Brevet FR3087469A1 — publié le 20200424

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 de présence comprennent généralement deux capteurs capacitifs, sous la forme de deux électrodes reliées électriquement à un circuit imprimé, intégrées dans la poignée de portière chacune dans une zone précise de verrouillage ou de déverrouillage. Généralement, une électrode est dédiée à chaque zone, c'est-à-dire une électrode est dédiée à la détection de l'approche et/ou du contact de la main de l'utilisateur dans la zone de verrouillage et une électrode est dédiée à la détection de l'approche et/ou du contact de la main de l'utilisateur dans la zone de déverrouillage. Le dispositif de détection de présence comprend en outre une antenne radio fréquence, en général LF (abréviation anglaise pour « Low Frequency », Basse Fréquence). Le dispositif de détection est connecté au calculateur électronique du véhicule (ECU : 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 badge (ou à la télécommande) porté(e) par l'utilisateur. Ce badge 2 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 5 calculateur électronique n'a pas reçu de code 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, généralement basse fréquence et deux électrodes reliées à un microcontrôleur, intégré dans un circuit 10 imprimé et alimentées en tension. Dans un but purement explicatif, il sera considéré ici un dispositif de détection D comprenant deux capteurs capacitifs sous la forme de deux électrodes, une électrode dédiée à la zone de déverrouillage et une électrode dédiée à la zone de verrouillage, lesdites deux électrodes étant reliées à un circuit imprimé comprenant un 15 microcontrôleur, et une antenne LF. Un dispositif de détection D de l'art antérieur est décrit en regard de la figure 1. A la figure 1, est représentée une poignée 10 de portière P de véhicule automobile (véhicule non représenté) dans laquelle se trouve un dispositif de détection D de présence d'un utilisateur. Ladite poignée 10 de portière P comprend une première 20 surface extérieure S1 orientée en direction de la portière P et une deuxième surface extérieure S2, opposée à la première surface extérieure S1 et donc orientée du côté opposé au véhicule, plus précisément vers l'utilisateur (non représenté). Ce dispositif de détection D, se présentant généralement sous la forme d'un boitier B étanche, comprend une première électrode E2 de déverrouillage dont une face se situe à proximité de la 25 première surface extérieure Si, une antenne LF (non représentée) dont une face se situe à proximité de la deuxième surface extérieure S2, une deuxième électrode El de verrouillage dont une face se situe à proximité de la deuxième surface extérieure S2, ainsi que des moyens de contrôle 60 . La première et la deuxième électrode E1, E2 sont reliées aux moyens de contrôle 60. Ces moyens de contrôle 60 mesurent la capacité 30 entre la borne chaque première et deuxième électrode E1, E2 et la masse, constituée par la main de l'utilisateur qui approche, afin de détecter la présence (l'approche et/ou le contact) d'un utilisateur dans les zones de détection, c'est-à-dire dans une zone de verrouillage Z1 ou dans une zone de déverrouillage Z2 et sont par exemple constitués d'un microcontrôleur 60 intégré dans un circuit imprimé 80. L'antenne LF (non 35 représentée) est, quant à elle, reliée à un calculateur électronique embarqué sur le véhicule (non représenté) du type BCM (« Body Controller Module », ou Module de contrôle du châssis) qui gère les demandes d'identification émises par ladite antenne LF. 3 Lorsque la main M de l'utilisateur se rapproche de l'électrode El ou E2, l'utilisateur se comporte comme une deuxième électrode, reliée à la Terre, qui augmente la valeur de capacitance de la capacité de détection à une valeur de capacitance supérieure à la valeur de capacitance nominale de la capacité de détection « au repos » (i.e. en l'absence 5 d'utilisateur). Le passage de la valeur de capacitance au-dessus d'un seuil valide la détection d'approche de la main de l'utilisateur. Cependant, ce dispositif de détection D de l'art antérieur présente des inconvénients majeurs. 10 En l'occurrence, la détection de l'approche d'un utilisateur par les capteurs capacitifs (première et deuxième électrode El et E2) n'est pas robuste et génère de fausses détections. En particulier, dans certaines conditions environnementales, lorsque des gouttes de pluie ou des flocons de neige rentrent en contact sur la poignée de portière, ils 15 augmentent la valeur de la capacité mesurée par les capteurs capacitifs, déclenchant ainsi de fausses détections. L'invention propose donc un procédé et un dispositif de détection d'intention de verrouillage ou déverrouillage de la portière d'un véhicule par un utilisateur permettant de réduire le nombre de fausses détections dues à la pluie, ou aux flocons de neige. 