Brevet FR3026119A1 — publié le 20160325

Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne le domaine des dispositifs de commande, et plus particulièrement le domaine des dispositifs de commande sans contact, notamment pour élément sanitaire. Il est connu d'équiper des éléments sanitaires, tels lave-mains, robinets, urinoirs, douches, sèche-mains, distributeurs de savon, ... de dispositifs de commande permettant le déclenchement de ceux-ci sans requérir un contact, notamment manuel, de la part de l'utilisateur. De tels dispositifs de commande présentent l'intérêt de garder propre l'élément sanitaire qui n'est pas touché par l'utilisateur, ce qui limite le développement et la transmission de germes ou bactéries. Par ailleurs, ils permettent également de limiter la quantité d'eau ou d'électricité consommée par l'élément sanitaire, puisque ce dernier ne fonctionne qu'en présence d'un utilisateur, et s'arrête lorsque celui-ci s'en éloigne et ne l'utilise plus. Il est ainsi connu d'équiper des éléments sanitaires avec des dispositifs de commande sans contact, utilisant des émetteurs et capteurs infra-rouges. Le déclenchement de la commande de l'élément sanitaire s'effectue en fonction de l'intensité d'infra-rouge mesurée par le capteur. Plus précisément, le dispositif de commande déclenche le fonctionnement de l'élément sanitaire lorsque l'intensité d'infra-rouges détectée par le capteur augmente, ce qui correspond à la présence d'un utilisateur à proximité du détecteur. Un exemple d'un tel dispositif est notamment décrit dans la demande FR 2 761 446 Al. Dans ce document, un des détecteurs infrarouges est monté à l'extrémité du robinet et est dirigé vers la vasque dans laquelle s'écoule l'eau du robinet : l'intensité des infra-rouges mesurée par le capteur en présence ou en absence d'un utilisateur est donc connue et aisée à paramétrer. Cependant, le détecteur doit être monté en regard d'une surface fixe et connue. Il existe également des détecteurs infra-rouges permettant de détecter la présence d'un utilisateur sans nécessiter d'être monté en regard d'une surface déterminée. De tels détecteurs sont des capteurs à suppression d'arrière-plan, qui permettent notamment, grâce à un système de lentilles et/ou d'une matrice de détecteurs, d'estimer plus précisément que les capteurs infra-rouges standards la distance les séparant de l'utilisateur. De tels capteurs à suppression d'arrière-plan peuvent donc être montés ailleurs qu'à l'extrémité libre du robinet, par exemple à la base du robinet. Cependant, lorsqu'un détecteur à suppression d'arrière-plan doit être installé dans une pièce munie de miroirs ou de faïences, il est souvent nécessaire de réaliser une opération de paramétrage du capteur, afin de tenir compte des réflexions parasites et obtenir le fonctionnement souhaité. Objet et résumé de l'invention La présente invention vise à résoudre les différents problèmes techniques énoncés précédemment. En particulier, la présente invention vise à fournir un dispositif de commande permettant de mieux identifier le geste de commande d'un utilisateur, afin d'éviter des déclenchements intempestifs non-souhaités. Ainsi, selon un premier aspect, il est proposé un dispositif de commande, notamment pour élément sanitaire, comprenant : - un actionneur, - un capteur configuré pour détecter la présence d'un utilisateur à proximité du capteur, et - un circuit de commande recevant en entrée les signaux issus du capteur et configuré pour commander l'actionneur. Le capteur comprend : - un émetteur configuré pour émettre un signal infra-rouge, et - un récepteur configuré pour détecter le signal infra-rouge émis par l'émetteur. Le dispositif de commande comprend également un moyen pour mesurer la durée de retour du signal infra-rouge envoyé par l'émetteur. Ainsi, selon l'invention, le dispositif de commande détecte à la fois la quantité d'infra-rouges atteignant le récepteur, et la durée mise par le signal infra-rouge pour aller de l'émetteur