EP1469149A1 - Dispositif d'actionnement pour un ouvrant - Google Patents

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EP1469149A1
EP1469149A1 EP04290699A EP04290699A EP1469149A1 EP 1469149 A1 EP1469149 A1 EP 1469149A1 EP 04290699 A EP04290699 A EP 04290699A EP 04290699 A EP04290699 A EP 04290699A EP 1469149 A1 EP1469149 A1 EP 1469149A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
handle
vehicle
opening
response
sensor
Prior art date
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Granted
Application number
EP04290699A
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German (de)
English (en)
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EP1469149B1 (fr
Inventor
Jérôme Coudre
Olivier Le Moullec
Nicolas Marier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP1469149A1 publication Critical patent/EP1469149A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1469149B1 publication Critical patent/EP1469149B1/fr
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/76—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles
    • E05B81/78—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles as part of a hands-free locking or unlocking operation
    • 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
    • G07C2209/00—Indexing scheme relating to groups G07C9/00 - G07C9/38
    • G07C2209/60—Indexing scheme relating to groups G07C9/00174 - G07C9/00944
    • G07C2209/63—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle
    • G07C2209/65—Comprising locating means for detecting the position of the data carrier, i.e. within the vehicle or within a certain distance from the vehicle using means for sensing the user's hand

Definitions

  • the present invention relates to a device actuator for a vehicle opening, comprising a base intended to be arranged on the outside of said opening and a handle movably linked to said base and able to be actuated in a direction of opening to control an opening of said opening.
  • a hands-free access system consists of an identifier portable intended to be carried by an authorized user of the vehicle and a communication device on board the vehicle. These two organs are capable of performing a two-way remote dialogue for authenticate the user.
  • the on-board communication device controls unlocking doors. It is known, for example from DE10052308A, to initiate communication in response to the pull of a handful of door, which can be detected using a coupled mechanical switch to the handle. It is also known to trigger communication by response to the presence of the user's hand in the vicinity of the door handle, which can be detected using a capacitive sensor or infrared. All of these detectors have drawbacks.
  • mechanical contactors are devices who age quickly.
  • switching the contactor requires a certain displacement, which must be regulated by making a compromise between the contactor response time, which is proportional to the displacement to be performed, and the probability a fortuitous switching, of origin for example vibratory, which depends in the opposite direction on the movement to be carried out.
  • Capacitive and infrared sensors require microcontroller, so they have a cost and a consumption relatively high electric power. In addition, these sensors are often too sensitive, in the sense that any object approaching the door handle is perceived as the user's hand. This results in triggers nuisance consuming energy. In addition, due of electrostatic interactions, capacitive sensors can exhibit a different answer depending on the clothing worn by the user. Finally, all these sensors are sensitive to the environment (frost, corrosion, dust, dirt).
  • the invention aims to remedy at least some of these disadvantages.
  • the invention provides a device of the type mentioned first, characterized by the fact that it comprises at least one strain sensor coupled to said handle and arranged so as to receive at least one constraint resulting in the production of least one detection signal in response to actuation of said handle in at least one direction from said opening direction and an opposite direction.
  • a stress sensor has the advantage of reacting to a effort, without significant displacement being necessary. So it is possible to detect an actuation of the handle in the direction of the opening, which is the normal movement of a handle from its rest position, but also in the opposite direction, even if no significant handle stroke is expected in this direction. It It also follows that the response time of the sensor can be very short. However, detection requires a real effort to be made on the handle, so that remote nuisance trips are avoided.
  • said stress sensor is arranged to so as to receive a first constraint resulting in the production of a first detection signal in response to actuation of said handle in said opening direction and to receive a second constraint resulting in the production of a second detection signal in response to actuation of said handle in said direction opposite.
  • This configuration is particularly advantageous, since a single sensor can detect and distinguish two types actuation of the handle, for example to control actions different. This is not possible with the other aforementioned sensors. In particular, two mechanical contactors would be required to detect the two types of actuation of the handle.
  • said a stress sensor is arranged in said handle. So the sensor can detect traction or pressure exerted on the handle.
  • a kinematic chain intended to connect said handle to a lock of said opening, said stress sensor being arranged in said kinematic chain.
  • a kinematic chain can have many shapes and a greater or lesser number of moving parts coupled so as to transmit the movement of the handle up to a lock, such as levers, rods, wheels, etc. There is usually one or more several locations, in particular at the interfaces between these parts, allowing integration of the sensor. The sensor then receives the constraints from the opening handle through the kinematic chain or the portion of kinematic chain located between it and him.
  • said stress sensor is arranged between two levers of said kinematic chain which are prestressed towards each other.
  • one of said levers is rigidly linked to said handle. So the force exerted on the handle is well transmitted to the sensor, without games delaying or dampen this transmission.
  • said sensor stress is a piezoelectric sensor having at least one variable electrical characteristic depending on the constraints it receives.
  • the variable electrical characteristic is a force electromotive whose amplitude and sign depend on the pressure received.
  • the sensor can also be piezoresistive, having a resistance electric variable according to the stress. Piezoelectric sensors have a lower cost than capacitive sensors or infrared. They are less sensitive to environmental conditions. They have a small footprint and can be designed with various forms, which facilitates their integration into the device.
