Brevet FR3081903A1 — publié le 20191206

L'invention concerne une poignée de portière de véhicule automobile comprenant des moyens de communication en ultra haute fréquence. Plus particulièrement, l'invention s'applique à une poignée de portière comprenant des moyens de communication en Bluetooth 0 destinés à communiquer avec un équipement portable d'utilisateur afin d'autoriser l'accès main libre au véhicule, c'est-à-dire le verrouillage et/ou le déverrouillage de la portière. De nos jours, les poignées de portières de véhicule sont équipées de dispositifs de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'une portière de véhicule par un utilisateur. La détection d'intention de verrouillage/déverrouillage d'un utilisateur couplée à la reconnaissance d'un identifiant compris dans un dispositif d'accès « mains libres », par exemple un badge électronique « mains libres » de commande d'accès à distance, ou un téléphone portable, porté par cet utilisateur, permet le verrouillage et le déverrouillage à distance des ouvrants du véhicule. Ainsi lorsque l'utilisateur, portant le badge électronique ou le téléphone correspondant et identifié par le véhicule souhaite déverrouiller le véhicule, il s'approche de la poignée ou 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 s'approche ou 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 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 30 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 verrouillage/déverrouillage comprend en outre une antenne radio fréquence, pour échanger un identifiant entre le véhicule et le badge d'accès main libre ou le téléphone. 2 Cette antenne peut être du type basse fréquence (« Low frequency » ou LF, en anglais), par exemple à 125 kHz. Dans le cas où le dispositif portable est un téléphone portable, la communication avec le véhicule en Radio Fréquence et LF n'est pas toujours possible, 5 car la plupart des téléphones portables ne possèdent pas de moyens de communications RF, ni LF, dont les fréquences sont compatibles avec celles utilisées lors de la communication avec un véhicule, telles que les fréquences de 315 MHz et de 433.92 MHz pour la RF et de 125 kHz pour la LF. Cependant, les téléphones portables disposent dorénavant du standard de 10 communication Bluetoothe ou Bluetooth Low Energy « BLE », c'est-à-dire de communication à Ultra Haute Fréquence (UHF) de 2,4 GHz à 2,48 GHz. Ce standard de communication présente l'avantage d'être universel et donc ne nécessite pas d'homologation spécifique à chaque pays (seulement une certification internationale Bluetooth Low Energy), comme c'est le cas avec les standards de communications RF et 15 LF actuels dont la fréquence de fonctionnement diffère selon les pays. Il devient donc nécessaire d'adapter le système d'accès et/ou de démarrage « mains libres » à un véhicule afin qu'il puisse fonctionner également avec un téléphone portable équipé du standard de communication Bluetooth 0 et non plus uniquement par l'intermédiaire des ondes radio et basses fréquences (RF, LF). 20 L'avantage du standard de communication Bluetoothe ou du Bluetooth Low Energy BLE c'est qu'il permet une grande portée de communication d'environ 100 m autour du véhicule pour le BLE. La communication Bluetoothe présente donc de nombreux avantages par rapport à la basse fréquence. 25 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. Comme expliqué précédemment, lorsque le dispositif d'accès « 'mains libres « est un téléphone portable, l'échange d'identifiant se fait par communication Bluetoothe. 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 35 d'identification ou si le code d'identification reçu est erroné, le verrouillage ou déverrouillage ne se fait pas. 3 De tels véhicules, sont donc équipés de poignées de portière comprenant un dispositif de détection comprenant lui-même une antenne A haute fréquence ou ultra haute fréquence (HF ou UHF), et deux électrodes reliées à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimentées en tension. 5 Cependant, l'intégration d'une antenne Ultra Haute fréquence dans la poignée présente un inconvénient majeur. Une antenne UHF performante de type planaire ou appelée antenne « patch », c'est-à-dire une antenne plane dont l'élément rayonnant est une surface conductrice généralement carrée ou rectangulaire ne peut pas être intégrée dans la 10 poignée. En effet, l'antenne ultra haute fréquence de type planaire est plus grande qu'une antenne LF, et les poignées comportant déjà de nombreux autres composants électroniques, l'espace restant alloué à l'antenne UHF est souvent très restreint. A la place, et dans un souci de gain de place, il est connu d'utiliser une antenne UHF de type IFA ou antenne millimétrique F inversée. Ce type d'antenne UHF 15 IFA est une antenne monopole mise à la