au récepteur. On peut ainsi identifier à la fois les éléments réfléchissant les infra-rouges, et déterminer la distance entre ceux-ci et le capteur. En effet, la vitesse des infra-rouges dans l'air étant connue, la durée d'aller-retour du signal infra-rouge permet de déterminer la distance séparant le capteur de l'élément réfléchissant les infra-rouges, et donc de déclencher, ou non, le fonctionnement de l'élément sanitaire en conséquence. En particulier, quel que soit l'arrière-plan du champ de détection du capteur, le dispositif de commande peut le distinguer des gestes de commande d'un utilisateur par la détermination de la durée d'aller-retour des infra-rouges réfléchis. Préférentiellement, l'émetteur est une diode laser, de préférence une diode laser à cavité verticale émettant par la surface. L'utilisation d'une diode laser permet d'avoir un émetteur infra-rouge à longueur d'onde connue et dont la puissance peut facilement être modulée, tout en conservant un encombrement réduit. Préférentiellement, la diode laser émet à 850nm. Selon un mode de réalisation, le moyen pour mesurer la durée de retour du signal infra-rouge envoyé par l'émetteur est monté dans le capteur. Dans ce cas, le signal envoyé par le capteur au circuit de commande est représentatif de la durée d'aller-retour du signal infrarouge, autrement dit la distance entre le capteur et l'élément réfléchissant. Il suffit alors au circuit de commande de comparer le signal à une valeur seuil pour décider, ou non, du déclenchement du fonctionnement de l'élément sanitaire. Selon un mode de réalisation, le moyen pour mesurer la durée de retour du signal infra-rouge envoyé par l'émetteur est monté dans le circuit de commande. Dans ce cas, le capteur envoie les données sur le signal émis par l'émetteur et sur le signal reçu par le récepteur, à partir desquelles le circuit de commande détermine la durée d'aller-retour, et donc le déclenchement, ou non, du fonctionnement de l'élément sanitaire. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un élément sanitaire, notamment à déclenchement sans contact, comprenant : - un corps alimenté par au moins une canalisation 10 d'alimentation en eau et comportant au moins un orifice d'écoulement de l'eau, et - un dispositif de commande tel que décrit précédemment, dans lequel l'actionneur du dispositif de commande est une électrovanne, par exemple bi-stable, monostable ou proportionnelle, montée sur ladite 15 au moins une canalisation d'alimentation en eau. Selon cet aspect, le dispositif de commande contrôle l'alimentation en eau de l'élément sanitaire, et plus particulièrement son ouverture et son arrêt. Préférentiellement, l'émetteur et le récepteur sont montés dans le 20 corps de l'élément sanitaire. La présence du capteur dans le corps de l'élément sanitaire permet de mieux déterminer les gestes destinés à activer l'élément sanitaire. Par ailleurs, cela permet d'intégrer directement le capteur dans le corps de l'élément sanitaire, à une position adéquate, ce qui facilite l'installation de l'ensemble dans une pièce. 25 Préférentiellement, l'émetteur et le récepteur sont montés en un seul élément dans le corps de l'élément sanitaire. Préférentiellement, le corps de l'élément sanitaire est destiné à être monté au-dessus d'une vasque ou d'un bassin, et le corps de l'élément sanitaire comprenant : - une extrémité distale libre destinée à s'étendre au-dessus de la vasque ou du bassin et comportant l'orifice d'écoulement d'eau, et - une extrémité proximale disposée à l'opposé de l'extrémité distale et destinée à venir en contact avec la vasque ou le bassin. Préférentiellement, la distance séparant le capteur de l'extrémité proximale est inférieure à celle séparant le capteur de l'extrémité distale. Une telle configuration correspond au cas où le capteur est monté à la base de l'élément sanitaire, et non à son extrémité libre comme c'est le cas dans la demande FR 2 761 446 Al. L'élément sanitaire peut être choisi parmi : un robinet, une douche, un toilette, un urinoir ou un bidet. