EP0918309B1 - Système de verrouillage pour véhicule automobile équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur - Google Patents

Système de verrouillage pour véhicule automobile équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur Download PDF

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EP0918309B1
EP0918309B1 EP98402881A EP98402881A EP0918309B1 EP 0918309 B1 EP0918309 B1 EP 0918309B1 EP 98402881 A EP98402881 A EP 98402881A EP 98402881 A EP98402881 A EP 98402881A EP 0918309 B1 EP0918309 B1 EP 0918309B1
Authority
EP
European Patent Office
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capacitance
user
vehicle
dipole
value
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98402881A
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English (en)
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EP0918309A1 (fr
EP0918309B2 (fr
Inventor
Vincent Portet
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Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Original Assignee
Valeo Securite Habitacle SAS
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Publication date
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Application filed by Valeo Securite Habitacle SAS filed Critical Valeo Securite Habitacle SAS
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Publication of EP0918309B2 publication Critical patent/EP0918309B2/fr
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/26—Electrical actuation by proximity of an intruder causing variation in capacitance or inductance of a circuit
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00658—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys
    • G07C9/00714—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys with passive electrical components, e.g. resistor, capacitor, inductor

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle equipped a user approach detection system.
  • Such detection systems are already used in some motor vehicles to automatically trigger the unlocking a door lock or authorization door opening, as soon as the user approaches, without the user need to use a key or remote control.
  • a system generally called “hands-free access system", which system is to enable a remote exchange of information between an identifier on the vehicle and an identifier carried by the user.
  • the lock will be unlocked, allowing the user to open the door by simple pull on the door pallet.
  • the identifier and the identifier must be able to be activated at any time because approaching the vehicle by the user is unpredictable. Therefore, it has already been proposed to use a approach detection system or pallet entry by the user, to activate the vehicle identifier only when the user prepares to open the door.
  • EP-A-0735219 describes a system for detecting the approach of the user in order to wake up the device on-board interrogation, using an antenna connected to a Doppler type, volumetric, or infrared sensor.
  • Document DE n ° 196 17 038 describes a motor vehicle comprising a first electrode integrated into a handle of a door, a second electrode on the door surface, a capacitive sensor integrated in the door handle, the capacitive detector being connected by an electrical connection to centralized control unit, voltage from opposite poles being applied to both electrodes and, to produce a field electric, between the handle and the door, the insertion of the user's hand between the two electrodes modifying the electric field, this modification being measured by the capacitive detector which can thus trigger the interrogation in view of user identification.
  • a field change electric generated between two electrodes and insert the hand between the two electrodes, which delays detection.
  • the invention aims to eliminate the aforementioned drawbacks and to offer a motor vehicle equipped with a new system approach detection of a user, allowing a detection, which is anticipated compared to that of a contactor of pallet and whose cost price is lower than that of a optical or ultrasonic detector, without the need for connection by connectors or electrical harness additional with the pallet.
  • the invention relates to a motor vehicle equipped with a user approach detection system, as defined in claim 1.
  • This capacity variation detection could be processed by an electronic module, for example, previously integrated in the lock of a vehicle door, to control various functions, such as unlocking a lock doors, as well as the transfer of state information from one lock to the other locks.
  • the aforementioned surface is part of an opening pallet of a vehicle opening, for example, a door, a fuel door, a trunk, said pallet being connected to a door lock by a mechanical connection which is electrically conductive and isolated from the mass of the vehicle to serve as an electrical connection between - said surface and the aforementioned generator.
  • the dipole aforementioned is formed, on the one hand, by the mass of the vehicle and, on the other hand, by the whole of said surface and of the connection mechanical, which can be constituted, for example, by a cable sheathed or a control rod actuating an opening lever of the door lock.
  • the detector is arranged to activate a identifier on the vehicle, which identifier, first, checks, when activated, if the user is wearing a authorized identifier and, secondly, if the verification shows that the identifier is recognized as correct, ordered at least a function of the vehicle, for example unlocking a sash lock.
  • the device has a system to perform automatic recalibration of the aforementioned threshold value. For example, when the value of detected capacity remains stably higher than the threshold value Cs for a predetermined period, for example of the order of 30 s, the minimum capacity value Cmin takes then this new capacity value detected. Conversely, when the detected capacity value remains lower, by stably, at the minimum capacity value Cmin during a predetermined duration, for example, of the order of 2 s, Cmin takes then this new capacity value detected.
  • the maximum capacity value Cmax is also modified to keep the report constant Cmax / Cmin.
  • the device has a system for performing a series of basic capacity detections, each corresponding to different generated frequencies, said capacitance values elementaries detected in the same series then being averaged, by possibly discarding the discordant values, said mean value then being compared to the threshold value predetermined Cs to activate, if necessary, the identifier. If all the generated frequencies of the same series result in discordant elementary detections, the system is arranged not to activate the identifier, in order to maintain the security of conviction.