masse à une de ses extrémités et mise sous tension à une connexion intermédiaire loin de la connexion à la masse. Un des avantages de ce type d'antenne UHF IFA est un design plus compact que l'antenne UHF planaire. Cependant, ladite antenne UHF IFA est moins performante que l'antenne UHF planaire, et génère un rayonnement électromagnétique moins homogène présentant des « black 20 spots », c'est-à-dire des zones d'absence de rayonnement. Au contraire l'antenne UHF planaire, quant à elle génère un rayonnement électromagnétique directif et homogène. De plus, lorsque la poignée comporte sur sa surface extérieure, un élément décoratif en métal conducteur, telle qu'une bande de chrome, la présence de ce matériau 25 métallique à proximité de l'antenne UHF IFA perturbe son fonctionnement et détériore encore plus l'homogénéité de son rayonnement électromagnétique. Ceci est illustré à la figure 1. A la figure 1 est représentée une poignée P de portière de véhicule automobile V comprenant un bandeau en chrome C sur sa face avant, dirigée vers 30 l'extérieur du véhicule V (cf. figure 2). La poignée P comprend un dispositif de détection D d'approche et/ou de contact comprenant une électrode de déverrouillage El et une électrode de verrouillage E2. Le dispositif de détection D comprend également une antenne Ultra Haute 35 Fréquence (UHF) A de type IFA. L'antenne UHF A, l'électrode de verrouillage El et l'électrode de déverrouillage E2 sont reliés électriquement chacun à des moyens de contrôle, situés par 4 exemple dans un circuit électronique 10, ou PCB (« printed circuit board » en anglais), circuit intégré en français. La zone de rayonnement Z électromagnétique de l'antenne UHF A autour de la poignée P est inhomogène et présente des « trous ». selon les trois dimensions, 5 illustrés par les axes XX', YY', ZZ' (cf. figure 2). Ceci est illustré dans le plan de coupe de la poignée P selon l'axe longitudinal XX' et l'axe transversal YY' à la figure 1. Une communication fiable avec l'équipement portable d'utilisateur en Ultra Haute fréquence autour de la poignée P n'est pas assurée. En outre, la géométrie de l'élément décoratif en métal conducteur pouvant 10 varier selon le modèle de poignée, ceci engendre par conséquent des perturbations sur le rayonnement électromagnétique de l'antenne UHF IFA qui sont non répétables d'un modèle de poignée à un autre. On comprendra qu'il est nécessaire de concevoir pour une poignée de portière des moyens de communication en UHF générant un champ électromagnétique 15 homogène autour de la poignée, et ceci quel que soit le modèle de poignée (présentant un élément de décoration en métal conducteur ou pas). Dans ce but, la présente invention propose de pallier les problèmes de l'art antérieur, en proposant une poignée de portière de véhicule comprenant des moyens de communication en Ultra Haute Fréquence performants, et remédiant au problème de 20 manque de place dans la poignée pour intégrer lesdits moyens. L'invention propose une poignée de portière de véhicule automobile, équipée d'une antenne ultra haute fréquence, et des moyens d'émission et de réception de l'antenne, d'un dispositif de détection d'approche et/ou de contact d'un utilisateur, comprenant au moins un capteurs de détection d'approche et/ou de contact, ladite 25 poignée comprenant sur une face externe, une partie en métal conducteur, la poignée étant remarquable en ce que l'antenne ultra autre fréquence est en partie ou totalement constituée de la partie en métal conducteur reliée aux moyens d'émission et de réception par au moins une connexion électrique. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'au moins un capteur 30 de détection d'approche étant un capteur capacitif comprenant une électrode et des moyens de détection capacitive, la poignée comprend en outre des moyens de commutation et des moyens de commande des dits moyens de commutation, adaptés pour ; - dans une première position: connecter les moyens d'émission et de réception à la partie en métal conducteur, lorsque le capteur est dans un état inactif, 5 - dans une deuxième position : connecter la partie en métal conducteur à un potentiel fixe, lorsque le capteur est dans état actif, les moyens de commande étant reliés aux moyens de détection capacitive et aptes à détecter un état actif ou inactif du capteur. 