Brevet FR3041462A1 — publié le 20170324

DISPOSITIF ELECTRONIQUE DE DETECTION D'UN SIGNAL EMIS PAR UN CAPTEUR DE VERROUILLAGE ET/OU DE DEVERROUILLAGE D'UN OUVRANT DE VEHICULE AUTOMOBILE DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale le verrouillage et le déverrouillage des ouvrants de véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement un dispositif électronique de détection d'un signal émis par un capteur de verrouillage et/ou de déverrouillage d'ouvrant de véhicule automobile, comportant : - un étage d'acquisition comprenant un montage électrique à miroir de courant, qui comporte une première branche et une seconde branche connectées en parallèle et équipées chacune d'un transistor dont la base ou grille est connectée à la base ou grille de l'autre transistor, la première branche étant adaptée à être connectée audit capteur, et - un étage de détection connecté à la seconde branche pour détecter le courant traversant cette seconde branche. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Il est connu d'équiper les poignées des ouvrants de véhicules automobiles de capteurs afin de permettre à un usager de pouvoir commander le verrouillage ou le déverrouillage de ces ouvrants, avec ou sans contact de la main sur la poignée. Généralement, ces capteurs sont connectés par au moins un fil électrique au calculateur central du véhicule, de manière que ce dernier puisse commander le verrouillage ou déverrouillage des ouvrants. Le signal circulant sur ce fil électrique présente un courant d'intensité basse en l'absence de commande de verrouillage ou déverrouillage (par exemple 0,1mA), et un courant qui varie entre cette intensité basse et une intensité haute en présence d'une commande (par exemple 10mA). Pour que le calculateur central puisse détecter ces variations de courant, il est connu d'utiliser un dispositif de détection tel que précité, dont l'étage d'acquisition comporte un montage électrique à miroir de courant. La connexion de la première branche de ce montage électrique à miroir de courant au capteur permet d'obtenir sur la seconde branche une intensité qui varie exactement en fonction de l'intensité du courant délivré par le capteur. 3041462 2 Un premier inconvénient de ce montage électrique est qu'en l'absence de commande, les courants de fuite sont importants (de l'ordre de 0,08mA), ce qui a une conséquence sensible sur le niveau de charge de la batterie d'accumulateurs du véhicule, notamment lorsque ce véhicule est équipé de 5 plusieurs ouvrants et donc de plusieurs dispositifs tels que précités. Le second inconvénient est qu'en l'absence de commande, puisque l'intensité du courant circulant dans la première branche est faible, on observe l'apparition de chutes de tension au niveau de l'émetteur du transistor équipant cette première branche, ce qui a pour conséquence un comportement aléatoire de 10 ce transistor et donc des problèmes de détection de la main de l'usager sur la poignée de l'ouvrant du véhicule. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif de détection tel que défini dans 15 l'introduction, dans lequel la seconde branche comporte un composant électrique adapté à bloquer le passage du courant en-deçà d'un seuil de tension ou de courant, et à laisser passer le courant au-delà dudit seuil de tension ou de courant. Préférentiellement, ledit composant électrique est une diode. 20 Comme on le sait, une diode présente une tension de seuil, en-deçà de laquelle elle bloque le passage du courant, et au-delà de laquelle elle libère le passage du courant dans un sens. Cette tension de seuil permet ainsi à la diode de bloquer le passage du courant dans la seconde branche en absence de commande, ce qui permet de 25 limiter les courants de fuite et, partant, de réaliser des économies d'énergie électrique. Cette diode est en revanche passante en présence d'une commande, de sorte qu'elle ne modifie pas le comportement du montage électrique à miroir de courant. 30 Par ailleurs, puisque le courant dans la seconde branche est bloqué en l'absence de commande, on n'observe plus de chutes de tension au niveau de l'émetteur du transistor équipant la première branche, de sorte que le comportement du montage électrique reste conforme aux attentes. La diode pourrait être remplacée par tout autre composant électrique 3041462 3 présentant un comportement non linéaire pour bloquer le passage du courant en l'absence de commande de verrouillage ou de déverrouillage des ouvrants du véhicule. D'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du dispositif de 5 détection conforme à l'invention sont les suivantes : - la seconde branche étant adaptée à être connectée d'un côté à une source de tension, la diode est située entre le transistor équipant cette seconde branche et la source de tension ; - les première et seconde branches sont chacune adaptées à être 