Brevet FR3087219A1 — publié le 20200417

Dispositif d'intention de verrouiller ou déverrouiller une portière de véhicule automobile et procédé de détection associé L'invention concerne un dispositif de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile par un utilisateur, un procédé de détection associé ainsi qu'une poignée de portière de véhicule comprenant ledit dispositif. De nos jours, les poignées de portières de véhicule sont équipées de dispositifs de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouille une portière. Ladite détection couplée à la reconnaissance d'un badge électronique « main libre » de commande d'accès à distance, porté par cet utilisateur, permet le verrouillage et le déverrouillage à distance des ouvrants du véhicule. Ainsi lorsque l'utilisateur, portant le badge électronique correspondant et identifié par le véhicule souhaite déverrouiller le véhicule, il touche la poignée de portière du véhicule et les ouvrants du véhicule sont alors automatiquement déverrouillés. En s'approchant ou en appuyant sur un endroit précis de la poignée de portière du véhicule, appelé « zone de déverrouillage », la portière (ou alternativement tous les ouvrants) est (sont) déverrouillée (déverrouillés) sans autre action de l'utilisateur. Inversement, lorsque l'utilisateur, portant toujours le badge nécessaire et identifié par le véhicule, souhaite verrouiller son véhicule, il ferme la portière de son véhicule et il appuie momentanément sur un autre endroit précis de la poignée, appelé « zone de verrouillage ». Ce geste permet de verrouiller automatiquement les ouvrants du véhicule. Ces dispositifs de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller comprennent généralement deux capteurs inductifs, sous la forme de deux cibles mobiles situées chacune en vis-à-vis d'une bobine, et reliée chacune électriquement à des moyens de contrôle respectifs compris par exemple dans un circuit imprimé, intégrées dans la poignée de portière chacune dans une zone précise dédiée au verrouillage ou au déverrouillage. Les cibles sont aptes à se déplacer vers leur bobine respective lors du contact de la main de l'utilisateur sur la poignée. Généralement, un capteur inductif, c'est à dire une cible et sa bobine respective, est dédié à une zone, c'est-à-dire une cible et une bobine est dédiée à la détection du contact de la main de l'utilisateur dans la zone de verrouillage et une cible et une bobine est dédiée à la détection du contact de la main de l'utilisateur dans la zone de déverrouillage. Les moyens de contrôle excitent la bobine à une dite fréquence de résonance FrI, par exemple 5 MHz par l'intermédiaire d'un circuit oscillant, de type « LC », constitué 35 d'inductance L (la bobine) et au moins de capacités C. Les moyens de contrôle mesurent 2 en retour la fréquence réelle de résonance FB du circuit oscillant qui est fonction de la distance entre la cible et la bobine. Si la valeur de la fréquence réelle de résonance FB dépasse une première valeur seuil Fs, alors il y a détection valide de l'appui de la main de l'utilisateur sur la zone de verrouillage ou de déverrouillage de la poignée. Les moyens de 5 contrôle comprennent de manière connue en soi au moins une capacité, un oscillateur de fréquence, ainsi que des moyens de mesure de la fréquence de résonance du circuit LC. Ceci est connu de l'homme du métier et ne sera pas plus détaillé ici. Le dispositif de détection comprend en outre une antenne radio fréquence. Le dispositif de détection est connecté au calculateur électronique du véhicule (ECU : 10 abréviation anglaise pour « Electronic Control Unit ») et lui envoie un signal de détection de présence. Le calculateur électronique du véhicule a, au préalable, identifié l'utilisateur comme étant autorisé à accéder à ce véhicule, ou alternativement, suite à la réception de ce signal de détection de présence, il procède à cette identification. Pour cela, il envoie par l'intermédiaire de l'antenne radiofréquence, une demande d'identification au 15 badge (ou à la télécommande) porté(e) par l'utilisateur. Ce badge envoie en réponse, par ondes RF (radio fréquence) son code d'identification vers le calculateur électronique du véhicule. Si le calculateur électronique reconnait le code d'identification comme celui autorisant l'accès au véhicule, il déclenche le verrouillage/déverrouillage de la portière (ou de tous les ouvrants). Si, en revanche, le calculateur électronique n'a pas reçu de code 20 d'identification ou si le code d'identification reçu est erroné, le verrouillage ou déverrouillage ne se fait pas. De tels véhicules, sont donc équipés de poignées de portière comprenant un dispositif de détection comprenant lui-même une antenne radiofréquence, et deux capteurs inductifs reliés à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimentés 25 en tension. A la figure 1, est illustré un dispositif de détection D de l'art antérieur. Le dispositif de détection D comprend un capteur inductif Al comprenant : - Une bobine B, - Une cible C. 30 Deux capacités montées en parallèle C1, et C2, la bobine B reliée aux deux capacités Cl, C2 formant un circuit oscillant, - Un amplificateur Amp de tension, - Des moyens de contrôle Ml. Comme expliqué auparavant, les moyens de contrôle MI permettent au circuit 35 oscillant de rentrer en résonance. Les moyens de contrôle MI déterminent la distance entre la cible C et la bobine B en mesurant la durée nécessaire au circuit oscillant pour effectuer un nombre prédéterminé d'oscillation. 