5 Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, l'au moins un capteur de détection d'approche étant un capteur capacitif comprenant une électrode et des moyens de détection capacitive, la poignée comprend en outre une deuxième connexion reliant de manière permanente la partie en métal conducteur à un potentiel fixe. Préférentiellement, la poignée est telle que : 10 - la connexion électrique relie les moyens d'émission et de réception à la partie en métal conducteur en un premier point de jonction, - la deuxième connexion électrique relie la partie en métal conducteur au potentiel fixe en un deuxième point de jonction, le premier point de jonction et le deuxième point de jonction se situent sur un même côté 15 de la partie en métal conducteur. Avantageusement, le premier point de jonction se trouve à une extrémité de la partie en métal conducteur et le deuxième point de jonction se trouve à la même première extrémité de la partie en métal conducteur. L'invention s'applique également à tout véhicule automobile comprenant une 20 poignée 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 : - la Figure 1 est une vue en coupe d'une poignée P comprenant un dispositif 25 de détection, selon l'art antérieur et décrite précédemment, - la Figure 2 est une vue de face d'une poignée P comprenant un bandeau en chrome, expliquée précédemment, - la Figure 3 est une vue en coupe d'une poignée P', P" illustrant un premier et deuxième modes de réalisation de la poignée selon l'invention 30 - la Figure 4 est une vue en coupe d'une poignée P', P" illustrant le troisième mode de réalisation de la poignée selon l'invention - la Figure 5, représente schématiquement le premier mode de réalisation des moyens de contrôle de la nouvelle antenne ultra haute fréquence selon l'invention, 35 - la Figure 6 représente schématiquement le deuxième mode de réalisation des moyens de contrôle de la nouvelle antenne ultra haute fréquence selon l'invention, 6 - la Figure 7 représente schématiquement le troisième mode de réalisation des moyens de contrôle de la nouvelle antenne ultra haute fréquence selon l'invention. Comme expliqué précédemment, une antenne UHF A se présentant sous la 5 forme d'une antenne IFA, intégrée dans une poignée P de portière de véhicule V, qui comporte une partie en métal conducteur C, par exemple un élément de décoration en chrome, sur une de ses faces, ne génère pas un champ électromagnétique homogène autour de ladite poignée P. En effet, la présence de métal conducteur perturbe le rayonnement électromagnétique produit par ladite antenne UHF A. 10 On entend par UHF, Ultra Haute Fréquence, également la communication Wifi ou autre de fréquence supérieure à 3 GHz. L'invention propose une poignée P', P", P- palliant aux inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention propose une poignée P', P", P" comprenant une 15 antenne ultra haute fréquence générant un champ électromagnétique homogène autour de la poignée P', P", P-. On entend par homogène, un champ électromagnétique se propageant de manière uniforme dans les trois directions XX', YY', ZZ' et ne présentant pas de zone d'ombre c'est-à-dire de zone d'absence de rayonnement. Selon l'invention, la poignée P', P", P" est équipée d'une antenne UHF A2 et 20 des moyens d'émission et de réception 300,400 reliés à ladite antenne UHF A2 (cf. figure 5) ainsi que d'un dispositif D', D", D" de détection d'approche et/ou de contact comprenant un capteur de détection d'approche et/ou de contact 700. La poignée P', P', P" comprend sur de ses faces externes Sext, une partie en métal conducteur C (cf. figure 2), par exemple un élément de décoration en chrome. Cet 25 élément peut se présenter sous la forme d'un bandeau en chrome le long de la poignée P', P", P-, ou sous la forme d'un logo en chrome, d'un insert en chrome ou d'un revêtement de peinture métallisée sur la surface en plastique de la poignée P', P", P-. Les moyens d'émission et de réception 300, 400 comprennent au moins un émetteur/récepteur 300 et des moyens d'adaptation 400 de la fréquence de l'antenne 30 UHF A2, par exemple sous la forme d'au moins une capacitance et/ou d'inductances. Les moyens d'émission et de réception 300,400 sont par exemple intégrés dans un circuit imprimé 100 (cf. figure 5). Le capteur de détection d'approche et/ou de contact 700 peut se présenter sous la forme d'un capteur capacitif, ou inductif ou encore à effet Hall. 35 Dans l'exemple ci-dessous et illustré aux figures 3 à 7, le capteur de détection d'approche et/ou de contact 700 est un capteur capacitif comprenant une électrode El reliée à des moyens de détection capacitive 500. 7 L'électrode E2 peut se situer sur le circuit imprimé 101,102 reliée aux moyens de détection capacitive 500 situés dans le circuit imprimé 101, 102. L'invention propose que l'antenne UHF A2 soit en partie ou totalement constituée par la partie en métal conducteur C. 5 Dans ce but, et dans un premier mode de réalisation de l'invention, illustré aux figures 3 et 5, la poignée P' comprend en outre une connexion électrique 200 reliant les moyens d'émission et de réception 300, 400 à la partie en métal conducteur C. La partie en métal conducteur C joue donc le rôle d'antenne UHF A2, car elle est adaptée à émettre et à recevoir des données en ultra haute fréquence par 10 l'intermédiaire des moyens d'émission et de réception 300, 400. La zone de rayonnement électromagnétique Z1 autour de la poignée P' est homogène (cf. figure 3). Lorsque la partie en métal conducteur C se présente sous la forme d'un bandeau de chrome le long de la poignée P', P", P-, ladite partie en métal conducteur C peut constituer à elle seule, en tant que telle une antenne UHF A2. 