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un distributeur de produit, notamment de savon, comprenant : - un réservoir contenant ledit produit, et - un dispositif de commande tel que décrit précédemment, dans lequel l'actionneur du dispositif de commande est un moyen de distribution dudit produit en-dehors du réservoir, par exemple une pompe. Selon cet aspect, le dispositif de commande permet de contrôler la quantité d'un produit tel que le savon, qui est distribuée par le 20 distributeur. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un sèche-cheveux ou sèche-mains comprenant : - un moyen de mise en mouvement de l'air, et - un dispositif de commande tel que décrit précédemment, 25 dans lequel l'actionneur du dispositif de commande est un moteur d'entraînement dudit moyen de mise en mouvement de l'air, par exemple un moteur électrique à courant continu ou alternatif. Selon cet aspect, c'est la mise en marche et l'arrêt du système qui sont commandés par le dispositif de commande, afin notamment de 30 limiter la consommation électrique dudit système. Brève description des dessins L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée de trois modes de réalisation particuliers, pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif de commande selon l'invention, et - les figures 2 à 4 sont des représentations schématiques de trois applications du dispositif de commande selon l'invention. Description détaillée de l'invention La figure 1 illustre un schéma de principe d'un dispositif de commande 1 selon l'invention. Le dispositif de commande 1 permet de commander un actionneur 2, par exemple une électrovanne, une pompe ou bien encore un moteur d'entraînement. Le dispositif de commande 1 comprend ainsi un capteur infra-rouge 4, qui a pour but de détecter la présence d'un utilisateur à proximité du 20 capteur et un circuit de commande 6 configuré pour commander l'actionneur 2 en fonction du signal reçu du capteur infra-rouge 4. Le capteur infra-rouge 4 comporte notamment un récepteur infrarouge 8 et un émetteur infra-rouge 10 émettant un signal infra-rouge. Le récepteur infra-rouge 8 est configuré pour détecter le signal infra-rouge 25 émis par l'émetteur et réfléchi par une surface, par exemple la main d'un utilisateur. L'émetteur infra-rouge 10 peut comprendre une diode laser émettant un rayonnement dans l'infra-rouge, de préférence dans le proche infra-rouge, par exemple à 850nm. Par ailleurs, la diode laser de l'émetteur infra-rouge 10 peut être une diode laser à cavité verticale émettant par la surface, plus connue sous le terme de diode « VCSEL ». Le récepteur infra-rouge 8 est configuré pour détecter les photons, notamment infra-rouges, et peut comprendre une ou plusieurs cellules sensibles aux infra-rouges. Le signal émis par le récepteur infra-rouge 8 est traité pour permettre de déterminer le déclenchement ou non de l'actionneur 2 par le circuit de commande 6. Le traitement du signal peut être effectué par le capteur infra-rouge 4, par le circuit de commande 2 ou par les deux. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le traitement du signal du récepteur infra-rouge 8 est traité par le capteur infra-rouge 4 lui-même. En particulier, le capteur infra-rouge 4 comprend un moyen 12 pour mesurer la durée de retour du signal infra-rouge émis par l'émetteur 10, et envoie un signal représentatif d'une telle durée au circuit de commande 6. Le circuit de commande 6 peut alors déclencher, ou non, l'actionneur 2 en fonction du signal reçu par le capteur 4, par exemple en le comparant à une valeur seuil. La figure 2 représente un premier exemple d'application d'un dispositif de commande selon l'invention. La figure 2 représente un lave- main comportant un robinet 14 et une vasque 16. Le robinet 14 comporte une extrémité proximale 14a venant reposer sur la surface supérieure d'une margelle de la vasque 16 et reliée à une canalisation d'alimentation