3 Si la cible C se rapproche de la bobine B, la fréquence du circuit augmente et donc également le nombre d'oscillation pour une durée donnée. Ainsi, la durée nécessaire pour effectuer un nombre prédéterminé d'oscillation sera plus courte. 5 L'inconvénient d'un tel circuit réside dans la précision du microcontrôleur sur la mesure de la fréquence d'oscillation. L'horloge du microcontrôleur impose une mesure d'un nombre prédéterminé d'oscillations sur une durée de l'ordre de plusieurs centaines de ps, par exemple 700 ms, alors que la variation de la fréquence d'oscillation est de l'ordre de la nanoseconde. 10 L'inconvénient du dispositif de détection D de l'art antérieur réside donc dans la durée de la mesure, qui est trop longue par rapport au phénomène observé. L'invention concerne un dispositif de détection (d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant au moins un capteur inductif, ledit capteur comprenant une cible et une bobine primaire, ledit 15 dispositif étant remarquable en ce qu'au moins l'une de la cible ou de la bobine primaire est reliée à : - au moins une résistance et au moins une capacité en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance, - et en ce que le dispositif comprend : 20 - des moyens d'excitation dudit circuit à une fréquence prédéterminée différente de la fréquence de résonance dudit circuit, - des moyens de mesure de la tension aux bornes respectivement de la cible ou de la bobine primaire, - des moyens de comparaison de ladite tension à un seuil prédéterminé afin de 25 détecter l'intention de verrouiller ou de déverrouiller. Judicieusement, lorsque la cible est reliée à au moins une résistance et au moins une capacité en série afin de constituer un circuit résonant, ladite cible est alors une bobine secondaire et les moyens d'excitation comprennent la bobine primaire. L'invention concerne également un procédé de détection d'intention de 30 verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule automobile par un dispositif de détection comprenant au moins un capteur inductif, ledit capteur comprenant une cible, et une bobine primaire, le procédé étant remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on relie au préalable au moins l'une de la cible ou de la bobine primaire à au moins une résistance et au moins une capacité en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance, 4 - on excite ledit circuit à une fréquence prédéterminée différente de la fréquence de résonance dudit circuit, - on mesure la tension aux bornes respectivement de la cible ou de la bobine primaire et on compare ladite tension à un seuil prédéterminé, afin de valider 5 l'intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière. Avantageusement, lorsque l'on relie électriquement la cible à une capacité et à une résistance en série, afin de constituer un circuit résonant, la cible est alors constituée d'une bobine secondaire. L'invention concerne toute poignée de portière de véhicule comprenant un 10 dispositif de détection selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. Finalement, l'invention s'applique à tout véhicule automobile comprenant un dispositif de détection selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. 15 D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et à l'examen des dessins annexés dans lesquels : la Figure 1 est une vue schématique du dispositif de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller selon l'art antérieur, 20 la Figure 2 est une vue schématique du dispositif de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller selon un premier mode de réalisation de l'invention - la Figure 3 est une vue schématique du dispositif de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller selon un deuxième mode de réalisation de 25 l'invention. La Figure 4 est un graphe illustrant la variation de tension aux bornes de la cible ou de la bobine primaire en fonction de la variation de fréquence, La Figure 5 est un logigramme illustrant les différentes étapes du procédé de détection selon l'invention, 30 La Figure 6 représente schématiquement une poignée de portière de