  • said strain sensor does not produce said or each detection signal only in response to a variation of said constraint.
  • the sensor is indifferent to the constraints static.
  • a pre-treatment circuit is provided. connected to said stress sensor to format said signal detection or said detection signals.
  • This circuit can for example be integrated into the handle or its base.
  • a connected control unit is provided said stress sensor and able to control at least one action of activation of the vehicle in response to the detection signal which is produced in response to actuation of said handle in said opening direction.
  • activation action designates any action which prepares the vehicle for next use. Many actions can be ordered in this way.
  • said at least one setting action in operation includes at least one action among the trigger a radio frequency transmission to a portable identifier, switching on a vehicle or car radio lighting and adjusting automatic movement of a moving element of said vehicle, for example reversing a seat to facilitate boarding or deploying a mirror.
  • a connected control unit is provided said stress sensor and able to control at least one action of deactivation of the vehicle in response to the detection signal which is produced in response to actuation of said handle in said opposite direction.
  • This control unit can be another or preferably the same as that mentioned above.
  • deactivation action designates any action which prepares the vehicle for a period of inactivity. Many actions can be ordered in this way.
  • said at least one setting action off function includes at least one action from closing opening of the vehicle, in particular the windows, the locking of opening of the vehicle, switching off a vehicle lighting or a radio, the automatic adjustment of a mobile element of said vehicle, for example the retraction of a rear view mirror, and the activation of an alarm.
  • the invention applies to any opening of a vehicle, such as a door or a tailgate.
  • FIG. 1 there is shown schematically and partially a vehicle 18 having a roof wall 19, a wall of floor 20 and a side door 1, which carries a lock 2 and a handle assembly 3.
  • FIG. 2 shows the handle assembly 3 according to a first embodiment.
  • the handle assembly 3 includes a base 4 which is intended to be fixed on the external surface of the door 1 according to the known technique.
  • the handle assembly 3 includes also a pivoting handle 5 which is connected to the base 4 by an axis vertical pivoting not shown and which is recalled by a spring not shown to the rest position shown on the figure 2.
  • the arrow Fb represents the direction of the force that the user exerts on the handle 5 to open the door 1, that is to say a force of traction.
  • the arrow Fa represents the direction of the force exerted the user on the handle 5 to close the door 1, that is to say a pushing force.
  • the handle 5 is functionally connected to the lock 2 by a kinematic chain 17.
  • This kinematic chain 17 makes it possible to known manner, to transmit the tensile movement of the handle 5 to lock 2 to trigger the release of the bolt from the lock 2 and thus open the door 1.
  • a kinematic chain can be carried out using a number of levers and / or rods, a in a manner known per se.
  • the drive train 17 has a first lever arm 21 which is rigidly fixed to the handle 5 and which is engaged so sliding through the base 4 towards the inside of the door 1.
  • the arm lever 21 carries an actuating tab 22 intended to cooperate with a pivoting lever not shown.
  • the handle 5 is a hollow plastic body in which placed a piezoelectric sensor 6.
  • the piezoelectric sensor 6 schematically comprises a crystal piezoelectric 10 placed between two electrodes 8a and 8b.
  • a captor suitable is available from MURATA.
  • a wire of electrode 7a connects electrode 8a to a pre-treatment circuit 9.
  • a wire of electrode 7b connects electrode 8b to the pre-treatment circuit 9.
  • circuit 9 is an electronic module housed in the handle 5.
  • the piezoelectric sensor 6 produces a voltage U which depends on the variation of the stress of pressure exerted on the electrode 8a or the electrode 8b.
  • the voltage signal U takes the form shown schematically in figure 11a.
  • the signal of voltage U takes the form shown schematically in figure 11b.
  • the sensor 6 produces two signals of opposite signs.
  • the handle 5 has a flexible membrane on its inner face covering the piezoelectric sensor 6.
  • a membrane is not necessary, because the handle 5 made in the form of a hollow body in plastic has sufficient flexibility for the force to be transmitted to the sensor 6.
  • the user pushes the door by exerting the force Fa on the handle 5 the slight bending elastic of handle 5 is sufficient to produce a detectable pressure on the electrode 8a.
  • a separate voltage signal U is thus obtained depending on whether the force Fa or Fb is exerted on the handle 5.
  • the displacement of the handle 5 which is necessary for this detection can be made very low by a corresponding setting of the detection threshold of sensor 6. If a static pressure is exerted on the electrode 8a or 8b, no signal from tension doesn't last long term. Indeed, the piezoelectric sensor 6 responds only to stress variations.
  • the preprocessing circuit 9 puts form the voltage signal U to transmit it on a cable link 12 also shown in Figures 1 and 2.
  • Pre-treatment performed by circuit 9 consists in detecting the edges respectively rising and falling edges in the voltage signal U it receives entrance. At the output on the connecting cable 12, each rising edge is translated by a slot on the first wire 12a, while each front descending is translated by a slot on the second wire 12b. So in response to a pressure on the electrode 8a, the voltage signal 11a is translated in the form of a first slot on wire 12a followed in the time of a second slot on wire 12b.
  • the output voltage signal is constituted of a first slot on wire 12b followed in time by a second slot on the wire 12a, which are shown in broken lines.