  • the detector is arranged to detect the imaginary part only of admittance dipole for a fixed frequency delivered by an oscillator stable serving as a high frequency wave generator, in order to make detection insensitive to the presence of liquid more or less conductive, for example, salt water in contact with the palette. In this case, we can even consider correct operation of the immersion system total of the pallet.
  • an inductor can be provided in parallel with the equivalent impedance of the dipole and determined to eliminate from the detected capacity value, the value of the residual capacity of the dipole in the absence of the user.
  • the metal surface can be covered with an insulating overmold to protect it from attack External.
  • the stable frequency generator can be obtained from a signal linked to the clock of a microcontroller or from the microcontroller itself, this microcontroller can be part of a electronic module integrated into the lock.
  • a door 1 of motor vehicle which includes a detector 2, a identifier 3 and a lock 4.
  • Detector 2 is intended to detect the approach of a user 5 of the door 1, as indicated by arrow 6.
  • the detector 2 will send a signal by a line 7 to the identifier 3 to activate it.
  • identifier 3 When identifier 3 is activated, it exchange of information signals with a worn identifier by user 5, as represented by the two arrows at opposite directions 8, 9.
  • the identifier 3 recognizes user id 5 as correct, it sends a control signal via line 10 to lock 4 for cause, its unlocking.
  • Detector 2 will have been arranged to way to detect the approach of user 5 sufficiently early to allow unlocking of lock 4 before that user 5 does not operate this same lock 4 by a pallet to open the door 1, according to an indicated action by arrow 11.
  • pallet 12 has a metal surface portion 15 which is electrically connected to detector 2 via the cable 13 and lever 14 which are electrically conductive and isolated from the mass of the vehicle.
  • the surface portion 15 can also be covered with an overmolding for the protect from external aggressions.
  • the set of the pallet 12 can constitute said metallic surface.
  • this surface 15 is supplied with current by a high-frequency wave generator 16, which generator 16 may already be present in an electronic module M integrated into the lock 4.
  • a high-frequency wave generator 16 which generator 16 may already be present in an electronic module M integrated into the lock 4.
  • the torque formed by, on the one hand, the vehicle V which is grounded, and on the other hand, the whole of the surface 15 and of the cable 13, defines a radiating dipole whose equivalent impedance Z 1 is shown in Figure 3.
  • This impedance Z 1 is generally constant and consists of a low capacity C 1 resulting from the residual capacity of the cable 13 and a parallel conductance g 1 , the value of which represents the resistive leaks between l 'assembly (pallet-cable-lock) and the mass of the vehicle, this conductance may vary depending on untimely leaks to the mass, for example, in the presence of water in the door.
  • the dipole admittance value should be minimized to limit the radiation effect around the vehicle. In other words, this dipole is determined so that it behaves like an antenna which is not tuned and undersized with respect to the wavelength emitted by the generator 16.
  • the dipole also comprises in parallel a variable capacitor C which is defined between the aforementioned surface 15 and the hand of the user 5.
  • This variable capacitance C increases as the hand approaches the surface 15.
  • the capacity becoming infinite, the capacitor C disappears and the user then acts as a radiating strand of antenna, which has the effect of lengthening the antenna and transmitting more high waves -frequency.
  • an insulating overmolding is provided on the surface 15, there can never be direct contact between the surface 15 and the hand of the user 5.
  • the aforementioned dipole further comprises, in series with the capacitor C, an impedance Z 2 equivalent to the user / mass couple, this impedance Z 2 being generally low compared to C and consisting of a capacitor C 2 in parallel with a conductance g 2 .
  • FIG. 4 represents an electronic circuit for measuring the imaginary part alone of the admittance of the dipole. Measuring the imaginary part of the admittance alone has the advantage of only detecting the capacitive part of the dipole and eliminating the value of the resistance of the dipole, which resistance can vary in the presence of liquid more or less conductor and therefore may distort the measurement to be made.
  • the frequency used is constant, we can model the radiating dipole by the simplified equivalent electrical diagram referenced Z.
  • the equivalent impedance Z of the dipole has a conductance g equivalent to all of the conductances g 1 and g 2 and, in parallel, a variable capacity C ′ equivalent to the set of capacities C 1 , C 2 and C in FIG. 3.
  • the voltage U (t) is also applied to the positive input of a comparator A 0 whose negative input is at the mean value of the signal, therefore at a zero value, thanks to the capacitor 25, which connects said negative input to ground, a resistor 26 being, moreover, disposed between the two inputs of comparator A 0 .
  • This comparator A 0 makes it possible to detect the zero crossings of the voltage U (t) and emits a slot at each of these passages.