véhicule automobile comprenant le dispositif de détection selon l'invention. Le dispositif de détection D', D" d'intention de verrouiller ou de déverrouiller selon l'invention est illustré aux figures 2 et 3. Le dispositif de détection D', D" est destiné à être embarqué dans un véhicule 35 automobile V, et plus particulièrement à être intégré dans une poignée P de portière de véhicule automobile V afin de détecter l'appui d'un utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage Z1, en vue de verrouiller ou de déverrouiller le véhicule V (cf. 5 figure 6). La figure 6 illustre une poignée de portière P de véhicule V comprenant un dispositif de détection D', D" selon l'invention. Le dispositif de détection D', D" comprend comme dans l'art antérieur, un capteur inductif A2, A3, comprenant une cible Cb, C2 et une bobine primaire B1, B2 (cf. 5 figure 6) Cependant l'invention, contrairement à l'art antérieur propose que l'au moins une soit de la cible Cb, soit de la bobine primaire B2 soit reliée à un circuit résonant, sous la forme par exemple d'une résistance R3, R4 et d'une capacité C3, reliées en série, ledit circuit résonant présente une fréquence de résonance Fres intrinsèque. Selon l'invention 10 le dit circuit résonant est relié électriquement à des moyens d'excitation 200, 201 dudit circuit à une fréquence prédéterminée F différente de la fréquence de la fréquence de résonance Fres. Le dispositif D', D" selon l'invention comprend également des moyens de mesure 100, 101 d'une tension Vcb, VB2 respectivement aux bornes soit de la cible Cb soit de la bobine primaire B2. 15 Un premier mode de réalisation du dispositif de détection D' selon l'invention est illustré à la figure 2, dans lequel la cible Cb est constituée d'une bobine, que l'on appellera bobine secondaire, afin de la distinguer de la bobine primaire B1, B2 du capteur inductif A2, A3. Dans ce mode, la cible Cb, ou bobine secondaire Cb, est reliée à une capacité 20 C3 et à une résistance R3 montées en série. Le circuit secondaire ainsi constitué est un circuit de type « RLC » (R pour Résistance, L pour Inductance, C pour Capacité) résonant. Ce type de circuit résonant RLC est connu de l'homme du métier. Ledit circuit secondaire à une fréquence de résonance Fres intrinsèque. Les moyens d'excitation 200 de ce circuit secondaire, sont constitués de la 25 bobine primaire B1, d'un amplificateur Ampa, relié à une capacité C2' montée en parallèle, et reliés à des moyens d'oscillation M1a compris dans un microcontrôleur 10'. Les moyens d'oscillation M1a consistent en des moyens de génération d'un signal carré de tension à la fréquence souhaitée, connu de l'homme du métier. Les moyens d'excitation 200 sont adaptés pour que le circuit primaire 30 constitué de la bobine primaire B1 et de la capacité C2' oscille à la fréquence prédéterminée F différente de la fréquence de résonance Fres du circuit secondaire résonant constitué, quant à lui de la cible Cb, de la résistance R3 et de la capacité C3. Le circuit secondaire résonant reçoit le champ électromagnétique émis par le circuit primaire et oscille à son tour à la fréquence prédéterminée F. 35 Des moyens de mesure 100 de la tension aux bornes de la cible Cb se présentent sous la forme d'un démodulateur synchrone S1' commutant entre deux branches, dont une première branche est reliée à une résistance R1' reliée en série à une 6 capacité C1', reliés à un convertisseur analogique numérique M2a intégré dans le microcontrôleur 10' et dont une deuxième branche est reliée au microcontrôleur 10', le signal servant à la démodulation étant le même signal que le signal d'excitation (démodulation synchrone). 5 Les moyens de mesure 100 sont reliées électriquement au circuit secondaire, plus précisément à une borne de la cible Cb en un point de jonction J1, situé entre une borne de la cible Cb et une borne de la capacité C3. Lesdits moyens de mesure 100 déterminent la tension Vcb aux bornes de la cible Cb. Lorsque la cible Cb s'approche de la bobine B1, la fréquence du circuit 10 secondaire résonant varie, et induit une variation de tension aux bornes de la bobine B1. Cela est illustré à la figure 4. La fréquence initiale du circuit secondaire, lorsque la cible Cb est dans un état initial, sans contact de la part de l'utilisateur, est la fréquence prédéterminée F, correspondant à une tension initiale VO aux bornes de la cible Cb. 15 Lorsque la cible Cb se rapproche de la bobine B1, sous l'effet de l'appui de l'utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage Z1, la fréquence du circuit secondaire résonant augmente jusqu'à une nouvelle valeur H. A cette nouvelle valeur de fréquence, correspond une nouvelle tension V1 aux bornes de la cible Cb. Le dispositif de détection D' comprend également des moyens de 20 comparaison M3a entre la mesure