20 L'invention propose un dispositif de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule, ledit dispositif comprenant au moins : - un premier capteur capacitif comprenant une première électrode, apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans une zone prédéterminée autour de la poignée, 25 - des moyens de contrôle dudit premier capteur, générant un premier signal de détection d'approche et/ou de contact, ledit dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend en outre : - un deuxième capteur capacitif comprenant une deuxième électrode, apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans la zone 30 prédéterminée autour de la poignée, telle que : - la première électrode et la deuxième électrode se présentent chacune sous la forme de segments disjoints et reliés électriquement entre eux, lesdits segments de la première électrode et la deuxième électrode étant juxtaposés alternativement, 35 - des moyens de contrôle dudit deuxième capteur, générant un deuxième signal de détection d'approche et/ou de contact, 4 - des moyens de corrélation calculant une valeur de corrélation entre le premier signal et le deuxième signal, - des moyens de validation comparant ladite valeur de corrélation avec une valeur prédéterminée afin de détecter l'intention de verrouiller ou de déverrouiller la 5 portière. Avantageusement, lesdits segments positionnés et dimensionnés de telle manière que l'approche et/ou le contact d'une partie d'un corps d'un utilisateur soit détectée sur au moins deux segments juxtaposés appartenant chacun à une électrode différente. 10 Dans un mode de réalisation préférentiel, les segments se présentent sous forme de rectangles. Judicieusement, lesdits segments sont de taille identique et de nombre identique pour chaque électrode. Dans le mode de réalisation préférentiel, les segments se présentant sous 15 forme de rectangles de longueur et de largeur prédéterminées, lesdits segments sont juxtaposés sur leur longueur. La valeur de corrélation peut consister en délai entre un premier instant correspondant au dépassement d'un premier seuil prédéterminé par le premier signal et un deuxième instant correspondant au dépassement d'un deuxième seuil prédéterminé 20 par le deuxième signal. Dans le mode de réalisation préférentiel, le premier seuil prédéterminé et le deuxième seuil prédéterminé sont de valeurs égales. L'invention concerne également un procédé de détection d'intention de d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière (d'un véhicule, à l'aide d'un 25 dispositif de détection comprenant au moins un premier capteur capacitif comprenant une première électrode, apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans une zone prédéterminée autour de la poignée, et des moyens de contrôle dudit premier capteur, générant un premier signal de détection d'approche et/ou de contact, ledit procédé étant remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 30 - dans une étape préalable on équipe le dispositif d'un deuxième capteur capacitif comprenant une deuxième électrode, apte à détecter l'approche d'une partie de corps humain dans la zone prédéterminée autour de la poignée, telle que : - la première électrode et la deuxième électrode se présentent chacune sous la forme de segments disjoints et reliés électriquement entre eux, 35 - lesdits segments de la première électrode et de la deuxième électrode sont juxtaposés alternativement, 5 et de moyens de contrôle dudit deuxième capteur, générant un deuxième signal de détection d'approche et/ou de contact, - on détermine s'il y a une corrélation entre le premier signal et le deuxième signal, s'il y a une corrélation, alors il y a validation de détection d'intention de verrouiller 5 ou de déverrouiller, sinon, il n'y pas validation de détection. Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, la corrélation existe si un délai entre un premier instant correspondant au dépassement d'un premier seuil prédéterminé par le premier signal et un deuxième instant correspondant au dépassement d'un deuxième seuil prédéterminé par le deuxième signal, est inférieur à une durée 10 prédéterminée. L'invention s'applique également à toute poignée de portière de véhicule automobile, comprenant un dispositif de détection selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. Finalement, l'invention s'applique également à tout véhicule automobile, 15 comprenant un dispositif de détection selon l'une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment. 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 : 20 - la figure 1 représente schématiquement le dispositif de détection D de l'art antérieur, intégré dans une poignée 10 de portière P de véhicule automobile, - la figure 2, représente schématiquement un assemblage de deux électrodes associées à une seule zone de détection, compris dans un 25 dispositif de détection D' selon l'invention, - la figure 3, comprend deux graphes, à la figure 3a est représenté selon le temps t, la variation de capacité NA de la première électrode de l'assemblage d'électrodes du dispositif de détection selon l'invention, illustré à la figure 2, et à la figure 3b est représenté selon le temps t, la 30 variation de la capacité NB de la deuxième électrode de l'assemblage d'électrodes du dispositif de détection selon l'invention, illustré à la figure 2, et cela pour deux cas, cas I, où la détection est validée, cas II, où la détection n'est pas validée, la figure 4 représente schématiquement le dispositif de détection