  • a monostable flip-flop T detects the rising or falling edges of the output signal from A 0 as appropriate, and generates pulses sent to a capture circuit Cp. These pulses control an electronic switch I which receives the output signal U 2 (t) from the operational amplifier A 1 .
  • U (t O ) 0.
  • C ' is the capacity of the equivalent capacitor
  • U the peak amplitude of U (t) and f 0 the frequency of U (t)
  • the current value i (to) is independent of the conductance g.
  • circuit of Figure 4 The advantage of the circuit of Figure 4 is that it can be used in conjunction with the microcontroller present in the electronic module integrated into the door lock, in simply using a current acquisition interface.
  • a high frequency signal can be generated outside and superimpose the measurement signals detected for different reasons, for example, by effect antenna, parasitic capacitive coupling, induction, etc. may result in amplitude and phase beats on the measured current, as well as random errors on the current measurements, for high frequency disturbances modulated by the generator.
  • the measures performed are not sensitive to untimely phenomena so-called "high frequency envelope detection" present in non-modulated disturbances because here the measurement does not hold has continuous components.
  • n an integer predetermined, each detection corresponding to a frequency different fi, with i between 0 and n. From these n measurements, we will take the average value, having, beforehand, discarded all measures with too much discrepancy important vis-à-vis other measures. Then this value mean will be compared to the threshold capacity value Cs for whether or not to activate the vehicle identifier.
  • the threshold capacity value Cs is acquired during assembly of the system on the vehicle, by self-learning the capacity values minimum Cmin and maximum Cmax which correspond respectively to a state of non-approach and maximum approach to the surface 15 by the user.
  • the value of the coefficient ⁇ is taken, preferably, less than 1 because the capacitance capacity curve as a function of the distance between the surface and the hand is of the exponential type. Therefore, in order to have a detection of the approach of the hand when it is still far enough away from the pallet, to allow a unlocking the lock before the user completes the pallet actuating stroke, it is best to weight more the value of the minimum capacity Cmin than that of the maximum capacity Cmax. For example, the threshold capacity value Cs will be determined so that it corresponds to a distance about 10 cm between the hand and the palette.
  • Cmin will be equal to C 1 and Cmax will be at most equal to C 2 + C 1 .
  • an additional inductance L can be used in parallel with the impedance Z of the dipole (see FIG. 5) to eliminate the detection of C 1 .
  • recalibration automatic Cs can be kept operational, to prevent the detection system could be blocked for a long time in a state leading to permanent activation of the identifier, this which could cause the vehicle battery to discharge.
  • the detected capacity may increase in consequence and trigger the activation of the identifier. from we can then foresee that, if the detected capacity value remains superior stably for a specified period at the threshold value Cs, the minimum capacity value Cmin is replaced by this new value, to shift as much the value of the threshold capacity Cs and thus deactivate the identifier.
  • the detected capacity value becomes lower again at Cmin, and after a predetermined period of time, the system is arranged to replace Cmin with this new detected value when it remains stable during this period. So, the minimum capacity value Cmin returns to its value of usual reference after a fixed period.

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Description

La présente invention concerne un véhicule automobile équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur.
De tels systèmes de détection sont déjà utilisés dans certains véhicules automobiles pour déclencher automatiquement la décondamnation d'une serrure de portière ou une autorisation d'ouverture de portière, dès l'approche de l'utilisateur, sans que celui-ci ait besoin d'utiliser une clé ou une télécommande. Pour effectuer ce déverrouillage automatique avant ouverture de la portière, on utilise un système généralement appelé "système d'accès mains libres", lequel système consiste à activer un échange à distance d'informations entre un identificateur sur le véhicule et un identifiant porté par l'utilisateur. Lorsque l'identifiant aura été reconnu correct par l'identificateur, la serrure sera décondamnée, permettant ainsi à l'utilisateur d'ouvrir la portière par simple traction sur la palette de portière.
Toutefois, il n'est pas envisageable de laisser constamment activé l'identifiant et/ou l'identificateur car leur consommation électrique est trop importante. D'autre part, l'identifiant et l'identificateur doivent pouvoir être activés à tous moments car l'approche du véhicule par l'utilisateur est imprévisible. Dès lors, on a déjà proposé d'utiliser un système de détection d'approche ou de saisie de la palette par l'utilisateur, pour activer l'identificateur du véhicule uniquement lorsque l'utilisateur se prépare à ouvrir la portière.
