Brevet FR2937128A1 — publié le 20100416

L'invention concerne, de façon générale, le domaine de capteurs capacitifs électriques. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de détection d'un paramètre d'environnement pour un véhicule automobile équipé d'un moyen de mise en 5 fonctionnement d'essuie-glaces, le dispositif de détection comprenant au moins : - un calculateur comportant des moyens de mémorisation, un premier capteur capacitif relié au calculateur, présentant une première capacité, et conçu pour délivrer un premier signal de sortie représentatif d'une évolution temporelle de la première capacité en réponse à l'approche ou à la 10 présence d'une première masse matérielle. Un tel dispositif de détection connu de l'homme du métier fait parti des systèmes embarqués d'accès et/ou de démarrage dits � mains libres � du véhicule. Ce dispositif peut être installé, par exemple, dans une porte extérieure du véhicule et, en particulier, dans une poignée de la porte, pour réaliser une surveillance, de préférence continue, de 15 la présence d'une main à proximité de la poignée. Après avoir détecté l'approche et/ou la présence de la main, le dispositif fournit un signal de commande, par exemple pour lancer, par le calculateur de bord, une identification d'une puce électronique propre à un utilisateur habilité à pénétrer dans le véhicule. Un compromis délicat doit généralement être réalisé entre la surconsommation d'énergie pour maintenir inutilement le dispositif de 20 détection en état de surveillance lorsque le conducteur est installé à l'intérieur du véhicule à l'arrêt (et, plus encore, lorsque le véhicule est en mouvement) et la complexité structurelle du dispositif de détection nécessitant un interrupteur sélectif supplémentaire, muni d'une intelligence artificielle opérant à des moments prédéterminés, par exemple pour éteindre le dispositif de détection après l'installation du conducteur dans le véhicule 25 et pour rallumer le dispositif de détection lorsque le conducteur quitte le véhicule. La présente invention, qui s'appuie sur cette observation originale, a principalement pour but de proposer un dispositif de détection visant au moins à réduire une limitation précédemment évoquée. A cette fin, le dispositif de détection, par ailleurs conforme à la définition 30 générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de comparaison conçu pour : recevoir le premier signal de sortie du premier capteur capacitif, détecter le franchissement, par le premier signal de sortie, d'une première limite préenregistrée, 35 - compter un premier nombre de franchissements pendant une première unité de temps préenregistrée, comparer ledit premier nombre de franchissements à un premier seuil préenregistré, et - fournir un premier signal de commande au moyen de mise en fonctionnement d'essuie-glaces, le premier signal de commande adoptant un état actif en fonction au moins du premier nombre de franchissements dépassant ledit premier seuil. Grâce à cet agencement, le dispositif de détection peut servir utilement à tout moment et, en particulier, lorsque le conducteur est installé à l'intérieur du véhicule à l'arrêt (et, plus encore, lorsque le véhicule est en mouvement), pour commander le moyen de mise en fonctionnement d'essuie-glaces en réponse à l'approche ou à la présence de la première masse matérielle telle que des gouttes d'eau. Ainsi, l'énergie nécessaire pour maintenir le dispositif de détection en état de surveillance n'est plus gaspillée. De même, aucun interrupteur sélectif supplémentaire rendant la structure du dispositif de détection plus complexe n'est nécessaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un schéma simplifié partiel d'un dispositif de détection selon l'invention embarqué sur un véhicule automobile et conçu pour commander un moyen de mise en fonctionnement d'essuie-glaces en fonction d'une détection sélective d'un paramètre d'environnement, la figure 2 illustre schématiquement un mode de traitement d'un signal de sortie d'un capteur capacitif du dispositif de détection selon l'invention conduisant à une commande conditionnelle des essuie-glaces. Comme annoncé précédemment et illustré sur les figures 1-2, l'invention concerne un dispositif de détection d'un paramètre d'environnement pour un véhicule automobile 1 équipé d'un moyen de mise en fonctionnement 20 d'essuie-glaces 2. Le dispositif de détection est embarqué au bord du véhicule 1 et comprend au moins un calculateur 3, de préférence muni d'une unité centrale de traitement dite CPU (en anglais Central Processing Unit), par exemple multitâches, et des moyens de mémorisation 4 pour enregistrer des données et/ou des informations. En outre, le dispositif de détection comporte un premier capteur capacitif 5 relié au calculateur 3 et conçu pour délivrer un premier signal de sortie Ct, représentatif d'une évolution temporelle de la capacité C, du capteur 5 en réponse à l'approche (par exemple, à une distance prédéterminée d) ou à la présence d'une première masse matérielle 6 (la distance d étant mesurée, par exemple, entre le premier capteur capacitif 5 et un centre de masse n de la première masse matérielle 6). 