  • the circuit 9 can also include a filter to eliminate noise of vibratory origin.
  • Circuit 9 could be made in the form of a programmed microcontroller.
  • the piezoelectric sensor 6 is represented in the form of a equivalent electrical circuit including a voltage generator 30 in series with a resistor 31.
  • the type of sensor used produces a signal voltage U which always has a substantially sinusoidal shape in response to a variation in stress, two opposite sinusoids being obtained in response to two constraints of opposite directions.
  • the signal from voltage U is produced between the electrode wires 7a and 7b.
  • a rectifier group 32a formed by a resistor and a diode Zener in parallel, ensures that the potential of wire 7a is positive if the voltage U is positive and zero if voltage U is negative.
  • the rectifier group 32b makes the potential of the wire 7b zero if the voltage U is positive and positive if voltage U is negative.
  • the diodes Zener are also used to clip the output voltage of sensor 6 to a level less than the maximum admissible input voltage by amplifiers 33a and 33b.
  • the clipping level is defined by the inverse threshold of the diodes Zener, which is for example 8.2 V in the embodiment represented.
  • An operational amplifier 33a linearly amplifies the potential of the wire 7a, respectively 7b, potentials which are therefore always positive or zero.
  • a comparator 34a compare the signal at the output of amplifier 33a or 33b at a predetermined positive threshold, for example 5 V, which is imposed by a voltage divider bridge 35.
  • a tilting of 0 to 12 V is obtained as soon as the voltage U crosses upwards a predetermined positive threshold, which can be set with the bridge voltage divider 35 and the amplification ratio of amplifier 33a, and a return to 0 V as soon as the voltage U falls below this positive threshold.
  • comparator 34b which is connected to wire 12b, there is a switch from 0 to 12 V as soon as the voltage U crosses down a predetermined negative threshold, which can be adjusted with the voltage divider bridge 35 and the amplification ratio of the amplifier 33b, and a return to 0 V as soon as the voltage U returns above of this negative threshold.
  • an optional capacity can be provided, shown as example in figure 36, to filter out parasites.
  • the connecting cable 12 has a connector 13 which allows it to be connected to a control unit 14, for example a microcontroller. According to the order of arrival of the slots on the wires 12a and 12b, the control unit 14 is informed of the appearance of a effort on the handle 5 and also the direction of this effort.
  • Vehicle 18 is equipped with a hands-free access system.
  • the control unit 14 controls a transmitter on board 15 of vehicle 18 to send an interrogation signal to destination of the portable identifier.
  • a two-way dialogue, by radio link, is then engaged in a manner known per se.
  • the control unit 14 can also be connected to actuators, like the actuator shown diagrammatically in the figure 16 in FIG. 1.
  • actuators like the actuator shown diagrammatically in the figure 16 in FIG. 1.
  • the control unit 14 can control different actions for putting the vehicle into service, for example the deployment of a rear view mirror, the recoil of a seat to facilitate the ascent on board passengers, switching on interior lighting, etc.
  • the control unit 14 can control various actions to decommission the vehicle. For example, these decommissioning actions may be locking the lock 2, switching off the headlights, lifting the windows, etc.
  • the unit of command 14 can command separate actions depending on the number of presses or the number of pulls exerted on the handle 5. For example, a simple push on the handle 5 will cause the door 1 locked and a double push, in a brief predetermined time interval, will result in the conviction of all the doors or the super-conviction.
  • FIG. 4 represents a handle assembly 103 according to a second embodiment, which can be used in place of the assembly handle 3 above. Elements analogous to those of the first mode of achievement carry the same reference figure increased by 100 and do not are not described again.
  • the piezoelectric sensor 106 is not in the handle 105, but it is fixed on the surface facing the base 104 of the actuating tab 122 to the end of the lever arm 121.
  • a lever 123 forming part of the above-mentioned kinematic chain, is mounted on a pivot around an axis 124 secured to the base 104.
  • a spring not shown, constrains the lever 123 in the direction of arrow R, so as to press the lever arm 125 against the actuating tab 122.
  • the piezoelectric sensor 106 is thus permanently prestressed between the lever arm 125 and the lug actuator 122, which press on their respective electrodes.
  • the handle 105 can be pulled in the opening direction of the door, which creates an increase in the instantaneous pressure between the electrodes of the piezoelectric sensor 106 and causes the production of a first voltage signal. From the rest position shown in Figure 4, the handle 105 can also be pushed in the closing direction of the door, because the handle 105 rests on the base 104 through a elastic buffer 126, for example made of rubber. Such a push creates a decrease in the instantaneous pressure between the electrodes of the piezoelectric sensor 106 and causes the production of a second separate voltage signal.
  • the operation is also identical to that of the first embodiment which has been described with reference to Figures 1 and 3.
  • the piezoelectric sensor can also be placed in any point of the kinematic chain where it will receive a stress variation in one direction when the handle is pulled and a variation in stress in the opposite direction when the handle is pushed.
  • the sensor can in particular be arranged between two parts of the kinematic chain or of course or in one piece.
  • the electronic pre-processing module is housed in the base of the handle assembly, which is also a body hollow in this case.