de la tension Vcb à un seuil prédéterminé Th. Lesdits moyens de comparaison M3a se présentent sous la forme de logiciels situés dans le microcontrôleur 10'. L'invention est judicieuse dans la mesure où la fréquence prédéterminée F étant différente de la fréquence de résonance Fres, une faible variation de fréquence du 25 circuit secondaire résonant induit une grande variation de tension Vcb aux bornes de la cible Cb. En mesurant la tension Vcb aux bornes de la cible Cb, on peut ainsi détecter l'approche de la cible Cb vers la bobine primaire B1. Si la tension Vcb dépasse un seuil prédéterminé Th, cela signifie qu'il y a détection d'intention de verrouiller ou déverrouiller 30 la portière du véhicule V. Un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection D" selon l'invention est illustré à la figure 3. Dans ce mode de réalisation, la cible C2 est une pièce en métal, il n'y a donc pas de circuit secondaire, et la bobine primaire B2 du capteur inductif A3 est reliée en 35 série à une capacité C4 et à une résistance R4. Le circuit primaire ainsi constitué de la bobine B2, de la capacité C4 et de la résistance R4 en série forme un circuit résonant du 7 type « RLC » (Résistance, Inductance, Capacité). Ledit circuit primaire a une fréquence de résonance Fres intrinsèque. La bobine primaire B2 du capteur inductif A3 est reliée à des moyens d'excitation 201, comprenant un amplificateur Ampb, relié à des moyens d'oscillation M1b 5 compris dans un microcontrôleur 10". Les moyens d'oscillation M1b consistent en des moyens de génération d'un signal carré de tension à la fréquence souhaitée, connu de l'homme du métier. Les moyens d'excitation 201 sont adaptés telle manière que le circuit primaire oscille a une fréquence prédéterminée F différente de la fréquence de résonance Fres 10 intrinsèque dudit circuit. Des moyens de mesure 101 de la tension aux bornes de la bobine primaire B2 se présentent sous la forme d'un démodulateur synchrone S1" commutant entre deux branches, dont une première branche est reliée à une résistance R1" et en parallèle à une capacité Cl", reliée elle-même à un convertisseur analogique numérique M2b intégré 15 dans le microcontrôleur 10" et dont une deuxième branche est reliée au microcontrôleur 10" le signal servant à la démodulation étant le même signal que le signal d'excitation (démodulation synchrone). Les moyens de mesure 101 sont reliées électriquement au circuit primaire résonant, plus précisément à une borne de la bobine B2 en un point de jonction J2, situé 20 entre une borne de la bobine B2 et une borne de la capacité C4. Lesdits moyens de mesure 101 déterminent la tension VB2 aux bornes de la bobine B2. Le dispositif de détection D" comprend également des moyens de comparaison M3b entre la mesure de la tension VB2 à un seuil prédéterminé Th'. Lesdits moyens de comparaison M3b se présentent sous la forme de logiciels situés dans le 25 microcontrôleur 10". Lorsque la cible C2 s'approche de la bobine B2, sous l'effet de l'appui de l'utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage Z1, la fréquence du circuit primaire résonant varie, et induit une variation de tension aux bornes de la bobine B2. Cela est illustré à la figure 4. La fréquence initiale est la fréquence 30 prédéterminée F, correspondant à une tension initiale VO aux bornes de la bobine primaire B2. Lorsque la cible C2 se rapproche de la bobine primaire B2, la fréquence du circuit primaire résonant augmente jusqu'à une nouvelle valeur F1. A cette nouvelle valeur de fréquence, correspond une nouvelle tension V1 aux bornes de la bobine primaire B2. 35 L'invention est judicieuse dans la mesure où la fréquence prédéterminée F étant différente de la fréquence de résonance Fres, une faible variation de fréquence du 8 circuit primaire résonant induit une grande variation de tension VB2 aux bornes de la bobine primaire B2. En mesurant la tension VB2 aux bornes de la bobine primaire B2, on peut ainsi détecter l'approche de la cible C2 vers la bobine primaire B2. Si la tension VB2 dépasse un 5 seuil prédéterminé Th', cela signifie qu'il y a détection d'intention de verrouiller ou déverrouiller la portière du véhicule V. Le procédé de détection d'intention de verrouiller, ou de déverrouiller, illustré à la figure 5 va maintenant être décrit. Le procédé de détection selon l'invention d'intention de verrouiller ou de 10 déverrouiller une portière de véhicule automobile par un dispositif de détection D', D" comprend une étape préalable (étape E0), dans laquelle on équipe le dispositif, comprenant initialement au moins un capteur inductif A2, A3, comprenant lui-même une cible Cb, C2, et une bobine primaire B1, B2, d'au moins une résistance R3, R4 et au moins une capacité C3, C4 que l'on connecte électriquement en série soit à la cible Cb, 15 soit à la bobine primaire B2 afin de constituer un circuit résonant à une fréquence de résonance Fres. Dans le premier mode de réalisation, dans lequel on relie en série la cible Cb à une résistance R3 et à une capacité C3, la dite cible Cb est alors constituée d'une bobine secondaire. 