2 Selon l'invention, le dispositif de détection comprend un moyen de comparaison 7 conçu pour : - recevoir le premier signal de sortie Ct, du premier capteur capacitif 5, - détecter le franchissement, par le premier signal de sortie Cm, d'une première limite CL, préenregistrée par les moyens de mémorisation 4, - compter un premier nombre de franchissements N, pendant une première unité de temps i, préenregistrée par les moyens de mémorisation 4, - comparer ledit premier nombre de franchissements N, à un premier seuil No, préenregistré par les moyens de mémorisation 4 (No1 = 5 sur la figure 2), et - fournir un premier signal de commande au moyen de mise en fonctionnement 20 d'essuie-glaces 2, le premier signal de commande adoptant un état actif A en fonction au moins du premier nombre de franchissements N, dépassant ledit premier seuil No1. De préférence, le moyen de comparaison 7 est conçu pour définir une première tolérance T, du premier nombre de franchissements N, en appliquant au moins une première règle préenregistrée (par les moyens de mémorisation 4), propre au premier capteur capacitif 5. Grâce à cet agencement, il est possible d'ajuster une sensibilité du premier capteur capacitif 5 en fonction, par exemple, de son emplacement dans le véhicule 1 et, en particulier, des propriétés physiques et/ou d'une forme géométrique propres à des moyens du véhicule 1 qui entourent le premier capteur capacitif 5 (par exemple, qui servent à le fixer sur le véhicule 1). Le dispositif de détection peut comprendre un moyen de pilotage 51 du premier capteur capacitif 5. De préférence, le moyen de pilotage 51 peut être lié au calculateur 3. De manière alternative, le moyen de pilotage 51 et le calculateur 3 peuvent être confondus. Le calculateur 3 peut être conçu pour ordonner au premier capteur capacitif 5, par l'intermédiaire du moyen de pilotage 51, de délivrer le premier signal de sortie Ct, avec une fréquence de scrutation v, préenregistrée par les moyens de mémorisation 4. La fréquence de scrutation v, définit celle de délivrance, par le premier capteur capacitif 5, du premier signal de sortie Cm. En d'autres termes, la fréquence de scrutation v, détermine la fréquence avec laquelle le dispositif de détection réalise une surveillance de l'approche ou de la présence de la première masse matérielle 6 à proximité du premier capteur capacitif 5. Grâce à cet agencement, le calculateur 3 peut imposer la fréquence de scrutation v, unique non sélective car indépendante d'un état de fonctionnement du véhicule 1 et/ou d'une présence à son bord d'un conducteur. Cela rend le dispositif de détection plus simple et, donc, plus robuste tout en assurant un compromis raisonnable entre la détection fiable de la première masse matérielle 6 et une consommation électrique nécessaire pour alimenter le premier capteur capacitif 5 (notamment lorsque l'énergie est puisée à partir d'une batterie du véhicule 1 avec un moteur à l'arrêt). De préférence, le calculateur 3 est conçu pour : détecter un changement d'au moins une première consigne propre au fonctionnement du véhicule automobile 1, corriger la fréquence de scrutation préenregistrée v, en appliquant au moins une deuxième règle préenregistrée (par les moyens de mémorisation 4) propre au changement d'au moins ladite première consigne. Grâce à cet agencement, il est possible de corriger par le calculateur 3 la fréquence de scrutation v, de manière à la rendre sélective, par exemple en fonction d'une vitesse du véhicule, de l'état de fonctionnement du moteur, de l'état de charge de la batterie etc. Par exemple, lorsque le véhicule 1 est en mouvement, le calculateur 3 peut augmenter la fréquence de scrutation v, de manière à rendre le dispositif de détection plus discriminant vis-à-vis de la première masse matérielle 6 à détecter. Le calculateur 3 peut être conçu pour ordonner au premier capteur capacitif 5, par l'intermédiaire du moyen de pilotage 51, de limiter sa charge en énergie électrique à un taux de charge E, préenregistrée par les moyens de mémorisation 4. Ainsi, le calculateur 3 peut imposer le taux de charge E, en énergie électrique unique non sélective car indépendant de l'état de fonctionnement du véhicule 1 et/ou de la présence à son bord du conducteur. Cela rend le dispositif de détection plus simple et, donc, plus robuste tout en assurant le compromis raisonnable entre la détection fiable de la première masse matérielle 6 et la consommation électrique nécessaire pour alimenter le premier capteur capacitif 5 (notamment lorsque l'énergie est puisée à partir de la batterie du véhicule 1 avec le moteur à l'arrêt). Le calculateur 3 est conçu pour : détecter un changement d'au moins une deuxième consigne propre au fonctionnement du véhicule automobile 1, et - corriger le taux de charge E, préenregistrée (par les moyens de mémorisation 4) en appliquant au moins