhicule ne comprend pas de clé traditionnelle, mais uniquement un anneau 13 destiné à être attacher à un porte-clés. La figure 2b représente une vue de dessus d'un dispositif selon une autre variante de réalisation. Cet exemple représente une télécommande de verrouillage / déverrouillage 1 des ouvrants du véhicule avec partie métallique crantée de la clé 3 rétractable par rotation. Pour assurer l'étanchéité de cette télécommande, il est prévu de surmouler également la partie métallique crantée permet la rotation de la clé. La figure 3 représente une vue éclatée d'un dispositif portable de commande à distance selon un autre mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure, les éléments communs ont été désignés avec les mêmes références numériques que celles utilisées en liaison avec les figures 1 a à 1d. On retrouve ainsi un dispositif portable de commande à distance 1, sous forme d'une télécommande de verrouillage / déverrouillage des ouvrants d'un véhicule automobile, un boîtier 2 et éventuellement une clé 3 rétractable faisant saillie par rapport au boîtier. A l'intérieur du boîtier 2, sont prévus des moyens de génération et d'émission d'un signal de commande, (non visible), des moyens de stockage 6 de l'énergie générée, et un contacteur électrique 8, agencés sur un substrat 7 leur servant de support. Sur le boîtier 2, est prévu un bouton d'action 11 avec ressort de rappel (non représenté) situé en regard du contacteur 8 de manière à pouvoir le contacter par pression du bouton. Ce deuxième mode de réalisation diffère du précédent essentiellement en ce qui concerne la source d'énergie électrique utilisée. La source d'énergie comprend une micro-génératrice 14 fixée au substrat 7 par l'intermédiaire de son axe de rotation 15 enchâssé, de préférence, dans des paliers moulés situés sur les demi-coques du boîtier et reliée électriquement aux moyens de stockage 6. Le rotor de la génératrice est entraîné par une masse oscillante fixée sur l'axe de rotation de la micro-génératrice et libre en rotation autour de cet axe. La figure 4 représente une vue agrandie du dispositif électromagnétique de production d'énergie électrique de la figure 3. La micro-génératrice 14 comprend des aimants permanents 141, 142 de polarité inverse, constituant le stator de la micro-génératrice. Le stator est de préférence de forme annulaire et situé en périphérie du rotor central 143 bobiné et fixé à l'axe de rotation 15 de la micro-génératrice. Ainsi, lorsque le dispositif portable est en mouvement, la masse oscillante entraîne en rotation le rotor bobiné de la micro-génératrice, en face du stator aimanté, de sorte à créer un courant électrique qui est 2939943 -10- récupéré par l'intermédiaire d'un collecteur rotatif 144 puis stocké dans les moyens de stockage prévus à cet effet. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents 5 modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, les exemples de la présente description ont fait mention d'une télécommande de verrouillage / déverrouillage des ouvrants d'un véhicule automobile. Toutefois, on comprendra que la présente 10 invention s'applique à d'autres dispositifs portables de commande à distance d'un organe fonctionnel d'un véhicule, comme par exemple une télécommande d'un système de navigation embarqué, implanté au niveau du pavillon utilisé par les occupants des rangées arrières. REVENDICATIONS1. Dispositif portable (1) de commande à distance d'un organe fonctionnel d'un véhicule, comprenant un boîtier (2) dans lequel sont agencés des moyens de génération et d'émission (4) d'un signal de commande de l'organe fonctionnel par transmission sans fil au véhicule, une source d'énergie électrique (5) comprenant un convertisseur d'énergie cinétique de déplacement du dispositif en énergie électrique relié à des moyens d'accumulation d'énergie (6), caractérisé en ce que le convertisseur d'énergie cinétique est un dispositif électromagnétique comprenant au moins une bobine (52 ; 143) et au moins un aimant (53 ; 141, 142) mobiles l'un par rapport à l'autre. 2. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif électromagnétique comprend une bobine (52) à l'intérieur de laquelle se déplace un aimant (53). 3. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bobine (52) est enroulée autour d'un élément tubulaire (51) dans lequel coulisse un aimant (53) cylindrique, des obturateurs (54, 55) étant prévus à chaque extrémité de l'élément tubulaire. 4. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 3, caractérisé en ce que les obturateurs (54, 55) sont réalisés dans un matériau amortisseur et antibruit. 5. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif électromagnétique comprend une micro-génératrice (14) formée par un rotor central (143) et un stator périphérique (141, 142), dont l'un est bobiné et l'autre est aimanté, le rotor (143) étant entraîné par une masse oscillante (16) libre en rotation autour de l'axe de rotation (15) de la micro-génératrice. 2939943 -12- 6. Dispositif portable (1) de commande à distance selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier (2) est monobloc. 7. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier (2) est en matériau 5 élastique ou semi-élastique, surmoulé sur les composants qu'il contient. 8. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de génération et d'émission (4), la source d'énergie électrique (5) et les moyens d'accumulation d'énergie (6) sont disposés sur une face d'un substrat (7) et 10 qu'un organe de commande de l'organe fonctionnel du véhicule, réalisé sous la forme d'un contacteur électrique (8), est disposé sur la face opposée du substrat, et en ce que la couche surmoulée de matériau élastique ou semi-élastique du côté de la face du substrat supportant le contacteur électrique est d'épaisseur réduite au moins au niveau du 15 contacteur de sorte à pouvoir l'actionner directement au travers de cette couche d'épaisseur réduite. 9. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche surmoulée de matériau élastique ou semi-élastique du côté de la face du substrat (7) supportant les 20 moyens de génération et d'émission (4), la source d'énergie électrique (5) et les moyens d'accumulation d'énergie (6), est d'épaisseur plus importante que celle d'épaisseur réduite de manière à protéger les composants (4, 5, 6) situés de ce côté. 10. Dispositif portable (1) de commande à distance selon la 25 revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier (2) est réalisé en deux parties fixées l'une à l'autre de manière permanente, et comprend des logements pré-moulés pour recevoir les composants du boîtier. 11. Dispositif portable (1) de commande à distance selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le boîtier (2) est muni d'une 2939943 -13- diode (12) indiquant l'état de charge des moyens de stockage d'énergie lors de la réception d'une commande.