On a ainsi proposé d'équiper les palettes de portières d'un contacteur électrique pour détecter le début de la course d'actionnement de la palette pour l'ouverture de la portière. Toutefois, cette solution a comme inconvénient d'effectuer une détection trop tardive de l'approche de l'utilisateur, car le temps nécessaire pour que l'identificateur reconnaisse correctement l'identifiant de l'utilisateur et commande la décondamnation de la serrure est généralement bien supérieur à la durée nécessaire pour que l'utilisateur termine la course d'actionnement de la palette. En d'autres termes, la portière n'est généralement pas encore décondamnée lorsque l'utilisateur a terminé la course d'actionnement de la palette et il est parfois nécessaire qu'il actionne plusieurs fois la palette avant d'obtenir l'ouverture de la portière.
On sait également utiliser des systèmes de détection optique ou à ultra-sons, mais leur coût est généralement trop élevé.
Le document EP-A-0735219 décrit un système pour détecter l'approche de l'utilisateur afin de mettre en éveil le dispositif d'interrogation embarqué, utilisant une antenne raccordée à un capteur d'éveil de type Doppler, volumétrique, ou à infra-rouge.
Le document DE n° 196 17 038 décrit un véhicule automobile comportant une première électrode intégrée à une poignée d'une portière, une deuxième électrode sur la surface de la portière, un détecteur capacitif intégré dans la poignée de portière, le détecteur capacitif étant relié par une liaison électrique à l'unité de commande centralisée, une tension de pôles opposés étant appliquée aux deux électrodes et, pour produire un champ électrique, entre la poignée et la portière, l'insertion de la main de l'utilisateur entre les deux électrodes modifiant le champ électrique, cette modification étant mesurée par le détecteur capacitif qui peut ainsi déclencher l'interrogation en vue de l'identification de l'utilisateur. Toutefois, un tel système nécessite de détecter une modification du champ électrique engendré entre deux électrodes, et d'insérer la main entre les deux électrodes, ce qui retarde la détection.
En outre, toutes les solutions actuellement connues nécessitent des raccordements électriques supplémentaires entre la palette et un autre élément de la portière.
L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un véhicule automobile équipé d'un nouveau système de détection d'approche d'un utilisateur, permettant une détection, qui est anticipée par rapport à celle d'un contacteur de palette et dont le prix de revient est inférieur à celui d'un détecteur optique ou à ultra-sons, sans nécessiter de raccordement par connectique ou faisceau électrique supplémentaire avec la palette.
A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule automobile équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur, tel que défini dans la revendication 1.
Cette détection de variation de capacité pourrait être traitée par un module électronique, par exemple, préalablement intégré dans la serrure d'une portière de véhicule, pour commander diverses fonctions, telles que la décondamnation de serrure de portières, ainsi que le transfert de l'information sur l'état d'une serrure aux autres serrures.
Dans un mode de réalisation particulier, la surface précitée fait partie d'une palette d'ouverture d'un ouvrant de véhicule, par exemple, une portière, une trappe à essence, un coffre, ladite palette étant reliée à une serrure d'ouvrant par une liaison mécanique qui est électriquement conductrice et isolée de la masse du véhicule pour servir de connexion électrique entre - ladite surface et le générateur précité. Dans ce cas, le dipôle précité est formé, d'une part, par la masse du véhicule et, d'autre part, par l'ensemble de ladite surface et de la liaison mécanique, qui peut être constituée, par exemple, par un câble gainé ou une tringle de commande actionnant un levier d'ouverture de la serrure de l'ouvrant.
Avantageusement, le détecteur est agencé pour activer un identificateur sur le véhicule, lequel identificateur, en premier lieu, vérifie, lorsqu'il est activé, si l'utilisateur porte un identifiant autorisé et, en second lieu, si la vérification montre que l'identifiant est reconnu correct, commandé au moins une fonction du véhicule, par exemple la décondamnation d'une serrure d'ouvrant.
La valeur de seuil Cs est avantageusement obtenue par la formule suivante : Cs = Cmin + a Cmax1+ a a étant un coefficient sans dimension compris entre 0 et 1.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte un système pour effectuer un recalibrage automatique de la valeur de seuil précitée. Par exemple, lorsque la valeur de capacité détectée reste supérieure, de manière stable, à la valeur de seuil Cs pendant une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre de 30 s, la valeur de capacité minimale Cmin prend alors cette nouvelle valeur de capacité détectée. Inversement, lorsque la valeur de capacité détectée reste inférieure, de manière stable, à la valeur de capacité minimale Cmin pendant une durée prédéterminée, par exemple, de l'ordre de 2 s, Cmin prend alors cette nouvelle valeur de capacité détectée. Dans le cas du recalibrage automatique, lorsque la valeur de capacité minimale Cmin est modifiée, la valeur de capacité maximale Cmax est également modifiée de façon à conserver constant le rapport Cmax/Cmin.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un système pour effectuer une série de détections élémentaires de capacité, correspondant chacune à des fréquences générées différentes, lesdites valeurs de capacité élémentaires détectées d'une même série étant ensuite moyennées, en écartant éventuellement les valeurs discordantes, ladite valeur moyenne étant alors comparée à la valeur de seuil prédéterminée Cs pour activer, le cas échéant, l'identificateur. Si toutes les fréquences générées d'une même série résultent en des détections élémentaires discordantes, le système est agencé pour ne pas activer l'identificateur, afin de maintenir la sécurité de condamnation.