en eau 18, et une extrémité distale 14b s'étendant au-dessus de la vasque 16 et comportant l'orifice d'écoulement d'eau. Le robinet 14 comporte également, à proximité de son extrémité proximale 14a, un capteur infra-rouge 4 avec un émetteur 10 et un récepteur 8. Dans l'application représentée à la figure 2, l'actionneur 2 est une électrovanne montée sur la canalisation d'alimentation en eau 18. Le capteur 4 est relié à un circuit de commande 6 qui, dans le 30 mode de réalisation décrit, comporte le moyen 12 pour mesurer le temps de retour du signal infra-rouge, et qui commande l'actionneur 2 formé par l'électrovanne. En fonctionnement, l'émetteur 10 envoie des signaux infra-rouges, par exemple modulés. Lorsqu'un utilisateur approche sa main du robinet 14, la main entre dans la zone d'émission de l'émetteur 10, et réfléchit une partie des infra-rouges émis par l'émetteur 10. Le récepteur 8 détecte alors les infra-rouges réfléchis par la main. Le capteur 4 envoie alors des signaux au moyen 12 de mesure du temps de retour du signal infra-rouge, afin que celui-ci détermine la durée mise par le signal infra- rouge pour revenir vers le récepteur 8. Lorsque la durée de retour du signal infra-rouge est inférieure à une valeur déterminée, le circuit de commande 6 déclenche alors l'ouverture de l'électrovanne afin de faire couler l'eau du robinet 14. L'émetteur 10 continuant d'émettre un signal infra-rouge de manière continue ou à intervalles réguliers, lorsque l'utilisateur éloigne sa main du capteur 4, parce qu'il a fini d'utiliser le robinet, le circuit de commande 6 détecte que la durée mise par le signal infra-rouge pour revenir vers le récepteur 8 augmente, et peut alors refermer l 'é l ectrova n n e . Il est ainsi possible, grâce à l'invention, de déterminer précisément la distance séparant le capteur d'une main d'un utilisateur, sans contrainte sur l'arrière-plan, ni sur l'environnement dudit capteur. La figure 3 représente un deuxième exemple d'application d'un dispositif de commande selon l'invention. La figure 3 représente un distributeur de produit 20, notamment de savon, comportant un réservoir 22 dudit produit. Le distributeur de produit 20 comprend également un capteur 4, avec un émetteur infra-rouge 10 et un récepteur infra-rouge 8, ainsi qu'un circuit de commande 6 permettant la distribution ou non du produit contenu dans le réservoir 22. Dans l'application représentée à la figure 3, l'actionneur 2 commandé par le circuit de commande 6 est une pompe montée sur la sortie du réservoir 22. Ainsi, lorsqu'un utilisateur approche sa main du distributeur de produit, le capteur 4 et le circuit de commande 6 détectent le rapprochement de la main, et le circuit de commande 6 peut déclencher l'actionneur 2, en l'occurrence une pompe, pour délivrer, par exemple, une quantité déterminée de produit. La figure 4 représente un troisième exemple d'application d'un dispositif de commande selon l'invention. La figure 4 représente un sèche- mains ou sèche-cheveux 24. Le sèche-mains ou sèche-cheveux 24 comprend : un moyen de mise en mouvement de l'air 26, un capteur 4 avec un émetteur infra-rouge 10 et un récepteur infra-rouge 8, et un circuit de commande 6 permettant le déclenchement ou non du sèche-mains ou sèche-cheveux 24. Dans l'application représentée à la figure 4, l'actionneur commandé par le circuit de commande 6 est un moteur d'entraînement (non-représenté) du moyen de mise en mouvement de l'air 26. Lorsqu'un utilisateur approche sa main ou sa tête du sèche-mains ou sèche-cheveux 24, le capteur 4 et le circuit de commande 6 détectent le rapprochement de l'utilisateur, et le circuit de commande 6 peut déclencher l'actionneur, en l'occurrence le moteur d'entraînement, pour créer le courant d'air séchant. Ainsi, grâce à l'invention, les éléments sanitaires ou autres équipements pouvant être présents dans des sanitaires, notamment publics, peuvent être commandés par l'utilisateur, sans contact, et sans nécessiter des