une troisième règle préenregistrée (par les moyens de mémorisation 4) propre au changement d'au moins ladite deuxième consigne. Grâce à cet agencement, il est possible de corriger par le calculateur 3 le taux de charge E, de manière à la rendre sélective, par exemple, en fonction de la vitesse du véhicule, de l'état de fonctionnement du moteur, de l'état de charge de la batterie, des propriétés physiques et/ou de la forme géométrique propres aux moyens du véhicule 1 qui entourent le premier capteur capacitif 5 (par exemple, qui servent à le fixer sur le véhicule 1), etc. Par exemple, lorsque le véhicule 1 est en mouvement, le calculateur 3 peut augmenter le taux de charge E, de manière à augmenter une pénétration des champs électriques vers l'extérieur du véhicule 1. Cela permet d'augmenter un rayon dmax d'une zone de détection 500 de la première masse matérielle 6, par exemple, au fur et à mesure que la vitesse du véhicule 1 augmente. Ainsi, il est possible de compenser un effet répulsif (vers l'extérieur du véhicule 1) d'une couche d'air entourant le véhicule 1 sur la première masse matérielle 6 approchant le premier capteur capacitif 5. Ainsi, il est possible d'ajuster la capacité du dispositif de détection en fonction de la vitesse du véhicule. De préférence, le paramètre d'environnement est propre à un état de pluie à l'extérieur d'un habitacle 10 du véhicule automobile 1, et au moins le premier capteur capacitif 5 est disposé dans une porte extérieure 52 du véhicule automobile 1. De la sorte, il est possible d'utiliser le dispositif de détection pour détecter la pluie 15 à l'aide du premier capteur capacitif 5 qui peut en même temps faire partie des systèmes embarqués d'accès et/ou de démarrage dits � main libre � du véhicule 1. De préférence, le dispositif de détection peut comprendre au moins un deuxième capteur capacitif 50 relié au calculateur 3 et conçu pour délivrer un deuxième signal de sortie Ct2 représentatif d'une évolution temporelle de la deuxième capacité C2 en réponse 20 à l'approche ou à la présence d'une deuxième masse matérielle 60, et le moyen de comparaison 7 est conçu pour : - recevoir le deuxième signal de sortie Ct2 du deuxième capteur capacitif 50, détecter le franchissement, par le deuxième signal de sortie Ct2, d'une deuxième limite CL2 préenregistrée par les moyens de mémorisation 4, 25 compter un deuxième nombre de franchissements N2 dans une deuxième unité de temps i2 préenregistrée par les moyens de mémorisation 4, - comparer ledit nombre de franchissements N2 à un deuxième seuil NO2 (NO2 = 5 sur la figure 2) préenregistré par les moyens de mémorisation 4, - fournir un deuxième signal de commande du moyen de mise en 30 fonctionnement 20 d'essuie-glaces 2, le deuxième signal de commande adoptant l'état actif A en fonction d'au moins le deuxième nombre de franchissements N2 dépassant ledit deuxième seuil NO2. En couplant les états actif A provenant du premier 5 et du deuxième 50 capteur capacitif, il est possible d'augmenter une fiabilité du dispositif de détection jusqu'à un 35 niveau prédéterminé, par exemple supérieur à 90%. De préférence, le moyen de comparaison 7 est conçu pour définir une deuxième tolérance T2 du deuxième nombre de franchissements N2 en appliquant au moins une quatrième règle préenregistrée (par les moyens de mémorisation 4) propre au deuxième capteur capacitif 50. Grâce à cet agencement, il est possible d'ajuster une sensibilité du deuxième capteur capacitif 50 en fonction, par exemple, de son emplacement dans le véhicule 1 et, en particulier, des propriétés physiques et/ou de la forme géométrique propres à des moyens du véhicule 1 qui entourent le deuxième capteur capacitif 50 (par exemple, propres à la poignée qui sert à fixer le deuxième capteur capacitif 50 sur le véhicule 1). Le moyen de mise en fonctionnement 20 est conçu pour actionner les essuie-10 glaces 2 à réception du premier signal de commande et du deuxième signal de commande lorsque les dits signaux sont simultanément dans leur état actif A. Grâce à cet agencement, il est possible d'utiliser les premier et deuxième capteurs capacitifs 5 et 50 des systèmes embarqués d'accès et/ou de démarrage dits � mains libres � du véhicule 1 pour commander les essuie-glaces 2 indépendamment 15 d'un capteur classique de détection de pluie (qui peut également être lié au calculateur 3) installé sous un pare-brise. Ainsi, le calculateur 3 peut continuer à commander les essuie-glaces 2 à l'aide du dispositif de détection lorsque le capteur classique de détection de pluie sous le pare-brise tombe en panne. De même, le dispositif de détection peut servir pour calibrer le capteur classique de détection de pluie sous le pare-brise et vice versa. 