Dans un mode de réalisation avantageux, le détecteur est agencé pour détecter la partie imaginaire seule de l'admittance du dipôle pour une fréquence fixe délivrée par un oscillateur stable servant de générateur d'ondes haute fréquence, afin de rendre la détection insensible à la présence de liquide plus ou moins conducteur, par exemple, de l'eau salée en contact avec la palette. Dans ce cas, on peut même envisager un fonctionnement correct du système en immersion totale de la palette.
Avantageusement, une inductance peut être prévue en parallèle à l'impédance équivalente du dipôle et déterminée pour éliminer de la valeur de capacité détectée, la valeur de la capacité résiduelle du dipôle en l'absence de l'utilisateur.
Selon encore une autre caractéristique, la surface métallique peut être recouverte d'un surmoulage isolant pour la protéger des agressions externes.
Bien entendu, on pourrait également en variante mesurer la capacité du dipôle suivant d'autres méthodes : par exemple, par insertion du condensateur dans un circuit oscillateur dont la fréquence est mesurée, par mesure de la réponse impulsionnelle du condensateur à une émission d'impulsions haute fréquence, ou par mesure du module de l'admittance du condensateur pour une fréquence fixe délivrée par un oscillateur stable.
Le générateur de fréquence stable pourra être obtenu à partir d'un signal lié à l'horloge d'un micro-contrôleur ou à partir du micro-contrôleur lui-même, ce micro-contrôleur pouvant faire partie d'un module électronique intégré à la serrure.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé.
Sur ce dessin :
  • la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel d'un véhicule automobile selon l'invention ;
  • la figure 2 est une vue schématique d'une portière d'un véhicule selon l'invention ;
  • la figure 3 est un schéma électrique de principe du système de détection d'un véhicule selon l'invention ;
  • la figure 4 est un schéma électrique illustrant de manière plus détaillée le système de détection d'un véhicule selon l'invention ;
  • la figure 5 représente le schéma électrique simplifié d'une variante de la figure 3.
Suivant l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, on a indiqué, par des traits interrompus sur la figure 1, une portière 1 de véhicule automobile qui comporte un détecteur 2, un identificateur 3 et une serrure 4. Le détecteur 2 est destiné à détecter l'approche d'un utilisateur 5 de la portière 1, comme indiqué par la flèche 6. Lorsque l'utilisateur 5 aura été détecté suffisamment proche de la portière 1, le détecteur 2 émettra un signal par une ligne 7 vers l'identificateur 3 pour l'activer. Lorsque l'identificateur 3 est activé, il échange des signaux d'information avec un identifiant porté par l'utilisateur 5, comme représenté par les deux flèches à sens opposés 8, 9. Dès que l'identificateur 3 reconnaít l'identifiant de l'utilisateur 5 comme correct, il envoie un signal de commande par la ligne 10 vers la serrure 4 pour provoquer, sa décondamnation. Le détecteur 2 aura été agencé de façon à détecter l'approche de l'utilisateur 5 suffisamment tôt pour permettre une décondamnation de la serrure 4 avant que l'utilisateur 5 n'actionne cette même serrure 4 par une palette pour ouvrir la portière 1, selon une action indiquée par la flèche 11.
Toutefois, au cas où la décondamnation n'aura pas été terminée au moment où l'utilisateur termine de soulever la palette, on peut prévoir d'utiliser, en outre, une serrure rendant inutile une double action sur la poignée de porte, par exemple la serrure décrite dans la demande de brevet français n° FR2767348. Dans ce cas, l'ouverture de la porte se fera en même temps que sa décondamnation.
Pour ouvrir la portière 1, l'utilisateur 5 doit saisir une palette d'ouverture de portière 12 et exercer un effort de traction sur celle-ci pour provoquer l'ouverture de la serrure 4, par l'intermédiaire d'un câble gainé 13 ou d'une tringle de commande reliant la palette 12 à un levier d'ouverture 14 lié à la serrure 4. Comme visible sur la figure 2, la palette 12 comporte une portion de surface métallique 15, qui est électriquement reliée au détecteur 2 par l'intermédiaire du câble 13 et du levier 14 qui sont électriquement conducteurs et isolés de la masse du véhicule. La portion de surface 15 peut être également recouverte d'un surmoulage pour la protéger des agressions externes. En variante, l'ensemble de la palette 12 peut constituer ladite surface métallique. En utilisant la liaison mécanique 13 entre la palette 12 et le module de détection 2, on évite une connectique supplémentaire dans la portière.