Landscapes

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Abstract

Dispositif d'actionnement pour un ouvrant de véhicule, comportant une embase (4) destinée à être agencée sur l'extérieur dudit ouvrant et une poignée (5) liée de manière mobile à ladite embase et apte à être actionnée dans une direction d'ouverture (Fb) pour commander une ouverture dudit ouvrant, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un capteur de contrainte piézo-électrique (6) couplé à ladite poignée et agencé de manière à recevoir au moins une contrainte entraínant la production d'au moins un signal de détection en réponse à un actionnement de ladite poignée dans au moins une direction parmi ladite direction d'ouverture (Fb) et une direction opposée (Fa).

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif d'actionnement pour un ouvrant de véhicule, comportant une embase destinée à être agencée sur l'extérieur dudit ouvrant et une poignée liée de manière mobile à ladite embase et apte à être actionnée dans une direction d'ou verture pour commander une ouverture dudit ouvrant.
Dans les véhicules automobiles, de nombreuses fonctionnalités sont développées pour automatiser certaines actions, afin de rendre l'utilisation du véhicule de moins en moins contraignante pour l'utilisateur et d'éviter les omissions involontaires, notamment dans le cas des actions de sécurisation du véhicule. Dans ce contexte, on connaít notamment les systèmes d'accès et de démarrage sans clé ou « mains libres ».
Un système d'accès mains libres consiste en un identifiant portatif destiné à être porté par un utilisateur autorisé du véhicule et un dispositif de communication embarqué dans le véhicule. Ces deux organes sont aptes à effectuer un dialogue bidirectionnel à distance pour authentifier l'utilisateur. Lorsque l'authentification est réussie, le dispositif de communication embarqué commande la décondamnation des portières. Il est connu, par exemple d'après DE10052308A, de déclencher la communication en réponse à la traction d'une poignée de portière, qui peut être détectée à l'aide d'un contacteur mécanique couplé à la poignée. Il est aussi connu de déclencher la communication en réponse à la présence de la main de l'utilisateur au voisinage de la poignée de portière, qui peut être détectée à l'aide d'un capteur capacitif ou infrarouge. Tous ces détecteurs présentent des inconvénients.
Notamment, les contacteurs mécaniques sont des dispositifs qui vieillissent rapidement. De plus, la commutation du contacteur demande un certain déplacement, qui doit être réglé en faisant un compromis entre le temps de réponse du contacteur, qui est proportionnel au déplacement devant être effectué, et la probabilité d'une commutation fortuite, d'origine par exemple vibratoire, qui dépend en sens inverse du déplacement devant être effectué.
Les capteurs capacitifs et à infrarouge requièrent un microcontrôleur, de sorte qu'ils présentent un coût et une consommation électrique relativement élevés. De plus, ces capteurs sont souvent trop sensibles, au sens où tout objet approchant la poignée de portière est perçu comme la main de l'utilisateur. Il en résulte des déclenchements intempestifs qui consomment de l'énergie. De plus, en raison d'interactions électrostatiques, les capteurs capacitifs peuvent présenter une réponse différente selon l'habillement porté par l'utilisateur. Enfin, tous ces capteurs sont sensibles à l'environnement (gel, corrosion, poussière, saleté).
L'invention a pour but de remédier à au moins certains de ces inconvénients.
Pour cela, l'invention fournit un dispositif du type mentionné en premier lieu, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un capteur de contrainte couplé à ladite poignée et agencé de manière à recevoir au moins une contrainte entraínant la production d'au moins un signal de détection en réponse à un actionnement de ladite poignée dans au moins une direction parmi ladite direction d'ouverture et une direction opposée.
Un capteur de contrainte présente l'avantage de réagir à un effort, sans qu'un déplacement significatif ne soit nécessaire. Ainsi, il est possible de détecter un actionnement de la poignée dans le sens de l'ouverture, ce qui est le déplacement normal d'une poignée à partir de sa position de repos, mais également dans le sens opposé, même si aucune course significative de la poignée n'est prévue dans ce sens. Il en résulte aussi que le temps de réponse du capteur peut être très court. Toutefois, la détection requiert d'exercer réellement un effort sur la poignée, de sorte que les déclenchements intempestifs à distance sont évités.
De préférence, ledit capteur de contrainte est agencé de manière à recevoir une première contrainte entraínant la production d'un premier signal de détection en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction d'ouverture et à recevoir une deuxième contrainte entraínant la production d'un deuxième signal de détection en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction opposée. Cette configuration est particulièrement avantageuse, puisqu'un seul capteur permet de détecter et de distinguer deux types d'actionnement de la poignée, par exemple pour commander des actions différentes. Ceci n'est pas possible avec les autres capteurs précités. En particulier, deux contacteurs mécaniques seraient nécessaires pour détecter les deux types d'actionnement de la poignée.
Selon une réalisation particulière de l'invention, ledit capteur de contrainte est agencé dans ladite poignée. Ainsi, le capteur peut détecter une traction ou une pression exercée sur la poignée.