20 Puis dans une première étape (étape El ), on excite, par l'intermédiaire des moyens d'excitation 200, 201 le circuit résonant ainsi constitué à une fréquence prédéterminée F, différente de la fréquence de résonance Fres. Ensuite, lors une deuxième étape (étape E2), on détermine, par les moyens de mesure 100, 101, la tension Vcb, VB2 aux bornes respectivement soit aux bornes de la 25 cible Cb, soit aux bornes de la bobine secondaire B2. On compare alors ladite tension Vcb, VB2 mesurée à un seuil prédéterminé Th, Th' (étape E3). Si la tension aux bornes de la cible Vcb, ou respectivement aux bornes de la bobine primaire VB2 dépasse un seuil prédéterminé Th, Th' alors il y a détection d'intention 30 de verrouiller ou de déverrouiller la portière du véhicule V (étape E4a), sinon il n'y a pas de détection (étape E4b). Le procédé de détection selon l'invention permet alors une mesure quasi immédiate de la variation de fréquence du circuit résonant (secondaire ou primaire, selon le mode de réalisation du dispositif de détection selon l'invention) et donc une détection 35 quasi immédiate de l'appui de l'utilisateur sur la zone de verrouillage ou de déverrouillage. En effet, avec le dispositif de détection selon l'invention, la durée de mesure est de l'ordre de 30 us, alors qu'avec le dispositif de l'art antérieur, la durée de mesure 9 était de l'ordre de 700 ps. L'invention permet donc une réduction importante de la durée de mesure, d'un facteur supérieur à 20. L'invention permet donc, de manière ingénieuse et peu coûteuse, de réduire considérablement la durée de mesure d'un capteur inductif, lors d'un appui par un 5 utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage d'une REVENDICATIONS1. Dispositif de détection (D', D") d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule automobile, ledit dispositif (D', D") comprenant au moins un capteur inductif (A2, A3), ledit capteur comprenant une cible (Cb, C2), et une bobine primaire (B1, B2), le dit dispositif (D', D") étant caractérisé en ce qu'au moins l'une de la 5 cible (Cb) ou de la bobine primaire (B2) est reliée à : - au moins une résistance (R3, R4) et au moins une capacité (C3, C4) en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance (Fres), et en ce que le dispositif comprend : - des moyens d'excitation (200, 201) dudit circuit à une fréquence prédéterminée 10 (F) différente de la fréquence de résonance (Fres) dudit circuit, - des moyens de mesure (100 ,101) de la tension aux bornes respectivement de la cible (Cb) ou de la bobine primaire (B2), - des moyens de comparaison (M3a, M3b) de ladite tension (Vcb, V82) à un seuil prédéterminé (Th, Th') afin de détecter l'intention de verrouiller ou de 15 déverrouiller. 2. Dispositif de détection (D', D"), selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lorsque la cible (Cb) est reliée à au moins une résistance (R3) et au moins une capacité (C3) en série afin de constituer un circuit résonant, - ladite cible (Cb) est alors une bobine secondaire et les moyens d'excitation (200) 20 comprennent la bobine primaire (B1). 3. Procédé de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule automobile (V) par un dispositif de détection (D', D") comprenant au moins un capteur inductif (A2, A3), comprenant une cible (Cb, C2), et une bobine primaire (B1, B2), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 25 - on relie au préalable au moins l'une de la cible (Cb) ou de la bobine primaire (B2) à au moins une résistance (R3, R4) et au moins une capacité (C3, C4) en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance (Fres), - on excite ledit circuit à une fréquence prédéterminée (F) différente de la fréquence de résonance (Fres) dudit circuit, 30 - on mesure la tension aux bornes respectivement de la cible (Vcb) ou de la bobine primaire (V82) et on compare ladite tension à un seuil prédéterminé (Th, Th'), afin de valider l'intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière. 11 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, lorsque l'on relie électriquement la cible (Cb) à une capacité (C3) et à une résistance (R3) en série, afin de constituer un circuit résonant, la cible (Cb) est alors constituée d'une bobine secondaire. 5. Poignée de portière de véhicule (V) caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection (D', D") selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2. 6. Véhicule automobile (V), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection (D', D") selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2.