10 connectées d'un côté à une source de tension et sont chacune équipées d'une résistance électrique située entre leur transistor et la source de tension ; - la résistance électrique équipant ladite première branche présente une valeur inférieure à celle de la résistance électrique équipant ladite seconde branche ; 15 - ladite source de tension est formée par la batterie du véhicule automobile ; - les bases ou grilles des transistors équipant lesdites première et seconde branches sont connectées à la première branche, entre le transistor équipant cette première branche et ledit capteur ; 20 - ladite seconde branche étant connectée d'un côté à une masse électrique, l'étage de détection est connecté à la seconde branche, entre le transistor équipant cette seconde branche et la masse électrique ; et - ladite diode présente une tension de seuil supérieure à 0,1V. L'invention propose également un véhicule automobile comportant un 25 châssis sur lequel sont articulés au moins deux ouvrants chacun équipés d'un capteur de verrouillage et/ou de déverrouillage, un calculateur central comportant des moyens de commande du verrouillage et du déverrouillage de chaque ouvrant, et au moins deux dispositifs électroniques tels que précités, dont les étages de détection sont connectés au calculateur central. 30 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur le dessin annexé, la figure 1 est un schéma électrique d'un dispositif 3041462 4 de détection conforme à l'invention. En préliminaire, on rappellera qu'un transistor est un composant électrique qui pourra notamment être de type « bipolaire », auquel cas il comportera un collecteur, une base et un émetteur, ou de type « à effet de 5 champ », auquel cas il comportera un drain, une grille et une source. La présente invention s'applique de manière générale aux véhicules automobiles. Un véhicule automobile comporte en effet généralement un châssis sur lequel sont articulés des ouvrants (portières, hayon). Ces ouvrants sont équipés, sur leurs tranches, d'un verrou qui permet non seulement de bloquer 10 l'ouvrant en position fermée, mais également de verrouiller l'ouvrant dans cette position de manière à interdire l'accès à l'habitacle du véhicule. Le véhicule comporte également un calculateur central, qui comprend des moyens de commande de ce verrou, afin de permettre de verrouiller ou de déverrouiller l'ouvrant. 15 Le verrouillage ou le déverrouillage de ces ouvrants est notamment commandé en fonction du souhait de l'usager du véhicule. Chacun de ces ouvrants est pour cela équipé d'un levier que l'usager peut manipuler pour commander le déverrouillage ou le verrouillage des ouvrants. On pourra ici plus précisément s'intéresser aux leviers d'ouvrants qui 20 sont équipés d'un capteur de verrouillage et de déverrouillage. On considérera ici un capteur d'un genre particulier, à savoir un capteur permettant de déterminer la zone d'appui de la main de l'usager sur le levier. Un tel capteur permet en effet par exemple de détecter un appui sur la face externe du levier (pour commander le verrouillage de l'ouvrant) ou sur la face interne du 25 levier (pour commander le déverrouillage de cet ouvrant). Ici, comme le montre la figure 1, ce capteur 100 est équipé de son propre microprocesseur (illustré sur la figure comme une source de courant) et d'un unique fil électrique 101 permettant non seulement d'alimenter en courant le microprocesseur, mais également de transmettre un signal de sortie SO vers le 30 calculateur central. En l'espèce, ce signal de sortie SO présente un courant d'intensité variable, ce qui permet de coder la zone d'appui de l'usager sur la poignée. Plus précisément ici, le signal de sortie SO présente un courant d'intensité réduite, de l'ordre de 0,1mA, en l'absence de main détectée sur la 3041462 5 poignée. Ce courant d'intensité réduite permet d'alimenter le microprocesseur du capteur 100. Le signal de sortie SO présente en revanche un courant d'intensité variable en présence d'une main détectée sur la poignée. 5 Ce courant présente alors une forme de créneaux variant entre cette intensité réduite et une intensité maximum (de l'ordre de 10mA), ces créneaux présentant des formes différentes selon la zone sur laquelle l'appui est exercé par l'usager sur la poignée. En résumé, le signal de sortie SO porte des informations codées en 10 binaire par modulation de courant. L'invention porte alors plus précisément sur le dispositif électronique 10 qui va permettre de détecter le signal de sortie SO, de manière à convertir les informations du signal de sortie SO en informations codées en binaire, cette fois par modulation de tension. 15 Comme le montre bien la figure 1, ce dispositif électronique 10 comporte à cet effet un étage d'acquisition 20 du signal de sortie SO, et un étage de détection 30 connecté au calculateur central. L'étage d'acquisition 20 comprend un montage électrique à miroir de courant. 