D' selon 35 l'invention, 6 - la figure 5 représente schématiquement le dispositif de détection D de l'invention, intégré dans une poignée 10' de portière P de véhicule automobile. Le dispositif de détection D' d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une 5 portière P d'un véhicule automobile selon l'invention est illustré aux figures 4 et 5. Le dispositif de détection D' est compris dans une poignée 10' de portière P. Dans un but purement explicatif, l'invention sera expliquée pour un dispositif de détection d'intention de déverrouiller la portière P. Plus précisément, cela concerne un dispositif adapté pour détecter l'approche d'une main d'un utilisateur dans une zone de 10 déverrouillage Z2 située entre la poignée 10' et la portière P (cf. figure 5). Bien sûr, l'invention s'applique également et de manière similaire à un dispositif de détection d'intention de verrouiller la portière P. Comme illustré à la figure 5, le dispositif de détection D' d'intention de déverrouiller une portière P d'un véhicule comprend : 15 - un premier capteur capacitif comprenant une première électrode EA, apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans la zone prédéterminée Z2 autour de la poignée 10', - des moyens de contrôle MA dudit premier capteur, générant un premier signal de détection NA d'approche et/ou de contact, 20 Le premier capteur capacitif comprend une première électrode EA, de capacité CEA reliée à des moyens de contrôle MA du dit capteur, situés par exemple dans un microcontrôleur 60', lui-même intégré dans un circuit imprimé 80'. Comme illustré à la figure 4, les moyens de contrôle MA sont reliés à la première électrode EA par l'intermédiaire d'un circuit de mesure CVD, ou « Capacitive 25 Voltage Divider » en anglais soit diviseur de tension capacitif, comprenant une première résistance R1, une première capacité Cl et une capacité de mesure CextA. La première électrode EA est reliée à la première résistance R1, elle-même reliée par une première branche à la première capacité Cl reliée à la masse, par une deuxième branche aux moyens de contrôle MA situés dans le microcontrôleur 60', et par une troisième branche, à 30 la capacité de mesure CeIxA reliée à un contrôleur d'entrée/sortie M1 ou GPIO en anglais (« General Purpose Input/Output ») situé également dans le microcontrôleur 60'. Les moyens de contrôle MA comprennent un contrôleur d'entrée/sortie et un ADC (« Analog to Digital Converter ») non représentés à la figure 4. Le fonctionnement du circuit CVD, circuit de mesure de la capacité CEA de la 35 première électrode EA, ainsi constitué est le suivant : Dans un premier temps, la capacité de mesure Cexu, est déchargée. Puis, par l'intermédiaire du contrôleur d'entrée/sortie M1, et des moyens de contrôle MA, 7 positionnés en « output » en anglais, c'est-à-dire en sortie en français, on charge la première capacité Cl ainsi que la capacité de la première électrode CEA que jusqu'à ce que la charge soit complète. Puis par l'intermédiaire des moyens de contrôle MA positionnés en « input » en anglais, soit en entrée en français, on décharge la première 5 capacité Cl et la capacité de la première électrode CEA dans la capacité de mesure CextA jusqu'à ce que la décharge soit complète. On mesure ensuite la tension aux bornes de la capacité de mesure Gen; grâce aux moyens de contrôle MA. Ladite tension aux bornes de la capacité de mesure Ce,,,A étant proportionnelle à la valeur de la capacité CEA de la première électrode EA, qui augmente à l'approche d'une partie du corps humain vers 10 ladite première électrode EA. Les moyens de contrôle MA génèrent alors un premier signal de détection NA, représentatif de la valeur de la capacité CEA qui augmente avec l'approche et/ou le contact d'une partie du corps de l'utilisateur vers ou sur la première électrode EA. Le procédé de détection capacitive, en l'occurrence par le diviseur de tension 15 capacitif est connu de l'homme du métier et ne sera pas plus détaillé ici. Bien sûr, d'autres dispositifs et procédé de détection capacitives sont réalisables, le diviseur de tension capacitif n'étant donné qu'à titre d'exemple. Selon l'invention, le dispositif de détection D' comprend un deuxième capteur capacitif comprenant lui-même une deuxième électrode EB ayant une capacité CEB. Ledit 20 deuxième capteur capacitif est apte, comme le premier capteur capacitif à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie du corps humain près de la même zone de déverrouillage Z2. La deuxième électrode EB du deuxième capteur capacitif est reliée à des moyens de contrôle MB dudit capteur, de manière similaire par un circuit CVD, ou un 25 circuit diviseur de tension capacitif, comprenant une deuxième résistance R2 et une deuxième capacité C2 et une capacité de mesure CexIB. Les deuxièmes moyens de contrôle MB sont par exemple situés dans le microcontrôleur 60', intégré dans le circuit imprimé 80' et comprennent un contrôleur d'entrée/sortie et un ADC (« Analog to Digital Converter »). 