Selon une autre réalisation particulière de l'invention, il est prévu une chaíne cinématique destinée à relier ladite poignée à une serrure dudit ouvrant, ledit capteur de contrainte étant agencé dans ladite chaíne cinématique. Une telle chaíne cinématique peut présenter de nombreuses formes et un nombre plus ou moins élevé de pièces mobiles couplées de manière à transmettre le mouvement de la poignée jusqu'à une serrure, comme leviers, tringles, roues, etc. Il existe en général un ou plusieurs emplacements, notamment aux interfaces entre ces pièces, permettant une intégration du capteur. Le capteur reçoit alors la ou les contraintes depuis la poignée d'ouvrant à travers la chaíne cinématique ou la portion de chaíne cinématique située entre elle et lui.
Avantageusement, ledit capteur de contrainte est agencé entre deux leviers de ladite chaíne cinématique qui sont précontraints l'un vers l'autre. De préférence dans ce cas, l'un desdits leviers est rigidement lié à ladite poignée. Ainsi, la force exercée sur la poignée est bien transmise au capteur, sans que des jeux ne viennent retarder ou amortir cette transmission.
De nombreuses sortes de capteurs de contraintes existent et peuvent être utilisées dans l'invention. Avantageusement, ledit capteur de contrainte est un capteur piézo-électrique présentant au moins une caractéristique électrique variable en fonction des contraintes qu'il reçoit. Par exemple, la caractéristique électrique variable est une force électromotrice dont l'amplitude et le signe dépendent de la pression reçue. Le capteur peut aussi être piezo-résistif, présentant une résistance électrique variable en fonction de la contrainte. Les capteurs piézo-électriques ont un coût inférieur à celui des capteurs capacitifs ou à infrarouge. Ils sont moins sensibles aux conditions environnementales. Ils présentent un faible encombrement et peuvent être conçus avec des formes variées, ce qui facilite leur intégration dans le dispositif.
De préférence, ledit capteur de contrainte ne produit ledit ou chaque signal de détection qu'en réponse à une variation de ladite contrainte. En d'autres termes, le capteur est indifférent aux contraintes statiques. De ce fait, un changement de configuration des pièces mobiles du dispositif d'actionnement, suite par exemple à des phénomènes de dilatation ou contraction thermique, n'affecte pas le fonctionnement du capteur, de sorte qu'une procédure de ré-étalonnage est évitée.
Avantageusement il est prévu un circuit de pré-traitement relié audit capteur de contrainte pour mettre en forme ledit signal de détection ou lesdits signaux de détection. Ce circuit peut par exemple être intégré dans la poignée ou son embase.
De préférence, il est prévu une unité de commande reliée audit capteur de contrainte et apte à commander au moins une action de mise en fonction du véhicule en réponse au signal de détection qui est produit en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction d'ouverture.
Le terme action de mise en fonction désigne toute action qui prépare le véhicule à une utilisation prochaine. De nombreuses actions de mise en fonction peuvent être ainsi commandées. Selon une réalisation particulière de l'invention, ladite au moins une action de mise en fonction comprend au moins une action parmi le déclenchement d'une transmission radiofréquence à destination d'un identifiant portatif, l'allumage d'un éclairage du véhicule ou d'un autoradio et le réglage automatique d'un élément mobile dudit véhicule, par exemple le recul d'un siège pour faciliter la montée à bord ou le déploiement d'un rétroviseur.
De préférence, il est prévu une unité de commande reliée audit capteur de contrainte et apte à commander au moins une action de mise hors fonction du véhicule en réponse au signal de détection qui est produit en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction opposée. Cette unité de commande peut être une autre ou de préférence la même que celle mentionnée précédemment.
Le terme action de mise hors fonction désigne toute action qui prépare le véhicule à une période d'inactivité. De nombreuses actions de mise hors fonction peuvent être ainsi commandées. Selon une réalisation particulière de l'invention, ladite au moins une action de mise hors fonction comprend au moins une action parmi la fermeture des ouvrants du véhicule, notamment les vitres, la condamnation des ouvrants du véhicule, l'extinction d'un éclairage du véhicule ou d'un autoradio, le réglage automatique d'un élément mobile dudit véhicule, par exemple l'escamotage d'un rétroviseur, et l'activation d'une alarme.
L'invention s'applique à tout ouvrant de véhicule, comme une portière ou un haillon de coffre.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaítront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins :
  • la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule équipé d'un dispositif d'actionnement selon l'invention,
  • la figure 2 représente le dispositif d'actionnement du véhicule de la figure 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention, vu en perspective depuis le côté intérieur,
  • la figure 3 représente schématiquement l'installation électrique du dispositif de la figure 2,
  • la figure 4 représente un dispositif d'actionnement convenant pour le véhicule de la figure 1, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, vu en coupe selon le plan vertical indiqué par les lignes IV de la figure 2,
  • la figure 5 est un schéma électrique plus détaillé du circuit de la figure 3.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement et partiellement un véhicule 18 ayant une paroi de pavillon 19, une paroi de plancher 20 et une portière latérale 1, qui porte une serrure 2 et un ensemble de poignée 3.