20 Classiquement, un tel montage comporte une première branche 21 et une seconde branche 22 connectées en parallèle, qui sont chacune équipées d'un transistor T1, T2 (ici un transistor bipolaire) dont les bases sont directement connectées l'une à l'autre. Par « directement », on entend qu'aucun composant électrique ne se trouve ici entre les bases des transistors. 25 Ces deux branches 21, 22 sont connectées, d'un côté, à une première source de tension. Ici, cette source de tension est une batterie d'accumulateurs BAT équipant le véhicule automobile, qui est adaptée à délivrer une tension électrique V1. Les transistors T1, T2 sont ainsi connectés par leurs émetteurs à cette batterie d'accumulateurs BAT. 30 La première branche 21 est connectée, du côté opposé, au fil électrique 101 du capteur 100. Le transistor T1 est connecté par son collecteur et par sa base à ce fil électrique 101. La seconde branche 22 est quant à elle connectée, du côté opposé à la batterie d'accumulateurs BAT, à une masse électrique MAS. Le transistor T2 est 3041462 6 ainsi connecté par son collecteur à cette masse électrique MAS, via une résistance électrique R3. Ici, pour réduire l'intensité du courant électrique traversant la seconde branche 22 à un ratio du courant émis par le capteur 100, chaque branche 21, 22 5 est équipée d'une résistance électrique R1, R2 située entre son transistor T1, T2 et la batterie d'accumulateurs BAT. La résistance électrique R1 équipant la première branche 21 présente une valeur inférieure à celle de la résistance électrique R2 équipant la seconde branche 22. De cette manière, on peut écrire : 10 i2 = il . R1 / R2, avec il le courant circulant dans la première branche 21 et i2 le courant circulant dans la seconde branche 22. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la seconde branche 22 comporte en outre un composant électrique adapté à bloquer 15 le passage du courant en-deçà d'un seuil de tension ou de courant, et à laisser passer le courant au-delà dudit seuil de tension ou de courant. Ce composant électrique doit donc présenter un comportement non linéaire. Ici, ce composant électrique est une diode D1, qui est située entre la 20 batterie d'accumulateurs BAT et la résistance électrique R2, et dont la cathode est tournée vers cette résistance électrique R2. Elle présente une tension de seuil compris entre 0,1V et 1V, ici égal à 0,7V environ. L'étage de détection 30 est quant à lui commandé par la seconde 25 branche 22, entre deux états, selon qu'un courant circule ou non dans la seconde branche 22. Il comporte à cet effet un transistor T3, ici un transistor à effet de champ, dont la grille est connectée à la seconde branche 22 de l'étage d'acquisition 20, via une résistance électrique R4. La grille de ce transistor T3 est plus précisément 30 connectée à la seconde branche 22, entre le transistor T2 et la résistance électrique R3. La source du transistor T3 est quant à elle connectée à la masse électrique MAS tandis que son drain est connecté à une seconde source de tension, via une résistance électrique R5. Ici, cette seconde source de tension est 3041462 7 formée par l'alimentation VCC du calculateur central et elle délivre une tension électrique V2. Les valeurs de tensions et de résistances électriques sont ici les suivantes : 5 V1 =12V, V2 = 5V, R1 =100 S2, R2 = 400 S2, R3 = 2000 S2, 10 R4 = 1000 S2, R5 = 2200 S2. Elles pourraient bien entendu être choisies autrement. Le fonctionnement du dispositif de détection 10 est alors le suivant. En l'absence d'appui détecté sur la poignée, le courant circulant dans la 15 première branche 21 de l'étage d'acquisition 20 présente une intensité faible, ici égale à 0,1mA. Ce courant permet notamment d'alimenter le microprocesseur du capteur 100. Dans ce cas, la tension aux bornes de la diode D1 est inférieure à sa tension seuil, si bien que l'intensité du courant circulant dans la seconde branche 20 22 de l'étage d'acquisition reste nulle. Par conséquent, la consommation électrique du dispositif de détection 10 demeure réduite. En revanche, lorsqu'un appui est détecté sur la poignée, le courant émis par le capteur 100 présente une intensité qui varie en créneaux, entre ladite intensité faible 0,1mA et une intensité élevée (ici 10mA), afin de générer un signal 25 de sortie SO relatif à la zone de la poignée sur laquelle l'usager a appuyé. Lorsque l'intensité est élevée, la tension aux bornes de la diode D1 est supérieure à sa tension seuil, si bien que l'intensité du courant circulant dans la seconde branche 22 de l'étage d'acquisition 20 est égale à l'intensité élevée, multipliée par le rapport R1/R2. 