En se référant maintenant à la figure 3, on voit que cette surface 15 est alimentée en courant par un générateur d'ondes haute fréquence 16, lequel générateur 16 peut être déjà présent dans un module électronique M intégré à la serrure 4. Dans ces conditions, le couple formé par, d'une part, le véhicule V qui est mis à la masse, et d'autre part, l'ensemble de la surface 15 et du câble 13, définit un dipôle rayonnant dont l'impédance équivalente Z1 est représentée sur la figure 3. Cette impédance Z1 est généralement constante et constituée d'une faible capacité C1 résultant de la capacité résiduelle du câble 13 et d'une conductance en parallèle g1, dont la valeur représente les fuites résistives entre l'ensemble (palette-câble-serrure) et la masse du véhicule, cette conductance pouvant varier en fonction des fuites intempestives à la masse, par exemple, en présence d'eau dans la portière. La valeur de l'admittance du dipôle doit être minimisée pour limiter l'effet de rayonnement autour du véhicule. En d'autres termes, ce dipôle est déterminé de façon qu'il se comporte comme une antenne non accordée et sous-dimensionnée par rapport à la longueur d'onde émise par le générateur 16. Le dipôle comporte, en outre, en parallèle un condensateur C à capacité variable qui est défini entre la surface 15 précitée et la main de l'utilisateur 5. Cette capacité variable C augmente au fur et à mesure que la main s'approche de la surface 15. Lorsque la main de l'utilisateur vient au contact avec la surface 15, la capacité devenant infinie, le condensateur C disparaít et l'utilisateur agit alors comme un brin rayonnant d'antenne, ce qui a pour effet d'allonger l'antenne et de transmettre davantage d'ondes haute-fréquence. En revanche, si un surmoulage isolant est prévu sur la surface 15, il ne pourra jamais y avoir contact direct entre la surface 15 et la main de l'utilisateur 5. Le dipôle précité comporte, en outre, en série avec le condensateur C, une impédance Z2 équivalente au couple utilisateur/masse, cette impédance Z2 étant généralement faible par rapport à C et constituée d'un condensateur C2 en parallèle à une conductance g2.
On va maintenant se référer à la figure 4, qui représente un circuit électronique pour mesurer la partie imaginaire seule de l'admittance du dipôle. Le fait de mesurer la partie imaginaire seule de l'admittance présente l'avantage de ne détecter que la partie capacitive du dipôle et de s'affranchir de la valeur de la résistance du dipôle, laquelle résistance peut varier en présence de liquide plus ou moins conducteur et donc peut fausser la mesure à effectuer. Comme la fréquence utilisée est constante, on peut modéliser le dipôle rayonnant par le schéma électrique équivalent simplifié référencé Z. Sur la figure 4, on voit que l'impédance Z équivalente du dipôle, comporte une conductance g équivalente à l'ensemble des conductances g1 et g2 et, en parallèle, une capacité variable C' équivalente à l'ensemble des capacités C1, C2 et C de la figure 3.
Le générateur 16 est un oscillateur stable délivrant un signal sinusoïdal de tension U(t), avec U(t) = Ucos(2πf0.t). Ce signal de tension engendre dans le dipôle Z un courant, qui est converti en une tension U2(t) par un amplificateur A1 branché aux bornes d'une résistance Rm, Rm étant reliée d'une part, au générateur 16 et d'autre part, au dipôle Z.
La tension U(t) est également appliquée à l'entrée positive d'un comparateur A0 dont l'entrée négative est à la valeur moyenne du signal, donc à une valeur nulle, grâce au condensateur 25, qui relie ladite entrée négative à la masse, une résistance 26 étant, en outre, disposée entre les deux entrées du comparateur A0. Ce comparateur A0 permet de détecter les passages à zéro de la tension U(t) et émet un créneau à chacun de ces passages. Une bascule monostable T détecte les fronts montants ou descendants du signal de sortie de A0 selon le cas, et génère des impulsions envoyées sur un circuit de capture Cp. Ces impulsions commandent un interrupteur électronique I qui reçoit le signal de sortie U2(t) de l'amplificateur opérationnel A1. On effectue ainsi par échantillonnage/blocage une capture de la tension U2(t) et on obtient une tension qui procure par l'intermédiaire d'un amplificateur opérationnel A2, une sortie exploitable US qui permet d'obtenir la valeur capturée instantanée du courant i(to) à l'instant tO tel que U(tO) = 0. On a i(to) = 2.π.fo.C'.U, où C' est la capacité du condensateur équivalent, U l'amplitude de crête de U(t) et f0 la fréquence de U(t) ; la valeur de courant i(to) est bien indépendante de la conductance g.