La figure 2 représente l'ensemble de poignée 3 selon un premier mode de réalisation. L'ensemble de poignée 3 comporte une embase 4 qui est destinée à être fixée sur la surface extérieure de la portière 1 selon la technique connue. L'ensemble de poignée 3 comporte également une poignée pivotante 5 qui est reliée à l'embase 4 par un axe de pivotement vertical non représenté et qui est rappelée par un ressort de rappel non représenté vers la position de repos représentée sur la figure 2. La flèche Fb représente la direction de la force que l'utilisateur exerce sur la poignée 5 pour ouvrir la portière 1, c'est-à-dire une force de traction. La flèche Fa représente la direction de la force qu'exerce l'utilisateur sur la poignée 5 pour refermer la portière 1, c'est-à-dire une force de poussée. La poignée 5 est reliée fonctionnellement à la serrure 2 par une chaíne cinématique 17. Cette chaíne cinématique 17 permet, de manière connue en soi, de transmettre le mouvement de traction de la poignée 5 à la serrure 2 pour déclencher la libération du pêne de la serrure 2 et ainsi ouvrir la portière 1. Une telle chaíne cinématique peut être réalisée à l'aide d'un certain nombre de leviers et/ou tringles, d'une manière connue en soi. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la chaíne cinématique 17 comporte un premier bras de levier 21 qui est rigidement fixé à la poignée 5 et qui est engagé de manière coulissante à travers l'embase 4 vers l'intérieur de la portière 1. Le bras de levier 21 porte une patte d'actionnement 22 destinée à coopérer avec un levier pivotant non représenté.
La poignée 5 est un corps creux en plastique dans lequel on a placé un capteur piézo-électrique 6. En référence à la figure 3, le capteur piézo-électrique 6 comporte, de manière schématique, un cristal piézo-électrique 10 placé entre deux électrodes 8a et 8b. Un capteur approprié est disponible auprès de la société MURATA. Un fil d'électrode 7a relie l'électrode 8a à un circuit de pré-traitement 9. Un fil d'électrode 7b relie l'électrode 8b au circuit de pré-traitement 9. Comme visible sur la figure 2, le circuit 9 est un module électronique logé dans la poignée 5. Entre les électrodes 8a et 8b, le capteur piézo-électrique 6 produit une tension U qui dépend de la variation de la contrainte de pression qu'on exerce sur l'électrode 8a ou l'électrode 8b. Plus précisément, en réponse à une augmentation de pression sur l'électrode 8a, qui tend à fléchir le cristal piézo-électrique 10, le signal de tension U prend la forme représentée schématiquement au chiffre 11a. Réciproquement, en réponse à une augmentation de pression sur l'électrode 8b, qui tend à fléchir en sens inverse le cristal 10, le signal de tension U prend la forme représentée schématiquement au chiffre 11b. En d'autres termes, en réponse à deux contraintes de sens opposés, le capteur 6 produit deux signaux de signes opposés.
Ainsi, lorsque l'utilisateur tire la poignée 5 en exerçant une force Fb, sa main applique à travers la paroi de la poignée 5 une pression sur l'électrode 8b. Dans une variante de réalisation, la poignée 5 comporte une membrane souple sur sa face intérieure recouvrant le capteur piézo-électrique 6. Cependant, une telle membrane n'est pas nécessaire, car la poignée 5 réalisée sous la forme d'un corps creux en plastique présente une flexibilité suffisante pour que la force soit transmise au capteur 6. Inversement, lorsque l'utilisateur repousse la portière en exerçant la force Fa sur la poignée 5, la légère flexion élastique de la poignée 5 suffit à produire une pression détectable sur l'électrode 8a. On obtient ainsi un signal de tension U distinct selon que la force Fa ou Fb est exercée sur la poignée 5. Le déplacement de la poignée 5 qui est nécessaire pour cette détection peut être rendu très faible par un réglage correspondant du seuil de détection du capteur 6. Si une pression statique est exercée sur l'électrode 8a ou 8b, aucun signal de tension ne perdure à long terme. En effet, le capteur piézo-électrique 6 ne répond qu'aux variations de contrainte.
En référence à la figure 3, le circuit de pré-traitement 9 met en forme le signal de tension U pour le transmettre sur un câble de liaison 12 également représenté sur les figures 1 et 2. Le pré-traitement effectué par le circuit 9 consiste à détecter respectivement les fronts montants et les fronts descendants dans le signal de tension U qu'il reçoit en entrée. En sortie sur le câble de liaison 12, chaque front montant est traduit par un créneau sur le premier fil 12a, tandis que chaque front descendant est traduit par un créneau sur le deuxième fil 12b. Ainsi, en réponse à une pression sur l'électrode 8a, le signal de tension 11a est traduit sous la forme d'un premier créneau sur le fil 12a suivi dans le temps d'un deuxième créneau sur le fil 12b. Inversement, en réponse à une pression sur l'électrode 8b, le signal de tension en sortie est constitué d'un premier créneau sur le fil 12b suivi dans le temps d'un deuxième créneau sur le fil 12a, qui sont représentés en traits interrompus. Le circuit 9 peut également comporter un filtre pour éliminer le bruit d'origine vibratoire.
Le circuit 9 pourrait être réalisé sous la forme d'un microcontrôleur programmé.