30 Ce courant permet de commander le transistor T3, de manière que la tension mesurée au niveau du noeud N1 situé entre le transistor T3 et la résistance électrique R5 varie. Alors, le calculateur central qui est branché sur ce noeud N1 peut lire un 3041462 8 signal S1 modulé en tension, relatif à la zone de la poignée sur laquelle l'usager appuie. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante 5 conforme à son esprit. En particulier, les transistors de l'étage d'acquisition pourraient être du type à effet de champ. En variante également, le transistor de l'étage de détection pourrait être du type bipolaire. Selon une autre variante de l'invention, on aurait pu utiliser en lieu et 10 place d'une diode un autre composant électrique, tel que par exemple un transistor dont la grille serait connectée à la première branche 21. On aurait pu également utiliser une diode Zener, une varistance, ou tout autre composant électrique ad hoc. Encore en variante, pour amortir les signaux parasites circulant sur le fil 15 électrique 101 du capteur 100, on aurait pu connecter en parallèle du capteur 100 un condensateur. Selon une autre variante de l'invention, le capteur utilisé sur la poignée de l'ouvrant pourrait être d'un autre type. Il pourrait ainsi être seulement adapté à détecter un appui de la main de l'usager sur la poignée (sans être en mesure de 20 déterminer la zone de la poignée au niveau de laquelle cet appui est exercé). Il pourrait également fonctionner « sans contact », afin de détecter la présence de la main de l'usager lorsque celle-ci se trouve à courte distance de la poignée. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique (10) de détection d'un signal (SO) émis par un capteur (100) de verrouillage et/ou de déverrouillage d'ouvrant de véhicule automobile, comportant : - un étage d'acquisition (20) comprenant un montage électrique à miroir de courant, qui comporte une première branche (21) et une seconde branche (22) connectées en parallèle et équipées chacune d'un transistor (T1, T2) dont la base ou grille est connectée à la base ou grille de l'autre transistor (T1, T2), la première branche (21) étant adaptée à être connectée audit capteur (100), et - un étage de détection (30) connecté à la seconde branche (22) pour détecter le courant traversant cette seconde branche (22), caractérisé en ce que la seconde branche (22) comporte un composant électrique (D1) adapté à bloquer le passage du courant en-deçà d'un seuil de tension ou de courant, et à laisser passer le courant au-delà dudit seuil de tension ou de courant. 2. Dispositif électronique (10) selon la revendication précédente, dans lequel ledit composant électrique est une diode (D1). 3. Dispositif électronique (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, la seconde branche (22) étant adaptée à être connectée d'un côté à une source de tension (BAT), la diode (D1) est située entre le transistor (T2) équipant cette seconde branche (22) et la source de tension (BAT). 4. Dispositif électronique (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les première et seconde branches (21, 22) sont chacune adaptées à être connectées d'un côté à une source de tension (BAT) et sont chacune équipées d'une résistance électrique (R1, R2) située entre leur transistor (T1, T2) et la source de tension (BAT). 5. Dispositif électronique (10) selon la revendication précédente, dans lequel la résistance électrique (R1) équipant ladite première branche (21) présente une valeur inférieure à celle de la résistance électrique (R2) équipant ladite seconde branche (22). 6. Dispositif électronique (10) selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel ladite source de tension (BAT) est formée par la batterie 3041462 10 du véhicule automobile. 7. Dispositif électronique (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les bases ou grilles des transistors (T1, T2) équipant lesdites première et seconde branches (21, 22) sont connectées à la première 5 branche (21), entre le transistor (T1) équipant cette première branche (21) et ledit capteur (100). 8. Dispositif électronique (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, ladite seconde branche (22) étant connectée d'un côté à une masse électrique (MAS), l'étage de détection (30) est connecté à la 10 seconde branche (22), entre le transistor (T2) équipant cette seconde branche (22) et la masse électrique (MAS). 9. Dispositif électronique (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite diode (D1) présente une tension de seuil supérieure à 0,1V. 15 10. Véhicule automobile comportant un châssis sur lequel sont articulés au moins deux ouvrants chacun équipés d'un capteur de verrouillage et/ou de déverrouillage, et un calculateur central comportant des moyens de commande du verrouillage et du déverrouillage de chaque ouvrant, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs électroniques conformes à l'une des 20 revendications précédentes, dont les étages de détection sont connectés au calculateur central.