15 Lorsque la partie en métal conducteur C se présente sous la forme d'un logo ou d'un insert en chrome, c'est-à-dire d'une partie en métal conducteur C de petite taille, localisée sur la poignée P', la dite partie en métal conducteur C ne peut assurer qu'en partie le rôle d'une antenne UHF A2. Dans ce cas, une antenne complémentaire de type IFA peut être envisagée dans la poignée P' afin de complémenter le diagramme de 20 rayonnement. Cependant, l'utilisation de la partie en métal conducteur C en tant qu'antenne Ultra Haute Fréquence A2 perturbe le fonctionnement du capteur capacitif 700' et agit comme une électrode de blindage. La sensibilité de détection d'approche et/ou de contact est fortement dégradée, voire la détection est impossible. 25 Afin de ne pas perturber le fonctionnement du capteur capacitif 700', lorsque ledit capteur 700' est dans un état actif, c'est-à-dire lorsque les moyens de détection capacitive 500 détectent l'approche et/ou le contact d'un utilisateur sur la poignée P", l'invention propose dans un deuxième mode de réalisation que la poignée P", (ceci est illustré aux figures 3 et 6) comprenne en outre des moyens de commutation S et des 30 moyens de commande 600 des dits moyens de commutation S. Les moyens de commutation S peuvent se présenter sous la forme d'un interrupteur S (cf. figure 6), reliant électriquement soit la partie en métal conducteur C, aux moyens d'émission et de réception 300,400, soit à la masse. Les dits moyens de commutation S sont adaptés pour : 35 - dans une première position : connecter les moyens d'émission et de réception 300, 400 à la partie en métal conducteur C lorsque le 8 capteur 700' est dans un état inactif. Dans ce premier état, la partie en métal conducteur C joue le rôle d'antenne UHF A2, - dans une deuxième position : connecter la partie en métal conducteur C à un potentiel fixe, préférentiellement à la masse électrique, lorsque 5 le capteur 700' est dans un état inactif. L'état actif ou inactif du capteur 700' est fourni par les moyens de détection capacitive 500 reliés au capteur 700'. Le moyens de détection capacitive 500 comprennent par exemple un circuit de capacités, un comparateur de tension, et des moyens logiciels c'est-à-dire un circuit 10 électronique permettant de mesurer la variation d'une capacité l'approche d'une main d'un utilisateur, cette mesure de variation pouvant être réalisée par la mesure d'une variation de tension suite à des cycles de transferts entre une capacité variable et une capacité de référence, ou par la mesure d'un temps de cycles de charges et de décharges. Ceci est connu de l'homme du métier et ne sera pas détaillé ici. Ainsi la 15 mesure de tension ou d'une durée de cycle de charges et de décharges permet lorsque ladite tension ou ladite durée est au-dessus ou en dessous d'un seuil, de détecter la présence d'une main d'un utilisateur près de la poignée P". Lorsqu'une détection d'approche/et ou de contact est validée par les dits moyens de détection capacitive 500, un signal de détection est envoyé au moyen de 20 commande 600 afin de basculer les moyens de commutation S dans la deuxième position. Inversement, lorsque les moyens de détection capacitive 500 ne détectent aucune approche (valeur de tension ou de nombre de transfert de charges inférieur ou supérieur à un seuil prédéterminé), alors aucun signal de détection n'est envoyé au moyen de commande 600 et les moyens de commutation S basculent dans la première 25 position. Les moyens de commutation S se trouvent dans la première position par défaut, tant qu'un signal de détection au moyen de commande des moyens de commutation. Ainsi l'antenne UHF A2 constituée par la partie en métal conducteur C et le 30 capteur capacitif 700' peuvent fonctionner de manière séquentielle. De même, la zone de rayonnement électromagnétique Z1 autour de la poignée P" est homogène (cf. figure 3) Dans un troisième mode de réalisation de la poignée P" selon l'invention, et illustré aux figures 4 et 7, la poignée P" comprend en plus de la connexion 35 électrique 200 reliant de manière permanente la partie en métal conducteur C aux moyens d'émission et de réception 400, du premier mode de réalisation, une deuxième 9 connexion électrique 201 reliant la partie en métal conducteur C à un potentiel fixe, préférentiellement à la masse électrique. La connexion électrique 200 relie les moyens d'émission et de réception 300, 400 à la partie en métal conducteur C en un premier point de jonction J1. 