Sur la figure 5, on a représenté un exemple de réalisation du circuit de pré-traitement 9 qui présente l'avantage d'être relativement peu onéreux. Le capteur piézo-électrique 6 est représenté sous la forme d'un circuit électrique équivalent incluant un générateur de tension 30 en série avec une résistance 31. Le type de capteur utilisé produit un signal de tension U qui présente toujours une forme sensiblement sinusoïdale en réponse à une variation de contrainte, deux sinusoïdes opposées étant obtenues en réponse à deux contraintes de sens opposés. Le signal de tension U est produit entre les fils d'électrode 7a et 7b. Entre le fil 7a et la masse, un groupe redresseur 32a formé d'une résistance et d'une diode Zener en parallèle, assure que le potentiel du fil 7a est positif si la tension U est positive et nul si la tension U est négative. Entre le fil 7b et la masse, le groupe redresseur 32b rend le potentiel du fil 7b nul si la tension U est positive et positif si la tension U est négative. Les diodes Zener servent aussi à écrêter la tension de sortie du capteur 6 à un niveau inférieur à la tension d'entrée maximale admissible par les amplificateurs 33a et 33b. Le niveau d'écrêtage est défini par le seuil inverse des diodes Zener, qui vaut par exemple 8,2 V dans le mode de réalisation représenté.
Ensuite, le traitement du signal obtenu sur les fils 7a et 7b est similaire. Un amplificateur opérationnel 33a, respectivement 33b, amplifie de manière linéaire le potentiel du fil 7a, respectivement 7b, potentiels qui sont donc toujours positifs ou nuls. Un comparateur 34a, respectivement 34b, compare le signal en sortie de l'amplificateur 33a ou 33b à un seuil positif prédéterminé, par exemple 5 V, qui est imposé par un pont diviseur de tension 35.
Ainsi, sur la sortie du comparateur 34a, qui est reliée au fil 12a, on obtient un basculement de 0 à 12 V dès que la tension U franchit vers le haut un seuil positif prédéterminé, qui peut être réglé avec le pont diviseur de tension 35 et le rapport d'amplification de l'amplificateur 33a, et un retour à 0 V dès que la tension U repasse sous ce seuil positif.
Réciproquement, sur la sortie du comparateur 34b, qui est reliée au fil 12b, on obtient un basculement de 0 à 12 V dès que la tension U franchit vers le bas un seuil négatif prédéterminé, qui peut être réglé avec le pont diviseur de tension 35 et le rapport d'amplification de l'amplificateur 33b, et un retour à 0 V dès que la tension U revient au-dessus de ce seuil négatif.
Entre l'entrée non inversée du comparateur 34a et/ou 34b et la masse, on peut prévoir une capacité optionnelle, représentée à titre d'exemple au chiffre 36, pour filtrer les parasites.
Le câble de liaison 12 comporte un connecteur 13 qui permet de le relier à une unité de commande 14, par exemple un microcontrôleur. En fonction de l'ordre d'arrivée des créneaux sur les fils 12a et 12b, l'unité de commande 14 est informée de l'apparition d'un effort sur la poignée 5 et également du sens de cet effort.
Le véhicule 18 est équipé d'un système d'accès mains libres. Lorsque la portière 1 est condamnée et que l'utilisateur équipé de l'identifiant portatif approprié s'approche et tire la poignée 5 dans le sens de la flèche Fb, l'unité de commande 14 commande un émetteur embarqué 15 du véhicule 18 pour émettre un signal d'interrogation à destination de l'identifiant portatif. Un dialogue bidirectionnel, par liaison radio, est alors engagé d'une manière connue en soi.
L'unité de commande 14 peut aussi être reliée à des actionneurs, comme l'actionneur représenté schématiquement au chiffre 16 sur la figure 1. Ainsi, en réponse à une traction sur la poignée 5 dans le sens de la flèche Fb, l'unité de commande 14 peut commander différentes actions de mise en service du véhicule, par exemple le déploiement d'un rétroviseur, le recul d'un siège pour faciliter la montée à bord des passagers, l'allumage d'un éclairage intérieur, etc. Réciproquement, en réponse à un effort de poussée exercé sur la poignée 5 dans le sens de la flèche Fa, l'unité de commande 14 peut commander différentes actions de mise hors service du véhicule. Par exemple, ces actions de mise hors service peuvent être la condamnation de la serrure 2, l'extinction des phares, la levée des vitres, etc.
Il est également possible de programmer l'unité de commande 14 pour commander des actions distinctes en fonction du nombre de pressions ou du nombre de tractions exercées sur la poignée 5. Par exemple, une poussée simple sur la poignée 5 entraínera la condamnation de la portière 1 et une poussée double, dans un bref intervalle de temps prédéterminé, entraínera la condamnation de toutes les portières ou la super-condamnation.
La figure 4 représente un ensemble de poignée 103 selon un deuxième mode de réalisation, qui est utilisable à la place de l'ensemble de poignée 3 précité. Les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent le même chiffre de référence augmenté de 100 et ne sont pas décrits à nouveau.
Dans le deuxième mode de réalisation, le capteur piézo-électrique 106 n'est pas dans la poignée 105, mais il est fixé sur la surface tournée vers l'embase 104 de la patte d'actionnement 122 à l'extrémité du bras de levier 121. Un levier 123, faisant partie de la chaíne cinématique précitée, est monté sur pivot autour d'un axe 124 solidaire de l'embase 104. Un ressort non représenté contraint le levier 123 dans le sens de la flèche R, de manière à appuyer le bras de levier 125 contre la patte d'actionnement 122. Le capteur piézo-électrique 106 est ainsi en permanence précontraint entre le bras de levier 125 et la patte d'actionnement 122, qui appuient sur ses électrodes respectives.