20 Optionnellement, les premier et deuxième capteurs capacitifs 5 et 50 peuvent présenter les mêmes caractéristiques structurelles et/ou physiques, de manière à faciliter leur montage sur le véhicule 1. REVENDICATIONS1. Dispositif de détection d'un paramètre d'environnement pour un véhicule automobile (1) équipé d'un moyen de mise en fonctionnement (20) d'essuie-glaces (2), le dispositif de détection comprenant au moins : un calculateur (3) comportant des moyens de mémorisation (4), - un premier capteur capacitif (5) relié au calculateur (3), présentant une première capacité (C,), et conçu pour délivrer un premier signal de sortie (Cté) représentatif d'une évolution temporelle de la première capacité (C,) en réponse à l'approche ou à la présence d'une première masse matérielle (6), caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de comparaison (7) conçu pour : 10 recevoir le premier signal de sortie (Ctn) du premier capteur capacitif (5), détecter le franchissement, par le premier signal de sortie (Ct1), d'une première limite (Cu) préenregistrée, compter un premier nombre de franchissements (NI) pendant une première unité de temps (i,) préenregistrée, 15 - comparer ledit premier nombre de franchissements (N,) à un premier seuil (No1) préenregistré, et - fournir un premier signal de commande au moyen de mise en fonctionnement (20) d'essuie-glaces (2), le premier signal de commande adoptant un état actif (A) en fonction au moins du premier nombre de franchissements (N,) 20 dépassant ledit premier seuil (No1). 2. Dispositif de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de comparaison (7) est conçu pour définir une première tolérance (T,) du premier nombre de franchissements (N,) en appliquant au moins une première règle préenregistrée propre au premier capteur capacitif (5). 25 3. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de pilotage (51) du premier capteur capacitif (5), le moyen de pilotage (51) étant lié au calculateur (3), et en ce que le calculateur (3) est conçu pour ordonner au premier capteur capacitif (5), par l'intermédiaire du moyen de pilotage (51), de délivrer le premier signal de sortie (Cm1) avec une fréquence de 30 scrutation (v,) préenregistrée. 4. Dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes combiné à la revendication 3, caractérisé en ce que le calculateur (3) est conçu pour : détecter un changement d'au moins une première consigne propre au fonctionnement du véhicule automobile (1), et - corriger la fréquence de scrutation préenregistrée (v1) en appliquant au moins une deuxième règle préenregistrée propre au changement d'au moins ladite première consigne. 5. Dispositif de détection selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le calculateur (3) est conçu pour ordonner au premier capteur capacitif (5), par l'intermédiaire du moyen de pilotage (51), de limiter sa charge en énergie électrique à un taux de charge (E1) préenregistré. 6. Dispositif de détection selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le calculateur (3) est conçu pour détecter un changement d'au moins une deuxième consigne propre au fonctionnement du véhicule automobile (1), corriger le taux de charge préenregistré (E1) en appliquant au moins une troisième règle préenregistrée propre au changement d'au moins ladite deuxième consigne. 7. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paramètre d'environnement concerne un état de pluie à l'extérieur d'un habitacle (10) du véhicule automobile (1), et en ce qu'au moins le premier capteur capacitif (5) est disposé dans une porte extérieure (52) du véhicule automobile (1). 8. Dispositif de détection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un deuxième capteur capacitif (50) relié au calculateur (3), présentant une deuxième capacité (C2), et conçu pour délivrer un deuxième signal de sortie (Ct2) représentatif d'une évolution temporelle de la deuxième capacité (C2) en réponse à l'approche ou à la présence d'une deuxième masse matérielle (60), et en ce que le moyen de comparaison (7) est conçu pour : - recevoir le deuxième signal de sortie (Ct2) du deuxième capteur capacitif (50), - détecter le franchissement, par le deuxième signal de sortie (Ct2), d'une deuxième limite (CL2) préenregistrée,compter un deuxième nombre de franchissements (N2) pendant une deuxième unité de temps (T2) préenregistrée, comparer ledit nombre de franchissements (N2) à un deuxième seuil (NO2) préenregistré, - fournir un deuxième signal de commande du moyen de mise en fonctionnement (20) d'essuie-glaces (2), le deuxième signal de commande adoptant un état actif (A) en fonction au moins du deuxième nombre de franchissements (N2) dépassant ledit deuxième seuil (NO2). 9. Dispositif de détection selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de comparaison (7) est conçu pour définir une deuxième tolérance (T2) du deuxième nombre de franchissements (N2) en appliquant au moins une quatrième règle préenregistrée propre au deuxième capteur capacitif (50). 10. Dispositif de détection selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le moyen de mise en fonctionnement (20) est conçu pour actionner les essuie-glaces (2) à réception du premier signal de commande et du deuxième signal de commande lorsque ces signaux sont simultanément dans leur état actif (A).