30 La deuxième électrode EB est reliée à la deuxième résistance R2, elle-même reliée par une première branche à la deuxième capacité C2 et à la masse, par une deuxième branche aux moyens de contrôle MB, et par une troisième branche à la capacité de mesure CelxB reliée à un contrôleur d'entrée/sortie M2 ou GPIO en anglais ( REVENDICATIONS1. Dispositif de détection (D') d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière (P) d'un véhicule, ledit dispositif (D') comprenant au moins : - un premier capteur capacitif comprenant une première électrode (EA), apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans une zone prédéterminée (Z2) autour de la poignée (10'), - des moyens de contrôle (MA) dudit premier capteur, générant un premier signal de détection (NA) d'approche et/ou de contact, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - un deuxième capteur capacitif comprenant une deuxième électrode (EB), apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans la zone prédéterminée (Z2) autour de la poignée (10'), telle que : - la première électrode (EA) et la deuxième électrode (EB) se présentent chacune sous la forme de segments disjoints et reliés électriquement entre eux, - lesdits segments de la première électrode (EA) et la deuxième électrode (EB) sont juxtaposés alternativement, - des moyens de contrôle (MB) dudit deuxième capteur, générant un deuxième signal de détection (NB) d'approche et/ou de contact, - des moyens de corrélation (Mc) calculant une valeur de corrélation entre le premier signal (NA) et le deuxième signal (NB), - des moyens de validation (Mo) comparant ladite valeur de corrélation avec une valeur prédéterminée afin de détecter l'intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière (10'). 2. Dispositif de détection (D') selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits segments positionnés et dimensionnés de telle manière que l'approche et/ou le contact d'une partie d'un corps d'un utilisateur soit détectée sur au moins deux segments juxtaposés appartenant chacun à une électrode différente. 3. Dispositif de détection (D'), selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les segments se présentent sous forme de rectangles. 4. Dispositif de détection (D') selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits segments sont de taille identique et de nombre identique pour chaque électrode. 14 5. Dispositif de détection (D'), selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les segments se présentant sous forme de rectangles de longueur et de largeur prédéterminées, lesdits segments sont juxtaposés sur leur longueur. 6. Dispositif de détection (D'), selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que la valeur de corrélation consiste en délai (At) entre un premier instant (t1) correspondant au dépassement d'un premier seuil prédéterminé (SA) par le premier signal (NA) et un deuxième instant (t2) correspondant au dépassement d'un deuxième seuil prédéterminé (SB) par le deuxième signal (NB). 7. Dispositif de détection (D'), selon la revendication 5, caractérisé en ce que le 10 premier seuil prédéterminé (SA) et le deuxième seuil (SB) prédéterminé sont de valeurs égales. 8. Procédé de détection d'intention de d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière (P) d'un véhicule, à l'aide d'un dispositif de détection (D') comprenant au moins un premier capteur capacitif comprenant une première électrode 15 (E A) , apte à détecter l'approche et/ou le contact d'une partie de corps humain dans une zone prédéterminée (Z2) autour de la poignée (10'), et des moyens de contrôle (MA) dudit premier capteur, générant un premier signal (SA) de détection d'approche et/ou de contact, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 20 - dans une étape préalable on équipe le dispositif d'un deuxième capteur capacitif comprenant une deuxième électrode (EB), apte à détecter l'approche d'une partie de corps humain dans la zone prédéterminée (Z2) autour de la poignée (10'), telle que : - la première électrode (EA) et la deuxième électrode (EB) se 25 présentent chacune sous la forme de segments disjoints et reliés électriquement entre eux, - lesdits segments de la première électrode (EA) et de la deuxième électrode (EB) sont juxtaposés alternativement, et de moyens de contrôle (MB) dudit deuxième capteur, générant un deuxième 30 signal de détection (NB) d'approche et/ou de contact, - on détermine s'il y a une corrélation entre le premier signal (NA) et le deuxième signal (NB), s'il y a une corrélation, alors il y a validation de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller, sinon, il n'y pas validation. 15 9. Procédé de détection, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la corrélation existe si un délai (At) entre un premier instant (t1) correspondant au dépassement d'un premier seuil (SA) prédéterminé par le premier signal (NA) et un deuxième instant (t2) correspondant au dépassement d'un deuxième seuil (SB) 5 prédéterminé par le deuxième signal (NB), est inférieur à une durée prédéterminée (Atrei). 10. Poignée de portière (10') de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'elle comprend un dispositif de détection (D') selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 11. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de détection (D') selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.