5 Ceci est illustré à la figure 7. La deuxième connexion électrique 201 relie le potentiel fixe à la partie en métal conducteur C en un deuxième point de jonction J2. Ceci est illustré à la figure 7. Préférentiellement le premier point de jonction J1 et le deuxième point de jonction J2 sont situés sur un même côté de la partie en métal conducteur C, par exemple 10 à une extrémité EXT1 (cf. figure 4) de la partie en métal conducteur C. Par exemple, le premier point de jonction J1 se trouve à une première extrémité EXT1 (cf. figures 4 et 7) de la partie en métal conducteur C et le deuxième point de jonction se trouve à la même extrémité EXT1 de la partie en métal conducteur C (cf. figures 4 et 7) . 15 En reliant ainsi l'antenne UHF A2, constituée de la partie en métal conducteur C en deux points de jonction distincts J1, J2 aux moyens d'émission et de réception 300, 400 et à un potentiel fixe, ladite antenne UHF peut continuer d'émettre et de recevoir des données en UHF tout en n'impactant pas le fonctionnement du capteur capacitif 700. Ce dernier peut fonctionner et sa sensibilité de détection n'est pas 20 dégradée. Dans ce troisième mode de réalisation, le capteur capacitif 700 et l'antenne UHF A2 fonctionnent en parallèle et de manière continue. De même, la zone de rayonnement électromagnétique Z2 autour de la poignée P" est homogène (cf. figure 4). L'invention permet donc, de manière ingénieuse la réalisation d'une poignée de portière de véhicule intégrant une antenne UHF dont le rayonnement 25 électromagnétique ne se trouve pas impacté par des parties métalliques se trouvant sur la poignée. L'invention propose judicieusement d'utiliser ces parties métalliques en tant qu'antenne UHF. De plus l'invention propose également une solution remédiant aux interférences entre un capteur de détection d'approche et/ou de contact et l'antenne UHF. L'invention est simple à réaliser, REVENDICATIONS1. Poignée (P', P", P") de portière de véhicule automobile (V), équipée d'une antenne ultra haute fréquence (A2), et des moyens d'émission et de réception de l'antenne (300, 400), d'un dispositif de détection (D') d'approche et/ou de contact d'un utilisateur, comprenant au moins un capteurs de détection d'approche et/ou de contact (700, 700'), ladite poignée (P', P", P") comprenant sur une face externe (Sext), une partie en métal conducteur (C), caractérisée en ce que l'antenne ultra autre fréquence (A2) est en partie ou totalement constituée de la partie en métal conducteur (C) reliée aux moyens d'émission et de réception (300, 400) par au moins une connexion électrique (200, 201). 2. Poignée (P") selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'au moins un capteur de détection d'approche (700') étant un capteur capacitif comprenant une électrode (El) et des moyens de détection capacitive (500), la poignée (P") comprend en outre des moyens de commutation (S) et des moyens de commande (600) des dits moyens de commutation (S), adaptés pour ; - dans une première position: connecter les moyens d'émission et de réception (300, 400) à la partie en métal conducteur (C), lorsque le capteur (700') est dans un état inactif, - dans une deuxième position : connecter la partie en métal conducteur (C) à un potentiel fixe, lorsque le capteur (700') est dans état actif, les moyens de commande (600) étant reliés aux moyens de détection capacitive (500) et aptes à détecter un état actif ou inactif du capteur (700'). 3. Poignée (P-) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'au moins un capteur de détection d'approche (700) étant un capteur capacitif comprenant une électrode (El) et des moyens de détection capacitive (500), la poignée (P-) comprend en outre une deuxième connexion (201) reliant de manière permanente la partie en métal conducteur (C) à un potentiel fixe. 4. Poignée (P-) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que : - la connexion électrique (200) relie les moyens d'émission et de réception (330, 400) à la partie en métal conducteur (C) en un premier point de jonction (J1), - La deuxième connexion électrique (201) relie la partie en métal conducteur (C) au potentiel fixe en un deuxième point de jonction (J2), 11 le premier point de jonction (J1) et le deuxième point de jonction (J2) se situant sur un même côté (EXT1) de la partie en métal conducteur (C). 5. Poignée (P-) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier point de jonction (J1) se trouve à une extrémité (EXT1) de la partie en métal 5 conducteur (C) et le deuxième point de jonction (J2) se trouve à al même première extrémité (EXT1) de la partie en métal conducteur (C). 6. Véhicule automobile (V) comprenant une poignée (P', P", P") selon l'une quelconque des revendications précédentes.