Le circuit électronique de la figure 4 et son fonctionnement pour obtenir la partie imaginaire seule de l'admittance du dipôle Z ne sera pas décrit ici plus en détail et on se référera, à cet effet, à la demande de brevet français n° FR2768508 au nom de la demanderesse.
En variante, au lieu de capturer la valeur instantanée du courant au passage par 0 du signal de tension, on pourrait mesurer le déphasage entre la tension et le courant ainsi que l'amplitude du courant, pour obtenir la valeur de la capacité désirée indépendamment de la résistance, bien que, dans ce cas, une unité de calcul soit nécessaire.
L'intérêt du circuit de la figure 4 est qu'il peut être utilisé conjointement au micro-contrôleur présent dans le module électronique intégré à la serrure de portière, en utilisant simplement une interface d'acquisition du courant.
Par ailleurs, un signal haute fréquence peut être engendré à l'extérieur et venir se superposer aux signaux de mesure détectés pour différentes raisons, par exemple, par effet d'antenne, couplage capacitif parasite, induction, etc... Il peut en résulter des battements d'amplitude et de phase sur le courant mesuré, ainsi que des erreurs aléatoires sur les mesures de courant, pour les perturbations haute fréquence modulées par le générateur. Bien entendu, les mesures effectuées ne sont pas sensibles aux phénomènes intempestifs dits de "détection d'enveloppe haute fréquence" présents dans les perturbations non- modulées car ici la mesure ne tient pas compte des composantes continues.
Pour s'affranchir des erreurs de mesure provoquées par une perturbation de type champ rayonné, on peut effectuer une série de n détections élémentaires, n étant un nombre entier prédéterminé, chaque détection correspondant à une fréquence différente fi, avec i compris entre 0 et n. A partir de ces n mesures, on prendra la valeur moyenne, en ayant, au préalable, écarté toutes mesures présentant une discordance trop importante vis-à-vis des autres mesures. Puis cette valeur moyenne sera comparée à la valeur de capacité de seuil Cs pour l'activation ou non de l'identificateur du véhicule.
Si la totalité des fréquences résulte en des détections discordantes, dans le cas d'une perturbation extrême et à très large spectre ou d'une détérioration d'une partie du système, une valeur moyenne ne pourra pas être obtenue, de façon fiable, et le système sera agencé pour se placer "par défaut" dans un état maintenant la condamnation de la serrure.
La valeur de capacité de seuil Cs est acquise lors du montage du système sur le véhicule, par auto-apprentissage des valeurs de capacité minimale Cmin et maximale Cmax qui correspondent respectivement à un état de non-approche et d'approche maximale de la surface 15 par l'utilisateur.
La valeur de seuil Cs sera obtenue par la formule suivante : Cs = Cmin + α Cmax1 + α    avec 0 | α | 1
La valeur du coefficient α est prise, de préférence, inférieure à 1 car la courbe de capacité du condensateur en fonction de la distance entre la surface et la main est de type exponentiel. Dès lors, afin d'avoir une détection de l'approche de la main lorsque celle-ci est encore suffisamment distante de la palette, pour permettre une décondamnation de la serrure avant que l'utilisateur n'ait terminé la course d'actionnement de la palette, il est préférable de pondérer davantage la valeur de la capacité minimale Cmin que celle de la capacité maximale Cmax. Par exemple, la valeur de capacité de seuil Cs sera déterminée de façon qu'elle corresponde à une distance d'environ 10 cm entre la main et la palette.
Dans le cas de la figure 3, Cmin sera égale à C1 et Cmax sera au plus égale à C2 + C1. Toutefois, si la valeur de C1 est trop élevée par rapport à C2 pour obtenir une détection fiable de la variation de capacité, on peut utiliser une inductance supplémentaire L en parallèle à l'impédance Z du dipôle (voir figure 5) pour éliminer la détection de C1. Par exemple, on choisit L.C1. (2 π fo)2 équivalent à 1 pour éliminer C1 de la valeur détectée par le module M et C' devient alors fonction uniquement de C et C2, C' variant entre 0 et C2.