conditions d'installation ou d'orientation limitées pour fonctionner correctement. En particulier, la détermination de la durée d'aller-retour du signal infra-rouge permet de déterminer précisément la distance séparant l'objet réfléchissant le signal infra-rouge du capteur infra-rouge, et donc de déclencher en conséquence le fonctionnement d'actionneurs.5 REVENDICATIONS1. Dispositif de commande (1), notamment pour élément sanitaire, comprenant : un actionneur (2), un capteur (4) configuré pour détecter la présence d'un utilisateur à proximité du capteur, et un circuit de commande (6) recevant en entrée les signaux issus du capteur (4) et configuré pour commander l'actionneur (2), caractérisé en ce que le capteur (4) comprend : - un émetteur (10) configuré pour émettre un signal infra-rouge, et - un récepteur (8) configuré pour détecter le signal infra-rouge émis par l'émetteur (10), et en ce que le dispositif de commande (1) comprend également un moyen (12) pour mesurer la durée de retour du signal infra-rouge envoyé par l'émetteur (10). 2. Dispositif de commande (1) selon la revendication 1 dans lequel l'émetteur (10) est une diode laser, de préférence une diode laser à cavité verticale émettant par la surface. 3. Dispositif de commande (1) selon la revendication 2 dans lequel la diode laser émet à 850nm. 4. Dispositif de commande (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le moyen (12) pour mesurer la durée de retour du signal infra-rouge envoyé par l'émetteur est monté dans le capteur (4) ou dans le circuit de commande (6).30 5. Elément sanitaire, notamment à déclenchement sans contact, comprenant : un corps (14) alimenté par au moins une canalisation d'alimentation en eau (18) et comportant au moins un orifice d'écoulement de l'eau, et un dispositif de commande (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'actionneur (2) du dispositif de commande est une électrovanne, par exemple bi-stable, monostable ou proportionnelle, montée sur ladite au moins une canalisation d'alimentation en eau (18). 6. Elément sanitaire selon la revendication précédente, dans lequel l'émetteur (10) et le récepteur (8) sont montés dans le corps (14) de l'élément sanitaire. 7. Elément sanitaire selon la revendication précédente, dans lequel l'émetteur (10) et le récepteur (8) sont montés en un seul élément dans le corps (14) de l'élément sanitaire. 8. Elément sanitaire selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le corps (14) de l'élément sanitaire est destiné à être monté au-dessus d'une vasque (16) ou d'un bassin, et dans lequel le corps (14) de l'élément sanitaire comprend : - une extrémité distale libre (14b) destinée à s'étendre au-dessus de la vasque (16) ou du bassin et comportant l'orifice d'écoulement d'eau, et - une extrémité proximale (14a) disposée à l'opposé de l'extrémité distale (14b) et destinée à venir en contact avec la vasque (16) ou le bassin. 9. Elément sanitaire selon les revendications 7 et 8, dans lequel la distance séparant le capteur (4) de l'extrémité proximale (14a) est inférieure à celle séparant le capteur (4) de l'extrémité distale (14b). 10. Elément sanitaire selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, choisi parmi : un robinet, une douche, un toilette, un urinoir ou un bidet. 11. Distributeur de produit (20), notamment de savon, comprenant : ^ un réservoir (22) contenant ledit produit, et ^ un dispositif de commande (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'actionneur (2) du dispositif de commande (1) est un moyen de distribution dudit produit en-dehors du réservoir (22), par exemple une pompe. 12. Sèche-cheveux ou sèche-mains (24) comprenant : - un moyen de mise en mouvement de l'air (26), et - un dispositif de commande (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'actionneur du dispositif de commande (1) est un moteur d'entraînement dudit moyen de mise en mouvement de l'air (24), par exemple un moteur électrique à courant continu ou alternatif.