Depuis la position de repos représentée sur la figure 4, la poignée 105 peut être tirée dans le sens d'ouverture de la portière, ce qui crée un accroissement de la pression instantanée entre les électrodes du capteur piézo-électrique 106 et entraíne la production d'un premier signal de tension. Depuis la position de repos représentée sur la figure 4, la poignée 105 peut aussi être poussée dans le sens de fermeture de la portière, car la poignée 105 s'appuie sur l'embase 104 à travers un tampon élastique 126, par exemple en caoutchouc. Une telle poussée crée une diminution de la pression instantanée entre les électrodes du capteur piézo-électrique 106 et entraíne la production d'un deuxième signal de tension distinct. Le fonctionnement est par ailleurs identique à celui du premier mode de réalisation qui a été décrit en référence aux figures 1 et 3. Le capteur piézo-électrique peut aussi être placé en tout point de la chaíne cinématique où il recevra une variation de contrainte dans un sens lorsque la poignée est tirée et une variation de contrainte dans le sens opposé lorsque la poignée est poussée. Le capteur peut notamment être agencé entre deux pièces de la chaíne cinématique ou bien sur ou dans une seule pièce.
Dans une variante de réalisation convenant pour l'un et l'autre mode de réalisation, le module électronique de pré-traitement est logé dans l'embase de l'ensemble de poignée, qui est également un corps creux dans ce cas.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, 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 le cadre de l'invention.

Claims (14)

  1. Dispositif d'actionnement pour un ouvrant (1) de véhicule (18), comportant une embase (4, 104) destinée à être agencée sur l'extérieur dudit ouvrant et une poignée (5, 105) liée de manière mobile à ladite embase et apte à être actionnée dans une direction d'ouverture (Fb) pour commander une ouverture dudit ouvrant, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un capteur de contrainte (6, 106) piézo-électrique présentant au moins une caractéristique électrique variable en fonction des contraintes qu'il reçoit, ledit capteur de contrainte étant couplé à ladite poignée et agencé de manière à recevoir au moins une contrainte entraínant la production d'au moins un signal de détection (11b, 11a) en réponse à un actionnement de ladite poignée dans au moins une direction parmi ladite direction d'ouverture (Fb) et une direction opposée (Fa).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit capteur de contrainte (6, 106) est agencé de manière à recevoir une première contrainte entraínant la production d'un premier signal de détection (11b) en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction d'ouverture (Fb) et à recevoir une deuxième contrainte entraínant la production d'un deuxième signal de détection (11a) en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction opposée (Fa).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ledit capteur de contrainte (6) est agencé dans ladite poignée (5).
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé par le fait qu'il comporte une chaíne cinématique (17) destinée à relier ladite poignée (105) à une serrure (2) dudit ouvrant, ledit capteur de contrainte (106) étant agencé dans ladite chaíne cinématique.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit capteur de contrainte (106) est agencé entre deux leviers (121, 123) de ladite chaíne cinématique qui sont précontraints l'un vers l'autre.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'un desdits leviers (121) est rigidement lié à ladite poignée (105).
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit capteur de contrainte (6, 106) ne produit ledit ou chaque signal de détection (11a, 11b) qu'en réponse à une variation de ladite contrainte.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit de pré-traitement (9) relié audit capteur de contrainte (6, 106) pour mettre en forme ledit signal de détection ou lesdits signaux de détection.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit circuit de pré-traitement reçoit en entrée ledit signal de détection ou lesdits signaux de détection sous la forme d'un signal de tension produit entre deux électrodes dudit capteur de contrainte, ledit circuit de pré-traitement étant apte à détecter respectivement les fronts montants et les fronts descendants dans ledit signal de tension qu'il reçoit en entrée et à traduire chaque front montant par un créneau sur un premier fil et chaque front descendant par un créneau sur un deuxième fil d'un câble de liaison en sortie dudit circuit de pré-traitement.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdits fronts montants sont détectés en tant que franchissement vers le haut d'un premier seuil prédéterminé et que lesdits fronts descendants sont détectés en tant que franchissement vers le bas d'un deuxième seuil prédéterminé.
  11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte une unité de commande (14) reliée audit capteur de contrainte (6, 106) et apte à commander au moins une action de mise en fonction du véhicule en réponse au signal de détection (11b) qui est produit en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction d'ouverture (Fb).
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ladite au moins une action de mise en fonction comprend au moins une action parmi le déclenchement d'une transmission radiofréquence à destination d'un identifiant portatif, l'allumage d'un éclairage du véhicule et le réglage automatique d'un élément mobile dudit véhicule.
  13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte une unité de commande (14) reliée audit capteur de contrainte (6, 106) et apte à commander au moins une action de mise hors fonction du véhicule en réponse au signal de détection (11a) qui est produit en réponse à un actionnement de ladite poignée dans ladite direction opposée (Fa).
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ladite au moins une action de mise hors fonction comprend au moins une action parmi la fermeture des ouvrants du véhicule, la condamnation des ouvrants du véhicule, l'extinction d'un éclairage du véhicule, le réglage automatique d'un élément mobile dudit véhicule et l'activation d'une alarme.
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