Tout au long de la durée de vie du système, le recalibrage automatique de Cs peut être maintenu opérationnel, pour éviter que le système de détection puisse se retrouver bloqué de manière prolongé dans un état conduisant à l'activation permanente de l'identificateur, ce qui pourrait provoquer une décharge de la batterie du véhicule. Par exemple, si le véhicule est stationné suffisamment près d'un mur ou d'un poteau, la capacité détectée peut augmenter en conséquence et provoquer l'activation de l'identificateur. Dès lors, on peut prévoir que, si la valeur de capacité détectée reste supérieure de façon stable pendant une durée déterminée à la valeur de seuil Cs, la valeur de capacité minimale Cmin est remplacée par cette nouvelle valeur, pour décaler d'autant la valeur de la capacité de seuil Cs et ainsi, désactiver l'identificateur. Puis, lorsque cette perturbation est supprimée, la valeur de capacité détectée redevient inférieure à Cmin, et au bout d'une durée prédéterminée, le système est agencé pour remplacer Cmin par cette nouvelle valeur détectée lorsque celle-ci reste stable au cours de cette durée. Ainsi, la valeur de capacité minimale Cmin revient à sa valeur de référence habituelle après une durée déterminée.
Il est également préférable de modifier en conséquence la valeur de capacité maximale Cmax, de façon à conserver le même rapport Cmax/Cmin.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci entrent dans l'étendue de l'invention définie par les revendications.

Claims (11)

  1. Véhicule automobile (V) équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur (5), comprenant :
    une surface métallique (15) isolée de la masse du véhicule (V) et connectée à un générateur d'ondes haute fréquence (16), de façon que le couple formé par la masse du véhicule et ladite surface définissent un dipôle rayonnant à impédance élevée (Z1) se comportant comme une antenne non accordée. et sous-dimensionnée par rapport à la longueur d'ondes, et
    un détecteur de variation de capacité (2) connecté à ladite surface (15) et destiné à détecter la variation de la capacité du dipôle ;
       caractérisé en ce que, ledit dipôle ayant une capacité qui varie en fonction de la capacité du condensateur (C) formé par le couple main/surface (15) dont la capacité augmente lorsque la main de l'utilisateur s'approche de ladite surface, le détecteur (2) est agencé pour activer un identificateur (3) sur le véhicule lorsqu'il détecte une capacité supérieure à une valeur de seuil prédéterminée Cs comprise entre une valeur de capacité minimale prédéterminée Cmin du dipôle, correspondant à sa capacité résiduelle en l'absence de l'utilisateur, et une valeur de capacité maximale prédéterminée Cmax du dipôle, correspondant à sa capacité lorsque la main d'un utilisateur (5) est en contact avec ladite surface (15).
  2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface précitée (15) fait partie d'une palette (12) d'ouverture d'un ouvrant (1) de véhicule, ladite palette étant reliée à une serrure d'ouvrant (4) par une liaison mécanique (13), qui est électriquement conductrice et isolée de la masse du véhicule pour servir de connexion électrique entre ladite surface et le générateur (16).
  3. Véhicule selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit identificateur, en premier lieu, vérifie, lorsqu'il est activé, si l'utilisateur (5) porte un identifiant autorisé, et, en second lieu, si la vérification montre que l'identifiant est reconnu correct, commande au moins une fonction du véhicule.
  4. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la valeur de seuil Cs est obtenue par la formule suivante : Cs= Cmin + a Cmax1+ a    a étant un coefficient sans dimension compris entre 0 et 1.
  5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un système pour effectuer un recalibrage automatique de la valeur de seuil Cs lorsque la valeur de capacité détectée reste supérieure, de manière stable, à cette valeur de seuil Cs pendant une durée prédéterminée, la valeur de capacité minimale Cmin prenant alors cette nouvelle valeur de capacité détectée.
  6. Véhicule selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'il comporte un système pour effectuer un recalibrage automatique de la valeur de seuil Cs lorsque la valeur de capacité détectée reste inférieure, de manière stable, à la valeur de capacité minimale Cmin pendant une durée prédéterminée, la valeur de capacité minimale Cmin prenant alors cette nouvelle valeur de capacité détectée.
  7. Véhicule selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un système pour modifier la valeur de capacité maximale Cmax de façon à conserver constant le rapport Cmax/Cmin, lorsque la valeur de capacité minimale Cmin est modifiée par recalibrage automatique.
  8. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un système pour effectuer une série de détections élémentaires de capacité, correspondant chacune à des fréquences générées différentes, lesdites valeurs de capacité élémentaires détectées d'une même série étant ensuite moyennées, en écartant éventuellement les valeurs discordantes, ladite valeur moyenne étant alors comparée à la valeur de seuil prédéterminée Cs pour activer, le cas échéant, l'identificateur (3).
  9. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le détecteur (2) est agencé pour détecter la partie imaginaire seule de l'admittance du dipôle pour une fréquence fixe délivrée par un oscillateur stable servant de générateur d'ondes haute fréquence (16).
  10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte une inductance (L), en parallèle à l'impédance équivalente (Z) du dipôle, déterminée pour éliminer de la valeur de capacité détectée la capacité résiduelle (Ci) du dipôle en l'absence de l'utilisateur.
  11. Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la surface métallique (15) est recouverte d'un surmoulage isolant.
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